Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy sữa

CHƯƠNG 1.1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT Sự cần thiết việc xây dựng nhà máy sữa Sữa thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao mang lại nhiều dưỡng chất thiết yếu cho người, đặc biệt trẻ em, người già, bệnh nhân Cùng với phát triển không ngừng xã hội người có đòi hỏi cao chất lượng sống có nhiều quan tâm sản phẩm giúp phát triển trí não chiều cao cho trẻ, cải thiện sức khỏe người già Do đó, năm gần nhu cầu tiêu thụ sữa tăng cao Việt Nam Hiện nay, số kỹ sư sinh học thực phẩm trường ngày nhiều nhà máy chế biến sữa hạn chế Việc xây dựng nhà máy chế biến sữa cần thiết để phục vụ nhu cầu ngày cao nước, đồng thời giải công ăn việc làm cho người lao động, làm giảm tình trạng thất nghiệp tệ nạn xã hội Vì vậy, việc xây dựng nhà máy sữa nhu cầu cần thiết nhằm đáp ứng phần nhu cầu người tiêu dùng nước đồng thời hướng đến xuất Việc lựa chọn vị trí xây dựng nhà máy sữa có ảnh hưởng lớn đến tồn nhà máy xây dựng nhà máy sữa cần phải đảm bảo yêu cầu về: 1.2 Vị trí đặt nhà máy Thị trường tiêu thụ sản phẩm Giao thông vận tải thuận lợi Việc cung cấp điện nguyên liệu dễ dàng Nguồn cấp thoát nước thuận lợi Sự hợp tác hóa Đặc điểm thiên nhiên Từ nguyên tắc trên, sau trình nghiên cứu, chọn địa điểm xây dựng nhà máy sữa khu công nghiệp Hòa Khánh, thành phố Đà Nẵng Đà Nẵng nằm trung tâm khu vực Miền Trung, thành phố lớn trực thuộc trung ương nước Đà Nẵng nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao biến động Khí hậu Đà Nẵng nơi chuyển tiếp đan xen khí hậu miền Bắc miền Nam, với tính trội khí hậu nhiệt đới điển hình phía Nam Hình 1.1 Sơ đồ quy hoạch khu công nghiệp Hòa Khánh Mỗi năm có mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng đến tháng 12 mùa khô từ tháng đến tháng 7, có đợt rét mùa đông không đậm không kéo dài Nhiệt độ:  Nhiệt độ trung bình hàng năm: 25,9oC  Nhiệt độ trung bình mùa nóng: 28 - 30oC  Nhiệt độ trung bình mùa lạnh: 18 - 23 oC Độ ẩm:  Trung bình hàng năm: 83,4%  Cao nhất: 85,67 - 87,67%  Thấp nhất: 76,67 - 77,33% Mưa:  Lượng mưa trung bình hàng năm: 2504,57 mm H2O  Lượng mưa cao vào tháng 10, 11, trung bình 50-1000 mm/tháng  Lượng mưa thấp vào tháng 1, 2, 3, 4, trung bình 23-40 mm/tháng Hướng gió: Hướng gió chủ yếu Đông Nam 1.3 Hệ thống giao thông vận tải Giao thông không mục đích xây dựng nhà máy nhanh mà tồn phát triển nhà máy tương lai - Gần đường đường quốc lộ 1A ngang qua, vận chuyển qua nhiều tỉnh thành cách thuận tiện - Về đường thủy: Cách cảng Tiên Sa 20km, nhờ trục đường Nguyễn Tất Thành nên việc lưu thông dễ dàng - Về đường sắt: Khu công nghiệp Hòa Khánh gần Ga Kim Liên - Đà Nẵng, lợi giao thông khu vực xây dựng nhà máy Đây điều kiện thuận lợi để vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu, sản phẩm, máy móc thiết bị 1.4 Nguồn cung cấp nguyên liệu Sữa bột: Chủ yếu nhập từ Hà Lan qua cảng Tiên Sa – Đà Nẵng vận chuyển ô tô nhà máy Đường RE: mua từ công ty đường nước: Biên Hòa, Quãng Ngải,… Các nguyên liệu khác hương, màu, chất ổn định, phụ gia,… mua