BÀI TẬP KĨ THUẬT THỰC PHẨM 2 TÌM HIỂU VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG – THANH TRÙNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÀI TẬP KĨ THUẬT THỰC PHẨM TÌM HIỂU VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙN – THANH TRÙNG GVHD: BÙI TUẤN NGHĨA SVTH: Nguyễn Thị Thu Huyền MSSV: 2005208568 Võ Thị Kiều Nga MSSV: 2005200802 Bùi Thị Như Ý MSSV : 2005200403 Nguyễn Thị Kim Anh MSSV : 2005208307 TP HỒ CHÍ MINH, 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÀI TẬP KỸ THUẬT THỰC PHẨM TÌM HIỂU VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙN – THANH TRÙNG GVHD: BÙI TUẤN NGHĨA SVTH: Nguyễn Thị Thu Huyền MSSV: 2005208568 Võ Thị Kiều Nga MSSV: 2005200802 Bùi Thị Như Ý MSSV : 2005200403 Nguyễn Thị Kim Anh MSSV : 2005208307 TP HỒ CHÍ MINH, 2021 MỤC LỤC CHƯƠNG CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN SẢ XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG – THANH TRÙNG 1.1 Tiệt trùng sữa bao bì: .1 1.2 Tiệt trùng sữa ngồi bao bì: phương pháp sử dụng nhiệt độ siêu cao UHT CHƯƠNG ĐIỀU KIỆN VẬN HÀNH , ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC THIẾT BỊ CHÍNH ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG DÂY CHUYỀN 2.1 Thiết bị tiệt trùng 2.1.1 Thiết bị tiệt trùng bao bì : .3 2.1.2 Thiết bị tiệt trùng ngồi bao bì :( quy trình – tiệt trùng UHT, áp dụng cho sản phẩm dạng lỏng) 2.1.3 Thiết bị rót sản phẩm .5 CHƯƠNG CÁC BƯỚC TÍNH TỐN ĐỂ CHỌN RA CÔNG SUẤT / NĂNG SUẤT PHỤ HỢP CỦA THIẾT BỊ CHÍNH 3.1 Thiết bị thu nhận sữa 3.2 Thiết bị gia nhiệt ̣ 3.3 Thiết bị tiệt trùng CHƯƠNG CÁC THIẾT BỊ CĨ CHỨC NĂNG TƯƠNG TỰ N MỤC LỤC HÌNH Hình 1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất sữa tiệt trùng (phương pháp tiệt trùng sữa bao bì) Hình 2: Sơ đồ quy trình vơng nghệ sản xuất sữa tiệt trùng UHT Hình 3: Thiết bị Static retort (dùng – nước phun để gia nhiệt) Hình : Thiết bị gia nhiệt gián tiếp Hình 5: Thiết bị gia nhiệt trực tiếp Hình 6:Khu vực tiếp nhận sữa tươi nguyên liệu MỤC LỤC BẢNG Bảng 1: Kích thước thiết bị Bảng 2: Kích thước thiết bị 7 CHƯƠNG CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN SẢ XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG – THANH TRÙNG Quy trình cơng nghệ sản xuất sữa tiệt trùng tương tự quy trình sản xuất sữa trùng Điểm khác biệt quan trọng sản phẩm sữa tiệt trùng phải qua xử lý nhiệt độ cao (trên 100oC), nhờ tồn hệ vi sinh vật enzyme có sữa bị vơ hoạt Sữa tiệt trùng bảo quản nhiệt độ phòng Thời gian bảo quản sản phẩm kéo dài từ – tháng Ưu điểm lớn sản phẩm sữa tiệt trùng so với sữa trùng nhà sản xuất tiết kiệm chi phí cho việc bảo quản vận chuyễn sản phẩm điều kiện nhiệt độ bình thường Ngồi ra, nhà sản xuất chào bán sản phẩm thị trường cách xa nhà máy Họ không bị áp lực phải tìm nguồn tiêu thụ sản phẩm cho lơ hàng sản xuất Nguyên liệu sử dụng sản xuất sữa tiệt trùng phải có chất lượng tốt Ngoài yêu cầu tiêu vi sinh, hóa lý cảm quan, người ta thường quan tâm đến thành phần serum-protein sữa tươi, dễ bị đông tụ xử lý nhiệt độ cao Thông thường, sữa tươi không cho kết tủa với dung dịch ethanol 75% (v/v) sử dụng để