Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>CHƯƠNG I:</b>

<b>QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ</b>

<b>1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>2. Thuyết minh quy trình cơng nghệ2.1 Chuẩn hóa:</b>

❖ Mục đích: Tách cream ❖ Thiết bị

- Sữa tươi nguyên liệu sẽ được ly tâm tách cream bằng thiết bị ly tâm Tetra Centri AirTight H614 – Hãng Tetra Pak.

❖ Thông số công nghệ:

- Sữa tươi nguyên liệu được gia nhiệt sơ bộ lên 45<small>0</small>C trước khi vào thiết bị li tâm tách cream bằng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng.

- Sản phẩm ly tâm tách cream là: sữa gầy có hàm lượng béo là 0.05% và cream có

- Chế độ thanh trùng: 65<small>0</small>C trong 20 giây. - Tổng thời gian thanh trùng là: 47 phút.

<b>2.3 Cấy giống – lên men:</b>

❖ Mục đích:

- Giảm pH, tạo mơi trường thích hợp cho q trình đơng tụ, tổng hợp các hợp chất mang lại hương vị cho sản phẩm.

❖ Thiết bị:

- Bồn đông tụ Tetra Tebel OST 6CH – Hãng Tetra Pak. ❖ Thông số công nghệ:

<i>- Sử dụng chế phẩm vi khuẩn lactic TAO060 20U (Lactococcuslactis subsp,Lactococcus lactic subscemoris) với tỉ lệ giống cây là 2% (w/w) so với sữa nguyên liệu.</i>

- Trước khi cây giống chế phẩm vi khuẩn lactic sẽ được hoạt hóa trong mơi trường sữa vơ trùng trong thời gian 30 phút ở nhiệt độ 40<small>0</small>C.

- Môi trường lên men được bổ sung CaCl₂ với tỉ lệ 0.005% (w/w) so với sữa nguyên liệu.

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

- Sau khi hoạt hóa, tồn bộ canh trường lactic sẽ được cho vào bồn đông tụ cùng với sữa nguyên liệu để lên men. Thời gian lên men là 2 giờ ở nhiệt dộ phòng.

- Sữa sau khi lên men đã đạt được pH khoảng 5.8 (khoảng 2 giờ lên men ở nhiệt độ phòng) sẽ bổ sung chế phẩm rennet với tỉ lệ 0.01% (w/w) so với sữa nguyên liệu.

- Thời gian đông tụ là 2 giờ, ở nhiệt độ phòng.

- Huyết thanh sữa sẽ được tách ra cho đến khi hàm ẩm khối đơng cịn 60% thì dừng. - Quá trình tách huyết thanh sữa ở nhiệt độ phịng.

- Khối đơng sẽ được nghiền mịn và phối trộn với mật ong và AMF theo tỉ lệ lần lượt là 20% và 60% (w/w) so với khối lượng khối đông.

- Thời gian phối trộn là 30 phút, ở nhiệt độ phịng.

<b>2.7 Làm lạnh:</b>

❖ Mục đích: Bảo quản, ức chế sự lên men của vi khuẩn Lactic. ❖ Thiết bị: Tetra Spiraflo CC70.

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

❖ Thông số công nghệ: sản phẩm được làm lạnh xuống 2<small>0</small>C trong hệ thống ống lồng ống trước khi được bơm vào thiết bị rót.

- Dạng bao bì: TCA 200S – Tetra Pak.

- Thể tích phơ mai trong một sản phẩm là 200ml. - Đóng gói trong mơi trường vơ trùng, nhiệt độ phòng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

- Hàm lượng béo của sữa nguyên liệu sau chuẩn hóa: 0.05% - Hàm lượng béo trong cream thu được sau chuẩn hóa: 40% - Hàm lượng nước trong khối đông: 60%

<b>2.2 Cân bằng vật chất cho 100 kg sữa tươi nguyên liệu</b>

- Khối lượng sữa nguyên liệu: 100 kg.

- Tính khối lượng sữa sau chuẩn hóa theo hệ phương trình sau: M<small>2</small>+ M<small>3</small>= M<small>1</small>= 100

40M<small>2</small>+ 0.05M<small>3</small>= 4M<small>1</small>= 400 Với:

M₁: khối lượng sữa nguyên liệu với hàm lượng béo 4%. M<small>2</small>: khối lượng cream tách ra với hàm lượng béo 40%. M₃: khối lượng sữa sau chuẩn hóa với hàm lượng béo 0.05%. Giải hệ trên ta được:

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

- Lượng khối đông và lượng whey tách ra được tính theo dữ kiện sau:

<b>Bảng 4: Thành phần chất khô trong hỗn hợp sau đông tụ.</b>

<b>Bảng 5: Thành phần chất khô trong khối đông.</b>

Ta chọn hàm lượng nước trong khối đông là 60%. Vậy hàm lượng chất khô trong khối đông là 40%. Khối lượng khối đông (bao gồm tổn thất):

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

Mật ong: 20% khối lượng khối đông. AMF: 60% khối lượng khối đơng.