nhà cung cấp nước phải quan có thẩm quyền cho phép đạt tiêu chuẩn chất lượng dùng để sản xuất sữa 1.5 Nguồn cung cấp nước vấn đề thoát nước - Nguồn cấp nước: Nguồn nước nhà máy dùng nguồn nước cung cấp cho khu công nghiệp Hòa Khánh cần phải đưa qua hệ thống xử lý riêng, nhà máy trước đưa vào sản xuất Đặc biệt nước sử dụng nhiều nên cần phải có tiêu loại nước với mục đích sử dụng khác nhà máy - Vấn đề thoát nước: Nhà máy xây dựng hệ thống xử lý nước riêng trước đưa cống thoát nước chung cho khu công nghiệp 1.6 Nguồn cung cấp điện Sử dụng nguồn điện có hiệu điện 220 V, nguồn điện lấy từ lưới điện quốc gia Ngoài nhà máy lắp đặt máy phát điện dự phòng để phòng ngừa tình khẩn cấp điện cố liên quan 1.7 Nguồn nhân lực Nhà máy nằm gần trung tâm thành phố Đà Nẵng nơi tập trung dân cư đông đúc với nhiều trường đại học, cao đẳng trung học chuyên nghiệp, nguồn nhân lực dồi cho nhà máy Ngoài nhà máy thu hút thêm cán lành nghề có nhiều kinh nghiệm nước 1.8 Hợp tác hóa Vị trí xây dựng nhà máy giúp tăng cường hợp tác hóa với nhà máy khác khu công nghiệp nhà máy bao bì, nhà máy xử lý nước, nhà máy bia,…để chung phát triển sở hạ tầng, điện, nước, nhằm giảm thiểu vốn đầu tư ban đầu rút ngắn thời gian xây dựng 1.9 Nguồn tiêu thụ sản phẩm Khu vực Miền Trung – Tây Nguyên ngày phát triển, mức sống người dân ngày tăng lên Nhu cầu sữa sản phẩm từ sữa tăng thời gian tới khu vực chưa có nhà máy sữa vào hoạt dộng Vì việc sớm xây dựng nhà máy giúp chiếm lĩnh thị trường đầy tiềm Ngoài ra, nhà máy nằm hành lang kinh tế Đông Tây, kết nối với nước Đông Dương điều kiện thuân lợi để đẩy mạnh xuất snag nước Lào, Campuchia, Thái Lan,… 1.10 Nguồn cung cấp nhiên liệu Nhà máy sử dụng từ phân xưởng nhà máy Nhà máy sử dụng nguồn nhiên liệu dầu DO (diesel oil), FO (Fuel oil) xăng cung cấp từ công ty xăng dầu Petrolimex lớn địa phương Nguồn gốc loại nhiên liệu lấy từ mỏ dầu mỏ sản xuất nhà máy lọc dầu Dung Quất (Quảng Ngãi), sau vận chuyển cửa hàng Petrolimex toàn quốc 1.11 Kết luận Từ tìm hiểu phân tích trên, ta thấy việc xây dựng nhà máy sữa khu công nghiệp Hòa Khánh – Đà Nẵng hoàn toàn hợp lí CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu nguyên liệu sữa - Sữa sản phẩm giàu chất dinh dưỡng, chứa chất protein, lipid, muối khoáng, vitamin, enzyme, nguyên tố vi lượng, acid amin không thay thế… - Do nguyên liệu ban đầu nhà máy sữa bột nguyên cream sữa bột chứa hầu hết thành phần sữa tươi hàm lượng chất béo, vitamin mùi vị đặc trưng sữa tươi - Về mặt hóa lý, sữa sau hoàn nguyên đem sản xuất hoàn toàn giống sữa tươi 2.1.1 Một số tính chất vật lý sữa Sữa chất lỏng đục, độ đục chất béo, protein số chất khoáng sữa tạo nên Màu sắc phụ thuộc vào hàm lượng β- caroten có mặt chất béo sữa Sữa bò thường có màu từ trắng đến vàng nhạt Sữa bò có mùi vị đặc trưng, Một số tiêu vật lý sữa: + pH: 6,5÷6,7 + Độ chua: 15÷18 oD + Tỷ trọng: 1,028÷1,036 g/cm3 + Điểm đông đặc: 0,54 oC ÷ -0,59 oC + Nhiệt dung riêng: 0,933÷0,954 cal/g.oC 2.1.2 Thành phần hóa học 2.1.2.1 Đường Lactose Lactose disaccharide, bao gồm phân tử α- D - glucose liên