ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ( THIẾT KẾ NHÀ MÁY SỮA ).DOC

Đồ án tốt nghiệp Khoa hoá MỞ ĐẦU Sữa sản phẩm cung cấp gần đầy đủ chất dinh dưỡng cho người Vì nguồn thực phẩm thiếu người Đặc biệt sữa chua giúp ích cho đường ruột Do với phát triển ngành cơng nghiệp thực phẩm, công nghiệp chế biến sữa phát triển Điều kiện thiên nhiên khí hậu nước ta thuận lợi cho việc phát triển đàn gia súc lấy sữa, nguồn lao động lại dồi phù hợp cho việc thúc đẩy ngành công nghiệp chế biến sữa phát triển Tuy nhiên, công nghiệp chế biến sữa nước ta non trẻ, việc chăn ni chế biến công nghiệp chưa phát triển đồng bộ, lượng sữa thu nhận từ chăn nuôi không đủ để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nhân dân Do sữa tiêu dùng nước phải nhập dạng nguyên liệu sữa bột, bơ để sản xuất sữa hộp nước nhập thẳng sản phẩm sữa Vì vậy, việc xây dựng nhà máy sử dụng sữa bột làm nguyên liệu giải pháp tích cực Từ thực tế trên, để giải thực trạng này, nhà nước tổ chức tiềm nuôi phát triển đàn bò sữa theo hình thức quốc doanh kết hợp với vi mô nhỏ hộ nông dân để phát triển đàn bò sữa thích hợp với điều kiện đồng cỏ địa phương Đây đóng góp nhằm phát triển ngành cơng nghiệp sữa nước ngày lớn mạnh Là sinh viên ngành công nghệ sinh học, chọn đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến sữa, với mục đích tìm hiểu, nghiên cứu góp phần vào cơng chung việc phát triển ngành công nghệ chế biến sữa nước ta Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp Khoa hoá PHẦN I LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT 1.1 Sự cần thiết phải đầu tư: Khi kinh tế ngày phát triển, nhu cầu thực phẩm nói chung sữa nói riêng ngày cao Thế sữa dễ hư hỏng tác động vi sinh vật, đặc biệt điều kiện khí hậu nhiệt đới nước ta Chính việc xây dựng nhà máy hoàn chỉnh để chế biến bảo quản sữa cần thiết Việc mở rộng, thiết kế nhà máy chế biến sữa đáp ứng nhu cầu người dân mà tạo điều kiện phát triển ngành chăn ni bò sữa giải việc làm cho người lao động Qua khảo sát, chọn địa điểm xây dựng nhà máy khu cơng nghiệp Hồ khánh, thành phố Đà Nẵng Địa điểm bảo đảm yêu cầu sau: + Vị trí nhà máy gần vùng tiêu thụ + Thuận lợi cho việc liên hiệp hoá + Cung cấp điện nguyên liệu dễ dàng + Cấp nước thuận lợi + Giao thơng vận chuyển thuận lợi + Có khả cung cấp nhân lực cho nhà máy 1.2 Vị trí đặt nhà máy: Sau trình nghiên cứu, lựa chọn dựa nguyên tắc nêu, em xin chọn đặt nhà máy khu cơng nghiệp Hòa Khánh, thành phố Đà Nẵng Đây ba thành phố lớn nước, có kinh tế phát triển động, có an ninh ổn định Hơn nữa, quyền thành phố có sách đãi ngộ nhà đầu tư, nhà máy có hội liên kết với dự án ni bò sữa nơng dân vùng phụ cận nhằm thay dần nguồn nguyên liệu sữa bột ngoại nhập Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp Khoa hoá 1.3 Cấp thoát nước: Nhà máy chế biến sữa cần lượng nước lớn, lượng nước cung cấp từ nhà máy nước thành phố Nước thải nhà máy sau xử lý ngồi theo hệ thống nước chung khu công nghiệp 1.4 Năng lượng: Nhà máy sử dụng mạng lưới điện với mạng điện khu công nghiệp với điện áp 220/380V Để đề phòng điện, nhà máy sử dụng máy phát điện dự phòng Dầu cung cấp cho nhà máy vận chuyển đường đường thủy 1.5 Nguồn nhân lực: Nhà máy xây dựng thành phố Đà Nẵng có dân cư đơng đúc, có khả thu hút nguồn nhân cơng đông đảo từ tỉnh miền Trung Do xây dựng khu vực tập trung nhiều trường đại học, cao đẳng, nhà máy có hội thu hút nguồn cán trẻ động Hơn nữa, dân cư đông đúc, cơng nhân, học sinh, sinh viên góp phần đáng kể vào việc giải đầu sản phẩm 1.6 Giao thơng vận tải: Khu cơng nghiệp Hòa Khánh nằm gần quốc lộ 1A, đầu mối giao thông quan trọng đất nước Thành phố Đà Nẵng có cảng Tiên Sa, có sân bay