Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất yaourt dạng lỏng năng suất 8 triệu lít năm và yaourt dạng gel năng suất 7 triệu tấn năm

Trang 1

Phân xưởng sản xuất yaourt GVHD: Huỳnh Trung Việt

LOI NOI DAU

Sữa là sản phẩm cung cấp gần như đầy đủ chất đinh đưỡng cho con người

Vì vậy nó là nguồn thực phẩm rất quan trọng và không thê thiếu đối với con

người Đặc biệt sản phẩm yaourt rất có lợi cho hệ tiêu hóat.Do đó cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp thực phâm, công nghiệp chế biến sữa nói riêng cũng đã và đang phát triển

Trong những năm trở lại đây nhu cầu tiêu thụ sữa và các sản phẩm từ sữa

của người dân rất cao, nhưng nguồn sữa trong nước không đáp ứng đủ nhu cầu, vì thế chúng ta đã nhập nhiều loại sữa từ nước ngồi

Nước ta có vị trí địa lý thuận lợi, khí hậu nhiệt đới gió mùa Đây là điều kiện rất tốt cho việc chăn ni bị sữa Về mặt thị trường, nước ta hiện nay đang tiêu thụ mạnh các sản phâm từ sữa như: sữa tươi tiệt trùng, yaourt uống và nhiều sản phẩm khác Mặt khác nhà nước ta đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho sự phát triển ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam

Có nhiều công nghệ đã và đang được sử dụng trong việc nâng cao chất lượng cũng như bảo quản sữa Tuy nhiên trong giới hạn của đồ án chuyên ngành này, tơi xin trình bày việc tính tốn và thiết kế phân xưởng sản xuất yaourt dạng

Trang 2

Mục lục

018271000 - i TỤC ÍỊTC e 2-5 << << <5 9< 99.994.99.90 0 0 1000.00009000.90010009600 0 09100099009.900900090004.06 ii Danh muc bang

Danh muc hinh

PHAN 1: TONG QUAN

1.1 Lợi Ích cỦa sữa HH HH HH HH TH HH HH 1 1.2 Lập luận kinh tẾ: + ©2<+SS£23<£EEEEE22127121122111121111 2121111 ce 1 1.3 Chon vị trí xây dựng nhà máy .- ¿- G6 tennis, 2

1.3.1 Nguyên tắc chọn 1.3.2.Lựa chọn địa điêm

PHAN 2: NGUYEN LIEU SAN XUAT

2.1 Nguyên lIỆu G6 S1 TH HH Hà Hà Hà Hà Hư Hà Hy 3 2.1.1 Sữa tươi

2.1.2 Đường

2.1.3 Chất ôn định (Phụ gia) 2.1.4 Vi sinh vat

2.2 San pham

PHAN 3: QUY TRINH CONG NGHE sssssssssssessssssessssssessessssssessnsssssssessesseesseeaes 15 3.1 Sơ đồ quy trinh cong nghé oo cece ccsesssesseessessecseessessesssesssseessesseesees 15

3.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 2-2-2 s+Ez+xe+rxezxzrrxee 17 3.2.1 Thuyết minh các quá trình chung của hai day chuyền sản xuắt 17 3.2.2 Thuyết minh cho dây chuyền sản xuất yaourt dạng uống 19 3.2.3 Thuyết minh cho dây chuyền sản xuất yaourt dang gel . 20 PHAN 4: CAN BANG VAT CHAT wasssssssssssssssesssessssssssssssssssesssesssesssesssesssesesseesss 21 4.1 Bố trí lịch sam XUAt occ ccc ecsecssessessssssessssssessecsecssessesssessecsuessesaeesees 21 4.2 Tính cân bằng vật chất 2- 22222 SEk921122111221211271.271 211 11eC 22

4.2.1 $6 Liu ban GaU i eeeeeeeeeeeessseeeeeesssseeeecesssnneeceessnneeseessnmeeesessnneeeesee 22

4.2.2 Tinh cân bằng vật chất cho đây chuyền sản xuất yaourt dạng uống 22 4.2.3 Tính cân bằng vật chất cho đây chuyền sản xuất yaourt dạng gel 25 4.2.4 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất chung . 27

Trang 3

PHAN 5: CHON THIET B âcôcceectetEteerrsrtertsrrsrrksrrssrrssrree 30 5.1 Tank chứa sữa fư0Ï - - - 1S 1211121121 1111 11111 1111111118 1181 1g rryếg 30 5.2 Thiết bị chuấn hóa ¿2-2 2< St 2E EE1921121102121121121 2111111 31

Xà 1800) 76 ẽ ẽ.‹(4‹4AạậÂH) 31

5.4, Thiét bi dOng h6a Van Looe eccececcccssessesscessessscssessesssessessvessesssesseenes 33 5.5 Thiét bi dOng hod IAM 20.0 cceccecceececccsssessesssessessecssessesssessesssessessssasesaes 34 5.6.Thiết bị lên MeN .ccecceccescsesssessesseessessesssessessssssessecsssssesseessecsecssessecseeeses 35 5.7.Thiết bị cấy giống ©cc ns TH TH TH T1 211011011 11g 1x re 36 5.8.Thiết bị phối trộn . 2- 22©22©EE+2EEt2E12211227112712271.2712 211.11 222 37 5.0.Thiết bị rót cho dạng yaourt uống -2¿©2¿2s2+Cxz+2xz+txesrxzezree 38 5.10.Thiết bị rót cho dạng yaourt gel 2-22 25s EeEEeExerkerkerrkee 39 5.11 Bồn chờ rót trong sản xuất yaourt uống . 2s se cseẻ 39 5.12 Nồi nấu siro 7(%6 2-22-2222 2k 22AE22112211221221271271.211 21 crxe 40 5.13 Thiết bị chứa chất ốn định - 2-22 ©2s+xtSEc2EEeEEvrkerkerkrrrkee 40 5.14.Chọn bơ m - (6< E191 1v TH TH TT nh TT nh TC nh ng 40

5.15 Thiét 09 .Ả ỒỎỐỐỒ 4I

PHẨN 6 : TÍNH NẴNG LUƯỢỲNG os-o<©c<ccseceeceeereeseeersereerssrrsee 4I 6.1.Tính hơi và chọn nồi hơi

6.1.1 Tính hơi cho sản xuất 6.1.2 Tính nước và hoi cho CIP 6.1.3 Chọn nồi hơi 6.2 Tính lạnh và chọn máy nén lạnh - «5< 5< s+veseeseeseeseesee 44 6.2.1.Tính lạnh 6.2.2.Chọn máy nén lạnh 6.3.Tính điện 6.3.1 Điện sản XuẤt c:-2ccc 22 1E 2 6.3.2 Điện dân dụng 6.3.3 Chọn ôn áp " PHÁN 7: TĨNH XÂY DỰNG 47

PHAN 8: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH

8.1 An toàn lao động - <- << «ng 0006006 e6 47 8.1.1 Tai nạn xảy ra do các nguyên nhân chủ yếu sau . . 48

Trang 4

8.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nan lao dong §.1.3.Những yêu câu cụ thê về an toàn lao động

8.2 Vệ sinh công nghiệp

8.2.1 Vệ sinh cá nhân của cơng nhân

§.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị 8.2.3 Vệ sinh xí nghiệp

KET LUAN

TAI LIEU THAM KHAO

Trang 5

Phân xưởng sản xuất yaourt GVHD: Huỳnh Trung Việt O Bang 1.1: 0 Bang 1.2: UO Bang 4.1: 0 Bang 4.2: O Bang 4.3: UO Bang 4.4: O Bang 4.5: O Bang 6.1:

Danh muc bang

ham lwong cac acid amin trong Stta oo eee eeeeeeeeeeeeeeeeeeneeeeees 6

các giống vi sinh vật trong sản xuất yaourt

biểu đồ bố trí sản xuất cho từng phân xưởng . 21

tiêu hao nguyên liệu ở quy trình sữa chua dạng lỏng 23

tiêu hao nguyên liệu ở quy trình sữa chua dạng gel 25

tiêu hao nguyên liệu ở dây chuyền sản xuất chung 28

Trang 6

Hình 1 : Hình 2: Hình 3: Hình 4: Hình 5: Hình 6: Hình 7: Hình 8: Danh mục hình

Bồn chứa sữa Tetra Alsafe LA ¿- 2k2 2 EEE122112112112112 11.21 31 Thiết bị ly tâm Tetra Alfast Plus

Thiết bị gia nhiệt bản mỏng 2-22 2© 2 2EE2EEEEE2EE2EE2EE2EEEEecrkrrk 32 Thiết bị đồng hóa Tetra Alex -¿- 2-5 SE SEESEE211221221221212 2 xe 33 "h0 1 a4 36 Thiết bị cấy giống ¿- 2-21 E1 E12112715211211 1111111111111 11c 37

In 23)890108 0 00878 38

Thiết bị đóng gói . -2-©2222212221122112211211211121121122111 211111 yeE 38

Trang 7

PHAN 1: TONG QUAN

1.1 Lợi ích của sữa:

Hiện nay, khi đời sống ngày càng được nâng cao thì nhu cầu vật chất của

con người càng tăng Do đó, ngành công nghệ thực phẩm là ngành khoa học quan

trọng tronh nền kinh tế quốc đân Nó đáp ứng nhu cầu dinh đưỡng cho con người và góp phần giải quyết việc làm cho người lao động Trong đó phải kể đến ngành công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa

Sữa là thực phẩm giàu dinh dưỡng và cân đối nhất, rất cần thiết trong khâu phần ăn hàng ngày của con người, có tác dụng phục hồi sức khỏe mau chóng cho người lao động, dễ hấp thụ đối với người bệnh, trẻ em, người cao tuổi Đặc biệt sản phẩm sữa chua rất giúp ích cho đường ruột Do đó cùng với sự phát triển của

ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp chế biến sữa nói riêng cũng đã và

đang phát triển

Trong những năm trở lại đây nhu cầu tiêu thụ sữa và các sản phẩm từ sữa

của người dân rất cao, nhưng nguồn sữa trong nước không đáp ứng đủ nhu cầu, vì thế chúng ta đã nhập nhiều loại sữa từ nước ngoài

Nước ta có vị trí địa lý thuận lợi, khí hậu nhiệt đới gió mùa Đây là điều kiện rất tốt cho việc chăn ni bị sữa Về mặt thị trường, nước ta hiện nay đang

tiêu thụ mạnh các sản phẩm từ sữa như: sữa tươi tiệt trùng, sữa chua uống và nhiều

sản phẩm khác Mặt khác nhà nước ta đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho sự phát triễn ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam

1.2 Lập luận kinh tế:

Những năm gần đây cùng với sự phát triển kinh tế, đời sống vật chất của con người ngày càng cải thiện, nhu cầu của việc sử dụng những loại thực phẩm vừa ngon vừa có lợi cho sức khỏe càng tăng cao Một trong những thực phâm thỏa mãn nhu cầu đó là sữa Sữa tươi chứa hàm lượng các chất đinh dưỡng cân đối đặc biệt là nguồn protein hồn hảo, nó giúp cung cấp năng lượng, cải thiện chiều cao,

ngăn ngừa loãng xương, phát triển trí não

Trong đó yaourt là một trong những sản phẩm lên men từ sữa có một vị chua rất đặc trưng, hương vị thơm ngon.Các vi khuẩn lactic có trong yaourt có lợi cho hệ tiêu hóa của con người, làm chậm quá trình lão hóa và kéo dài tuổi thọ của COn người

Trang 8

thích và sử dụng phổ biến.Do vậy việc xây dựng thêm các phân xưởng, đổi mới các công nghệ là rất cần thiết để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, tăng khả năng cạnh tranh cho nhà sản xuất

1.3 Chọn vị trí xây dựng nhà máy: 1.3.1 Nguyên tắc chọn:

- Gần thị trường tiêu thụ

-Gần nguồn nguyên liệu: sữa được thu mua chủ yếu từ các trại bò sữa Long Thành - Đồng nai

-Giao thông: gần đường giao thơng chính đề thuận tiện vận chuyên nguyên liệu, sán phẩm

-Có mạng lưới nước sinh hoạt của thành phố, gần mạng lưới điện quốc gia

-Nằm trong khu quy hoạch, đảm bảo an ninh quốc phòng

-Đặt gần khu dân cư, khí hậu, thời tiết, địa hình thuân lợi 1.3.2.Lựa chọn địa điểm:

Phân xưởng đặt tại khu cơng nghiệp Biên Hịa, phường An Bình, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai

1.3.2.1.Vi tri dia ly:

Đây là khu công nghiệp thuộc địa bàn tỉnh Đồng Nai, một trong các vùng kinh tế trọng điểm phía Nam và là địa phương tập trung rất nhiều khu công nghiệp cả nước Một mặt giáp quốc lội, tuyến giao thông huyết mạch Bắc — nam và là điểm giao lộ giữa Đồng Nai —- Tp.HCM — Vũng Tàu

-Cách thành phơ Biên Hịa 5 km -Cách thành phố Hồ Chí Minh 25 km -Cách sân bay Tân Sơn Nhất 30 km -Cách cảng Phú Mỹ 44 km

-Cách cảng Sài Gòn 30 km -Cách cảng Đồng Nai 2 km -Cách ga Sài Gòn 28 km Tổng diện tích: 355 ha

1.3.2.2 Hạ tầng kỹ thuật trong khu công nghiệp:

-Giao thông: đường giao thông và đường nội bộ hoàn chỉnh Mặt đường trải bêtông nhựa với tải trọng ( H30-30MT/cm” )

-Cấp điện: 2 trạm biến áp 40MVA từ lưới điện quốc gia

Trang 9

-Thông tin liên lạc: bưu điện khu công nghiệp Biên Hịa vơ mạng thơng tin IDD hiện đại và các dịch vụ bưu chính khác sẵn sang các như cầu đầu tư cũng như cấp dich vu VoIP, ADSL

-Xử lý nước thải: nước thải từ khu công nghiệp Biên Hòa 1 được thu gom về trạm bơm và đưa về xử lý tại nhà máy xử lý nước thải Biên Hịa 2 với cơng suất 4000 mỶ/ngày ( công suất thiết kế 8000 m’/ngay )

-Giá điện: 1100 déng/kWh -Giá nước: 4820 đồng/mỶ

-Phí xử lý nước thải: 0,28 USD/m? 1.3.2.3 Lựa chọn năng suất:

-Đối với yaourt dạng lỏng : 8 triệu lí/năm -Đối cới yaourt dạng gel : 7 triệu tấn/năm

PHAN 2: NGUYEN LIEU SAN XUAT 2.1 Nguyên liệu:

2.1.1 Sữa tươi:

Sữa là một sản phẩm tiết của vú thú cái sau khi sinh con, mạnh khỏe, không làm việc quá sức, có được từ một hoặc nhiều lần vắt sữa và không chịu bắt kỳ xử lý nào làm thay đổi thành phần Sữa tươi được coi là sản phẩm giàu chất dinh dưỡng bởi nó là thực phẩm cân đối về thành phần các chất như protein, lipit, muối khống, nó chứa tất cá các acid amin và rất nhiều loại vitamin khác nhau

2.1.1.1 Tính chất vật lý của sữa tươi:

Sữa tươi có màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước có vị đường nhẹ và có mùi ít rõ nét Sữa thường có những tính chất sau:

+ Mat d6 quang 6 15°C : 1,03 + 1,034

+ Tý nhiệt : 0,93

+ Điểm đông :- 0,55%

+pH :6,5 + 6,6

+ Độ axit tính bang d6 Donic - °D : 16 = 18 + Chỉ số khúc xạ ở 20°C :1,35

Trang 10

Về phương diện hóa lý người ta coi sữa tươi như là một thể keo gồm các cầu

béo (đường kính từ 3+ 5u m) và các mixen protein (duéng kinh gan 0,1 m trong pha phân tán là nước)

