Đồ án thiết kế nhà máy chế biến các sản phẩm sữa từ nguyên liệu sữa tươi và sữa bột

PHẦN I: LỜI MỞ ĐẦU Sau 20 năm đổi mới, nước ta thu thành tựu đáng khích lệ nhiều lĩnh vực kinh tế, văn hóa, đời sống xã hội… Tốc độ tăng trưởng hàng năm tương đối cao so với khu vực giới, thu hút nhiều vốn đầu tư nước ngoài, FDI hàng năm tăng, sở hạ tầng khoa học kỹ thuật có bước tiến rõ rệt Năm 2006 VIỆT NAM thức gia nhập tổ chức thương mại giới WTO Nước ta đứng trước nhiều thử thách hội để trở thành nước có kinh tế phát triển Các ngành công nghiệp có công nghiệp thực phẩm đầu tư mạnh mẽ nhằm thúc đẩy kinh tế đất nước chăm lo cho đời sống người dân Chính ngành công nghiệp sữa VIỆT NAM phát triển cách rõ rệt, trước năm 90 có 1- nhà sản xuất, phân phối sữa mà chủ yếu sữa đặc sữa bột (nhập ngoại), thị trường sữa Việt Nam có gần 20 hãng nội địa chế biến thành 500 loại sản phẩm khác có ngành sản xuất chính: • Sản xuất sữa tươi (thanh trùng tiệt trùng) • Sản xuất sữa chua (uống ăn) • Sản xuất sữa bột • Sản xuất bơ phomat Hơn 2400 năm trước Hippocrates, người sáng lập ngành y khoa thừa nhận sữa có giá trị dinh dưỡng cao, nguồn dinh dưỡng bổ dưỡng cho lứa tuổi Nhờ mang nhiều chất dinh dưỡng, phần lớn thành phần tham gia vào cấu trúc quan thể người động vật, tỷ lệ chất hài hòa, giúp cho trình tiêu hóa cách dễ dàng Sữa trở thành thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao ưa chuộng toàn giới Có thể nói loại thực phẩm mà toàn diện chất sữa Trong năm 2008 bão melamine làm cho ngành sữa nước giới chao đảo gặp nhiều khó khăn đồng thời gây ảnh hưởng trực tiếp đến việc chăn nuôi bò sữa, nhiều nông dân lo sợ vội vàng bán bớt số bò sữa với giá rẻ (trên 10 triệu) khiến số lượng bò sữa giảm đáng kể đặc biệt miền bắc có nơi giảm 50% mặt số lượng Ngay địa phương có truyền thống chăn nuôi bò sữa phía bắc Bắc Ninh, Hà Nội, Hà Nam, Vĩnh Phúc, số lượng bò sữa giảm tới 25% Nếu tình trạng tiếp diễn chẳng số lượng bò sữa không đáng kể không hy vọng nguồn sữa tươi tự sản xuất cung cấp cho nhu cầu tiêu dùng Thành phố Hồ Chí Minh nơi có đàn bò sữa 66 ngàn chiếm 50% tổng lượng bò sữa nước Trong năm qua tốc độ tăng số lượng bò sữa 7%/năm Những năm tới tốc độ tăng chậm chí không tăng giảm bớt trình đô thị hóa Năm 2008 nước có 110 ngàn bò sữa, cung cấp gần 240 ngàn sữa cho thị trường, đáp ứng 22% nhu cầu tiêu thụ nước Năm 2010 kế hoạch đạt 200 ngàn con, tổng sản phẩm sữa 320 ngàn sữa/năm đáp ứng 38 ÷ 40% nhu cầu tiêu thụ sữa Việt Nam, đến năm 2020 phấn đấu triệu sữa/năm, số đàn bò 400 ÷ 500 ngàn con, tương lai đáp ứng 50% nhu cầu tiêu thụ nước Ta tổng quát tình hình bò sữa nước ta sau: Nước ta phát triển đàn bò sữa nước với vùng chăn nuôi lớn Việt Nam Mộc Châu, Lâm Đồng… Ngoài có vùng nhỏ như: Thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Ba Vì với giống bò tốt cho suất cao như: • Bò Hà Lan với suất 5000 ÷ 6000 kg/ chu kỳ • Bò Sind với suất trung bình 2000 kg/ chu kỳ • Bò lai Hà Lan Sind suất 2700 ÷ 4200 kg/ chu kỳ Với xu hướng hội nhập hóa quốc tế ngành công nghiệp chế biến sữa sản phẩm sữa VIỆT NAM có nhiều hội để phát triển song thách thức nhiều doanh nghiệp Để nâng cao lực cạnh tranh ngành, áp dụng công nghệ kỹ thuật tiên tiến, phát triển ngành theo hướng mở, linh hoạt, đa dạng hóa sản phẩm đáp ứng nhu cầu thị trường yêu cầu chủ động hội nhập kinh tế quốc tế, công thương đưa định quy hoạch phát triển ngành công nghiệp sữa Việt Nam năm 2010 định hướng đến năm 2020 với mục tổng quát là: “Từng bước xây dựng phát triển ngành sữa đồng từ sản xuất nguyên liệu đến chế biến sản phẩm cuối cùng, đáp ứng tiêu dùng nước đạt mức bình quân 8kg/người/năm, 10kg/người/năm, năm 2010, năm 2020 bình quân đạt 20kg/người/năm xuất thị trường nước ngoài” Các nhà máy sữa nước ta tập trung nhiều miền Nam với nhà máy chế biến sữa lớn nhà máy sữa Ông Thọ, Công ty sữa Cô Gái Hà Lan Ở miền Bắc có sở Mộc Châu , nhà máy chế biến sữa Vinamilk Gia Lâm , nhà máy Hà Nội milk Tuy nhiên với tốc độ phát triển thần tốc kinh tế nước ta với đời sống người dân ngày nâng cao, đòi hỏi thực phẩm sử dụng nhiều số lượng, tốt chất lượng, đa dạng mẫu mã, chủng loại mà phải đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Sữa sản phẩm giàu dinh dưỡng, an toàn đáp ứng yêu cầu Trong tương lai, sữa thức ăn phần ăn hàng ngày người dân Việt Nam Hiện trung bình người dân Việt Nam uống 7-8 lít sữa/năm, sản lượng sữa bình quân hàng năm theo đầu người Châu Âu đạt 350 – 400 lít/người/năm Còn Châu Á, phát triển muộn sản lượng tăng ngày cao Malaysia sản lượng trung bình 14,55lít/người/năm (năm 1993) 20lít/người/năm (năm 2000) Thái Lan 13,19 lít/người/năm (năm 1993) 15lít/người/năm (năm 2000) Vì để đáp ứng nhu cầu sử dụng sữa ngày tăng người dân, việc tất yếu cần thiết phải xây dựng thêm nhà máy sữa Ngành sữa Việt Nam hứa hẹn thị trường đầy tiềm phát triển mạnh mẽ năm Hiện khả cung cấp sữa tươi cho công nghiệp chế biến sữa nước ta hạn chế, đáp ứng 20% nhu cầu nguyên liệu Do đó, việc sản xuất sản phẩm sữa từ nguồn nguyên liệu sữa nhập lựa chọn đắn, vừa đáp ứng nhu cầu sử dụng sữa nước, vừa hạ giá thành sản phẩm so với sữa thành phẩm nhập Với tầm quan trọng cần thiết sữa nên em giao nhiệm vụ thiết kế nhà máy chế biến sản phẩm sữa từ nguyên liệu sữa tươi sữa bột Sữa tiệt trùng chế biến hoàn toàn từ sữa tươi Sữa chua ăn chế biến hoàn toàn từ sữa bột Thiết kế nhà máy chế biến sữa bao gồm: Sữa Tươi Tiệt Trùng có đường: 110 tấn/ngày Sữa chua yoghut: 110tấn/ngày PHẦN II: LẬP LUẬN KINH TẾ Trong tự nhiên loại