quốc tế, điều kiện giao thông thuận lợi cho nhà máy vào hoạt động hiệu 1.7 Sự hợp tác hố: Khu cơng nghiệp Hồ Khánh tập trung nhiều nhà máy thuộc nhiều lĩnh vực khác Nhà máy sữa xây dựng cung cấp số nguồn nguyên vật liệu chỗ nhằm giảm thiểu chi phí vận chuyển Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp Khoa hoá PHẦN II NGUYÊN LIỆU 2.1 Giới thiệu nguyên liệu sữa tươi: Sữa loại thực phẩm giàu chất dinh dưỡng Trong sữa có đầy đủ chất cần thiết cho việc tạo thành tổ chức thể thể có khả hấp thụ sữa cao Trong sữa có đầy đủ chất dinh dưỡng chất béo, đường lactoza, vitamin, chất khoáng, enzim, Ngồi sữa có đầy đủ axit amin không thay Đây axit amin cần thiết cho thể Có thể nói loại thực phẩm mà tồn diện chất sữa 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 gầy thường có màu nhạt có màu xanh nhạt Sữa bò có mùi vị đặc trưng, Một số tiêu vật lý sữa: + pH : 6,5÷6,7 + Độ chua : 0D = 15÷18 + Tỉ trọng : 1,028÷1,036g/cm3 + Điểm đơng đặc : 0,540C ÷ -0,59 0C [4, tr 11] + Nhiệt dung riêng : 0,933÷0,954kcal/kg.0C 2.1.2 Thành phần hố học sữa: 2.1.2.1 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 hố lí chất béo: [2, tr 7] - Mật độ quang 150C : 0,91÷ 0,95 0C Thiết kế nhà máy sữa GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan Năm 2009 SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp Khoa hố - Nhiệt độ nóng chảy : 31÷36 0C - Nhiệt độ đơng đặc : 25÷30 0C - Chỉ số iod : 25÷45 - Chỉ số xà phòng hố : 218÷235 - Chỉ số axit bay khơng hồ tan : 1,5÷3 - Chỉ số khúc xạ : 1,453÷1,462 Bảng 2.1 Thành phần chất béo sữa bò [4, tr 28] Hàm lượng (% so với Thành phần Lipid đơn giản - Glyceride: triglyceride tổng khối lượng chất Ghi béo) 98,5 95÷96 Cholesteride: Ester diglyceride 2÷3 acid béo cholesterol monoglyceride 0,1 Ceride: Ester acid - Cholesteride 0,03 béo rượu cao phân tử - Ceride Lipid phức tạp Các hợp chất tan chất 0,02 1,0 0,5 béo - Cholesterol 0,3 - Acid béo tự 0,1 - Hydrocarbon 0,1 - Vitamin A, D, K, E Vết - Rượu: phytol, palmitic, Vết stearic, oleic… Lipid đơn giản: công thức tổng quát triglyceride: Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 CH2 O CO R1 CH GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan O CO R SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh O CO R3 CH2 Đồ án tốt nghiệp Khoa hoá Hàm lượng acid béo không no sữa xác định số iod chất béo Chỉ số khúc xạ sữa thay đổi phụ thuộc vào thành phần định tính định lượng acid béo có sữa Đối với sữa bò, số khúc xạ dao động từ 40÷46 Nếu sữa chứa nhiều acid béo nóng chảy nhiệt độ cao lipid sữa có “cấu trúc cứng” Ngược lại, sữa chứa nhiều acid béo nóng chảy nhiệt độ thấp lipid sữa có “cấu trúc mềm” Lipid phức tạp: gồm hai nhóm : + Nhóm 1: hợp chất với glycerol Lipid thuộc nhóm phân tử có khơng có phosphoric + Nhóm 2: hợp chất với sphingosine (C18H37NO2) Các chất béo sữa thường có dạng hình cầu, đường kính dao động từ 0,1÷20μm Trong 1ml sữa có khoảng 10÷15 tỷ hạt cầu béo Cấu trúc hạt hình cầu bao bọc màng protein màng có phần: Một phần hồ tan nước phần khơng Bề mặt bên màng có liên quan mật thiết với lớp phụ có chất phospholipit, có thành phần chủ yếu lexitin cephalin Đây chất béo phức tạp có hàm lượng 0,3 - 0,5g/l Ngồi ra, màng tế bào chứa nhiều chất khác với hàm lượng nhỏ chủ yếu Cu, Fe, enzim Enzim chủ yếu photphataza mang tính kiềm tập trung phần protit enzim reductaza có phần khơng hồ tan Trong q trình bảo quản, xảy phân chia glyxerit lòng tiểu cầu mang đặc tính chung sau: Phần trung tâm hạt tiểu cầu chứa glixetit có điểm nóng chảy thấp, giàu hàm lượng axit oleic trạng thái lỏng điều kiện nhiệt độ mơi trường Trong đó, phần ngoại vi nơi tiếp xúc với màng chứa glyxerit có số