đồ án CNCBTP(bản chính)

Từ những điều trên cho thấy có thể mở rộng xây dựng thêm nhà máy sữa để chế biến sữa tươi và sữa bột cho sản xuất dinh dưỡng cung cấp với đa dạngcác sản phẩm phù hợp từng người theo độ t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 2

PHẦN MỘT LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT 3

1.1 Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy sữa 3

1.2 Vị trí đặt nhà máy 3

1.3 Hệ thống giao thông và liên lạc 5

1.4 Vùng nguyên liệu 5

1.5 Cấp thoát nước 6

1.6 Năng lượng 7

1.7 Nguồn nhân lực 7

PHẦN HAI QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 9

PHẦN BA THUYẾT MINH QUY TRÌNH 10

3.1.Nguyên liệu 10

3.1.1.Sữa bột gầy( SMP) 10

3.1.2 Dầu bơ 11

3.1.3 Đường 12

3.1.4 Nước 12

3.2.Thuyết minh quy trình 12

3.2.1.Cân định lượng 12

3.2.2.Hoàn nguyên sữa bột 13

3.2.3.Tiêu chuẩn hóa 13

3.2.4.Đồng hóa lần 1 14

3.2.5.Nâng nhiệt và làm nguội 14

3.2.6.Ủ hoàn nguyên 14

3.2.7.Phối trộn với siro 70% 15

3.2.8.Đồng hóa lần 2 15

3.2.9.Tiệt trùng (UHT) và làm nguội 15

3.2.10.Bồn chờ rót 16

3.2.11 Máy rót sữa tươi Tetrapak 16

PHẦN BỐN KẾ HOẠCH SẢN XUẤT TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 19

