Khảo sát quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng tại công ty cổ phần sữa an sinh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG Tên đ ề tài: KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA TƯƠI THANH TRÙNG TẠI CƠNG TY CỔ PHẦN SỮA AN SINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chính quy Ngành: Cơng nghệ Thực phẩm Khoa: CNSH – CNTP Khóa học: 2014 – 2018 Thái Nguyên - năm 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG Tên đ ề tài: KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA TƯƠI THANH TRÙNG TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN SỮA AN SINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chính quy Ngành: Công nghệ Thực phẩm Lớp: K46 CNTP Khoa: CNSH – CNTP Khóa học: 2014 – 2018 Người hướng dẫn: KS Ngô Quang Ninh - GĐ Công ty Cổ phần Sữa An Sinh ThS Nguyễn Thị Đoàn - Giảng viên khoa CNSH-CNTP Thái Nguyên - năm 2018 i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp trước tiên xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cán toàn thể công nhân viên Công ty Cổ phần sữa An Sinh tận tình bảo, tạo điều kiện giúp đỡ tơi suốt q trình thực tập hồn thiện khóa luận tốt nghiệp Đặc biệt, tơi xin chân thành cảm ơn Th.S Nguyễn Thị Đoàn - giảng viên khoa Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm tận tình hướng dẫn tơi suốt thời gian tiến hành thực tập hồn thiện khóa luận Đồng thời cho gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, đặc biệt thầy cô giáo khoa Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm giảng dạy trang bị cho kiến thức bổ ích thời gian qua Cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, người bên cạnh động viên, giúp đỡ q trình học tập thực khóa luận tốt nghiệp Vì kiến thức thân cịn hạn chế, q trình học tập, hồn thiện đề tài tơi khơng tránh khỏi sai sót Kính mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy phía nhà máy Một lần tơi xin chân thành cảm ơn Thái Nguyên, tháng năm 2018 Sinh viên Nguyễn Thị Thu Hương ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 5S: SERI, SEITON, SEISO, SEIKETSU, SHITSUKE E.coli: Escherichia Coli FAO: Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ chức Nông nghiệp Thực phẩm giới) HACCP: Hazard Analysis and Critical Control Point OPRP: Operational prerequisite programme QA: Quality Assurance (Đảm bảo chất lượng) SSOP: Sanitation Standard Operating Procedures DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Tiêu chuẩn sữa tươi nguyên liệu 15 Bảng 2.2: Tiêu chuẩn nước sản xuất 16 Bảng 2.3: Tiêu chuẩn đường tinh luyện 17 Bảng 2.4: Tình hình tiêu thụ sữa số nước giới 32 Bảng 3.1: Phân loại sữa dựa vào thời gian màu xanh metylen 36 Bảng 4.1: Chỉ tiêu chất lượng sữa nguyên liệu 39 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Một số sản phầm Công ty Cổ phần sữa An Sinh Hình 2.2: Sơ đồ tổng thể mặt nhà máy Hình 2.3: Sơ đồ quy trình sản xuất sữa tươi trùng 18 Hình 2.4: Hệ thống cấp sữa nguyên liệu vào tank bảo quản 19 Hình 2.5: Hệ thống vắt sữa bò đến bảo quản sữa nguyên liệu 20 Hình 2.6: Thùng bảo quản sữa nguyên liệu nhà máy 21 Hình 2.7: Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu 22 Hình 2.8: Ly tâm lọc 23 Hình 2.9: Tiêu thụ sữa bình quân đầu người Việt Nam 28 Hình 2.10: Cơ cấu thị trường nhập sữa sản phẩm tháng 11 năm 2015 29 Hình 4.1: Sơ đồ quy trình sản xuất sữa