Thiết kế nhà máy chế biến sữa hiên đại năng suất 20 triệu lít/năm gồm 2 dây chuyền sản xuất, thuyết minh, động học máy, kết cấu máy, nguyên lý máy, cấu tạo máy, quy trình sản xuất
Sữa là sản phẩm cung cấp gần như đầy đủ chất dinh dưỡng cho con người. Vì vậy nó là nguồn thực phẩm rất quan trọng và không thể thiếu đối với con người. Đặc biệt sản phẩm sữa chua rất giúp ích cho đường ruột.Do đó cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp chế biến sữa nói riêng cũng đã và đang phát triển.
Hiện nay nền công nghiệp chế biến sữa của nước ta vẫn còn non trẻ. Nguồn sữa bò tươi của nước ta còn thiếu nhiều nên phải nhập từ nước ngoài nguyên liệu sữa bột. Vì vậy, việc xây dựng nhà máy sử dụng sữa bột làm nguyên liệu là giải pháp tích cực hiện nay.
Là một sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm-sinh học, tôi chọn đề tài :
Thiết kế nhà máy chế biến sữa hiên đại năng suất 20 triệu lít/năm gồm 2 dây chuyền sản xuất:
-Sữa tươi tiệt trùng có đường
-Sữa chua đặc hương dâu
PHẦN I
LẬP LUẬN KINH TẾ-KĨ THUẬT
1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy sữa:
Sữa là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, trong khi đó nhu cầu sử dụng hàng ngày của con người cũng tương đối lớn,không những gia tăng cả về số lượng lẫn chất lượng mà còn đòi hỏi đầy đủ về an toàn vệ sinh thực phẩm .Việc xây dựng nhà máy chế biến sữa sẽ đáp ứng được phần nào nhu cầu của người tiêu dùng trong nước đồng thời hướng đến xuất khẩu.Khi nhà máy đi vào hoạt động không những góp phần giải quyết công ăn việc làm mà còn tăng thu nhập cho người lao động , mang lại nguồn lợi nhuận to lớn cho nhà đầu tư.
Nhà máy sữa được xây dựng đảm bảo các yêu cầu sau :
- Vị trí đặt nhà máy :gần nguồn nguyên liệu , thị trường tiêu thụ sản phẩm
- Giao thông vận tải thuận lợi .
- Việc cung cấp điện và nhiên liệu dễ dàng .
- Cấp thoát nước thuận lợi .
- Nguồn nhân lực dồi dào .
1.2. Vị trí đặt nhà máy
Từ những nguyên tắc trên, sau quá trình nghiên cứu tôi chọn địa điểm xây dựng nhà máy chế biến sữa tại Khu Công Nghiệp Hòa khánh-thành phố Đà Nẵng. Lý do Đà Nẵng là một thành phố lớn tiêu thụ sữa bậc nhất miền trung và là cầu nối giữa hai mièn Nam Bắc .Hơn nữa ,chính quyền thành phố đang có những chính sách ưu đãi rất thiết thực cho các nhà đầu tư cả về giá đất và các điều kiện khác.Nhà máy xây dựng tại đây sẽ được hưởng các điều kiện thuận lợi như:giao thông vân tải,cấp thoát nước,năng lượng và nguồn nhân lực.
1.3. Giao thông vận tải
Giao thông vận tải của nhà máy khá thuận lợi, thuộc loại bậc nhất miền trung . Nhà máy nằm gần đường quốc lộ 1A và cảng Tiên Sa .Đây là điều kiện rất để vận chuyển nguyên liệu , nhiên liệu, sản phẩm , máy móc thiết bị , ...
1.4. Cấp thoát nước
Nhà máy chế biến sữa cần một lượng nước lớn do vậy nước sẽ được cung cấp từ nhà máy nước của khu công nghiệp .Ngoài ra nguồn nước còn được lấy từ các giếng khoang và được xử lí đạt yêu cầu của nước thủy cục.
Nước thải của nhà máy sau khi được xử lí sẽ được thải ra ngoài .
1.5. Năng lượng
Nhà máy sử dụng mạng lưới điện cùng với mạng lưới điện của khu công nghiệp với điện áp 220/380V . Để đề phòng mất điện, nhà máy sử dụng thêm máy phát điện dự phòng .
