Thiết kế nhà máy chế biến sữa tươi tiệt trùng năng suất 160 tấn sản phẩm 1ngày

i
LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn cô giáo TS.
Mai Thị Tuyết Nga. Người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Chế
biến, Trường học Nha Trang, Công ty Cổ phần TH Milk đã tạo điều kiện thực hiện
cho đồ án tốt nghiệp này. Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả các
thầy cô trong Khoa đã dạy cho tôi những kiến thức chuyên ngành cơ bản.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới tất cả gia đình, bạn bè, những người đã
luôn động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian vừa qua.
ii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC VIẾT TẮT ix
DANH MỤC BẢNG x
DANH MỤC CÁC HÌNH xi
MỞ ĐẦU 1
PHẦN 1: LẬP LUẬN KINH TẾ- KĨ THUẬT 6
1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy 6
1.2. Vùng nguyên liệu 7
1.3. Thị trường tiêu thụ 7
1.4. Nguồn cung cấp nước 7
1.5. Nguồn cung cấp điện 8
1.6. Nguồn cung cấp hơi nước 8
1.7. Nguồn cung cấp nhiên liệu 8
1.8. Hệ thống thoát nước 8
1.9. Xử lí nước thải 8

1.10. Giao thông vận tải 9
1.11. Khả năng cung cấp nguồn nhân lực 9
PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU 10
2.1. Giới thiệu về nguyên liệu sữa tươi 10
2.2. Thành phần hoá học của sữa tươi 10
2.1.1. Chất béo 10
2.1.2. Protein 11
2.1.3. Đường lactoza 12
2.1.4. Các loại muối khoáng 13
2.1.5. Axit hữu cơ 13
2.1.6. Các chất xúc tác sinh học 13
iii
2.1.7. Vi sinh vật trong sữa 14
2.1.8. Nước 15
PHẦN 3: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 16
3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa tươi tiệt trùng có đường 16
3.2. Thuyết minh quy trình 17
3.2.1. Sữa tươi nguyên liệu 17
3.2.2. Các nguyên liệu khác 18
3.2.3. Kiểm tra - thu nhận 21
3.2.4. Làm lạnh bảo quản 21
3.2.5. Ly tâm tách béo và tiêu chuẩn hóa 22
3.2.6. Gia nhiệt 23
3.3.7. Bài khí 23
3.2.8. Đồng hóa 23
3.2.9. Thanh trùng 23
3.2.10. Phối trộn 24
3.2.11. Lọc 24
3.2.12. Đồng hóa lần 2 24
3.2.13. Tiệt trùng UHT 24

3.2.14. Bồn chờ rót 25
3.2.15. Rót và bao gói 25
3.2.16. Sản phẩm 26
PHẦN 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 27
4.1. Thời vụ nguyên liệu 27
4.2. Biểu đồ nhập nguyên liệu 27
4.3. Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy 27
4.5. Tính cân bằng vật chất 28
4.5.1. Số liệu ban đầu 29
4.5.2. Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng
có đường 29
iv
4.5.3. Tính cân bằng vật chất cho sữa tươi tiệt trùng không đường 33
PHẦN 5: TÍNH VÀ CHỌN MÁY MÓC THIẾT BỊ 38
1. Xe bồn 38
2. Thiết bị thu nhận sữa tươi 38
3. Thiết bị làm lạnh sau tiếp nhận 39
4. Bồn tạm chứa 39
5. Bồn cân bằng cho thiết bị ly tâm 40
6. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm 40
7. Thiết bị ly tâm 41
8. Bồn cân trung gian 41
9. Thiết bị gia nhiệt 42
10. Thiết bị bài khí 43
11. Thiết bị thống đồng hóa 43
12. Thiết bị thanh trùng 43
13. Bồn chứa sau thanh trùng 43
14. Thiết bị gia nhiệt trước khi trộn 45
15. Thiết bị phối trộn có cánh khuấy 45
16. Bồn trộn 45