4.1 Thời vụ nguyên liệu 19

4.2 Biểu đồ nhập nguyên liệu 19

4.3 Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy 19

4.4 Tính toán cân bằng vật chất 20

4.4.1 Số liệu ban đầu 20

4.4.2.Tính cân bằng vật chất 21

PHẦN NĂM TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 28

5.1 Thiết bị dùng cho dây chuyền sản xuất 28

5.1.1 Thùng hoàn nguyên 28

5.1.2 Cân định lượng 30

5.1.3 Thùng chứa nước nóng dùng cho hoàn nguyên 31

5.1.4 Thùng tiêu chuẩn hóa 31

5.1.5 Thùng chứa bơ 33

5.1.6 Thiết bị đồng hoá lần 1 33

5.1.7 Thùng chứa sữa sau đồng hóa lần 1 34

5.1.8 Thiết bị gia nhiệt và làm nguội 35

5.1.9 Thùng ủ hoàn nguyên 36

5.1.10.Nồi nấu nước nóng 37

5.1.11 Thùng chứa nước nguội 37

5.1.12 Nồi nấu siro 70% 38

5.1.13 Gàu tải 38

5.1.14 Động cơ cánh khuấy 40

5.1.15 Chọn bơm 40

5.1.16 Thùng phối trộn với siro 70% 41

5.1.17 Thùng chứa siro 70% dùng cho phối trộn 41

5.1.18 Máy đồng hóa lần 2 42

5.1.19 Thùng chứa sữa sau đồng hóa lần 2 42

5.1.20.Thiết bị tiệt trùng và làm nguội 43

5.1.21 Bồn chờ rót sữa tươi 44

5.1.22 Máy rót Tetrapak 45

PHẦN SÁU TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 47

6.1 Tính tổ chức 47

6.1.1 Sơ dồ tổ chức 47

6.1.2 Tính nhân lực 47

6.2 Tính xây dựng 49

6.2.1 Phân xưởng sản xuất chính 49

6.2.2 Phòng thường trực bảo vệ 50

6.2.3 Khu hành chính 50

6.2.3.Nhà ăn 51

6.2.4.Nhà vệ sinh, phòng giặt là, phòng phát áo quần – bảo hộ lao động 51

6.2.5 Kho thành phẩm 52

6.2.6.Kho nguyên vật liêu 53

6.2.7.Trạm biến áp 56

6.2.8 Khu xử lý nước thải 56

6.2.9 Phân xưởng cơ điện 56

6.2.10.Kho hóa chất , nhiên liệu 56

6.2.11.Nhà nồi hơi 57

6.2.12.Nhà đặt máy phát điện 57

6.2.13.Lạnh trung tâm(phân xưởng động lực) 57

6.2.14.Khu cung cấp nước và xử lí nước 57

6.2.15.Tháp nước 57

6.2.16.Nhà để xe 58

6.3.Tính khu đất xây dựng nhà máy 59

6.3.1 Diện tích khu đất 59

6.3.2.Tính hệ số sử dụng Ksd 59

PHẦN BẢY TÍNH ĐIỆN – HƠI – NƯỚC – LẠNH 61

7.1 Tính điện 61

7.1.1 Điện dùng cho chiếu sáng 61

7.1.2 Tính công suất động lực 63

7.1.3.Tính điện năng tiêu thụ hằng năm 64

7.1.4 Chọn máy biến áp 65

7.1.5.Chọn máy phát điện 66

7.2.Tính hơi và nhiên liệu 66

7.2.1 Tính chi phí hơi 66

7.2.2.Tính nhiên liệu 67

7.3.Tính lạnh 68

7.3.1.Tính Q2 70

7.3.2.Tính Q 70

7.4.Tính nước 70

7.4.1.Nước dùng trong sản xuất 70

7.4.2.Nước dùng cho lò hơi 70

7.4.3.Nước dùng cho sinh hoạt 70

7.4.4.Nước dùng vệ sinh thiết bị 71

7.4.5.Lượng nước sinh hoạt và vệ sinh cho cả nhà máy trong 1 ngày 71

7.4.6.Tổng chi phí nước cho nhà máy 71

7.4.7.Thoát nước 71

PHẦN TÁM TÍNH KINH TẾ 73

8.1.Vốn đầu tư cho tài sản cố định 73

8.1.1 Vốn xây dựng nhà máy 73

8.1.2.Vốn đầu tư cho máy móc, thiết bị 74

8.1.3.Vốn đầu tư cho tài sản cố định 76

8.2.Tính lương 76

8.3.Tính chi phí sản xuất trong 1 năm 77

8.3.1.Chi phí nhiên liệu, năng lượng sử dụng chung 77

8.3.2.Chi phí nguyên vật liệu chính và phụ của dây chuyền sản xuất 77

8.4 Tính giá thành cho 1 đơn vị sản phẩm 78

8.4.1.Tính giá thành của sữa thành phẩm 78

8.5.Tính hiệu quả kinh tế 80

8.5.1.Chi phí sản xuất sữa tiệt trùng 80

8.5.2.Tính lãi vay ngân hàng trong 1 năm 80

8.5.3.Tính tổng vốn đầu tư 81

8.5.5.Thời gian hoàn vốn của dự án 81

PHẦN CHÍN KIỂM TRA SẢN XUẤT 84

9.1 Kiểm tra nguyên vật liệu 85

9.2.Kiểm tra các công đoạn trong quá trình sản xuất 86

9.3.Kiểm tra thành phẩm 87

PHẦN MƯỜI AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 88

10.1.An toàn lao động 88

10.2.Vệ sinh công nghiệp 91

10.2.1 Vệ sinh cá nhân của công nhân 91

10.2.2.Vệ sinh máy móc, thiết bị 91

10.2.3.Vệ sinh xí nghiệp 91

10.2.4.Xử lý nước thải 91

PHẦN MƯỜI MỘT KẾT LUẬN 92

PHẦN MƯỜI HAI TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn

Vì vậy để có cuộc sống chất lượng cao, hàng ngày mỗi chúng ta đều phảidùng sữa để cung cấp năng lượng và các Vitamin khoáng chất có lợi cho sứckhỏe.

Sữa tươi hiện nay ở nước ta còn quá ít nên việc sử dụng sữa bột là rất cầnthiết để có thể cung cấp đủ lượng, đủ chất Hơn nữa việc nhập khẩu sữa bộtnguyên liệu là rất thuận tiện với giá thành không cao là 80.000 đồng/kg sữa bột,trong khi đó sữa thành phẩm nhập ngoại rất đắt

Hiện nay mức thu nhập bình quân ở nước ta đã tăng lên đáng kể, số ngườigiàu hiện nay càng nhiều ở cả thành thị và nông thôn Trình độ nhận thức củangười dân ngày càng cao, họ đã có những hiểu biết và đề cao giá trị dinh dưỡngcủa sữa, đặc biệt là cho trẻ nhỏ và người già Vì vậy nhu cầu là rất lớn mà khảnăng cung cấp còn hạn chế

Từ những điều trên cho thấy có thể mở rộng xây dựng thêm nhà máy sữa

để chế biến sữa tươi và sữa bột cho sản xuất dinh dưỡng cung cấp với đa dạngcác sản phẩm phù hợp từng người theo độ tuổi và sở thích để không chỉ đáp ứngnhu cầu trong nước mà còn hướng tới thị trường nước ngoài