1.6. Nguồn nhân lực
Thành phố Đà Nẵng là một thành phố đông dân cư tập trung nhiều trường đại học, cao đẳng và trung học chuyên nghiệp. Đây là nguồn nhân lực dồi dào cho nhà máy. Ngoài ra nhà máy còn thu hút thêm các cán bộ lành nghề có nhiều kinh nghiệm.
1.7. Sự hợp tác hóa:
Nhà máy hợp tác với các nhà máy khác nằm trong khu công nghiệp như công ty nhựa, công ty bao bì, nhà máy khí nén, nhà máy xử lí nước, nhà máy bia,...để cùng chung phát triển cơ sở hạ tầng, điện, nước nhằm giảm thiểu chi phí vốn đầu tư.
Ngoài ra nhà máy còn liên kết với các dự án nuôi bò sữa của nông dân vùng lân cận để dần dần hình thành nguồn nguyên liệu chính cho nhà máy sau này, thay thế dần nguồn nguyên liệu sữa bột nhập ngoại của nước ngoài. Đây là điều đáng và nên làm trong tương lai.
PHẦN II
NGUYÊN LIỆU
2.1. GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU SỮA TƯƠI.
Sữa là loại thực phẩm rất giàu chất dinh dưỡng . Trong sữa có đầy đủ các chất cần thiết cho việc tạo thành các tổ chức cơ thể và cơ thể có khả năng hấp thụ sữa rất cao. Trong sữa có đầy đủ các chất dinh dưỡng như chất béo , đường lactoza , các vitamin , chất khoáng , các enzym ,...Ngoài ra trong sữa còn có đầy đủ các axit amin không thay thế . Đây là các axit amin rất cần thiết cho cơ thể .Có thể nói rất ít loại thực phẩm nào mà toàn diện về các chất như sữa.
Nguyên liệu ban đầu của dây chuyền là sữa bột gầy, vì vậy trong sữa chứa hầu hết các phần giống nhau như trong sữa tươi, chỉ khác về hàm béo, hàm lượng nước, một phần nhỏ vitamin.Về mặt hoá lý thì sữa sau khi tiêu chuẩn hoá gần giống với sữa tươi.
Thành phần hoá học của sữa tươi:
2.1.1. Chất béo:
Gồm 2 loại : Đơn giản và phức tạp.
- Chất béo đơn giản: Có hàm lượng 35 đến 45g/l đối với sữa tươi gồm các axit béo no và không no như: axit oleic, palmitic, Stearic.
- Chất béo phức tạp : Chất béo này thường chứa các phần tử nitơ, photpho , lưu huỳnh. Các axit béo phức tạp này có tên chung là photpho amino axit. Đại diện quan trọng nhất của axit béo này là lexitin.
* Đặc tính hoá lý của chất béo:
- Mật độ quang ở 150C: 0,91 -0,95 :
- Nhiệt độ nóng chảy: 31 - 360C
- Nhiệt độ đông đặc : 25 - 300C
- Chỉ số iốt : 25 - 45
- Chỉ số xà phòng : 218 - 235
- Chỉ số axit bay hơi không hoà tan : 1,5 - 3
- Chỉ số axit bay hơi hoà tan : 26 - 30
- Chỉ số khúc xạ : 1,453 - 1,462
* Cấu trúc chất béo có trong sữa:
Chất béo trong sữa có dạng hình thù của các hạt tiểu cầu hoặc hình ovan với đường kính 2 –10 mm tuỳ thuộc vào giống bò sản sinh ra sữa. Cấu trúc các hạt hình cầu được bao bọc bởi một màng Protein và màng này có 2 phần : Một phần có thể hoà tan trong nước và một phần thì không. Bề mặt bên trong của màng có liên quan mật thiết với một lớp phụ có bản chất Phospholipit, có thành phần chủ yếu là lexitin và cephalin. Đây là những chất béo phức tạp có hàm lượng 0,3 - 0,5g/l.