17. Bồn chứa sau trộn 46
18. Hệ thống làm lạnh sau trộn 48
19. Thiết bị lọc khi bơm sang thiết bị UHT 48
20. Thiết bị đồng hóa lần 2 48
21. Hệ thống UHT 49
22. Bồn chứa sau UHT 49
23. Máy rót TetraPak 51
24. Hệ thống hoàn thiện sản phẩm 51
PHẦN 6: TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 53
6.1. TÍNH TỔ CHỨC 53
6.1.1. Sơ đồ tổ chức 53
v
6.1.2. Tính nhân lực 53
6.2. Tính xây dựng 55
6.2.1. Phân xưởng sản xuất chính. 55
6.2.2. Phòng thường trực bảo vệ 55
6.2.3. Khu hành chính 56
6.2.4. Nhà ăn 56
6.2.5. Nhà vệ sinh. phòng giặt là. phòng phát áo quần - bảo hộ lao động 56
6.2.6. Kho thành phẩm 57
6.2.7. Kho nguyên vật liêu và bao bì 58
6.2.8. Trạm biến áp 60
6.2.9. Khu xử lí nước thải 60
6.2.10. Phân xưởng cơ điện 60
6.2.11. Kho nhiên liệu 60
6.2.12. Nhà nồi hơi 60
6.2.13. Nhà đặt máy phát điện 60
6.2.14. Lạnh trung tâm 61
6.2.15. Khu cung cấp nước và xử lí nước 61
6.2.16. Tháp nước 61

6.2.17. Nhà để xe 61
6.2.18. Gara ô tô 61
6.2.19. Nhà để xe chở hàng và xe bồn 61
6.2.20. Kho chứa hóa chất 62
6.3. TÍNH KHU ĐẤT XÂY DỰNG NHÀ MÁY 63
6.3.1. Diện tích khu đất 63
6.3.2. Tính hệ số sử dụng K
sd
63
6.4. THUYẾT MINH TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY 64
PHẦN 7: TÍNH ĐIỆN- HƠI- NƯỚC- LẠNH 66
7.1. TÍNH ĐIỆN 66
7.1.1. Điện dùng cho chiếu sáng 66
vi
7.1.2. Tính công suất động lực 68
7.1.3. Tính điện năng tiêu thụ hằng năm 69
7.2. TÍNH HƠI VÀ NHIÊN LIỆU 71
7.2.1. Tính chi phí hơi 71
7.2.1.1. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt 71
7.2.1.2. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt trước bài khí 72
7.2.1.3. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt trước đồng hóa
lần 1 72
7.2.1.4. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình thanh trùng 73
7.2.1.5. Lượng nhiệt cần dung cho quá trình gia nhiệt trước trộn 74
7.2.1.6. Lượng nhiệt dùng cho đồng hóa lần 2 74
7.2.1.7. Lượng nhiệt tiêu tốn trong quá trình tiệt trùng sữa 74
7.2.2. Lượng nhiệt tiết kiệm được 75
7.2.2.1 Lượng nhiệt tiết kiệm được trong công đoạn thanh trùng 75
7.2.2.2. Lượng nhiệt tiết kiệm được trong công đoạn tiệt trùng 75
7.2.3 Nhiên liệu 75

7.3. Chi phí lạnh dùng cho sản xuất 76
7.3.1. Chi phí lạnh cho bảo quản sữa tươi nguyên liệu 76
7.3.2. Chi phí lạnh cho quá trình thanh trùng 76
7.3.2.1. Lượng nước cần cấp để làm nguội sữa là 77
7.3.2.2. Chi phí làm lạnh 77
7.3.3. Chi phí lạnh cho quá trình tiệt trùng 77
7.4. TÍNH NƯỚC 79
7.4.1. Nước dùng cho lò hơi 79
7.4.2. Nước dùng cho sinh hoạt. 79
7.4.3.Nước dùng vệ sinh thiết bị 79
7.4.4. Lượng nước sinh hoạt và vệ sinh cho cả nhà máy trong 1 ngày là 79
7.4.5. Thoát nước Thoát nước có hai loại 79
PHẦN 8: TÍNH KINH TẾ 80
vii
8.1. VỐN ĐẦU TƯ CHO TÀI SẢN CỐ ĐỊNH . 80
8.1.1. Vốn xây dựng nhà máy 80
8.1.2. Vốn đầu tư cho máy móc, thiết bị 81
8.1.3. Vốn đầu tư cho tài sản cố định 83
8.2. TÍNH LƯƠNG 83
8.3. TÍNH CHI PHÍ SẢN XUẤT TRONG 1 NĂM 84
8.3.1. Chi phí nhiên liêu, năng lượng sử dụng chung 84
8.3.2. Chi phí nguyên vật liệu chính và phụ của từng dây chuyền sản xuất 84
8.4. TÍNH GIÁ THÀNH CHO 1 ĐƠN VỊ SẢN PHẨM 84
8.5. TÍNH HIỆU QUẢ KINH TẾ 87
8.5.1. Tính lãi vay ngân hàng trong 1 năm chọn lãi suất 15%/năm 87
8.5.2. Tính tổng vốn đầu tư 87
8.5.3. Tính doanh thu 87
8.4.4. Thuế doanh thu 88
8.5.5. Lợi nhuận tối đa sau thuế 88
8.5.6. Thời gian hoàn vốn của dự án 88

PHẦN 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY 89
9.1 AN TOÀN LAO ĐỘNG 89
9.1.1. An toàn thiết bị 89
9.1.2. An toàn điện 89
9.1.3. An toàn về hơi 90
9.1.4. Phòng cháy và chữa cháy 90
9.1.5. Các lĩnh vực khác 90
9.2. VỆ SINH NHÀ MÁY 90
9.2.1. Vệ sinh cá nhân 91
9.2.2 Vệ sinh nhà xưởng 91
9.2.3 Chương trình CIP 91
9.2.4 Thông gió cho nhà máy 92
9.2.5 Chiếu sáng 92
viii
9.3. Cấp thoát nước 92
9.3.1. Cấp nước 92
9.3.2. Thoát nước 93
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 97
TÀI LIỆU THAM KHẢO




ix
DANH MỤC VIẾT TẮT

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
VLĐ: Vốn lưu động
VT: Vốn đầu tư
VCĐ: Vốn cố định

NH: Ngân hàng
M: Tổng chí phí sản xuất chung
LN: Lợi nhuận
TDT: Thuế doanh thu
T: Thời gian hoàn vốn
GDP: Tốc độ tăng trưởng
QĐ-BCN: Quy định bộ công nghiệp
UHT: Ultra Hight Temperature
x
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1: Dự kiến sản lượng đến năm 2010 4
Bảng 2: Mức tăng trưởng của các sản phẩm cụ thể: 4
Bảng 3: Quy hoạch phát triển đàn bò sữa 5
Bảng 3.1. Yêu cầu sữa tươi nguyên liệu 18
Bảng 3.2. Thành phần sữa thành phẩm 18
Bảng 3.3. Tiêu chuẩn về nước sản xuất 19
Bảng 3.4. Tiêu chuẩn đường RE 20
Bảng 3.5. Tiêu chuẩn chất ổn định, phị gia 21
Bảng 4.1. Thời vụ nguyên liệu: 27
Bảng 4.2. Biểu đồ nhập liệu: 27
Bảng 4.3. Biểu đồ kế hoạch sản xuất 28
Bảng 4.4. Bảng tổng kết tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa
tươi tiệt trùng có đường: 36
Bảng 4.5. Bảng tổng kết tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa
tươi tiệt trùng không đường: 37
Bảng 5.1: Máy và các thiết bị trong sản xuất 52
Bảng 6.1. Nhân lực làm việc trực tiếp 54
Bảng 6.2: Tổng kết diện tích các công trình trong nhà máy 62
Bảng 7.1: Bảng tính công suất của các công trình 67

Bảng 7.2: Thống kê điện tiêu thụ cho động lực 68
Bảng 8.1: Bảng vốn xây dựng các công trình chính 80
Bảng 8.2: Bảng vốn đầu tư cho thiết bị sản xuất. 81
Bảng 8.3: Bảng chi phí nhiên liệu, năng lượng. 84
Bảng 8.4: Bảng chi phí nguyên vật liệu của dây chuyền sữa tươi tiệt trùng 84
Bảng 8.5: Bảng năng suất và thời gian lao động trong năm 85
Bảng 8.6: Bảng doanh thu hàng năm: 88
Bảng 9.1: Bảng kiểm tra các công đoạn trong quá trình sản xuất 96
xi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Sơ đồ 3.1. Sơ đồ quy trình nghệ 17
Sơ đồ 6.1. Sơ đồ tổ chức nhà máy 53
Sơ đồ 9.1. Sơ đồ quy trình xử lý nước thải 94







1
MỞ ĐẦU

Trong tự nhiên hiếm có một loại thực phẩm nào có thành phần dinh dưỡng
đầy đủ và hài hòa như sữa tươi. Sữa vừa cung cấp cho con người nguồn năng lượng
dồi dào, vừa cung cấp các chất cần thiết cho sự tạo lập cơ thể. Các thành phần chính
trong sữa gồm có:
+ Protein trong sữa được tạo thành bởi các amino axit. Có khoảng 20 loại

amino axit khác nhau, trong đó có 8 loại cần thiết cho người lớn và 9 loại cần thiết
cho trẻ em. Protein trong sữa rất giàu các loại amino axít này, nên có giá trị dinh
dưỡng và có hệ số sử dụng cao so với nguồn protein thực vật.
Các protein trong sữa gồm 2 nhóm chính:
* Proteinn hoà tan như: albumin, imunoglobulin, lisozim, lactoferin,
lactoperoxydaza
* Protein ở trạng thái keo không bền (casein) gồm một phức hệ mixen
hữu cơ của các caseinat và canxi phosphat.
+ Lipit của sữa bao gồm: chất béo, các phosphatit, glicolipit, steroit
Chất béo sữa là một thành phần quan trọng. Về mặt dinh dưỡng, chất béo có
độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E). Chất
béo tồn tại trong sữa ở dạng hình cầu có kích thước rất nhỏ từ 0,1 – 15µm . Mỗi thể
cầu mỡ được bao bọc bởi một lớp màng mỏng. Màng này rất bền, có tác dụng bảo
vệ, giữ cho chúng không kết hợp được với nhau và bảo vệ chất béo khỏi bị phân
huỷ bởi các enzym có trong sữa và do đó tạo ra mùi ôi.
+ Gluxit: Lactoza chiếm vị trí quan trọng nhất trong gluxit của sữa. Hàm
lượng lactoza trong sữa thay đổi từ 3,6 – 5,5%. Lactoza tồn tại trong sữa ở dạng tự
do và dạng liên kết với các protein và các gluxit khác. Độ ngọt của lactoza kém
sacaroza 30 lần, độ hòa tan trong nước cũng kém hơn. Lactoza là một trong những
nguồn năng lượng quan trọng, chúng chuyển thành hợp chất năng lượng cao, có thể
tham gia vào tất cả các phản ứng sinh hóa. Ngoài ra chúng còn cung cấp nguyên
liệu cho quá trình tổng hợp một số hợp chất hoá học quan trọng trong cơ thể.
2
+ Trong sữa có nhiều loại vitamin nhưng đều với một hàm lượng tương đối
thấp. Các vitamin trong sữa được chia thành 2 nhóm: nhóm hoà tan trong chất béo
(A, D, E, K) và nhóm hoà tan trong nước (các vitamin B và C). Các vitamin đóng
vai trò hết sức quan trọng trong hoạt động sống của cơ thể.
+ Các chất khoáng trong sữa chiếm khoảng 1%, muối khoáng có trong các
dung dịch, trong nước sữa hoặc trong các hợp chất casein. Các muối quan trọng
nhất là muối canxi, natri, kali và magie. Chúng có dưới dạng photphat, cloride,

citrat và caseinat. Muối kali và muối canxi có nhiều nhất trong sữa thường.
+ Sữa có chứa các enzym thường gặp trong tự nhiên. Các enzym là một
nhóm các protein được sinh ra bởi các cơ thể sống. Chúng có khả năng tạo ra các
phản ứng hoá học và ảnh hưởng tới quá trình và tốc độ của các phản ứng đó. Các
enzym trong sữa bắt nguồn từ bầu vú bò hay từ các vi khuẩn. Các enzym từ bầu vú
bò là một thành phần thông thường của sữa và được gọi là enzym gốc. Các enzym
từ vi khuẩn đa dạng ở kiểu loại và số lượng, tuỳ thuộc vào bản chất và mật độ vi
khuẩn. Một số loại enzym trong sữa được sử dụng để thử nghiệm và kiểm tra chất
lượng. Những enzym quan trọng là: peroxidaza, catalaza, photphataza, lipaza.
Như vậy sữa là một sản phẩm thực phẩm rất giàu dinh dưỡng đối với con
người và cũng là môi trường lý tưởng cho sự phát triển của vi sinh vật. Chính vì vậy
yêu cầu đặt ra đối với việc chế biến và bảo quản sữa là rất nghiêm ngặt.
Ngành công nghiệp sữa ở trên thế giới nói chung và ở Việt nam nói riêng
hiện nay đang rất phát triển. Theo số liệu thống kê, tốc độ tăng dân số hàng năm của
nước ta vào khoảng 1,35%. Tốc độ tăng trưởng kinh tế năm 2006 là 8,2%, GDP
tăng 7,8% và thu nhập bình quân đầu người đạt 715 USD. Cùng với mức sống của
người dân dần được nâng cao, nhu cầu sử dụng các sản phẩm thực phẩm có hàm
lượng dinh dưỡng cũng tăng lên. Do vậy sự phát triển của ngành công nghiệp chế
biến sữa là một hệ quả tất yếu, phù hợp với xu thế thời đại.
Bên cạnh đó, sữa là một trong những yếu tố cực kỳ quan trọng trong chiến
lược phát triển nòi giống, tăng chiều cao, cải thiện thể chất cho người Việt Nam. Do
đó việc phát triển chăn nuôi bò sữa và sản xuất sữa rất cần thiết cho việc giải quyết
3
các vấn đề suy dinh dưỡng và bệnh tật cho các nước đang phát triển trong đó có
nước ta.
Ngày 26/04/2005 Bộ trưởng Bộ Công nghiệp đã ký Quyết định số
22/2005/QĐ-BCN về việc phê duyệt Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp Sữa
Việt Nam đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020. Trong đó bao gồm một số
nội dung như sau:
Mục tiêu tổng quát:

Phấn đấu tăng sản lượng sữa toàn ngành trung bình 6 – 7%/năm giai đoạn
2001-2005 và 5-6%/năm giai đoạn 2006 – 2010. [9]
4
Bảng 1: Dự kiến sản lượng đến năm 2010 (quy ra sữa tươi) [9]
Chỉ tiêu Đơn vị 2000 2005 2010 Tăng trưởng bình quân
hàng năm (%/năm).
1. Số lượng sữa tiêu dùng trong nước: 2001-2005

2006-2010

- Dân số Ngàn người 77.685,5

83.352 87.758
- Mức ti
êu dùng
bình quân m
ỗi
người
Lít/người 5,9 8 10
- Lượng sữa ti
êu
dùng trong nước
Ngàn lít 460.000

667.000

900.000 7,7 6,2
2. Số lượng sữa xuất khẩu: 2001-2005

2006-2010

- Sữa bột Tấn 34.400 44.000 56.000 5 5
(Quy ra sữa tươi)

(Ngàn lít) 258.000

330.000

420.000
- Sữa đặc Ngàn hộp 1.000 1.104 1.219 2 2
(Quy ra sữa tươi)

Ngàn lít 1.000 1.104 1.219
Cộng 1 + 2 Ngàn lít 719.000

998.104

1.321.219

6,8 5,8

Bảng 2: Mức tăng trưởng của các sản phẩm cụ thể: [9]

Mức tăng trưởng giai đoạn
2001 – 2005 (%/năm)
Mức tăng trưởng giai đoạn
2006 – 2010 (%/năm)
Sữa đặc 2% 1%
Sữa bột 15% 10%
Sữa tươi thanh trùng, ti

ệt
trùng
25% 20%
Sữa chua các loại 15% 15%
Kem các loại 10% 10%
5
Bảng 3: Quy hoạch phát triển đàn bò sữa [9].
Dự kiến đàn bò sữa năm 2005 và 2010 như sau:

2005 2010 Vùng
Tỉnh, thành phố
Tổng
đàn bò
Bò
vắt sữa
Tổng
đàn bò
Bò
vắt sữa
1 2 3 4 5
I. Đông Nam Bộ 61.103 27.499 78.591 35.365
Lâm Đồng 4.533 2.000 7.385 3.300
II. Tây Nam Bộ 9.913 4.461 26.011 11.696
III. Nam Trung Bộ 9.578 4.310 32.270 14.508
IV. Bắc Trung Bộ 12.500 5.625 39.500 17.775
V. Đồng bằng Bắc Bộ 21.217 9.545 49.100 22.095
VI.Vùng núi phía Bắc 18.917 8.512 38.382 17.270
Tổng cộng 137.761 61.952 252.239 113.459

Từ những lợi ích của sữa đối với sự phát triển của con người và phát triển
kinh tế, việc xây dựng nhà máy sữa để đáp ứng nhu cầu thị trường tiêu thụ và thúc
đẩy tăng trưởng kinh tế, góp phần phát triển nòi giống, tăng chiều cao, cải thiện thể
chất cho người Việt Nam là rất cần thiết.
Là một sinh viên ngành công nghệ thực phẩm, tôi chọn đề tài tốt nghiệp: “Thiết
kế nhà máy chế biến sữa tươi tiệt trùng năng suất 160 tấn sản phẩm/ngày”. Với các loại
sản phẩm sau: Sữa tươi tiệt trùng có đường và sữa tươi tiệt trùng không đường.

6
PHẦN 1: LẬP LUẬN KINH TẾ- KĨ THUẬT

1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy:
Sau hơn hai mươi năm đổi mới, nước ta đã thu được thành tựu đáng khích lệ
trên nhiều lĩnh vực kinh tế, văn hoá, đời sống xã hội… Tốc độ tăng trưởng hàng
năm của nước ta khoảng 7 – 8%, thu hút đầu tư nước ngoài không ngừng tăng lên,
cơ sở hạ tầng khoa học kỹ thuật có bước tiến rõ rệt. Đời sống người dân tăng lên,
nhu cầu dinh dưỡng của người dân cũng tăng cao.
Trong thời gian gần đây, thị trường tiêu dùng sữa của nước ta đang phát triển
cực thịnh, ngành công nghiệp chế biến sữa mặc dù có nhiều nỗ lực đầu tư, phát
triển. Tuy nhiên, số lượng các nhà máy chế biến sữa không nhiều, khối lượng các
sản phẩm sữa sản xuất trong nước còn hạn chế nên vẫn chưa đủ đáp ứng nhu cầu
tiêu thụ trong nước. Chính vì vậy nước ta vẫn phải nhập sữa ngoại với giá thành rất cao.
Sản phẩm sữa đầu vào được sử dụng 100% nguồn nguyên liệu sữa tươi sạch
và cao cấp từ hệ thống nông trại TH Milk hứa hẹn cung cấp nguồn sữa tươi dồi dào
cho người tiêu dùng thay cho sữa bột, đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ sữa của Việt
Nam trong tương lai.
Về công nghệ sản xuất: tôi lựa chọn công nghệ tiệt trùng sữa ở nhiệt độ siêu
cao (Ultra Hight Temperature, gọi tắt là công nghệ UHT) đang được áp dụng rất
rộng rãi trên thế giới.
Về dây chuyền thiết bị sản xuất: trên thế giới có rất nhiều công ty nổi tiếng

về thiết bị thực phẩm như: GEA, Alpha – Laval, Tetra Pak, Combibloc… Tuy
nhiên, Tetra Pak là công ty có nhiều ưu thế hơn. Công ty này hiện có mặt ở hầu hết
các quốc gia, trình độ kĩ thuật hiện đại và các nhà máy chế biến sữa nước ta phần
lớn sử dụng thiết bị của công ty này. Vì vậy, tôi chọn dây chuyền công nghệ chế
biến của hãng Tetra Pak – Thụy Điển và Alpha– Laval.
Dựa vào điều kiện địa lý thuận lợi về khả năng cung cấp nguyên liệu, thuận
tiện về giao thông, thị trường tiêu thụ sản phẩm, nguồn nhân công tôi lựa chọn
địa điểm xây dựng nhà máy chế biến sữa nằm ở xã Nghĩa Trung, huyện Nghĩa Đàn,
tỉnh Nghệ An.
7
1.2. Vùng nguyên liệu:
Do người tiêu dùng ngày càng ưa chuộng các các sản phẩm sữa từ nguồn
nguyên liệu sữa tươi. Chính vì vậy nhà máy cần xây dựng gần các vùng có nguồn
nguyên liệu dồi dào, để đáp ứng được yêu cầu sản xuất của nhà máy. Bên cạnh đó,
việc xây dựng nhà máy cần phải đảm bảo không cách quá xa vùng nguyên liệu,
nhằm tránh các hư hỏng có thể xảy ra đối với sữa trong quá trình vận chuyển.
Nghĩa Đàn là vùng đất có nhiêu đồi núi là nơi thuận lợi cho việc chăn nuôi
bò sữa. Khu Dự án chăn nuôi bò sữa và chế biến sữa tập trung quy mô công nghiệp
tại huyện Nghĩa Đàn. Với một hệ thống trang trại hiện đại có tổng số đàn bò là
45.000 con trong đó có 20.000 con cho sữa. Đến năm 2017, dự kiến Dự án sẽ có
137.000 con bò và nhà máy chế biến đạt công suất 500 triệu lít/ năm. Vì vậy nguồn
nguyên liệu sữa có thể nói rất phong phú.
1.3. Thị trường tiêu thụ:
Thị trường tiêu thụ của nhà máy đầu tiên là ở tỉnh Nghệ An, sau đó là các
tỉnh thành lớn trên cả nước. Sản phẩm khi ra mắt sẽ được bán ở các đại lí lớn như sau:
 Hà Nội.
 Vinh.
 Đà Nẵng.
 Hồ Chí Minh.
Và quan trọng nhất, sản phẩm của nhà máy sẽ có mặt ở khắp các tỉnh thành

miền Bắc và miền Nam. Đó chính là thị trường tiêu thụ chính của nhà máy khi đi
vào hoạt động.
1.4. Nguồn cung cấp nước
Lượng nước tiêu thụ trong một nhà máy sữa là rất lớn. Nước sử dụng với các
mục đích:
Nước phụ trợ: nước sinh hoạt, nước làm mát thiết bị, dùng cho nồi hơi, sử
dụng cho chu trình CIP
Do vậy chất lượng của nước đưa vào sản xuất rất quan trọng và nó ảnh
hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Nhà máy xây dựng một hệ thống xử lý
8
nước, với nguồn cung cấp là nước ngầm. Nước sau khi được xử lý phải đạt tiêu
chuẩn nước dùng cho sản xuất sữa.
1.5. Nguồn cung cấp điện:
Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy nằm trong mạng lưới điện cung cấp cho
khu công nghiệp. Ngoài ra để đề phòng sự cố mất điện lưới đột xuất, nhà máy dự
trữ thêm một số máy phát điện để dùng khi mất điện.
1.6. Nguồn cung cấp hơi nước:
Hơi nước là một trong những nguồn phụ trợ rất quan trọng đối với một nhà
máy sản xuất, trong nhà máy hơi được dùng với nhiều mục đích khác nhau, nhưng
chủ yếu là dùng cho sản xuất, cho sinh hoạt
Để đảm bảo cho hoạt động của nhà máy, hơi cấp phải là hơi bão hoà, được
cấp bởi lò hơi có áp suất  9,5 atm.
1.7. Nguồn cung cấp nhiên liệu:
Để đảm bảo cho lò hơi hoạt động tốt, cho nhiệt lớn, sạch sẽ và ít độc hại đáp
ứng được yêu cầu về sản xuất cũng như đảm bảo vệ sinh môi trường, nhà máy sẽ sử
dụng dầu DO, FO, xăng được mua từ nhiều nguồn khác nhau, có thể mua từ công ty
dầu khí Petrolimex.
1.8. Hệ thống thoát nước:
Đi đôi với các yêu cầu cấp nước, việc thoát nước thải cũng không kém phần
quan trọng. Trong nhà máy sữa, nước thải chủ yếu là nước rửa các thiết bị trong đó

chủ yếu là hoá chất cộng với các chất hữu cơ – môi trường thuận lợi cho các vi sinh
vật phát triển Do đó hệ thống thoát nước phải đảm bảo thoát hết nước, không bị ứ
đọng, không ảnh hưởng đến vệ sinh, môi trường trong khu sản xuất chính.
1.9. Xử lí nước thải:
Đối với nước thải nhà máy sữa, phương pháp xử lý tốt nhất là phương pháp
xử lý kị khí kết hợp với xử lý hiếu khí. Nước thải sau khi xử lý phải đạt tiêu chuẩn
thải ra môi trường (TCVN 5945), đảm bảo vệ sinh môi trường cho khu vực nhà máy
và khu công nghiệp.
9
1.10. Giao thông vận tải:
Nhà máy được đặt gần với trang trại nên việc vận chuyển sữa chuyển liệu tới
nhà máy nhanh chóng và đảm bảo chất lượng nguyên liệu, chi phí vận chuyển ít.
Với địa bàn giáp với quốc lộ 1A, đường Hồ Chí Minh, đường 48 nên đường
giao thông thuận tiện, rút ngắn được thời gian vận chuyển nguyên vật liệu đến nhà
máy, cũng như việc phân phối sản phẩm đến các nơi khác dễ dàng, thông suốt.
1.11. Khả năng cung cấp nguồn nhân lực:
Nhà máy được xây dựng trên địa bàn huyện Nghĩa Đàn là một khu vực đông
dân cư, có thể đáp ứng được nguồn nhân lực phục vụ cho quá trình sản xuất. Nhà
máy sẽ tuyển dụng cán bộ, kỹ sư cho nhà máy từ các trường đại học ở Nghệ An, Hà
Nội, Nha Trang… Qua những luận điểm đã phân tích ở trên, chúng ta có thể khẳng
định việc xây dựng một nhà máy chế biến sữa ở khu Nghĩa Đàn với các sản phẩm
là: sữa tươi tiệt trùng có đường, và tương lai sẽ lắp đặt thêm các dây chuyền sản
xuất sữa chua đặc có đường, sữa đặc có đường từ nguyên liệu là sữa tươi có tính
khả thi cao và có khả năng phát triển mạnh mẽ.

10
PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU

2.1. Giới thiệu về 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.
2.2. Thành phần hoá học của sữa tươi: [ 2 ].
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 15
0
C: 0,91 -0,95.
- Nhiệt độ nóng chảy: 28-35
0
C
- Nhiệt độ đông đặc: 18-26
0
C
- Chỉ số iốt: 32-37
- 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
11
* 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, Enzym. Enzym chủ yếu là photphataza mang tính kiềm tập trung trong
phần protit và enzym 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.
Protein Polypeptit peptit axit amin
*Trong cấu trúc thành phần protein sữa rất đa dạng, bao gồm các chất sau:
 Cazein toàn phần chứa: 26 -29 g/l
 -lactoglobulin: 26 -29 g/l
 -lactalbumin: 2,4 - 4 g/l

 Imunoglobulin 0,8 -1,5g/l
Và một số thành phần khác.
12
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 và . Lactoza khi bị thuỷ phân tạo ra các phần tử
đường glucoza và một phần tử đường galactoza.
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O C
6
H
12
O
6
+ C
6
H
12

O
6
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 -
 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.
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O 4CH
3
CHOH - COOH + H
2
O + CO
2

lactoza Axit lactic
Axit lactic này dưới tác dụng của một số vi khuẩn đặc biệt tạo thành axit

propionic hay axit butyric.
3CH
3
CHOH - COOH CH
3
(CH
2
)
2
COOH + 2CO
2
+ 2H
2

Axit butilic
CH
3
CHOH-COOH CH
3
-CH
2
COOH + CO
2
+ H
2
O + CH
3
-COOH
Axit propionic
13

Nếu dưới tác động của nấm men đặc biệt thì đường lactoza sẽ tạo thanh các
chất theo phản ứng sau:
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O C
6
H
12
O
6
+ C
6
H
12
O
6
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.
14
b. Các enzym:
Các enzym 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 enzym trong sữa được chia làm hai
nhóm chính.
 Nhóm enzym thuỷ phân: gồm Lipaza, photphataza, galactaza, proteaza,
amylaza. Trong đó, vai trò của các enzym 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 enzym oxy hoá: gồm Reductaza, lactoperoxydaza, catalaza. Các
enzym 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 và Rhizopus. Các loại nấm mốc này gây nên
những biến động khi sản xuất các sản phẩm như: Bơ, phomát. Ngoài ra còn có:
Penicillium, Aspergillus.
 Vi khuẩn: Hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước không vượt
quá vài micromet. Các vi khuẩn trong sữa: Coccus, 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.