Quy trình thiết kế nhà máy chế biến sữa tiệt trùng đóng hộp công suất 300.000 lít/ngày

Vùng nguyên liệu [13]

Đồng thời việc chăn nuôi bò sữa đã được nhiều gia đình triển khai, lượng bò sữa của toàn huyện chiếm 5.245 con, trong đó lượng bò của các hộ dân cá nhân trong vùng đạt 3.247 con, với lượng sữa cung cấp của giống bò Hà Lan thuần chủng này là 18÷20 kg sữa/con/ngày. Mạng lưới thuỷ văn tự nhiên phân bố khá đều với mật độ tương đối cao, đáng kể là hệ thống hạ lưu sông Kôn chia thành hai nhánh Nam phái và Bắc phái, tiếp với sông An Tượng chia thành năm nhánh phân bố đều trên địa bàn thị xã cùng với Hồ Núi Một và mạng lưới kênh mương nhân tạo đã tạo nên cảnh quan đa dạng, thuận lợi cho quy hoạch xây dựng và phát triển nhà máy.

Quy trình công nghệ sản xuất sữa tươi tiệt trùng đóng hộp

Thuyết minh quy trình 1. Yêu cầu về nguyên liệu

Sữa khi mới vắt xong có nhiệt độ khoảng 37oC, ở khoảng nhiệt độ này cùng với sự có mặt của nhiều thành phần dinh dưỡng trong sữa thì đây là giai đoạn rất thuận lợi cho vi khuẩn gây hư hỏng sữa phát triển, do đó cần làm lạnh nhanh xuống 4oC và phải giữ nhiệt độ này trong suốt quá trình chờ chế biến cũng như khi chở trên xe bồn đem sữa về nhà máy chế biến sữa. Tại nhà máy công nhân đảm nhiệm vị trí tiếp nhận sẽ tiếp nhận hồ sơ, kiểm tra số liệu thời gian vắt sữa cho đến thời gian tiếp nhận, nhân viên bên kiểm tra sẽ tiến hành lấy mẫu để kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh, độ tươi, độ sạch và kiểm tra hàm lượng chất béo, tổng hàm lượng chất khô cũng như chỉ tiêu cảm quan sữa tươi ban đầu.

Số liệu ban đầu Nguyên liệu

Tính cân bằng vật chất

Sau khi rót hộp, các hộp sữa sẽ được xếp vào các thùng carton với lượng 48 hộp/thùng. Sau khi rót hộp, các hộp sữa sẽ được xếp vào các thùng carton với lượng 48 hộp/thùng. Quy trình sản xuất sữa tươi tiệt trùng có đường và không đường RE giống nhau từ khâu tiếp nhận cho đến khi bước vào công đoạn phối trộn.

Tính theo năng suất của phân xưởng trong một mẻ sản xuất và theo cơ cấu sản phẩm trong một ngày

Tổng kết cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa tiệt trùng có đường hương dâu.

Xe bồn

Thiết bị thu nhận sữa tươi

- Nguyên lý vận hành: Hệ thống được tự động hóa và điều khiển tự động nhờ bộ điều khiển từ xa. - Cụm thiết bị thu nhận sẽ được đặt trên cùng mặt phẳng với nơi các xe bồn đến giao sữa. Sữa sẽ được bơm hút vào bồn bài khí, tại đây các bọt khí sẽ bị phá vỡ, không khí được loại bỏ, đồng thời khối sữa sẽ được đi qua hệ thống lọc nhằm loại trừ các tạp chất rơi rớt vào khi vắt hay vận chuyển sữa góp phần làm cho kết quả đo thể tích sữa được chính xác hơn và chất lượng sữa được.

Thiết bị làm lạnh

Sau khi nạp lượng sữa đã đo lường sẽ được ghi kết quả lại trên đồng hồ đo của hệ thống. Ứng dụng: Trong ngành công nghệ thực phẩm, làm mát làm lạnh, hay sử dụng để làm bộ phận gia nhiệt, làm nóng. Nguyên lý hoạt động: Đây là thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm, sữa sẽ được trao đổi nhiệt với nước lạnh 2oC, ở áp suất 3 bar, làm cho nhiệt độ của sữa nguyên liệu giảm xuống còn dưới 4oC.

Bồn tạm chứa

Như vậy số bồn chứa cần dùng là 2 bồn để đảm bảo sản xuất và vệ sinh.