Ngoài ra, màng tế bào còn chứa nhiều chất khác với hàm lượng nhỏ chủ yếu là Cu, Fe, Enzim. Enzim chủ yếu là photphataza mang tính kiềm tập trung trong phần protit và enzim reductaza có trong phần không hoà tan được.
Trong quá trình bảo quản, luôn xảy ra sự phân chia các glyxerit trong lòng các tiểu cầu mang đặc tính chung như sau: Phần trung tâm của hạt tiểu cầu chứa các glixetit có điểm nóng chảy thấp, giàu hàm lượng axit oleic và luôn ở trạng thái lỏng trong điều kiện nhiệt độ môi trường. Trong khi đó, phần ngoại vi nơi tiếp xúc với màng chứa các glyxerit có chỉ số iod thấp (5 - 6) nhưng lại có điểm nóng chảy rất cao và đông đặc lại ở nhiệt độ môi trường. Vì lẽ đó, xu thế chung của các hạt chất béo có trong sữa sẽ liên kết lại với nhau để tạo thành hạt hình cầu có kích thước lớn hơn. Đó là nguyên nhân gây nên trạng thái mất ổn định của chất béo có trong sữa và đó là nguyên nhân gây nên sự phân lớp chất béo và các thành phần trong sữa.
2.1. 2. Protein.
Protein trong sữa là một chất đạm hoàn thiện nhất, vì nó chứa hầu hết các loại axit amin đặc biệt là axit amin không thay thế.
................................................................................................
Trong các thành phần trên, Cazein được coi là thành phần quan trọng nhất của sữa.Về mặt cấu trúc, cazein là các hạt cầu có đường kính thay đổi từ 40 - 200 mm và bằng phương pháp ly tâm người ta có thể tập hợp tất cả các hạt này ở thể lắng như keo có màu trắng hoặc kết tủa cazein dưới dạng hạt mixen lớn nhờ quá trình axit hoá sữa đến pH đẳng điện (pH = 4,6).
2.1.3. Đường lactoza:
Là thành phần chủ yếu của đường chứa trong sữa, với hàm lượng khoảng 50g/l, tồn tại chủ yếu 2 dạng avà b. Lactoza khi bị thuỷ phân tạo ra các phần tử đường glucoza và một phần tử đường galactoza.
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
Lactoza Glucoza Galactoza
Trong sữa đường latoza luôn ở trạng thái hoà tan, khả năng hoà tan và kết tinh của lactoza cho ta những ứng dụng quan trọng trong chế biến sữa.Hai đường a-b lactoza luôn tốn tại cân bằng trong chất lỏng theo một tỷ lệ nhất định và cân bằng này được thay đổi bởi nhiệt độ.
Đường lactoza ít hoà tan hơn đường sacharoza ở cùng nhiệt độ và ít ngọt hơn. Độ hoà tan của đường lactoza tỷ lệ thuận theo nhiệt độ và nó bị thuỷ phân rất chậm theo nhiệt độ ở nhiệt độ cao.Sự có mặt của đường lactoza góp phần biến màu của sữa trong công nghệ nếu quá trình chế biến ở nhiệt độ cao.
Đường lactoza dễ bị lên men dưới tác dụng của vi khuẩn để tạo ra các sản phẩm khác nhau. Quan trọng nhất là tạo thành axit lactic trong sản xuất sữa lên men.
C12H22O11 + H2O 4CH3CHOH - COOH + H2O + CO2
lactoza Axit lactic
Axit lactic này dưới tác dụng của một số vi khuẩn đặc biệt tạo thành axit propionic hay axit butyric.
3CH3CHOH - COOH CH3(CH2)2COOH + 2CO2 + 2H2
Axit butilic
CH3CHOH-COOH CH3-CH2COOH + CO2 + H2O + CH3-COOH
Axit propionic
Nếu dưới tác động của nấm men đặc biệt thì đường lactoza sẽ tạo thanh các chất theo phản ứng sau:
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
Lactoza Glucoza Galactoza
2.1.4. Các loại muối khoáng.
Hàm lượng của nó trong sữa khoảng: 9 -9,1 (g/l)
Các muối khoáng trong sữa chủ yếu gồm : Muối clorua, photphat, xitrat, sunphatnatri, bicacbonnat. Các muối khoáng trong sữa tồn tại dưới 2 dạng cân bằng: dạng hoà tan và dạng keo. Tuy nhiên, dạng cân bằng này có thể phá vỡ dưới các yêu tố công nghệ: pH, nhiệt độ ...