Tuy nhiên để đáp ứng mức tiêu thụ cao thì việc chế biến sữa bột là cầnthiết, bên cạnh đó cần phải đầu tư phát triển chăn nuôi bò sữa hướng tới sử dụng

đa phần sữa tươi điều này đòi hòi ngành công nghiệp sản xuất sữa phát triển vàcần được quan tâm

Chính vì vậy mà nhóm chúng tôi được giao đề tài: “ Thiết kế nhà máy chế

biến sữa tiệt trùng công suất 30 triệu lít/ năm.”

PHẦN MỘT LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT

1.1 Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy sữa

Sữa là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, trong khi đó nhu cầu sử dụnghàng ngày của con người cũng tương đối lớn, gia tăng cả về số lượng lẫn chấtlượng và đòi hỏi đầy đủ về an toàn vệ sinh thực phẩm Việc xây dựng nhà máychế biến sữa sẽ đáp ứng được phần nào nhu cầu của người tiêu dùng trong nướcđồng thời hướng đến xuất khẩu Khi nhà máy đi vào hoạt động không nhữnggóp phần giải quyết công ăn việc làm mà còn tăng thu nhập cho người lao động,mang lại nguồn lợi nhuận to lớn cho nhà đầu tư

Nhà máy sữa được xây dựng đảm bảo các yêu cầu sau:

Vị trí đặt nhà máy: gần nguồn nguyên liệu, thị trường tiêu thụ sảnphẩm

Giao thông vận tải thuận lợi

Việc cung cấp điện và nhiên liệu dễ dàng

Cấp thoát nước thuận lợi

Nguồn nhân lực dồi dào

1.2 Vị trí đặt nhà máy

Dựa vào khả năng cung cấp nguyên liệu, thị trường tiêu thụ sản phẩm, tínhchất sản phẩm nguồn nhân công cũng như phân bố công nghiệp, nhóm chúng tôichọn địa điểm xây dựng nhà máy chế biến sữa nằm ở: KCN Tiên Sơn – BắcNinh

KCN Tiên Sơn có diện tích 600ha, có vị trí địa lý rất thuận lợi cho giaothông, nằm trong vùng tam giác tăng trưởng kinh tế Hà Nội – Hải Phòng –Quảng Ninh

Phía Nam giáp xã Hoàn Sơn và Quốc lộ 1A mới đi Lạng Sơn, Phía Bắcgiáp quốc lộ 1A cũ và tuyến đường sắt quốc gia, phía Đông giáp kênh thoátnước phục vụ nông nghiệp của xã Nội Duệ, phía Tây giáp xã Đồng Nguyên vàđường tỉnh lộ 295.

Từ KCN Tiên Sơn đi theo quốc lộ 18A về phía Đông đến cảng biển nướcsâu Cái Lân , về phía Tây đến sân bay quốc tế Nội Bài

Cách trung tâm thành phố Hà Nội: 22km

Cách sân bay quốc tế Nội Bài: 30 km

Cách cảng biển nước sâu Cái Lân(TP Hạ Long): 120km

Cách cửa khẩu Lạng Sơn: 120km

Nhiệt độ trung bình : 23,30C

Lượng mưa trung bình: 1400-1600mm

Địa hình tương đối bằng phẳng( 0,53% đồi núi)

1.3 Hệ thống giao thông và liên lạc

 Hệ thống giao thông nội bộ chiếm 15% tổng diện tích KCN đượcxây dựng hoàn chỉnh và bố trí hợp lý trong khuôn viên của KCN, bao gồm cácđường chính 2 làn xe, rộng 37m và các đường nhánh rộng 28m

 Dọc theo đường có vỉa hè rộng 6m, là nơi bố trí các hành lang kỹthuật ngầm như điện, cấp thoát nước, thông tin

 KCN Tiên Sơn nằm trong khu vực có cảnh quan đẹp, vị trí địa lý,

vị trí phong thủy rất tốt, địa hình bằng phẳng, điều kiện địa chất phù hợp choviệc xây dựng nhà máy

 Hệ thống thông tin liên lạc cần đảm bảo cho thông tin liên lạc thôngsuốt và liên tục để khai thác tối ưu trong sản xuất kinh doanh của công ty

1.4 Vùng nguyên liệu

Ở nước ta hiện nay, nguồn sữa tươi nguyên liệu còn rất hạn chế mà lại phân

bố không đồng đều Đa số những nơi có nguồn nguyên liệu thì lại khó đặt địa

điềm xây dựng nhà máy do địa hình không phù hợp, giao thông không thuậntiện, và khả năng tiêu thụ sản phẩm thấp.

