THIẾT bị sản XUẤT sữa đặc

1. Thiết bị lọc Hình 1: Thiết bị lọc khung bản  Mô hình của thiết bị: Máy lọc ép khung bản là một thiết bị làm việc theo nguyên tắc nén áp suất. Thiết bị lọc gồm 2 phần chính, phần thứ nhất là bộ phận lọc và phần thứ 2 là bộ phận bơm để hút và nén dung dịch lọc qua vật liệu lọc.  Phần thứ nhất của thiết bị lọc bao gồm các khung và các tấm lọc (tấm vải lọc khung bản) được ép lại với nhau nhờ một đĩa quay bằng tay. Số tấm lọc sử dụng tối đa có thể đến 50 – 100 tấm. Tấm vải lọc khung bản hay còn gọi là vải lọc khung bản này được làm bằng vật liệu polypropylene (PP), có độ bền, khả năng chịu trong môi trường hóa chất cao.  Phần thứ hai là bộ phận hút và nén dung dịch lọc gồm bơm nén áp suất cao và hai thùng chứa bằng thép không rỉ. Mỗi thùng có dung tích 200 lít, có chỉ thị mức dung dịch trong thùng. Một thùng đựng dung dịch đục (hỗn hợp lọc), một thùng đựng dịch lọc (Filtrat). Ngoài ra, còn có thùng thứ 3 cũng được nối với máy dùng để chứa hỗn hợp nước và diatomit, chất này nhằm phủ lên màng lọc một lớp màng cho chất lỏng đi qua được dễ dàng.  Nguyên lý hoạt động: Đây là thiết bị lọc áp lực làm việc gián đoạn nghĩa là nhập liệu vào liêu tục, nước lọc tháo ra liên tục nhưng bã được tháo ra chu kì. Nó được cấu tạo chủ yếu là khung và bản. Khung giữ vai trò chứa bã lọc và là nơi nhập huyền phù vào. Bản tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước lọc hoặc là các lỗ lọc.Khung và bản thường được chế tạo dạng hình vuông và phải có sự bịt kín tốt khi ghép khung và bản.Khung và bản được xếp liên tiếp nhau trên giá đỡ. Giữa khung và bản là vách ngăn lọc. Ép chặt khung và bản nhờ cơ cấu đai vít xoắn nhờ tay quay. Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu của khung và bản được nối liền tạo thành ống dẫn nhô ra để ghép với hệ thống cấp liệu. Nước lọc chảy ra từ bản qua hệ thống đường ống và lấy ra ngoài. Bã được giữ lại trên bề mặt vách ngăn lọc và được chứa trong khung. Khi bã trong khung đầy thì dừng quá trình lọc để tiến hành rửa và tháo bã.Trong quá trình lọc, chất rắn trong huyền phù được giữ lại nhờ một lớp vật liệu lọc (vải lọc bùn khung bản).  Ưu điểm: Thiết bị làm việc liên tục, cho năng suất cao. Ổ trục và bộ phận truyền động không bị chất lỏng ăn mòn, năng lượng tiêu thụ trên 1 sản phẩm nhỏ. Trong quá trình này, chỉ có cặn được tách ra, không có sự biến đổi nào của sữa. 2. Thiệt bị chuẩn hóa sữa Hình 2: thiết bị li tâm  Nguyên lý hoạt động Sữa nguyên liệu được nạp vào máy ly tâm theo cửa ở trên thiết bị, tiếp theo sữa sẽ theo hệ thống kênh dẫn để chảy vào các khoảng không gian hẹp giữa các đĩa ly tâm. Dưới tác dụng của lực ly tâm, sữa được phân chia thành hai phần: phần cream có khối lượng riêng thấp sẽ chuyển động về phía trục của thùng quay; phần sữa gầy có khối lượng riêng cao sẽ chuyển động về phía thành thùng quay. Sau cùng, cả hai dòng sản phẩm sẽ theo những kênh riêng để thoát ra ngoài.

