Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua năng suất 3,5 tấn ngày + cad

Trong cuộc sống hằng ngày việc lựa chọn nguồn thực phẩm đầy đủ giá trị dinh dưỡng và dễ hấp thụ là mối quan tâm hàng đầu của mỗi người.Chính vì vậy sữa và các sản phẩm từ sữa được sữ dụng rộng rãi ở mọi lứa tuổi đặc biệt trẻ em và người già và những người mới lành bệnh.Sữa chua là một sản phẩm rất được ưa chuộng và ngày càng được sữa dụng rộng rải ở nước ta. Bởi trong sữa chua có rất nhiều lợi ích cho sữa khỏe con người chúng ta. Nó là nguồn bổ sung protein, vitamin, lipid, khoáng chất …. giúp cho cân bằng cơ thể. Sữa chua nó được tạo thành nhờ quá trình lên men lactic, chính vì vậy nó có vị chua đặt trưng tạo cho người ăn có một cảm giác rất ngon miệng. Ngoài ra sữa chua có chứa nhiều vi khuẩn có lợi cho cơ thể rất tốt cho hệ tiêu hó. Không những thể sữa chua còn nhiều lợi ích thiết thực khác như giảm cân, khôi phục sức khỏe, làm đẹp cho da, ….Trong nhiều năm trở lại đây, nhu cầu sử dụng sữa chua tại Việt Nam tăng lên đáng kể. Để đáp ứng được nhu cầu của thị trường các công ty thực phẩm về sữa chua ngày cần xuất hiện nhiều, cho ra sản có chất lượng và đa dạng về sản phẩm để người tiêu dùng luôn hài lòng.Vì những lợi ích thiết thực đó nên trong đồ án môn học em xin trình bày quy trình công nghệ và thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua để có thể giúp mọi người hiểu hơn về nó.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM Khoa: khí công nghệ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG NỮ THÙY TRANG Lớp: Công nghệ thực phẩm 46B Ngành: Công nghệ thực phẩm Tên đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua suất 3,5 tấn/ ngày Số liệu ban đầu - Sản xuất 3,5 tấn/ngày Nội dung phần thuyết minh tính toán - Phần I: Giới thiệu nguyên liệu chọn thuyết minh quy trình - Phần II: Tính toán cân vật chất - Phần III: Tính chọn thiết bị Các vẽ phụ lục - Một vẽ phân xưởng sản xuất khổ A1, A3 - Một vẽ mặt cắt phân xưởng khổ A1, A3 Thời gian thực - Ngày bắt đầu giao đồ án - Ngày nộp đồ án - Ngày bảo vệ Giáo viên hướng dẫn TS NGUYỄN VĂN HUẾ LỜI NÓI ĐẦU Trong sống ngày việc lựa chọn nguồn thực phẩm đầy đủ giá trị dinh dưỡng dễ hấp thụ mối quan tâm hàng đầu người.Chính sữa sản phẩm từ sữa sữ dụng rộng rãi lứa tuổi đặc biệt trẻ em người già người lành bệnh Sữa chua sản phẩm ưa chuộng ngày sữa dụng rộng rải nước ta Bởi sữa chua có nhiều lợi ích cho sữa khỏe người Nó nguồn bổ sung protein, vitamin, lipid, khoáng chất … giúp cho cân thể Sữa chua tạo thành nhờ trình lên men lactic, có vị chua đặt trưng tạo cho người ăn có cảm giác ngon miệng Ngoài sữa chua có chứa nhiều vi khuẩn có lợi cho thể tốt cho hệ tiêu hó Không thể sữa chua nhiều lợi ích thiết thực khác giảm cân, khôi phục sức khỏe, làm đẹp cho da, … Trong nhiều năm trở lại đây, nhu cầu sử dụng sữa chua Việt Nam tăng lên đáng kể Để đáp ứng nhu cầu thị trường công ty thực