iod thấp (5 �6) lại có điểm nóng chảy cao đông đặc lại nhiệt độ mơi trường Vì lẽ đó, xu chung hạt chất béo có sữa liên kết lại với để tạo thành hạt hình cầu có kích thước lớn Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp Khoa hố Đó nguyên nhân gây nên trạng thái ổn định chất béo có sữa nguyên nhân gây nên phân lớp chất béo thành phần sữa Các hạt cầu béo có thành phần chủ yếu glyceride, phospholipid protein Sự xếp thành phần hạt cầu béo đến chưa nghiên cứu sâu Nhiều nhà khoa học cho phospholipid giữ vai trò “cầu nối trung gian” để liên kết glyceride protein Phân tử phospholipid có hai đầu: đầu ưa béo (khơng 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 khơng 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… 2.1.2.2 Hợp chất chứa nitơ a Casein: Casein thành phần protein chủ yếu có sữa Chúng tồn dạng micelle Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần lại loại casein khoáng (gồm calci, magie, phosphate citrate) Mỗi micelle khoảng 400÷500 tiểu micelle (submicelle) hợp thành Tiểu micelle có dạng hình cầu, đường kính dao động 10÷15nm bao gồm khoảng 10 phân tử casein kết hợp lại với Thành phần casein  s ,  ,  tiểu micelle thay đổi theo tỉ lệ khác Các phân tử  s  - casein nằm tập trung tâm tiểu micelle tạo nên vùng ưa béo, phân tử  -casein bố trí vùng biên tiểu micelle Phân tử  -casein có hai đầu: đầu ưa béo tương tác với  s  - casein vùng tâm tiểu micelle, đầu ưa nước hướng ngồi vùng biên micelle Mỗi tiểu micelle có phân tử lượng trung bình 250 000Da Trong cấu trúc micelle, tiểu micelle liên kết với nhờ muối phosphate calci Ca3(PO4)2 tương tác gốc kị nước Kích thước micelle Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp Khoa hoá phụ thuộc vào hàm lượng ion Ca2+ có sữa dao động khoảng 0,2÷0,4μm Các tiểu micelle vùng biên cấu trúc micelle thường chứa hàm lượng  -casein cao Do bố trí đầu ưa nước  -casein hướng vùng biên nên phân tử  -casein làm cho micelle hòa tan sữa dạng dung dịch keo ổn định cấu trúc micelle sữa 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 b Protein hòa tan: + β – lactoglobulin: chiếm 7÷12% protein sữa, có cấu trúc bậc hai, phân tử lượng 18 000Da, bao gồm 162 gốc acid amin có dạng hình cầu, có gốc phân cực, khơng phân cực ion phân bố Gốc ưa béo tập trung cấu trúc hình cầu kết hợp với phân tử khác + α – lactalbumin: protein dạng hình cầu, chiếm 2÷5% protein sữa, phân tử lượng 14 200Da, bao gồm 123 gốc acid amin, protein có giá trị dinh dưỡng cao, thành phần acid amin phân tử cân đối + Peptone – proteose: phân tử lượng 000÷4 500Da, chiếm 2÷4% protein sữa Bao gồm phân đoạn protein khác Chúng sản phẩm thủy phân β – casein plasmine + Immunoglobulin: chiếm 1,9÷3,3% protein sữa, bao gồm phân lớp IgG, IgA, IgM + Serum – albumin: có nguồn gốc từ máu khơng đặc trưng cho sữa, chiếm 0,7÷1,3% protein sữa Phân tử lượng 66 300Da, có chứa nhiều gốc acid amin có tính acid tính kiềm yếu 2.1.2.3 Đường lactoza: Lactoza thành phần chủ yếu đường chứa sữa, với hàm lượng khoảng 50g/l 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 β – lactose Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp Khoa hố Bảng 2.2 Một số tính chất vật lý lactose: Đại lượng Phân tử lượng Nhiệt độ nóng chảy Độ hòa tan 150C Góc quay cực [  ] 20 D Đơn vị đo Da C g đường /100g nước độ [2, tr 15]  – lactose 360 202 + 89,4  – lactose 342 242 50 + 35 Trong dung dịch sữa, lactose tồn trạng thái cân hai dạng L – α – lactose L – β – lactose Đường lactose đường khử, có độ thấp, 1/6 so với đường saccharose Lactose bị thủy phân tạo hai monosaccharide glucose galactose enzyme β – galactosidase (lactase) C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 