Mặt khác, các sản phẩm của nước ta hiện nay nguyên liệu chủ yếu vẫn làsữa bột bán thành phẩm chiếm đến 90%

Chính vì những phân tích trên, việc đặt địa điểm xây dựng nhà máy ở BắcNinh là rất phù hợp Đây là tỉnh trung gian giữa các tỉnh phía bắc Hà Nội, có thểtiếp nhận sữa tươi từ các tỉnh như Sơn La (Mộc Châu), Hà Tây (Ba Vì) và cácvùng lân cận Hơn nữa đường xá cực kì thuận lợi cho việc vận chuyền sữanguyên liệu nhập khẩu từ cảng Hải Phòng

Việc đặt nhà máy ở đây còn có thế mạnh về thị trường tiêu thụ vì:

 Là KCN có một lượng lớn cán bộ công nhân các ngành khác tiêuthụ sản phẩm sữa

 Nằm trong tỉnh Bắc Ninh là tỉnh có mật độ dân số cao, năm 2011Bắc Ninh có 1.024.151 người và mức sống của người dân so với trung bình cảnước là khá cao vì vậy nhu cầu tiêu thụ sản phẩm sữa là rất lớn

 Nằm gần thủ đô Hà Nội là một thị trường quan trọng

Hệ thống cấp nước được đấu nối đến chân hàng rào của từng doanh nghiệp

Hệ thống thoát nước và xử lý nước thải

 Hệ thống thoát nước mưa và nước thải được xây dựng riêng biệt.Nước mưa được thu gom qua hệ thống cống và thoát ra các sông trong khu vực.

 Đường kính cống thoát nước mưa là D1000mm - D1250mm trênnguyên tắc tự chảy

 Lượng nước thải được tính bằng 80% lượng nước cấp

 Chất thải rắn từ các nhà máy sẽ được phân loại, thu gom và chuyển

về bãi tập trung của Bắc Ninh để xử lý

 Trong nhà máy thực phẩm nước thải chủ yếu là nước rửa với mộthàm lượng đường và protein lớn Vì vậy để tránh ô nhiễm môi trường ,ta cầnxây dựng một hệ thống nước thải trong nhà máy

1.6 Năng lượng

Nguồn cung cấp hơi nước:

Trong nhà máy, hơi nước được dùng vào nhiều mục đích khác nhau nhưđun nóng, tiệt trùng, gia nhiệt, phục vụ cho máy rót, vì vậy cần phải có các nồihơi và hệ thống lò hơi áp suất cao

Nguồn cung cấp nhiên liệu:

Nhà máy sử dụng dầu FO từ công ty dầu khí Petrolimex Dùng dầu nàycung cấp cho lò hới để cung cấp một lượng hơi nước bão hòa với lượng nhiệtlớn, ít độc hại và sạch sẽ

1.7 Nguồn nhân lực

Nhà máy đặt gần thủ đô Hà Nội, nơi đây có khả năng cung cấp một lượnglớn cán bộ có trình độ kỹ thuật cao Do Hà Nội là khu tập trung đông các trườngđại học, cao đẳng và trung cấp

Về lao động phổ thông, do nhà máy đặt trên vùng đất công nghiệp nên thuhút lượng lớn lao động nông dân rất cần việc làm Đây cũng là thế mạnh đểtuyển chọn

Hơn nữa các doanh nghiệp đầu tư vào KCN Tiên Sơn được hưởng tất cảcác chính sách ưu đãi, khuyến khích đầu tư của nhà nước và đặc biệt là của tỉnhBắc Ninh mà nhiều KCN khác không có được.

