Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm 2 dây chuyền sữa tiệt trùng theo phương pháp UHT từ sữa tươi năng suất 7,6 tấn nguyên liêu ca và pho mai tươi blanc từ sữa tươi năng suất 6,8 tấn sản phẩmngày

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA XÂY DỤNG NHÀ MÁY CHẾ BIẾN SỮA TỪ NGUYÊN LIỆU SỮA TƯƠI GỒM DÂY CHUYỀN: -SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG THEO PHƯƠNG PHÁP UHT TỪ SỮA TƯƠI -SẢN XUẤT PHO MAI TƯƠI BLANC TỪ SỮA TƯƠI Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Ngọc Đà Nẵng – Năm 2019 i LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tồn thể thầy giáo khoa Hóa, Ngành Cơng nghệ thực phẩm, trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng tạo điều kiện cho học tập nghiên cứu môi trường học tập khoa học, giúp cho tơi có kiến thức vững vàng trước bước vào đời Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn bảo tận tình cô giáo Mạc Thị Hà Thanh người trực tiếp hướng dẫn, bảo cho suốt trình hồn thành đồ án tốt nghiệp Trong q trình làm đồ án mình, ngồi nổ lực thân, nhận nhiều giúp đỡ từ bạn bè anh chị khóa trên, chia sẻ tài liệu, kiến thức kinh nghiệm, bên cạnh khơng thể thiếu quan tâm bảo tận tình thầy môn Công nghệ Thực phẩm, giúp hồn thành tốt nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Tơi xin hết lịng cảm ơn ghi nhận giúp đỡ chân thành Do thời gian có hạn, trình độ chun mơn cịn nhiều hạn chế, thiếu trải nghiệm thực tế nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi thiếu sót mong q thầy bạn bè góp ý Tôi xin chân thành cám ơn Đà Nẵng, ngày tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Thị Ngọc ii CAM ĐOAN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, tơi có tham khảo số tài liệu liên quan đến chuyên ngành Hóa thực phẩm nói chung, sản xuất sữa tiệt trùng phô mai tươi nói riêng Tơi xin cam đoan đề tài tơi thực hiện, số liệu thu thập kết phân tích đề tài trung thực, khách quan, trích dẫn có thích rõ ràng, từ tài liệu, giáo trình, website Nếu khơng nêu trên, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm đề tài Người cam đoan Nguyễn Thị Ngọc iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Sự cần thiết xây dựng nhà máy .2 1.2 Điều kiện tự nhiên 1.3 Vùng nguyên liệu 1.4 Thị trường tiêu thụ 1.5 Nguồn cung cấp điện .4 1.6 Nguồn cung cấp nước 1.7 Nguồn cung cấp nhiên liệu 1.8 Hệ thống thoát nước 1.9 Giao thông vận tải 1.10 Khả cung cấp nguồn nhân lực 1.10 Kết luận Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 2.1 Tổng quan nguyên liệu .6 2.1.1 Giới thiệu nguyên liệu sữa tươi 2.1.2 Nguyên liệu phụ 14 2.2 Tổng quan sản phẩm 18 2.2.1 Tổng quan sản phẩm sữa tiệt trùng .18 2.2.2 Tổng quan phomai tươi 21 2.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ Việt Nam giới 24 2.3.1 Ở Việt Nam 24 2.3.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ sữa giới 26 Chương 3: THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ .28 3.