Lactoza Glucoza Galactoza Trong sữa đường latoza ln trạng thái hồ tan, khả hoà tan kết tinh lactoza cho ta ứng dụng quan trọng chế biến sữa Hai đường - lactoza tốn cân chất lỏng theo tỷ lệ định cân thay đổi nhiệt độ Đường lactoza hoà tan đường sacaroza nhiệt độ Độ hoà tan đường lactoza tỷ lệ thuận theo nhiệt độ bị thuỷ phân chậm theo nhiệt độ nhiệt độ cao Sự có mặt đường lactoza góp phần biến màu sữa cơng nghệ q trình chế biến nhiệt độ cao Đường lactoza dễ bị lên men tác dụng vi khuẩn để tạo sản phẩm khác Quan trọng tạo thành axit lactic sản xuất sữa lên men C12H22O11.H2O 4CH3CHOH - COOH lactoza Axit lactic 2.1.2.4 Các loại muối khoáng Hàm lượng sữa khoảng: �9,1 (g/l) Các muối khoáng sữa chủ yếu gồm: Muối clorua, photphat, xitrat, sunphatnatri, bicacbonnat Các muối khoáng sữa tồn dạng cân bằng: Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp Khoa hoá 10 dạng hoà tan dạng keo Tuy nhiên, dạng cân phá vỡ yếu tố công nghệ: pH, nhiệt độ Sự tồn cân muối Ca dạng hoà tan dạng phức thể keo có ý nghĩa lớn định đến ổn định sữa Sự tăng lên hàm lượng Ca làm tăng khả bất ổn định, đặc biệt q trình đun nóng q trình lên men Để tránh tượng thông thường người ta cho thêm vào sữa dạng phức tạp muối photphat xitrat với liều lượng thích hợp 2.1.2.5 Axit hữu Trong sữa chứa nhiều axit hữu như: axit citric, lactic, axetic Trong đó, axit citric axit quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho sữa nhờ vào trình Axit citric diaxetyl axetoin 2,3 butylen glycol 2.1.2.6 Các chất xúc tác sinh học a Vitamin: Sữa coi thức ăn tiêu biểu số lượng vitamin với hàm lượng không lớn Hàm lượng vitamin sữa chia thành nhóm theo khả hồ tan chúng nước hay chất béo + Nhóm vitamin hồ tan chất béo: Vitamin A, D, E, chủ yếu nằm thành phần mỡ sữa + Nhóm vitamin hoà tan nước: B, C, PP b Enzyme: Enzyme tuyến vú tiết hay vi sinh vật sữa tổng hợp nên Sự có mặt enzyme sữa nguyên nhân gây biến đổi thành phần hóa học sữa q trình bảo quản, từ làm giảm chất lượng hư hỏng sữa + Lactoperoxydase: tuyến vú tiết ln 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 Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp Chất - Vi sinh: Coliform, Ecoli, có yêu Salmonella cầu - Bao gói béo - Cảm quan: màu sắc, mùi,vị, khan Khoa hoá 96 trạng thái Khi nhập kho trước - Chỉ tiêu hoá lý: hàm lượng đưa vào sản béo, độ ẩm, số peroxide xuất, - Vi sinh: vi khuẩn hiếu khí, có u Đường RE Coliform, Ecoli, Salmonella cầu - Qui cách bao gói - Cảm quan: màu sắc,mùi, vị, Khi nhập trạng thái kho trước - Hoá lý: độ ẩm, độ đường, đưa vào sản pH, cở hạt, tạp chất xuất, Đạt yêu cầu kỹ thuật Đạt yêu cầu kỹ thuật - Vi sinh: vi khuẩn hiếu khí, có yêu nấm mốc, nấm men Men giống cầu - Qui cách bao gói - Cảm quan: màu sắc ,mùi, Khi nhập trạng thái trước đưa - Qui cách bao gói vào sản xuất, có yêu Chất ổn - Cảm quan: màu sắc, mùi, vị, cầu Khi nhập định trạng thái kho trước - Vi sinh: vi khuẩn hiếu khí, đưa vào sản Coliform, Ecoli, Salmonella Đạt yêu cầu kỹ thuật Đạt yêu cầu kỹ thuật xuất,hoặc có u cầu 8.2 Kiểm tra cơng đoạn trình sản xuất: Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp S T T Khoa hố 97 Tên cơng Chỉ tiêu cần kiểm tra đoạn Chế độ Ghi kiểm tra Yêu cầu Các công đoạn chung hai dây chuyền Cân định Khối lượng mẻ cân Mỗi mẻ cân Đạt yêu cầu lượng Hoàn - Lượng nước sử dụng Mỗi mẻ Đạt yêu cầu kỹ nguyên - Độ hoà tan bột sữa thuật - Màu sắc, trạng thái dịch sữa Đồng hoá - Áp suất đồng hoá Thường xuyên lần Thanh - Nhiệt độ thời gian thuật Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ trùng trùng, nhiệt độ làm nguội làm nguội - Vi sinh vật lại sau làm Ủ hồn nguội - Nhiệt độ thời gian ủ hoàn nguyên nguyên Đạt yêu cầu