2.1 Xây dựng luận chứng kỹ thuật cho nhà máy sữa (địa điểm tự chọn

XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT CHO NHÀ MÁY SỮA Chương 1: Tổng quan ngành sữa I Thế giới Sản xuất sữa giới năm 2009 ước đạt 701 triệu tấn, tăng 1% so với năm ngoái Tốc độ tăng trưởng sản xuất nước phát triển nhanh nước phát triển, rõ nét vào năm 2010, với dự kiến tăng trưởng nước phát triển 4% so với sản lượng không thay đổi nước phát triển Sản xuất sữa năm 2010 tăng khoảng 2% lên 714 triệu (Bảng 1) Tổng thương mại sữa giới năm 2009 sụt giảm 4,6% so với năm 2008, nguyên nhân chủ yếu tác động suy thoái kinh tế Tuy nhiên, dự báo năm 2010, tổng thương mại sữa giới mức năm 2008, đạt khoảng 40.6 triệu (Bảng 1) Chính nhu cầu sản phẩm sữa tăng nhanh nước phát triển động lực cho tăng trưởng thương mại sữa giới năm tới, nhu cầu nước phát triển giai đoạn bão hoà Cung-cầu giá sữa bột nguyên liệu giới Đầu vào cho ngành chế biến sữa bao gồm sữa tươi sữa bột, thương mại nước sữa bột chiếm chủ đạo.Sữa bột nguyên liệu bao gồm sữa bột gày sữa bột nguyên kem, có biến động mạnh từ năm 2007 trở lại (Biểu đồ 1) GVHD: Th.s Nguyễn Hữu Quyền [Type text]Page XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT CHO NHÀ MÁY SỮA Sự phục hồi giá sữa giới từ năm 2009 ban đầu coi tượng ngắn hạn, song củng cố giá sữa bột giữ mức 3.000 USD/ FOB từ cảng châu Úc Xu tăng giá bột dự đoán tiếp tục năm 2010 nhu cầu gia tăng, GDP nước phát triển phát triển đạt 1,7% 5,5% năm 2010 Nhà nhập Trung Quốc đạt mức tăng GDP 9,3% năm tới Nguồn cung xuất dự báo hạn chế Bên cạnh cầu nhập nguyên liệu sữa tăng lên phục hồi kinh tế, nguồn cung xuất dự báo bị hạn chế sản lượng sữa nội địa Mĩ Châu Âu giảm vào năm 2010, dự báo sản lượng Châu Úc chưa thực rõ ràng (USDA, 2009) Dựa dự báo trên, giá sữa năm 2010 tăng so với năm 2009 Theo dự báo USDA, giá trung bình cho loại sữa năm 2010 khoảng 3.600-3.700 USD/ tấn, tức tăng khoảng 20% so với năm 2009 (Dairyvietnam, 2010) II Ngành sữa Việt Nam GVHD: Th.s Nguyễn Hữu Quyền [Type text]Page XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT CHO NHÀ MÁY SỮA Năm xu chung nước phát triển giới, nhu cầu sản phẩm sữa Việt Nam nguồn bổ sung dinh dưỡng thiết yếu ngày tăng lên Điều thấy qua gia tăng doanh số từ sữa hãng sản xuất Việt Nam, với tổng doanh thu mặt hàng sữa tăng ổn định qua năm Năm 2009, tổng doanh thu đạt 18.500 tỉ VNĐ vào năm 2009, tăng 14% so với năm 2008 (Biểu đồ 2) Điều cho thấy khủng hoảng kinh tế năm vừa qua không ảnh hưởng nhiều đến tiêu thụ sữa Việt Nam Hiện nay, tiêu dùng sản phẩm sữa tập trung thành phố lớn, với 10% dân số nước Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh tiêu thụ 78% sản phẩm sữa (Somers, 2009) Bình quân mức tiêu thụ hàng năm đạt lít/người/năm, cịn thấp so với nước.trong khu vực Thái Lan (23 lít/ người/ năm) hay Trung Quốc (25 lít/ người/ năm); đó, theo xu hướng nước này, mức tiêu thụ Việt Nam tăng lên với GDP (VINAMILK 2010) Cùng với nhu cầu sản phẩm sữa ngày tăng lên Việt Nam, thị trường