phẩm sữa chua ngày cần xuất nhiều, cho sản có chất lượng đa dạng sản phẩm để người tiêu dùng hài lòng Vì lợi ích thiết thực nên đồ án môn học em xin trình bày quy trình công nghệ thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua để giúp người hiểu PHẦN I GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH 1.1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SỮA CHUA Sữa nguồn dinh dưỡng vô to lớn, chứa chất cần thiết cho thể acid amin không thay thể, acid béo không no, protein, cacbonhydrate, khoáng chất vitamin.v.v… Sữa chua sản phẩm tạo từ sữa nhờ trình len men với chủng vi khuẩn có lợi đường ruột giúp chuyển hóa đường thành acid lactic tạo vị chua đặc trưng cho sản phẩm Chính hương vị tạo nên độ hấp dẫn, ngon miệng cho người sữ dụng Ngày sản phẩm sữ dụng phổ biến cung cấp hầu hết chất dinh dưỡng cần thiết mang đến lợi ích cho người mặt y học 1.1.1 Nguồn gốc sữa chua Sữa chua người du mục vùng mount Elbus (Nga) phát cách hàng nghìn năm Ngày xưa, người ta nuôi dê cừu lấy sữa chúng dự trữ bầu nước làm dày bê, đến thời tiết ấm áp, sữa dự trữ trở nên vón cục điều khởi đầu cho kỷ nguyên thực phẩm sữa chua.[ T248, 2] 1.1.2 Phân loại sữa chua Sữa chua la loại sản phẩm phổ biến nước ta giới Trên thị trường nay,sản xuất sữa chua thể loại phụ thuộc vào thời điểm tiến hành trình [T248, 2] - - - Sữa chua dạng “set type” : Sản phẩm có cấu trúc gel mịn quy trinh sản xuất yaout truyền thống, sữa nguyên liệu sau xữ lý, cấy giống rót vào bao bì Quá trình lên men diễn bao bì xuất khối đông tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm Sữa chua “stirred type”: khối đông xuất sản phẩm sau trình lên men bị phá hủy phần khuấy trộn học quy trình sản xuất yaourt dạng khuấy cấu trúc gel mịn đồng yaourt truyền thống Sữa chua uống “ drink yoghurt” hay yaourt dạng lỏng: Khối đông xuất sản phẩm sau trình lên men bị phá hủy hoàn toàn Sản phẩm có dạng lỏng, sữa dụng, người tiêu dùng không cần dùng muỗng Điểm khác biệt sau trình lên men, người ta sữ dụng phương pháp khuấy trộn phương phát đồng hóa áp suất cao để phá hủy cấu trúc gel khối đông làm giảm độ nhớt cho sản phẩm 1.1.3 Lợi ích sữa chua [9] a Có nhiều vi khuẩn có ích, tốt cho đường ruột Mỗi hộp sữa chua có men vi sinh vật có lợi, điều giúp hạn chế vi sinh vật gây hại trùng vào đường ruột Vì vậy, ăn sữa chua giúp điều chỉnh hệ tiêu hóa tăng cường hệ thống miễn dịch Các nhà nghiên cứu sữa chua kết luận: “ Nếu bạn gặp số vấn đề sức khỏe cụ thể đầy tiêu chảy, bạn nên ăn sữa chua vài tuần để nhận lợi mà không cần uống thuốc b Chứa nhiều vitamin Ăn sữa chua giúp cung cấp nguồn quan trọng kali, riboflavin, photpho, iot, kẽm, vitamin B5 Sữa chua chứa vitamin B12 giúp trì tế bào máu đỏ giữ cho hệ hệ thống thần kinh hoạt động tốt Các vitamin D có sữa chua giúp tăng cường hấp thụ canxi cho thể c Giảm kích thước vòng eo Ăn sữa chua đặn ngày giảm kích thước vong eo Được biết người ăn nhiều sữa