kết với phân tử β- D- galactose tạo thành Đường lactose tồn hai dạng α- lactose βlactose Bảng 2.1 Một số tính chất vật lý lactose Đại lượng Phân tử lượng Nhiệt độ nóng chảy Độ hòa tan 15oC Góc quay cực Đơn vị đo Da o C g /l Độ α– lactose 360 202 70 +89,4 β– lactose 342 242 50 +35 Khi bị thủy phân lactose tạo phân tử đường glucose galactose: C12H22O11 + Lac C6H12O6 + Gala Glu 2.1.2.2 Các hợp chất chứa nitơ 2.1.2.2.1 Casein Tiểu micelle Đầu ưa nước  Phosphate  - casein Tương tác kỵ Hình 2.1 Cấu tạo micelle casein Mỗi micelle khoảng 400 ÷ 500 tiểu micelle (submicelle) hợp thành Tiểu micelle có dạng hình cầu, đường kính dao động 10 ÷ 15 nm bao gồm khoảng 10 phân tử casein kết hợp lại với Thành phần casein αs , β, κ tiểu micelle thay đổi theo tỉ lệ khác Các phân tử αs β - casein nằm tập trung tâm tiểu micelle tạo nên vùng ưa béo, phân tử κ - casein bố trí vùng biên tiểu micelle Phân tử κ - casein có hai đầu: đầu ưa béo tương tác αs với β - casein vùng tâm tiểu micelle, đầu ưa nước hướng vùng biên micelle Casein protein có tính acid phân tử chúng chứa nhiều gốc acid glutamic acid aspartic Các phân tử casein thường phosphoryl hóa với mức độ khác gốc serine threonine 2.1.2.2.2 Protein hòa tan + β - lactoglobulin: chiếm 7÷12 % protein sữa, có cấu trúc bậc hai, β lactoglobulin có dạng hình cầu Các gốc phân cực, không phân cực gốc ion hóa phân bố phân tử Gốc ưa béo tập trung phần bên cấu trúc hình cầu nên β - lactoglobulin kết hợp với phân tử khác + α- lactalbumin: protein dạng hình cầu, protein có giá trị dinh dưỡng cao, thành phần acid amin phân tử cân đối + Peptone - proteose: bao gồm phân đoạn protein khác Chúng sản phẩm thủy phân từ β - casein plasmine + Immunoglobulin: bao gồm phân lớp IgG, IgA, IgM 2.1.2.2.3 Enzyme + Lactoperoxydase: tuyến vú tiết có sữa động vật Là enzyme xúc tác phản ứng chuyển hóa oxy từ hydrogen peroxide (H2O2) đến chất oxy hóa khác, pHopt = 6,8 Hàm lượng trung bình sữa chiếm 30mg/l + Catalase: tìm thấy màng bao cầu béo, xúc tác phân hủy H2O, enzyme vi sinh vật tổng hợp nên Trong phân tử chứa ion Fe, pHopt = 6,87 + Lipase: xúc tác phản ứng phân hủy liên kết ester triglycerid giải phóng chất béo tự Enzyme tìm thấy màng cầu béo, chúng liên kết với micelle casein Enzyme lipase quan trọng sữa kí hiệu mLPL (milk Lipo Protein Lipase) Enzyme có pHopt = 8,9 Enzyme mLPL xúc tác thủy phân liên kết ester chất triglycerid dạng nhũ tương bề mặt tiếp xúc pha chất béo nước + Phosphatase: gồm phosphatase kiềm acid + Lysozyme: tương đối bền nhiệt, pHopt = 7,9; hàm lượng 130 μg/l + Protease: tiết từ tuyến vú, có mặt màng bao quanh cầu béo sữa liên kết với casein, kết tủa với casein pH = 4,6 Protease có pHopt = 2.1.2.3 Chất béo Chất béo sữa coi thành phần quan trọng mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh lượng cao, có chứa vitamin hoà tan (A, D, E) Ðối với sản phẩm sữa lên men chất béo ảnh hưởng tới mùi vị, trạng thái sản phẩm Đặc tính hoá lý chất béo: - Nhiệt độ nóng chảy: 31 ÷ 36 oC - Nhiệt độ đông đặc: 25 ÷ 30 oC - Chỉ số iod: 25 ÷ 45 - Chỉ số xà phòng hoá: 