TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA SỮA TƯƠI
1.2 Độ hoà tan trong nước của lactoza (g/100gH2O 5 1.3 Áp suất thẩm thấu của một số thành phần của sữa
1.4 Mối liên hệ giữa các đơn vị đo độ chua của sữa sữa 10
1.5 Bảng chỉ tiêu cảm quan của sữa chua 14
1.6 Bảng cảm quan hóa lý của sữa chua 14
1.7 Mức độ tối đa các chất dễ nhiễm bẩn 14
1.8 Bảng chỉ tiêu vi sinh của sữa chua 15
3.1 Kế hoạch thu nhập nguyên liệu 31
3.2 Lịch trình sản xuất nhà máy theo tháng 32
3.3 Tiêu hao qua các công đoạn 33
3.4 Tổng kết dây chuyền sản xuất sữa chua đặc 38
3.5 Tổng kết nguyên liệu dùng để sản xuất sữa chua đặc trong 1 ca 39
4.1 Bảng tổng kết cân bằng vật chất 40
4.2 Các thiết bị chính có trong nhà máy 41
4.3 Bảng tổng kết thiết bị 59
Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang
1.2 Sản phẩm sữa chua đặc 15
2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất sữa chua 16
2.4 Thiết bị gia nhiệt tấm bảng 20
2.5 Thiết bị đồng hóa Tetra Alex 515 21
2.51 Cấu tạo thiết bị đồng hóa 21
2.7 Sơ đồ hệ thống phối trộn 23
2.8 Thiết bị gia nhiệt bảng mỏng dạng tấm 24
2.12 Thùng chờ rót sữa chua 28
2.13 Sơ đồ đóng gói sản phẩm sữa chua 28
4.2 Thiết bị cân sữa tươi 43
4.8 Thiết bị trao đổi nhiệt tấm bảng 50
Sữa là một sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng rất cao, trong sữa tươi có nhiều dinh dưỡng cần thiết cho con người và các chất dinh dưỡng rất dễ hấp thu, đặc biệt là có đầy đủ 8 loại acid amin cần thiết cho cơ thể, có tất cả các loại vitamin chủ yếu:A, D, E, K, B1, B2, B6, B12, C, PP,…; các enzyme, các nguyên tố vi lượng không thể thay thế Chính vì những lợi ích sữa mang lại mà việc phát triển chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa là rất quan trọng Đi từ nguyên liệu sữa tươi có nhiều sản phẩm khác nhau có giá trị cao như: sữa tươi thanh trùng, tiệt trùng, sữa lên men (sữa chua, Yorghurt, phomai,…) Trong đó, sản phẩm sữa lên men cũng là một trong những sản phẩm được ưa chuộng, sử dụng rộng rãi trên thế giới Ngoài giá trị dinh dưỡng cao, sản phẩm sữa lên men còn giúp giải quyết một số bệnh về đường tiêu hóa, giải độc,
… Ở nước ta, cùng với sự phát triển của nền kinh tế, người tiêu dùng đã quan tâm nhiều hơn đến sức khỏe và sử dụng nhiều hơn các sản phẩm sữa Đặc biệt là sản phẩm sữa chua lên men được người tiêu dùng rất quan tâm và ưa chuộng Tuy vậy Việt Nam có cơ cấu dân số trẻ và mức tăng dân số trên 1%/năm, thu nhập bình quân đầu người tăng trên 6%/năm, cùng một số điều kiện thuận lợi về địa lí, khí hậu,…là điều kiện thuận lợi để thị trường sữa nói chung tăng trưởng và phát triển ổn định. Cùng với chiến lược phát triển đàn bò khai thác nguyên liệu, một số nhà máy sữa đang được triển khai xây dựng mới và mở rộng các nhà máy đang hiện hành với công nghệ và trang thiết bị hiện đại Đây chính là triển vọng lớn của ngành công nghiệp sữa chúng ta. Để biết thêm về quy trình sản xuất sữa chua từ sữa tươi, các thiết bị, cách bố trí nhà máy, đồ án này em sẽ trình bày rõ hơn về đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua từ sữa tươi với năng suất 10000 tấn sản phẩm/năm” góp phần làm rõ một số đặc điểm thực phẩm và quy trình chế biến sữa chua từ sữa tươi ở Việt Nam.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
1.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA SỮA TƯƠI
Hình 1.1 Sữa tươi nguyên liêu
Thành phần chủ yếu trong sữa tươi bao gồm có 2 thành phần là nước và chất khô
Nước tồn tại trong sữa ở hai dạng nước tự do và nước liên kết trong đó nước tự do chiếm 96÷97% tổng lượng nước.
+ Nước tự do phân bố tương đối đồng đều trong sản phẩm và có thể bốc hơi trong quá trình cô đặc sấy đây là cơ sở để sản xuất ra các loại sản phẩm từ sữa khác nhau như sữa cô đặc, sữa bột phomat
+ Nước liên kết chiếm tỉ lệ nhỏ khoảng 3÷4%, hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào các thành phần có trong hệ keo như: protein, các phosphatic, polysacarit Nước liên kết thường được gắn với các nhóm như:-NH2, -COOH, -OH, =NH, -CO.
Chất khô của sữa bao gồm toàn bộ các thành phần còn lại của sữa trừ nước.
Chất khô của sữa bao gồm: chất béo, protein, đường, muối khoáng, các loại vitamin,acid, enzym
Lipit của sữa bao gồm các chất béo, các phosphatid, glicolipid, steroid,…Chất béo trong sữa được coi là thành phần quan trọng về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao có chứa các vitamin hoà tan (A,D,E) Ðối với các sản phẩm sữa lên men chất béo ảnh hưởng tới mùi vị trạng thái của sản phẩm.
- Phân loại: Chất béo trong sữa gồm hai 2 loại: chất béo đơn giản và chất béo phức tạp + Chất béo đơn giản Có hàm lượng 35÷45 g/l gồm acid béo no và không no như: acid oleic, acid palmitic, acid stearic.
+ Chất béo phức tạp: Thường chứa một ít P, N, S trong phân tử, các chất béo phức tạp này có tên gọi chung là phosphoaminolipit đại diện là lecitin và cephalin.
- Đặc tính hoá lí của chất béo:
+ Chỉ số xà phòng hoá : 218÷235
+ Chỉ số acid bay hơi không hoà tan : 1,5÷3
- Cấu trúc: Chất béo có trong sữa tồn tại dưới dạng huyền phù của các hạt nhỏ hình cầu hoặc ôvan có đường kính 2÷10 m.