Sự tồn tại cân bằng của muối Ca ở dạng hoà tan và dạng phức của các thể keo là có ý nghĩa lớn hơn cả vì nó quyết định đến sự ổn định của sữa. Sự tăng lên hàm lượng Ca sẽ làm tăng khả năng bất ổn định, đặc biệt trong quá trình đun nóng và quá trình lên men.
Để tránh hiện tượng này thông thường người ta cho thêm vào sữa những dạng phức tạp đó là các muối photphat hoặc xitrat với liều lượng thích hợp.
2.1.5. Axit hữu cơ.
Trong sữa chứa nhiều axit hữu cơ như : axit citric, lactic, axetic ... Trong đó, axit citric là axit cực kỳ quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho sữa nhờ vào quá trình.
Axit citric diaxetyl axetoin 2,3 butylen glycol
2.1.6. Các chất xúc tác sinh học.
a. Vitamin :
Sữa được coi là thức ăn tiêu biểu nhất về số lượng vitamin tuy với hàm lượng không lớn lắm.Hàm lượng vitamin trong sữa cũng chia thành 2 nhóm theo khả năng hoà tan của chúng trong nước hay chất béo.
- Nhóm vitamin hoà tan trong chất béo: Vitamin A, D, E, chủ yếu nằm trong thành phần của mỡ sữa.
- Nhóm vitamin hoà tan trong nước : B, C, PP.
b. Các enzim:
Các enzim tồn tại trong sữa có ý nghĩa lớn trong công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm sữa cũng như bảo quản sữa, các enzim trong sữa được chia làm hai nhóm chính.
- Nhóm enzim thuỷ phân : gồm Lipaza, photphataza, galactaza, proteaza, amylaza. Trong đó, vai trò của các enzim Lipaza có tính quyết định đến quá trình chế biến và bảo quản sữa. Lipaza có tác dụng thuỷ phân chất béo tạo thành axit béo và glyxerin có pH = 9,4.
- Nhóm enzim oxy hoá : gồm Reductaza, lactoperoxydaza Catalaza. Các enzim này có vai trò quan trọng trong quá trình làm biến tính sữa.
2.1.7. Vi sinh vật trong sữa:
Gồm : Vi khuẩn, nấm men, nấm mốc.
- Nấm men : Có dạng hình cầu, elip, trụ, kích thước lớn nhất từ 2 - 9mm. Phần đông các loại chuyển đường thành rượu và sinh sản theo kiểu nảy chồi.
- Nấm mốc : Chủ yếu là Muco va Rhizopus. Các loại nấm mốc này gây nên những biến động khi sản xuất các sản phẩm như : Bơ, phomát. Ngoài ra còn có : penicilium, Aspergillus.
- Vi khuẩn : Hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước không vượt quá vài micromet. Các vi khuẩn trong sữa : Cocus, Bacterium... quan trọng là vi khuẩn lactic.
Thông thường trong sữa chúng có đặc điểm :
+Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tuỳ tiện .
+Không sản sinh ra các hợp chất nitrat .
+Lên men các loại đường ở các điều kiện khác nhau .
+Ít hay không tiết ra enzym proteaza trong sữa
Hai loại vi khuẩn điển hình trong công nghệ chế biến sữa là:
- Streptococcus Thermophillus. Được coi là tác nhân của sự hình thành axit và quá trình chín của phomát.
- Streptococcus cremoris và Streptococcus lactic : Là tác nhân của sự đông tụ tự nhiên của quá trình phồng lên của phomát, tạo hương.
2.1.8. Nước.
Nước là thành phần lớn nhất và quan trọng của sữa tươi, chiếm 90% thành phần trong sữa. Nước trong sữa gồm nước tự do, nước liên kết, nước kết tinh và nước trương. Ngoài nước kết tinh ra thì tất cả những loại nước khác đều có giá trị trong công nghiệp chế biến sữa.
LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
3.1. SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA TƯƠI TIỆT TRÙNG CÓ ĐƯỜNG VÀ SỮA CHUA ĐẶC HƯƠNG DÂU :
3.2. THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ:
3.2.1. Thuyết minh các công đoạn chung cho hai dây chuyền sản xuất
3.2.1.1. Thu mua và kiểm tra chất lượng nguyên liệu:
Nguyên liệu chế biến sữa tươi và sữa chua đặc là bột sữa gầy, đường cát trắng, bơ, chất phụ gia, men khô, nước.Trong đó bột sữa gầy là nguyên liệu chính. Chất lượng của nguyên liệu ảnh hưởng lớn đến chất lượng của sữa thành phẩm nên trước khi đưa vào sủ dụng cần phải qua khâu kiểm tra ,đánh giá và phải đạt các tiêu chuẩn của nhà cung ứng và của nhà máy về các chỉ tiêu cảm quan,hóa lí và vi sinh
* Tiêu chuẩn nguyên liệu sữa bột:
- Chỉ tiêu cảm quan.
+ Màu sắc: Trắng ngà hoặc vàng nhạt
+ Mùi vị: Phải có mùi thơm tự nhiên đặc trưng của sữa không có mùi vị lạ(ôi khét, chua, mốc...)
+ Trạng thái: mịn đồng nhất, không vón cục, không lẫn tạp chất (như cỏ,rác,lông thú)
- Chỉ tiêu hoá lý:
+ Độ ẩm < 3%
+ Hàm lượng chất béo < 0,05%
+ Độ hoà tan: 98 -99%
- Chỉ tiêu vi sinh:
+ Tổng số tạp trùng không quá 5000 tế bào trong 1g bột sữa.
+ Coliform , salmonella,Ecoli không được có.
*Tiêu chuẩn bơ:
- Chỉ tiêu cảm quan:màu vàng kem,mùi thơm bơ,vị béo không có vị lạ, trạng thái sệt ở nhiệt độ bình thường.
- Chỉ tiêu hóa lí: điểm nóng chảy 23 đến 340C
- Chỉ tiêu vi sinh:nấm men mốc < 20 con/gam ,không có samonella
* Đường cát trắng RE
- Chỉ tiêu cảm quan:vi ngot không có mùi vị lạ, màu sắc trắng sáng ,trạng thái đồng đều, không vón cục,không lẫn tạp chất
- Chỉ tiêu hóa lí: .
+ Hàm lượng đường sacharoza tính bằng % chất khô: > 99,7%.
+ Độ ẩm < 0,05%
+ Hàm lượng đường khử tính bằng % phải :< 0,08%
+ Hàm lượng tro tính bằng % chất khô: < 0,05%
+ pH > 6
+ Dư lượng SO2 < 7 mg/kg
+ Cở hạt trung bình : 0,6-0,9 mm
- Chỉ tiêu vi sinh: tổng số tạp trùng 200 tế bào/10gam;nấm men nấm mốc
< 10 tế bào/10gam
* Chất ổn định (Phụ gia).
Chất ổn định bổ sung vào nhằm tạo trạng thái bền vững, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Chất phụ gia đưa vào sản phẩm phải đạt các yêu cầu sau:
- Không mang tính chất dinh dưỡng.
- Không độc hại đối với sức khoẻ con người.
- Phải tuân theo những quy định của tổ chức lương thực thế giới (FAO), tiêu chuẩn Việt Nam.
Trong công nghệ sản xuất sữa chua đặc, sử dụng chất ổn định có kí hiệu 5846, có thành phần chủ yếu là pectin, gclatin, tinh bột ngô biến tính.
* Men khô.
Được sử dụng để lên men tạo thành sản phẩm sữa chua đặc .Tên vi khuẩn sử dụng ở đây là Lactobacillus bulgaricus (L.bulgaricus) thuộc loài vi khuẩn lactic lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 45 -500C, trong môt trường có độ axit cao.
* Nước sản xuất:
Nước dùng để hoàn nguyên sữa bột phải tuân thủ qui định vệ sinh, độ cứng đạt yêu cầu. Nước trước khi đi vào sản xuất phải được xử lý loại tạp chất hữu cơ, khử độ cứng, khử trùng.