218 ÷ 235 - Chỉ số axit bay không hoà tan: 1,5 ÷ - Chỉ số khúc xạ: 1,453 ÷ 1,462 Bảng 2.2 Thành phần chất béo sữa bò Thành phần Hàm lượng (% so với tổng khối lượng chất béo) 98,5 95 ÷ 96 2÷3 0,1 0,03 0,02 1,0 Ghi Lipid đơn giản - Glyceride: triglyceride - Cholesteride: Ester diglyceride acid béo cholesterol monoglyceride - Ceride: Ester acid - Cholesteride béo rượu cao phân tử - Ceride Lipid phức tạp Các hợp chất tan chất béo 0,5 - Cholesterol 0,3 - Acid béo tự 0,1 - Hydrocarbon 0,1 - Vitamin A, D, K, E Vết -Rượu: phytol, palmitic, Vết stearic, oleic… Các chất béo sữa thường có dạng hình cầu, đường kính dao động từ 0,1 ÷ 20 μm Trong 1ml sữa có khoảng 10 ÷ 15 tỷ hạt cầu béo Do đó, ta xem sữa hệ nhũ tương dầu nước Các hạt cầu béo bao bọc lớp màng lipo - protein tích điện âm Các màng có vai trò làm bền hệ nhũ tương sữa Các hạt cầu béo có thành phần chủ yếu glyceride, phospholipid protein Phân tử phospholipid có hai đầu: đầu ưa béo (không phân cực) tương tác với phân tử glyceride tâm cầu, đầu ưa nước (phân cực) kết hợp với màng protein bao xung quanh hạt cầu béo Nếu ta không đồng hóa sữa, sau thời gian bảo quản, hạt cầu béo có xu hướng kết hợp lại với thành chùm nhờ protein bền nhiệt euglobulin Do tỷ trọng hạt cầu béo nhỏ nước nên chúng lên bề mặt sữa tác dụng lực đẩy Archimede tạo nên váng sữa Khi sữa tồn hai pha lỏng tách biệt: pha có thành phần chủ yếu lipid, pha có tỷ trọng lớn gồm nước số chất hòa tan lactose, khoáng, số protein… 2.1.2.4.Chất khoáng Hàm lượng chất khoáng sữa dao động từ ÷ 10 g/l, chiếm hàm lượng cao canxi, phôtpho magie Một phần chúng tham gia vào cấu trúc micelle, phần lại tồn dạng muối hòa tan sữa Các nguyên tố khoáng khác kali, natri, clore,…đóng vai trò chất điện ly (electrolyte) Cùng với lactose, chúng góp phần cân áp lực thẩm thấu sữa bầu vú động vật với áp lực máu Thông thường cuối chu kỳ tiết sữa, đặc biệt vật bị viêm vú, hàm lượng NaCl tăng vọt làm cho sữa có vị mặn Ngoài ra, sữa có chứa nguyên tố khác Zn, Fe, I, Cu, Mo,… số nguyên tố độc hại Pb, As,… tìm thấy dạng vết sữa bò Bảng 2.3 Thành phần nguyên tố khoáng sữa STT 10 Thành phần Kali Calci Natri Magie Phospho Clo Lưu huỳnh Kẽm Nhôm Sắt mg/l 1500 1200 500 120 3000 1000 100 4000 500 400 STT 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Thành phần Đồng Molipden Mangan Niken Silic Brom Bo Flo Iot mg/l 120 60 30 25 1500 1000 200 150 60 2.1.2.5 Vitamin - Nhóm vitamin hoà tan chất béo: vitamin A, D, E - Nhóm vitamin hoà tan nước gồm: B1, B2, B3, B5, B6, C, PP Nhìn chung, hàm lượng vitamin nhóm B sữa bò thường ổn định, chúng tổng hợp chủ yếu vi khuẩn ngăn thứ dày nhóm động vật nhai lại không phụ thuộc vào ngoại cảnh Tuy nhiên, hàm lượng vitamin tan chất béo bị ảnh hưởng sâu sắc thành phần thức ăn điều kiện thời tiết… 2.1.3 Vi sinh vật sữa Gồm vi khuẩn, nấm men, nấm mốc - Nấm men: thể đơn bào, thường có dạng hình cầu, elip, trụ, kích thước lớn từ 29 m Một số nấm men tìm thấy sữa như: Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus, Debaromyces hansenii, Torulopsis lactis condensi…Một số nấm men