+ Cấu trúc tiểu cầu béo: không đồng nhất, nhân là triglyxerit có điểm nóng chảy thấp, giàu acid oleic và luôn ở dạng lỏng trong điều kiện nhiệt độ môi trường Phần ngoại vi tiếp xúc với màng chứa các glyxerit với chỉ số iot rất thấp (5-6) nhưng có điểm nóng chảy cao có thể đông đặc lại ở nhiệt độ môi trường
Vỏ bọc tiểu cầu béo là một màng protit có cấu tạo phức tạp gồm 2 phần : phần có thể hòa tan được và phần không thể hoà tan được trong nước Bề mặt bên trong của màng có liên quan mật thiết với một lớp phụ có bản chất phospholipit có thành phần chủ yếu là lecitin và cephalin Màng tiểu cầu béo còn chứa nhiều chất khác như sắt, đồng (các chất xúc tác sinh học), các enzym nhất là enzym phosphataza mang tính kiềm tập trung trong phần protit và enzym reductaza có trong phần không hoà tan được Trong quá trình làm lạnh các tryglyxerit ngoại vi bắt đầu kết tinh từ 6-7 0 C gây ra sự co rút thành phần protein làm cho bề mặt lớp vỏ màng của các cầu béo bị phá vỡ và có thể bị kết tinh làm mất đi tính mềm mại của thành phần chất béo Ở nhiệt độ lạnh tất cả các chất béo hầu hết được tập trung ở bề mặt và thành từng khối Khi đun nóng sữa trên 65 0 C protein của màng bị biến tính và tất cả các glyxerit đều trở thành dạng lỏng Chất béo hoàn toàn bị nóng chảy và xuất hiện màng cream đồng thời gây ra sự kết dính ở bề mặt của các cầu béo.Do vậy, màng protit này có tính chất bảo vệ chất béo khỏi những biến đổi.
Protein trong sữa là chất đạm hoàn thiện bởi vì nó chứa hầu hết các acid amin đặc biệt là các acid amin không thay thế Các acid amin chủ yếu có mặt trong sữa tính theo % chất khô như sau:
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của sữa
Valin 7,2% Cystin và cystein 0,34% Serin 6,3%
- Trong thành phần cấu trúc protein sữa rất đa dạng bao gồm:
+ Và một số thành phần khác
Trong các thành phần trên, casein được coi là thành phần quan trọng nhất của sữa.Về mặt cấu trúc, casein là các hạt cầu có đường kính thay đổi từ 40÷ 200m và bằng phương pháp ly tâm người ta có thể tập hợp tất cả các hạt này ở thể lắng như keo có màu trắng hoặc kết tủa casein dưới dạng hạt mixen lớn nhờ quá trình axit hoá sữa đến pH đẳng điện (pH=4,6). Ðiều quan tâm trong công nghệ chế biến sữa về thành phần casein là sự không đồng nhất của các thành phần casein, vì trong casein có , , casein -casein chiếm 60% casein toàn phần, -casein chiếm 30% casein toàn phần, -casein chiếm 4-10% casein toàn phần Khi nhiệt độ vượt quá 75-800C có sự biến tính của canxi phosphocazeinat bởi vì một phần muối canxi hoà tan chuyển thành canxi triphosphat không hoà tan ảnh hưởng đến cân bằng giữa các mixen phosphocasein và các muối khoáng hoà tan.
- Khả năng đông tụ của casein :
+ Sữa tươi luôn có độ pH xấp xỉ 6,6 – 6,7 và các mixen casein có điện tích âm Vì tất cả các mixen đều có điện tích âm nên chúng đẩy nhau, do đó mixen casein tồn tại dưới dạng keo Các phân tử nước cũng liên kết với các điện tích của casein và góp phần duy trì các mixen trong dung dịch.
+ Khi giảm pH (do quả trình lên men tạo ra acid hoặc do con người chủ động thêm vào), các ion H + của acid sẽ liên kết với các điện tích của casein mang điện tích âm và làm giảm điện tích của micell casein Khi tới giới hạn các micell casein sẽ đông tụ (tạo thành gel)
Theo lí thuyết điểm đẳng điện pI của casein là 5,1 – 5,3 Trong dung dịch muối như điều kiện của sữa, casein đông tụ tốt nhất ở pH 4,5 – 4,7 Khi cho acid dư (hoặc khi quá trình lên men quá dài, sữa có độ chua cao) vào casein đông tụ, casein sẽ bị tái hòa tan, tạo thành muối và acid.
+ Bên cạnh khả năng đông tụ bởi acid như đã trình bày ở trên, casein còn bị đông tụ bởi renin (renin là một proteaza được chiết xuất từ dạ dày bê)
- Ðường trong sữa chủ yếu là đường lactoza hàm lượng đường có khoảng 50g/lit sữa tồn tại ở hai dạng -lactoza và - lactoza Khi có sự thay đổi về nhiệt độ thì có sự chuyển hoá từ dạng này sang dạng kia và ngược lại.
- Độ ngọt của lactoza kém hơn saccaroza 30 lần, độ hoà tan trong nước cũng kém hơn.
Bảng 1.2 Độ hoà tan trong nước của lactoza (g/100gH2O)
CÁC TÍNH CHẤT CỦA SỮA TƯƠI NGUYÊN LIỆU
- Sữa là một chất lỏng màu trắng đục, có độ nhớt hơn hai lần so với nước, có vị ngọt nhẹ và có mùi không rõ nét.
- Tỉ trọng của sữa dao động trong khoảng 1,026 ÷ 1,032 g/cm 3 (trung bình là 1,029 ) và phụ thuộc vào thành phần của sữa Một số thành phần của sữa có tỷ trọng như sau:
Bảng 1.3 Áp suất thẩm thấu của một số thành phần của sữa
Thành phần Khối lượng phân tử
% Áp suất thẩm thấu (at)
Phần trăm so với tổng số áp suất
- Nhiệt độ đóng băng của sữa là - 0,555 0 C Khi độ chua của sữa tăng thì sẽ làm giảm nhiệt độ đóng băng tăng lượng phân tử tạo thành khi phân giải lactoza.
- Sức căng bề mặt của sữa không ổn định Nó phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố mà trước hết là thành phần hoá học, nhiệt độ và thời gian bảo quản.
- Độ dẫn điện của sữa là 46 x 10 -4 Ω Độ dẫn điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời gian có thai, giống gia súc, bệnh tật.
- Nhiệt dung riêng của sữa: 0,933 ÷ 0,954 (cal/g 0 C).
- Độ dẫn nhiệt của sữa phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hoá học, cấu trúc sản phẩm và nhiệt độ Sữa có hàm lượng chất béo cao hơn thường dẫn nhiệt chậm hơn.