3.2.1.2 Cân định lượng.
- Mục đích : Định lượng bột sữa gầy cần dùng cho công đoạn hoàn nguyên.
- Tiến hành : sữa bột gầy được kiểm tra rồi cho qua gàu tải để vận chuyển lên cao,đổ xuống máng của vít tải.Tại đây sữa bột được vận chuyển đến cân định lượng để định lượng khối lượng sữa gầy cần đưa xuống thùng hoàn nguyên.
3.2.1.2 Hoàn nguyên sữa bột.
- Mục đích: Chuyển sữa bột từ dạng rắn sang dạng lỏng giống như sữa tươi ban đầu
- Tiến hành:
+ Quá trình hoàn nguyên sữa bột gầy bằng cách cho sữa bột vào thùng có cánh khuấy đã chứa sẵn lượng nước nhất định có nhiệt độ 45-50 0C.Trong quá trình hoàn nguyên, cánh khuấy được hoạt động liên tục nhằm phân tán đều bột sữa trong nước, tăng khả năng hoà tan, tránh vón cục, giảm thời gian ủ hoàn nguyên sau này.Chất phá bọt cũng được cho vào ở đây nhằm tránh tạo bọt.
+ Nước dùng cho hoàn nguyên là nước đã qua khâu kiểm tra xử lí đạt yêu cầu.
3.2.1.4.Tiêu chuẩn hoá.
- Mục đích:
Điều chỉnh hàm lượng chất béo của dịch sữa đạt yêu cầu công nghệ.Nguyên liệu sản xuất chính của đồ án này là sữa bột gày nên tiêu chuẩn hóa thực chất là bổ sung thêm mỡ sữa để đạt hàm lượng chất béo theo yêu cầu của sản phẩm.
- Tiến hành:
Bơ được hâm nóng trở thành dạng lỏng rồi được bơm vào thùng tiêu chuẩn hoá đã chứa sẵn dịch sữa với tỷ lệ đã tính trước, cánh khuấy của thùng hoạt động liên tục làm tăng khả năng phân tán mỡ sữa trong khối sữa.
3.2.1.5. Đồng hoá lần 1:
- Mục đích :
+ Vì các hạt chất béo có trong sữa dễ dàng liên kết nhau tạo thành các hạt cầu béo có kích thước lớn hơn và nổi lên trên bề mặt, tạo thành màng gây nên sự phân lớp. Đây là một trong những nguyên nhân chính làm mất ổn định trạng thái của sữa trong quá trình bảo quản.Vì vậy đồng hóa nhằm làm giẩm kích thước của các cầu mỡ, làm chúng phân bố đều trong sữa.
+ Đồng hóa là công đoạn rất quan trọng trong công nghệ chế biến sữa bổ sung chất béo vì nó làm tăng chất lượng về phương diện trạng thái,tránh hiện tượng tách pha trong quá trình bảo quản và tạo điều kiện cho công đoạn tiếp theo.
- Tiến hành:
+ Sữa sau tiêu chuẩn hóa được bơm qua máy đồng hóa nhờ bơm li tâm. Áp suất trong máy đồng hóa cần đạt được trong công đoạn này là 150-180 bar.
+ Dịch sữa sau đồng hóa được chứa trong thùng tạm chứa
.3.2.1.6 .Nâng nhiệt và làm lạnh:
- Mục đích:
Tiêu diệt một phần vi sinh vật và vô hoạt một phần enzym có sẵn trong sữa nhằm tránh những bất lợi cho công đoạn tiếp theo, nhất là công đoạn ủ hoàn nguyên trong thời gian khá dài.
- Tiến hành :
Dịch sữa trong thùng tạm chứa sau đồng hóa được bơm vào thiết bị thanh trùng , nhiệt độ thanh trùng là 75oC,thời gian thanh trùng là 5 phút.Sau đó sẽ được làm lạnh đến nhiệt độ 4-8oC
.3.2.1.7 . Ủ hoàn nguyên:
- Mục đích:
Sữa được ủ trong thời gian dài ở nhiệt độ thấp nhằm để nó dần dần trở lại trạng thái của sữa tươi nhưng vẫn đảm bảo hạn chế về sự phát triển của một số vi sinh vật.Các muối khoáng có trong sữa đặc biệt là ion Canxi sẽ liên kết với cazein là một loại protein chiếm phần lớn trong sữa để tạo thành cazeinat canxi ở trạng thái hòa tan nên giúp cho sữa có trạng thái đồng nhất tốt .Đây là một trong những công đoạn quan trọng quyết định đến chất lượng sữa.