Bồn cân bằng trung gian và bồn chứa cream

Bồn này chỉ chứa trong thời gian ngắn nên thể tích 4.000 lít là đảm bảo.

Thiết bị ly tâm tiêu chuẩn hóa chất béo Lượng sữa cần vào ly tâm chuẩn hóa trong 1 mẻ là

Nhờ tác dụng của lực ly tâm, các tạp chất có trong sữa do nặng hơn so với plasma nên bị bắn vào thành tang quay và sẽ tập hợp vào khoảng không gian giành chứa tạp chất, sau thời gian nhất định sẽ tự động được thải ra ngoài. Các cầu béo có kích thước càng lớn sẽ tập trung càng gần tâm, dưới tác dụng của gia tốc hướng tâm thì các cầu béo nhẹ hơn sẽ chuyển động về phía trục quay và tập trung ở trục giữa, do đó càng xa tâm thì lượng cream càng giảm dần. Dưới tác dụng của áp suất đẩy khi tiếp tục bơm sữa nguyên liệu vào thì sữa gầy và cream sẽ bị đẩy lên phía trên và theo đường dẫn đi ra ngoài[4].

Thiết bị bài khí

Thiết bị đồng hóa

Vậy ta chọn 2 thiết bị đồng hóa như trên để đảm bảo quá trình sản xuất. Sữa đi vào thiết bị, tại buồng tăng áp sữa chuyển động với vận tốc 9 m/s. Sữa đẩy nhanh vào khe van rất nhỏ, do sự thay đổi đột ngột của tiết diện của dòng sữa từ buồng tăng áp vào khe van sẽ làm cho vận tốc sữa chuyển động trong khe van tăng cao đạt 200÷300 m/s.

Thiết bị thanh trùng, gia nhiệt

Bồn chứa sau thanh trùng

Vậy ta chọn 2 bồn chứa có kích thước như trên để đảm bảo cho quá trình sản xuất và vệ sinh.

Thiết bị phối trộn

- Công dụng: Phối trộn đường, chất ổn định vào sữa đã được gia nhiệt trước, dưới tác dụng của bơm tuần hoàn sẽ làm hòa tan vào trong sữa. Sữa sau khi được gia nhiệt đến 68oC sẽ được bơm qua thiết bị phối trộn, đường và chất ổn định sẽ được đổ vào phễu tiếp nhận. Nhờ cơ cấu đặc biệt của thiết bị này mà đường và chất ổn định được cuốn theo dòng chảy vào bồn trộn có cánh khuấy, dưới tác dụng của cánh khuấy và áp lực trong quá trình bơm tuần hoàn từ bồn trộn qua thiết bị phối trộn đã hòa tan đường và chất ổn định vào dịch sữa.

Bồn trộn và bồn ủ socola

- Các bộ phận tiếp xúc với thiết bị được chế tạo bằng thép không rỉ. Vậy ta chọn 1 thiết bị phối trộn để đảm bảo cho quá trình sản xuất.

Bồn chứa sau trộn

Công dụng: Chứa sữa sau khi trộn, ổn định chất lượng sữa và là nơi trữ sữa cho quá trình lọc sau trộn. Bồn có hình trụ đứng, đáy chỏm cầu, được chế tạo từ vật liệu không rỉ.

Thiết bị lọc

Bố trớ 2 ống lọc ở khu tiếp nhận làm sạch sữa và 2 ống bố trí trước khi sang thiết bị tiệt trùng UHT.

Hệ thống UHT

Hơi nóng cấp nhiệt cho ống, ống dẫn truyền nhiệt cho sữa đi bên trong ống làm nhiệt độ sữa tăng lên, khi nhiệt độ vào khoảng 90oC sữa đi qua khoang tách whey protein, sữa tiếp tục được dẫn qua khoang tiệt trùng, tại đây nhiệt độ sữa được nâng lên đến 138oC và được giữ ở khoảng nhiệt đó trong vòng 4 giây.

Bồn chờ rót

Vậy ta chọn 2 bồn có thể tích 30.000 lít để chứa hết khối sữa sau tiệt trùng và chờ quá trình rót.

Máy rót hộp

Vậy chọn 4 máy chiết rót để đảm bảo cho quá trěnh sản xuất vŕ vệ sinh.