THIẾT BỊ TRONG SẢN XUẤT SỮA ĐẶC Thiết bị lọc Hình 1: Thiết bị lọc khung  Mô hình thiết bị: Máy lọc ép khung thiết bị làm việc theo nguyên tắc nén áp suất Thiết bị lọc gồm phần chính, phần thứ phận lọc phần thứ phận bơm để hút nén dung dịch lọc qua vật liệu lọc  Phần thứ thiết bị lọc bao gồm khung lọc (tấm vải lọc khung bản) ép lại với nhờ đĩa quay tay Số lọc sử dụng tối đa đến 50 – 100 Tấm vải lọc khung hay gọi vải lọc khung làm vật liệu polypropylene (PP), có độ bền, khả chịu môi trường hóa chất cao  Phần thứ hai phận hút nén dung dịch lọc gồm bơm nén áp suất cao hai thùng chứa thép không rỉ Mỗi thùng có dung tích 200 lít, có thị mức dung dịch thùng Một thùng đựng dung dịch đục (hỗn hợp lọc), thùng đựng dịch lọc (Filtrat) Ngoài ra, có thùng thứ nối với máy dùng để chứa hỗn hợp nước diatomit, chất nhằm phủ lên màng lọc lớp màng cho chất lỏng qua dễ dàng  Nguyên lý hoạt động: Đây thiết bị lọc áp lực làm việc gián đoạn nghĩa nhập liệu vào liêu tục, nước lọc tháo liên tục bã tháo chu kì Nó cấu tạo chủ yếu khung Khung giữ vai trò chứa bã lọc nơi nhập huyền phù vào Bản tạo bề mặt lọc với rãnh dẫn nước lọc lỗ lọc.Khung thường chế tạo dạng hình vuông phải có bịt kín tốt ghép khung bản.Khung xếp liên tiếp giá đỡ Giữa khung vách ngăn lọc Ép chặt khung nhờ cấu đai vít xoắn nhờ tay quay Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu khung nối liền tạo thành ống dẫn nhô để ghép với hệ thống cấp liệu Nước lọc chảy từ qua hệ thống đường ống lấy Bã giữ lại bề mặt vách ngăn lọc chứa khung Khi bã khung đầy dừng trình lọc để tiến hành rửa tháo bã.Trong trình lọc, chất rắn huyền phù giữ lại nhờ lớp vật liệu lọc (vải lọc bùn khung bản)  Ưu điểm: Thiết bị làm việc liên tục, cho suất cao Ổ trục phận truyền động không bị chất lỏng ăn mòn, lượng tiêu thụ sản phẩm nhỏ Trong trình này, có cặn tách ra, biến đổi sữa Thiệt bị chuẩn hóa sữa Hình 2: thiết bị li tâm  Nguyên lý hoạt động Sữa nguyên liệu nạp vào máy ly tâm theo cửa thiết bị, sữa theo hệ thống kênh dẫn để chảy vào khoảng không gian hẹp đĩa ly tâm Dưới tác dụng lực ly tâm, sữa phân chia thành hai phần: phần cream có khối lượng riêng thấp chuyển động phía trục thùng quay; phần sữa gầy có khối lượng riêng cao chuyển động phía thành thùng quay Sau cùng, hai dòng sản phẩm theo kênh riêng để thoát Hình 3: Thiết bị đồng hóa Hình 4: Thiết bị đồng hóa hai cấp Thiết bị đồng hoá hai cấp bao gồm bơm piston để đưa nguyên liệu vào máy, hai khe hẹp hai hệ thống thuỷ lực Thiết bị đồng hoá hai cấp sử dụng phổ biến công nghiệp chế biến sữa đặc biệt nhóm sản phẩm có hàm lượng chất béo cao sản phẩm