1.2.2.1 Sữa là hệ phân tán cao
Các thành phần của sữa tuy có tính chất khác nhau nhưng khi hoà tan vào môi trường được thể đồng nhất phân tán cao Lactoza và glucoza tan trong nước ở dạng phân tử còn muối của axit hữu cơ, vô cơ tồn tại ở dạng ion Protein dạng keo, chất béo sữa dạng hạt phân tán cao.
- Có nhiều đơn vị để biểu diễn độ chua của sữa như độ Soxhlet Henkel ( 0 SH), độ Thorner ( 0 T), độ Donic ( 0 D) Thông thường độ chua được định nghĩa là số ml dung dịch NaOH 0,1N đã dùng để trung hoà axit tự do có trong 100ml sữa Sữa bò thông thường có độ chua trung bình là 16 ÷ 18 0 T.
Bảng 1.4 Mối liên hệ giữa các đơn vị đo độ chua của sữa sữa [3, tr36]
1.2.2.3 Tính chất oxy hóa khử của sữa
Do trong sữa chứa nhiều chất có khả năng khử hay oxi hóa như: acid ascorbic, tocopherol, riboflavin, systin, men…làm cho sữa cũng có tính chất đó.
1.2.2.4 Tính chất keo của sữa
Sữa là một dung dịch keo có ba pha tồn tại đồng thời:
- Dung dịch thực: thành phần gồm nước và các chất hoà tan như lactoza, muối khoáng và vitamin hoà tan trong nước Lactoza hoà tan trong nước của sữa và tạo thành dung dịch phân tử Các muối hoà tan của sữa mang tính chất là những dung dịch đệm Nhờ đó mà sữa tươi luôn có pH = 6,7 Các muối kém hoà tan như canxi phosphat, tribasic tồn tại ở dạng keo.
- Dung dịch huyền phù: chủ yếu là protein và các chất liên kết khác như lipoprotein Các protein trong sữa ở dạng phân tử lớn có kích thước từ 15 ÷ 200 nm.
- Dung dịch nhũ tương: chủ yếu là chất béo dưới dạng các cầu mỡ Nhũ tương chất béo của sữa khá bền vững.
1.2.2.5 Tính kháng khuẩn của sữa
Trong sữa tươi mới vắt ra, có một khoảng thời gian vi khuẩn không phát triển, thậm chí có thể giảm là do trong sữa có một số chất như lactoferin, lactoperoxydaza lactin có khả năng tiêu diệt hoặc ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn.
YÊU CẦU CỦA SỮA NGUYÊN LIỆU
- Sữa được lấy từ những con bò khoẻ mạnh, không chứa vi khuẩn gây bệnh.
- Sữa có mùi vị tự nhiên, không có mùi vị lạ, không chứa chất kháng sinh, chất tẩy rửa.
- Sữa có thành phần tự nhiên.
- Sữa phải tươi và được làm lạnh ngay đến 4÷6 0 C sau khi vắt.
CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA SỮA NGUYÊN LIỆU
- Màu sắc: sữa có màu đặc trưng từ trắng đục đến nhạt.
- Mùi vị: mùi vị thơm ngon, không có mùi vị lạ.
- Trạng thái: đồng nhất, không phân lớp.
- Tổng hàm lượng chất khô tính bằng % không nhỏ hơn 11,5% khối lượng.
- Hàm lượng chất béo không nhỏ hơn 2,8%.
- Tổng trọng lượng đo bằng lactometer không nhỏ hơn 1,029.
- Hàm lượng axit (tính theo axit lactic) không nhỏ hơn 0,2%.
1.4.3 Chỉ tiêu vi sinh vật
- Tổng số tạp trùng không được quá 50000 khuẩn lạc trong 1ml sữa.
- Coliform nhỏ hơn 20 khuẩn lạc trong 1ml sữa.
- Không được có vi trùng gây bệnh.
HỆ VI SINH VẬT SỮA
Vi sinh vật trong sữa bao gồm: nấm men, vi khuẩn và nấm mốc.
- Gram dương, không sinh nha bào, không di động, hình gậy, hình cầu.
- Vi khuẩn hiếu khí hoặc yếm khí tuỳ tiện.
- Không sinh catalaza và không phân huỷ H2O2.
- Ít hoặc không phân giải protein trong sữa nhưng có khả năng phân giải casein trong phomat.
- Lên men đường tạo thành axit và các sản phẩm phụ khác.
Vi khuẩn lactic bao gồm hai tộc: Streptococeae (hình cầu) và Lactobacillace (hình gậy).
- Streptococeae gồm hai giống: Streptococcus và Leuconostoc.
- Lactobacillace chỉ gồm 1 giống là Lactobacillus.
Giống Streptococcus gồm những vi khuẩn lên men đồng hình, chia thành 4 nhóm:
+ Nhóm Lactic: gồm Streptococcus lactic, Streptococcus ceremoris
Ngoài ra còn có Staphylococcus, Mycobacterium tuberculosis diaxetylactic (hình thành phomat) và Streptococcus diaxetylactic (sản xuất bơ)
+ Nhóm sinh mủ: bao gồm những vi khuẩn gây bệnh đường dung huyết.
+ Nhóm Viridans: điển hình là Streptococcus thermophillus, tác nhân của việc axit hoá và chín muồi của phomat đun chín và một phần của sữa chua.
Giống Leuconostoc: bao gồm những vi khuẩn lên men lactic dị hình, có hình cầu, trong môi trường axit chúng trở nên dài và nhọn ra Lên men đường tạo có giới hạn lượng axit lactic Trong sản xuất bơ, chúng tạo thành chất thơm như axetyl, metyleacbinot hoặc axetonin Loài điển hình là Lenconostoc citrovorum.
Giống Lactobacillus: axit hoá sữa chậm nhưng kết quả tạo được lượng axit hơn hết thảy do khả năng chịu axit của chúng.
1.5.2 Nấm men và nấm mốc
- Nấm men: cú dạng hỡnh cầu, elip, trụ, kớch thước lớn nhất từ 2 ữ 9àm Phần đụng cỏc loại chuyển đường thành rượu và sinh sản theo kiểu nảy chồi.
- Nấm mốc: chủ yếu là Mucor và Rhizopus Các loại nấm mốc này gây nên những biến động khi sản xuất các sản phẩm như bơ, phomat Ngoài ra còn có Penicilium Aspergillus.
CÁC NGUYÊN LIỆU KHÁC
Chất ổn định bổ sung vào nhằm tạo trạng thái bền vững cho sữa chua, tăng giá trị cảm quan của sản phẩm Chất phụ gia đưa vào phải đảm bảo các chỉ tiêu sau:
- Không mang tính chất dinh dưỡng.