tươi trùng 37 Hình 4.2: Thiết bị đồng hóa áp lực cao 45 Hình 4.3: Các phận thiết bị đồng hóa cấp 45 Hình 4.4: Cơ cấu rót kiểu van Error! Bookmark not defined Hình 4.5: Thiết bị trùng kiểu đứng 49 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC ii TỪ DANH .iii VIẾT MỤC DANH HÌNH iv TẮT CÁC BẢNG MỤC CÁC MỤC LỤC v PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.3.1 Ý nghĩa khoa học đề tài 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu Công ty Cổ phần sữa An Sinh 2.1.1 Tên đầy đủ, thông tin liên lạc 2.1.2 Điều kiện tự nhiên 2.1.3 Quá trình hình thành phát triển 2.1.4 Sơ đồ tổng thể mặt nhà máy 2.1.5 Cơ sở vật chất, trang thiết bị sản xuất, nhân 2.2.Tổng quan sữa tươi trùng 2.2.1 Nguyên liệu sữa tươi b) Thành phần hóa học sữa tươi c) Tác dụng sữa 13 2.2.2 Nguyên liệu phụ 15 2.2.3 Quy trình chung sản xuất sữa tươi trùng 18 2.2.4 Giá trị kinh tế sử dụng 25 Sữa tươi trùng sản phẩm sữa tươi nguyên vắt từ bò sữa nên giữ trọn vẹn loại vitamin, khoáng chất có giá trị dinh dưỡng cao 25 2.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ sữa tươi trùng Việt Nam giới 26 2.3.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ sữa tươi trùng nước 26 2.3.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ sữa tươi trùng giới 29 PHẦN 33 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT 33 3.1 Đối tượng phạm vi khảo sát 33 3.1.1 Đối tượng khảo sát 33 3.1.2 Địa điểm thời gian khảo sát 33 3.2 Nội dung khảo sát 33 3.3 Phương pháp khảo sát 34 3.3.1 Phương pháp thu thập thông tin 34 3.3.2 Phương pháp phân tích 34 - Kết quả: 36 PHẦN 37 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 4.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất sữa tươi trùng Công ty Cổ phần sữa An Sinh 37 4.1.1 Sơ đồ quy trình 37 4.1.2 Thuyết minh quy trình 38 a) Nguyên liệu sữa 38 Đối với sữa trùng, sữa tươi nguyên liệu yếu tố định ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm Sữa tươi dùng để sản xuất sữa trùng đòi hỏi phải lựa chọn loại nguyên liệu tốt 38 c) Tiếp nhận sữa tươi 39 4.2 Khảo sát số công đoạn dây chuyền sản xuất 41 4.2.1 Kháo sát công đoạn gia nhiệt 41 a) Mục đích 41 4.2.2 Khảo sát công đoạn đồng hóa 42 - Hàm lượng chất béo: Hàm lượng chất béo dịch sữa cao hiệu đồng hóa giảm, liên kết chất béo lớn kích cỡ hạt cầu béo lớn 43 4.2.3 Khảo sát công đoạn trùng 43 4.3 Khảo sát số thiết bị dây chuyền sản xuất 45 4.3.1 Thiết bị đồng hóa 45 45 11- Bộ phận sinh lực thuộc hệ thống tạo đối áp 45 12- Vòng đập 45 13- Bộ phận tạo khe hẹp 45 14- Hệ thống thủy lực đối áp 45 vii 15- Khe hẹp 45 Hình 13: Các phận thiết bị đồng hóa cấp 45 4.3.2 Thiết bị chiết rót, dán màng cốc 47 4.3.3 Thiết bị trùng 49 PHẦN 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52 Kết luận 52 5.2 Kiến nghị 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Sữa loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Trong sữa có đầy đủ chất dinh dưỡng như: Protein, glucid, lipid, vitamin, khoáng dễ hấp thu sử dụng Với phát triển không ngừng thành tựu quan trọng đạt ngành công nghệ chế biến sữa chứng minh vai trị vị trí quan trọng phát triển kinh tế quốc dân Sữa chế biến sử dụng rộng khắp nhiều quốc gia ngày chiếm vị trí quan trọng phần dinh dưỡng bữa ăn gia đình Hiện thị trường sữa có nhiều dịng sữa khác phục vụ nhu cầu người tiêu dùng như: sữa chua, sữa tươi trùng, tiệt trùng, sữa