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 28 3.2 Thuyết minh sơ đồ dây chuyền công nghệ 28 3.2.1 Thuyết minh công đoạn chung dây chuyền sản xuất 29 3.2.2 Thuyết minh quy trình phomai tươi .31 3.2.3 Thuyết minh quy trình sữa tươi tiệt trùng 33 Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 35 iv 4.1 Kế hoạch sản xuất nhà máy 35 4.1.2 Phân tích kế hoạch sản xuất 35 4.2 Tính cân vật chất 36 4.2.1 Tính cân vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa tiệt trùng 36 4.2.2 Tính tốn cân vật chất cho dây chuyền sản xuất phô mai tươi 39 4.2.3 Tỉ trọng sữa trước vào công đoạn .44 4.2.4 Tính số hộp, số thùng dùng sản xuất 45 4.3 Bảng tổng kết cân vật chất 47 Chương 5: TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 49 5.1 Các thiết bị cần sử dụng tồn quy trình sản xuất 49 5.2 Cách chọn thiết bị tính tốn 50 5.2.1 Cách chọn thiết bị 50 5.2.2 Tính tốn thiết bị 50 5.2.3 Tính thùng cho dây chuyền 50 5.2.4 Tính thiết bị cho công đoạn chung 53 5.2.5 Thiết bị cho dây chuyền sản xuất phô mai tươi blance 56 5.2.6 Thiết bị cho dây chuyền sản xuất sữa tiệt trùng 61 5.3 Tổng kết thiết bị .66 Chương 6: CÂN BẰNG NHIỆT - HƠI - NƯỚC 68 6.1 Dây chuyền sản xuất chung 68 6.1.1 Cân nhiệt thiết bị gia nhiệt 68 6.2 Cân nhiệt cho dây chuyền phomai 69 6.2.1 Cân nhiệt cho thiết bị trùng, làm nguội .69 6.2.2 Nồi hâm cream .71 6.3 Tính cân nhiệt cho dây chuyền sản xuất sữa tiệt trùng 72 6.3.1 Cân nhiệt thiết bị tiệt trùng UHT 72 6.4 Tính nhiên liệu 74 6.4.1 Tính chi phí 74 6.4.2 Tính nhiên liệu 75 6.5 Tính cấp – nước 76 Chương 7: TÍNH TỔ CHỨC NHÂN SỰ - XÂY DỰNG 79 7.1 Sơ đồ tổ chức 79 7.2 Chế độ làm việc 79 7.3 Tính nhân lực 79 7.4 Đặc điểm khu đất xây dựng nhà máy 81 7.5 Các cơng trình xây dựng .81 v 7.5.1 Phân xưởng sản xuất 81 7.5.2 Khu tiếp nhận, xử lý nguyên liệu 82 7.5.3 Kho thành phẩm 86 7.5.4 Gara ô tô .87 7.5.5 Nhà để xe 87 7.5.6 Phòng chứa dụng cụ cứu hỏa 88 7.5.7 Nhà ăn 88 7.5.8 Khu hành .88 7.5.9 Phòng bảo vệ 88 7.5.10 Nhà sinh hoạt vệ sinh 88 7.5.11 Khu xử lý nước thải 90 7.5.12 Trạm biến áp .90 7.5.13 Nhà đặt máy phát điện dự phòng 90 7.5.14 Bãi nhập hàng, xuất hàng 91 7.5.15 Khu cung cấp nước xử lý nước 91 7.5.16 Đài nước .91 7.5.17 Phân xưởng nồi 91 7.5.18 Kho chứa nhiên liệu 92 7.5.19 Kho chứa hóa chất 92 7.5.20 Phân xưởng khí 92 7.5.21 Khu lạnh trung tâm .92 7.5.22 Khu đất mở rộng 93 7.5.23 Đường giao thông nhà máy .93 7.6 Tính khu đất xây dựng nhà máy 94 7.6.1 Diện tích khu đất 94 7.6.2 Tính hệ số sử dụng Ksd 94 Chương 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẤM .96 8.1 Mục đích 96 8.2 Nội dung bao gồm 96 8.2.1 Kiểm tra nguyên liệu 96 8.2.2 Kiểm tra cơng đoạn q trình sản xuất 97 CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY 100 9.1 An toàn lao động 100 9.2 Vệ sinh công nghiệp 102 KẾT LUẬN 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO .105 vi DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng 2.1 Thành phần hóa học số loại sữa Bảng 2.2 Chỉ sữa nguyên liệu 13 Bảng 2.3 Tiêu chuẩn đường RE 14 Bảng 2.4 Tiêu chuẩn chất ổn định 15 Bảng 2.5 Hàm lượng vi sinh vật cho phép cream 16 Bảng 2.6 Các tiêu phân loại cream có hàm lượng chất béo từ 38-43% 16 Bảng 2.7 Một số tiêu chất lượng sữa tiệt trùng có đường 20 Bảng 2.8 Phân loại dựa vào hàm lượng chất béo phomai 22 Bảng 2.9 Phân loại dựa hàm lượng nước phomai .22 Bảng 2.10 Chỉ tiêu hóa lí sản phẩm phomai 23 Bảng 2.11 Giới hạn chất nhiễm bẩn phomai .23 Bảng 