- Không độc hại đối với sức khỏe con người.
- Phải tuân theo những quy định của tổ chức y tế thế giới và Việt Nam.
- Trước khi sử dụng cần kiểm tra kỹ.
Men khô được sử dụng lên men là vi khuẩn lactic gồm hai loại đặc trưng sau:
- Lactobacillus bulgaricus: vi khuẩn lactic lên men đồng hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 45÷50 0 C, trong môi trường có độ acid cao.
- Streptococcus thermophilus: phát triển tốt ở 37÷ 40 0 C Đây là vi khuẩn chịu nhiệt lên men đồng hình.
Hai loại vi khuẩn này thuộc loại lên men hiếu khí và chịu được môi trường có độ acid thấp
Sữa chua là sản phẩm sữa lên men tương đối phổ biến ở Việt Nam, sữa chua
- Chỉ tiêu cảm quan của sữa chua:
Bảng 1.5 Bảng chỉ tiêu cảm quan sữa chua
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
Màu Sắc Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của nguyên liệu phụ được bổ sung Trạng thái Đặc trưng cho từng sản phẩm
Mùi vị Mịn, đặc sệt
- Chỉ tiêu lý - hóa của sữa chua:
Bảng 1.6 Bảng chỉ tiêu lý - hóa của sữa chua
Sữa chua đã tách một phần chất béo
Hàm lượng chấy khô không có chất béo,
% khối lượng không nhỏ hơn 8,2 8,2
Hàm lượng chất béo, % khối lượng > 2,0 0,5 - 2 Độ axit, 0 T 75- 140
Bảng 1.7 Mức độ tối đa các chất dễ nhiễm bẩn
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
- Chỉ tiêu vi sinh của sữa chua
Bảng 1.8 Bảng chỉ tiêu vi sinh của sữa chua
Mức cho phép Không xử lý nhiệt Xử lý nhiệt
Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc có trong 1g sản phẩm 10 4 10
Nhóm colifom, số viu khuẩn trong
Staphylococus aureus, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0 0
Ecoli, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0 0
Salmonella, số vi khuẩn trong 25g sản phẩm 0 0
Số nấm men và nấm mốc, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 10 0
- Sản phẩm chữa chua đặc
Hình 1.2 Sản phẩm sữa chua đặc
CHƯƠNG 2: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA ĐẶC TỪ
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA ĐẶC [2,3]
Hình 2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất sữa chua
THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ [2,3]
Sữa nguyên liệu Kiểm tra, lọc Định lượng Gia nhiệt ( t= 40 0 C) Đồng hóa ( 60-70 0 C) Phối trộn ( 40-65 0 C)
Thanh trùng, làm nguội Lên men ( 42-45 0 C)
Thùng chờ rót Rót hộp và đóng gói phẩm Sản
- Chất lượng nguyên liệu có tính quyết định chất lượng sản phẩm, sữa tươi càng tốt thì sản phẩm có chất lượng càng cao Vì vậy, khi lấy sữa tươi để sản xuất phải bảo đảm đạt yêu cầu về chất lượng Sữa tươi lấy từ các trạm thu mua phải là:
+ Sữa được lấy từ những con bò khỏe mạnh.
+ Sữa có mùi tự nhiên, không có vị lạ, không chứa chất kháng sinh, chất tẩy rửa.
+ Sữa có thành phần tự nhiên.
+ Sữa phải tươi và được làm lạnh ngay đến nhiệt độ 8 o 10 o C sau khi vắt.
+ Kho và thiết bị phải sạch sẽ và phải bảo quản đúng ở nhiệt độ yêu cầu.
- Các chỉ tiêu của sữa
Màu sắc: màu đặc trưng của sữa tươi từ trắng đục đến nhạt.
Mùi vị: mùi vị thơm ngon đặc trưng của sữa tươi, không được có mùi vị lạ.
Trạng thái: đồng nhất, không phân lớp.
Tổng lượng chất khô tính bằng % không nhỏ hơn 11,5% khối lượng.
Hàm lượng chất béo không nhỏ hơn 2,8%.
Tổng trọng lượng đo bằng Lactometer không nhỏ hơn 1,029.
Hàm lượng acid (tính theo acid lactic) không nhỏ hơn 0,2%.
+ Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa tươi theo đúng quy định:
Tổng số tạp trùng không được quá 50.000 vi khuẩn lạc trong 1ml sữa.
Coliform nhỏ hơn 20 khuẩn lạc/1ml sữa.
Không được có vi trùng gây bệnh.
- Nguyên liệu sữa tươi có thể được tiến hành thu mua tại nhà máy hoặc qua trạm thu mua trung gian rồi sau đó mới đưa về cơ sở chế biến sữa.
- Để đảm bảo chất lượng người ta quản lí chặt chẽ việc thu mua sữa theo quy trình Từ các trang trại, sữa sau khi vắt được nhanh chóng đưa đên hệ thống bảo quản lạnh (t o = 4-
6 o C) cho đến khi đưa vào nhà máy và chế biến Sau khi sữa bò tươi đã được làm lạnh sẽ được các xe bồn chuyên dụng tới tiếp nhận và vận chuyển về nhà máy Xe bồn phải được kiểm tra định kỳ và đột xuất, luôn luôn đảm bảo điều kiện để quá trình vận chuyển về nhà máy sữa luôn ở 4-6 o C và không lẫn tạp chất lạ.
- Khi thu mua, cán bộ kiểm tra chất lượng của nhà máy sẽ kiểm tra bằng cách thử nghiệm, phân tích độ kết tủa, cảm quan mùi vị, màu sắc, các chỉ tiêu hóa lí, chỉ tiêu vi sinh, lên men lactid để phát hiện dư lượng kháng sinh,…
- Ngoài ra phân tích tỷ lệ chất khô, tỷ lệ béo, độ đạm, độ đường (nhằm phát hiện trường hợp một số hộ dân pha đường vào sữa), kiểm tra điểm đóng băng (nhằm phát hiện trường hợp các hộ dân pha nước vào sữa),…
- Loại bỏ những cặn bẩn có trong sữa.
- Đảm bảo sữa đạt tiêu chuẩn nguyên liệu đầu vào
Thiết bị lọc thuỷ tĩnh GEA KA 70-76 (Ý) Sữa có độ nhớt cao nên trước khi lọc cần đun ở nhiệt độ 35 – 40 0 C.
Hình 2.2: ống lọc thủy tĩnh
Quá trình lọc được tiến hành qua hai giai đoạn:
- Lọc thô: nhằm loại bỏ các tạp chất lớn.