đặc… nhiều thương hiệu tiếng Vinamilk, Mộc Châu, Ba Vì, TH True milk…đang cạnh tranh khốc liệt Trong sữa tươi trùng An Sinh làm hoàn toàn từ sữa tươi nguyên chất trang trại, không sử dụng chất bảo quản, sử dụng công nghệ trùng đại Điều khác biệt sữa tươi trùng so với loại sữa khác sữa tươi trùng xử lý nhiệt độ thấp nên giữ gần nguyên vẹn chất dinh dưỡng từ thiên nhiên Vì việc tìm hiểu quy trình sản xuất sữa nhà máy cần thiết Đây thực hội cho sinh viên tốt nghiệp làm quen với cơng việc thực tế, có nhìn trực quan cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa với môi trường làm việc chuyên nghiệp, dây chuyền thiết bị đại Ngồi cịn giúp có nhìn toàn diện hơn, đánh giá chất lượng sữa thành phẩm, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Xuất phát từ sinh vật sữa sau trùng Ở nhiệt độ cao tiết kiệm thời gian, lượng không gian, tiêu diệt hết vi sinh vật nhiên chi phí thiết bị cao 4.3 Khảo sát số thiết bị dây chuyền sản xuất 4.3.1 Thiết bị đồng hóa a) Cấu tạo thiết bị 1- Motor 2- Bộ truyền động 3- Đồng hồ đo áp 4- Trục quay 5- Piston 6- Hộp piston 7- Bơm 8- Van 9- Bộ phận đồng hóa 10- Hệ thống tạo áp thủy lực Hình 12: Thiết bị đồng hóa áp lực cao 11- Bộ phận sinh lực thuộc hệ thống tạo đối áp 12- Vòng đập 13- Bộ phận tạo khe hẹp 14- Hệ thống thủy lực đối áp 15- Khe hẹp Hình 13: Các phận thiết bị đồng hóa cấp b) Nguyên lý hoạt động Gồm hai phận bơm cao áp hệ thống tạo đối áp Bơm cao áp vận hành động điện (1) thông qua trục quay (4) truyền động (2) để chuyển đổi chuyển động quay động thành chuyển động tịnh tiến piston Các piston (5) chuyển động xilanh áp suất cao Bên thiết bị có hệ thống dẫn nước vào nhằm mục đích làm mát cho piston suốt trình làm việc Mẫu nguyên liệu đưa vào thiết bị đồng hoá bơm piston Bơm tăng áp lực cho hệ nhũ tương từ bar lên đến 100 ÷ 250 bar cao đầu vào khe hẹp (15) Người ta tạo đối áp lên hệ nhũ tương cách hiệu chỉnh khoảng cách khe hẹp thiết bị phận sinh lực (11) phận tạo khe hẹp (13) Đối áp trì bơm thuỷ lực sử dụng dầu Khi áp suất đồng hố cân với áp suất dầu tác động lên piston thuỷ lực Vòng đập (12) gắn với phận tạo khe hẹp (13) cho mặt vòng đập vng góc với lối hệ nhũ tương rời khe hẹp Như vậy, số hạt pha phân tán tiếp tục va vào vòng đập (12) bị vỡ giảm kích thước Q trình đồng hố xảy vịng 15 giây c) Thơng số thiết bị  Áp suất đồng hố : 250 bar  Lưu lượng: 1-1,5 m3/h  Công suất: 11kW  Trọng lượng: 900 kg  Kích thước máy: 1000 x 800 x 1100 mm d) Cách khắc phục cố thường xảy Trong q trình đồng hóa thường xảy cố bơm piston, lỗi biến tần, quạt làm mát, q trình đồng hóa khơng kiểm sốt tốt khơng kịp thời khắc phục sửa chữa làm ảnh hưởng đến chất lượng sữa, làm giảm áp suất đồng hóa, khơng đạt hiệu đồng hóa mong muốn, điện Vì xảy cố máy báo lỗi, dừng hoạt động, nhân viên vận hành cần nhanh chóng thu hồi sữa tank để tiến hành cip lên bước lại để sản xuất 4.3.2 Thiết bị chiết rót, dán màng cốc a) Cấu tạo thiết bị Chú thích: 1- Bình lường 2- Van ba chiều 3- Ống 4- Ống nối nạp 5- Ống nối rót Hình 14: Cơ cấu rót kiểu van b) Nguyên lý hoạt động Thể tích chất lỏng vào bình lường phụ thuộc vào vị trí đầu bên ống hở hai đầu Khi nút van ba chiều vị trí phần bên phải hình vẽ, chất lỏng áp suất thủy tĩnh vào bình lường 1, đồng thời đẩy khơng khí bình lường qua ống Khi chất lỏng dâng đến mép ống khơng khí khơng nữa, cịn chất lỏng bình lường