4.1 Biểu đồ nhập sữa nguyên liệu 35 Bảng 4.2 Biểu đồ sản xuất theo ca nhà máy 35 Bảng 4.3 Biểu đồ sản xuất theo kế hoạch nhà máy 36 Bảng 4.4 Bảng hao hụt qua công đoạn sản xuất sữa tiệt trùng 36 Bảng 4.5 Bảng hao hụt sản xuất phomai 40 Bảng 4.6 Tỷ lệ hao hụt dây chuyền chung 43 Bảng 4.7 Tổng kết nguyên liệu bán thành phẩm qua công đoạn .47 Bảng 4.8 Tổng kết nguyên liệu phụ .47 Bảng 4.9 Tổng kết bao bì 47 Bảng 5.1 Các thiết bị sử dụng cho cơng đoạn tồn quy trình sản xuất 49 Bảng 5.2 Kích thước thể tích thùng chứa 52 Bảng 5.3 Bảng tổng kết thiết bị .66 Bảng 6.1 Tổng kết chi phí cho thiết bị 74 Bảng 7.1 Tổng kết nhân lực làm việc trực tiếp .80 Bảng 7.2 Tổng kết cơng trình xây dựng toàn nhà máy 93 Bảng 8.1 Kiểm tra công đoạn sản xuất 97 vii Bảng 8.2 Bảng kiểm tra thành phẩm .99 Hình 2.1 Lactococcus cremoris………………………………………………… … 17 Hình 2.2 Leuconotoc lactic 17 Hình 2.3 Một số hình ảnh sữa tiệt trùng 19 Hình 5.1 Thùng chứa 51 Hình 5.2 Bunke chứa đường 53 Hình 5.3 Thiết bị lọc Tri - Clamp 53 Hình 5.4 Lưu lượng kế DG012 53 Hình 5.5 Thiết bị trao đổi nhiệt mỏng BS-2…… 54 Hình 5.6 Thiết bị khí ZTD - 55 Hình 5.7 Thiết bị trùng dạng BS-1 .56 Hình 5.8 Thùng hoạt hóa men giống .57 Hình 5.9 Thiết bị lên men Alsafe Aseptic tank .58 Hình 5.10 Thiết bị đơng tụ hệ 59 Hình 5.11 Thiết bị khuấy trộn Tetra Park B300-500 60 Hình 5.12 Thiết bị bao gói phomai tự động FLB-359AC .60 Hình 5.13 Bàn đóng thùng carton 61 Hình 5.15 Thiết bị nghiền đường 62 Hình 5.16 Thiết bị khuấy trộn .62 Hình 5.17 Thiết bị đồng hóa GIB-1-25 63 Hình 5.18 Thiết bị tiệt trùng GS-UHT-1 63 Hình 5.19 Bồn chờ rót 64 Hình 5.20 Thiết bị rót hộp tetrapak A3 64 Hình 5.21 Bơm li tâm 65 Hình 5.22 Băng tải 65 Hình 5.23 Thiết bị đóng thùng 66 Hình 7.1 Sơ đồ tổ chức 79 Hình 7.2 Thiết bị khí 83 Hình 7.3 Thiết bị trao đổi nhiệt .83 viii Thiết kế nhà máy sản xuất sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường phomai tươi MỞ ĐẦU Sữa sản phẩm tự nhiên giàu dinh dưỡng, kết hợp hài hòa vitamin khoáng chất Những tiến khoa học thực phẩm ngày chứng minh giá trị đặc biệt sữa đời sống người Cơ thể người cung cấp sữa thường xuyên có lợi cho sức khỏe Trong năm qua, sữa sản phẩm từ sữa trở nên quen thuộc người, lứa tuổi, gia đình Sữa thành phần khơng thể thiếu để cải thiện thể trạng người Việt Nam Do đó, hàng năm phải tốn khoản kinh phí lớn để nhập nhiều loại sữa từ nước Là quốc gia đông dân mức tăng dân số cao khoảng 1,2%/năm, thị trường sữa việt nam có tiềm lớn Tỷ lệ tăng trưởng GDP 6-8%/năm, thu nhập bình quân đầu người tăng 14,2%/năm, kết hợp với xu cải thiện sức khỏe tầm vóc người Việt Nam khiến cho nhu cầu tiêu thụ xác sản phẩm sữa giữ mức tăng trương cao Năm 2018, tổng doanh thu đạt ước 109.000 tỷ đồng, mức tăng trưởng đạt 9% so với năm 2017 Giai đoạn 2010-2018, tốc độ tăng trưởng bình quân tổng doanh doanh thu ngành sữa đạt 12,7%/năm Trong tổng doanh thu ngành sữa nước ta, riêng Vinamilk, doanh nghiệp lớn ngành sữa đạt 52.630 tỷ đồng (số liệu chưa đầy đủ), chiếm 48,2% [1] Vì vậy, việc đa dạng hóa tăng sản lượng sản phẩm chế biến từ sữa nhằm đáp ứng nhu cầu người dân vấn đề quan trọng công nghệ chế biến sữa Trong đó, sản phẩm phơ mai sữa tiệt trùng sản