- Lọc tinh: nhằm loại bỏ hoàn toàn tất cả tạp chất có trong sữa.
Sữa sau khi làm sạch được bơm vào cân nhờ hệ thống định lượng đặt dưới đáy cân, cho phép xác định được chính xác lượng sữa tươi nguyên liệu đưa vào.
Hình 2.3 Cân sữa tươi GHJ–15 2.2.3 Gia nhiệt
Nhằm nâng nhiệt độ của sữa lên để tăng hiệu quả của quá trình đồng hóa, giảm độ nhớt của khối sữa và tiêu diệt một phần vi sinh vật mà chủ yếu là tạp trùng Đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đồng hóa.
Sử dụng thiết bị gia nhiệt bản mỏng nâng nhiệt độ dịch sữa lên 40 0 C.
- Nhằm làm giảm kích thước các cầu mỡ, làm tăng tốc độ phân tán mỡ sữa, ngăn chặn sự phân lớp giữa chất béo và các thành phần khác trong sữa làm cho sữa có trạng thái nhũ tương bền vững
- Đồng hóa có thể làm tăng độ nhớt của sữa lên chút ít nhưng làm giảm đáng kể quá trình oxy hóa, làm tăng chất lượng của sữa và các sản phẩm sữa (tăng mức độ phân tán cream, phân bố lại giữa pha chất béo và plasma, thay đổi thành phần và tính chất của protein).
- Trong sản xuất sữa chua, đồng hóa tạo điều kiện thu được quện sữa đồng nhất và bền Các sản phẩm sữa qua đồng hóa được cơ thể hấp thu dễ dàng.
- Nhược điểm của đồng hóa: là hình thành các hạt tiểu cầu béo có kích thước trung bình sẽ là dễ dàng cho các enzym lipaza hoạt động mạnh.
Sữa được bơm vào thiết bị đồng hóa nhờ piston, sau đó dịch sữa đi qua một khe hẹp với áp suất 180200bar, ở t o = 60 o 70 o C.
Hình 2.4 : Thiết bị gia nhiệt tấm bảng
Hình 2.5.1 cấu tạo thiết bị đồng hóa
1 Bộ phận truyền động 5 Khe hở
3 Van hút 7 Lò xo điều chỉnh
2.2.4.3 Nguyên lý hoạt động của thiết bị
Dùng áp lực cao, đẩy sản phẩm đi qua các khe hở rất nhỏ (áp suất của sản phẩm vào khoảng 150 kg/cm 2 và khi ra khỏi khe nhỏ chỉ còn khoảng 2 – 3 kg/cm 2 ) Khi thay đổi áp suất một cách đột ngột và tốc độ tăng lên nhiều, làm cho sản phẩm bị tơi nhỏ ra Kích thước của khe hở có thể điều chỉnh được từ 0,1 – 0,15 mm Tốc độ chuyển động của sản phẩm qua khe hở: 150 – 200 m/s
- Cung cấp thêm năng lượng, tạo độ ngọt thích hợp
- Tăng hàm lượng chất khô đảm bảo năng lượng cho nấm men phát triển
2.2.5.2 Tiến hành : sử dụng nồi nấu siro
- Cấu tạo : thiết bị có dạng hình trụ, đáy cầu và được chế tạo từ thép không gỉ Xung quanh phần thân dưới và đáy thiết bị là phần vỏ áo.
Người ta sẽ cho hơi vào phần vỏ áo để gia nhiệt Đường saccharose sẽ được nạp qua cửa số (5) nằm trên nắp thiết bị Bên trong thiết bị có cánh khuấy (4) để đảo trộn hỗn hợp, cánh khuấy được motor (3) nằm trên nắp thiết bị Sản phẩm sẽ được tháo ra ngoài thông qua cửa số (6) nằm trên mặt đáy.
- Hoà tan hoàn toàn siro đường (70%) vào sữa nguyên liệu.
- Trộn đều chất ổn định vào sữa nguyên liệu: gelatin, pectin, agar-agar, vào thùng phối trộn.
Hình 2.6 Nồi nấu siro đường
Quá trình phối trộn được thực hiện trong thiết bị có cánh khuấy hoạt động liên tục để làm phân tán các chất trong dịch sữa Công việc phối trộn được thực hiện trong thùng có cánh khuấy nằm ở sát đáy thiết bị và hoạt động liên tục nhằm tăng sự hoà tan các chất vào nhau.
Thiết bị phối trộn được làm bằng thép không gỉ và bên trong có cánh khuấy
Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống phối trộn
- Tiêu diệt hoặc ức chế các hoạt động của vi sinh vật và các enzyme có trong sữa trước khi lên men
- Nhằm tránh gây ảnh hưởng cho quá trình lên men bình thường của chủng nấm men giống của sản phẩm
- Tăng khả năng hydrat hóa của casein (khả năng giữ nước tốt - hạn chế sự tách nước, quện sữa mịn và chắc)
2.2.7.2 Tiến hành: sử dụng thiết bị gia nhiệt bản mỏng dạng tấm
- Cấu tạo: + Tấm trao đổi nhiệt
+ Bề mặt gồm nhiều tấm xếp lên một khung đỡ, bên trong có các khe rãnh để lưu chất chuyển động
+ Vật liệu thường làm bằng thép không gỉ, nhôm…
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa chua đăc từ nguyên liệu sữa tươi
Kiểm tra, lọc Định lượng
Thanh trùng, làm nguội Lên men ( 42-45 o C)
Rót hộp và đóng gói
Các số liệu ban đầu
+ Trong đó chất béo chiếm: 3,3%
Năng suất : 10000 tấn sản phẩm/năm
Tổng hàm lượng chất khô: 25%
Tính toán kế hoạch sản xuất của nhà máy
Thiết kế phân xưởng sản xuất:
+ Sữa chua đặc từ sữa tươi : 10000 tấn sản phẩm/năm.
+ Chọn các số liệu theo tiêu chuẩn Vinamilk
Bảng 3.1 Kế hoạch thu nhập nguyên liệu
Bảng 3.2: Lịch trình sản xuất nhà máy theo tháng
Tháng Ngày làm việc Dây chuyền sản xuất sữa chua đặc
- Một năm sản xuất 11 tháng nghỉ tháng 7 để sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị Trong các tháng nghỉ ngày chủ nhật và các ngày lễ lớn.
- Theo kế hoạch sản xuất của nhà máy trong năm làm việc 280 ngày.
Sữa chua đặc làm 709 ca.