- Tiến hành:
+ Sữa sau gia nhiệt và làm lạnh sẽ được bơm qua bồn ủ hoàn nguyên có bảo ôn nhiệt độ. Nhiệt độ ủ 2-6 0C trong thời gian 4-8 giờ
+ Mỗi bồn hoàn nguyên đựợc gắn một cánh khuấy nhỏ nằm sát đấy và được bật chạy liên tục trong suốt quá trình ủ hoàn nguyên.
3.2.2.Thuyết minh các công đoạn của dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng có đường:
.3.2.2.1.Phối trộn với siro 70 %:
- Mục đích: tạo cho sản phẩm có độ ngọt thích hợp cho người tiêu dùng
- Tiến hành:
+ Công việc phối trộn được thực hiện trong thùng có cánh khuấy nằm ở sát đấy thiết bị và hoạt động liên tục nhằm tăng sự hòa tan các chất với nhau
+ Vì quá trình sản xuất đi từ sữa bột nên hương trong nguyên liệu ban đầu rất hạn chế. Để khắc phục điều này thì hưong sữa và hương bơ sẽ được bổ sung với liều lượng rất nhỏ, khoảng 0,0001 % nhằm tăng cường hương cho sản phẩm làm cho sữa thành phẩm có mùi thơm tự nhiên như sữa bò tươi.
3.2.2.2. Đồng hóa lần hai:
Giống như thuyết minh phần 3.2.1.5 ,chỉ khác về áp suất đồng hóa
P = 180-200 bar
Sữa sau đồng hóa được dẫn qua thùng tạm chứa.
3.2.2.3.Tiệt trùng và làm nguội (UHT):
- Mục đích: diệt hoàn toàn vi sinh vật chịu nhiệt và bào tử của nó,kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm , đảm bảo an toàn tuyệt đối về mặt vi sinh cho sản phẩm
- Thực hiện:
+ Thiết bị chính ở công đoạn này là thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng Alpha-laval có nhiều ngăn.Quá trính được thực hiện qua 4 công đoạn chính:
* Nâng nhiệt sơ bộ
* Tiệt trùng
* Hạ nhiệt sơ bộ
* Hạ nhiệt đến nhiệt độ yêu cầu
+ Dịch sữa mới vào sẽ trao đổi nhiệt với dịch sữa sau tiệt trùng đẻ nâng nhiệt sơ bộ lên khoảng 85-90 0C .Tiếp theo dịch sữa sẽ trao đổi nhiệt với hơi từ lò hơi để nâng lên nhiệt độ tiệt trùng là 137-140 0C và sẽ được lưu ở nhiệt độ này trong thời gian 3 giây, áp suất tiệt trùng là 6 bar. Sau đó, dịch sữa sau tiệt trùng sẽ được trao đổi nhiệt với dịch sữa mới vào để hạ dần nhiệt độ. Cuối cùng dịch sữa sẽ trao đổi nhiệt với nước lạnh 2 0C để đạt nhiệt độ yêu cầu khi ra khỏi thiêt bị.
+ Toàn bộ quá trình tiệt trùng và làm nguội được điều khiển bằng chương trình đã lập trình sẵn.
3.2.2.4. Bồn chờ rót:
- Mục đích: chứa dịch sữa và đảm bảo vô trùng trước khi rót
- Tiến hành: Dịch sữa sau khi qua hệ tiệt trùng và làm nguội thì sẽ vào bồn chờ rót vô trùng.Bồn là một thiết bị kín có cánh khuấy .Toàn bộ hoạt động của bồn dược điều khiển bằng môt máy tính đã lập trình sẵn.