xuất ngày phong phú nhiều cách trang trí bao bì khác có tác dụng tích cực đến thị hiếu người tiêu dùng Xuất phát từ nhu cầu thực tế, xin đề xuất xây dụng nhà máy chế biến sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm dây chuyền: Sản xuất sữa tiệt trùng theo phương pháp UHT từ sữa tươi Sản xuất mai tươi blanc từ sữa tươi SVTH: Nguyễn Thị Ngọc GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Thiết kế nhà máy sản xuất sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường phomai tươi Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Sự cần thiết xây dựng nhà máy Trước đây, phần lớn sản phẩm từ sữa nước ta chế biến từ nguyên liệu sữa bột nhập từ nước nhu cầu nguồn nguyên liệu sữa tươi từ trang trại bò sữa chưa đủ để cung cấp cho nhà máy chế biến sữa Ngày với sách hỗ trợ từ nhà nước chiến lược mở rộng đầu tư xây dựng nhiều trang trại bò sữa doanh nghiệp, nhiều trang trại bò sữa nước ta xây dựng phát triển mạnh mẽ đạt chuẩn chất lượng quốc tế, điều kiện đáp ứng nhu cầu nguồn nguyên liệu sữa tươi cho nhà máy chế biến sữa đồng thời tạo thu nhập tương đối cao cho người nông dân Việt Nam Bên cạnh đó, người tiêu dùng ngày quan tâm đến sản phẩm không giàu dinh dưỡng mà đảm bảo tươi an toàn; họ gia tăng nhu cầu tiêu thụ sản phẩm sữa từ nguyên liệu sữa bò tươi sạch; giảm lượng tiêu thụ sản phẩm từ sữa hoàn nguyên truyền thống vốn có sản lượng cung ứng cao thị trưởng sữa Dựa sở việc xây dựng nhà máy chế biến sữa từ nguồn nguyên liệu sữa tươi cần thiết Để xây dựng nhà máy sữa đạt hiệu kinh tế cao yếu tố lựa chọn điạ điểm đóng vai trị quan trọng Qua nghiên cứu khảo sát chọn địa điểm xây dựng nhà máy xã Nghĩa Sơn, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An, địa điểm có nhiều trang trại bị sữa quy mơ lớn khu vực Bắc Trung Bộ Địa điểm có điều kiện tự nhiên thuận lợi với nguồn lao động dồi thích hợp để xây dựng nhà máy chế biến sữa 1.2 Điều kiện tự nhiên 1.2.1 Vị trí địa lý Huyện Nghĩa Đàn, Tỉnh Nghệ An nằm khu vực Bắc Trung Bộ, khoảng từ 19°13' đến 19°33' vĩ độ Bắc 105°18' đến 105°35' độ kinh Đông Với diện tích 737,7 km2 [2] - Đơng giáp huyện Quỳnh Lưu tỉnh Thanh Hoá - Tây giáp huyện Quỳ Hợp - Bắc giáp tỉnh Thanh Hoá - Nam giáp huyện Tân Kỳ huyện Quỳnh Lưu Huyện Nghĩa Đàn nằm vùng kinh tế Phủ Quỳ, cửa ngõ Tây Bắc tỉnh Nghệ An có vị trí kinh tế, trị, an ninh - quốc phòng quan trọng, coi trung tâm kinh tế, văn hóa, xã hội vùng Tây Bắc tỉnh Nghệ An; có quốc lộ 48 đường Hồ Chí Minh qua, thuận lợi cho việc phát triển, giao thương hội nhập kinh tế [3] SVTH: Nguyễn Thị Ngọc GVHD: Mạc Thị Hà Thanh ... từ nhu cầu thực tế, xin đề xuất xây dụng nhà máy chế biến sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm dây chuyền: Sản xuất sữa tiệt trùng theo phương pháp UHT từ sữa tươi Sản xuất mai tươi blanc từ sữa tươi. .. Thanh Thiết kế nhà máy sản xuất sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường phomai tươi Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 2. 1 Tổng quan nguyên liệu 2. 1.1... Thanh Thiết kế nhà máy sản xuất sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường phomai tươi 2. 1.1 .2 Thành phần hóa học sữa tươi Hàm lượng thành phần sữa phụ thuộc vào khác