chua kết hợp chế độ cắt giảm số lượng calo giúp giảm 22% kích thước vong eo so với người ăn kiêng bỏ qua bữa ăn nhẹ với sữa chua d Khôi phục sức khỏe Với tỉ lệ đạm với cacbonhydrates cao, sữa chua giàu protein cao nên coi bửa ăn nhẹ tốt cho thể lúc mệt mỏi sau luyện tập thể dục thể thao Ngoài ra, protein sữa chua giúp tăng cường nước hấp thụ ruột, cải thiện tình trạng ẩm hóa cho da e Ngăn ngừa bệnh huyết áp Việc tiêu thụ muối ngày theo thời gian đề tăng huyết áp, suy thận bệnh tim Nhưng cần tiêu thụ sữa chua kali sữa chua giúp giảm lượng natri dư thừa thể f Chữa cảm lạnh Ăn từ 2-3 hộp sữa chua ngày khiến thể mạnh mẽ chống lại nhiều bệnh tật, nhiểm trùng Theo ông Alexa meyer – nhà nguyên cứu dinh dưỡng người bị dị ứng, người thường có mức độ tế bào thấp sữ dụng, bổ sung sữa chua vào chế độ ăn họ theo người ăn sữa chua hàng ngày có triệu chứng cảm lạnh so với người không thường xuyên ăn g Khôi phục sức khỏe nhanh Với tỷ lệ đạm carbonhydrate cao, sữa chua cong giàu protein cao nên coi bữa ăn nhẹ tốt cho thể lúc mệt mỏi ăn sau tập luyện thể dục thể thao 1.1.4 Chỉ tiêu chất lượng chua ( Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7030-2009) a Chỉ tiêu cảm quan Bảng 1: Chỉ tiêu cảm quan sữa chua Tên tiêu Yêu cầu Màu sắc Màu trắng sữa Mùi vị Đặc trung loại sản phẩm Trạng thái Mịn đặc sệt b Chỉ tiêu hóa lý, vi sinh vật, kim loại nặng Bảng2: bảng tiêu hóa lý Tên tiêu Hàm lượng chất khô không chứa chất béo, % khối lượng không nhỏ Hàm lượng chất béo, % khối lượng Độ acid Đường saccharose Mức độ cho phép 8,2 > 0,5 75-140 15 Bảng 3: tiêu vi sinh vật sữa chua Tên tiêu chí Mức độ cho phép không xử lý nhiệt Xử lý nhiệt Tổng số vi sinh vật hiếu khí số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm 104 10 Nhóm colyform, số vi khuẩn 1g sản phẩm 10 Staphylococcus aureus, số vi khuẩn 1g sản phẩm 0 E.Coli, số vi khuẩn 1g sản phẩm 0 Salmonella, số vi khuẩn 25g sản phẩm 0 Nấm men nấm mốc, số khuẩn lạc 1g sản phẩm 10 Độc tố nấm: Aflatoxin M1: không lớn 0,5 ug/l Bảng 4: hàm lượng kinh loại nặng sữa chua ( TCVN 7030 : 2002) Tên tiêu Mức tối đa Asen, mg/l 0,5 Chì, mg/l 0,5 Cadimi, mg/l Thủy ngân, mg/l 0,05 1.2.GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU 1.2.1 Nguyên liệu 1.2.1.1 Sữa tươi Sữa tươi sản phẩm giàu chất dinh dưỡng cao nhất.Trong sữa có chứa đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết dễ thể hấp thụ Ngoài thành phần protein, lactose, lipid, muối khoáng có tất vitamin chủ yếu, enzyme, nguyên tố vi lượng thay Ở nước ta sữa nguồn nguyên liệu sản xuất chủ yếu cho ngành công nghệ thực phẩm.sữa bò tươi sữ dụng phải có chất lượng tốt [T27, 3] • - Tính chất vật lý sữa bò [T11, 2] Sữa chất lỏng đục Độ đục sữa chất béo, protein số chất khoáng sữa tạo nên Sữa có màu trắng đến vàng nhạt, màu sắc phụ thuộc vào hàm lượng carotennoids có chất béo sữa Sữa có mùi đặt trưng, có vị nhẹ Có độ nhớt lớn lần so với nước sữa thường