Qua những phân tích trên, nhóm tôi có thể kết luận rằng: việc xây dựng nhàmáy chế biến sữa ở KCN Tiên Sơn-Bắc Ninh với công suất 30 triệu lít/năm làhoàn toàn khả thi

PHẦN HAI QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Thành phẩm

Sữa bột gầy

Cân định lượng Hoàn nguyên

Phối trộn

Tiệt trùng 137 0 C/ 3 giây, 6 bar và làm nguội 20 – 25 0 C

Bồn chờ rót Rót(Tetrapak)

PHẦN BA THUYẾT MINH QUY TRÌNH

3.1.Nguyên liệu

3.1.1.Sữa bột gầy( SMP)

Sữa bột là sản phẩm được sản xuất từ sữa tươi bằng phương pháp sấy đểtách gần như hoàn toàn nước( độ ẩm 4%) Có 2 loại sữa bột: sữa bột gầy và sữabột béo Tuy nhiên trong sản xuất sữa bột gầy được sử dụng rộng rãi

Sử dụng sữa bột có ưu điểm:

Chủ động trong sản xuất

Bổ sung nguyên liệu do sữa tươi còn hạn chế( < 15%)

Giảm giá thành sản phẩm

STT Các chỉ

tiêu

Các thông số Tiêu chuẩn

Mùi vị Mùi thơm tự nhiên, ngọt mát.Trạng thái Hạt nhỏ, mịn, không vón cục,

không nhiễm tạp trùng, không lẫntạp chất

2 Hóa lý Hàm lượng chất béo 1%

Độ hòa tan cao 97 ÷ 99,5%

pH sữa hoàn nguyên 6,6 ÷ 6,7

Hàm lượng Pb ≤ 0,5 mg/kgHàm lượng As ≤ 0,5 mg/kg

3 Vi sinh vật VSV tổng số < 26.000 khuẩn lạc/1g sữa bột

Coliform, E Coli Không có

Samonella, Staphylococcus

Không có

Nấm men, nấm mốc Không có

4 Bảo quản Đóng trong bao bì 25kg/bao, bao có khả năng chông thấm

cao Trong điều kiện bao gói tốt, kho kín có độ ẩm 70 ÷75%, nhiệt độ 100C thì có thể bảo quản được 3 năm

Yêu cầu của dầu bơ:

STT Các chỉ tiêu Các thông số Tiêu chuẩn

3 Vi sinh vật VSV tổng số < 50.000 khuẩn lạc/1g

Samonella, Aureus Không có

4 Bảo quản AMF thường đóng thùng 200l, được nạp khí nito ngăn

chặn sự oxi hóa dầu mỡ Có thể bảo quản lâu dài ở 40C

Ở nhiệt độ thường có dạng sệt, ở nhiệt độ 360C có dạnglỏng sử dụng trong 6 – 12 tháng

3.1.3 Đường

Yêu cầu về đường:

STT Các chỉ tiêu Các thông số Tiêu chuẩn

3.2.Thuyết minh quy trình

3.2.1.Cân định lượng

* Mục đích: Định lượng bột sữa gầy cần dùng cho công đoạn hoàn nguyên.

* Tiến hành: Sữa bột gầy được kiểm tra sau đó cho qua gàu tải để vận

chuyển lên cao, đổ xuống máng của vít tải Tại đây sữa bột được vận chuyển đếncân định lượng để định lượng khối lượng sữa gầy cần đưa xuống thùng hoànnguyên

3.2.2.Hoàn nguyên sữa bột

* Mục đích: Chuyển sữa bột từ dạng rắn sang dạng lỏng giống như sữa tươi

ban dầu

* Tiến hành:

+ Quá trình hoàn nguyên sữa bột gầy bằng cách cho sữa bột vào thùng

có cánh khuấy đã chứa sẵn lượng nước nhất định có nhiệt độ 45-50 0C.Trong quátrình hoàn nguyên, cánh khuấy được hoạt động liên tục nhằm phân tán đều bộtsữa trong nước, tăng khả năng hoà tan, tránh vón cục, giảm thời gian ủ hoànnguyên sau này Chất phá bọt cũng được cho vào ở đây nhằm tránh tạo bọt

+ Nước dùng cho hoàn nguyên là nước đã qua khâu kiểm tra xử lí đạt

yêu cầu

3.2.3.Tiêu chuẩn hóa

* Mục đích: Điều chỉnh hàm lượng chất béo của dịch sữa đạt yêu cầu công

nghệ Nguyên liệu sản xuất chính của đồ án này là sữa bột gầy nên tiêu chuẩnhóa thực chất là bổ sung thêm mỡ sữa để đạt hàm lượng chất béo theo yêu cầucủa sản phẩm

* Tiến hành: Bơ được hâm nóng trở thành dạng lỏng rồi được bơm vào

thùng tiêu chuẩn hoá đã chứa sẵn dịch sữa với tỷ lệ đã tính trước, cánh khuấycủa thùng hoạt động liên tục làm tăng khả năng phân tán mỡ sữa trong khốisữa