yêu cầu có độ nhớt thấp Yêu cầu cảm quan: dịch sữa màu vàng kem, trạng thái đồng nhất, mịn Hình 5: Cấu tạo, nguyên lí hoạt động máy đồng hóa hai cấp  Nguyên tắc hoạt động: Bơm pitsto nén ép, tăng áp suất sữa từ khoảng 3bar đầu vào đến áp suất đồng hóa P1(từ 100 đến 250 bar) giữ cố định Áp suất đồng hóa đọc áp kế Sữa đầu vào (ở nhiệt độ 60 – 650C) ép áp suất cao qua khe hở nhỏ (khoảng 0,1mm), sau qua khe hở áp suất khoảng 20% so với áp suất đồng hóa P1 Vận tốc dòng chất lỏng qua khe hẹp thay đổi từ 100 – 400 m/s Do thay đổi áp suất lớn đột ngột với tốc đọ dịch chuyển lớn, sữa đồng hóa giọt béo phân cách thành hạt beoscos kích thước nhỏ khoảng 10 lần so với ban đầu trình đồng hóa chủ yếu xảy giai đoạn này( giai đoạn cấp 1), khoảng 10 – 15 microseconds Sau sữa tiếp tục đồng hóa cấp hai, với áp suất đầu vào P2 ( hiệu suất đồng hóa tối ưu tỉ lệ p2/p1=0.2) Tương tự sữa nén ép qua khe hẹp áp suất p2, sau qua khe hở áp suất đầu khoảng bar Do chênh lệch áp suất cấp hai nhỏ cấp 1, nên mực đích chủ yếu đồng hóa cấp hai phân tán hạt béo tạo từ giai đoạn đầu Thiết bị trùng Hình6: Thiết bị gia nhiệt mỏng  Nguyên lý cấu tạo: Các thiết bị trao đổi nhiệt dạng (Plate Heat Exchanger, gọi tắt PHE) thiết bị làm mát công nghiệp, cấu tạo với nhiều kim loại mỏng làm kín gioăng cao su (hoặc hàn kín mối hàn hợp kim) giúp ngăn hai dòng lưu chất nóng lạnh Hai dòng lưu chất nóng lạnh chảy xen kẽ với tấm, dập rãnh để tạo nên dòng chảy rối cho hai lưu chất nhằm đạt suất trao đổi nhiệt lớn Hình7 : Cấu tạo thiết bị gia nhiệt mỏng Mỗi tẩm bảng sữ có lỗ góc hệ thống đường rãnh để tạo chảy rối tăng diện tích truyền nhiệt Hình8: Cấu tạo mỏng thiết bị Khi ghép mỏng lại với khung thiết bị hình thành nên hệ thống đường vào cho mẫu khảo sát chất tải nhiệt  Nguyên lý hoạt động: Các trao đổi nhiệt làm kín gasket (gioăng cao su) tạo thành khe cho dòng chảy tầng qua Hình 9: Nguyên lí hoạt động thiết bị gia nhiệt mỏng Dòng sữa tươi nguyên liệu nâng nhiệt sơ lên 40 – 45 0C nhờ trao đổi nhiệt với dòng sũa trùng, ngăn gia nhiệt sơ ngăn thứ 2, sau sữa gia nhiệt sơ lên 65 – 68 0C nhờ trao đổi nhiệt với dòng trùng Sau sữa nâng nhiệt độ lên nhiệt độ trùng 75 0C 15 giây nhờ trao đổi nhiệt với dòng tác nhân gia nhiệt Sau sữa làm nguội nhờ trao đổi nhiệt với dòng sữa nguyên liệu cuối sữa đưa đến nhiệt độ làm lạnh xuống – 60C nhờ tác nhân nước lạnh 0C đưa vào bồn chứa trùng, chuẩn bị cho công đoạn Thiết bị phối trộn Hình10 : Bồn trộn tuần hoàn Hệ thống bồn trộn có cánh khuấy gồm có hai bồn trộn, vỉ trao đổi nhiệt ba bồn trung gian Khi tăng nhiệt độ dịch trộn (600C) độ nhớt tượng