thực phẩm mà hàm lượng chất dinh dưỡng lại kết hợp đầy đủ hài hòa sữa Sữa nguồn thức ăn bổ dưỡng, tốt cho sức khỏe thiếu phần ăn hàng ngày Ở Việt Nam ngành công nghiệp thực phẩm nói chung công nghiệp chế biến sữa nói riêng phát triển Các sản phẩm sữa ngày phong phú đa dạng chủng loại số lượng Cùng với phát triển kinh tế, đời sống người dân ngày lên, nhu cầu tiêu dùng sản phẩm sữa tăng cao Các sản phẩm sữa việc đảm bảo đầy đủ chất dinh dưỡng phải có hương vị thơm ngon, phù hợp với thị yếu đối tượng khác đặc biệt an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng Hiện sản lượng sữa tươi nước ta thấp, chất lượng sữa chưa cao chưa ổn định (theo số liệu năm 2008 sản lượng sữa đạt 240 ngàn tấn) đáp ứng khoảng 22% nhu cầu tiêu dùng 12% nhu cầu sản xuất Do nhà máy chế biến sữa phải nhập sữa bột từ nước để sản xuất, vừa đáp ứng nhu cầu tiêu thụ người dân, vừa đảm bảo nhu cầu sản xuất lại giảm giá thành sản phẩm nhiều so với sản phẩm sữa nhập ngoại mà đảm bảo chất lượng Từ nguồn nguyên liệu sữa bột nhập ta sản xuất loại sản phẩm giàu dinh dưỡng như: sữa bột hoàn nguyên, sữa chua, tiệt trùng UHT… Mặt khác nhà máy chế biến, sở sản xuất sữa sản phẩm sữa nước ta chưa nhiều, chưa đáp ứng yêu cầu chung ngành sữa Việt Nam Do vậy, viêc xây dựng cho đời thêm nhà máy chế biến sữa nước điều cần thiết Các nhà máy chế biến sữa xây dựng góp phần đáp ứng nguồn cung cho ngành sữa, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Các nhà máy vào hoạt động góp phần giải vấn đề công ăn việc làm cho người lao động, giảm thiểu thất nghiệp Dựa vào khả cung cấp nguyên liệu, thị trường tiêu thụ sản phẩm, nhân công lao động, em dự kiến xây dựng nhà máy chế biến sữa sản phẩm chủ yếu sữa chua Yoghurt sữa tươi tiệt trùng có đường UHT nằm khu công nghiệp Trường yên - huyện Chương Mỹ -Thành phố Hà Nội Để xây dựng tốt nhà máy đáp ứng đầy đủ yêu cầu nhà máy vào hoạt động cần phải nghiên cứu, khảo sát điều kiện sau: Đặc Điểm Tự Nhiên 1.1 Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình hàng năm: khoảng 23,2oC Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất: khoảng 29.2oC Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất: khoảng 17,2oC Nhiệt độ cao tuyệt đối: khoảng 39oC Nhiệt độ thấp tuyệt đối: khoảng 7oC 1.2 Độ ẩm: Độ ẩm trung bình hàng năm là: khoảng 84,5% Độ ẩm trung bình tháng cao là: khoảng 100% Độ ẩm trung bình tháng thấp là: khoảng 81,5% 1.3 Mưa: Lượng mưa trung bình hàng năm là: 1.800 mm Lượng mưa tháng là: 5,3 mm Lượng mưa tháng cao là: 342,17 mm 1.4 Gió: Ở hướng gió gió Đông Nam Vùng Nguyên Liệu Nguyên liệu dùng cho nhà máy sữa bột sữa tươi Sữa bột nhập từ nước với khối lượng kiểm tra cách nghiêm ngặt tiêu cảm quan, tiêu hóa lý tiêu vi sinh vật Về mặt sữa tươi