- Thành phần hoá học của sữa tươi:

Sữa bao gồm hai thành phần chính là chất khơ và nước

e_ Nước: 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 đo phân bố tương đối đồng đều trong sản phâm 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 tí 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: -NH;, -COOH, -

OH, =NH, -CO

e_ Chất khô: 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, axit, enzym

-_ Chất béo:

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) Đối với các sản phẩm sữa lên men chất béo ảnh hưởng tới mùi vị trạng thái của sản phẩm e Phân loại:

Chất béo trong sữa gồm hai 2 loại: đơn giản và phức tạp

+ Chất béo đơn giản: Có hàm lượng 35 + 45 g/1 gồm axit béo no và không no như: axit oleic, axit palmitic, axit stearic

Trang 11

xephalin

Đặc tính hóa lý của chất béo + Mat d6 quang 615°C :0,91+0,95°C + Diém nong chay :31+ 36C

+ Điểm hóa rắn :25 + 30C + Chỉ số iot :25> 45 + Chỉ số xà phịng hóa 1218 +235 + Chỉ số axit bay hơi khơng hịa tan: 1,5 + 3

+ Chỉ số khúc xạ : 1,453 + 1,462

e© Cấu trúc:

Chất béo có trong sữa tồn tại dưới dạng huyền phù của các hạt nhỏ hình cầu hoặc

ơvan có đường kính 2 + 10m Cấu trúc các hạt hình cầu được bao bọc bởi một

mang protein và màng này có 2 phần: Một phần có thé hịa tan trong nước và một

phân thì khơng Bề mặt bên trong của màng có liên quan mật thiết với một lớp phụ có bán chất Phospholipit, có thành phần chủ yếu là lexitin và xephalin Đây là những chất béo phức tạp có hàm lượng 0,3 - 0,5g/1

Ngoài ra, màng tế bào còn chứa nhiều chất khác với hàm lượng nhỏ chủ

yếu là Cu, Fe, Enzym Enzym chủ yếu là phosphataza mang tính kiềm tập trung trong phan protit và enzym reductaza có trong phần khơng hịa tan được

Trong q trình bảo quản, ln xảy ra sự phân chia các glyxerit trong lòng các tiểu cầu mang đặc tính chung như sau: Phần trung tâm của hạt tiểu cầu chứa các glixerit có điểm nóng chảy thấp, giàu hàm lượng axit oleic và luôn ở trạng thái lỏng trong điều kiện nhiệt độ môi trường Trong khi đó, phần ngoại vi nơi tiếp xúc với màng chứa các glyxerit có chỉ số iot thấp (5 - 6) nhưng lại có điểm nóng chảy rất cao và đơng đặc lại ở nhiệt độ mơi trường Vì lẽ đó, xu thế chung của các hạt chất béo có trong sữa sẽ liên kết lại với nhau để tạo thành hạt hình cầu có kích

Trang 12

trong sữa và đó là nguyên nhân gây nên sự phân lớp chất béo và các thành phần trong sữa

- Protein:

Protein trong sữa là một chất đạm hoàn thiện nhất, vì nó chứa hầu hết các loại axit amin đặc biệt là axit amin không thay thế

e Bang 1.1: Ham lượng các acid amin trong sữa

Alanin : 3,0% Prolin :11,3% Phenylamn : 5,0% Valin :7,2% Cystin và cystein : 0,34% Methionin : 2,8% Loxin : 9,2% Serin : 6,3% Treonin :4,9% Izoloxin :6,1% Tryptophan : 1,7% Arginin :4,1% Histidin :3,1% Lysin : 8,2% Axit aspartic : 7,1%

Axit glutamic : 22,4% Tyrosin: 6,3%

Trong cấu trúc thành phần protein sữa rất đa dạng, bao gồm các chất sau: > Cazein toàn phần chứa : 26-29 g

>» B- lactoglobulin : 2,5-4¢g > a- lactalbumin : 0,8 - 1,5g > Imunoglobulin >: 0,5 - 0,8g

> Và một số thành phần khác

Trong các thành phần trên, Cazein được coi là thành phần quan trọng nhất của sữa Về mặt cấu trúc, cazein là các hạt cầu có đường kính thay đổi từ 40 - 200 um và bằng phương pháp ly tâm người ta có thé tập hợp tất cá các hạt này ở thé lắng như keo có màu trắng hoặc kết tủa cazein đưới dạng hạt mixen lớn nhờ q trình axit hố sữa đến pH đắng điện (pH = 4,6)

Trang 13

canxi triphosphat khơng hồ tan ảnh hưởng đến cân bằng giữa các mixen phosphocazein và các muối khống hịa tan

- Đường lactose

Là thành phần chủ yếu của đường chứa trong sữa, với hàm lượng khoảng 50g/1, tồn tai chu yéu 2 dang a va B Lactose khi bị thuỷ phân tạo ra các phần tứ đường

glucose và một phần tử đường galactose

Ci;HzO¡¡ + HO C¿H¡;O, + C¿H¡;O,

Lactose Glucose Galactose

Trong sữa đường lactose luôn ở trạng thái hòa tan, khả năng hòa tan và kết tỉnh của lactose cho ta những ứng dụng quan trọng trong chế biến sữa Hai đường

œ-B lactose luôn tồn tại cân bằng trong chất lỏng theo một tỷ lệ nhất định và cân bằng này được thay đổi bởi nhiệt độ

Đường lactose ít hịa tan hơn đường sacarose ở cùng nhiệt độ và ít ngọt hơn Độ hoà tan của đường lactose tý lệ thuận theo nhiệt độ và nó bị thủy phân rất chậm theo nhiệt độ ở nhiệt độ cao Sự có mặt của đường lactose góp phần biến màu của sữa trong công nghệ nêu quá trình chế biến ở nhiệt độ cao

Đường lactose ít hịa tan hơn đường sacarose ở cùng nhiệt độ và ít ngọt hơn Độ hoà tan của đường lactose tỷ lệ thuận theo nhiệt độ và nó bị thủy phân rất chậm theo nhiệt độ ở nhiệt độ cao Sự có mặt của đường lactose góp phần biến màu của sữa trong công nghệ nếu quá trình chế biến ở nhiệt độ cao

Đường lactose dễ bị lên men dưới tác dụng của vi sinh vật để tạo ra các sản

phẩm khác nhau Quan trọng nhất là tạo thành axit lactic trong sản xuất sữa lên men

CịH;¿O¡¡ + HO 4CH;CHOH-COOH + H;O + CO;

lactose Axit lactic

Axit lactic nay dưới tac dung của một số vi khuẩn đặc biệt tạo thành axit propionic hay axit butyric

Trang 14

Axit butyric

CH;CHOH-COOH CH3-CH,COOH + CO, +H ,O + CH;-COOH

Axit propionic

Nếu dưới tác động của nấm men đặc biệt thì đường lactoza sẽ tạo thành các chất

theo phản ứng sau:

CH¿O¡¡ + HO C6H120¢6 + CoHi206

Lactose Glucose — Galactose

- Các loại muối khoáng:

Hàm lượng của nó trong sữa khoang: 9 -9,1 (g/l)

Các muối khoáng trong sữa chủ yếu gồm: Muối clorua, phosphat, xitrat, natri sunphat, natri bicarbonnat Các muối khoáng trong sữa tồn tại dưới 2 dạng cân bằng: dạng hoà tan và dạng keo Tuy nhiên, dạng cân bằng này có thé pha vo đưới các yếu tố công nghệ: pH, nhiệt độ

Sự tồn tại cân bằng của muối canxi ở dạng hòa tan và dạng phức của các

thé keo là có ý nghĩa lớn hơn cá vì nó quyết định đến sự ổn định của sữa Sự tăng lên hàm lượng Ca sẽ làm tăng khả năng bất ổn định, đặc biệt trong quá trình đun nóng và q trình lên men Để tránh hiện tượng này thông thường người ta cho thêm vào sữa những dạng phức tạp đó là các muối photphat hoặc xitrat với liều lượng thích hợp