sản xuất sữa tiệt trùng Ngoài ra, nhà sản xuất cần ý đến hệ VSV sữa tươi, đặc biệt vi khuẩn có khả sinh bào tử enzyme bền nhiệt Chúng ảnh hưởng đến chế độ tiệt trùng mức độ vơ trùng cơng nghiệp sản phẩm Người ta thực trình tiệt trùng sữa trước sau rót sản Sữa nguyên liệu phẩm vào bao bì Trên sở đó, sơ đồ khái qt quy trình cơng nghệ sản xuất nnnnnnnnnbbkj sữa tiệt trùng có phương án khác huhnmnnngyyte uiihiuehesiufhsu dsuiufhjsfhuwen 1.1 Tiệt trùng sữa bao bì: gnnnnnngun Chuẩn hóa liệu Bài khí Đồng hóa Bao bì thủy tinh nhựa Rót sản phẩm Tiệt trùng Sữa tiệt trùng Hình 1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất sữa tiệt trùng (phương pháp tiệt trùng sữa bao bì) 1.2 Tiệt trùng sữa ngồi bao bì: phương pháp sử dụng siêu cao UHT Sữanhiệt nguyênđộ liệu nnnnnnnnnbbkj huhnmnnngyyte uiihiuehesiufhsu dsuiufhjsfhuwen Chuẩn hóa gnnnnnngun liệu Bài khí Đồng hóa Bao bì giấy vơ trùng Tiệt trùng UHT Rót sản phẩm Sữa tiệt trùng Hình 2: Sơ đồ quy trình vơng nghệ sản xuất sữa tiệt trùng UHT Đa số sản phẩm sữa tiệt trùng thị trường sử dụng phương pháp tiệt trùng UHT ưu điểm nó:  Q trình sử dụng nhiệt độ cao (143-145oC) thời gian ngắn (3-5s) nên hạn chế mức tối thiểu biến đổi xấu ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm mà tiêu diệt hầu hết VSV bất hoạt hòan toàn enzyme  Chỉ tiêu cảm quan sữa tiệt trùng UHT tương tự sữa trùng, sản phẩm khơng bị sậm màu khơng có thay đổi đáng kể so với sữa tươi CHƯƠNG ĐIỀU KIỆN VẬN HÀNH , ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC THIẾT BỊ CHÍNH ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG DÂY CHUYỀN 2.1 Thiết bị tiệt trùng - - Yêu cầu: + Phải đảm bảo thơng số q trình tiệt trùng + Sữa sau tiệt trùng phải đảm bảo tiêu diệt hết vi sinh vât gây hại Các yếu tố ảnh hưởng đến trình tiệt trùng: + Nhiệt độ thời gian tiệt trùng: nhiệt độ cao, thời gian dài làm tăng hiệu tiệt trùng làm tăng mức độ biến đổi sản phẩm tổn thất vitamin, màu sắc… + Hệ sinh vật sữa trước tiệt trùng: có mặt vi sinh vât chịu nhiệt với số lượng lớn làm giảm hiệu trình tiệt trùng + pH sản phẩm: pH < vi sinh vật khó phát triển Sản phẩm có pH cao (pH > 4.5) cần xử lý nhiệt độ cao sản phẩm có pH thấp để đảm bảo tiêu diệt tồn vi sinh vật có mặt sản phẩm 2.1.1 Thiết bị tiệt trùng bao bì : - Tiệt trùng bao bì: (quy trình 1) Hoạt động gián đoạn: (autoclave/retort) 2.1.1.1 * Static retort (không lắc đảo): (dùng – nước phun để gia nhiệt) 2.1.1.2 Hình 3: Thiết bị Static retort (dùng – nước phun để gia nhiệt) Ưu điểm: - Không phụ thuộc vào hình dạng, kích thước bao bì - Thích hợp với nhiều loại tác nhân gianhiệt Nhược điểm: - Gia nhiệt không đồng đều, tốc độ truyền nhiệt ,tốn nhiều lượng 2.1.1.3 * Rotary retort (có lắc đảo): Ưu điểm: - Do có lắc đảo nên gia tăng chuyển động thực phẩm bên hộp gia nhiệt đồng - Tăng tốc độ truyền nhiệt Nhược điểm: - Phụ thuộc kích thước, khối lượng sản phẩm, bao bì 2.1.1.4 * Hydrostatic:( Hoạt động liên tục) Ưu điểm thiết bị: - Hạn chế thay đổi đột ngột áp suất nhiệt độ cho thực phẩm trình tiệt trùng - Có thể sử dụng cho nhiều loại bao bì với kích thước kiều dáng khác - Quá trình