3.3.3 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa chua đặc năng suất 10000 tấn sản phẩm/năm
Bảng 3.3 Tiêu hao qua các công đoạn
STT Công đoạn Tiêu hao (%)
Lọc, kiểm tra, định lượng
Gia nhiệt Đồng hóa Phối trộn Thanh trùng và làm nguội
Lên men Làm lạnh nhanh Thùng chờ rót Rót hộp và đóng gói
- Lượng sữa chua đặc thành phẩm sau khi rót hộp là 10000 tấn sản phẩm/năm
Mà 10000 tấn = 10000000 kg sản phẩm/ năm
Vậy ta có G0 = 10000000 709 = 14104,3 (kg/ca) a) Lượng sữa chua trước khi vào công đoạn rót hộp và đóng nhãn:
+ Hao hụt của cộng đoạn này là: 4%
100100−4 = 14104,3 100− 100 4 = 14691,98 (kg/ca) b) Lượng sữa trước khi đưa vào thùng chờ rót:
+ Hao hụt của công đoạn này là: 0,6%
100−0,6= 14691,98 100−0,6 100 = 14780,66 (kg/ca) c) Lượng sữa trước khi làm lạnh nhanh
+ Hao hut của công đoạn này là: 1%
G3= G2 100−1 100 = 14780,66 100−1 100 = 14929,96 (kg/ca) d) Lượng sữa trước khi lên men:
+ Hao hụt của công đoạn này là: 2%
Trong quá trình lên men chính lượng đường Lactose có trong sữa sẽ lên men tạo thành acid lactic nên lượng chất khô bị tiêu hao:
Khi acid lactic tạo thành đạt 80 o 100 o D thì casein của sữa bị đông tụ ( o D là độ acid, decigam/lit).
Chọn độ acid trong sữa chua đặc là 90 o D
Lượng men dùng 3-5% so với lượng sữa dùng để lên men (chọn 4%)
100 = 609,39 (kg/ca)4 Quá trình bổ sung men hao hụt khoảng 0,5%, vậy lượng men thực tế dùng là:
100100−0,5 = 612,45 (kg/ca) Vậy lượng dịch sữa trước lúc bổ sung men:
15234,65 – 612,45= 14622,2 (kg/ca) e) Lượng dịch sữa trước khi thanh trùng và làm nguội:
+ Hao hụt của công đoạn này là: 1%
100 100−1 = 15234,65 × 100−1 100 = 15388,54 (kg/ca) f) Lượng sữa trước khi vào thùng bổ sung nước đường:
+ Có hao hụt trong quá trình phối trộn, vậy:
+ Chất phụ gia dùng 1% so với lượng sữa lên men:
100 = 153,89 (kg/ca)1 Quá trình cho phụ gia vào hao hụt 1% Vậy lượng chất phụ gia thực tế dùng:
100100−1 = 155,44 (kg/ca) Chất phụ gia bổ sung vào khối sữa thì phải được hòa tan trước thành dạng lỏng 30% chất khô
Gọi x là lượng nước cần hòa tan 155,44 (kg/ca) chất phụ gia để tạo thành dung dịch 30%:
x = 362,69 (kg/ca) Vậy chất phụ gia lỏng cần dùng là :
155,44 + 362,69 = 518,13 (kg/ca) Lượng chất khô không béo trong nguyên liệu: 12,5 – 3,3 = 9,2%
Lượng chất béo bổ sung thêm 0,2%
Lượng chất ổn định, khoáng bổ sung vào 0,5 – 1% (chọn 0,6%)
Nước đường 17% được pha loãng từ siro 70%
([1] GSTS Nguyễn Bin (2000), Tính toán quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm, tập I, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.)
Lượng đường saccaroza có trong sữa chua đặc là 10% chất khô.
Trong quá trình lên men, đường saccaroza không lên men, không bị tiêu hao.
Vậy lượng chất khô của đường có trong thùng bổ sung nước đường là:
100 = 1538,85 (kg/ca) Lượng nước đường 17% có trong thùng là:
10017 = 9052,05 (kg/ca) Quá trình cho đường vào thùng tiêu hao 1% Vậy lượng nước đường khi bổ sung vào thùng là: 9052,05 × 100
Gọi k là lượng siro 70% cần dùng để pha thành nước đường 17% Như vậy 3,117k là lượng nước dùng để làm loãng siro 70% Quá trình này hao hụt 1%
k = 2226,32 (kg/ca) Vậy lượng nước cần dùng là:
Lượng RE dùng để nấu siro 70% (quá trình nấu sirô hao hụt 3%) là:
100 × 100 100 ⎼ 3 = 1606,71 (kg/ca) Lượng nước và lượng đường
Lượng nước cần dùng để nấu siro 70% là:
30100 = 2563,85 (kg/ca) Tổng các chất phụ gia bổ sung vào công đoạn phối trộn
Lượng sữa trước khi cho vào thùng bổ sung nước đường, phụ gia:
G7 = 15388,54 ⎼ 9143,48 ⎼ 641,13 = 5603,93 (kg/ca)Trong đó: 9052,05 (kg/ca) là nước đường 17%
641,13 (kg/ca) là lượng phụ gia , hàm lượng chất khô bổ sung thêm
- Vì hàm lượng chất khô trong sữa nguyên liệu 12,5% nên ta có:
Vì hàm lượng chất khô trong sản phẩm chiếm 15% nên ta có phương trình cân bằng vật chất
Gọi x là lượng sữa nguyên liệu ban đầu y là lượng sữa bột bổ sung vào
Hàm lượng chất khô trong sữa bột là 98%
Ta có lượng sữa nguyên liệu ban đầu chứ chất khô không đường
+ Lượng sữa bột bổ sung vào khi hàm lượng chất khô của sản phẩm là 15%
Ta có phương trình cân bằng vật chất x + y = 14052,38
Vậy x = 13641,49 (kg) là lượng sữa nguyên liệu ban đầu y = 410,89 (kg) là lượng sữa bột bổ sung vào
Tính hao hụt của sữa nguyên liệu ban đầu: g) Lượng sữa nguyên liệu trước khi vào quá trình đồng hóa
+ Hao hụt của công đoạn này là: 1%
G8= 13641,49 × 100−1 100 = 13779,28 (kg/ca) h) Lượng sữa nguyên liệu trước khi vào quá trình gia nhiệt
+ Hao hụt của công đoạn này là: 1,2%
G9 = G8 × 100−1,2 100 = 13779,28 × 100−1,2 100 = 13946,64 (kg/ca) i) Lượng sữa nguyên liệu trước khi vào công đoạn lọc, kiểm tra, định lượng + Hao hụt của công đoạn này là: 1%
G10 = G9 × 100−1 100 = 13946,64 × 100−1 100 = 14087,52 (kg/ca) j) Lượng sữa trước khi rót hộp: 14104,3 (kg/ca)
Trọng lượng trung bình của mỗi hộp: 125g
Vậy số hộp trong 1 ca là: 14104,3