Muối canxi có ý nghĩa lớn đối với con người, đặc biệt là trẻ em Muối canxi có ý nghĩa quan trọng trong chế biến các sản phẩm sữa Khi sữa có hàm lượng canxi thấp, sữa sẽ không bị đông tụ hoặc đông tụ rất chậm Ngược lại, nếu sữa có hàm lượng canxi cao thì sẽ bị đông tụ bởi renin nhanh hơn nhưng quện sữa (gel đông tụ) lại không mịn Trong sữa canxi nằm trong các hợp chất canxi cazeinat, canxi phosphat, canxi limonat

Trang 15

Trong sữa chứa nhiều axit hữu cơ như: axit xitric, lactic, axetic Trong do, axit xitrie là axit cực kỳ quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho sữa nhờ vào quá trình:

Axit xitric diaxetyl axetoin 2,3 butylen glycol - Các chất xúc tác sinh học:

a Vitamin :

Sữa được coi là thức ăn tiêu biểu nhất về số lượng vitamin tuy với hàm lượng không lớn lắm Hàm lượng vitamin trong sữa cũng chia thành 2 nhóm theo khả năng hòa tan của chúng trong nước hay chất béo

> Nhóm vitamin hịa tan trong chất béo: Vitamin A, D, E„ chủ yếu nằm trong thành phần của mỡ sữa

> Nhóm vitamin hịa tan trong nước: B, C, PP

b Các enzyme:

Các enzyme tồn tại trong sữa có ý nghĩa lớn trong công nghệ chế biến sữa và các sản phâm sữa cũng như bảo quán sữa, các enzyme trong sữa được chia làm hai nhóm chính

> Nhóm enzyme thủy phân: gdm Lipase, phosphatase, galactase, protease, amylase Trong đó, vai trò của các enzyme Lipase có tính quyết định đến quá trình chế biến và bảo quản sữa Lipase có tác dụng thủy phân chất béo tạo thành axit béo và glyxerin có pH = 9,4

> Nhom enzyme oxy hóa: gồm Reductase, lactoperoxydase Catalase

Các enzyme này có vai trị quan trọng trong quá trình làm biến tính sữa

- Vi sinh vật trong sữa: Gồm : Vi khuẩn, nấm men, nắm mốc

> Nắm men: Có đạng hình cầu, clip, trụ, kích thước lớn nhất từ 2 +

9um Phần đông các loại chuyển đường thành rượu và sinh sản theo

Trang 16

> Nam méc: Chu yéu la Mucor va Rhizopus Cac loai nam méc nay gây nên những biến động khi sản xuất các sản phẩm như: Bơ, phomat Ngoai ra con c6: Penicilium, Aspergillus

> Vi khuẩn: Hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước

khơng vượt q vài micromet Các vi khuân trong sữa: Coccws,

Bacterium quan trọng là vi khuan lactic

Thông thường trong sữa chúng có đặc điểm :

+ Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tùy tiện + Không sản sinh ra các hợp chất nitrat

+ Lên men các loại đường ở các điều kiện khác nhau + Ít hay khơng tiết ra enzym proteaza trong sữa Hai loại vi khuẩn điến hình trong cơng nghệ chế biến sữa là:

> Streptococcus thermophillus: Duge coi là tác nhân của sự hình thành axit và q trình chín của phomai

Streptococcus cremoris va Streptococcus lactic: La tac nhan của sự đông tụ tự nhiên của quá trình phồng lên của phomai, tạo hương

- Nước

Nước là thành phần lớn nhất và quan trọng của sữa tươi, chiếm 90% thành

phần trong sữa Nước trong sữa gồm nước tự do, nước liên kết, nước kết tỉnh và

nước trương Ngoài nước kết tỉnh ra thì tắt cá những loại nước khác đều có giá trị

trong cơng nghiệp chế biến sữa

2.1.1.3 Yêu cầu về sữa tươi:

e_ 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:

Trang 17

+ Sữa có mùi tự nhiên, khơng có vị lạ, không chứa chất kháng sinh, chat tay rửa

+ Sữa có thành phan ty nhiên

+ Sữa phải tươi và được làm lạnh ngay đến nhiệt độ 8°+10°C sau khi

vắt

+ Kho và thiết bị phải sạch sẽ và phải bảo quản đúng ở nhiệt độ yêu

cầu

e_ Các chỉ tiêu của sữa s+ - Chỉ tiêu cảm quan:

+ 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

- Chỉ tiêu hóa lý:

+ Tổng lượng chất khô tính bằng % khơng 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) khong nho 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 2.1.2 Đường:

Để tăng vị ngọt cho yaourt, người ta bổ sung đường (glucose,

saccharose ) vào sữa trong qua trình chế biến Đường có thê được bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng puree trái cây đối với những sản phẩm dành cho người ăn

kiên, các nhà sản xuất sử dụng chất tạo ngọt, thông dụng nhất là aspartame

Trang 18

- Các chỉ tiêu của đường cát trắng RE:

Chỉ tiêu cảm quan: vị ngọt khơng có mùi vị lạ, màu sắc trắng sáng, trạng thái đồng đều, khơng vón cục, không lẫn tạp chất

Chỉ tiêu hóa lý:

+ Hàm lượng đường sacaroza tính bằng % chất khô: > 99,7%

+ Độ âm < 0,05%

+ Hàm lượng đường khử tính bằng % : < 0,08% + Hàm lượng tro tính bằng % chất khô: < 0,05% +pH>6

+ Dư lượng SO; < 7 mg/kg + Cỡ hạt trung bình: 0,6-0,9 mm

Chỉ tiêu vi sinh: tổng số tạp trùng 200 tế bào/10gam; nắm men nắm mốc < 10 tế bào/10gam

Trái cây các loại như thơm, dâu, sori, táo được bổ sung vào yaourt thường dưới dang puree Co hai dang puree :

-Puree tự nhiên(khơng có bố sung thêm đường) -Puree có bố sung thêm đường

Hàm lượng đường trong puree thường chiếm 50 — 55% 2.1.3 Chất ôn định (Phụ gia):

Chất ồn định bổ sung vào nhằm tạo trạng thái bền vững, tăng giá trị cảm quan cho sản phâm

Chất phụ gia đưa vào sản phẩm phải đạt các yêu cầu sau: - Không mang tính chất dinh dưỡng

- Không độc hại đối với sức khỏe con ngudi

- Phải tuân theo những quy định của tổ chức lương thực thế giới (FAO), tiêu chuẩn Việt Nam

Trong công nghệ sản xuất sữa chua uống, sử dụng chất ơn định có kí hiệu 5846, hàm lượng từ 0,1% - 0,5% có thành phần chủ yếu la pectin, gelatin, tính bột ngơ biến tính

2.1.4 Vi sinh vat:

e Bang 1.2: Các giống vi sinh vat trong sản xuất yaourt

Giống vi sinh vật Loại

Trang 19

Phân xưởng sản xuất yaourt GVHD: Huỳnh Trung Việt Vi khuẩn Lactobacillus L.delbrueckii L.delbrueckii ssp lactis L.delbrueckii ssp bulgaricus L.helveticus L.acidophilus L.casei L.kefir

Lactococcus L.lactis ssp lactis

L.lactis ssp lactis var diacetylatis L.lactis ssp cremoris

Leuconostoc L.mesenteroides

Stretococcus L.mesenteroides ssp dextranicum

Pediococcus L mesenteroides ssp cremoris

Acetobacter S.thermophilus

P.pentosaceus P.acidilactis A.aceti Nam men

Kluyveromyces K.marxianus ssp marxianus

Candida K marxianus ssp bulgaricus

Saccharomyces K lactis Torulaspora C.kefir S.cerevisiae S.lactis T.delbrueckii Nam soi Geotrichum G.candidum 2.2 San pham

Yaourt được những người du mục vùng Mount Elbus phát hiện từ xưa Ngày nay, Yaourt được tiêu thụ mạnh tại các nước vùng địa trung hải, trung tâm châu Âu và châu Á