sữa có tham gia nhiều hãng sữa, nước nước ngoài, với nhiều sản phẩm phong phú GVHD: Th.s Nguyễn Hữu Quyền [Type text]Page XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT CHO NHÀ MÁY SỮA Chương 2: Nguyên liệu sản xuất Thành phần sữa tươi (Sữa bò) Sữa loại thực phẩm giàu chất dinh dưỡng Trong sữa có đầy đủ chất cần thiết cho việc tạo thành tổ chức thể thể có khả hấp thụ sữa cao Trong sữa có đầy đủ chất dinh dưỡng chất béo , đường lactoza , vitamin , chất khống , enzym , Ngồi sữa cịn có đầy đủ axit amin khơng thay Đây axit amin cần thiết cho thể Có thể nói loại thực phẩm mà toàn diện chất sữa Các thành phần sữa tươi: 1.1 Chất béo: Gồm loại : Đơn giản phức tạp  Chất béo đơn giản: Có hàm lượng 35 đến 45g/l sữa tươi gồm axit béo no không no như: axit oleic, palmitic, Stearic  Chất béo phức tạp : Chất béo thường chứa phần tử nitơ, photpho , lưu huỳnh Các axit béo phức tạp có tên chung photpho amino axit Đại diện quan trọng axit béo lexitin * Đặc tính hố lý chất béo: - Mật độ quang 150C: - Nhiệt độ nóng chảy: 0,91 -0,95 : 31 - 360C GVHD: Th.s Nguyễn Hữu Quyền [Type text]Page XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT CHO NHÀ MÁY SỮA - Nhiệt độ đông đặc : 25 - 300C - Chỉ số iốt : 25 - 45 - Chỉ số xà phòng : 218 - 235 - Chỉ số axit bay khơng hồ tan : 1,5 - - Chỉ số axit bay hoà tan : 26 - 30 - Chỉ số khúc xạ : 1,453 - 1,462 * Cấu trúc chất béo có sữa: Chất béo sữa có dạng hình thù hạt tiểu cầu hình ovan với đường kính –10 mm tuỳ thuộc vào giống bò sản sinh sữa Cấu trúc hạt hình cầu bao bọc màng Protein màng có phần : Một phần hồ tan nước phần khơng Bề mặt bên màng có liên quan mật thiết với lớp phụ có chất Phospholipit, có thành phần chủ yếu lexitin cephalin Đây chất béo phức tạp có hàm lượng 0,3 - 0,5g/l Ngoài ra, màng tế bào chứa nhiều chất khác với hàm lượng nhỏ chủ yếu Cu, Fe, Enzim Enzim chủ yếu photphataza mang tính kiềm tập trung phần protit enzim reductaza có phần khơng hồ tan Trong q trình bảo quản, ln xảy phân chia glyxerit lịng tiểu cầu mang đặc tính chung sau: Phần trung tâm hạt tiểu cầu chứa glixetit có điểm nóng chảy thấp, giàu hàm lượng axit oleic trạng thái lỏng điều kiện nhiệt độ mơi trường Trong đó, phần ngoại vi nơi tiếp xúc với màng chứa glyxerit có số iod thấp (5 - 6) lại có điểm nóng chảy cao đơng đặc lại nhiệt độ mơi trường Vì lẽ đó, xu chung hạt chất béo có sữa liên kết lại với để tạo thành hạt hình cầu có kích thước lớn Đó GVHD: Th.s Nguyễn Hữu Quyền [Type text]Page XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT CHO NHÀ MÁY SỮA nguyên nhân gây nên trạng thái ổn định chất béo có sữa nguyên nhân gây nên phân lớp chất béo thành phần sữa 1.2 Protein Protein sữa chất đạm hoàn thiện nhất, chứa hầu hết loại axit amin đặc biệt axit amin không thay Protein Polypeptit peptit axit amin *Trong cấu trúc thành phần protein sữa đa dạng, bao gồm chất sau:  Cazein toàn phần chứa : 26 -29 g/l  β-lactoglobulin : 26 -29 g/l  α-lactalbumin: 2,4 - g/l  Imunoglobulin 0,8 -1,5g/l Và số thành