3.2.4.Đồng hóa lần 1

* Mục đích:

+ Vì các hạt chất béo có trong sữa dễ dàng liên kết nhau tạo thành cáchạt cầu béo có kích thước lớn hơn và nổi lên trên bề mặt, tạo thành màng gâynên sự phân lớp Đây là một trong những nguyên nhân chính làm mất ổn địnhtrạng thái của sữa trong quá trình bảo quản Vì vậy đồng hóa nhằm làm giảmkích thước của các cầu mỡ, làm chúng phân bố đều trong sữa

+ Đồng hóa là công đoạn rất quan trọng trong công nghệ chế biến sữa bổsung chất béo vì nó làm tăng chất lượng về phương diện trạng thái, tránh hiệntượng tách pha trong quá trình bảo quản và tạo điều kiện cho công đoạn tiếptheo

* Tiến hành:

+ Sữa sau tiêu chuẩn hóa được bơm qua máy đồng hóa nhờ bơm li tâm

Áp suất trong máy đồng hóa cần đạt được trong công đoạn này là 150 – 180 bar

+ Dịch sữa sau đồng hóa được chứa trong thùng tạm chứa

3.2.5.Nâng nhiệt và làm nguội

* Mục đích: Tiêu diệt một phần vi sinh vật và vô hoạt một phần enzym có

sẵn trong sữa nhằm tránh những bất lợi cho công đoạn tiếp theo, nhất là côngđoạn ủ hoàn nguyên trong thời gian khá dài

* Tiến hành: Dịch sữa trong thùng tạm chứa sau đồng hóa được bơm vào

thiết bị thanh trùng, nhiệt độ thanh trùng là 75oC, thời gian thanh trùng là 5 phút.Sau đó sẽ được làm lạnh đến nhiệt độ 4 – 8oC

3.2.6.Ủ hoàn nguyên

* Mục đích: Sữa được ủ trong thời gian dài ở nhiệt độ thấp nhằm để nó dần

dần trở lại trạng thái của sữa tươi nhưng vẫn đảm bảo hạn chế về sự phát triểncủa một số vi sinh vật.Các muối khoáng có trong sữa đặc biệt là ion Canxi sẽ

liên kết với cazein là một loại protein chiếm phần lớn trong sữa để tạo thànhcazeinat canxi ở trạng thái hòa tan nên giúp cho sữa có trạng thái đồng nhất tốt.Đây là một trong những công đoạn quan trọng quyết định đến chất lượng sữa.

3.2.7.Phối trộn với siro 70%

* Mục đích: tạo cho sản phẩm có độ ngọt thích hợp cho người tiêu dùng

3.2.8.Đồng hóa lần 2

+ Giống như thuyết minh phần 3.2.4, chỉ khác về áp suất đồng hóa, p = 180– 200 bar

+ Sữa sau đồng hóa được dẫn qua thùng tạm chứa.

3.2.9.Tiệt trùng (UHT) và làm nguội

* Mục đích: Diệt hoàn toàn vi sinh vật chịu nhiệt và bào tử của nó,kéo dài

thời hạn sử dụng của sản phẩm , đảm bảo an toàn tuyệt đối về mặt vi sinh chosản phẩm

 Hạ nhiệt đến nhiệt độ yêu cầu

+ Dịch sữa mới vào sẽ trao đổi nhiệt với dịch sữa sau tiệt trùng đẻ nângnhiệt sơ bộ lên khoảng 85-90 0C Tiếp theo dịch sữa sẽ trao đổi nhiệt với hơi từ

lò hơi để nâng lên nhiệt độ tiệt trùng là 137-140 0C và sẽ được lưu ở nhiệt độnày trong thời gian 3 giây, áp suất tiệt trùng là 6 bar Sau đó, dịch sữa sau tiệttrùng sẽ được trao đổi nhiệt với dịch sữa mới vào để hạ dần nhiệt độ Cuối cùngdịch sữa sẽ trao đổi nhiệt với nước lạnh 20C để đạt nhiệt độ yêu cầu khi ra khỏithiêt bị

+ Toàn bộ quá trình tiệt trùng và làm nguội được điều khiển bằngchương trình đã lập trình sẵn

3.2.10.Bồn chờ rót

* Mục đích: chứa dịch sữa và đảm bảo vô trùng trước khi rót

* Tiến hành: Dịch sữa sau khi qua hệ tiệt trùng và làm nguội thì sẽ vào bồn

chờ rót vô trùng Bồn là một thiết bị kín có cánh khuấy Toàn bộ hoạt động củabồn dược điều khiển bằng môt máy tính đã lập trình sẵn

3.2.11 Máy rót sữa tươi Tetrapak

+ Trước khi máy làm việc nhất thiết phải vệ sinh bằng xút, axit rồi tuầnhoàn bằng nước sạch lần cuối Ngoài ra cần phải kiểm tra nồng độ H2O2, nhằmcắt phải bộ in ngày tháng lên bao bì xem có đạt yêu cầu.