kỹ thuật Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ thuật - Trạng thái sữa sau ủ hoàn nguyên Các công đoạn dây chuyền sữa chua đặc Phối trộn Thanh trùng làm nguội Tỉ lệ phối trộn Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ - Nhiệt độ thời gian Thường xuyên thuật Đạt yêu cầu kỹ trùng thuật - Nhiệt độ làm nguội - Vi sinh vật lại sau làm 10 Lên men nguội - Nhiệt độ, pH, thời gian trình lên men Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ thuật - Tỉ lệ vi khuẩn giống Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp S T T Khoa hố 98 Tên cơng Chỉ tiêu cần kiểm tra đoạn Chế độ Ghi kiểm tra Yêu cầu Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ - pH, %chất khơ, %chất béo sau q trình lên men Nhiệt độ sữa sau làm lạnh 11 Làm lạnh 12 chờ rót Rót sữa - Thơng số kỹ thuật máy Thường xuyên thuật Đạt yêu cầu kỹ chua rót thuật - Độ kín mối hàn - Trạng thái hộp sữa - Thể tích hộp sữa - Trọng lượng hộp sữa Nhiệt độ bảo quản, cách Thường xuyên 13 Bảo quản 14 xếp kho kỹ thuật Các công đoạn dây chuyền sản suất phơ mai Tiêu chuẩn - Tỉ lệ chuẩn hố 1lần/mẻ Đạt yêu cầu kỹ hoá - Màu sắc mùi, trạng thái sữa Đạt yêu cầu thuật trước chuẩn hoá - Chất lượng cream, lượng 15 Thanh trùng làm nguội cream bổ sung - Nhiệt độ thời gian Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ trùng thuật - Nhiệt độ làm nguội - Vi sinh vật lại sau làm 16 Lên men nguội - Nhiệt độ, pH, thời gian Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ trình lên men thuật - Tỉ lệ vi khuẩn giống - pH, %chất khơ, %chất béo 17 sau q trình lên men Đông tụ - Lượng enzyme cho vào tách huyết - pH, nhiệt độ Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ thuật GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp S T T 18 Khoa hố 99 Tên cơng Chỉ tiêu cần kiểm tra đoạn Chế độ Ghi kiểm tra Yêu cầu Ướp muối - Lượng muối Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ Rót phơ - Thời gian ướp - Thơng số kỹ thuật máy Thường xuyên thuật Đạt yêu cầu kỹ mai rót thuật - Độ kín mối hàn - Trạng thái hộp sữa - Thể tích hộp sữa 19 Bảo quản - Trọng lượng hộp sữa Nhiệt độ bảo quản, cách Thường xuyên xếp kho Đạt yêu cầu kỹ thuật 8.3 Kiểm tra thành phẩm: S Chỉ tiêu T cần kiểm T Chế độ cần kiểm tra tra Sữa chua - Cảm quan: màu sắc, mùi, vị, đặc trạng thái Chế độ kiểm tra Ghi chú, Yêu cầu - Hoá lý: pH, %chất khô, %chất béo Thường xuyên Đạt yêu cầu - Vi sinh - Qui cách bao gói, thể tích, trọng lượng Sữa phô - Cảm quan: màu sắc, mùi, Thường xuyên Đạt yêu cầu Thiết kế nhà máy sữa GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan Năm 2009 SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp mai 100 Khoa hoá vị, trạng thái - Hoá lý: pH, %chất khô, % chất béo, độ nhớt - Vi sinh - Qui cách bao gói, thể tích, trọng lượng tịnh PHẦN IX AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 9.1 An toàn lao động: An toàn lao động nhà máy đóng vai trò quan trọng Nó ảnh hưởng lớn đến trình sản xuất, sức khoẻ tính mạng cơng nhân tình trạng máy móc, thiết bị Vì cần phải quan tâm mức, phổ biến rộng rãi để Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp 101 Khoa hố người cơng nhân hiểu rõ tầm quan trọng Nhà máy cần phải đề nội quy, biện pháp chặt chẽ để đảm bảo an toàn lao động sản xuất 9.1.1 Các nguyên nhân chủ yếu gây tai nạn trình sản xuất: - Tổ chức lao động liên hệ phận không chặt chẽ - Các thiết bị bảo hộ lao động thiếu khơng đảm bảo an toàn lao động - Ý thức chấp hành kỷ luật công nhân chưa cao - Vận hành thiết bị, máy móc khơng quy trình kỹ thuật - Trình độ lành nghề nắm vững mặt kỹ thuật cơng nhân yếu - Các thiết bị, máy móc trang bị khơng tốt chưa hợp lý 9.