phần khác Trong thành phần trên, Cazein coi thành phần quan trọng sữa.Về mặt cấu trúc, cazein hạt cầu có đường kính thay đổi từ 40 - 200 mm phương pháp ly tâm người ta tập hợp tất hạt thể lắng keo có màu trắng kết tủa cazein dạng hạt mixen lớn nhờ trình axit hoá sữa đến pH đẳng điện (pH = 4,6) 1.3 Đường lactoza: Là thành phần chủ yếu đường chứa sữa, với hàm lượng khoảng 50g/l, tồn chủ yếu dạng α β Lactoza bị thuỷ phân tạo phần tử đường glucoza phần tử đường galactoza C12H22O11 + H2O Lactoza C6H12O6 + C6H12O6 Glucoza Galactoza Trong sữa đường latoza trạng thái hoà tan, khả hoà tan kết tinh GVHD: Th.s Nguyễn Hữu Quyền [Type text]Page XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT CHO NHÀ MÁY SỮA lactoza cho ta ứng dụng quan trọng chế biến sữa.Hai đường α-β lactoza tốn cân chất lỏng theo tỷ lệ định cân thay đổi nhiệt độ Đường lactoza hoà tan đường sacharoza nhiệt độ Độ hồ tan đường lactoza tỷ lệ thuận theo nhiệt độ bị thuỷ phân chậm theo nhiệt độ nhiệt độ cao.Sự có mặt đường lactoza góp phần biến màu sữa cơng nghệ q trình chế biến nhiệt độ cao Đường lactoza dễ bị lên men tác dụng vi khuẩn để tạo sản phẩm khác Quan trọng tạo thành axit lactic sản xuất sữa lên men C12H22O11 + H2O lactoza 4CH3CHOH - COOH + H2O + CO2 Axit lactic Axit lactic tác dụng số vi khuẩn đặc biệt tạo thành axit propionic hay axit butyric 3CH3CHOH - COOH CH3(CH2)2COOH + 2CO2 + 2H2 Axit butilic CH3CHOH-COOH CH3-CH2COOH + CO2 + H2O + CH3-COOH Axit propionic Nếu tác động nấm men đặc biệt đường lactoza tạo chất theo phản ứng sau: C12H22O11 + H2O Lactoza C6H12O6 + C6H12O6 Glucoza GVHD: Th.s Nguyễn Hữu Quyền [Type text]Page Galactoza XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT CHO NHÀ MÁY SỮA 1.4 Các loại muối khống: Hàm lượng sữa khoảng: -9,1 (g/l) Các muối khoáng sữa chủ yếu gồm : Muối clorua, photphat, xitrat, sunphatnatri, bicacbonnat Các muối khoáng sữa tồn dạng cân bằng: dạng hoà tan dạng keo Tuy nhiên, dạng cân phá vỡ yêu tố công nghệ: pH, nhiệt độ Sự tồn cân muối Ca dạng hoà tan dạng phức thể keo có ý nghĩa lớn định đến ổn định sữa Sự tăng lên hàm lượng Ca làm tăng khả bất ổn định, đặc biệt trình đun nóng q trình lên men Để tránh tượng thông thường người ta cho thêm vào sữa dạng phức tạp muối photphat xitrat với liều lượng thích hợp 1.5 Axit hữu cơ: Trong sữa chứa nhiều axit hữu : axit citric, lactic, axetic Trong đó, axit citric axit quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho sữa nhờ vào trình Axit citric diaxetyl axetoin 2,3 butylen glycol 1.6 Vitamin Sữa coi thức ăn tiêu biểu số lượng vitamin với hàm lượng không lớn lắm.Hàm lượng vitamin sữa chia thành nhóm theo khả hồ tan chúng nước hay chất béo  Nhóm vitamin hoà tan chất béo: Vitamin A, D, E, chủ yếu nằm thành phần mỡ sữa  Nhóm vitamin hồ tan nước : B, C, PP Hàm lượng vitamin sữa bò GVHD: Th.s Nguyễn Hữu Quyền [Type text]Page XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT CHO NHÀ MÁY SỮA Vitamin Hàm lượng Vitamin A D E K B1 B2 B3 B5 B6 0,2 ÷ 2,0 mg/l 