tiệt trùng điều khiển với mức độ tự động hóa cao, thơng số kỹ thuật q trình kiểm tra dễ dàng xác - Kết sử dụng hiệu hai tác nhân nước nóng để tiêu diệt VSV ức chế enzyme - Ít chiếm diện tích nhà xưởng - Công suất thiết bị lớn Nhược điểm: - Chiều cao lớn gây khó khăn q trình vận chuyển thiết bị - Hoạt động liên tục với nhiều sản phẩm băng chuyền nên xảy cố cơng đoạn sản xuất trước trình tiệt trùng làm gián đoạn hoạt động thiết bị - Giá thành cao, thích hợp cho nhà máy công suất lớn 2.1.2 Thiết bị tiệt trùng ngồi bao bì :( quy trình – tiệt trùng UHT, áp dụng cho sản phẩm dạng lỏng) - Gia nhiệt gián tiếp: * Thiết bị gia nhiệt làm nguội dạng mỏng Điều kiện tiệt trùng: 5-75 phút đồng hóa,137/4s 25oC Năng suất (4,500 l/h) Hình : Thiết bị gia nhiệt gián tiếp Ưu điểm: - Có thể điều khiển nhiệt độ thực phẩm gia nhiệt - Có thể áp dụng cho sản phẩm có độ nhớt cao mà không làm cháy sản phẩm - Tiết kiệm lượng (sử dụng sản phẩm tiệt trùng xong để gia nhiệt cho sản phẩm chưa tiệt trùng để làm nguội sản phẩm sau tiệt trùng) Nhược điểm: - Sản phẩm bị biến đổi chút .- Gia nhiệt trực tiếp: Hình 5: Thiết bị gia nhiệt trực tiếp Ưu điểm: - Gia nhiệt làm nguội nhanh, sản phẩm bị biến đổi, hư hỏng mặt cảm quan suốt trình gia nhiệt - Sản phẩm không bị hư hỏng nhiệt độ cao trình gia nhiệt - Tiết kiệm lượng (ít tổn thất hơi) Nhược điểm: - Do gia nhiệt lượng lớn nước nên cần phải đặc, hệ thống gia nhiệt trực tiếp khó điều khiển - Nước thêm vào (được ngưng tụ từ nước gia nhiệt) làm tăng thể tích khoảng 1% tăng thêm 10oF so với nhiệt độ sản phẩm ban đầu đưa vào thiết bị gia nhiệt - Hơi gia nhiệt trực tiếp phải đảm bảo đạt độ vệ sinh sử dụng thực phẩm Do cần kiểm tra kĩ gia nhiệt trước đưa vào gia nhiệt 2.1.3 Thiết bị rót sản phẩm - Thiết bị ứng dụng bước đột phá công nghệ với việc tích hợp ba chức xúc rửa, chiết rót, đóng nắp chai máy giúp tối ưu nhân sự, cho suất gấp lần so với loại máy chiết rót bán tự động trước - Kiểm tra: + QC lấy mẫu chủ đích, mẫu ngẫu nhiên, mẫu 55 0C, mẫu shelfile, mẫu lưu, kiểm tra sản phẩm về: bao bì, trọng lượng, hóa lý, vi sinh, dư lượng H2O2 + Kiểm tra mối hàn TS, mối hàn LS, mối hàn SA, độ kín bao bì - u cầu: + Đảm bảo thơng số kỹ thuật + Bao bì sạch, kín, kiểm tra vệ sinh đạt chất lượng + Sữa rót thể tích - Các yếu tố ảnh hưởng: + Nồng độ H2O2: nồng độ cao dư lượng đọng lại sản phẩm nhiều + Hệ thống phải kín khơng điều kiện vơ trùng bị + Áp rót phải dương để đảm bảo vơ trùng, khơng lớn 3.5 bar hóa chất lẫn vào sản phẩm + Mơi trường phải khả tái nhiễm vi sinh thấp - Nguyên lý hoạt động: + Trước bắt đầu hoạt động , TBA 19 thực trình tiệt trùng thiết bị, sau + rót đóng hộp + Điều kiện tiên để hệ thống TBA 19 hoạt động hệ thống phải mặt vật lý, steam, điện, nước, áp suất khí nén CHƯƠNG CÁC BƯỚC TÍNH TỐN ĐỂ CHỌN RA CƠNG SUẤT / NĂNG SUẤT PHỤ HỢP CỦA THIẾT BỊ CHÍNH 3.1 Thiết bị thu nhận sữa - Vật liệu: phần tiếp xúc với nước làm thép khơng rỉ, làm kín cao su EPDM - Các thiết bị +Bơm ly tâm: dung để bơm nước, dịch sữa có độ nhớt khơng cao + Bình chứa chân khơng có cửa quan sát - Thơng số kỹ thuật cần có + Áp lực đẩy cột chất