sử dụng đường lactose cho trình trao đổi chất Chúng phát triển sữa gây biến đổi thành phần hóa học trình bảo quản sữa - Nấm mốc: có dạng hình sợi, phân nhánh Hầu hết chúng thuộc nhóm hiếu khí bắt buộc, nhiệt độ sinh trưởng tối ưu từ 20 ÷ 30 oC Các loại nấm mốc thường nhiễm vào sữa: Penicillium camembertii, P roquefortii, P casei, Geotrichum candidum,… -Vi khuẩn: hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước không vượt vài micromet Các vi khuẩn thường gặp sữa: vi khuẩn lactic, Coliform, vi khuẩn sinh acid butyric, vi khuẩn sinh acid propionic vi khuẩn gây thối… Trong đó, quan trọng vi khuẩn lactic với đặc tính chủ yếu sau: + Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tùy tiện + Không sản sinh enzyme catalase, hợp chất nitrat + Ít không tiết enzyme protease sữa phô mai vi khuẩn lactic đóng vai trò quan trọng việc phá hủy thành phần casein + Lên men loại đường điều kiện khác Vi khuẩn lactic chia thành hai nhóm: vi khuẩn lactic đồng hình vi khuẩn lactic dị hình 2.1.4 Nguyên nhân biến chất sữa 2.1.4.1 Do bổ sung chất từ bên - Các loại thuốc kháng sinh có thức ăn bò - Chất tẩy rửa chuồng trại - Sữa đựng lâu thiết bị kim loại gỉ 2.1.4.2 Các biến đổi sinh học Nguyên nhân vi sinh vật tổng hợp, phân giải, sử dụng chất dinh dưỡng có sữa theo hai đường đồng hóa dị hóa, biến đổi vi khuẩn, nấm men, 23116,890 = 2889,611( lít/h ) N= - Thiết bị làm việc liên tụ ục nên số thiết bị cần dùng là: N 2889,611 = = 0,963 P 3000 n= Vậy ta chọn thiết bị khí khí 5.3.2 Tính toán chọn thiếtt bị b cho dây chuyền sản xuất sữa chua uống ng 5.3.2.1 Thiết bị đồng ng hóa lần Bảng 5.6 Thông số thiếtt bị b đồng hóa Kiểu NS3 180H Code -MB4126B1 MB4126B1 Nhà sản xuất GEA Công suất 132 kW Kích thước 1350x1250x1500 mm Năng suất 3000 lít/h Áp suất 180/30 bar Hình 5.6 Thiếtt bbị đồng hóa lần Lượng sữa vào thiết bịị đồng hóa ca: M = 7652,055 (kg/ca) V = 7266,909 (lít/ca) Thời gian đồng hóa mẻẻ 20 phút Số thiết bị cần dùng: n= = , = 0,807 Vậy ta chọn thiết bị đồ ồng hóa cho sản xuất sữa chua uống 5.3.2.2 Thiết bị trùng Bảng 5.7 Thông số thiết bị trùng Nhà sản xuất GEA Công suất 153,2 kW Năng suất 5000 lít/h Kích thước 2310x800x1480 mm Nhiệt độ – 120oC Thể tích 470 lít Trọng lượng 700 – 4700 kg Áp suất – 25 bar Hình 5.7 Thiết bị trùng - Lượng sữa vào thiết bị trùng ca: M = 7575,534 (kg/ca) V= M 7575,534 = = 7194,239 (lít/ca), với d = 1,053 (kg/lít) d 1,053 Thời gian trùng mẻ phút Hệ số chứa thiết bị 0,85 - Số thiết bị cần dùng: n= N T 7194,239 x5 = = 1,501 V 60. 470 x60 x0,85 Vậy ta chọn thiết bị trùng cho dây chuyền sữa chua uống 5.3.2.3 Thiết bị làm nguội Bảng 5.8 Thông số thiết bị làm nguội Kiểu Tetra Plex - SBL Năng suất 15000 lít/h Kích thước 1928x520x1420 mm Chiều dày 0,7 mm Trọng lượng 600 kg - Làm lạnh dịch sữa từ 90oC xuống 42-45oC với tác nhân nước lạnh tuần hoàn - Lượng dịch sữa qua thiết bị làm nguội là: M = 7499,779(kg/ca) V= , , = 7088,638 (lít/ca) - Thời gian làm nguội 30 phút Gỉa sử chọn thiết bị để làm nguội, hệ số chứa 0,85 thể tích làm việc thiết bị là: V= = , = 4169,787 (lít) = 4,170 m3 , Vậy ta chọn thiết bị làm lạnh để sản xuất 5.3.2.4 Bồn nhân giống a Nhân giống cấp I Lượng giống cấp I cần nhân giống là: MGiống cấp I = 1,584 (lít/ca) = 0,198 (lít/h) Hệ số chứa đầy thiết bị nhân giống   0, 75 Chọn bình tam giác thủy tinh tích 2000ml làm thiết bị nhân giống cấp I Thời gian nhân giống cấp I 10 Theo công thức tính số thiết bị làm việc gián đoạn ta có: Số bình tam giác cho ca làm việc là: n= , , = 1,32 Ta chọn bình tam giác 2000ml Vậy số lượng bình tam giác chọn bình 2000ml bao gồm dự trữ sử dụng cho trình sản xuất b Nhân giống cấp II Thể tích nhân giống cấp II cần nhân ngày là: 19,147(lít/ca) Chọn thùng nhân giống cấp II có cấu tạo dạng hình trụ, có đáy nắp hình chỏm cầu, hệ số chứa 0,85 Lượng giống cấp II cần nhân giống là: MGiống cấp II = 19,147 (lít/ca) = 2,393 (lít/h) Thời gian nhân giống cấp II 10 Thể tích thiết bị: ế ị = ă ấ ô đ ℎệ ố ℎứ Hình 5.9: Thiết bị nhân giống Gọi h1 chiều cao phần n trụ, tr h2 chiều cao đáy nắắp, h3 chiều cao phần n tháo dịch d Chọn đường kính thiết bị D, D bán kính d = D/2; h1= 1,3D; h2= 0,3D Chiều cao thiết bị H = h1 + h2  + h3 Vthiết bị = Vtrụ + 2Vcầu = 1,285D 1, Theo công đoạn n ta có: Thể tích thiết bị: V= , = 22,525 (lít) , Suy 0,003=1,285 D3 nên ta có: D = 0,132 (m) Vậy chiều cao thiết bị là: H=0,251 (m), Số lượng thiết bị: n= = , , = 8,500 Vậy ta chọn bồn n nhân giống gi có kích thước 140x260 mm c Nhân giống sản xuất Kiểu: u: AISI304 insulated Nhà cung cấp: GEA Ngày sản xuất: 15-12-2007 2007 Nhà thiết kế: GEA Nhà sản xuất: Pelagi Kích thước: c: D = 950 mm, H = 1700 mm Thể tích: 500 dm3 - Lượng sữa men cần nhân giống gi ca: V = 210,403 (lít) - Lượng sữa men cần hoạạt hóa giờ: N= 210,403 = 26,300 ( lít/h) - Thời gian hoạtt hóa men cần c nên thời gian lưu bồnn gi Số thiết bị cần dùng là: n= Với: N 2 26,300  = = 0,124 Vtb  K c 500  0,85 + Kc : Hệệ số chứa đầy thiết bị, Kc = 0,85 + Vtb : Thể Th tích thiết bị (dm3) Vậy ta chọn bồn để nhân giống gi sản xuất 5.3.2.5 Thiết bị lên men Thiết bị lên men nồii hai vỏ v làm thép không rỉ,, có cánh khu khuấy Thiết bị có lớp áo giữ nhiệt độ tốii thích cho trình lên men, có thi thiết bị đo pH, nhiệt độ, nồng độ oxi để kiểm m soát trình lên men Bảng 5.9 Thông số thiếtt bị b lên men Kiểu AISI304 SI304 insulated Nhà sản xuất GEA Đường kính 2650 mm Chiều cao 4000 mm Thể tích 22050 lít Hình 5.10 Thiếtt bbị lên men - Lượng nguyên liệu u vào bồn b ca: V= M 7635,184 = = 7216,620 (lít) d 1,058 - Vì trình lên men cần c khoảng thời gian – trình ph phối trộn thực tạii nên ta chọn ch thời gian lưu thiết bị lên men gi Số thiết bị cần dùng: N 5 902,101  = = 0,241 Vtb  K c 22050  0,85 n= Với: + Kc : Hệệ số chứa đầy thiết bị, Kc = 0,85 + Vtb : Thể Th tích thiết bị (dm3) Vậy ta chọn thiết bị lên men cho dây chuyền chuy sản xuất sữa chua uốống 5.3.2.6 Thiết bị tiệtt trùng UHT Bảng 5.10 Thông số thiếết bị tiệt trùng Kiểu AISI 316 Ti-NS Ti 3037/30 Nhà sản xuất GPCN Công suất 70 Kw Năng suất 3000l/h Kích thước 3000x2500x3000 mm Nhiệt độ tiệt trùng 137 -140oC Hình 5.11 Hệệ tiệt trùng UHT - Lượng sữa vào hệ tiệtt trùng UHT ca: V= , , = 7144,454 (lít/ca ) - Lượng sữa vào hệ tiệtt trùng UHT giờ: gi N= 7144,454 = 893,057 ( lít/h ) - Số thiết bị cần dùng: n= N 893,057 = = 0,298 P 3000 Vậy ta chọn hệ tiệtt trùng UHT 5.3.2.7 Bồn vô trùng Bảng 5.11 Thông số bồn n vô trùng Kiểu AISI316L, ISI316L, GB-150 GB pressure vesel Nhà sản xuất GPCN Đường kính 2650 mm Chiều cao 4000 mm Năng suất 5000 lít/h Hình 5.11 Bồnn ch chờ rót vô trùng - Lượng sữa vào bồn n chờ ch rót vô trùng ca: M = 7483,244 (kg/ca) = 7106,594 (lít/ca) - Lượng sữa vào bồn chờ rót : N= 7106,594 = 888,324 ( lít/h ) - Số thiết bị cần dùng: n= N 888,324 = = 0,178 P 5000 Vậy ta chọn bồn chờ rót vô trùng 5.3.2.7 Thiết bị rót đóng hộp h Bảng ng 5.12 Thông số s thiết bị rót đóng hộp Kiểu TP A3/Speed iLine Nhà sảản xuất GEA Công suất su 5,4 kW Năng suất su 15000 hộp/h Kích thước thư 3600x2800x3150 mm Trọng ng lượng lư 5000 kg Hình 5.12 Thiết bị rót sữa chua uống Vận tốcc vòng quay: 2850 vòng/giây Nhiệt độ khí tiệtt trùng tiệt ti trùng máy: 280  3100C Nhiệt độ khí ch máy rót sữa: s 35  400C Lưu lượng H2O2 tiêu hao: 330  540 ml/h - Năng suất thiết bịị tính theo thể tích sữa: P = 15000 x 0,170 = 2550 (lít/h) - Lượng sữa vào thiếtt bị b rót ca: V = 7408,412/1,053 = 7035,529 (lít/ca) - Lượng sữa vào thiếtt bị b rót : N = - Số hộp cần n rót ca: 41385,467 (hộp/ca) (h - Thời gian rót: , = 2,759 (h) - Số thiết bị cần dùng: n= N 879,441 = = 0,345 P 2550 7035,529 = 879,441 (lít/h) Vậy ta chọn thiết bị rót đóng hộp 5.3.2.8 Thiết bị xếp hộp sữa chua uống Bảng 5.13 Thông số thiết bị xếp hộp Kiểu GFQZD – 2600B Hãng sản xuất GUANGDONG Kích thước đưa 1200 x 2600 mm giấy lớn Kích thước đưa 300 x 750 mm giấy nhỏ Kích thước 5000x1500x2500 mm Năng suất 500 thùng/h Công suất 16 kW Trọng lượng 8000kg Hình 5.13 Thiết bị xếp hộp sữa chua uống - Số lượng thùng carton xếp giờ: 862,197 = 107,775 (thùng) N= - Số thiết bị cần dùng: n= N 107,775 = = 0,216 P 500 Vậy ta chọn thiết bị xếp hộp cho dây chuyền sữa chua uống 5.3.3 Tính chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất sữa gầy tiệt trùng 5.3.3.1 Thiết bị ly tâm Hình 5.14 Thiết bị ly tâm Bảng 5.14 Thông số thiết bị ly tâm Nhà sản xuất Tetra Centri, Thụy Sỹ Năng suất 15000 lít/h Kích thước 1100x600x1000 mm Dung tích đĩa chứa lít Khoảng cách đĩa 0,5 – 1,3 mm Đường kính đĩa quay 20-120 cm Lượng sữa vào thiết bị ly tâm ca: M = 16446,609 (kg/ca) V = 15618,812 (lít/ca) Lượng sữa vào thiết bị giờ: , = 1952,352 (lít/h) Thời gian ly tâm khoảng 10 phút Thiết bị ly tâm có 20 đĩa, dung tích đĩa lít Số lượng thiết bị ly tâm: , n= = 4,067 Vậy ta chọn thiết bị ly tâm 5.3.3.2 Thiết bị phối trộn Lượng nguyên liệu: M = 9769,286 (kg/ca) - Lượng nguyên liệu vào bồn ca: V= M 9769,286 = = 9277,575 (lít), với d = 1,053 (kg/lít) d 1,053 Lượng nguyên liệu vào thiết bị 1h , ^ = 1,160 (m3/h) Thời gian phối trộn mẻ 30 phút - Vậy thể tích hòa tan 1h là: Gọi D : Đường kính thân hình trụ h1 : Chiều cao thân hình trụ h2 : Chiều cao hình chỏm cầu Chọn: h1 = 1,3 × D h2 = 0,3 × D Với H chiều cao thiết bị, ta có: H = h1 + × h2 = 1,3 × D + × 