<b>Bảng 7: Thành phần hóa học của chất phối trộn.</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

- Khối lượng sản phẩm trước khi đóng gói: 23.731 kg. - Khối lượng sản phẩm sau khi đóng gói:

<b>1.1 Bồn chứa sữa nguyên liệu</b>

Lượng sữa nguyên liệu: 12,000 kg.

Thể tích sữa nguyên liệu: 12,000/1.032 = 11,628 lít.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Chọn thể tích bồn chứa là 13,610 lít. Thơng số kỹ thuật:

- Bồn chứa vơ trùng có lớp vỏ áo và cánh khuấy.

- Vật liệu: vật liệu bồn là thép không gỉ AISI 304, vật liệu ống và van là thép không gỉ AISI 316.

- Áp suất làm việc max: 300 Kpa (3 bar). - Cơng suất motor: 1KW.

<b>Hình 1: Kích thước bồn chứa sữa nguyên liệu.1.2 Thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng</b>

Lượng sữa nguyên liệu: 12,000 lít.

Thể tích sữa nguyên liệu: 12,000/1.032 = 11,628 lít. Thời gian dự kiến: 1 giờ.

Năng suất lý thuyết: 11,628:1 = 11,628 lít/h. Chọn thiết bị Tetra Plex – Hãng Tetra Pak. Năng suất thiết bị: 15,000 lít/h.

Thơng số kỹ thuật:

- Vật liệu bản mỏng: thép không gỉ AISI 316.

- Kích thước bản: 857 x 375 mm; dày 0.5 hoặc 0.6 mm. - Công suất điện: 10 KW.

- Cơng suất bơm: 1.12 KW.

- Kích thước thiết bị: D x R x C = 2,000 x 446 x 1,053 mm.

Thời gian trao đổi nhiệt thực tế: 11,628 : 15,000 = 0.775 giờ = 47 phút. Số lượng: 2 (1 thiết bị để gia nhiệt sơ bộ, 1 thiết bị cho hệ thống thanh trùng).

<b>1.3 Thiết bị ly tâm tách béo</b>

Lượng sữa nguyên liệu: 12,000 kg. Thời gian dự kiến: 1 giờ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Năng suất lý thuyết: 12,000 : 1 = 12,000 kg/h.

Chọn thiết bị Tetra Centri AirTight H614 – Hãng Tetra Pak. Năng suất thiết bị: 15,909 kg/h.

Thông số kỹ thuật: - Công suất motor: 25 hp. - Áp suất làm việc: 87 psi.

Lượng sữa nguyên liệu: 10,900 kg.

Thể tích sữa nguyên liệu: 10,900/1.090 = 10,000 lít. Thời gian đông tụ: 2 giờ (chọn).

Chọn thiết bị Tetra Tebel OST 6CH – Hãng Tetra Pak.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Thời gian đóng gói 1.5 giờ.

Năng suất dự kiến: 14,755/1.5 = 9,837 sản phẩm/giờ. Dạng bao bì: TCA 200S – Hãng Tetra Pak.

Dây chuyền đóng gói: Tetra Pak A1 for TCA – Hãng Tetra Pak. Năng suất: 12,000 sản phẩm/giờ.

Lượng whey thu được trên 100kg nguyên liệu: 77.192 kg. Lượng whey thu được trên 12,000 kg nguyên liệu: 9,263 kg. Khối lượng riêng của whey là : 1.080 kg/lít.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<b>Hình 2: Kích thước bồn chứa whey.2.2 Bồn cân bằng</b>

Lượng sữa nguyên liệu: 1,000 kg.

Thể tích sữa nguyên liệu: 1,000/1.032 = 969 lít.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b>Hình 4: Kích thước bồn chứa cream.</b>

Lượng sữa nguyên liệu: 10,920 x 10% = 1,092 kg. Thể tích sữa nguyên liệu: 1,092/1.080 = 1,011 lít.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b>Hình 6: Kích thước bồn chứa mật ong.2.7 Bình thủy tinh chứa rennet, CaCl<small>2</small></b>

Hãng sản xuất: Alfa Laval. Số lượng và năng suất:

1 bơm x 12,000 lít/h – từ bồn chứa sữa qua thiết bị gia nhiệt sơ bộ, kèm 1 bơm dự trù. 1 bơm x 12,000 lít/h – từ bồn chứa vào thiết bị ly tâm, kèm 1 bơm dự trù.

3 bơm cùng loại (năng suất hiệu chỉnh phù hợp) – bơm vào bông đông tụ, bồn trộn,

<i>- Rửa với nước ấm (10 phút).</i>

- Cho chạy dung dịch kiềm (1.5%) trong 30 phút ở 75<small>0</small>C. - Rửa để loại kiềm bằng nước ấm (5 phút).

- Cho chạy dung dịch axit nitric (1%) trong khoảng 20 phút ở 70<small>0</small>C. - Rửa lại bằng nước lạnh.

- Làm mát từ từ bằng nước lạnh (8 phút)..

<b>Chế độ 2</b>

- Quá trình tẩy trùng trước khi bắt đầu sản xuất: tuần hồn nước nóng ở 90 -95<small>0</small>C trong 15 phút sau khi nhiệt độ điều chỉnh lại tối thiểu là 85<small>0</small>C

</div>