Trên thị trường hiện nay sản phẩm yaourt rất đa dạng về chủng loại Cấu trúc và mùi vị yaourt luôn được các nhà sản xuất hay đổi để phù hợp với thị hiểu

Trang 20

và thói quen sử dụng của khách hàng tại các nước khác nhau Ở các nước Tây Âu, sữa chua được sử dụng khá phô biến từ đầu thế kỷ XX Trạng thái, mùi vị của sữa chua yaourt có khác nhau ở mỗi vùng, đặc biệt độ đặc hoặc loãng phụ thuộc vào thị hiểu của mỗi nước

Sản phẩm yaourt có thể được phân loại như sau:

- Yaourt truyền thống (Set type): Sản phẩm có cấu trúc gel mịn Trong quy trình sản xuất yaourt truyền thống, sữa nguyên liệu sau khi được xử lí, cấy giống rồi được rót vào bao bì Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đong và tạo cau tric đặc trưng cho sản phẩm

~Yaourt dạng khuấy (Stirred type) : khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá huỷ một phần do sự khuấy trộn cơ học Trong quy trình sản xuất yaourt đạng khuấy, sữa nguyên liệu được xử lí và cấy giống rồi lên men

trong thiết bị chuyên đùng, tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao

bì Yaourt đạng khuấy sẽ không có câu trúc gel mịn và đồng nhất như yaourt truyền thống

-Yaourt uống (drinking type) hay yaourt đạng lỏng: Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá huý hoàn toàn.Sản phẩm có dạng lỏng, khi sử dụng, người tiêu dùng không cần dùng muỗng Điểm khác biệt là sau quá trình lên men, người ta sử dụng phương pháp khuây trộn hoặc phương pháp đồng hoá để phá huý cấu trúc gel của khối đông và làm giám độ nhớt cho sản phẩm

-Yaourt lạnh đông (frozen type): sản phẩm có dạng tương tự như kem (ice- cream) quá trình lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyên đùng, tiếp theo hỗn hợp sau lên men sẽ được đem đi xử lí và lanh đơng để làm tăng độ cứng cho

sản phẩm (hardening) rồi bao gói

-Yaourt c6 đặc (concentrated yaourt): Quy trình sản xuất bao gồm các giai

đoạn quan trọng như : Lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và đóng gói sản phẩm Trong q trình cơ đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm Yaourt cơ đặc cịn có tên gọi là strained yaourt hay labneh

Ngày nay, để đa dạng hoá hơn nữa sản phẩm yaourt trên thị trường, người ta có thể bố sung thêm hương liệu, chất màu thực phẩm hoặc puree trái cây vào sản phẩm

Mặt khác phân loại yaourt dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm

Trang 21

3.5 % Theo tổ chức y tế thế giới WHO và tổ chức nông lương FAO, sản phẩm yaourt có thé chia thành 3 nhóm sau:

-Yaourt béo(Fat yaourt): Hàm lượng chất béo sản phẩm không thấp hơn 3% -Yaourt “ Bán gầy”(partially skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo nằm trong khoảng 0.5 — 3%

-Yaourt gầy (Skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo không lớn hơn 0.5%

Sau quá trình lên men, yaourt có chứa sinh khối vi khuẩn lactic và một số enzyme ngoại bào đo chúng tiết ra Do đó, sản phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp(2 — 4°C) để hạn chế những biến đổi bất lợi có thể làm thay đổi mùi, vị và các chỉ tiêu chất lượng khác của yaourt Các vi khuẩn lactic có trong yaourt rất có lợi cho quá trình tiêu hố thức ăn ở cơ thể người Ngoài các giá trị dinh dưỡng thông thường, một số nhà khoa học đã cho rằng sữa lên men yaourt cịn có chức năng làm chậm quá trình lão hố và kéo dài tuổi thọ cho người sử đụng

Để kéo đài thời gian bảo quản và giảm chỉ phí trong việc vận chuyển, bảo quán sản phẩm, người ta có thể sử dụng quá trình thanh trùng hoặc tiệt trùng UHT trong quy trình cơng nghệ sản xuất một số đạng yaourt Khi đó, nhóm vi khuân lactic và các vi sinh vật bị nhiễm vào sản phẩm sẽ bị tiêu diệt hoặc ức chế Yaourt uống — dạng lỏng — qua xử lí tiệt trùng UHT có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng

Tuy nhiên, một số quốc gia hiện nay không cho phép sử dụng nhiệt độ cao dé tiêu

diệt hoặc ức chế nhóm vi khuẩn lactic trong sản phẩm nhằm giữ lại những nét truyền thống cho sản phẩm yaourt và những lợi ích do nhóm vi khuẩn lactic mang đến cho người sử dụng

PHÀN 3: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ: 3.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ:

Trang 23

dang uong Yaourt

3.2.1 Thuyết mĩnh các quá trình chung của hai dây chuyền san xuất:

3.2.1.1 Kiểm tra:

Việc kiểm tra nguyên liệu sữa được thực hiện khi mua sữa tại các trang trại

ni bị sữa Yêu cầu chỉ tiêu nguyên liệu phải đạt những chỉ tiêu đã nêu trên

3.2.1.2 Định lượng:

Mục đích: xác định trọng lượng nguyên liệu đưa vào cho mỗi mẻ sản xuất

3.2.1.3 Chuẩn hóa:

-Mục đích : hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong sữa đến giá trị 3,5% -Phương pháp thực hiện: sữa sẽ được gia nhiệt đén 65°C ở thiết bị trao đôi nhiệt bản mỏng, sau đó sẽ được bơm vào máy ly tâm hoạt động theo phương pháp liên tục Hai dòng sản phẩm thoát ra khỏi thiết bị: một dòng là sữa gầy và một dòng là cream.Hàm lượng béo trong hai dòng sản phẩm trên sẽ phụ thuộc vào chế

Trang 24

độ hoạt động của máy ly tâm.Sau đó, một phần cream sẽ được phối trộn lại với sữa gầy dé đạt hàm lượng chất béo theo yêu cầu sản xuất là 3,5%

Phần cream dư sẽ đưa đi xử lý tiếp để hoàn thiện sản phẩm cream

-Các biến đổi chính:

+Vật lý: khối lượng riêng tăng, độ nhớt giảm, nhiệt độ tăng,

-Thiét bi: may ly tâm và hệ thống hiệu chỉnh hàm lượng chất béo hoàn tồn tự động

-Thơng số kĩ thuât:

+Nhiệt độ dòng sữa trước khi vào thiết bị ly tâm là 55-65°C +Thời gian ly tâm: 30 phút

3.2.1.4 Xử lý nhiệt:

-Mục đích:

+ Tiêu diệt enzym và VSV

+ Bài khí: tách các khí phân tán và hòa tan ra khỏi sữa nguyên liệu

+ Ôn định thành phần protein có trong sữa và làm biến tính sơ bộ các protein sữa đặc biệt là các whey protein, cải thiện thành phần câu trúc gel đông

Sử dụng chế độ nhiệt cần tránh tạo màu cho sản phẩm va dé san pham đạt độ nhớt

nhất định

-Tiến hành: nhiệt độ sữa cần được tăng lên đến 90 — 95C thời gian là 3 phút

- Các biến đổi chính:

+Vật lý: nhiệt độ tăng

+Hóa sinh và hóa lý: enzyme bị vơ hoạt, một số protein hòa tan bị biến tinh và hình thành các hợp chất phức tạp với casein

+Hóa học: xảy ra các phản ứng hóa học khơng có lợi: phản ứng phân hủy acid amin, phản ứng tạo màu và mùi caramen và Maillard ‹

‹ +Sinh học: ức chê hệ vi sinh vật có trong sữa đáp ứng các yêu câu cho phép

Về vi sinh

3.2.1.5 Đồng hóa:

Trang 25

thước của các cầu béo tránh hiện tượng tách pha của chất béo trong quá trình lên men, làm chúng phân bố đều hơn, tăng sự đồng nhất cho sản phẩm yaourt Q trình đồng hóa sẽ ảnh hưởng đến câu trúc micelle của sữa và cải thiện cấu trúc gel của yaourt thành phâm

-Tiến hành: ở áp lực 200-250 bar, nhiệt độ từ 65-70°C

-Các biến đổi chính:

+Vật lý: giảm kích thước của pha phân tán, nhiệt độ tăng, thể tích thay đổi +Hóa lý: ôn định hệ nhũ tương

+Thiết bị đồng hóa 2 cấp

3.2.2 Thuyết minh cho dây chuyền sản xuất yaourt dạng uống: 3.2.2.1 Lên men:

% Cấy giống:

-Mục đích: chuẩn bị cho quá trình lên men

-Tiến hành: giống được thực hiện trong quá trình lên men là 2 loại Lactobacillus bulgaricus va Streptococus thermophilus dưới dang ché pham vi khuẩn

lactic Tién hành hoạt hóa giống, sau đó cấy vào bồn lên men có chứa sữa Có thể

dùng cánh khuấy đề phân bố đều tế bào vi khuẩn lactic vào môi trường sữa

s* Lên men:

-Mục đích: chế biến

Đây là công đoạn chính, quan trọng trong công nghệ sản xuất yaourt Tạo hương vị đặc trưng cho yaourt

-Bản chất: Bản chất của quá trình lên men chính là q trình chuyển hóa đường trong sữa thành axit lactic và một số sản phâm khác Chủng vi sinh vật đùng để sản xuất sữa chua gồm hai loại :

+ Lactobacillus bulgaricus: 1a loai vi khuẩn điển hình phát triển tốt tại nhiệt độ t= 45 - 50C, nó tạo ra được 2,7% lượng axit lactic từ đường

+ Streptococus thermophilus: phat triển mạnh tại nhiệt độ t = 50°C, sinh san tai nhiệt độ t = 37 - 40°C, pH thấp Trong sản xuất ta dùng hỗn hợp cả hai loại trên trong

mơi trường có độ pH = 4- 4,5,t= 40— 420C

Trang 26

-Tiến hành: Thiết bị dạng hình trụ đứng, đáy hình chỏm cầu, được làm bằng thép không ri và có cánh khuấy Trong suốt quá trình, nhiệt độ luôn được khống chế trong khoáng 42 — 43°C Thời gian tiến hành lên men là 2-3h Giai đoạn lên men kết thúc khi độ chua của sữa đạt 70 — 80°D Chú ý phải thường xuyên kiểm tra nhiệt độ, pH

3.2.2.2 Phối trộn:

-Sữa được đem di phối trộn cùng với chất ổn định, si rô đường sacarose 70% với hàm lượng như đã tính và phối trộn đều các nguyên

-Tiến hành: sữa được bơm vào bồn trộn và cho các nguyên liệu khác vào.Quá trình trộn được giữ nhiệt hay điều chỉnh nhiệt độ nhờ lớp vỏ áo điều nhiệt bên ngoài và trộn đều là nhờ cánh khuấy bên trong

3.2.2.3 Đồng hóa:

Mục đích: giảm kích thước các hạt cầu béo, phân bố đều chúng trong sản phẩm, phá vỡ cấu trúc gel của khối đông, giảm độ nhớt, tăng độ đồng nhất của sản phẩm Áp lực đồng hóa 50-200 bar

3.2.2.4 Làm lạnh:

Mục đích: sản phẩm được làm lạnh về 20°C bang nước lạnh 3.2.2.5 Rót hộp vơ trùng:

-Mục đích: tránh sự xâm nhập của vi sinh vật vào sản phẩm trong quá trình rót

“Nhiệt độ rót: 20°C

-Bao bì: bao bì giấy 7 lớp của tetraPak, hình hộp chữ nhật, thể tích 250ml.bao bì giấy được cuộn thành hình ống và dán mí dọc bao bì được dẫn qua bồn H;O; 35% để tráng thuốc sát trùng rồi được thối khơng khí nóng vơ trùng 180°C nhằm giải phóng oxi nguyên tử làm khô bao bì và đuổi lượng H;O; dư Sữa được rót vào bao bì khi đủ lượng sữa cần thiết thì máy ngừng rót đồng thời ngàm cắt sẽ cắt bịch sữa ra Bịch sữa được gấp mép thành hình hộp chữ nhật, gắn ống hút, bao thành lốc 4 hộp rồi xếp vào thùng carton, chât lên pallet đua vào kho thành phâm bảo quản ở nhiệt độ thấp ( 2-4”C ) Thời gian bảo quản có thể kéo dài từ 1-2 thang

3.2.3 Thuyét minh cho day chuyén sản xuất yaourt dạng gel:

Trang 27

3.2.3.2 Phối trộn: tương tự như dây chuyền sản xuất yaourt dạng lỏng 3.2.2.3 Rót hộp: tương tự như đây chuyền sản xuất yaourt dang long

3.2.2.4 Lên men:

-Các bao bì chứa hỗn hợp sữa và giống vi khuẩn lactic được đưa vào phòng lên men

“Nhiệt độ lên men tối ưu là 42-43°C

-Phòng lên men phải được vô trùng khơng khí và sạch sẽ -Thời gian lên men kết thúc sau 2,5-3h

-Độ chua yaourt dat 70-80°D 3.2.2.5 Lam lanh:

-Sản phẩm sau khi lên men tiếp tục được đưa vào phòng làm lạnh dé ha nhiệt độ đạt giá trị yêu cầu rồi đi đến kho bảo quản lạnh( 2-4°C ) Thời gian bảo quản có thể kéo dai tir 1-2 thang

PHAN 4: CAN BANG VAT CHAT 4.1 Bồ trí lịch sản xuất

Sữa tươi nguyên liệu được nhập từ nước ngoài về Do nhu cầu sữa rất lớn

nên sẽ được thu mua quanh năm Số lượng sữa được thu mua nhiều hay ít phụ

thuộc vào chất lượng, giá cả nguyên liệu, phụ thuộc vào nhu cầu sản xuất của nhà máy trong tháng và các tháng sắp tới Vì vậy phải thường xuyên tìm kiếm và lựa chọn các nhà cung ứng nguyên liệu cho phù hợp nhằm tìm ra nguồn cung cấp nguyên liệu có chất lượng tốt với giá cả hợp lí

Cơng nhân trong phân xưởng được nghỉ ngày chủ nhật và các dịp lễ Tết Mỗi ngày công nhân làm việc 2 ca Những tháng cao điểm có thể tăng lên 3 ca

e Bang 4.1: Biéu dé bé tri sản xuất cho từng phân xưởng

Số ngày Yaourt dang uống Yaourt dang gel

Tháng sắn xuất Ca/ngay | Ca/tháng Ca/ngày Ca/tháng

Trang 28

5 29 2 58 2 52 6 29 2 58 2 54 7 29 2 58 2 54 8 29 2 58 2 54 9 29 2 58 2 54 10 29 2 58 2 54 11 29 2 hay 3 68 2 hay 3 59 12 29 2 hay 3 67 2 hay 3 60 1 năm 280 699 647 4.2 Tính cân bằng vật chất:

s* Dây chuyền sản xuất yaourt dạng lỏng: 8 triệu li/năm “ Day chuyén san xuat yaourt dang gel: 7 triệu tắn/năm 4.2.1 Số liệu ban đầu:

*Nguyên liệu : > Stra tuoi

+ Chất khô 11,9%

+ Chất béo 3,9%

*Thành phẩm:

> Yaourt dang long :

+ Chất khô 14 % + Chất béo 3,5%

+ Khối lượng riêng: 1,047 kg/l

> Yaourt dang gel :

+Chất khô: 16 %

+ Chat béo: 3,5%

4.2.2 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất yaourt dạng uống: -_ Năng suất của dây chuyền tính theo l/ca:

Trang 29

8000000

=11444,9 (I/ca)

Tí trọng của sản phẩm sữa được tính theo cơng thức:

100 3 d= + SNF +W (gem)

0,93 1,608

Trong đó: F: hàm lượng chất béo trong sữa (% khối lượng)

SNF: ham lượng chất khô không béo trong sữa (% khối lượng) W: hàm lượng nước trong sữa (% khối lượng)

Đối với sữa chua dạng lỏng thì:

a=.— 1 _1 02g (gem)

39 41b9=39 2 (100-11,9)

0,93 1,608

- Quy déi sang kg/ca:

11444,9 x 1,028 =11765,4(kg/ca)

Tiêu hao nguyên liệu cho từng cơng đoạn tính bằng % so với công đoạn trước đó e_ Bảng 4.2: Tiêu hao nguyên liệu ở quy trình sữa chua dạng lỏng

STT Tên công đoạn Tiêu hao (%)

1 Cây giông, lên men 1

2 Phôi trộn 0,1

3 Đồng hóa 0,2

4 Chờ rót 0,2

5 Rót hộp 1

(5) Luong dich sữa trước khi vào công đoạn rót hộp và đóng gói:

100

11765,4x—— =I1884,2 (k “100-1 (ke/ca)

(4) Lượng dịch sữa trước khi vào bồn chở rót:

Trang 30

100 100—0,2

11884,2 x =11908,1 (kg/ca)

(3) Lượng dịch sữa trước khi vào cơng đoạn đồng hóa lần 2 100

11908,1 x 100 —0,2 =11931,9(kg/ca)

(2) Tổng lượng dịch sữa và dịch đường bố sung trước khi vào công đoạn phối

trộn:

100

11931,9x 100—011 =11943,9(kg/ca)

s* Tính lượng đường bố sung và lượng dịch sữa cần phối trộn với nhau: - Gọi x là lượng dịch sữa cần tìm có tổng hàm lượng chất khô 11,9% - Gọi y là lượng dịch đường 70% cần bố sung

Ta có hệ phương trình:

| 0,119x +0,7y =0,14 x 11943,9

x ty =11943,9

¬ x = 11512,2 (kg/ca)

y = 431,7 (kg/ca) Từ đó ta có lượng đường RE khô cần sử dụng:

431,7 x22 = 302,2 (kg/ca) X09 > Đ

Vì tiêu hao đường là 1% nên lượng đường khô thực tế cần sử dụng là:

100 100—1

302,2 x =305,3 (kg/ca)

Lượng nước cần pha với đường khô 70 % để được dịch đường 70 %:

431,7 - 305,3 = 126,4(kg/ca)

(1) Lượng dịch sữa trước khi lên men kế cả vi khuẩn giống cho vào:

100

11512,2 x 100-1 =11628,5(kg/ca)

Trang 31

- Khối lượng vi khuân thường dùng với tỉ lệ 3-5% so với lượng sữa dùng đề lên men Chọn mức trung bình 4%

-Khối lượng chất ồn định khoảng 0,1% so với lượng sữa

-_ Gọi a,b,c lần lượt là khối lượng vi khuẩn giống,dịch sữa cần tìm, khối lượng

chất ôn định Ta có hệ phương trình : a=0,04b c=0,0Ib a+ btc = I1628,5 a=443(kg/ca) b= 11074,8(kg/ca) c = 110,7(kg/ca)

Vì quá trình bổ sung vi khuẩn giống hao hụt 0,5% nên lượng vi khuẩn giống thực tế sử dụng :

100 100—0,5

443x = 445,2 (kg/ca)

4.2.3 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất yaourt dang gel: - _ Năng suất của dây chuyền tính theo kg/ca:

7000000

=10819,2 (kg/ca)

Tiêu hao nguyên liệu cho từng cơng đoạn tính bằng % so với công đoạn trước đó:

e_ Bảng 4.3: Tiêu hao nguyên liệu ở quy trình sữa chua dang gel

1 Cây giông 0,5

2 Phôi trộn 0,1

Trang 32

3 Rót 1 4 Lén men 0,1 5 Lam lanh 0,1

(5) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn làm lạnh 100

10819,2 x

100—0,1

=10830 (kg/ca)

(4) Lượng dịch sữa trước khi lên men:

100 100 -0,1

10830 x =10840,8 (kg/ca)

(3) Lượng dịch sữa trước khi vào cơng đoạn rót

100

10840,8x———— =10950,3 (k ST ,3 (kg/ca)

(2) Tống lượng dịch sữa và dịch đường bổ sung trước khi vào công đoạn phối trộn:

100

10950,3x =10961,3 (kg/ea)

s* Tính lượng đường bổ sung và lượng dịch sữa cần phối trộn với nhau: - Gọi x là lượng dịch sữa cần tìm có tổng hàm lượng chất khô 11,9% - Gọi y là lượng dịch đường 70% cần bố sung

Ta có hệ phương trình:

{ 0,119x +0,7y = 0,16 x 10961,3 x Ty = 10961,3

3 x = 10187,8 (kg/ca)

y =773,5 (kg/ca) Từ đó ta có lượng đường RE khô cần sử dụng:

773,5 x” = 541,5 (kg/ca) "100 ,

Vì tiêu hao đường là 1% nên lượng đường khô thực tế cần sử dụng là:

Trang 33

100

650/223x_——— =547 (k 23 XO (kg/ca)

Lượng nước cần pha với đường RE khô để được dịch đường 70 %:

773,5 - 547 = 226,5 (kg/ca)

(1) Lượng dịch sữa trước khi lên men kế cả vi khuẩn giống và chất ôn định

cho vào:

100

10187,8x—————— =10239 (kg/ca

100—0,5 (ke/ea)

¢ Tinh khối lượng dịch sữa và khối lượng vi khuẩn sử dụng cho quá trình lên

men:

-_ Khối lượng vi khuẩn thường dùng với tỉ lệ 3-5% so với lượng sữa đùng đề lên men Chọn mức trung bình 4%

- Khối lượng chất ôn định khoảng 0,1% so với lượng sữa

-_ Gọi a,b,c lần lượt là khối lượng vi khuẩn giống,địch sữa cần tìm,khối lượng chat 6n định Ta có hệ phương trình : a=0,04b c=0,0Ib a + btc = 10239 a= 390, 1(kg/ca) b = 9751,4(kg/ca) c = 97,5(kg/ca)

Vì quá trinh bé sung vi khuan giống hao hụt 0,5% nên lượng vi khuân

giống thực tế sử dụng :

100 100—0,5

390,1 x =392,I(kg/ca)

4.2.4 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất chung: Tổng lượng dịch sữa sau khi đồng hóa lần thứ nhất là:

11074,8 + 9751,4 = 20826,2 (kg/ca)

Trang 34

Tiêu hao nguyên liệu cho từng công đoạn tính bằng % so với cơng đoạn trước đó:

¢ Bang 4.4: Tiêu hao nguyên liệu ở dây chuyển sản xuất chung

1 Kiém tra 0,1 2 Định lượng 0,2 3 Chuẩn hóa 0,2 4 Xử lý nhiệt 0,3 5 Đơng hóa 0,2

(5) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn đồng hóa lần 1:

100

20826,2 x 2 — 20867,9 (kgíca)

(4) Lượng dịch sữa trước khi xử lý nhiệt: Khối lượng sữa sau chuẩn hóa có hàm lượng chất béo 3,5%:

100

20867.9 x =20930,7 (kg/ca)

>

(3) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn tiêu chuẩn hóa:

90,1 kg sữa gầy _——> Phối trộn ——>y 98,8 kg sữa

Z7 0,05% chất béo t 3,5% chất béo

100 kg sữa ———>ly tâm 8,7kg cream

3,9% chat béo N 39% chất béo

9,9 kg cream t 1,2 kg cream

Trang 35

Phân xưởng sản xuất yaourt GVHD: Huỳnh Trung Việt 100 x —— 100 20930,7 x ———_ 100-0,2 98,8 =21227,4(kg/ca) a 21311, 100—0,2

Khôi lượng cream thu được: 3117 (100=0,2)