0,3 × D = 1,9 × D Gọi Vtb : Thể tích thùng Vtrụ : Thể tích phần trụ Vc : Thể tích phần chỏm cầu Khi đó: Vtb = Vtrụ + × Vc Thể tích phần hình trụ: Vtrụ = × Thể tích phần chỏm cầu: × = , × × , × = 1,021 × D3 Vc = × Vậy: ×( ) ×( , ) × [( , ) × = ] = 0,132D3 Vtb = Vtrụ + × Vc = 1,021D3 + × 0,132D3 = 1,285D3 Suy ra, đường kính củaa thùng chứa: ch D= , Với suất công đoạạn hòa trộn 1,160 (m3/h), thờii gian hòa tan m mẻ T = 30 phút giả sử ta chọn n n = thiết thi bị Áp dụng công thức, thể tích ch chứa thiết bị là: V= × × , = × = 0,29 (m3/h) Hệ số chứa thiết bị 0,85 Vậy V thể tích thiết bị là: Vtb = Ta có: Vậy chọn: D= , , , = 0,341 (m3/h) = , , = 0,643 (m) D = 800mm H = 1,9D = 1500mm Vậy chọn bồn hòa trộn n bột b nguyên liệu có kích thước: 800 × 1500 (mm) 5.3.3.3 Thiết bị đồng ng hóa Bảng 5.15 Thông số thiếết bị đồng hóa Kiểu NS5 180H Nhà sản xuất Niro – Soavi Công suất 132 kW Năng suất 3000 lít/h Kích thước 1350x1250x1500 mm Hình 5.15 Thiết bịị đồng hóa lần Lượng sữa vào thiết bịị đồng hóa ca: M = 9816,667 (kg/ca) V = 9322,571 (lít/ca) Thời gian đồng hóa mẻ 20 phút Số thiết bị cần dùng: n= = , = 1,036 Vậy ta chọn thiết bị đồng hóa cho dây chuyền sản xuất sữa gầy tiệt trùng 5.3.3.4 Thiết bị tiệt trùng UHT - Lượng sữa vào hệ tiệt trùng UHT ca: V = 9099,719 ( lít/ca ) - Lượng sữa vào hệ tiệt trùng UHT : 9099,719 = 1137,465 (lít/h ) N= - Thời gian tiệt trùng giây Số thiết bị tiệt trùng UHT , N= = 0,379 Vậy, ta chọn thiết bị tiệt trùng UHT dành cho sữa gầy tiệt trùng 5.3.3.4 Bồn chờ rót vô trùng: Giống với dây chuyền sản xuất sữa chua uống - Lượng sữa vào bồn chờ rót vô trùng ca: V = 9137,051 (lít) - Lượng sữa vào bồn chờ rót : N= 9137,051 = 1142,131( lít/h ) - Số thiết bị cần dùng: n= N 1142,131 = = 0,228 P 5000 Vậy chọn bồn vô trùng 5.3.3.5 Thiết bị rót vô trùng Chọn thiết bị rót vô trùng giống với dây chuyền sản xuất sữa chua uống - Năng suất thiết bị tính theo thể tích sữa: P = 15000 x 0,180 = 2700 (lít/h) - Lượng sữa vào thiết bị rót ca: V = 9045,681 (lít) - Lượng sữa vào thiết bị rót : N = 9045,681 = 1130,710 (lít/h) - Số thiết bị cần dùng: n= N 1130,710 = = 0,419 P 2700 Vậy ta chọn thiết bị rót cho dây chuyền sữa tiệt trùng 5.3.3.6 Thiết bị xếp hộp sữa tiệt trùng Chọn thiết bị xếp hộp giống với dây chuyền sản xuất sữa chua uống - Số lượng thùng carton xếp giờ: N= 1046,954 = 130,869 (thùng/h) - Số thiết bị cần dùng: n= N 130,869 = = 0,262 P 500 Vậy ta chọn thiết bị xếp hộp cho dây chuyền sữa tiệt trùng ... dồi cho nhà máy Ngoài nhà máy thu hút thêm cán lành nghề có nhiều kinh nghiệm nước 1.8 Hợp tác hóa Vị trí xây dựng nhà máy giúp tăng cường hợp tác hóa với nhà máy khác khu công nghiệp nhà máy bao... tăng lên Nhu cầu sữa sản phẩm từ sữa tăng thời gian tới khu vực chưa có nhà máy sữa vào hoạt dộng Vì việc sớm xây dựng nhà máy giúp chiếm lĩnh thị trường đầy tiềm Ngoài ra, nhà máy nằm hành lang... ngành sữa 2.5.1 Nghiên cứu ngành sữa Việt Nam Sữa sản phẩm từ sữa gần gũi với người dân, trước năm 90 có đến hai nhà sản xuất, phân phối sữa, chủ yếu sữa đặc sữa bột Hiện nay, thị trường sữa Việt