Cân bằng vật chất trong sản xuất sữa đậu nành

Chương 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Năng suất thiết kế 25000 lít/ ngày
1 năm làm việc 300 ngày
1. Các tính chất của nguyên liệu
Bảng 3.1: Thông số về nguyên liệu
Nguyên liệu Thông số Giá trò
Đậu nành
Độä ẩm đậu, % khối lượng đậu nành ban đầu 12
Tạp chất, % khối lượng đậu nành ban đầu 1
Tỷ lệ vỏ, % khối lượng hạt đậu nành 8
Độ trích ly, % khối lượng chất khô 85
2. Tổn thất trong các quá trình
Bảng 3.2: Tổn thất trong các quá trình
STT Quá trình Tổn thất
1 Quá trình làm sạch, % khối lượng nguyên liệu 0.2
2 Quá trình tách vỏ, % khối lượng đậu sạch 0.2
3 Quá trình chần, % khối lượng đậu trước chần 0.2
4 Quá trình nghiền ướt, % khối lượng đậu trước nghiền 0.25
5 Quá trình lọc, hiệu suất lọc 90%
6 Quá trình nấu, % khối lượng sữa trước nấu 1
7 Quá trình phối trộn,% khối lượng sữa trước phối trộn 0.2
8 Quá trình đồng hoá,% khối lượng sữa trước đồng hoá 0.2
9 Quá trình tiệt trùng, % thể tích sữa trước tiệt trùng 0.5
10 Quá trình rót hộp, % thể tích sữa trước rót hộp 1
18
3. Tính cân bằng vật chất
Tính cho 100 lít sữa thành phẩm
3.1. Quá trình rót hộp
m
sản phẩm
=100*1.01 = 101 kg

m
rót hộp
= m
sản phẩm
+ m
hh/rót hộp
m
rót hộp
= 101

+ 1/100 * m
rót hộp
 m
rót hộp
=102.02 kg
m
hh/rót hộp
= 1.02 kg
3.2. Quá trình tiệt trùng
m
tiệt trùng
= m
rót hộp
+ m
hh/tiệt trùng
m
tiệt trùng
= 102.02

+ 0.5/100 * m

tiệt trùng

 m
tiệt trùng
=102.53 kg
m
hh/tiệt trùng
= 0.51 kg
Rót hộp
Sữa trước rót hộp
m
rót hộp
Sản phẩm,
100lít, d=1.01kg/l
m
rót hộp
Hao hụt
m
hh/rót hộp
=1% m
rót hộp
m
rót hộp
m
rót hộp
Tiệt trùng
Sữa trước tiệt trùng
m
tiệt trùng
Sữa trước rót hộp

m
rót hộp
=102.02 kg
Hao hụt
m
hh/tiệt
trùng
=0.5% m
tiệt trùng
m
rót hộp
19
3.3. Quá trình đồng hoá
m
đồng hoa ù
= m
tiệt trùng
+ m
hh/đồng hoá
m
đồng hoá
= 102.53

+ 0.2/100 * m
đồng hoá

 m
đồng hoá
=102.73 kg
m

hh/đồnghoá
= 0.21 kg
3.4. Quá trình phối trộn
m
phối trộn
+ m
syrup
+m
CMC
+ m
kb
= m
bài
khíù
+ m
hh/phối
trộn

m
phối trộn
+ 25% m
phối trộn
+0.1% m
phối trộn
+ 5/10000 m
phối trộn
= 102.73 + 0.2% m
phối trộn
 m
phối trộn

=82.22 kg
m
syrup
= 20.55 kg
m
CMC
= 0.082 kg
m
ks
= 0.041 kg
m
hh/phối
trộn
=0.041kg
Đồng hoá
Sữa trước đồng hoá
m
đồnghoá
Sữa trước tiệt trùng
m
tiêt trùng
=102.53 kg
Hao hụt
m
hh/đồnghoá
=0.2% m
đồnghoá
m
rót hộp
Phối trộn

Sữa trước phối trộn
m
phối trộn
Sữa trước đồng hoà
m
đồnghoá
=102.73 kg
Hao hụt
m
hh/phối
trộn
=0.2% m
phối trộn
m
rót hộp
CMC
m
CMC
=0.1% m
phối trộn
m
phối trộn

Kali sorbat
m
ks
=5/10000 m
phối trộn
m
phối trộn

20
Syrup25%
m
syrup
= 25% m
phối trộn

3.5. Quá trình nấu

m
nấu
= m
phối trộn
+ m
hh/nấu
m
nấu
= 82.22

+ 1/100 * m
nấu
 m
nấu
=83 kg
m
hh/nấu
= 0.83 kg
3.6. Quá trình lọc

Ta có: m
lọc
=m
nấu
+m
bã
♦ Tính khối lượng bã
Nấu
Sữa trước nấu
m
nấu
Sữa trước phối trộn
m
phối
trộn
=82.22 kg
Hao hụt
m
hh/nấu
=1% m
nấu
Lọc
Hỗn hợp dòch trước lọc
m
lọc
Sữa trước nấu
m
nấu
=83kg
Bã

m
bã
, W
bã
=80%
21
+ Trong dòch sữa trước nấu có hàm lượng chất khô hoà tan là 6.58% Khối lượng chất
khô hoà tan trong dòch sữa trước nấu là: m
chiết/nấu
= 83*6.58/100= 5.461kg
+ Chọn hiệu suất lọc là 90%  Khối lượng chất khô hoà tan trong dòch trước lọc :
m
chiết/lọc
= m
chiết/nấu
/H
lọc =
5.461/0.9= 6.068 kg
+ Khối lượng chất khô hoà tan trong bã:
m
chiết/bã
= m
chiết/lọc
-m
chiết/nấu
=6.068-5.461= 0.607 kg
+ Trong chất khô của đậu gồm chất khô không hoà tan chiếm 85%, nên chất khô không
hoà tan chiếm15% Khối lượng chất khô không hoà tan trong bã:
m
chiết/lọc

*15/85 =6.068*15/85= 1.071 kg
+ Khối lượng chất khô trong bã: m
khô/bã
= 0.607+1.071=1.678 kg
+ Khối lượng bã: m
bã
= m
khô/bã
*[1/(1-W
bã
)]=1.678*[1/(1-0.8]= 8.39 kg
♦ Khối lượng dòch trước lọc:
m
lọc
=m
nấu
+m
bã
 m
lọc
= m
nấu
+m
bã
=83+8.39=91.39 kg
3.7. Quá trình nghiền ướt
m
nước/nghiền
+m
nghiền

= m
lọc
+ m
hh/nghiền

♦ Tính khối lượng nước:
+ Khối lượng chất khô trong dòch trước lọc:m
khô
= 6.068+1.071=7.139 kg
+ Để tính lượng nước thêm vào ta tính gần đúng khối lượng đậu ban đầu theo công thức
sau: m
đâu
=m
khô
*100/[100-(W
đậu
+% tạp chất+%vỏ)]=7.345*100/[100-(12+1+8)]=9.037 kg
+ Khối lượng nước dùng trong quá trình lọc:
m
nước/lọc
= 9.037*8=72.3 kg
72.3+ m
nghiền
=91.39+0.25/100 *m
nghiền
Nghiền
Đậu trước nghiền
m
nghiền
Hỗn hợp dòch trước lọc

m
lọc
= 91.39 kg
nước
m
nước/nghiền

hh/nghiền
=0.25%
nghiền
Hao hụt
m
hh/nghiền
=0.25%
nghiền
22