có đặc điểm tính chất sau: Bảng 5: tiêu sữa [3] Chỉ tiêu Mật độ quang 15oC Tỷ nhiệt 1,030 – 1,034 0,93 Điểm đông -0,550C pH 6,5-6,6 Độ acid tính độ Dornic – 0D (decigam acid lactic/lit sữa) 16-18 Chỉ số khúc xạ 200C 1,35 • Thành phần hóa học sữa bò tươi: Bảng 6: thành phần hóa học 100ml sữa bò Thành phần Hàm lượng % Thành phần Hàm lượng % Nước 85 -89 Các chất hoạt tính sinh học Số lượng nhỏ Chất khô 11 -15 Vi lượng Số lượng nhỏ Chất béo 2,9 -5,0 Enzyme 5,0 – 8,0 Photphate 2,5 -4,0 Vitamin Chất chứa nito 2,3 – 2,9 Kháng sinh Casein 0,02 -0,08 Hooc môn Chất phi nito 4,5 – 5,0 Chất màu Cacbonhydrate 0,01 – 0,1 Chất khí Mỡ sữa 0,03 – 0,05 1.2.1.2 Nước [T4, 3] • - - Là thành phần chủ yếu sữa, dung môi hòa tan chất hữu vô cơ, môi trường cho phản ứng hóa sinh Phần lớn nước sữa thoát đun nóng Nước tồn sữa dạng tự liên kết nước tự chiếm 96 – 97% tổng lượng nước Nước tự phân bố tương đối đồng sản phẩm bốc trình cô đặc, sấy sở để sản xuất loại sản phẩm từ sữa khác sữa cô đặc, sữa bột… Nước liên kết chiếm tỉ lệ nhỏ khoảng 3-4% hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào thành phần có hệ keo như: protein, poly saccarid Nước liên kết thường gắn với nhóm như: -NH2,-COOH, -OH, =NH, -CO 1.2.1.3 Chất khô [T4, 3] Chất khô sữa bao gồm toàn thành phần lại sữa trừ nước Chất khô sữa bao gồm: chất béo, protein, đường, muối khoáng, loại vitamin, acid, enzyme… • Chất béo: Chất béo sữa coi thành phần quan trọng mặt dinh dưỡng Khác với mỡ động vật thực vật, mỡ sữa chứa nhiều nhóm acid béo khác nhau, chứa nhiều vitamin có độ tiêu hóa cao có độ nóng chảy thấp chất béo dạng cầu mỡ có kích thước nhỏ Chất béo có độ sinh lượng cao có chứa vitamin hòa tan dầu A, D, E Đối với sản phẩm sữa lên men chất béo bị ảnh hưởng đến mùi vị trạng thái sản phẩm Chất béo sữa gồm loại: đơn giản phức tạp - Chất béo dơn giản: có hàm lượng 35-45g/l gồm acid béo no acid béo không no Chất béo phức tạp: thường chứa P, N, S phân tử, chất béo phức tạp có tên gọi chung phosphoaminolipit đại điện lexitin xephanlin • Protein Protein sữa chất đạm hoàn thiện nhất, chứa hầu hết loại acid amin đặt biệt acid amin không thay thế.Hàng ngày người cần 100g protein sữa thỏa mãn hoàn toàn nhu cầu acid amin.Cơ thể người sữ dụng protein sữ để tạo thành hemoglobin dễ dàng bất cứa protein thực phẩm khác.Độ tiêu hóa protein sữa 96-98% Hàm lượng acid amin sữa sau: Alanin Valin Loxin Izoloxin Histidin Acid glutamic Bảng 7: thành phần acid amin có sữa.[T23, 3] Hàm lượng Hàm lượng Hàm lượng % % % 3,0 Prolin 11,3 Phenylamin 5,0 7,2 Cystin 0,34 Methionin 2,8 9,2 Cystein 0,34 Treonin 4,9 6,1 Serin 6,3 Arginin 4,1 3,1 Trytophan 1,7 Tyrosin 6,3 22,4 Lysin 8,2 Acid aspartic 7,1 Trong cấu trúc sữa đa dạng, bso gồm chất sau: - Cazein toàn phần chứa : 26-29g β – lactogobulin : 2,5 -4g α – lactalbumin : 0,8 – 1,5g Imunoglobulin : 0,5 – 0,8g Và số thành phần khác 10 M11 = M10 = 1026,28 = 1031,44 (lit/ca) Bảng12: bảng tổng hợp nguyên liệu qua công đoạn STT Công đoạn Năng suất (lít/ca) Thu nhận 1031,44 Gia nhiệt 1026,28 Ly tâm 1025,25 Phối trộn 1015 Gia nhiệt 1097,34 Đồng hóa 1096,24 Thanh trùng 1094 Làm nguội 1093 Bổ sung men 10 Rót 1091,86 1120 Bảng 13: bảng tổng kết nguyên liệu phụ gia công đoạn sản xuất STT Nguyên liệu Đơn vị Siro đường 65% 84,67 (lít/ca) Lượng nước dùng 29,55(lít/ca) Men 33,6 (lít/ca)  Bao gói: Sữa chua đóng vào hộp tích 120ml Số lượng hộp sữa tính theo ca m= =9285,83 (hộp/ca) Số lượng hộp sữa tính theo năm là: M= 9385,83 894 = 8301532,02 (hộp/năm) Giả sử trinh rót hộp lượng hộp hao hụt 1% sô lượng hộp thực tế là: 8301532,02 =8385385,88 (hộp/năm) Số carton để dùng để dựng là: Chọn thùng carton 48 hộp số lượng carton cần dùng là: Nt= = 174696 (thùng/ca) 24 PHẦN III TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ Tính chọn thiết bị 1.6.Chọn thiết bị Trong ngày sản xuất, dây chuyền sản xuất ca Số thiết bị n tính theo công thức sau: N = N1/N2 Trong đó: n số thiết bị N1: suất công đoạn N2: suất thiết bị 1.6.1 Thiết bị lọc sữa Khối lượng sữa vào thiết bị lọc sữa là: M =1031,44 (lít/ca) Lượng sữa đưa vào lọc là: N1 = = 128,93 (lít/h) Chọn thiết bị lọc Tetra park Fiiltration Systems ( Denmark) - Model: Tetra Alcross M-1X114L Năng suất: 2500(lít/h) Công suất:11kW Kích thước: 1500x1000x1600 Số thiết bị: n = = 0,05[...]... thiết bị 1.6.Chọn thiết bị chính Trong một ngày sản xuất, dây chuyền có thể sản xuất một ca Số thiết bị n được tính theo công thức sau: N = N1/N2 Trong đó: n là số thiết bị N1: năng suất công đoạn N2: năng suất thiết bị 1.6.1 Thiết bị lọc sữa Khối lượng sữa đi vào thiết bị lọc sữa là: M =1031,44 (lít/ca) Lượng sữa đưa vào lọc là: N1 = = 128,93 (lít/h) Chọn thiết bị lọc Tetra park Fiiltration Systems... Nguyên liệu sữa tươi Sữa tươi là nguyên liệu chính trong sản xuất sữa chua. Chất lượng sữa tươi có những tính chất quyết định đến 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 đảm bảo yêu cầu về chất lượng .sữa được thu mua phải đảm những yêu cầu sau [T43, 3]: - Sữa chua lấy từ những con bò khỏe mạnh không chứa vi khuẩn gây bệnh Sữa có... các diệp tết.mỗi ngày công nhân làm 3 ca Bảng 10: biểu đồ sản xuất Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 năm Số ngày sản xuất 23 22 27 25 26 26 27 2 7 26 27 15 27 Ca /ngày 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Ca/tháng 69 66 81 75 78 78 81 8 1 78 81 45 81 894 1.5.Tính cân vật liệu Số liệu ban đầu Sản phẩm sản xuất 3,5 tấn/ ngày Tổng chất khô sản phẩm 16% Chất béo: 3,5% Đường sccharose: 5% Tỷ trọng của sản phẩm được tính... 3.8 thiết bị rót sữa chua 1.6.9 Thiết bị đồng hóa Lượng sữa cho vào thiết bị trong gia đoạn đồng hóa là: 30 N9 = 1096,24 lít/ca = 137,03 (lít/h) Chọn thiết bị máy đồng hóa KQ - Năng suất: 1000l/h Áp suất: max25pa Nhiệt độ đồng hóa: 60-800C Công suất: 7,5kW Kích thước: 1030x745x990mm Trọng lượng: 400kg N= = 0,137