Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua Kefir từ nguyên liệu sữa gầy (năng xuất 18 triệu sản phẩm/ năm) 2.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU - Sữa gầy có hàm lượng chất khô 17%, hàm lượng chất béo 0,1% - Sữa chua có hàm lượng chất khơ 16%, hàm lượng chất béo 0,8%, đường 5% 3.NỘI DUNG CÁC PHẦN CỦA ĐỒ ÁN - Mục lục - Mở đầu - chương 1: Tổng quan nguyên liệu – sản phẩm - Chương 2: Chọn thuyết minh dây chuyền công nghệ - Chương 3: Tính cân vật chất - Chương 4: Tính chọn thiết bị - Kết luận
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc Khoa: HĨA Bộ mơn: Cơng nghệ thực phẩm NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CNTP Họ tên sinh viên: Đỗ Thị Thương Lớp: 16H2 Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 1.TÊN ĐỀ TÀI Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua Kefir từ nguyên liệu sữa gầy (năng xuất 18 triệu sản phẩm/ năm) 2.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU - Sữa gầy có hàm lượng chất khô 17%, hàm lượng chất béo 0,1% - Sữa chua có hàm lượng chất khơ 16%, hàm lượng chất béo 0,8%, đường 5% 3.NỘI DUNG CÁC PHẦN CỦA ĐỒ ÁN - Mục lục - Mở đầu - chương 1: Tổng quan nguyên liệu – sản phẩm - Chương 2: Chọn thuyết minh dây chuyền công nghệ - Chương 3: Tính cân vật chất - Chương 4: Tính chọn thiết bị - Kết luận - Tài liệu tham khảo CÁC BẢN VẼ - Dây chuyền công nghệ (A3) - Mặt phân xưởng sản xuất (A3) - Mặt cắt phân xưởng sản xuất (A3) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN NGÀY GIAO NHIỆM VỤ NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN MẠC THỊ HÀ THANH ĐỖ THỊ THƯƠNG Mục lục Chương 1: TỔNG QUAN Về NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 1.1 Tổng quan nguyên liệu 1.1.1 Sữa gầy 1.1.2 Hạt Kefir 12 1.1.3 Đường saccharose 14 1.1.4 Cream 40% 15 1.1.5 Chất ổn định 16 1.2 Tổng quan sản phẩm 17 1.2.1 Giới thiệu chung sữa chua 17 1.2.2 Phân loại 17 1.2.3 Giới thiệu sữa chua Kefir 18 1.2.4 Các sản phẩm sữa chua Kefir Việt Nam giới 18 1.2.5 Dinh dưỡng lợi ích sức khỏe sữa chua Kefir 20 1.2.6 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 20 1.2.7 Hình thức bảo quản 21 1.2.8 Tình hình sản xuất tiêu thụ sản phẩm Việt Nam giới 21 1.2.9 Sự tiêu thụ Kefir 23 Chương 2: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 24 2.1 Chọn phương án thiết kế 24 2.2 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 24 2.3 Thuyến minh dây chuyền công nghệ 25 2.3.1 Kiểm tra, xử lí sơ nguyên liệu 25 2.3.2 Lọc 26 2.3.3 Định lượng 27 2.3.4 Gia nhiệt sơ 27 2.3.5 Chuẩn hóa 27 2.3.6 Gia nhiệt sơ 27 2.3.7 Bài khí 27 2.3.8 Đồng hóa 28 2.3.9 Thanh trùng làm nguội 28 2.3.10 Lên men 29 2.3.11 Phối trộn 30 2.3.12 Làm lạnh 30 2.2.13 Ủ 30 2.3.14 Làm lạnh 30 2.3.15 Rót sản phẩm đóng nắp 31 Tài liệu tham khảo 32 Chương 1: TỔNG QUAN Về NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 1.1 Tổng quan nguyên liệu 1.1.1 Sữa gầy 1.1.1.1 Định nghĩa Sữa gầy hay gọi sữa tách kem (skim milk) hay sữa béo sữa khơng béo sản phẩm sữa tươi chiết tách thành phần kem sữa khỏi thành phẩm, chứa khoảng 0,1% chất