vùng nguyên liệu nhà máy Ba Vì, Đan Phượng, Quốc Oai, Sơn tây, Phúc Thọ Sóc Sơn, Đông Anh, Gia Lâm, Phù Đổng tỉnh lân cận có đàn bò sữa phát triển Hà Nam, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hưng yên, Tuyên quang… Sữa thực phẩm có hàm lượng dinh dưỡng cao dễ nhiễm vi sinh vật nên việc thu gom, vận chuyển sữa phải nhanh chóng, thuận lợi để đảm bảo chất lượng sữa trước chế biến, hạn chế đến mức tối đa xâm nhập vi sinh vật Vì địa điểm thu gom sữa, chế biến hợp lý thuận tiện Thị Trường Tiêu Thụ Do vị trí địa lý thuận lợi tiếp giáp với nhiều thị trường tiềm Bắc Giang, Hải Dương, Hưng Yên,… Do mật độ dân số dày bình quân 1979 người/km Cao quận Đống Đa 3541người/km2.Thấp Sóc Sơn, Ba Vì, Mỹ Đức< 1000 người/km2 đời sống người dân nâng cao nhu cầu dinh dưỡng tăng tạo thị trường tiêu thụ sữa khổng lồ Mặt khác khu công nghiệp Trường Yên địa điểm thu hút nhiều nhà đầu tư xây dựng nhà máy, xí nghiệp khu công nghiệp đại, hệ thống giao thông thuận lợi Nằm quốc lộ cách trung tâm Hà Nội 19km 4.Nguồn Cung Cấp Điện Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy nằm mạng lưới điện cung cấp cho khu công nghiệp Mặt khác gần nguồn cung cấp điện nhà máy Thuỷ điện Hoà Bình nên nguồn điện ổn định cung cấp đủ cho nhà máy hoạt động Ngoài để đề phòng cố điện đột xuất, nhà máy có sử dụng máy phát điện dự phòng để dùng điện công suất 1250 KVA Nguồn Cung Cấp Nước Đối với nhà máy thực phẩm nói chung nói nước nguyên liệu chính, chất lượng nước đưa vào sản xuất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm Để chủ động sản xuất, nhà máy xây dựng hệ thống xử lý nước, với nguồn cung cấp nước nước ngầm (nước giếng khoan) Nước sau xử lý qua hệ thống làm đạt tiêu chuẩn cho nước dùng trình sản xuất thực phẩm tiêu chuẩn độ cứng hàm lượng kim loại nặng… công ty có phòng đảm bảo chất lượng (QA) kiểm tra chất lượng nước trước đem sản xuất Nguồn Cung Cấp Hơi Hơi nước nguồn nguyên liệu phụ trợ quan trọng nhà máy sản xuất Trong nhà máy, dùng với nhiều mục đích khác nhau, chủ yếu dùng cho sản xuất : trùng, tiệt trùng, gia nhiệt, C.I.P sử dụng sinh hoạt… Để đảm bảo cho hoạt động nhà máy, cấp phải nước bão hòa, cấp lò có áp suất lớn Nguồn Cung Cấp Nhiên Liệu Để đảm bảo cho lò hoạt động tốt, cho nhiệt lớn, độc hại đáp ứng yêu cầu sản xuất đảm bảo vệ sinh môi trường, nhà máy sử dụng dầu F.O mua từ nguồn từ công ty dầu khí Petrolimex Việt Nam Hệ Thống Thoát Nước Trong nhà máy thực phẩm nói chung nhà máy chế biến sữa nói riêng, nước thải chủ yếu nước rửa thiết bị, chủ yếu hóa chất tẩy rửa cộng với cặn đường, protein biến tính, váng mỡ Vì hệ thống thoát nước phải phù hợp đảm bảo thoát hết nước, không bị ứ đọng Hệ thống thoát nước phải chảy đến khu vực xử lý nước thải nhà máy, không ảnh