+ Cấu tạo của lớp giấy bao bì sản phẩm gồm 7 lớp theo thứ tự như sau:

PE – Mực in – Giấy carton – Lamination PE – Nhôm – PE1 – PE2

+ Nguyên tắc hoạt động chính của máy rót như sau: Khi máy chuyển

sang chế độ sản xuất thì bao bì giấy từ cuộn bao bì được các con lăn dẫn qua bộ

in hạn sử dụng rồi đưa bộ hàn strip một bên mép của bao bì Kế tiếp bao bìđược dẫn qua bể chứa dịch H2O2 35% để được sát khuẩn 2 bề mặt Sau đó nóđược dẫn qua bộ định hình ống và được hàn bên trong để tạo thành ồng giấy.Sữa được rót vào bao bì nhờ 1 phao rót đặc biệt Hai ngàm trái và phải hoạtđộng liên tục vừa hàn ngang vừa cắt tạo thành những hộp sữa rơi xuống bộ phậnghép mí hộp giấy để tạo thành những hộp chữ nhật Toàn bộ các thao tác trênđược tự động bằng chương trình đã lập trình sẵn

+ Trong tất cả các máy móc thiết bị chính trong nhà máy sữa thì máy rótthường xuyên gặp sự cố nhất vì vậy công nhân vận hành cần theo sát các hoạtđộng của máy Khi gần hết cuộn bao bì hoặc cuộn strip thì phải bổ sung

Thường xuyên lấy mẫu để kiểm tra các mối hàn của bao bì sau mỗi 30 phút, saukhi khởi động máy, sau khi nối cuộn bao bì và sau khi nối strip.

+ Các phương pháp kiểm tra độ bền của các mối hàn ngang và hàn dọccủa bao bì hộp giấy thường là: Thử mực, thử điện, kéo sợi strip

+ Sữa sau rót được bảo quản trong kho thành phẩm ở nhiệt độ thườngcủa môi trường

PHẦN BỐN

KẾ HOẠCH SẢN XUẤT TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

4.1 Thời vụ nguyên liệu

Sữa bột nguyên liệu x x x x x x x x x x x x

4.2 Biểu đồ nhập nguyên liệu

Sữa bột nguyên liệu được nhập từ nước ngoài về Do nhu cầu sữa bột rấtlớn nên sẽ được nhà máy thu mua quanh năm Số lượng sữa bột được thu muanhiều hay ít phụ thuộc vào chất lượng, giá cả nguyên liệu; phụ thuộc vào nhucầu sản xuất của nhà máy trong tháng và các tháng sắp tới Vì vậy phải lựa chọncác nhà cung ứng nguyên liệu phù hợp nhằm tìm ra nguồn cung cấp nguyên liệu

có chất lượng tốt với giá cả hợp lý

4.3 Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy

Công nhân trong phân xưởng được nghỉ ngày Chủ nhật và các dịp lễ Tết.mỗi ngày làm việc 2 ca

Tháng 11 nhà máy tiến hành sửa chữa, bảo dưỡng máy móc, thiết bị

Tháng 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Cả năm

4.4 Tính toán cân bằng vật chất

Dây chuyền sản xuất sữa tiệt trùng công suất 30 triệu lít/ năm

4.4.1 Số liệu ban đầu

 Sữa tươi tiệt trùng :

+Chất khô của sữa: 12 % (không kể sacharoza)

ca l



 Quy đổi sang kg/ca:

53003,53 × 1,04 = 55123,67 (kg/ca)

Bảng tiêu hao nguyên liệu cho từng công đoạn so với công đoạn trước đó(%)

STT Tên công đoạn Tiêu hao(%)

100

100 67

, 0 100

100 53

100

100 52

, 0 100

100 69

,





(7) Tổng lượng dịch sữa và dịch đường bổ sung trước khi vào côngđoạn phối trộn:

) / ( 57 , 57922 5

, 0 100

100 96

+ Gọi x là lượng dịch sữa cần tìm có tổng hàm lượng chất khô 12%

+ Gọi y là lượng dịch đường 70% cần bổ sung

+ Gọi z là tổng khối lương của dịch sữa và dịch đường sau phối trộn có hàm lượng chất khô là 15% (z = 57922,57 kg/ca)

+ Gọi A,B,C lần lượt là hàm lượng chất khô của x,y,z( A=12,B=70,C=15)

70 99 ,

Vì tiêu hao đường là 5% nên lượng đường khô thực tế cần sử dụng là:

) / ( 57 , 2207 5

100

100 19

2995,99 – 2207,57 = 788,42 (kg/ca)(6) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn ủ hoàn nguyên:

) / ( 59 , 55202 5

, 0 100

, 0 100

100 59

, 0 100

100 99

, 0 100

100 17

+ Gọi p, q ,r lần lượt là hàm lượng chất béo có trong sữa nguyên liêu, có

trong bơ, có trong sữa sau tiêu chuẩn hóa (p = 0,05; q = 82; r = 3,5)

Ta có phương trình:

) ( 100

5 , 8 100

98

y x

x 



Mà x + y = 54059,04

Từ đó ta tính được:

+ Khối lượng sữa bột gầy cần hoàn nguyên:x = 4688,79 (kg/ca)

+ Khối lượng nước cần sử dụng cho hoàn nguyên: y = 49370,25 (kg/ca)

Ta tính được tỉ lệ phối trộn:

(1) Lượng sữa bột gầy cân định lượng:

) / ( 35 , 4712 5

, 0 100

, 1

53 , 56828

ca l

(1,04 là tỉ trọng của dịch sữa thành phẩm, kg/l)

Số hộp cần dùng cho 1 ca:

273214 10

200

82 , 54642

3 Tổng khối lượng bột sữa

gầy và nước nóng dùng cho

hoàn nguyên

4 Tổng khối lượng bơ và dịch

sữa trong thùng tiêu chuẩn

hóa

Khối lượng dịch sữa gầy 53518,45 6689,80 107036,9

5 Khối lượng dịch sữa trước

Đường khô để nấu siro

70%

4415,14Hương sữa, hương bơ

máy rót Tetrapak

13 Số hộp 284597(hộp/ca) 35574(hộp/h) 569194(hộp/ngày)

PHẦN NĂM TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ

* Tính kích thước thùng:

Gọi: D là đường kính của thân hình trụ

Ht là chiều cao của thân hình trụ

h là chiều cao của thân hình chỏm cầu

r là bán kính chỏm cầu ; r = D/2

Chọn Ht = 1,3D

h = 0,3D

Chiều cao toàn thiết bị là H: H = Ht + 2h = 1,3D +2 × 0,3D = 1,9D

Gọi: Vtb là thể tích của thùng hoàn nguyên

3 , 1 14 ,

2 2

2 3 3

, 0 3 , 0 6

3 6

D D

D r

D D

cần hoàn nguyên trong 1 ca là: 24

20

60

x 8

 (mẻ / ca)+ Lượng dịch sữa cần hoàn nguyên là : 54059,04 (kg/ca)

Đổi sang thể tích là : 51 , 98

1.04x1000

54059,04

+ Chọn hệ số chứa đầy là 0,9 thì số lượng thùng:

n =

24

x 9 , 0

x 153 , 1

98 ,



(0,82 + 0,22 + 0,8 x 0,2) = 0,131 (m3)Thể tích thùng cân:

Vtb = V1 + V2 = 0,221 + 0,131 = 0,352 (m3) + Tổng lượng bột sữa cần sử dụng cho 1 ca: 4712,35 (kg/ca)

Đổi sang thể tích: 0 5 x 10 3

35 , 4712

= 9,42 (m3/ca)+ Chọn hệ số chứa đầy 0,9 thì số lượng thùng cân (số mẻ cân là 24 )

2 24 , 1 24

x 9 , 0

x 352 , 0

42 , 9







n

Chọn 3 cân loại này (2 cái làm việc, 1 cái dự trữ )

5.1.3 Thùng chứa nước nóng dùng cho hoàn nguyên

Nhu cầu nước nóng tùy thuộc vào nhu cầu bột sữa hoàn nguyên

Trong 1 ca có thể nấu được 8 mẻ nước nóng

Chọn hệ số chứa đầy là 0,9 thì số lượng nồi : 4 , 28 5

8

x 9 , 0

x 6 , 1

37 , 49