béo, tức có hàm lượng chất béo khơng q 1% sữa tách béo hoàn toàn [1] 1.1.1.2 Tính chất vật lí Sữa chất lỏng đục chất béo, protein số chất khoáng sữa tạo nên Màu sắc sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng β-caroten có chất béo sữa Sữa gầy (sữa tách béo - skimmilk) thường sữa tươi ngả màu xanh nhạt Sữa bị có mùi đặc trưng vị nhẹ [1] Bảng 1 Một số tiêu sữa bò [1] Đại lượng Đơn vị đo Giá trị Đại lượng Đơn vị đo Giá trị Tỷ trọng g/𝑐𝑚3 1,028 ÷ 1,036 Nhiệt dung cal/g.℃ 0,933 ÷ 0,954 V 0,10 ÷ 0,20 dynes/cm 50 ᵒD 15 ÷ 18 riêng Điểm đơng ℃ -0,54 ÷ -0,59 đặc Thế oxy hóa khử Độ dẫn điện 1/ohm.cm 0,004 ÷ 0,005 Sức căng bề mặt 20℃ pH 6,5 ÷ 6,7 Độ chua 1.1.1.3 Thành phần hóa học Sữa chất lỏng hỗn hợp giàu dinh dưỡng, tỉ lệ cân đối chất: protein, lipid, glucid, khống, vitamin… Thành phần hóa học sữa người số loài động vật thể bảng 1.2 Bảng Thành phần sữa [2] Các thành phần chính Khối lượng 247g sữa gầy Nước 224,28 g Năng lượng 86 Kcal + Carbohydrate 11.98 g + Protein tổng 8.4 g + Casein 2,8 g + Chất béo 0,44 g + Khoáng 1,9 g Hàm lượng thành phần sữa dao động phạm vi rộng, phụ thuộc vào khác biệt giống, điều kiện tự nhiên điều kiện chăn nuôi Sữa loài động vật khác khác Sữa bao gồm thành phần nước chất khơ [1] • Nước Nước tự chiếm 96 – 97% tổng lượng nước Nước liên kết chiếm tỷ lệ nhỏ, khoảng – 4% Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào thành phần nằm hệ keo: protein, phosphatit, polysacarit • Chất khơ + Chất béo Đối với sản phẩm sữa lên men chất béo ảnh hưởng đến trạng thái mùi vị sản phẩm Chất béo sữa có hai loại: − Chất béo đơn giản (glycerit sterit):gồm acid béo no không no (acid oleic, acid palmitic, acid stearic) − Chất béo phức tạp: thường có chứa P, N, S phân tử Tên gọi chung phosphoaminolipit, đại diện lexitin xephalin + Protein * Protein: Protein sữa chất đạm hoàn thiện chứa hầu hết acid amin đặc biệt acid amin khơng thay (có đến 19 loại) - Trong sữa có protein chủ yếu: Casein chiếm khoảng 75 – 85% , protein hoà tan chiếm 15 – 25% Trong thành phần casein thành phần quan trọng nhất, chúng tồn dạng micelle Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần lại loại casein khoáng gồm calci, magie, phosphate citrate Hình 1.1 Cấu trúc micelle casein [1] Mỗi micelle có khoảng 400 – 500 tiểu micelle có dạng hình cầu, đường kính dao động từ 10 – 15nm Các tiểu micelle liên kết với nhờ liên kết muối calci phosphate Ca3(PO4)2 tương tác gốc kỵ nước Nó bao gồm nhiều loại casein khác : casein, casein, casein, casein Protein hồ tan gồm có - lactoglobulin, α – lactalbumin, peptone – protease, immunoglobulin + Đường Lactose Là thành phần chủ yếu đường chứa sữa với hàm lượng khoảng 50g/l, tồn chủ yếu dạng (ngậm nước) β trạng thái cân theo tỉ lệ định điều kiện nhiệt độ định.Lactose bị thủy phân tạo phân tử glucose phân tử galactose C12 H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6 (lactose) (glucose) (galactose) Đường lactose hịa tan đường saccharose nhiệt độ Độ hịa tan đường lactose tỷ lệ thuận theo nhiệt độ bị thủy phân chậm theo nhiệt độ (bền 100oC) Sự có mặt đường lactose góp phần biến màu sữa cơng nghệ q trình chế biến nhiệt độ cao Đường lactose dễ bị lên men tác dụng vi sinh vật để tạo sản phẩm khác Quan trọng tạo thành acid lactic sản xuất sữa lên men + Hàm lượng muối khoáng Hàm lượng chất khoáng sữa dao động từ 8-10g/l Các muối sữa dạng hoà tan dung dịch keo dễ bị phá vỡ nhiệt độ pH, muối khoáng sữa hầu hết dạng dễ đồng hoá + Các Vitamin Vitamin sữa chia thành nhóm: − Vitamin tan nước: B1 , B2, B3, B5, B6, B12, C, PP…Trong hàm lượng vitamin nhóm B thường ổn định − Vitamin tan chất béo: A, D, E… chịu ảnh hưởng sâu sắc thành phần thức ăn điều kiện thời tiết Bảng 1.3 Hàm lượng số vitamin sữa bò [3] Vitamin A D E K B1 B2 B3 Hàm lượng 0,2 ÷ 2,0 mg/l 0,375 ữ 0,500 àg/l 0,75 ữ 1,00 mg/l 80 µg/l 0,44 mg/l 1,75 mg/l 0,94 ml/l Vitamin B5 B6 B12 C Biotine Acid folic Hàm lượng 3,46 mg/l 0,5 mg/l 4,3 µg/l 20 µg/l 30 µg/l 2,8 µg/l + Enzyme Enzyme tuyến vú tiết vi sinh vật sữa tổng hợp nên Có 60 enzym sữa Nhóm enzyme thủy phân: lysozyme, phosphatase, galactase, protease, lipase, amylase Trong đó, vai trị enzyme lipase có tính định đến q trình chế biến bảo quản sữa Lipase có tác dụng thủy phân liên kết este triglyceride tạo thành acid béo tự Nhóm enzyme oxy hóa: reductase, lactoperoxidase, catalase Các enzyme có vai trị quan trọng q trình làm biến tính sữa [3] + Acid hữu Trong sữa chứa nhiều acid hữu như: acid citric, lactic, acetic, Trong đó, acid citric acid quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho sữa nhờ tạo thành acetoin, diacetyl 2,3- butylen glycol [3] + Hormone Hormone tuyến nội tiết tiết giữ vai trị quan trọng q trình sinh trưởng động vật Trong sữa bị có nhiều loại hormone chia làm ba nhóm: proteohormone, hormone peptide, hormone steoride 1.1.1.4 Vi sinh vật sữa Gồm : Vi khuẩn, nấm men, nấm mốc Nấm men: hình cầu, elip, trụ, kích thước lớn từ 9m Một số nấm men sử dụng đường lactose cho trình trao đổi chất Chúng phát triển sữa gây biến đổi thành phần hóa học q trình bảo quản sữa Nấm mốc: Chủ yếu Mucor Rhizopus Chúng gây nên biến động xấu đến trình sản xuất phomat dạng nhão Ngồi cịn có: Penicilium, Aspergillus Vi khuẩn: tế bào đồng Các vi khuẩn sữa: Coccus, Bacterium, quan trọng vi khuẩn lactic phổ biến tự nhiên Người ta sử dụng loài vi khuẩn lactic để thực số chuyển hóa cần thiết cơng nghệ lên men sản phẩm từ sữa yaourt, kefir, phô mai, bơ [3] 1.1.1.5 Tiêu chuẩn chất lượng Sữa gầy đưa vào sản xuất cần phải đạt tiêu bảng 1.4 Bảng 1.4 Các tiêu chất lượng sữa gầy [4] Chỉ tiêu hóa lý pH 6,5 ÷ 6,7 Độ chua (oT) 16 ÷ 18 Tỷ trọng (kg/l) 1,028 ÷1,036 Thế oxy hóa khử (V) 0,10 ÷ 0,20 Sức căng bề mặt 20C 50 (dynes/cm) Độ dẫn điện (1/ohm.cm) 0,004 ÷ 0,005 Nhiệt dung riêng (Cal/g.C) 0,933 ÷ 0,954 Chỉ tiêu cảm quan Màu Từ trắng đục đến xanh nhạt Mùi Mùi đặc trưng, khơng có mùi lạ Vị Vị nhẹ, khơng có vị lạ Trạng thái Đồng nhất, khơng phân lớp Tạp chất nhìn mắt thường Khơng có Chỉ tiêu vi sinh vật Tên tiêu Giới hạn tối đa cho phép N C m M Phân loại tiêu Số lượng vi khuẩn tổng số đến 30oC tối đa Số lượng vi khuẩn tổng số đến 30oC tối đa Vi sinh vật gây bệnh