Bài thảo luận cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm

Bộ Công Thương
Trường Đại Học Kinh Tế-Kỹ Thuật Công Nghiệp
Bài Th o Lu nả ậ
Môn: Cơ sở thiết kế nhà máy thực
phẩm
Nhóm 1:
1-Nguyễn Thị Lệ Giang
2-Vũ Thị Hồng Hạnh
3-Vũ Quỳnh Anh
4-Trần Thị Dương
5-Phạm Thị Dung
6-Nguyễ n Thị Quyên
Đề tài: Thiết kế nhà máy sữa tươi tiệt trùng năng suất
90.000 lít/ngày
M c l cụ ụ
1- Lời mở đầu
2- Lập luận kinh tế kỹ thuật
3- Dây chuyền công nghệ
4- Lập kế hoạch sản
xuất và tính cân bằng sản phẩm
5- Tính hơi –Nước – Điện
6- Tính xây dựng
7- Bình đồ nhà máy
8- Khu nhà hành chính
9- Khu sản xuất chính
10- An toàn lao đông
1- Lời mở đầu

Nền kinh tế của nước ta đang càng ngày phát triển,
đi kèm với nó là mức thu nhập tăng lên, người tiêu
dùng cũng quan tâm nhiều hơn tới sức khoẻ. Do

đó xu hướng tiêu dùng sẽ hướng tới các thực
phẩm bổ dưỡng, có lợi cho sức khoẻ mà cụ thể
nhất là sữa và các sản phẩm từ sữa.

Sữa là một trong những thực phẩm giàu dinh
dưỡng nhất, trong sữa có đầy đủ các chất cần thiết
cho cơ thể con người như protein, lipit, gluxit, các
vitamin và khoáng chất… Sữa đem lại cho con
người sự phát triển cân đối. Sữa có tác dụng phục
hồi sức khỏe mau chóng cho người lao động, dễ
hấp thụ đối với người bệnh, trẻ em, người cao tuổi.
=> Do đó nhu cầu sử dụng sữa hàng ngày đang
ngày càng tăng.

Có thể nói sữa là một thành phần không thể thiếu để
cải thiện thể trạng của người Việt Nam. Tuy nhiên so
với các nước khác thì lượng tiêu thụ sữa còn thấp.
Chính vì vậy, nhà nước rất quan tâm đầu tư cho
ngành sữa. Rất nhiều dự án và chính sách được ban
hành tạo điều kiện thuận lợi cho ngành sữa phát triển
(như cải thiện chất lượng chăn nuôi bò sữa, khuyến
khích xây dựng nhà máy mới…)
=> Để đáp ứng nhu cầu sử dụng đang tăng cao thì việc
lập dự án xây dựng nhà máy sữa là rất cần thiết và
hiệu quả, không chỉ đem lại lợi ích về mặt kinh tế mà
còn đem lại lợi ích về mặt xã hội.
Qua nghiên cứu thị trường, nhóm em thiết kế nhà
máy chế biến sữa tươi tiệt trùng với năng suất 90
nghìn lít/ngày
2- Lập luận kinh tế kỹ thuật

2.1. Tổng quan về sự phát triển của ngành sữa trên thế
giới và ở Việt Nam
a. Tổng quan về sự phát triển của ngành sữa trên thế
giới

Sản xuất sữa thế giới trong năm 2009 đạt 701 triệu
tấn,tốc độ sản xuất ở các nước đang phát triển
nhanh hơn các nước phát triển.Sự phát triển của
ngành sữa đem lại nhiều lợi nhuận cao cho các
nước

Giai đoạn 2008-2010 sản lượng sữa thế giới tăng
gần gấp đôi so với các năm trước,tăng nhanh nhất ở
các nước đang phát triển,đặc biệt là ở châu Á,tại
đây người ta được chứng kiến mức tăng trưởng gấp
đôi so với mức bình quân toàn cầu
b.Tổng quan về sự phát triển ngành sữa ở Việt Nam

Trong những năm trở lại đây,sữa là 1 trong những ngành đạt
tốc độ tăng trưởng nhanh nhất trong ngành thực phẩm ở Việt
Nam,với mức tăng trưởng doanh thu trung bình trong giai đoạn
2005-2009 đạt 18%/năm.Với 1 đất nước đang phát triển,có tốc
độ đô thị hóa và tăng dân số cao như ở Việt Nam,nhu cầu tiêu
thụ sữa sẽ tiếp tục tăng trong những năm tới

Nằm trong xu thế chung của các nước phát triển trên thế
giới,nhu cầu về sản phẩm sữa ở Việt Nam như 1 nguồn bổ
sung dinh dưỡng thiết yếu ngày càng tăng
so với năm 2008.Điều này khẳng định ngành sản xuất sữa ở Việt
Nam phát triển khá mạnh

2.2 Lập luận kinh tế kỹ thuật
2.2.1.Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy
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.

Điều kiện khí hậu thuận lợi:
- Mực nước mưa: 1,890mm (trung bình)
- Độ ẩm: 84% (trung bình)
- Nhiệt độ: 23,3 0C (trung bình)
=> Từ những nguyên tắc trên, sau khi nghiên cứu nhóm em chọn
địa điểm xây dựng nhà máy chế biến sữa tại Khu Công Nghiệp
(KCN) Đồng Văn II,huyện Duy Tiên,tỉnh Hà Nam

Lý do: Với quy mô diện tích
được quy hoạch 264 ha; có vị trí
hết sức thuận lợi về giao thông,nằm
trên đường quốc lộ 1A, giáp với
đường cao tốc Pháp Vân – Ninh
Bình,cách sân bay quốc tế Nội
Bài 65 km,cách Trung tâm Thành

phố Hà Nội 45km, cách Cảng Hải
Phòng 125 km, cách Cảng Quảng
Ninh – Cái Lân 145 km. Khu công
nghiệp Đồng Văn II có đầy đủ các yếu tố để trở thành một khu
công nghiệp lớn; đáp ứng được yêu cầu của các dự án có quy
mô lớn mà tỉnh Hà Nam đang kêu gọi các nhà đầu tư trong và
ngoài nước đầu tư xây dựng.Ngoài ra, lãnh đạo tỉnh Hà Nam
cũng đã có nhiều chính sách ưu đãi thiết thực nhằm thu hút
các nhà đầu tư trong và ngoài nước về giá cả đất và các điều
kiện khác.
2.2.2 Vùng nguyên liệu
•
Sữa tươi: Thu mua từ các trang trại vùng lân cận như
Hưng Yên,1 số xã ở huyện Duy Tiên,Hà Tây cũ
•
Đường: Sử dụng hàng trong nước được mua của các
công ty đường Thanh Hóa
•
Nguyên liệu khác: như hương, CÔĐ nhập ở các nước
như Malaixia, Thái Lan
2.2.3. Vùng tiêu thụ sản phẩm
- Sản phẩm được bán,phân phối ở các vùng lân cận
và thị trường trên cả nước
2.2.4. Nguồn cung cấp điện
- Nguồn điện được cung cấp liên tục và ổn định được
lấy từ tuyến điện cao thế 110KV đi gần ranh giới phía
Nam của Khu công nghiệp Đồng Văn.
-
- Mạng lưới điện cao thế được cung cấp dọc các
đường giao thông nội bộ trong KCN.

2.2.5. Nguồn cung cấp nhiên liệu
- Nhiên liệu sử dụng trong nhà máy là cho nồi
hơi phục vụ cho mục đích thanh trùng,gia nhiệt.
Nhà máy sử dụng nhiên liệu là than.
2.2.6 Nguồn cung cấp nước, chất tải lạnh và vấn đề xử
lí nước
a. Nguồn nước
• Nhà máy cung cấp nước trong KCN được xây dựng với
công suất 19.000 m3/ngày. Doanh nghiệp có thể sử
dụng thêm nguồn nước giếng khoan, nước mưa
• Hệ thống cấp nước được đấu nối đến tận chân tường
rào từng Doanh nghiệp
b. Xử lý nước thải và chất thải
• Nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt được
Doanh nghiệp xử lý đạt tiêu chuẩn tối thiểu mức nước B
(TCVN-4945-2005) trước khi xả ra hệ thống đường
nước thải chung của KCN.
• Sau đó, KCN sẽ tiếp tục xử lý đạt tiêu chuẩn theo quy
định của Chính Phủ Việt Nam, công suất xử lý đạt:
2.000 m3/ngày đêm.
• Chất thải rắn từ các Nhà máy trong KCN sẽ được phân
loại, thu gom và vận chuyển về bãi tập trung của KCN.
2.2.7 Thoát nước
•
Hệ thống thoát nước mưa và nước thải được xây
dựng riêng biệt.
+ Nước mưa được thu gom qua hệ thống cống và
thoát ra các sông trong khu vực.
+ Nước thải được thu gom về Nhà máy xử lý nước
thải của KCN.

2.2.8 Giao thông
• Hệ thống đường giao thông nội bộ được thiết kế
hợp lý để phục vụ cho việc đi lại cho các phương
tiện giao thông đến từng lô đất một cách thuận
tiện.
• Nhà máy nằm gần trục giao thông nên thuận tiện
cho vận chuyển nguyên nhiên vật liệu đến nhà
máy, và vận chuyển sản phẩm phân phối cho các
đại lý, cửa hàng tiêu thụ bằng đường bộ.
2.2.9 Nguồn cung cấp nhân lực
- Từ địa phương:
* Số dân thị trấn Đồng Văn là: 852.695 người. Tỉnh Hà Nam dân
số khoảng 1,5 triệu người, trong đó 65% là người lao động dưới
35 tuổi.
=> Đây là nguồn lao động có thể cung cấp đầy đủ cho các doanh
nghiệp.
* Hệ thống các trường cao đẳng, trường trung cấp, đào tạo nghề
trong khu vực rất đa dạng. Tỉnh Hà Nam có khoảng 10 trường
chuyên nghiệp dạy nghề( như CĐSPHà Nam, CĐ phát thanh
truyền hình, Trung học thuỷ lợi, công nhân chế biến gỗ, trường
Trung học Bưu chính Viễn thông 1, trường Trung học Y tế Hà
Nam )
-
Thành phố Hà Nội và các vùng lân cận
- Hà Nội là nơi tập trung các Trường đào tạo lớn nhất tại Việt
Nam, hàng năm cung cấp hàng vạn lao động được đào tạo
chuyên sau về quản lý, kỹ thuật và tay nghề cao
- Các công nhân có thể tuyển chọn lao động phổ thông, học nghề
ở các vùng dân cư xung quanh để đảm bảo được yêu cầu về nơi
ở, sinh hoạt.

2.2.10 Sự hợp tác hóa
•
Khu công nghiệp Đồng Văn II là Khu công
nghiệp đa ngành, ít gây ô nhiễm môi trường
bao gồm các ngành nghề chính: Công nghiệp
lắp ráp cơ khí điện tử; chế biến thực phẩm;
công nghiệp nhẹ, hàng tiêu dùng; bao bì; Sản
xuất linh kiện điện tử chính xác, xe máy, ôtô;
đồ điện gia dụng; cơ khí
•
Tại đây ta có thể hợp tác với nhà máy sản xuất
bao bì,và các nhà máy khác như tận dụng
nguồn hơi,nhà máy cơ khí để sữa chữa máy
móc,thiết bị…
2.2.11 Năng suất nhà máy
•
Với diện tích khu đất là 1,6 ha,cùng với các trang thiết
bị hiện đại năng suất dự tính của nhà máy là 90.000
lít/ ngày
2.12 Nguồn cung cấp hơi, chất tải lạnh
•
Để cấp nhiệt cho các thiết bị, thường sử dụng tác
nhân là hơi nước bão hòa để thanh trùng, tiệt trùng,
gia nhiệt sữa… Ngoài ra hơi nước còn để phục vụ cho
sinh hoạt, vô trùng thiết bị trước và sau khi sản xuất
•
Nhà máy cũng cần đặt hệ thống lạnh phù hợp với
công suất của nhà máy đủ để cấp lạnh cho hoạt động
sản xuất của nhà máy. Hệ thống lạnh có thể sử dụng

tác nhân lạnh là NH3, chất tải lạnh sử dụng nước
glycol
3- Dây chuyền công nghệ
1. Sơ đồ sản xuất sữa tươi tiệt trùng:
Sữa tươi
Thu nhận
Làm lạnh(2-6
0
C)
Kiểm tra chất lượng
Gia nhiệt (40-45
0
C)
Li tâm,tách chất béo
Phối trộn-TCH Làm lạnh(t
0
=25
0
C)Kiểm tra
Gia nhiệt(t=65
0
C) Đồng hóa(P=200bar)
Lọc
- Đường
- Chất ổn định
- Hương
Tiệt trùng(t=139
0
C/4s)
Bảo quản

Bao gói
Rót hộp
Chứa vô trùng
2. Thuyết minh quy trình:
a.Yêu cầu nguyên liệu
- Sữa tươi:
Chỉ tiêu cảm quan.
+ Màu sắc: màu vàng kem
+ Mùi vị: đặc trưng của sữa bò tươi, không có mùi vị lạ (chất
kháng sinh, chất tẩy rửa, thức ăn…). Hương vị tự nhiên.
+ Trạng thái: đồng nhất, không bị tách chất béo, không lẫn tạp
chất.
Chỉ tiêu hóa lý.
+ Hàm lượng chất khô: 11,5-12%, xác định bằng phương pháp
sấy khô đến khối lượng không đổi.
+ Độ acid: sữa có độ acid từ 16 – 18
0
T hoặc 0,13 – 0,16% acid
lactic, xác định bằng phương pháp chuẩn độ bằng dung dịch
NaOH 0,1N để trung hòa acid tự do có trong 100ml sữa. 1ml
NaOH ≈ 0.009% acid lactic.

+ Độ tươi: Xác định bằng phương pháp thử cồn 75%
không xảy ra hiện tượng kết tủa là được.
+ Nhiệt độ: < 6
0
C, bảo quản < 10h trong các bồn
chứa.
+ Hàm lượng chất béo: ≥ 3,5%
+ Hàm lượng protein: 3 – 3,5%

Chỉ tiêu vi sinh vật(VSV)
+ Chỉ thị xanh metylen: thời gian mất màu > 3h, để
trong tủ ấm.

b.Thuyết minh quy trình:
1. Thu nhận sữa
- Sữa đến nhà máy đã được làm lạnh đến 4 ÷
6ºC. Nếu sữa chưa đạt đến nhiệt độ này thì
trước khi đưa vào thùng tạm chứa, sữa được
đưa qua thiết bị làm lạnh xuống 4 ÷ 6ºC.
- Trước khi nhận sữa, cần chú ý đến độ sạch của
dụng cụ đựng sữa (thùng chứa, xitec…).
- Sữa nguyên liệu dùng cho chế biến phải đáp
ứng các yêu cầu chung dưới đây:
+ Sữa được lấy từ những con bò khỏe
mạnh, không chứa vi khuẩn gây bệnh.
+ Sữa có mùi thơm tự nhiên không có mùi
lạ, không chứa chất kháng sinh, chất tẩy rửa.
+ Sữa có thành phần tự nhiên
+ Sữa phải tươi và được làm lạnh ngay đến 4÷6ºC sau khi vắt.
2. Kiểm tra chất lượng
* Chỉ tiêu độ sạch (tạp chất cơ học, mức độ nhiễm bẩn)
+ Trong quá trình thu nhận, qua nhiều khâu từ dụng cụ, môi
trường không khí, tạp chất cơ học có thể xâm nhập vào sữa.
* Chỉ số độ tươi
* Chỉ tiêu vi sinh vật
- Nguyên tắc
Dựa vào tính chất của enzyme Reductaza làm mất màu
xanh của chất chỉ thị màu xanh Metylen, lượng VK càng
nhiều thời gian mất màu càng nhanh

Dựa vào kết quả mất màu, người ta phân loại chất lượng sữa
theo phương pháp mất màu xanh Metylen như sau:
Thời gian mất
màu(phút)
Lượng VSV( có trong
1 ml sữa)
Chất lượng sữa
Xếp loại
<=20
20-120
>=20 triệu
4-20 triệu
IV
III
II
I
Rất tồi
Tồi
Trung bình
Tốt
500.000-4 triệu
<500.000
120-330
>330(5,5h)
3. Làm lạnh tạm chứa
- Lọc xong có thể đem đi chế biến ngay được và sữa là loại
thực phẩm rất dễ bị hư hỏng, vì vậy ta cần phải cho sữa vào
thùng tạm chứa và làm lạnh để bảo quản ở nhiệt độ 4 - 6ºC nhằm
đảm bảo khi đưa vào sản xuất không bị hư hỏng.

- Duy trì nhiệt độ này trong suốt thời gian bảo quản.
4. Gia nhiệt
- Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ly tâm làm sạch.
-Sữa từ các xitec được bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm. Tại đây
nâng nhiệt độ của sữa lên 40oC.
5. Ly tâm, làm sạch
- Sữa tươi nguyên liệu sau khi được nâng nhiệt lên 400C thì được bơm qua
thiết bị li tâm để làm sạch.
6. Phối trộn
•
Chuẩn bị chất ổn định: Lượng chất ổn định được cân bằng theo phiếu chế
biến của từng mẻ. Trộn chất ổn trong bộ Almix trong 10 phút, sau đó bơm
sang bồn trộn, để tuần hoàn trong 5 phút
7. Lọc tách cặn (tạp chất)
Sữa sau khi được phối trộn được bơm vào bồn tạm chứa qua hệ thống lọc
ống bằng lưới thép không rỉ (kích thước lỗ dưới 0,17mm) để loại bỏ các tạp
chất như cỏ, lông bò, các tế bào máu sau đó tiến hành gia nhiệt
8.Tiêu chuẩn hóa
- Mục đích: Điều chỉnh hàm lượng chất khô theo đúng tiêu chuẩn của nhà
máy.
- Sữa sau khi phối trộn phải được bơm sang vồn đệm và tiến hành tiêu
chuẩn hóa. Trước đó, sữa BTP được làm lạnh xuống nhiệt độ 15oC và chờ
NV QA tiến hành tiêu chuẩn hóa.


9. Đồng hóa
- Sữa trước khi đưa đi đồng hóa ta cần phải gia
nhiệt đến 65ºC để làm giảm độ nhớt của sản
phẩm, tăng hiệu quả đồng hóa.
- Mục đích của đồng hóa là nhằm xé nhỏ các

cầu mỡ, tăng khả năng phân tán trong dịch
sữa, tránh hiện tượng nổi váng lên trên bề mặt
trong thời gian bảo quản và phân tán đều các
thành phần làm tăng độ đồng nhất của dịch
sữa, tăng khả năng giữ nước. Sữa sau khi gia
nhiệt được bơm qua thiết bị đồng hóa pistong 3
cấp ở nhiệt độ 65ºC và p = 200 – 250 bar.
10. Tiệt trùng UHT
- Sữa sau khi đồng hóa được bơm sang máy tiệt trùng ở chế độ
139 ± 4ºC/ 4 giây
- Đây là giai đoạn chính trong dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt
trùng, với chế độ tiệt trùng trên thì tất cả vi sinh vật cũng như
các enzym có trong sữa đều bị tiêu diệt, vì vậy có thể bảo quản
được lâu hơn ngay cả ở nhiệt độ thường.
11. Chứa vô trùng
- Sau khi sữa được tiệt trùng xong, làm lạnh xuống 20 - 25ºC
được bơm vào bồn chứa vô trùng để chờ rót. Nhiệt độ của bồn
được giữ từ 20 - 30ºC, áp suất bồn là 1 bar.
12. Rót hộp, bao gói:
- Cách ly sữa thành phẩm với môi trường bên ngoài, hạn chế sự
nhiễm tạp chất và vi sinh vật xâm nhập trong quá trình rót.
- Nhằm hoàn thiện sản phẩm.
- Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển, tiêu thụ và
sử dụng sản phẩm rễ dàng hơn.
- Rót hộp được thực hiện trong hệ thống tiệt trùng khép kín. Ban
đầu giấy cuộn được đưa qua máy dập code, trước khi đưa vào
đóng gói phải được tiệt trùng bằng H2O2 nồng độ 35% ở 70
0
C
và hệ thống tia cực tím tần số cao trong vòng 4s.

Sau đó máy tự động rót sản phẩm. Sau khi rót xong máy tự
động dán ống hút và theo băng tải ra khu vực đóng gói. Máy rót
hoạt động theo cơ cấu đong thể tích, thể tích rót là 200ml. Tiến
hành rót trong phòng vô trùng, toàn bộ thiết bị rót và bao bì đều
phải vô trùng.
13. Bảo quản
Sữa sau khi được đóng hộp, đóng thùng được xếp vào các
pallet vận chuyển đến kho bảo quản. Các pallet sữa được xếp
lên giá đỡ cách đất 20 cm, cách tường 50 cm trong kho bảo
quản. Bảo quản ở nhiệt độ thường trong điều kiện khô ráo,
thoáng mát. Hạn sử dụng 6 tháng kể từ ngày sản xuất.