Đồ án Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 34 béo, năng suất 28000 tấn nguyên liệu sữa tươinăm có kết cấu nội dung gồm 4 chương, nội dung tài liệu gồm có: Giới thiệu về nguyên liệu, các quá trình biến đổi sinh học trong sản xuất sữa chua, Chọn và thuyết minh dây chuyền, cân băng vật chất, tính toán và chọn thiết bị.
Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, suất 28000 nguyên liệu sữa tươi / năm LỜI MỞ ĐẦU Hiện ngành thực phẩm nói chung chế biến sữa nói riêng phát triển mạnh nước ta, đặc biệt vào thời điểm nước ta vừa gia nhập WTO Hiện tại, nước ta có vài nhà máy sữa, có với số lượng nên chưa đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nước, mà nước ta phải nhập sản phẩm từ nước về, đồng thời chất lượng sản phẩm nước thấp Ngồi giá trị dinh dưỡng cao, sữa có nhiều chất cần thiết cho thể axit amin khơng thay thế, muối khống,… Người ta biết dùng sữa vào nhiều mục đích khác để chữa bệnh đường ruột, giải độc, Theo dự đoán chuyên gia, khoảng năm thị trường sữa chua phát triển sữa tươi Còn theo thơng tin công bố hội thảo "Ứng dụng công nghệ cao phát triển bền vững sữa tươi Việt Nam" thị trường sữa chua (sữa chua ăn sữa chua uống) đạt xấp xỉ 245 nghìn tấn, tương đương 10,5 nghìn tỷ đồng năm 2013 Trong tương lai khơng xa, đến năm 2017 số ước tính tăng lên 500 nghìn tấn, tương đương 25 nghìn tỷ đồng Từ thực tế trên, năm gần nhà nước tổ chức khai thác tiềm phát triển đàn bò sữa theo hình thức quốc doanh kết hợp với quy mô nhỏ hộ nông dân dựa điều kiện địa phương, giống bò nhập từ nước ngồi tiến hành xây dựng nhà máy chế biến sữa chua uống Là sinh viên công nghệ sinh học, chọn đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, suất 28000 nguyên liệu sữa tươi / năm Các số liệu - Sữa tươi có tổng chất khơ 13,5% 3,5% chất béo - Sản phẩm sữa chua uống béo có 5% đường SVTH: NGUYỄN VĂN A GVHD: Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, suất 28000 nguyên liệu sữa tươi / năm MỤC LỤC DANH SÁCH BẢNG SVTH: NGUYỄN VĂN A GVHD: Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, suất 28000 nguyên liệu sữa tươi / năm DANH SÁCH HÌNH ẢNH DANH SÁCH SƠ ĐỒ SVTH: NGUYỄN VĂN A GVHD: Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, suất 28000 nguyên liệu sữa tươi / năm SVTH: NGUYỄN VĂN A GVHD: Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, suất 28000 nguyên liệu sữa tươi / năm Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU A GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1 Sữa tươi [01] Sữa loại thực phẩm giàu chất dinh dưỡng, sữa có đầy đủ chất cần thiết cho cho việc tạo thành tổ chức thể, thể có khả hấp thụ sữa cao Trong sữa có đầy đủ chất dinh dưỡng như: chất béo, đường lactoza, vitamin, chất khống, enzym, … Ngồi sữa có đầy đủ acid amin khơng thay Đây acid amin cần thiết cho thể Có thể nói khơng loại thực phẩm có đầy đủ thành phần số lượng chất dinh dưỡng cần thiết cho thể sữa 1.1.1 Tính chất vật lí sữa tươi [01, tr 12] Sữa chất lỏng màu trắng đục, có độ nhớt lớn hai lần so với nước, Sữa thường có đặc điểm tính chất sau: - Nhiệt dung riêng: 0,933- 0,954 ( cal/g.