dâng lên cao mép ống đoạn, phụ thuộc vào mực chất lỏng thùng rót Áp suất khơng khí chất lỏng ngăn cản việc nạp tiếp tục vào bình lường, cịn lối chất lỏng bị đóng, chất lỏng ống dâng lên theo quy tắc bình thơng xác định mực chất lỏng thùng rót Như chấm dứt chu trình định lượng Thể tích điều chỉnh cách nâng lên hạ ống xuống Để tháo chất lỏng vào bao bì chứa, quay nút van ba chiều ngược kim đồng hồ góc 90o, phần bên trái hình vẽ Tùy theo cách quay van mà máy dùng cấu rót thuộc loại quay tay, bán tự động tự động Chất lỏng chảy nhanh, suất máy lớn, điều kiện khác giống Q trình ghép mí hộp vào bao bì thực qua hai giai đoạn sau: Giai đoạn q trình cuộn lớp mí nắp hộp vào Quá trình thực lăn ghép mí lần Con lăn có biên dạng cong, chuyển động quay xung quanh hộp, tịnh tiến hướng vào tâm hộp Khi đó, mí phần thân nắp hộp cuộn lại với thành năm lớp Giai đoạn 2: Việc ép chặt lớp mí hộp thân lại với thực lăn ghép mí lần hai, lăn có biên dạng thẳng lăn ghép mí lần Khi lăn ghép mí lần hồn thành nhiệm vụ cuộn lớp mí hộp lại với lăn ghép mí lần hai tiến vào thực q trình ép chặt mí lại với Và sau hai giai đoạn ghép mí mí hộp hình thành, tạo thành năm lớp: Hai lớp thân hộp ba lớp nắp hộp Trong q trình ghép mí lăn ghép mí tham gia chuyển động sau: Chuyển động quay xung quanh hộp, chuyển động tịnh tiến hướng vào tâm chuyển động quay xung quanh trục c) Thơng số thiết bị  Điện: 380V/5kW 220V/5kW  Phạm vi nhiệt độ: – 400oC ( dán màng miệng cốc)  Cơng suất chiết rót dán miệng cốc: 1000-1500 cốc/giờ  Loại cốc chiết rót dán miệng: Cốc nhựa d) Cách khắc phục cố thường xảy - Lỗi gia nhiệt hàn tai áp khí hàn tai: Nhiệt độ hàn tai thấp bước gia nhiệt hàn tai, phận gia nhiệt không đủ điều kiện 500-600oC máy báo lỗi Khi cần kiểm tra phận gia nhiệt, kiểm tra nguồn cấp, dây kết nối - Mối hàn khơng đạt tiêu chuẩn: Ta có mồi hàn ống hàn ngang, hàn tai trên, dưới, trường hợp mối hàn non cần tăng cơng suất hàn ống lên - Khối lượng hộp chưa hợp lí: Khối lượng hộp phụ thuộc vào cách ta điều chỉnh volum ngàm to hay nhỏ 4.3.3 Thiết bị trùng a) Cấu tạo thiết bị Hình 15: Thiết bị trùng kiểu đứng 1- Thành thiết bị 8- Van xả khí 2- Nắp 9- Van an tồn 3- Chân đế 10,11- Van nước lạnh 4- Đối trọng 12- Van xả nước ngưng 5- Móc 13- Tấm đỡ giỏ 6- Bu lông 14- Áp kế 7- Van 15- Nhiệt kế b) Nguyên lý hoạt động Đồ hộp xếp vào giỏ dạng hình trụ Các giỏ đưa vào thiết bị trùng kiểu đứng palăng điện đặt trần nhà Palăng có tác dụng nâng giỏ đồ hộp lên, vận chuyển đến thiết bị hạ giỏ đồ hộp vào thiết bị trùng Đóng chặt nắp, kiểm tra van: van khác phải đóng, cịn van xả khí phải mở Cấp cho thiết bị, nước vào thiết bị đuổi hết khơng khí khỏi khơng gian thiết bị Quan sát van xả khí, thấy hơi van xả khí, đóng van xả khí lại Tiếp tục cung cấp cho thiết bị trùng, quan sát nhiệt kế, nhiệt độ trùng đạt, đóng bớt van lại, mở khoảng từ 1/4 – 1/8 van Tính thời gian trùng, trì nhiệt độ Trong trình trùng quan sát nhiệt độ áp suất trùng Khi thời gian trùng hết, tiến hành trình làm nguội, đóng van cấp hơi, sử dụng nước lạnh để làm nguội đồ hộp, trình làm nguội nước ngưng tụ nên tạo khoảng không thiết bị tạo nên chênh lệch áp suất bên bên hộp Để hạn chế chênh lệch cần nén khơng khí thêm vào thiết bị c) Thông số thiết bị  Năng suất: – 50 tấn/ngày, theo yêu cầu  Sức chứa: 200 lít – 200 000 lít  Điện thế: 380V  Điện tiêu thụ: 200kW  Trọng lượng: 