125× 10 ⎼ 3 = 112834,4 (kg/ca) Chọn số hộp hao hụt là 3,5%, vậy số hộp trong thực tế là:
Bảng 3.4 Tổng kết dây chuyền sản xuất sữa chua đặc
STT Công đoạn Tiêu hao
Lượng nguyên liệu (kg/ca)
Lọc, kiểm tra, định lượng
Gia nhiệt Đồng hóa Phối trộn Thanh trùng và làm nguội
Lên men Làm lạnh nhanh Thùng chờ rót Rót hộp và đóng gói
Bảng 3.5Tổng kết nguyên liệu dùng để sản xuất sữa chua đặc trong 1ca
Nguyên liệu Khối lượng (kg/ca)
TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Các số liệu
Bảng 4.1 Bảng tổng kết cân bằng vật chất
STT Công đoạn Tiêu hao
Lượng nguyên liệu (kg/ca) 1
Lọc, kiểm tra, định lượng
Gia nhiệt Đồng hóa Phối trộn Thanh trùng và làm nguội
Lên men Làm lạnh nhanh Thùng chờ rót Rót hộp và đóng gói
Các thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất
Bảng 4.2 Các thiết bị chính trong nhà máy
8 Thiết bị thanh trùng và làm nguôi
11 Thiết bị làm lạnh nhanh
- Lượng sữa nguyên liệu sau khi lọc, kiểm tra, định lượng là: 14087,52 (kg/ca)
Tỉ trọng của sữa nguyên liệu: d ( 0,93 3,3 ) + 12,5−3,3 1,608 100 +( 100−12,5 ) = 1,00 (g/cm 3 ) = 1000 (kg/m 3 )
+ Đổi ra lít: 14087,52 1000 = 14,09 (m 3 /ca) = 14090 (lít/ca)
Chọn 6 thùng, vậy thể tích sữa chứa trong mỗi thùng:
Chọn hệ số chứa đầy là 0,8
Thể tích của thùng: Hình 4.1: Cấu tạo của thùng chứa
Thùng có dạng hình trụ đứng, đáy hình chỏm cầu
Gọi D: đường kính của thân hình trụ
H: chiều cao của thân hình trụ h: chiều cao của thân hình chỏm cầu
Với H0 là chiều cao thiết bị
Gọi V là thể tích của thùng
Vtrụ là thể tích phần trụ
Vc là thể tích phần chỏm cầu
Với V = Vtrụ + Vc (không tính nắp)
Vậy số thùng chứa sữa cần dùng là: 6 như đã chọn ở trên
- Chọn cân loại: GHJ–15 (Nhật Bản)
Hình 4.2: Thiết bị cân sữa tươi
- Lượng sữa cần định lượng: 14087,52 (kg/ca)
Ta có tỷ trọng nguyên liệu sữa là: 1000 (kg/m 3 )
Vậy đổi sang thể tích: 14087,52 1000 = 14,09 ( m 3 /ca) = 14090 (lít/ca)
- Thể tích lượng sữa cần định lượng trong 1giờ, với mỗi ca làm việc 7,5 giờ
Số thiết bị cần chọn: n = 1878,67 6000 = 0,31
Vậy chọn 1 cân định lượng
Lượng sữa cần lọc 14087,52 (kg /ca)
- Chọn thiết bị lọc thuỷ tĩnh: GEA KA 70-76 (Ý)
+ Kích thước thiết bị: 800 x 1500mm
Hình 4.3: Ống lọc thủy tĩnh
Ta có tỷ trọng nguyên liệu sữa là: 1000 (kg/m 3 )
Vậy đổi sang thể tích: 14087,52 1000 = 14,09 ( m 3 /ca) = 14090 (lít/ca)
- Thể tích lượng sữa cần định lượng trong 1giờ, với mỗi ca làm việc 7,5 giờ
Số thiết bị cần chọn: n = 1878,67 1000 = 1,88
Vậy: Chọn 2 thiết bị lọc
- Lượng sữa cần đưa vào thiết bị gia nhiệt: 13946,64(kg/ca)
- Đổi ra thể tích thành lít/h:
Ta có tỷ trọng nguyên liệu sữa là: 1000 (kg/m 3 )
Vậy đổi sang thể tích: 13946,64 1000 = 13,95 ( m 3 /ca) = 13950 (lít/ca)
- Thể tích lượng sữa cần định lượng trong 1giờ, với mỗi ca làm việc 7,5 giờ
Chọn thiết bị gia nhiệt loại OHA – 5
+ Hơi sử dụng là: 56 (kg/h)
+ Số tấm truyền nhiệt: 73 tấm
+ Đường rãnh giữa 2 tấm: 25 (mm)
+ Vận tốc chảy của dòng sữa là 0,44 (m/s)
+ Điện năng tiêu thụ là 10,7 (kW)
- Tính số lượng thiết bị n = 1860 1000 = 1,87
Vậy chọn 2 thiết bị gia nhiệt
Hình 4.4: Thiết bị gia nhiệt
- Lượng sữa trong quá trình đồng hóa: 13779,28 (kg/ca)
- Đổi qua thể tích trong 1 giờ:
Ta có tỷ trọng nguyên liệu sữa là: 1000 (kg/m 3 )
Vậy đổi sang thể tích: 13779,28 1000 = 13,78 ( m 3 /ca) = 13780 (lít/ca)
- Thể tích lượng sữa cần định lượng trong 1giờ, với mỗi ca làm việc 7,5 giờ
Hình 4.5: Thiết bị đồng hóa Tetra Alex
- Chọn loại thiết bị đồng hoá (Tatrapak)
+ Áp lực làm việc: 120 200 bar
+ Đoạn dịch chuyển của pittong: 20 mm
+ Vận tốc trục khuỷu: 320 vòng/phút
+ Công suất động cơ: 20 kW
+ Vận tốc quay của Roto 1000 vòng/phút
+ Khối lượng thiết bị: 1350 kg
+ Kích thước thiết bị: 1213 x 856 x 1192 mm
- Số lượng thiết bị đồng hóa: n = 1837,33 4000 = 0,46
Vậy chọn 1 thiết bị đồng hóa
- Lượng sirô đường cần nấu để đưa vào công đoạn phối trộn là 9143,48 (kg/ca)
- Thể tích của lượng sirô cần nấu trong 1 giờ:
(1,349: khối lượng riêng của sirô đường 70% )
Chọn nồi nấu 2 vỏ có cánh khuấy và nắp đậy kín lại loại: WMO-60
+ Thể tích làm việc : 600 lít
+ Áp suất hơi làm việc: 29,5 (N/m 2 )
Giả sử thời gian nấu mỗi mẻ sirô đường, để chuyển hoàn toàn đường đơn thành đường khử là
- Thể tích của lượng sirô nấu được trong mỗi mẻ :
Vậy số nồi nấu cần sử dụng : n = V V cn tb = 903,73 800 = 1,13 vậy chọn 2 thiết bị nấu siro
- Lượng sữa sau khi bổ sung đường, phụ gia là: 15591,23 (kg/ca)
Chọn hệ số chứa đầy 0,8
Vậy lượng thùng phối trộn cần dùng là 2
Hình 4.7: Hệ thông phối trộn
4.2.8 Thiết bị thanh trùng và làm nguội
- Lượng dịch sữa cần đưa vào thanh trùng:15388,54 (kg/ca)
- Đổi ra thành thể tích:
- Đổi qua thể tích trong 1 giờ:
Ta có tỷ trọng nguyên liệu sữa là: 1000 (kg/m 3 )
Vậy đổi sang thể tích: 15388,54 1000 = 15,39 ( m 3 /ca) = 15390 (lít/ca)
- Thể tích lượng sữa cần định lượng trong 1giờ, với mỗi ca làm việc 7,5 giờ
- Chọn thiết bị thanh trùng dạng tấm Alpha_laval.