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động: - Công tác tổ chức quản lý nhà máy: phải có nội quy quy chế làm việc cụ thể cho phận, phân xưởng sản xuất - Máy móc thiết bị phải có bảng hướng dẫn vận hành sử dụng cụ thể - Bố trí lắp đặt thiết bị phù hợp với q trình sản xuất Các loại thiết bị có động như: máy nghiền phải có che chắn cẩn thận - Các đường ống nhiệt phải có lớp bảo ơn, có áp kế - Phải kiểm tra lại phận máy trước vận hành để xem có hư hỏng khơng, có phải sửa chữa kịp thời - Kho xăng, dầu, nhiên liệu phải đặt xa nguồn nhiệt Trong kho phải trang bị bình CO2 chống cháy vòi nước để chữa lửa Ngăn chặn người vơ phận vào khu vực sản xuất kho hàng Cấm hút thuốc kho nơi dễ xảy cháy nổ nhà máy - Người công nhân vận hành máy phải thực chức phải chịu hồn tồn trách nhiệm máy móc bị hư hỏng quy trình vận hành - Cơng nhân nhân viên phải thường xun học tập thực hành cơng tác phòng chống cháy nổ 9.1.3 Những yêu cầu cụ thể an toàn lao động: - Đảm bảo ánh sáng làm việc: Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp 102 Khoa hố Các phòng, phân xưởng sản xuất phải có đủ ánh sáng thích hợp với cơng việc Bố trí hệ thống đèn chiếu sáng đảm bảo khơng bị lấp bóng lố mắt Bố trí cửa phù hợp để tận dụng ánh sáng tự nhiên  Thơng gió: Nhà sản xuất nhà làm việc phải thơng gió tốt Phân xưởng nấu thải nhiều nhiệt nên cần phải bố trí thêm quạt máy, tạo điều kiện thoải mái cho công nhân làm việc  An toàn điện: - Hệ thống điện điều khiển phải tập trung vào bảng điện, phải có hệ thống chng điện báo hệ thống đèn màu báo động - Trạm biến áp, máy phát phải có biến báo, bố trí xa nơi sản xuất - Các thiết bị điện phải che chắn, bảo hiểm - Trang bị bảo hộ lao động phải đầy đủ cho cơng nhân cơ, điện  An tồn sử dụng thiết bị: - Thiết bị, máy móc phải sử dụng chức năng, công suất - Mỗi loại thiết bị phải có hồ sơ rõ ràng Sau ca làm việc phải có bàn giao máy móc, nêu rõ tình trạng để ca sau xử lý - Thường xuyên theo dõi chế độ làm việc máy móc thiết bị - Có chế độ vệ sinh, sát trùng, vơ dầu mỡ cho thiết bị kì hạn - Phát sửa chữa kịp thời có hư hỏng  Phòng chống cháy nổ: + Yêu cầu chung: - Nguyên nhân xảy cháy nổ tiếp xúc với lửa, tác động tia lửa điện, cạn nước lò ống bị co giãn, cong lại gây cháy nổ - Đề phòng cháy nổ cần phải tuyệt đối tuân theo thao tác thiết bị hướng dẫn - Không hút thuốc kho nguyên liệu, xăng dầu, gara ơtơ… - Có bể chứa nước chữa cháy, thiết bị chữa cháy - Thường xuyên tham gia hội thao phòng cháy chữa cháy Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp 103 Khoa hoá + Yêu cầu thiết kế thi công: - Tăng tiết diện ngang cấu trúc bề dày lớp bảo vệ cấu kiện bêtơng cốt thép - Bố trí khoảng các khu nhà mặt cho hợp lý để thuận lợi phòng chữa cháy - Xung quanh nhà lạnh cần phải có đường ơtơ vào để phòng chữa cháy + Yêu cầu trang thiết bị: - Đối với thiết bị dễ cháy nổ cần tuân thủ cách nghiêm ngặt qui định thao tác, sử dụng cần đặt cuối hướng gió + An tồn hố chất: Các hoá chất phải đặt nơi quy định Khi sử dụng phải tuân theo quy định đề để tránh gây độc hại, ăn mòn hư hỏng thiết bị + Chống sét: Để đảm bảo an toàn cho cơng trình nhà máy, phải có cột thu lơi cho cơng trình vị trí cao 9.2 Vệ sinh xí nghiệp: Vấn đề vệ sinh cơng nghiệp có ý nghĩa quan trọng nhà máy sữa Nếu tiêu chuẩn vệ sinh nhà máy không đảm bảo tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật gây bệnh phát triển, làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sức khoẻ người tiêu dùng công nhân 9.2.1 Vệ sinh cá nhân công nhân: Vấn đề yêu cầu cao, đặc biệt công nhân trực tiếp làm việc phân xưởng sản xuất - Cơng nhân phải ăn mặc quần áo Khi vào sản xuất phải mặc đồng phục nhà máy, đội mũ, đeo trang, ủng mang găng tay - Không ăn uống khu vực sản xuất - Thực tốt chế độ khám sức khoẻ cho công nhân theo định kỳ tháng lần Không để người đau ốm vào khu vực sản xuất 9.