hưởng đến vệ sinh, môi trường toàn nhà máy đặc biệt khu vực sản xuất nhà máy Xử Lý Nước Thải Hệ thống xử lý nước thải phải tốt nước sau xử lý phải đảm bảo chất lượng vệ sinh theo tiêu chuẩn nước thải công nghiệp nhà nước Việt Nam Do phần lớn nước thải nhà máy có thành phần chủ yếu chất hữu nên nước thải ta xử lý phương pháp hiếu khí Nước thải chảy vào bể Aeroten nước bơm tuần hoàn oxi cấp xuống đáy, đáy có chứa bùn hoạt tính có vi khuẩn hiếu khí thích hợp lên chất hữu nước thải oxi hóa phân hủy 10 Giao Thông Vận Tải Xây dựng nhà máy khu công nghiệp Trường Yên hệ thống giao thông thuận lợi, cách quốc lộ gần 100m Mặt khác khu công nghiệp cách trung tâm Hà Nội 20km, thuận lợi cho việc vận chuyển hàng hoá vùng trọng điểm củng xuất nước 11 Khả Năng Cung Cấp Nhân Lực Xung quanh khu công nghiệp Trường yên mật độ dân số phân bố tương đối cao cách trung tâm thành phố Hà Nội, nơi tập trung nhiều trường đại học, cao đẳng, trung cấp dạy nghề chuyên nghiệp Vì tạo nhiều điều kiện thuận lợi để nhà máy tuyển dụng công nhân có tay nghề, cán bộ, kỹ sư có trình độ cao Khi cần công nhân lao động với trình độ phổ thông với dân cư đông huyện dân cư vùng lân cận đáp ứng đầy đủ yêu cầu nhân lực nhà máy Thông qua việc phân tích nghiên cứu tiêu ta thấy việc thiết kế nhà máy chế biến sữa khu công nghiệp Trường yên – Chương Mỹ – Hà Nội với sản phẩm sữa tiệt trùng sữa chua Yoghurt hoàn toàn hợp lý, có tính khả thi cao có tính bền vững PHẦN III: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua Yoghurt Từ Nguyên liệu Sữa Bột 1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất Sữa bột gầy Dầu bơ Đường Nước Chất ổn định Phối trộn Lọc Đồng hoá, thanhtrùng trùng hoá,thanh Làm lạnh Ủ hoàn nguyên Đồng hoá,thanh trùng Làm nguội Chủng vi Khuẩn lactic Lên men Làm lạnh Rót hộp Ủ chín, bảo quản lạnh Sữa Chua Yoghurt 1.2 Yêu cầu nguyên liệu sản xuất a Tiêu chuẩn chất béo sữa (AMF) Chất béo sữa phải đạt tiêu sau: Các thông số Chỉ tiêu cảm quan Tiêu chuẩn Trạng thái Dạng sệt nhiệt độ thường Màu sắc Vàng sáng Mùi vị Mùi thơm đặc trưng bơ sữa, mùi lạ Chỉ tiêu hóa lý Chất béo ≥ 99.5% Độ ẩm 0.1% Chỉ tiêu VSV VSV tổng số ≤ 50000/ 1g Streptococcus aureus 0/ 1g Chỉ tiêu Kim loại nặng Pb ≤ 0.1 mg/kg As ≤ 0.1 mg/kg Bao gói 210kg/thùng kim loại Hạn sử dụng 12 tháng Điều kiện bảo quản 10°C b Tiêu chuẩn sữa bột gầy Sữa bột gầy phải đạt tiêu sau: Các thông số Chỉ tiêu cảm quan Chỉ tiêu hóa lý Chỉ tiêu VSV Trạng thái Màu sắc Mùi vị Protein Chất béo Độ ẩm VSV tổng số Coliform Bacillus cereus Salmonella Nấm men, nấm mốc Pb As Chỉ tiêu kim loại nặng Bao gói Hạn sử dụng Điều kiện bảo quản Tiêu chuẩn Mịn tơi, không vón cục Vàng kem, pha thành dung dịch có màu trắng sữa Thơm đặc trưng sữa 33,4 % 0,8% 4% < 50000/ 1g