vón cục dịch trộn giảm giúp cho tốc độ chuyển động phân tán thành phần nguyên liệu nhanh dễ dàng Nhờ mà thành phần hòa tan đồng Thiết bị cô đặc Ngày sản xuất công nghiệp, để cô đặc sữa tươi người ta thường dùng thiết bị cô đặc màng Ưu điểm thiết bị dung dịch qua bề mặt truyền nhiệt lần nên bảo vệ dung dịch khỏi hư hỏng tiếp xúc với nhiệt độ Thiết bị gồm nồi hay nhiều nồi Hệ thống cô đặc màng cấp: Hình 11: hệ thống bốc cấp dạng màng Đầu tiên sữa tươi gia nhiệt trước đến gần nhiệt độ bốc thiết bị gia nhiệt nhờ hệ thống phân phối để nhập liệu sữa vào từ phiá thiết bị bố tạo thành màng mỏng chảy xuống dọc theo bề mặt truyền nhiệt Bề nặt truyền nhiệt ống thép hình trụ mỏng Các mỏng bố trí tạo thành vùng mà sản phẩm bên, bên dòng Còn tròng thiết bị ống sữa tạo thành màng mỏng bên ống ống Thiết bị cung cấp nhiệt nước vào từ phần thân làm bốc nước sữa tăng nồng độ chất khô sản phẩm Sau sữa khỏi bề mặt truyền nhiệt vào thiết bị tách để phân khỏi sản phẩm cuối sữa dã cô đặc tháo từ đáy thiết bị tách rời Thông số công nghệ: Thiết bị làm việc áp suất chân không nhiệt độ 40– 450C Thiết bị kết tinh Hình12 : Thùng kết tinh Việc làm lạnh kết tinh thực thùng chứa có cấu tạo lớp có dòng nước lạnh qua hai thành Do sữa lúc có độ nhớt cao nên cần phải có thiết bị khuấy thật mạnh,công suất lớn thùng Quá trình làm tăng nồng độ đường sữa, làm tăng áp suất thẩm thấu có tác dụng ức chế hoạt động vi sinh vật Thiết bị chiết rót, đóng hộp tetrapak Hình 13: Máy chiết rót vô trùng tetrapak Chức máy chiết rót tiệt trùng: khép kín chu trình lần – tự động hoàn chỉnh hộp sản phẩm tiệt trùng Định dạng hộp, chiết rót, niêm phong hộp Quy trình định hình hộp giấy: sử dụng vòi phun hydrogen beroxide, xạ tia cực tím cường độ cao khí nóng vô trùng Sau định hình hộp giấy xong, qua strinhf chiết rót buồng kín vô trùng,và niêm phong hộp giấy, cắt đoạn xếp góc Ưu điểm: An toàn, hoàn toàn tự động, tiết kiệm dung dịch nước rửa, đảm bảo vệ sinh Hình14 : Hệ thống chiết rót, đóng gói tetrapak ... dàng Nhờ mà thành phần hòa tan đồng Thiết bị cô đặc Ngày sản xuất công nghiệp, để cô đặc sữa tươi người ta thường dùng thiết bị cô đặc màng Ưu điểm thiết bị dung dịch qua bề mặt truyền nhiệt... tròng thiết bị ống sữa tạo thành màng mỏng bên ống ống Thiết bị cung cấp nhiệt nước vào từ phần thân làm bốc nước sữa tăng nồng độ chất khô sản phẩm Sau sữa khỏi bề mặt truyền nhiệt vào thiết bị. .. thiết bị tách để phân khỏi sản phẩm cuối sữa dã cô đặc tháo từ đáy thiết bị tách rời Thông số công nghệ: Thiết bị làm việc áp suất chân không nhiệt độ 40– 450C Thiết bị kết tinh Hình12 : Thùng