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị: Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp 104 Khoa hố - Máy móc thiết bị trước bàn giao lại cho ca sau phải vệ sinh - Đối với thùng lên men sau giải phóng hết lượng dịch lên men, cần phải vệ sinh sát trùng kỹ để chuẩn bị lên men lượng dịch lên men 9.2.3 Vệ sinh xí nghiệp: - Trong phân xưởng sản xuất, sau mẻ, ca cần phải làm vệ sinh khu làm việc - Thường xuyên kiểm tra việc thực vệ sinh phân xưởng 9.2.4 Xử lý nước thải: Nước thải chứa nhiều tạp chất hữu nên vi sinh vật dễ phát triển gây ô nhiễm cho môi trường sống người Vì vấn đề xử lý nước thải quan trọng nhà máy Để đảm bảo vệ sinh, đường ống dẫn nước thải thường chơn sâu đất rãnh có nắp đậy kín đảm bảo vấn đề tự chảy Khi nước thải không nối trực tiếp xuống cống mà phải qua phểu riêng nắp cống sau xử lí thải chung với đường nước thải thành phố, khơng có phải qua xử lí tốt đổ sơng ngồi, hồ, ao… KẾT LUẬN Việc đời nhà máy sữa đáp ứng nhu cầu ngày tăng người dân, thúc đẩy ngành công nghiệp chế biến sữa phát triển đồng thời kéo theo phát triển nước nhà, tạo việc làm cho người lao động, đóng góp phần cho ngân sách Nhà nước đưa công nghiệp thành phố Đà Nẵng phát triển thêm bước Vì việc yêu cầu trình độ trang thiết bị đại cho nhà máy vấn đề cần thiết Trong đề tài tốt nghiệp này, em thiết kế nhà máy sữa với hai mặt hàng sữa chua uống đặc phơ mai tươi em tin việc kết hợp sản xuất hai mặt hàng nhà máy hợp lý chúng hỗ trợ bổ sung cho dây Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp Khoa hố 105 chuyền cơng nghệ, tận dụng tối đa nguyên vật liệu Không vậy, thấy rằng, việc xây dựng nhà máy sữa năm đem lại nguồn lợi lớn cho nhà đầu tư đóng góp phần khơng nhỏ vào kim ngạch Nhà nước Tuy nhiên, thời gian có hạn, kiến thức thực tế hạn chế nên đề tài nhiều thiếu sót nhiều vấn đề chưa hợp lí so với thực tế Em mong nhận góp ý thầy bạn Đà nẵng, ngày 18 tháng 05 năm 2009 Sinh viên thực Nguyễn Thị Hải Yến TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Tươi, Trần Xoa (1990), Cơ sở trình thiết bị cơng nghệ hóa học, tập I, II, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp Lê Văn Việt Mẫn (2004), Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa, Tập I, Nhà xuất Đại học quốc gia TPHCM TS Lê Thị Liên Thanh, PGS.TSKH Lê Văn Hồng (2002), Cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật TS Lâm Xuân Thanh (2003), Giáo trình cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp 106 Khoa hoá từ sữa, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Trần Thế Truyền (2006), Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm, Đại học Bách khoa Đà Nẵng Bylund G (1995), Dairy processing handbooks, Tetrapak processing systems AB publisher, Lund Saravacos G E, Kostraroalos A M (2003), Mandbook of milk processing equipment, Kluwer New York Http://www.tetrapakprocessing.com Http://www.pladot.com 10 Danh mục thiết bị Invensys 10’ Tài liệu nhà máy sữa Bình Định 11 Vũ Bá Minh, Hồng Minh Tâm (1998), Q trình thiết bị cơng nghệ hố học, tập 2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật 12 GSTS Nguyễn Bin, Tính tốn q trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, tập I, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Lời cảm ơn Qua thời gian tháng làm đồ án với nhiệm vụ thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa bột gầy gồm dây chuyền công nghệ: sản xuất sữa chua đặc suất 19 triệu lít sản phẩm/năm sản xuất phơ mai tươi suất 3,2 sản phẩm/ca Đến em hồn thành đồ án Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp 107 Khoa hố Qúa trình làm đồ án giúp em phần nắm kỹ kiến thức sữa, cách bố trí thiết bị phân xưởng, cách bố trí mặt cách tính tốn, lựa chọn phương án lắp đặt, thiết kế nhà máy cách kinh tế Tuy nhiên kiến thức thân, am hiểu thực tế hạn chế nên đồ án nhiều thiếu sót, mong nhận góp ý thầy bạn Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành với lòng biết ơn sâu sắc đến q thầy cơ, đặc biệt Nguyễn Thị Lan tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện giúp em hoàn thành đề tài MỤC LỤC MỞ ĐẦU: PHẦN I: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Sự cần thiết phải xây dựng nhà máy 1.2 Vị trí đặt nhà máy Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp 108 Khoa hoá 1.3 Cấp thoát nước 1.4 Năng lượng 1.5 Nguồn nhân lực 1.6 Giao thông vận tải 1.7 Sự hợp tác hoá PHẦN II: NGUYÊN LIỆU: 2.1 Giới thiệu nguyên liệu sữa tươi: 2.1.1 Một số tính chất vật lý sữa 2.1.2 Thành phần hoá học sữa 2.1.3 Nguyên nhân biến chất sữa 2.2 Nguyên liệu chế biến sữa chua đặc phô mai nhà máy 2.2.1 Sữa bột gầy 2.2.2 Chất béo khan 2.2.3 Đường RE 2.2.4 Chất ổn định 2.3 Vi sinh vật q trình ni cấy vi sinh vật 2.3.1 Sản xuất sữa chua đặc 2.3.2 Sản xuất phô mai PHẦN III: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 19 3.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất sữa chua đặc phô mai tươi 3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 3.2.1 Thuyết minh công đoạn chung cho hai dây chuyền 3.2.2 Thuyết minh công đoạn sản xuất sữa chua đặc 3.2.3 Thuyết minh công đoạn sản xuất phô mai tươi PHẦN IV: TÍNH CÂN BẰNG VẬT LIỆU 4.1 Kế hoạch sản xuất nhà máy 4.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu 4.1.2 Biểu đồ sản xuất 4.2 Tính cân vật chất Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp 109 Khoa hố 4.2.1 Tính cân vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa chua đặc 4.2.2 Tính cân vật chất cho dây chuyền sản xuất phô mai tươi 4.2.3 Tính cân vật chất chung cho hai dây chuyền 4.3 Tính bao bì PHẦN V: CHỌN VÀ TÍNH THIẾT BỊ 5.1 Bảng kê thiết bị dùng dây chuyền sản xuất 5.2 Chọn tính thiết bị 5.2.1 Thiết bị dùng chung cho dây chuyền 5.2.2 Thiết bị sản xuất sữa chua đặc 5.2.3 Thiết bị dùng cho dây chuyền sản xuất phô mai PHẦN VI: TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 6.1 Tính tổ chức 6.1.1 Sơ đồ tổ chức: 6.1.2 Tính nhân lực 6.2 Tính xây dựng 6.2.1 Đặc điểm khu đất xây dựng nhà máy 6.2.2 Các cơng trình xây dựng 6.3 Diện tích khu đất xây dựng nhà máy PHẦN VII: TÍNH NƯỚC - HƠI 7.1 Cấp thoát nước 7.1.1 Cấp nước 7.1.2 Thoát nước 7.2 Tính nhiên liệu 7.2.1 Tính chi phí 7.2.2 Tính nhiên liệu PHẦN VIII: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 8.1 Kiểm tra nguyên vật liệu 8.2 Kiểm tra công đoạn trình sản xuất 8.3 Kiểm tra thành phẩm PHẦN IX: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 100 Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp 110 Khoa hố 9.1 An tồn lao động 100 9.2 Vệ sinh xí nghiệp: 102 KẾT LUẬN: 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 105 Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh ... khả phân tán độ hồ tan tốt + Bột sữa khơng lẫn tạp chất + Bột sữa cần bảo quản tốt Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp Khoa... phút Qúa trình nhân giống thực 220C Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguy ễn Thị Hải Yến_Lớp: 04sh Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 19 Khoa hoá GVHD: ThS... thành phố có sách đãi ngộ nhà đầu tư, nhà máy có hội liên kết với dự án ni bò sữa nơng dân vùng phụ cận nhằm thay dần nguồn nguyên liệu sữa bột ngoại nhập Thiết kế nhà máy sữa Năm 2009 GVHD: ThS