lỏng, lưu lượng nước(m3 /s), chiều cao hút(m) + Đường kính cửa hút, cửa đẩy(mm) + ρ - Khối lượng riêng nước (ρ = 1000 kg/m3) + Pm - Công suất động (kW) + ηm - Hiệu suất động (ηm = 0.9 - 0.95) + η - Hiệu suất bơm (η = 0.45 - 0.9)  Công suất bơm tính sau: P = [Q x H x ρ] / [102 x η] (kW)  Công suất động (motor) Pm = P / ηm Loại Đường Đường Động Năng suất kính ống vào(mm) 51 kính ống (mm) 51 bơm(kW) 2.2 5000-15000 M422295 63.51 63.5 4.0 10000-35000 M422297 101.6 101.6 11.0 30000-80000 M422298 127 101.6 11.0 60000-100000 M422293 Bảng 1: Kích thước thiết bị 3.2 Thiết bị gia nhiệt ̣ - Sử dụng gia nhiệt dạng - Ứng dụng: để nâng nhiệt độ nước dịch sữa phối trộn - Các thơng số kỹ thuật cần có  hệ số dẫn nhiệt vật liệu, w/m.K  bề dày lớp vật liệu, m Chiều dài tấm, mm Kích thước bên ngồi Tiêu thụ lượng, bar  Công suất nhiệt Q= ( tT1 – tT2 ).F(W) 3.3 Thiết bị tiệt trùng - Lượng sữa càn tiệt trùng là(lít) - Thời gian tiệt trùng là(phút) - Điều kiện tiệt trùng: số phút đồng hóa bao nhiêu? Nhiệt độ thích hợp là?  Thiết bị dung cho sữa có cơng suất: 1200-4500l/h; 1500-5500l/h; 400013000l/h Loại Hơi gia nhiệt (kg/h;6 Nước rửa(3 Điện bar) bar) năng(kW) Năng 115; 165; 160; 140 7000 13; 20 suất( 4500l/h) Năng suất 160; 215; 180; 170 7000 20 ( 5500l/h) Bảng 2: Kích thước thiết bị CHƯƠNG CÁC THIẾT BỊ CÓ CHỨC NĂNG TƯƠNG TỰ Nhà máy Sữa Việt Nam trang bị dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng với thiết bị đại công nghệ sản xuất tiên tiến hàng đầu Nhà máy hoạt động dây chuyền tự động, khép kín, từ khâu nguyên liệu đầu vào đến đầu sản phẩm -Sữa tươi sau kiểm tra chất lượng qua thiết bị đo lường, lọc nhập vào hệ thống bồn chứa lạnh (150 m3/bồn) Hình 6:Khu vực tiếp nhận sữa tươi nguyên liệu Hình 7: Các bồn chứa lạnh 150m3/bồn Từ bồn chứa lạnh, sữa tươi nguyên liệu qua công đoạn chế biến: ly tâm tách khuẩn, đồng hóa, trùng, làm lạnh xuống chuyển đến bồn chứa sẵn sàng cho chế biến tiệt trùng UHT Máy ly tâm tách khuẩn, giúp loại vi khuẩn có hại bào tử vi sinh vật -Tiệt trùng UHT: Phần tiếp xúc với sản phẩm chế tạo Inox 304, kết cấu vững chắc, hệ thống đảm bảo vệ sinh an tồn thực phẩm Hệ thống có tính tự động hóa cao, thao tác đơn giản, đảm bảo khơng có lắng cặn tăng khả trao đổi nhiệt Hệ thống tiệt trùng tiên tiến gia nhiệt sữa lên tới 140 , sau sữa làm lạnh nhanh xuống 25 , giữ hương vị tự nhiên thành phần dinh dưỡng, vitamin & khoáng chất sản phẩm Sữa chuyển đến chứa bồn tiệt trùng chờ chiết rót vơ trùng vào bao gói tiệt trùng 10 ... TIỆT TRÙN – THANH TRÙNG GVHD: BÙI TUẤN NGHĨA SVTH: Nguyễn Thị Thu Huyền MSSV: 20 0 520 8568 Võ Thị Kiều Nga MSSV: 20 0 520 08 02 Bùi Thị Như Ý MSSV : 20 0 520 0403 Nguyễn Thị Kim Anh MSSV : 20 0 520 8307 TP... / [1 02 x η] (kW)  Công suất động (motor) Pm = P / ηm Loại Đường Đường Động Năng suất kính ống vào(mm) 51 kính ống (mm) 51 bơm(kW) 2. 2 5000-15000 M 422 295 63.51 63.5 4.0 10000-35000 M 422 297 101.6... 63.5 4.0 10000-35000 M 422 297 101.6 101.6 11.0 30000-80000 M 422 298 127 101.6 11.0 60000-100000 M 422 293 Bảng 1: Kích thước thiết bị 3 .2 Thiết bị gia nhiệt ̣ - Sử dụng gia nhiệt dạng - Ứng dụng: