Thiết kế nhà máy sữa tươi tiệt trùng và phô mai

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
LỜI MỞ ĐẦU
Sữa là sản phẩm tự nhiên giàu dinh dưỡng nhất, là sự kết hợp hài hòa giữa vitamin và
khoáng chất”. Những tiến bộ về khoa học thực phẩm ngày càng chứng minh giá trị đặc
biệt của sữa đối với đời sống con người.
Cơ thể con người nếu được cung cấp sữa thường xuyên sẽ rất có lợi cho sức khoẻ.
Trong những năm qua, sữa và các sản phẩm từ sữa đã trở nên rất quen thuộc đối với mọi
người, mọi lứa tuổi, mọi gia đình. Sữa là thành phần không thể thiếu để cải thiện thể trạng
của người Việt Nam. Tuy nhiên, nguồn sữa trong nước vẫn không đáp ứng đủ nhu cầu
của người dân. Do đó, hằng năm, chúng ta vẫn phải tốn một khoản kinh phí lớn để nhập
nhiều loại sữa từ nước ngoài.
Vì vậy, việc đa dạng hóa và tăng sản lượng các sản phẩm được chế biến từ sữa nhằm
đáp ứng nhu cầu của người dân là một vấn đề quan trọng đối với công nghệ chế biến sữa.

Trong đó, các sản phẩm phô mai và sữa tiệt trùng được sản xuất ngày một phong phú hơn
dưới nhiều cách trang trí bao bì khác nhau có tác dụng tích cực đến thị hiếu người tiêu
dùng.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, em xin đề xuất xây dựng nhà máy chế biến sữa gồm 2
dây chuyền:
- Sản xuất tiệt trùng không đường năng suất 15000 tấn sản phẩm/năm.
- Sản xuất phô mai tươi với năng suất 3,8 tấn sản phẩm/ca.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 1 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT
1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy sữa
Sữa tiệt trùng và phô mai là hai loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, được con

người sử dụng ngày càng nhiều. Trong những năm qua, chúng không những gia tăng về
số lượng, chất lượng mà còn đòi hỏi rất nghiêm ngặt về an toàn vệ sinh thực phẩm. Vì
vậy, việc đầu tư để xây dựng nhà máy sản xuất sữa tiệt trùng và phô mai là rất cần thiết.
Hơn nữa, xây dựng nhà máy còn góp phần giải quyết việc làm cho người lao động, nâng
cao tiềm lực kinh tế của nhà nước.
Nhà máy được xây dựng đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Vị trí đặt nhà máy gần nguồn nguyên liệu và 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 lực đủ đáp ứng về số lượng và chất lượng.
1.2. Vị trí đặt nhà máy

Từ những nguyên tắc trên, sau quá
trình nghiên cứu, chúng tôi chọn địa điểm
xây dựng nhà máy chế biến sữa tiệt trùng
và phô mai tại khu công nghiệp Phú Bài,
tỉnh Thừa Thiên Huế.
Khu công nghiệp Phú Bài nằm cách
biệt khu dân cư. Do đó, có khá nhiều
thuận lợi cho việc xử lý nước thải, tiếng
ồn, tránh ảnh hưởng đến đời sống nhân
dân địa phương.
Khí hậu: Huế nằm trong vùng khí hậu
nhiệt đới gió mùa. Một năm chia ra hai mùa rõ rệt: mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8 và

mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12. Nhiệt độ trung bình khoảng 25
o
C, độ ẩm trung bình
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 2 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Hình 1.1: Khu công nghiệp Phú Bài
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
khoảng 85%, hướng gió chủ đạo là hướng đông nam. Nhà máy được xây dựng trên khu
đất bằng phẳng, chịu lực và gần đường quốc lộ thuận tiện trong việc giao thông đi lại.
1.3. Nguồn nguyên liệu
Nguyên liệu chính để sản xuất sữa tiệt trùng và phô mai là sữa tươi, cream và sữa bột
nguyên cream.
Nguyên liệu sữa tươi được thu mua tại các vùng lân cận như các huyện ở tỉnh Quảng

Nam, và việc vận chuyển nguyên liệu về Phú Bài tương đối gần, thuận tiện, dễ dàng cho
việc sản xuất của nhà máy.
Sữa bột nguyên cream: nhà máy nhập khẩu 100% sữa bột từ các công ty uy tín của
Thụy Điển vì đây là một trong những quốc gia đi đầu trong ngành sản xuất sữa và đặc biệt
là sữa bột.
Hiện nay công trình hầm Hải Vân đã hoạt động nên vấn đề giao thông có nhiều thuận
lợi theo đường bộ, ngoài ra nguyên liệu cũng có thể được nhập về qua đường thuỷ theo
cảng Chân Mây sau đó được chuyển về nhà máy bằng đường bộ.
1.4. Thiết bị
Nhà máy có thể nhập các thiết bị hiện đại. Ngoài ra, để giảm bớt chi phí ta có thể đặt
hàng tại các cơ sở để tự gia công một số thiết bị ở trong nước.
1.5. Giao thông vận tải

Nhà máy được xây dựng ngay tuyến quốc lộ 1A, đồng thời giáp với tuyến đường sắt
xuyên Việt, có đường thông sang Lào và Đông-Bắc Thái Lan cùng sân bay Phú Bài, Cảng
biển Chân Mây, lại cận kề các trung tâm kinh tế, thương mại, du lịch lớn như Đà Nẵng,
Đông Hà…Hai đầu của thị trấn Phú Bài là hai ga đường sắt: ga Nông và ga Hương Thuỷ,
đối diện với khu công nghiệp là sân bay Phú Bài. Do đó việc vận chuyển nguyên liệu,
trang thiết bị, sản phẩm sẽ rất dễ dàng.
1.6. Nguồn cung cấp điện, hơi, nước
1.6.1. Điện
Nhà máy sử dụng nguồn điện lấy từ lưới điện quốc gia với đường dây 110kV, 220kV
và 500kV qua trạm biến áp riêng. Điện thế nhà máy sử dụng là 220V/380V. Ngoài ra nhà
máy còn trang bị thêm một máy phát điện dự phòng để đảm bảo quá trình sản xuất liên
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 3 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
tục khi có sự cố về điện.
1.6.2. Hơi
Toàn bộ nguồn nhiệt sử dụng trong các công đoạn của quy trình sản xuất như
thanh trùng, nâng nhiệt, CIP… đều được dùng hơi nước bão hòa lấy từ lò hơi riêng của
nhà máy. Nhiên liệu của lò hơi chủ yếu là dầu FO được mua từ các trạm xăng dầu địa
phương. Nhà máy có kho dự trữ nhiên liệu để đảm bảo cho sản xuất.
1.6.3. Nước
Nước trong nhà máy được lấy từ nguồn nước của thành phố. Nước thải của nhà máy
được qua khâu xử lý sơ bộ của nhà máy sau đó được đưa ra hệ thống xử lý tập trung của
khu công nghiệp trước khi xả ra môi trường.
1.7. Hợp tác hóa

Nhà máy hợp tác với các nhà máy khác nằm trong khu công nghiệp như công ty bia
Huế, công ty bao bì, nhà máy xử lý nước để cùng chung phát triển cơ sở hạ tầng, điện,
nước nhằm giảm thiểu chi phí vốn đầu tư.
1.8. Nguồn nhân lực
Do nằm trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế, là một trong những trung tâm kinh tế của
khu vực miền Trung, lại gần các khu tập trung dân cư đông đúc như Đà Nẵng, Đông Hà
nên nguồn lao động chân tay cũng như nguồn lao động kĩ thuật, cán bộ quản lý đủ để
cung cấp cho nhu cầu của nhà máy hoạt động ổn định và phát triển lâu dài.
1.9. Thị trường tiêu thụ sản phẩm
Với sự thu hút ngày càng nhiều lao động ngoại tỉnh đến, Thừa Thiên Huế đang trở
thành một thị trường tiêu thụ sản phẩm khá hấp dẫn với nhiều nhà sản xuất. Ngoài ra,
Thừa Thiên Huế còn là một trung tâm du lịch của miền Trung. Tại đây, thu hút một lượng

lớn khách du lịch đến với hành trình di sản miền Trung.
1.10. Vấn đề phát triển trong tương lai
Ban đầu nhà máy chỉ sản xuất 2 loại sản phẩm là sữa tiệt trùng và phô mai. Khi đã
phát triển ổn định thì nhà máy sẽ đi vào sản xuất thêm các mặt hàng: sữa chua ăn, sữa
chua uống…bởi vì công nghệ và quy trình các sản phẩm trên có thể phát triển dựa trên
máy móc thiết bị sẵn có.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 4 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
1.11. Tính khả thi
Đề tài thiết kế nhà máy sữa tươi tiệt trùng và phô mai là một đề tài mang tính khả thi
cao bởi nó đáp ứng những yêu cầu sau:
+ Sản phẩm của nhà máy là sữa tiệt trùng và phô mai có hàm lượng chất dinh

dưỡng cao, phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng đặc biệt là trẻ em. Ngoài ra sản phẩm
được kiểm soát nghiêm ngặt bằng hệ thống quản lý chất lượng HACCP vì vậy đảm bảo
yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm.
+ Do nhà máy đặt gần nguồn nguyên liệu dồi dào, đảm bảo chất lượng cao mà giá
thu mua hợp lý, ngoài ra nhân công rẻ, sẵn có ở địa phương kết hợp quy trình sản xuất
hiện đại nên giá thành sản phẩm thấp. Vì vậy có khả năng tiêu thụ cao và cạnh tranh với
mặt hàng cùng loại.
+ Do nguồn lao động tại địa phương có đáp ứng nhu cầu về số lượng và chất
lượng, các điều kiện khác như: giao thông, điện, nước và vấn đề cấp thoát nước rất thuận
lợi. Cho nên nhà máy sẽ đi vào hoạt động ổn định và phát triển mạnh trong tương lai.
+ Nguồn nguyên liệu sữa đang rất phong phú cùng với các chiếc lược tăng sản
lượng sữa hàng năm của địa phương và nhà nước chắc chắn sẽ đáp ứng nhu cầu về

nguyên liệu sữa tươi cho nhà máy.
1.12. Kết luận
Từ những tìm hiểu và phân tích thực tế như trên, ta thấy việc xây dựng một nhà máy
sản xuất sữa tiệt trùng và phô mai tại khu công nghiệp Phú Bài, tỉnh Thừa Thiên Huế là
cần thiết và khả thi, góp phần phát triển nền kinh tế tỉnh Thừa Thiên Huế nói riêng và nền
kinh tế Quốc gia nói chung.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 5 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
Chương 2: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU
2.1. Giới thiệu về nguyên liệu sữa
Sữa là một trong những loại thực phẩm của nhân loại lâu đời nhất và cần thiết nhất đã
được con người sử dụng từ 6500 năm TCN.

Sữa tồn tại ở dạng lỏng có màu trắng đục, được tiết ra từ tuyến vú của động vật có vú
chứa rất nhiều chất dinh dưỡng như: protein, lipid, muối khoáng, vitamin, enzim, các
nguyên tố vi lượng, các acid amin không thay thế…rất cần thiết cho con người. [15]
2.1.1. Tính chất vật lý của sữa bò tươi
Nguyên liệu sữa tươi chủ yếu được sử dụng trong sản xuất là sữa bò. Sữa là chất lỏng
đục, độ đục là do chất béo, protein và một số chất khoáng trong sữa tạo nên. Màu sắc phụ
thuộc vào hàm lượng
β
- caroten có mặt trong chất béo của sữa. Sữa bò thường có màu từ
trắng đến vàng nhạt, có mùi vị đặc trưng, hơi ngọt. Ngoài ra, sữa tươi còn có một số tính
chất vật lý như bảng 2.1.
Bảng 2.1: Các tính chất vật lý của sữa bò tươi [4, tr 11]

Tính chất vật lý Giá trị
Nhiệt độ tương ứng
Tỷ trọng (D) 1,028
÷
1,036 g/m
3
15,5
o
C
Áp suất thẩm thấu 6,6 at 0
o
C

Nhiệt dung riêng 0,94 Kcal/kg
o
C 30
o
C
Độ dẫn nhiệt 0,426Kcal/mh
o
C 18-22
o
C
Hệ số dẫn nhiệt (a) 0,122m
2

/s 15
o
C
Mật độ quang 1,030
÷
1,034 15
o
C
Chỉ số khúc xạ 1,35 20
o
C
pH 6,5

÷
6,6 20
o
C
Nhiệt độ đóng băng -0,54
÷
-0,59
o
C
Sức căng bề mặt 50 dyn/cm 20
o
C

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 6 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
2.1.2. Thành phần hóa học
2.1.2.1. Các hợp chất chứa nitơ của sữa
 Casein:
Mỗi micelle do khoảng 400 ÷ 500 tiểu micelle (submicelle) hợp thành. Tiểu micelle có
dạng hình cầu, đường kính dao động 10 ÷ 15 nm bao gồm khoảng 10 phân tử casein kết
hợp lại với nhau. Thành phần các casein
s
α
,
β

, và
κ
trong tiểu micelle có thể thay đổi
theo những tỉ lệ khác nhau. Các phân tử
s
α
và
β
- casein nằm tập trung tại tâm tiểu
micelle tạo nên vùng ưa béo, còn các phân tử
κ
- casein được bố trí tại vùng biên tiểu

micelle. Phân tử
κ
- casein có hai đầu: đầu ưa béo sẽ tương tác với
s
α
và
β
- casein ở
vùng tâm tiểu micelle, đầu ưa nước sẽ hướng ra ngoài vùng biên micelle.
Casein là những protein có tính acid vì phân tử của chúng chứa nhiều gốc acid
glutamic và acid aspartic. Các phân tử casein thường được phosphoryl hóa với những
mức độ khác nhau trên gốc serine và threonine.

 Protein hòa tan:
+
β
- lactoglobulin: chiếm 7÷12 % protein trong sữa.
+
α
- lactalbumin: là protein dạng hình cầu, là một protein có giá trị dinh dưỡng cao,
thành phần các acid amin trong phân tử của nó rất cân đối.
+ Peptone - proteose: bao gồm những phân đoạn protein khác nhau. Chúng là sản
phẩm thủy phân từ
β
- casein bởi plasmine.

+ Immunoglobulin.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 7 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Tiểu micelle
Phosphate
- casein
Tương tác kỵ nước
Đầu ưa nước của - casein
Hình 2.1: Cấu tạo micelle của casein
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
 Enzim:
+ Lipase: xúc tác phản ứng phân hủy liên kết ester trong triglycerid và giải phóng ra
các chất béo tự do. Enzim này có pH

opt
= 8,9.
+ Lactoperoxydase: xúc tác phản ứng chuyển hóa oxy từ hydrogen peroxide (H
2
O
2
)
đến các chất oxy hóa khác, pH
opt
= 6,8. Hàm lượng trung bình trong sữa chiếm 30mg/l.
+ Catalase: tìm thấy trong màng bao cầu béo, xúc tác phân hủy H
2

O
2
. Enzim này có
pH
opt
= 6,87.
+ Phosphatase: gồm phosphatase kiềm và acid.
+ Lysozyme: tương đối bền nhiệt, pH
opt
= 7,9; hàm lượng 130 μg/l.
+ Protease: có mặt trong màng bao quanh cầu béo trong sữa liên kết với casein, kết tủa
cùng với casein ở pH = 4,6. Protease có pH

opt
= 4.
2.1.2.2. Đường lactoza
Đường lactoza trong sữa có hàm lượng trung bình 50 g/lít và tồn tại dưới hai dạng:
- Dạng α – lactose monohydrate C
12
H
22
O
11
.H
2

O (phân tử α – lactose ngậm 1 phân
tử nước).
- Dạng β – lactose anhydrous C
12
H
22
O
11
(phân tử β – lactose khan nước).
Tỷ lệ giữa α – lactose monohydrate và β – lactose anhydrous trong sữa phụ thuộc vào
giá trị pH và nhiệt độ.
Bảng 2.2: Một số tính chất vật lý của lactose [4, tr 15]

Đại lượng Đơn vị đo
α
– lactose
β
– lactose
Phân tử lượng Da 360 342
Nhiệt độ nóng chảy
0
C 202 242
Độ hòa tan ở 15
0
C g đường /100g nước 7 50

Góc quay cực [
α
]
20
D
Độ +89,4 +35
Khi thủy phân lactoza cho ra một phân tử đường glucoza và một phân tử đường
galactoza theo phương trình tổng quát:


GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 8 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
C

12
H
22
O
11
+ H
2
O
C
6
H
12

O
6
+ C
6
H
12
O
6
Lactoza Galactoza
Glucoza
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
Lactoza là gluxit thuộc nhóm diholozit.

Trong sữa đường lactoza luôn ở trạng thái hòa tan, khả năng hòa tan và kết tinh của
lactoza cho ta những ứng dụng quan trọng trong chế biến sữa. Hai đường α, β-lactoza
luôn tồn tại cân bằng trong chất lỏng theo một tỷ lệ nhất định và cân bằng này được thay
đổi bởi nhiệt độ.
Đường lactoza dễ bị lên men dưới tác dụng của vi sinh vật để tạo ra các sản phẩm
khác nhau. Quan trọng nhất là tạo thành axit lactic trong sản xuất sữa lên men.
C
12
H
22
O
11

.H
2
O 4 CH
3
CHOH-COOH
Lactoza Axit lactic
Nhìn chung, phản ứng này có liên quan đến việc sản sinh các sản phẩm phụ với số
lượng khác nhau tuỳ thuộc vào chủng loại vi khuẩn chính của sự biến đổi và điều kiện
biến động.
2.1.2.3. Chất khoáng
Hàm lượng chất khoáng trong sữa dao động từ 8
÷

10 g/l. Các muối trong sữa ở dạng
hòa tan hoặc dung dịch keo (kết hợp với casein). Trong đó, muối canxi có ý nghĩa rất lớn
đối với con người đặc biệt là trẻ em. Hai nguyên tố Ca và P trong sữa có tỉ lệ rất hài hoà
Ca/P = 1/1,3 ở dạng cơ thể dễ hấp thụ.
Muối canxi cũng có ý nghĩa quan trọng trong chế biến các sản phẩm sữa. Khi sữa có
hàm lượng canxi thấp, sữa sẽ không bị đông tụ hoặc đông tụ rất chậm. Ngược lại, nếu sữa
có hàm lượng canxi cao thì sẽ bị đông tụ bởi renin nhanh hơn nhưng sữa (gel đông tụ) lại
không mịn. Trong sữa, canxi nằm dưới dạng các hợp chất canxi caseinat, canxi phosphat,
canxi limonat
Muối kali và natri có tác dụng giữ trạng thái cân bằng muối trong sữa, giữ áp suất thẩm
thấu ở trạng thái bình thường.
Các muối của acid phosphoric là những hợp chất đệm điển hình có tác dụng giữ cân

bằng hệ muối và hệ keo của sữa.
Ngoài ra, sữa còn có chứa các nguyên tố khác như Zn, Fe, I, Cu, Mo… Chúng cần
thiết cho quá trình dinh dưỡng của con người. Một số nguyên tố độc hại như Pb, As… đôi
khi cũng được tìm thấy ở dạng vết trong sữa bò.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 9 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
2.1.2.4. Chất béo
Bảng 2.3: Thành phần chất béo trong sữa bò [4, tr 28]
Thành phần
Hàm lượng (% so với
tổng khối lượng chất
béo)

Ghi chú
Lipid đơn giản 98,5
- Glyceride: triglyceride
diglyceride
monoglyceride
- Cholesteride
- Ceride
95 ÷ 96
2 ÷ 3
0,1
0,03
0,02

- Cholesteride: Ester của
acid béo và cholesterol.
- Ceride: Ester của acid
béo và rượu cao phân tử.
Lipid phức tạp 1,0
Các hợp chất tan trong chất béo
- Cholesterol
- Acid béo tự do
- Hydrocarbon
- Vitamin A, D, K, E
- Rượu: phytol, palmitic,
stearic, oleic…

0,5
0,3
0,1
0,1
Vết
Vết
Chất béo trong sữa được coi là thành phần quan trọng về mặt dinh dưỡng, chất béo có
độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hoà tan (A, D, E). Ðối với các sản phẩm sữa
lên men chất béo ảnh hưởng tới mùi vị, trạng thái của sản phẩm.
Đặc tính lí- hoá của chất béo:
Mật độ quang ở 15
o

C : 0,91- 0,95
Nhiệt độ nóng chảy : 31 - 36
o
C
Nhiệt độ đông đặc : 25 - 30
o
C
Chỉ số iod ( theo Hubl ) : 25 -45
Chỉ số xà phòng hóa ( theo Koettstorfer ) : 218 -235
Chỉ số axit bay hơi không hòa tan ( Polenske ) : 1,5 - 3
Chỉ số axit bay hơi hòa tan được( Reichert) : 26 -30
Chỉ số khúc xạ : 1,453 -1,462

Các chất béo trong sữa thường có dạng hình cầu, đường kính dao động từ 0,1 ÷ 20
μm. Trong 1ml sữa có khoảng 10 ÷ 15 tỷ hạt cầu béo. Sự cân bằng về cấu trúc của các
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 10 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
tiểu cầu béo là điều kiện quyết định cho sự ổn định của chất béo có trong sữa. Nếu ta
không đồng hóa sữa, sau một thời gian bảo quản, các hạt cầu béo có xu hướng kết hợp lại
với nhau thành chùm nhờ một protein kém bền nhiệt là euglobulin. Do tỷ trọng các hạt
cầu béo nhỏ hơn nước nên chúng sẽ nổi lên bề mặt sữa dưới tác dụng của lực đẩy
Archimede và tạo nên váng sữa.
2.1.2.5. Các chất xúc tác sinh học
Sự có mặt của các chất xúc tác sinh học cho phép thực hiện một số phản ứng hóa học
dưới vai trò xúc tác cũng như sự thúc đẩy hoạt động của các cơ quan trong cơ thể.

Các chất xúc tác sinh học bao gồm: vitamin và enzim.
- Vitamin gồm có:
+ Vitamin tan trong chất béo: A, D, E.
+ Vitamin tan trong nước: B1, B2, B6, B12, C, H, PP, axit pantothenic, axit
folic.
- Enzim bao gồm:
+ Enzim thủy phân: lipaza, phosphotaza, galactaza và amylaza.
+ Enzim oxy hóa khử sinh học: reductaza, lactoperoxydaza,catalaza.
2.1.2.6. Vi sinh vật trong sữa
Gồm 2 nhóm chính:
+ Procaryote: vi khuẩn lactic, vi khuẩn coliform, vi khuẩn sinh acid butyric, vi
khuẩn propionic, VK gây thối.

+ Eucaryote: nấm men, nấm sợi.
Gồm: Vi khuẩn, nấm men, nấm mốc.
2.1.2.7. Các sắc tố trong sữa
Sữa thường có màu trắng đục đến hơi vàng. Màu trắng sữa là do sự khuếch tán ánh
sáng bởi các micell protein. Sữa màu vàng là do hiện diện của carotenoid trong chất béo
sữa, hàm lượng caroten này phụ thuộc vào loại động vật cho sữa, thức ăn gia súc, giống,
thời vụ Nước sữa có màu trắng hơi xanh là do hàm lượng chất béo trong sữa thấp, do
các hạt casein trong sản phẩm không béo. Ngoài ra nước sữa có màu vàng xanh là có liên
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 11 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
quan đến riboflavin, trong sữa còn có hợp chất chlorophyl màu xanh lá cây nhưng không
nhiều.

2.2. Nguyên liệu phụ
Các nguyên liệu phụ để sản xuất sữa tươi tiệt trùng và phô mai bao gồm sữa bột
nguyên kem, cream, CaCl
2
, NaCl, enzime chymosin, men khô, chất ổn định.
2.2.1. Sữa bột nguyên cream
Sữa bột nguyên cream được chế biến từ sữa bò tươi không hiệu chỉnh hàm lượng chất
béo, đóng vai trò quan trọng trong việc bổ sung và cân bằng protein cho sản phẩm. Sữa
bột nhà máy sử dụng là sữa nhập khẩu 100% từ Thụy Điển theo tiêu chuẩn TCVN: 5538
– 2002:
Yêu cầu kĩ thuật:
- Hàm lượng chất béo sau hoàn nguyên: 3,0 ÷ 3,7 %

- Màu sắc: màu trắng sữa đến màu kem nhạt.
- Mùi: thơm đặc trưng của sữa bột nguyên kem, không có mùi lạ.
- Vị: vị ngọt nhẹ, béo đặc trưng của sữa, không bị đắng hay có vị lạ.
- Trạng thái: đồng nhất, có thể có cục nhỏ, dễ dàng bóp vụn, không có tạp chất.
- Chỉ số không hòa tan: ≤ 1/50.
- Sữa được bảo quản trong kho thoáng mát, nhiệt độ từ 15÷ 20
o
C.
2.2.2. Cream
Cream là phần giàu béo của sữa và được tách ra nhằm phục vụ cho nhu cầu con người.
Cream là một sản phẩm linh động, có thể dùng làm bán thành phẩm hoặc bán trực tiếp
trên thị trường.

Một số đặc điểm và tính chất của cream:
- Là phần nhẹ nhất trong sữa.
- Có những thành phần chính giống của sữa nhưng với hàm lượng khác so với sữa.
Hàm lượng béo trong cream cao hơn sữa nhưng hàm lượng nước và chất khô không béo
(chủ yếu là protein và đường lactose) thì ít hơn.
- Hàm lượng béo trong cream ban đầu cỡ 35
÷
45%. Tuy nhiên, hàm lượng béo
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 12 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
trong cream có thể thay đổi bằng cách chuẩn hóa với sữa gầy.
- Giống như sữa thì cream cũng là 1 hệ nhũ tương dầu - nước. Các giọt cầu béo

cũng phân tán trong môi trường vừa có protein, đường lactose, khoáng và một số vitamin.
- Cream có nhiều béo nên có độ nhớt cao.
Ngày nay độ nhớt của cream có thể điều chỉnh được dựa vào điều chỉnh quá trình sản
xuất, tạo nên rất nhiều sản phẩm cream có độ nhớt khác nhau nhưng hàm lượng béo như
nhau.
 Cream được phân loại dựa trên hàm lượng béo trong sản phẩm:
Clotted cream : 55%, thanh trùng.
Double cream : 48%, thanh trùng, bảo quản lạnh đông.
Whipping cream : 38-40%, thanh trùng, bảo quản lạnh hay lạnh đông.
Whipped cream : 35%, thanh trùng, có hàm lượng đường tương đối cao và có
thể được bổ sung thêm các thành phần khác, bảo quản lạnh đông.
Sterilised cream : 23%, tiệt trùng.

Sterilised half cream : 12%, tiệt trùng, có thể có thêm các thành phần khác.
Single cream : tối thiểu 18%, tiệt trùng UHT, bảo quản lạnh hay lạnh đông.
Half cream : tối thiểu 12%, tiệt trùng UHT.
2.2.3. Men khô
Men khô được sử dụng trong quá trình lên men tạo thành sản phẩm phô mai.
Vi sinh vật được sử dụng ở đây thuộc nhóm vi khuẩn Lactic ưa ấm: Lactococcus
cremoris và Leuconotoc lactis. Lactococcus cremoris có pH
opt
= 6,0 - 6,5,
o
opt
t

= 28 - 32
o
C.
Leuconotoc lactis có
o
opt
t
= 29 - 34
o
C, pH
opt

= 6,0 - 6,5.
Bảng 2.4: Chỉ tiêu của men khô
Các thông số Tiêu chuẩn
Chủng VSV - Lactococcus cremoris
- Leuconotoc lactis
Bao gói Dạng bột đóng trong túi
Bao bì 3 lớp
Điều kiện bảo quản < -18°C: HSD 24 tháng
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 13 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
Thời hạn sử dụng 5 °C: HSD 6 tuần
2.2.4. Tác nhân đông tụ

Để sản xuất phô mai người ta phải tiến hành đông tụ casein trong sữa sau đó cắt khối
đông để chế biến tiếp. Vì vậy cần có tác nhân đông tụ casein, thường sử dụng enzim
chymosin (rennet) có hoạt độ 1/10000 ÷ 1/15000.
2.2.5. Nước
Nước sử dụng trong nhà máy là nước RO được xử lý theo phương pháp thẩm thấu
ngược để loại bỏ 98% các muối hòa tan, các kim loại nặng (Fe
2+
, Pb
2+
, Sn
2+
, Mn

2+
…).
Ngoài ra, nước RO còn được xử lý triệt để các độc tố gây bệnh, melin, các thành phần:
NO
2
, NO
3
, NH
4
, Asen. Tiêu chuẩn đối với nước RO sử dụng trong quá trình sản xuất là:
Bảng 2.5: Chỉ tiêu công nghệ của nước
2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm sữa trên thế giới và ở Việt Nam

2.3.1. Tổng quan về ngành sữa trên thế giới
Giá sữa thế giới đã có những thay đổi nhanh chóng và có thể cơ sở của sự thay đổi này
là các kho dự trữ lớn đối với bơ và sữa gầy ở Hoa Kỳ và ở EU.
Tổng lượng sữa thương mại trong số các nước được lựa chọn trung bình khoảng 1,05
triệu tấn/năm từ 2005 đến 2008. Năm 2009, mặc dù bị ảnh hưởng nặng nề của suy thoái
kinh tế toàn cầu nên xuất khẩu sữa bột gầy giảm 4% xuống 1,01 triệu tấn.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 14 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Các thông số Tiêu chuẩn
Chỉ tiêu
cảm quan
Trạng thái Lỏng
Màu sắc Trong suốt, ko màu

Mùi vị Không mùi, vị
Chỉ tiêu
hóa lý
pH 6,5 ÷ 8,5
Độ cứng ≤ 30mg/l
Chỉ tiêu
VSV
VSV tổng số < 10000/ 1g
Coliform 0/100ml
Chỉ tiêu
kim loại nặng
As ≤ 0,01 mg/l

Cl
-
≤ 250 mg/l
Pb
2+
≤ 0,01mg/l
NH
4
+
≤ 1,5 mg/l.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
Hình 2.2: Giá (FOB) đối với sữa bột gầy, bơ và pho mát ở châu Đại Dương [1, tr 1]

Dù cho giá thị trường có thể được điều chỉnh thế nào thì nhu cầu tiêu dùng sữa trong
năm 2010 cũng được cải thiện. Dự báo năm 2010 về xuất khẩu sữa của Hoa Kỳ tăng
khoảng 16% và 7%. Năm 2009, mặc dù xuất khẩu phô mai giảm 21% so với kỉ lục của
năm 2008 nhưng lại cao hơn trung bình của cả giai đoạn 2005-2009.
Bảng 2.6: Dự báo sản lượng sữa năm 2010 ở một số nước sản xuất chính [1, tr 3]
Giá sữa bột gầy trên toàn cầu năm 2010 có thể tăng, xuất khẩu ở Hoa Kỳ và EU được
hồi phục và xuất khẩu của NeW Zealand giảm đáng kể. Sau khi giảm 34% năm 2009,
xuất khẩu sữa bột gầy của Hoa Kỳ có thể tăng 16 %, đạt 300.000 tấn trong khi xuất khẩu
của EU được dự báo tăng 26%, đạt 225.000 tấn.
Về nhập khẩu, Trung Quốc trở thành thị trường chính cho sữa bột béo với tốc độ tăng
trưởng gấp 3,5 lần, đạt tới số lượng 165.000 tấn năm 2009. Khi xảy ra vụ tai tiếng về
melamin làm cho người tiêu dùng nước này giảm sút lòng tin vào các sản phẩm sữa được

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 15 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
sản xuất trong nước thì lại trở thành nhân tố quan trọng giải thích cho sự tăng trưởng nhập
khẩu tăng vọt này.
Bảng 2.7: Sản lượng sữa ở một số nước trên thế giới [1,tr 5]
Bảng 2.8: Tiêu dùng sữa ở một số nước [1, tr 7]
2.3.2. Tổng quan về ngành sữa Việt Nam
Việt Nam đang trong giai đoạn tăng trưởng và phát triển kinh tế mạnh mẽ với tốc độ
“thần tốc” kéo theo mức thu nhập, mức sống của người dân cũng được cải thiện rõ rệt.
Hiện nay thị trường sữa Việt Nam đã có gần 20 hãng nội địa và rất nhiều doanh nghiệp
phân phối sữa chia nhau một thị trường tiềm năng với hơn 80 triệu dân như: Vinamilk,
Nestle, Dutch Lady, Nuti Food, Lothamilk, F&N, Hanoimilk, Bình Định…Trong số đó,

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 16 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
công ty cổ phần sữa Việt nam Vinamilk là lớn nhất với 9 nhà máy với tổng công suất quy
ra sữa tươi trên 1,2 tỷ lít/năm. Thị phần của Vinamilk chiếm tới 80 - 85% theo từng chủng
loại, sản phẩm, chiếm lĩnh thị trường nhiều năm, gần như độc quyền về sản xuất và tiêu
thụ.
Tuy nhiên, do đường lối mở của và khuyến khích đầu tư của Đảng và nhà nước,
trong mấy năm gần đây đã có một số dự án đầu tư có vốn của nước ngoài và đầu tư trong
nước với các loại hình kinh doanh: nhà nước, tư nhân cổ phần… Ví dụ: Liên doanh sữa
Foremost Hà Lan với tỉnh Bình Dương đã đưa ra thị trường nhiều loại sản phẩm sữa được
người tiêu dùng chấp nhận về chất lượng, giá cả và chiếm được trên 10% thị phần, mở ra
khả năng phát triển tốt trong tương lai.

Đối với các nước Châu Á nói chung và nước ta nói riêng, do đàn bò sữa không
nhiều, năng suất thấp, giá thành sản xuất cao hơn nên các nước đều phải nhập khẩu
nguyên liệu sữa đến 70 - 80%. Ngành sữa đều lựa chọn công nghệ và thiết bị hiện đại, bao
bì đặc biệt của các nước phát triển để đảm bảo chất lượng và bảo quản với thời gian dài,
nên giá cả thiết bị, bao bì tương đương nhau đối với các nhà đầu tư. Vì vậy sự cạnh tranh
thực chất là cạnh tranh về trình độ quản lý để hạ giá thành và tiêu thụ với số lượng nhiều,
thị phần lớn trong nước là chủ yếu.
Từ phân tích trên, ngành sữa nước ta có thể cạnh tranh được với các sản phẩm của
các nước khu vực nếu nâng cao trình độ quản lý, tăng các chính sách ưu đãi khi mua sữa
tươi trong nước đảm bảo giá sữa tương tự như giá sữa nguyên liệu nhập khẩu.
Bảng 2.9: Giá trị xuất nhập khẩu sữa và các sản phẩm sữa giai đoạn 2000 – 2008
(triệu USD) [1, tr 9]

Chỉ tiêu 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2007 2008
Xuất khẩu 80,4 191,5 85,9 67,2 34,3 89,6 35,0 76,0
Nhập khẩu 140,9 246,7 133,2 170,8 201,2 311,2 462,0 535,0
Tỷ lệ xuất/nhập
(%)
57,06 77,62 64,49 39,34 17,05 28,79 7,57 14,20
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 17 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
Bảng 2.10: Tình hình tiêu thụ sữa ở nước ta [1, tr 9]
Đơn vị 2000 2005 2006 2007 2008
Dân số Triệu người 77,63 82,16 83,08 83,99 84,90
Tiêu thụ sữa nội

địa
triệu lít quy đổi 628 1004 1056 1239 1257
Tiêu thụ bình quân
đầu người
lít/người/ năm 8,09 12,22 12,71 14,75 14,81
2.3.3. Melamin là gì?
Tình hình sản xuất cũng như tiêu thụ sữa trên thế giới cũng như Việt Nam 3 năm
trở lại đây có nhiều mối lo, đó là do sự xuất hiện của melamin- một chất độc hại- trong
sữa. Melamin là một mánh khoé ảo nhằm tăng hàm lượng protein trong sữa. Khi hoạt
chất này được dùng đầy dẫy trong ngành chăn nuôi, đem đến lợi nhuận cao, đến lượt
trẻ em cũng được “chăn nuôi” bằng melamin trong sữa formula dành cho trẻ từ 6 tháng
tuổi trở xuống. Ăn melamin có thể dẫn đến tác hại về sinh sản, sỏi bàng quang hoặc

thận, có thể gây ung thư bàng quang.
Melamin được xem là ít độc đối với người lớn nhưng gây tác hại nghiệm trọng đối
với trẻ em. Là vì sữa formula dành cho trẻ em thiếu sữa mẹ dưới sáu tháng tuổi phải
dùng dạng sữa nhái sữa mẹ này, bị trộn melamin. Điều chế sữa formula đòi hỏi công
nghệ cao và sản xuất quy mô lớn để hạ giá thành. Do lợi nhuận kếch xù, nhiều loại
formula không đạt yêu cầu chất lượng dành cho trẻ trong tình trạng thận chưa phát
triển cũng được lưu hành trên thị trường.
Tại sao người ta lại pha trộn melamin vào sữa?
Bởi vì 66 % melamin là nitrogen. Nếu pha melamin vào sữa, khi kiểm nghiệm
bằng hai phương pháp Kjeldahl và Dumas thì hàm lượng protein trong sữa gia
tăng. Lượng protein tăng cũng có nghĩa là giá sữa tăng theo. Một cách lường gạt có
khoa học. Một cách làm giàu bất chính!

Như vậy phải làm gì? Thực phẩm không chỉ là dinh dưỡng và mùi vị, mà còn đóng
vai trò quan trọng trong công cuộc phòng bệnh ở qui mô cộng đồng. Do đó, đã đến lúc
kĩ nghệ thực phẩm cần phát triển những tiêu chí đạo đức kinh doanh tương tự như y
đức và đạo đức khoa học trong ngành y.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 18 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
3.1. Sơ đồ công nghệ
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 19 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Kiểm tra, lọc
Sữa tươi

Định lượngXử lí nhiệt
90-95
0
C
Hiệu chỉnh
chất khô
Hiệu chỉnh
chất khô
Đồng hóa
200-250 bar
Tiệt trùng (135-140
0

C),
làm nguội (20-25
0
C)
Rót hộp, kiểm tra
Sữa tươi tiệt trùng
Bài khí
Cream
Sữa bột
nguyên cream
Lên men (29 -32
0

C)
Đông tụ (18 - 22
0
C)
Tách huyết
thanh sữa
Ướp muối và tách
huyết thanh sữa
Rót hộp, kiểm tra
Chuẩn hóa
d
2

NaCl
(37 %)
Đồng hóa
d
2
CaCl
2
Phô mai
Giống
vi
khuẩn
Lactic

Huyết
thanh
Thanh trùng (72
0
C) và làm
nguội (29 - 32
0
C)
Enzim
chymosin
W=60 %
W=63 %

Bao bì
Bao bì
W=83 %
W=88 %
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.2.1. Thuyết minh công đoạn chung cho cả hai dây chuyền
3.2.1.1. Thu nhận và vận chuyển nguyên liệu
 Mục đích:
Nhằm đảm bảo sữa tươi là nguyên liệu chính dùng để sản xuất các sản phẩm của nhà
máy nên chất lượng của sữa tươi ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy.
 Tiến hành:

Sữa được thu gom tại các trạm trung gian ở vùng nguyên liệu. Tại đây, sữa được bảo
quản ở nhiệt độ 4 – 6
o
C nhằm đảm bảo cho sữa không bị biến chất do vi sinh vật nhiễm
vào sữa trong quá trình vắt và thu nhận gây ra. Sau đó, sữa được vận chuyển về nhà máy
bằng xe chuyên dụng. Thường việc thu nhận sữa được tiến hành 2 lần/ngày vào buổi sáng
từ 8h – 10 h, buổi chiều từ 16 h – 18 h. Nhiệt độ của sữa khi đến nhà máy phải dưới 12
o
C.
Hình 3.1: Sơ đồ thu nhận sữa từ xe lạnh vào thùng tạm chứa
3.2.1.2. Kiểm tra, lọc
 Kiểm tra:

- Mục đích:
+ Kiểm tra chất lượng của sữa để định giá sữa nguyên liệu và có biện pháp xử lý
sơ bộ sữa trước khi đưa vào sản xuất.
- Tiến hành:
+ Trước tiên, cán bộ kĩ thuật của nhà máy sẽ lấy mẫu tiến hành kiểm tra nhanh một
số chỉ tiêu chất lượng để định giá trị và có cho phép nhận sữa hay không. Các chỉ tiêu
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 20 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
1. Thiết bị bài khí
2. Bơm
3. Thiết bị lọc
4. Thiết bị đo lưu lượng
sữa bằng thể tích

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
kiểm tra nhanh là: cảm quan, độ tươi. Sữa không đạt yêu cầu được loại bỏ. Sau đó lại tiến
hành kiểm tra tiếp độ acid, tỷ trọng, độ khô, hàm lượng chất béo, chỉ tiêu vi sinh vật, chỉ
tiêu dư lượng kháng sinh.
+ Sữa đủ tiêu chuẩn được bơm từ xe qua bộ bài khí rồi đi qua bộ lọc để loại bỏ tạp
chất thô còn lẫn trong sữa. Tiếp đó, sữa được làm lạnh xuống 4 – 6
o
C và đưa vào bồn
chứa lạnh để bảo quản chờ đem đi chế biến. Ở điều kiện này, sữa nguyên liệu có thể giữ
tốt nhất trong vòng 2 ngày.
Bảng 3.1: Các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và phương pháp kiểm tra nguyên liệu sữa tươi
Thông số Phương pháp kiểm tra

- Màu: trắng ngà đặc trưng
- Mùi vị: ngậy, có vị ngọt mát, thơm đặc trưng,
không có mùi vị lạ
- Trạng thái: đồng nhất, không tách bơ
Cảm quan
- Hàm lượng chất khô: >12%
- Hàm lượng protein: 3,2÷3,5%
- Hàm lượng béo: 3,2÷5,0%
- Tỷ trọng (20
0
C): 1,026÷1,032
- pH (20

0
C): 6,4÷6,8%
- Độ acid: 16÷19
0
T
- T
0
đóng băng: - 0,51
0
C ÷ - 0,55
0
C

- Kháng sinh: không.
- Thuốc BVTV: không.
- Kim loại nặng: không.
- Xác định bằng máy 5 chỉ tiêu của
Tetra Pak: độ khô, độ béo, độ acid,
pH và tỷ trọng.
- Xác định bằng thử gốc kháng
sinh Delvotest SP của hãng Duke
Thomson’s International.
- Phân tích hoá học.
- Tổng số VSV hiếu khí: < 4000000 tế bào/ml
- Thử mất màu xanh Methylen

- Phân tích vi sinh
 Lọc:
- Mục đích: Nhằm loại bỏ các tạp chất có lẫn trong sữa.
- Tiến hành:
+ Ở đây nhà máy sử dụng thiết bị lọc ly tâm dạng bát úp kiểu mở, tự động thoát
cặn để đảm bảo quá trình lọc được đều đặn, liên tục và loại ra khỏi khối sữa các tạp chất
một cách hoàn hảo hơn so với các thiết bị lọc khác.
+ Thiết bị lọc ly tâm gần giống với thiết bị tách mỡ sữa. Dòng sữa sau khi gia nhiệt
lên 40 ÷ 45
o
C được chảy đến thiết bị

có hình bát úp quay tròn với tốc độ lớn (3000
÷
4000
vòng/phút), các chất cặn được tách ra và bám vào bên trong của thiết bị dưới dạng bùn.
Quá trình tháo cặn bùn được thực hiện nhờ việc hạ thấp đáy di động trong thiết bị, khai
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 21 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
thông các lỗ thoát bùn được lắp trên thành của thiết bị. Hệ thống tháo cặn của thiết bị
được điều khiển bằng chương trình máy tính.
3.2.1.3. Định lượng
 Mục đích:
Định lượng lượng sữa nguyên liệu cần đem vào sản xuất cho phù hợp với năng suất

nhà máy.
 Tiến hành:
Nhà máy định lượng bằng cân, được thực hiện trên thiết bị GHJ-15 của Nhật Bản. Cân
được làm bằng thép không rỉ, thân hình trụ, đáy hình nón cụt. Sữa được bơm vào cân rồi
nhờ hệ thống van định lượng đặt dưới đáy cân để xác định chính xác lượng sữa nguyên
liệu.
3.2.2. Thuyết minh dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng không đường
3.2.2.1. Xử lý nhiệt
 Mục đích:
+ Nâng nhiệt độ của sữa để tăng hiệu quả quá trình bài khí, đồng hóa.
+ Làm biến tính các phân tử protein kém bền nhiệt (protein của huyết thanh sữa),
ngưng kết muối canxi xitrat trong thùng chứa giúp ổn định thành phần protein trong sữa.

+ Ức chế sự phát triển của vi sinh vật.
 Tiến hành:
Sữa nguyên liệu được gia nhiệt bằng thiết bị gia nhiệt dạng bản mỏng OTTA-5 của
hãng Tetrapak. Bộ phận chính của thiết bị này là những bản mỏng hình chữ nhật làm bằng
thép không rỉ có chiều dày 0,6 mm. Mỗi tấm có 4 lỗ tại 4 góc và hệ thống các đường rãnh
trên khắp bề mặt để tạo sự chảy rối và tăng diện tích truyền nhiệt. Các bản được ghép với
nhau tạo thành những hệ thống đường vào, ra cho nguyên liệu và chất tải nhiệt.
Sau khi vào thiết bị, nhiệt độ của sữa được nâng lên 90
÷
95
o
C trong 20 phút rồi được

làm nguội về 65 -70
o
C trước khi ra khỏi thiết bị.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 22 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
3.2.2.2. Bài khí
 Mục đích:
Tách khí phân tán và hòa tan, loại bỏ những hợp chất dễ bay hơi có mùi khó chịu
trong sữa nhằm tăng hiệu suất của các thiết bị truyền về sau và cải thiện hương vị của sản
phẩm.
 Tiến hành:
Nhà máy sử dụng thiết bị bài khí chân không loại DART-10 dạng hình trụ đứng, đáy

nón. Dưới nắp thiết bị có bộ phận ngưng tụ được nối với bơm chân không. Sữa được bơm
vào thiết bị theo phương tiếp tuyến, các khí phân tán và một phần hơi thoát ra khỏi sẽ làm
tăng tốc độ chuyển động của dòng sữa dưới đáy thiết bị. Toàn bộ hỗn hợp khí và hơi thoát
ra được đi vào bộ phận ngưng tụ, chuyển sang dạng lỏng rồi chảy xuống phía đáy thiết bị.
Nhiệt độ làm việc bên trong thiết bị là 60 - 65
o
C, độ chân không 556 mmHg.
3.2.2.3. Hiệu chỉnh chất khô
 Mục đích:
Tăng hàm lượng chất khô của sữa nguyên liệu để phù hợp với yêu cầu sản phẩm.
 Tiến hành:
Thiết bị dùng để chuẩn hóa có thân hình trụ, đáy chỏm cầu làm bằng thép không rỉ có

cánh khuấy. Sữa bột được cho vào sữa nguyên liệu nhờ hệ thống tự động gắn phía trên
thiết bị.
3.2.2.4. Đồng hóa
 Mục đích:
Giảm kích thước của các hạt cầu béo, làm chúng phân bố đều trong sữa, tạo sự đồng
nhất cho sản phẩm.
 Tiến hành:
Nhà máy sử dụng thiết bị đồng hóa 2 cấp Tetra Alex 2 của hãng Tetrapak.
Nguyên liệu được đưa vào thiết bị đồng hóa bởi bơm pittông, bơm sẽ tăng áp lực cho
hệ nhũ tương tại vị trí đầu khe hẹp. Sữa đi qua khe hẹp với áp lực cao được làm giảm kích
thước, tăng bề mặt tiếp xúc và phân bố đều trong pha liên tục.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 23 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
Thiết bị đồng hóa làm việc ở áp suất 200-250 bar, nhiệt độ 55-80
o
C. Vận tốc dòng sữa
lúc vừa mới ra khỏi khe hẹp là 200-300 m/s.
3.2.2.5. Tiệt trùng, làm nguội
 Mục đích:
+ Tiệt trùng: dùng nhiệt độ cao, thời gian ngắn để tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật chịu
nhiệt có khả năng sinh bào tử và vô hoạt không thuận nghịch những enzim có trong sữa,
nhằm tăng thời gian bảo quản sữa. Do thời gian tiệt trùng ngắn nên cấu trúc và hương vị
sữa không bị thay đổi đáng kể.
+ Làm nguội: Đưa dịch sữa về nhiệt độ môi trường nhằm tránh những biến tính tiếp

theo của sữa ở nhiệt độ cao, tiếp tục tiêu diệt vi sinh vật. để rót bao gói tránh hiện tượng
đọng sương trên bao bì.
 Tiến hành:
Ở đây, ta sử dụng phương pháp tiệt trùng UHT với thiết bị tiệt trùng dạng ống lồng
ống loại Tetra Therm Aseptic Flex 1 của hãng Tetrapak – Thụy Điển.
Sữa từ thùng chứa sau đồng hóa được bơm vào hệ thống tiệt trùng làm nguội. Trong
thiết bị tiệt trùng dạng ống lồng sữa được nâng nhiệt độ lên 139 – 140
o
C và duy trì trong
thời gian 4s. Sau đó cũng nhờ thiết bị dạng ống lồng để hạ nhiệt độ xuống 20 – 25
o
C rồi

bơm vào thùng chờ rót.
Sữa sau khi tiệt trùng, làm nguội được dẫn qua bồn chờ rót loại Tetra Alsafe SV.
3.2.2.6. Rót hộp, kiểm tra
 Mục đích:
+ Cách ly hoàn toàn sữa thành phẩm với môi trường bên ngoài nhằm hạn chế hoàn
toàn quá trình nhiễm tạp
+ Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển, tiêu thụ và sử dụng sản phẩm.
 Tiến hành:
Rót hộp được thực hiện trong hệ thống tiệt trùng khép kín. Giấy cuộn Tetra Brik
Aseptic (hình 3.2) được đưa qua máy dập code. Trước khi đưa vào đóng gói, giấy phải
được tiệt trùng bằng H
2

O
2
nồng độ 35 % ở 70
o
C và hệ thống tia cực tím tần số cao. Sau đó
máy tự động dán ống giấy và rót sản phẩm. Máy rót hoạt động theo cơ cấu đong thể tích,
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 24 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
thể tích rót là 180ml. Tiến hành rót trong phòng vô trùng. Sau khi rót xong thiết bị tiếp tục
ghép mí hộp giấy và đưa ra băng tải để đến máy dán ống hút và bọc nilon để tạo thành lốc
4 hộp.
+ Đóng thùng 12 lốc/thùng.

+ Trên thùng ghi đầy đủ các thông số về HSD,
code giờ, ca sản xuất, tên sản phẩm.
Quá trình rót được thực hiện trên máy rót và bao
gói tự động Tetrapak.
3.2.3. Thuyết minh dây chuyền sản xuất phô mai
3.2.3.1. Công đoạn chuẩn hóa
 Mục đích:
Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô và chất béo trong sữa. Đối với sản phẩm phô mai tươi
là phô mai có hàm lượng béo cao nên ta bổ sung thêm cream.
 Tiến hành:
Cream từ thùng chứa được bơm vào thiết bị chuẩn hóa theo tỷ lệ đã tính toán sẵn.
Dưới tác dụng của cánh khuấy, khối nguyên liệu được trộn đều. Ngoài ra, công đoạn này

cần bổ sung CaCl
2
để tăng khả năng đông tụ của casein sau này.
3.2.3.2. Đồng hóa
 Mục đích:
Để ổn định hỗn hợp sau giai đoạn chuẩn hóa.
 Tiến hành:
Đồng hóa hỗn hợp dưới tác dụng của áp lực cao khoảng 200 -250 bar, ở nhiệt độ 65-
70
o
C.
Sử dụng thiết bị đồng hóa Tetra Alex 2 như dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng.

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 25 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Hình 3.2. Cấu tạo bao bì giấy
Tetra Brik Aseptic