Hệ Thống hoàn thiện sản phẩm

Chọn bơm

Thùng phối trộn hương

Phó giám đốc sản xuất Phó giám đốc kỹ thuậtPhó giám đốc kinh tế PHẦN 6.

Sơ đồ tổ chức

Tính nhân lực

Tính khu đất xây dựng nhà máy 1. Diện tích khu đất

Từ đó chọn hệ số dự trữ công suất phù hợp tránh hệ số dự trữ quá nhỏ gây ra hiện tượng quá tải khi sản xuất và ngược lại thì sẽ tiêu thụ nhiều công suất, đồng thời do chạy non tải sẽ làm cho hệ số công suất cos φ giảm. Trong phân xưởng sản xuất chính nhiều máy móc thiết bị và thao tác của công nhân phải chính xác, do đó phải được chiếu sáng đầy đủ, nhất là vào ban đêm. Đề phòng mất điện và đảm bảo cho quá trình sản xuất của nhà máy được diễn ra bình thường khi có sự cố điện lưới thì cần phải trang bị một máy phát điện dự phòng.

Tính hơi và chọn nồi hơi

Nước dùng để phục vụ cho quá trình vệ sinh thiết bị trong một ngày sản xuất được tái sử dụng nếu như quá trình kiểm tra đạt chất lượng. Lượng nước để vệ sinh thiết bị ở chế độ Full CIP lấy bằng 15% thể tích bồn lớn nhất là bồn nguyên liệu. - Các thiết bị tại các phân xưởng từ khâu tiếp nhận đến khâu đóng gói hoàn thiện sản phẩm đều được vệ sinh bằng hệ thống CIP.

Tính nước 1. Cấp nước

Đường ống dẫn nước trong phân xưởng sản xuất chính là đường khép kín và bố trí sát tường, cách nền 4÷5 m, ống dẫn làm bằng thép không rỉ. Để tiết kiệm nước có thể tập trung vào các bể chứa để sử dụng vào các nơi không yêu cầu có độ sạch cao và cho về lò hơi. Bao gồm từ các nơi như: Nước rửa thiết bị, rửa sàn nhà, các loại nước này chứa nhiều tạp chất hữu cơ nên không sử dụng lại được và nó là môi trường tốt cho vi sinh vật hoạt động vì vậy loại nước này phải được xử lý trước khi thải ra môi trường, rãnh thoát nước này phải có nắp đậy.

Tính lạnh và chọn máy nén 1. Tính lạnh

Tính nhiên liệu

An toàn lao động luôn luôn được mọi nhà máy sản xuất đặt lên hàng đầu, quá trình đảm bảo an toàn lao động trong nhà máy sẽ góp phần bảo vệ sức khỏe của người công nhân, kéo dài tuổi thọ của thiết bị và tránh cũng như giảm thiểu được các thiệt hại về kinh tế, con người cho nhà máy. - Đường dây dẫn điện, các hệ thống cầu dao điện, tụ điện phải đặt nơi khô ráo dễ xử lý khi có sự cố xảy ra, ở những nơi ẩm ướt có hệ thống bảo vệ và kiểm tra thường xuyên các vị trí, chú ý đến nơi ẩm ướt. - Công nhân trong phân xưởng, đặc biệt công nhân hoạt động ở phòng nồi hơi cần được cấp bảo hộ lao động đặc trưng và được đào tạo kỹ thuật, kiến thức sử dụng lò hơi, cách cấp cứu khi có người bị bỏng hơi.

Vệ sinh công nghiệp

Xử lý nước thải

Từ đây cho thấy trong nước thải của nhà máy chế biến sữa có rất nhiều hợp chất hữu cơ, nó là môi trường lý tưởng cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến môi trường sống và làm việc của con người nếu như không được xử lý trước khi thải ra ngoài. Do đó việc xử lý nước thải là cần thiết và được mọi nhà máy áp dụng nhiều biện pháp khác nhau để xử lý, khi nước thải đạt tiêu chuẩn nước thải đang được áp dụng hiện tại thì mới được thải ra ngoài môi trường. Sau đó, nước thải được bơm vào bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), được các vi sinh vật kỵ khí sử dụng phần lớn chất hữu cơ có trong nước thải và sinh khí mà chủ yếu là khí CH4, được thu lại về bình chứa để làm khí đốt.