ºC) Tỷ trọng riêng: 1,028- 1,036 (g/cm3) Nhiệt độ đông đặc: -0,54 – - 0,59 (ºC) pH:6,5 - 6,6 Độ chua: 15-18(oD) Sức căng bề mặt 200ºC: 50 (dynes/cm) Thế oxy hóa khử: 0,1- 0,2 (V) Độ dẫn điện: 0,004- 0,005 (1/ohm.cm) 1.1.2 Thành phần hóa học cấu trúc sữa tươi [01, tr 15] SVTH: NGUYỄN VĂN A GVHD: Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, suất 28000 nguyên liệu sữa tươi / năm Về phương diện hóa lý người ta coi sữa thể keo gồm tiểu cầu béo (đường kính từ 3-5 µm) mixen protein (đường kính gần 0,1 µm pha phân tán nước) Nước: thành phần lớn quan trọng chiếm tỉ lệ 9/10 thành phần sữa, lại tổng chất khô (chiếm 125-130 g/l sữa) Bảng 1.1: Bảng tóm tắt thành phần hóa học trung bình lít sữa bò: I.Thành phần tạo hình hay cung cấp lượng -Nước 900-910g -Chất béo 35-45g - Đường lactoza 47-52g -Chất chứa nitơ 33-36g II.Các chất xúc tác sinh học (không định lượng hay trạng thái vết) Các sắc tố - enzym – vitamin III.Các loại khí hòa tan Khí cacbonic, oxy, nitơ (4 - 5% thể tích sữa khỏi vú) 1.1.3 Các chất chứa Nito sữa tươi [01] Protein sữa chất đạm hồn thiện chứa hầu hết acid amin đặc biệt acid amin khơng thay Các acid amin chủ yếu có mặt sữa tính theo % chất khơ sau: Bảng 1.2: Các chất chứa nito sữa tươi Alanin 3% Prolin 11,3% Phenylamin 5% SVTH: NGUYỄN VĂN A GVHD: Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, suất 28000 nguyên liệu sữa tươi / năm Valin 7,2% Cystin cystein 0,34% Methionin 2,8% Lơxin 9,2% Serin 6,3% Treonin 4,9% Izoloxin 6,1% Tryptophan 1,7% Arginin 4,1% Histidin 3,1% Lysin 8,2% Acidasparti c 7,1% Acid glutami c 22,4% Tyrosin 6,3% *Trong thành phần cấu trúc protein sữa đa dạng bao gồm: - Cazein toàn phần chứa: 26-29 g/l -Lactoglobulin: 26-29 g/l -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 m 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) Ðiều quan tâm công nghệ chế biến sữa thành phần cazein không đồng thành phần cazein, cazein có , , cazein cazein chiếm 60% cazein toàn phần, -cazein chiếm 30% cazein toàn phần, cazein chiếm 4-10% cazein toàn phần Khi nhiệt độ vượt q 75-80 ºC có biến tính canxi phosphocazeinat phần muối canxi hồ tan chuyển thành canxi riphosphat hơng hồ tan ảnh hưởng đến cân mixen SVTH: NGUYỄN VĂN A GVHD: Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, suất 28000 nguyên liệu sữa tươi / năm phosphocazein muối khống hồ tan 1.1.4 Đường Lactoza sữa tươi [01] Đường lactoza sữa có hàm lượng trung bình 50 g/l tồn hai dạng α, β-lactoza Khi thủy phân lactoza cho phân tử đường glucoza phân tử đường galactoza theo phương trình tổng quát: C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 Lactoza gluxit thuộc nhóm diholozit Trong sữa, đường lactoza ln trạng thái hòa tan Những đặc điểm khả hòa tan kết tinh quan trọng cho phép áp dụng cơng nghiệp chế biến sữa đặc có đường Cơ chế kết tinh đường lactoza có ích lớn cơng nghiệp sữa đặc có đường Đường lactoza gluxit hòa tan đường sacaroza đường sử dụng để bổ sung vào sữa cô đặc Khi người ta làm lạnh sản phẩm này, đường lactoza ban đầu trạng thái dung dịch q bão hòa sau kết tinh Sự kết tinh đường ảnh hưởng đến chất lượng sữa đặc Nếu xảy hình thành tinh thể lớn, sản phẩm có cấu trúc dạng cát khơng thích hợp Ngược lại, kết tinh đường lactoza xảy dạng hình thành tinh thể nhỏ (kích thước hạt kết tinh nhỏ 0,01 mm), sữa cô đặc tồn dạng cấu trúc độ bền mong muốn Điều kiện hình thành trình tạo mầm tinh thể Với hiệu này, cần phải giữ sữa đặc trạng thái q bão hòa thích hợp khơi màu kết tinh nhờ bột sữa hay mầm kết tinh nhỏ đường lactoza Đường lactoza sữa nhạy cảm nhiệt Nhiệt độ từ 110-130ºC xảy dạng nước tinh thể đường Trên 150ºC ta nhận màu vàng 170ºC màu nâu đậm hình thành q trình caramen hóa Tuy nhiên sữa, người ta nhận thấy xuất màu vàng xảy nhiệt độ không cao (