00 x1,2x 100 =254,2(kg/ca)

(2) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn định lượng:

100 100 —0,2 >

21227,4x = 21270 (kg/ca)

(1) Luong dich sita trudc khi vào công đoạn kiém tra 100

100 -—0,1 >

21270x =21291,3 (kg/ca)

Tổng kết cho tính cân bằng vật chất e_ Bảng 4.5: Bảng tổng kết tiêu hao nguyên liệu

Dịch ck

Tiéu | Luong Chất ôn

đường | Vi khuân

STT Công đoạn hao sữa định

70% (kg/ca)

(%) | (kg/ca) (kg/ca)

(kg/ca)

Chung cho cả hai dây chuyền

1 | Kiém tra 0,1% | 21291,3 2_ | Định lượng 0,2% | 21270 3 | Chuẩn hóa 0,2% | 21227,4 4 | Xử lý nhiệt 0,3% | 20930,7 5 | Đồng hóa 0,2% | 20867,9 Yaourt lỏng dạng uống

6 Cây giông và lên men 1% | 11074,8 445,2 110,7

7 | Phôi trộn 0,1% | 11943,9 | 431,7 8 | Dong hoa 0,1% | 11931,9

9 | Bon cho rot(lam lanh) 0,1% | 11908,1

Trang 36

10 | Róthộp 0,1% | 11884,2

Yaourt dang gel

5 | Cay giống 0,5% | 9751,4 390,1 97,5 6 | Phôi trộn 0,1% |10187,8| 773,5 7 | Rot hop 1% | 10950,3 8 | Lên men 0,1% | 10840,8 9_ | Làm lạnh 0,1% | 10830

PHAN 5: CHON THIET BI 5.1 Tank chứa sữa tươi:

- Ta có tỉ trọng ban đầu của sữa: d = 1,028(g/cm)) - Theo số liệu lượng sữa tươi ban đầu

là: 21291,3 (kg/ca)

- Lượng sữa tươi cần cho một ca sản xuất là

21291,3 1,028

= 20711,4 (lit/ca)

-Ngày có 2 ca.Chọn bồn làm lạnh sữa đủ để sản xuất trong một ngày - Lượng sữa cho một ngày sản xuất là:

20711,4x2 = 41422,8(líUca)

-Hệ số chứa đây: 0,85

- Thể tích bồn làm lạnh sữa cần chọn là:

41422,8

= 48732,7(lit/ca)

- Chọn 2 bôn loại Tetra Alsafe LA có :

Thể tích :300001ít

Đường kính : 3600mm

Chiều cao : 5650mm

Khối lượng thiết bị : 6000kg

Trang 37

Thẻ tích chiếm chỗ : 98,5 mỶ

Vật liệu chế tạo : thép không rỉ AISI 304 Áp suất làm việc cực đại : 300kPa (3 bar)

5.2 Thiết bị chuẩn hóa:

- Lượng sữa vào chuẩn hóa là 21227,4 (kg/ca) Một ca chia làm 2 mẻ

Thể tích sữa cần chuẩn hóa trong một mẻ là: 21227,4

= 10324,6 (I/mé) 1,028x 2

Thời gian chuẩn hóa 30 phút, năng suất của thiết bị là:

10324,6%60 = 6x60 —20649,2 (1h)

Thiết bị có năng suất thực tế lớn hơn tính tốn 20%

nên năng suất thiết bị là:

20649,2

=25811,5(I/h)

-Chon thiét bi ly tam Tetra Alfast Plus cua TetraPak - Các thông sô kĩ thuật:

+Năng suât: 5000-750001/h

+Kích thước thiệt bị:DxRxC= 1425x1000x2600mm +Céng suat: 0,5kW

+Khôi lượng thiệt bị: 200kg „

+Khôi lượng có bao bì vận chuyên: 430kg

+Thể tích: 3,3 mỉ

5.3.Thiết bị xử lý nhiệt:

- Lượng sữa đem xử lý nhiệt là 21013,8 (kg/ca) - Thẻ tích sữa xử lý nhiệt trong một mẻ:

20930,7 _ 10180,3 (Iiưmẻ) 1,028x2

Hình 1 :Bồn chứa sữa Tetra Alsaf

Hình 2: Thiết bị ly tâm Tetra Alfast

-Chọn thời gian xử lý nhiệt là 30 phút.Năng suất thiết bị là: 10180, 30 3 x 60 =20360,6 (lit/h)

Trang 38

Thiết bị có năng suất thực tế lớn hơn năng suất tính toán là 20% nên năng suất

thiết bị là:

20360,6

?

Chọn thiết bị Tetra Plex C8 -Nang suat :35000 I/h

-Việt liệu chế tao: thép không rỉ AISI316 -Kích thước tắm truyền nhiệt: 1250x375 -Diện tính bề mặt truyền nhiệt: 0.38 m2 -Bé day mdi tam: 0.5/0.6/0.7

-Công suat: 2kW

= 25450,8 (lit/h)

Hinh 3: Thiét bi gia nhiét ban mong

Trang 39

5.4 Thiết bị đồng hóa lần 1:

- Lượng sữa đem đồng hóa là 20867,9 (kg/ca) - Thể tích sữa địng hóa trong một mẻ:

20867,9 = 10149,8(lit/mé) 1,028x2

-Chọn thời gian đồng hóa là 30 phút.Năng suất thiết bị là:

—=-—= _ Hình 4: Thiết bi déng héa Tetra

Thiết bị có năng suất thực tế lớn hơn tính tốn 20%

Nên năng suất thiết bị là:

20299,6

=25374,5(I/h)

Vay chon thiét bi dong hoa Tetra Alex 400 của TetraPak.Cac thong số của thiết bị: -Thiết bị đồng hóa hai cap,ap suất làm việc cấp một là 250bar

-Năng suất thiết bị: 274001/h

-Nước làm mát ( áp lực > 3bar,nhiệt độ cao nhất 25°C: 4001/h -Hơi tiệt trùng ( áp lực >3bar ): 50kg/h

-Năng lượng tiêu thụ trên 10001 san pham:4,6 kWh -Lượng nước tiêu thụ trên 10001 san pham:12 1⁄h

-Tiéng 6n: 82dB

- Kích thước thiết bi: DxRxC = 2075x1950x2005 mm

-Kich thước không gian đặt thiết bị: DxRxC = 4500x4000x3000 mm

-Công suất động cơ: N= năng suất x áp lực/30600 = TT =224 kW -Khối lượng thiết bị: 5100 kg

Trang 40

-Khối lượng động cơ: 1350 kg

-Khối lượng bao bì khi vận chuyên: 800 kg -Thể tích khi vận chuyên: 15,5 mẺ

5.5 Thiết bị đồng hoá lần 2:

- Lượng sữa đem đơng hóa là 11931,9 (kg/ca)

- Thể tích sữa địng hóa trong một mẻ:

11931,9 = 5747,5 (lit/mé) 1,038x2

-Chọn thời gian đồng hóa là 25 phút.Năng suất thiết bị là: 5747,5* 69 _1 3794 (1it/h)

Thiết bị có năng suất thực tế lớn hơn năng suất tính toán là 20% nên năng suất

thiết bị là:

Ta 17242,5 (lit/h)

-Chế độ áp suất:

+Áp suất đồng hóa cấp 1: 200bar +Áp suất đồng hóa cấp 1: 40bar +Nhiệt độ dòng sữa : 65°C

-Chọn thiết bị đồng hóa Tetra Alex 30 của TetraPak: áp lực đồng hóa 200bar, năng

suất tối đa: 18.1001⁄h

-Thông số kĩ thuật của thiết bị:

+Công suất động cơ N= năng suất x áp lực đồng hóa/30600 kW

N= 18100x200/30600= 118kW

+Nước làm mát ( áp lực >300 kPa, nhiệt độ 25°C, độ ctrng <100dB):7001/h +Hoi tiét tring ( ap luc >300kPa ): 25 kg/h

+Kich thước thiết bị: DxRxC = 2670x1700x1250 mm

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	10,85 MB