0,375 ữ 0,500 àg/l 0,75 ữ 1,00 àg/l 80àg/l Hàm lượng (mg/l) 0,44 1,75 0,94 3,46 0,5 Vitamin B12 C Biotine Acid folic Hàm lượng (µg/l) 4,3 20 30 2,8 1.7 Các enzim: Các enzim tồn sữa có ý nghĩa lớn cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm sữa bảo quản sữa, enzim sữa chia làm hai nhóm  Nhóm enzim thuỷ phân : gồm Lipaza, photphataza, galactaza, proteaza, amylaza Trong đó, vai trị enzim Lipaza có tính định đến q trình chế biến bảo quản sữa Lipaza có tác dụng thuỷ phân chất béo tạo thành axit béo glyxerin có pH = 9,4  Nhóm enzim oxy hố : gồm Reductaza, lactoperoxydaza Catalaza Các enzim có vai trị quan trọng q trình làm biến tính sữa 1.8 Vi sinh vật sữa: Gồm : Vi khuẩn, nấm men, nấm mốc  Nấm men : Có dạng hình cầu, elip, trụ, kích thước lớn từ - 9mm Phần đơng loại chuyển đường thành rượu sinh sản theo kiểu nảy chồi  Nấm mốc : Chủ yếu Muco va Rhizopus Các loại nấm mốc gây nên biến động sản xuất sản phẩm : Bơ, phomát Ngồi cịn có : penicilium, Aspergillus  Vi khuẩn : Hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước khơng vượt q vài micromet Các vi khuẩn sữa : Cocus, Bacterium quan trọng vi khuẩn lactic Thông thường sữa chúng có đặc điểm : GVHD: Th.s Nguyễn Hữu Quyền [Type text]Page XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT CHO NHÀ MÁY SỮA + Hơ hấp hiếu khí hay yếm khí tuỳ tiện + Không sản sinh hợp chất nitrat + Lên men loại đường điều kiện khác + Ít hay khơng tiết enzym proteaza sữa Hai loại vi khuẩn điển hình cơng nghệ chế biến sữa là:  Streptococcus Thermophillus Được coi tác nhân hình thành axit q trình chín phomát  Streptococcus cremoris Streptococcus lactic : Là tác nhân đơng tụ tự nhiên q trình phồng lên phomát, tạo hương 1.9 Nước Nước thành phần lớn quan trọng sữa tươi, chiếm 90% thành phần sữa Nước sữa gồm nước tự do, nước liên kết, nước kết tinh nước trương Ngoài nước kết tinh tất loại nước khác có giá trị cơng nghiệp chế biến sữa Các tiêu chất lượng sữa Khi đánh giá chất lượng sữa tươi, người ta thường tiến hành đánh giá đồng thời tiêu sau: - Các tiêu cảm quan gồm có: trạng thái, màu sắc, mùi vị, … - Các tiêu lý hóa bao gồm tỷ khối, hàm lượng chất khô, hàm lượng chất béo, hàm lượng protein, độ acid,… - Các tiêu vi sinh gồm tổng số vi sinh vật (tạp trùng) 1ml sữa, vi trùng gây bệnh, nấm mốc,… 2.1 Chỉ tiêu cảm quan GVHD: Th.s Nguyễn Hữu Quyền [Type text]Page 10 ... nhau, chủ yếu cho sản phẩm, cho sinh hoạt… Để đảm bảo cho hoạt động nhà máy cấp phải bảo hòa, cấp lị có áp suất > 9,5 atm Nguồn cung cấp nguyên liệu: để đảm bảo cho lị hoạt động tốt ,cho nhiệt lớn,... Gọi V1 vốn đầu tư cho xây dựng, V = 14.826,1 × 10 GVHD: Th.s Nguyễn Hữu Quyền [Type text]Page 21 14.826,1 XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT CHO NHÀ MÁY SỮA Vậy (đồng) Vốn đầu tư xây dựng cơng trình... lactoza 4CH3CHOH - COOH + H2O + CO2 Axit lactic Axit lactic tác dụng số vi khuẩn đặc biệt tạo thành axit propionic hay axit butyric 3CH3CHOH - COOH CH3(CH2)2COOH + 2CO2 + 2H2 Axit butilic CH3CHOH-COOH