+ Thời gian thanh trùng 5-7 phút.
+ Nhiệt độ nước làm mát 8 10 o C
+ Tiêu thụ nước làm mát 15m 3 /h.
+ Hiệu suất sử dụng hơi 82 %
+ Tổng số tấm truyền nhiệt 22,6m 2
+ Vận tốc chuyển động của dòng sữa 0,47 (m/s)
+ Điện năng tiêu thụ 12KW
Hình 4.8: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm
Số lượng thiết bị cần dùng: n = 2052 1200 = 1,71
- Lượng men giống đã hoạt hóa là: 612,45 (kg/ca)
- Thể tích lượng giống đã hoạt hoá trong 1giờ, với mỗi ca làm việc 7,5 giờ:
- Đổi qua thể tích trong 1 giờ:
Ta có tỷ trọng nguyên liệu sữa là: 1000 (kg/m 3 )
Vậy đổi sang thể tích: 612,45 1000 = 0,61 ( m 3 /ca) = 610 (lít/ca)
- Thể tích lượng sữa cần định lượng trong 1giờ, với mỗi ca làm việc 7,5 giờ
Chọn 1 thùng chứa men giống có dạng hình trụ đứng, đáy hình chỏm cầu, bên trong có cánh khuấy và được làm bằng thép không gỉ
Với H0 là chiều cao thiết bị
Gọi V là thể tích của thùng
Vtrụ là thể tích phần trụ
Vc là thể tích phần chỏm cầu
Với V = Vtrụ + Vc (không tính nắp)
Thể tích của thùng chứa men giống, với hệ số chứa đầy của thùng là 0,8:
=> Đường kính của thùng chứa men giống đã hoạt hóa
Thiết bị lên men loại PH – OTH – 2 kiểu đứng.
+ Thể tích làm việc: 1500 lít
+ Đường kính trong thiết bị: 1300mm
+ Chiều dày lớp cách nhiệt: 32mm
+ Chiều cao thiết bị: 2650mm
+ Công suất động cơ: 1KW
+ Vận tốc trục khuỷu: 100(V/phút)
Hình 4.9: Thiết bị lên men
- Lượng sữa trong quá trình lên men là: 15234,65 (kg/ca)
- Đổi ra thể tích (lít/h)
- Đổi qua thể tích trong 1 giờ:
- Ta có tỷ trọng nguyên liệu sữa là: 1000 (kg/m 3 )
- Vậy đổi sang thể tích: 15234,65 1000 = 15,23 ( m 3 /ca) = 15230 (lít/ca)
Thể tích lượng sữa cần định lượng trong 1giờ, với mỗi ca làm việc 7,5 giờ
- Số thiết bị cần dùng: n = 2030,67 1500 = 1,35
Vậy cần chọn 2 thiết bị lên men
4.2.10 Thiết bị làm lạnh nhanh
- Lượng sữa vào thiết bị làm lạnh nhanh: 14929,96 (kg/ca) Đổi ra thành thể tích:
- Đổi qua thể tích trong 1 giờ:
Ta có tỷ trọng nguyên liệu sữa là: 1000 (kg/m 3 )
Vậy đổi sang thể tích: 14929,96 1000 = 14,93 ( m 3 /ca) = 14930 (lít/ca)
- Thể tích lượng sữa cần định lượng trong 1giờ, với mỗi ca làm việc 7,5 giờ
Hình 4.10: Thiết bị làm lạnh nằm ngang
- Năng suất của thiết bị: 1200 lít
- Kích thước thiết bị: 1574×974 mm
Số thiết bị cần chọn: n = 1990,67 1200 = 1,66
Vậy chọn 2 thiết bị làm lạnh
- Lượng sữa vào bồn chờ rót: 14780,66 (kg/ca)
- Tỉ trọng của sữa sau khi lên men: d ( 0,93 3,3 ) + 25+10−3,3 1,608 100 +100−25−10 = 1,13 (g/cm 3 ) = 1130 (kg/m 3 )
- Đổi khối lượng sữa vào thùng rót sang thể tích (m 3 /h)
- Đổi qua thể tích trong 1 giờ:
- Ta có tỷ trọng nguyên liệu sữa là: 1130 (kg/m 3 )
- Vậy đổi sang thể tích: 14780,66 1130 = 13,08 ( m 3 /ca)
- Thể tích lượng sữa cần định lượng trong 1giờ, với mỗi ca làm việc 7,5 giờ
- Chọn hệ số chứa đầy của thùng là 0,8
Với V = Vtrụ + Vc (không tính nắp)
Vậy chọn 2 thùng chờ rót
4.2.12 Thiết bị rót hộp và đóng gói
- Lượng sữa đưa vào để rót: 14691,98 (kg/ca)
- Đổi ra thể tích (lít/h):
- Đổi qua thể tích trong 1 giờ:
- Ta có tỷ trọng nguyên liệu sữa là: 1130 (kg/m 3 )
- Vậy đổi sang thể tích: 14691,98 1130 = 13,00 ( m 3 /ca) = 13000 (lít/h)
- Thể tích lượng sữa cần định lượng trong 1giờ, với mỗi ca làm việc 7,5 giờ
Kích thước 1800 x 3289 x 4100 Điện năng tiêu thụ: 1,7 KW
Hình 4.11: Thiết bị rót hộp