1000 kg d) Cách khắc phục cố thường xảy Xử lý nhiệt độ khoảng 72-75oC nên không tiêu diệt số vi sinh vật ưa nhiệt bào tử chúng thời gian bảo quản sữa trùng ngắn, khoảng từ 8-10 ngày phải bảo quản điều kiện lạnh 3-5oC PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong trình khảo sát quy trình công nghệ sản xuất sữa trùng Công ty Cổ phần sữa An Sinh, cho phép kết luận sau: Khảo sát sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất sữa tươi trùng Công ty Cổ phần sữa An Sinh Khảo sát số cơng đoạn dây chuyền sản xuất sữa tươi trùng Công ty Cổ phần sữa An Sinh như: Cơng đoạn gia nhiệt, cơng đoạn đồng hóa, cơng đoạn trùng Khảo sát số thiết bị dây chuyền sản xuất sữa tươi trùng Công ty Cổ phần sữa An Sinh như: Thiết bị đồng hóa, thiết bị chiết rót, dán màng cốc, thiết bị trùng 5.2 Kiến nghị Qua thời gian thực tập tốt nghiệp tìm hiểu quy trình sản xuất sữa trùng Công ty Cổ phần sữa An Sinh, tơi có số ý kiến sau: - Cần theo dõi đánh giá tiêu nước sử dụng sản xuất thường xuyên hơn, để đảm bảo chất lượng - Tăng cường, quản lí, áp dụng hệ thống quản lí chất lượng HACCP, 5S, SSOP, OPRP, quy định bảo hộ lao động ngày chặt chẽ hơn, nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm - Đầu tư trang thiết bị đại nhằm tự động hóa q trình sản xuất nâng cao chất lượng sản phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu Tiếng việt Bộ nông nghiệp phát triển nơng thơn Hiện trạng định hướng phát triển bị sữa Việt Nam thời kỳ 2002-2010 Đăng Quang (2015), Thị trường sữa tươi Việt Nam – tiềm cịn rộng mở Tạp chí cơng thương Hồng Kim Anh (2007), Hóa học thực phẩm, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Lâm Xuân Thanh (2006), Giáo Trình Công Nghệ Chế Biến Sữa Và Các Sản Phẩm Từ Sữa, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Lê Bạch Tuyết (1996), Các q trình cơng nghệ sản xuất thực phẩm, Nhà xuất Giáo dục Lê Ngọc Tú (1997), Hóa sinh học cơng nghiệp, Nhà xuất Khoa học – Kỹ thuật Hà Nội Lê Thị Liên Thành, Lê Văn Hoàng (2002), Công nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Lê Văn Việt Mẫn (2004), Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa, Nxb Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, HCM Nguyễn Đức Doan (2007), Bài giảng công nghệ chế biến sữa, thịt, trứng, Nxb Đại học Nông Nghiệp, Hà Nội 10 Tài liệu công ty cổ phần sữa An Sinh 11 Trần Thế Truyền, Lâm Xn Thanh (1999), Thí nghiệm cơng nghệ sản phẩm sữa, Nxb Hà Nội II Tài liệu tiếng anh 12 McGee, Harold (2004), “Milk and Dairy Products” On Food and Cooking: The Science and Lore of the Kitchen (2nd ed) 13 Rolf Jost, “Milk and Dairy Products” Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley- VCH, Weinheim, 2002 ... dung khảo sát Nội dung 1: Tìm hiểu sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất sữa tươi trùng Công ty Cổ phần sữa An Sinh Nội dung 2: Khảo sát số công đoạn dây chuyền sản xuất sữa tươi trùng Công ty Cổ phần. .. Khảo sát quy trình sản xuất sữa tươi trùng Công ty Cổ phần sữa An Sinh 1.2.2 Mục tiêu cụ thể - Tìm hiểu sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất - Khảo sát số cơng đoạn dây chuyền sản xuất - Khảo sát. .. FAO) PHẦN ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT 3.1 Đối tượng phạm vi khảo sát 3.1.1 Đối tượng khảo sát Quy trình sản xuất sữa tươi trùng Cơng ty Cổ phần sữa An Sinh 3.1.2 Địa điểm thời gian