3.2.2.5. Máy rót sữa tươi Tetrapak:
- Mục đích:
+ Cách li sản phẩm với môi trường bên ngoài nhằm kéo dài hạn sử dụng của sản phẩm
+ Tạo kiểu dáng thích hợp cho tiêu dùng và thuận tiện khi bao gói vận chuyển
- Tiến hành:
+ Thể tích mỗi hộp sữa sau khi rót là 200 ml, là loại hộp giấy có hình dáng được yêu chuộng nhất trên thị trường hiện nay. Quá trình rót được thực hiện trên máy rót và bao gói tự động Tetrapak
+ Trước khi máy làm việc nhất thiết phải vệ sinh bằng xút, axit rồi tuần hoàn bằng nước sạch lần cuối. Ngoài ra cần phải kiểm tra nồng độ H2O2 ,ngằm cắt phải,ngằm cắt phải,bộ in ngày tháng lên bao bì xem có đạt yêu cầu.
+ Cấu tạo của lớp giấy bao bì sản phẩm gồm 7 lớp theo thứ tự như sau:
PE-mực in-giấy carton-Lamination PE-nhôm-PE1-PE2
+ Nguyên tắc hoạt động chính của máy rót như sau:
Khi máy chuyển sang chế độ sản xuất thì bao bì giấy từ cuộn bao bì được các con lăn dẫn qua bộ in hạn sử dụng rồi đưa bộ hàn strip một bên mép của bao bì. Kế tiếp bao bì được dẫn qua bể chứa dịch H2O2 35% để được sát khuẩn 2 bề mặt. Sau đó nó được dẫn qua bộ định hình ống và được hàn bên trong để tạo thành ồng giấy. Sữa được rót vào bao bì nhờ 1 phao rót đặc biệt. Hai ngàm trái và phải hoạt động liên tục vừa hàn ngang vừa cắt tạo thành những hộp sữa rơi xuống bộ phận ghép mí hộp giấy để tạo thành những hộp chữ nhật. Toàn bộ các thao tác trên được tự động bằng chương trình đã lập trình sẵn.
+ Trong tất cả các máy móc thiết bị chính trong nhà máy sữa thì máy rót thường xuyên gặp sự cố nhất vì vậy công nhân vận hành cần theo sát các hoạt động của máy.Khi gần hết cuộn bao bì hoặc cuộn strip thì phải bổ sung. Thường xuyên lấy mẫu để kiểm tra các mối hàn của bao bì sau mỗi 30 phút, sau khi khởi động máy,sau khi nối cuộn bao bì và sau khi nối strip
+ Các phương pháp kiểm tra độ bền của các mối hàn ngang và hàn dọc của bao bì hộp giấy thường là: thử mực,thử điện,kéo sợi strip
+ Sữa sau rót được bảo quản trong kho thành phẩm ở nhiệt độ thường của môi trường
3.2.3.Thuyết minh các công đoạn riêng của dây chuyền sản xuất sữa chua đặc hương dâu:
3.2.3.1. Phối trộn với phụ gia, dịch đường 17% :
- Mục đích:
+ Bổ sung dịch đường để tăng hàm lượng chất khô, tạo độ ngọt dịu cho sản phẩm,cung cấp thêm năng lượng nhưng phải trong tiêu chuẩn cho phép
+ Bổ sung phụ gia nhằm tạo tạng thái gel bền vững cho sản phẩm,làm cho sản phẩm mịn, mếm mại đồng nhất và dễ sử dụng.Phụ gia sử dụng ở đây là palsgaard 5805 có thành phần chủ yếu là: pectin, gelatin, tinh bột ngô biến tính
- Tiến hành:
Quá trình phối trộn được thực hiện trong thiết bị có cánh khuấy hoạt động liên tục để làm phân tán các chất vào trong dịch sữa. Trước đó dịch đường 17% được pha từ siro 70 % và được bơm vào thùng phối trộn.
3.2.3.2.Đồng hóa lần 2:
Giống như thuyết minh phần 3.2.1.5 ,chỉ khác về áp suất đồng hóa
P = 180-200 bar
Sữa sau đồng hóa được đưa qua thùng tạm chứa.
3.2.3.3. Thanh trùng và làm nguội:
