Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm năm

Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
LỜI MỞ ĐẦU
Ngành công nghiệp chế biến nói chung và ngành công nghiệ chế biến sữa nói
riêng đã và đang phát triển. Các sản phẩm sữa ngày càng phong phú đa dạng về
chủng loại và số lượng. Cùng với sự phát triển về kinh tế, đời sống của người dân
càng ngày càng đi lên, nhu cầu tiêu dùng các sản phẩm từ sữa nâng cao.
Sữa là một nguồn nguyên liệu có chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết.
Ngoài các thành phần chính là protein, lipid, hydrat cacbon, trong sữa còn có rất
nhiều các vitamin và khoáng chất thiết yếu cho cơ thể con người. Góp phần cung
cấp năng lượng và giúp cơ thể khỏe mạnh, hệ xương vững chắc và tham gia vào cấu
trúc tế bào là tác nhân cho một số phản ứng sinh học diễn ra trong cơ thể.
Trong công nghiệp sản xuất các sản phẩm từ sữa thì sản phẩm sữa chua uống là
một sản phẩm khá phổ biến trong nước và cả ngoài nước. Nhờ quá trình lên men
lactic mà sữa chua uống có một vị chua rất đặc trưng, có lợi cho quá trình tiêu hoá
thức ăn ở cơ thể người.
Những năm gần đây ngành chế biến sữa chua uống ở nước ta phát triển khá
mạnh nhưng khối lượng sữa cung cấp cho bình quân đầu người ở nước ta còn thấp,
đặc biệt là ở thành phố đông dân, các khu công nghiệp lớn hay các khu du lịch. Do
vậy việc tất yếu để chúng ta xây dựng thêm nhà máy chế biến sữa là cần thiết.
Để khuyến khích ngành sữa ở nước ta phát triển thì ngoài việc phát triển thêm
đàn bò ta còn phải xây dựng thêm nhà máy chế biến sữa và các sản phẩm sữa. Do
vậy chúng ta cùng tìm hiểu đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương
dâu với năng suất 8000 tấn sản phẩm/năm”.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 1 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM
1.1 Tổng quan về nguyên liệu
1.1.1 Sữa tươi
Sữa tươi thường dùng là sữa bò. Thuộc loại sữa nguyên kem có hàm lượng

chất béo 3.3%
Hình 1.1 Nguyên liệu sữa tươi
1.1.1.1 Tính chất vật lý nguyên liệu sữa tươi
Sữa tươi là một chất lỏng, màu từ trắng đến vàng nhạt, có vị ngọt nhẹ của đường
lactose và có mùi thơm đặc trưng.
Bảng 1.1 Các chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò
Đại lượng Đơn vị Giá trị
pH 6.5 6.7
Độ chua
0
D 15 18
Tỷ trọng g/cm
3
1.028 1.036
Điểm đông đặc
0
C -0.59 -0.54
Thế oxy hóa-khử V 0.1 0.2
Sức căng bề mặt ở 20
0
C Dynes/cm 50
Độ dẫn điện 0.004 0.005
1.1.1.2 Thành phần hóa học của sữa tươi
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 2 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
Gồm 2 thành phần chính là chất khô và nước. Chất khô gồm: đường, protein, chất
béo, khoáng, vitamin, enzim, acid….
Bảng 1.2 Các thành phần chính có trong sữa tươi
Thành phần Hàm lượng (%)

Nước 85.8 89.5
Đường lactose 3.6 5.5
Protein 2.9 5
Chất béo 2.5 6
Khoáng 1.6 0.9
a) Nước
Nước ở trong sữa tồn tại ở 2 dạng nước tự do và nước liên kết trong đó nước tự do
chiếm khoảng 96-97% tổng lượng nước. Nước tự do có thể bốc hơi dưới tác dụng
của nhiệt, còn nước liên kết thường gắn với các nhóm như: - NH
2
, -COOH, -CO,
=NH.
b) Đường lactose
- Đường lactose là loại đường chủ yếu trong sữa, hàm lượng đường trung bình
trong sữa 50g/lit sữa. Tồn tại ở 2 dạng -lactose và -lactose, khi có sự thay đổi về
nhiệt độ thì có sự chuyển hóa từ dạng này sang dạng kia . Lactose khi bị thủy phân
tạo ra các phân tử đường glucose và một phần tử đường galactose.
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O C
6
H
12
O

6
+ C
6
H
12
O
6
Lactose Glucose Galactos
- Lactose là đường khử. Độ ngọt của lactose thấp hơn nhiều so với saccarose, độ
hòa tan trong nước cũng kém hơn. Nếu nhiệt độ lớn hơn 100
0
C thì xảy ra một số
phản ứng Melanoidin, Caramen hóa.
Bảng 1.3 Độ hòa tan trong nước của đường lactose
Nhiệt độ (
0
C) -lactose -lactose
0 5 45.1
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 3 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
25 8.6 45.1
39 12.6 45.1
100 70 94.7
- Lactose có thể lên men dưới tác dụng của vi sinh vât , đặc biệt là tạo thành acid
lactic trong sản phẩm sữa lên men.
C
12
H
22

O
11
+ H
2
O 4CH
3
CHOH-COOH + H
2
O + CO
2
Lactose Acid lactic
c) Protein
- Protein trong sữa là thành phần chất đạm hoàn thiện, có chứa các acid amin
không thay thế. Protein trong sữa gồm: casein và protein hòa tan.
*Casein
+ Casein : có -casein, -casein, k-casein, lamda-casein
+ Là thành phần chủ yếu có trong sữa, chiếm 75-85%. Đông tụ ở pH = 4.6
+ Casein tồn tại ở dạng mixen:mỗi mixen do 400 500 tiểu mixen hợp thành. Tiểu
mixen có dạng hình cầu , đường kính dao động từ 10 15mm.
+ Trong cấu trúc mixen , các tiểu mixen liên kết với nhau nhờ muối canxiphotphat
và sự tương tác giữa các gốc kị nước (-casein, -casein), gốc ưa nước là k-casein
* Protein hòa tan
+ Chiếm 15-25% tổng protein trong sữa.
+ Bao gồm các protein: lactoglobulin chiếm 7-12%; lactalbumin chiếm 2-5%;
protease-pepton chiếm 2-4%; Immunoglobulin chiếm 1.9 -3.3% ; Serum-albumin
chiếm 0.7 – 1.3 % trongtổng protein trong sữa.
d) Chất béo
- Phân loại: chất béo trong sữa gồm 2 thành phần chính:
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 4 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /

năm
+ Lipit đơn giản:chiếm 98.5% tổng khối lượng chất béo có trong sữa, gồm các acid
béo no và không no như: acid oleic, acid palmitic, acid stearic.
+ Lipit phức tạp: thường chứa một ít P, N, S trong phân tử nên có tên gọi chung
phosphoaminolipit.
- Đặc tính lý hóa của chất béo:
+ Mật độ quang ở 15
0
C: 0.910.95
0
C
+ Nhiệt độ nóng chảy: 31 36
0
C
+ Nhiệt độ đông đặc: 2530
0
C
+ Chỉ số xà phòng hóa: 218 235
+ Chỉ số acid bay hơi không hòa tan: 1.5 3
- Cấu trúc chất béo: chất béo tồn tại dưới dạng huyền phù của các hạt nhỏ hình ôvan
hoặc hình cầu, có đường kính 2-10 .
e) Chất khoáng
- Hàm lượng chất khoáng khoảng 8 10g/l.
- Chất khoáng tồn tại ở dạng muối hòa tan hoặc dạng keo.
- Thành phần chủ yếu: Ca,P,Mg…, ngoài ra còn có một sô nguyên tố vi lượng
Cu,Zn, và khoáng độc Pb,As.
- Muối canxi: hàm lượng canxi thấp sữa sẽ không bị đông tụ hoặc đông tụ rất chậm,
hàm lượng cao đông tụ nhanh hơn nhưng quện sữa không mịn.
- Muối kali, natri và acid phosphoric: giữ trạng thái cân bằng muối và hệ keo trong
sữa.

f) Các hợp chất khác
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 5 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
- Vitamin: gồm 2 loại vitamin hòa tan trong nước (vitamin nhóm B,C) và vitamin
hòa tan trong chất béo (nhóm vitamin A,D,E) nhưng hàm lượng tương đối thấp,
nhất là vitamin D.
- Các chất khí: chủ yếu là O
2
, N
2
, CO
2
chiếm khoảng 5-6% thể tích , chất khí trong
sữa thường tồn tại ở 3 dạng: dạng hòa tan, dạng liên kết hóa học với các chất và
dạng phân tán.
- Enzim: trong sữa có một số loại enzim sau:
+ Lactoperoxydase: chuyển hóa H
2
O
2
thành các chất oxi hóa khác, hàm lượng trung
bình trong sữa 30g/l.
+ Catalase: xúc tác cho phản ứng H
2
O
2
H
2
O + O

2
+ Lipase: phân huỷ liên kết este triglixerit làm tích lũy các acid béo tự do trong sữa,
quá trình phân giải các acid béo làm cho sữa có mùi ôi khét…
+ Phosphate: xúc tác phản ứng thủy phân liên kết este giữa photphoric và glyxerin
+ Lysozim
+ Protease: có mặt trong các màng bao quanh các hạt cầu béo , liên kết với casein
và bị kết tủa ở pH= 4.6
g) Hệ vi sinh vật có trong sữa
- Vi khuẩn:
+ Vi khuẩn lactic: hình cầu hoặc hình gậy, t
opt
= 2547
0
C, bị tiêu diệt ở 80
0
C
+ Vi khuẩn coliform: hô hấp kị khí tùy tiện, t
opt
= 3040
0
C, bị tiêu diệt ở 75
0
C
+ Vi khuẩn clostridium:hô hấp kị khí bắt buộc, nhiệt độ thích hợp để hoạt động là
37
0
C
+ Vi khuẩn propionic
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 6 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /

năm
+ Vi khuẩn gây thối
- Trong đó quan trọng nhất là vi khuẩn lactic với các đặc tính chủ yếu sau:
+ Hô hấp tùy tiện (kị khí và hiếu khí)
+ Lên men các loại đường ở các điều kiện khác nhau
+ Không sản sinh ra các hợp chất nitrat
+ Ít hay không tiết ra enzim proteaza trong sữa
+ Vi khuẩn lactic vận chuyển đường lactose qua màng tế bào.
- Nấm men: chủ yếu là Saccharomyces cerevisiae
- Nấm mốc: một số loại như giống Penicillium, Aspergillus….
1.1.1.3 Chỉ tiêu chất lượng của sữa tươi
- Sữa tươi sử dụng phải đảm bảo đạt yêu cầu chất lượng. Sữa tươi lấy từ các trạm
thu mua phải:
+ Sữa được lấy từ những con bò khỏe mạnh
+ Sữa có mùi tự nhiên, không có vị lạ, không chứa chất kháng sinh, chất tẩy rửa.
+ Sữa có thành phần tự nhiên.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 7 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Hình 1.2 Sữa tươi
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
+ Sữa phải tươi và được làm lạnh ngay đến nhiệt độ 8-10
0
C.
+ Kho và thiết bị phải sạch sẽ và phải bảo quản đúng ở nhiệt độ yêu cầu.
- Chỉ tiêu cảm quan:
Bảng 1.4 Chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi nguyên liệu
Chỉ tiêu Yêu cầu
Màu sắc Từ màu trắng đục đến nhạt
Mùi, vị Mùi vị thơm ngon đặc trưng của sữa tươi, không có
mùi vị lạ

Trạng thái Dịch thể đồng nhất, không phân lớp
Bảng 1.5 Hàm lượng kim loại nặng có trong sữa tươi ngyên liệu
Chỉ tiêu Mức tối đa (mg/l)
Asen (As) 0.5
Chì (Pb) 0.05
Thủy ngân (Hg) 0.05
Cadimi (Cd) 1
- Chỉ tiêu hóa lý:
+ Tổng lượng chất khô: 11.5 % khối lượng.
+ Hàm lượng chất béo: 2.8
+ Hàm lượng acid (tính theo acid lactic) : 0.2%
- Chỉ tiêu vi sinh vật:
+ Tổng số tạp trùng không được quá 50000 vi khuẩn lạc trong 1ml sữa.
+ Colifom nhỏ hơn 20 khuẩn lạc/1ml sữa.
+ Không được có vi trùng gây bệnh.
1.1.2 Đường
Để tăng độ ngọt thì người ta bổ sung thêm đường (glucose, saccharose…) trong quá
trình chế biến. Đường được bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng puree trái cây .
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 8 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
* Các chỉ tiêu cửa đường cát trắng RE:
- Chỉ tiêu cảm quan: vị ngọt, không có mùi vị lạ, màu trắng sáng, trạng thái đồng
đều, không vón cục, không lẫn tạp chất.
- Chỉ tiêu hóa lý:
+ Hàm lượng saccarose tính bằng % chất khô : 99.7%
+ Độ ẩm: 0.05%
+ Hàm lượng đường khử : 0.08%
+ Hàm lượng tro:0.05% chất khô.
+ pH 6

+ Dư lượng SO
2
:7mg/kg
+ Cỡ hạt trung bình: 0.6 -0.9 mm
- Chỉ tiêu vi sinh:
+ Tổng số tạp trùng: 200 tế bào/10gam
+ Nấm men, nấm mốc: 10 tế bào/10gam
Trái cây như các loại như dâu … thường được bổ sung dưới dạng puree. Có 2 dạng
puree: puree tự nhiên và puree có bổ sung thêm đường. Hàm lượng đường trong
puree thường chiếm khoảng 50-55%.
1.1.3 Hương dâu tổng hợp
Hương dâu tổng hợp được sử dụng nhằm tạo mùi thơm đặc trưng cho sản phẩm sữa
chua uống.
1.1.4 Chất ổn định
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 9 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
- Chất ổn định bổ sung nhằm tạo trạng thái bền vững và tăng giá trị cảm quan cho
sản phẩm.
- Chất phụ gia đưa vào sản phẩm cần đạt các yêu cầu sau:
+ Không mang tính chất dinh dưỡng.
+ Không độc hại đối với sức khỏe con người.
+ Phải tuân theo những quy định của tổ chức lương thực thế giới (FAO), theo tiêu
chuẩn Việt Nam.
- Chất ổn định có thành phần chủ yếu là pectin. Hàm lượng sử dụng 0.4%.
1.1.5 Bơ
- Chỉ tiêu cảm quan: màu vàng kem, mùi thơm bơ, vị béo không có vị lạ, trạng thái
sệt ở nhiệt độ bình thường.
- Chỉ tiêu hóa lý: điểm nóng chảy 23-34
0

C.
- Chỉ tiêu vi sinh: nấm men mốc 20 con/gam, không có salmonella.
1.1.6 Vi sinh vật
- Tên vi khuẩn sử dụng ở đây là Lactobacillus bulgaricus thuộc loài vi khuẩn lactic
lên men điển hình, phát triển tôt ở nhiệt độ 45-50
0
C, trong môi trương có độ acid.
- Ngoài ra còn có Streptococcus thermophilus phát triển ở nhiệt độ 40
0
C sẽ thúc
đẩy quá trình sinh trưởng của Lactobacillus bulgaricus thông qua việc hình thành
acid formic.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 10 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
Hình 1.3 Vi khuẩn
1.1.7 Nước sản suất
Nước dùng để sản xuất phải tuân thủ quy định vệ sinh, độ cứng đạt yêu cầu. Nước
trước khi đi vào sản xuất phải được xử lý loại tạp chất hữu cơ, khử độ cứng, khử
trùng.
1.2 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm
1.2.1 Chỉ tiêu cảm quan
- Màu sắc: màu đặc trưng của hương liệu dâu.
- Mùi, vị: mùi thơm đặc trưng, vị ngọt.
- Trạng thái: dạng lỏng
1.2.2 Chỉ tiêu hóa lý
Bảng 1.6 Chỉ tiêu hóa lý của sữa chua
Chỉ tiêu Mức yêu cầu
Hàm lượng chất khô không chứa chất béo, % khối lượng. 8.2%
Hàm lượng chất béo, % khối lượng 2%

Độ acid,
0
T 75-140
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 11 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
Bảng 1.7 Hàm lượng kim loại nặng trong sữa chua
Tên chỉ tiêu Mức tối đa (mg/l)
Asen 0.5
Chì 0.5
Cadimi 1
Thủy ngân 0.05
1.2.3 Chỉ tiêu vi sinh
Bảng 1.8 Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua ( có xử lý nhiệt )
Chỉ tiêu Mức cho phép
Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm 10
Nhóm colifom, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0
Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0
Ecoli, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0
Salmonella, số vi khuẩn trong 25 g sản phẩm 0
Số nấm men và nấm mốc, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0
Hình 1.4 Sản phẩm sữa chua uống hương dâu
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 12 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
CHƯƠNG 2: THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.1 Quy trình công nghệ
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 13 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Sữa nguyên liệu
Lọc

Cấy giống
Lên men
Phối trộn
Rót sản phẩm
Lọc
Bài khí
Đồng hóa 1
Nước
Nấu
Sirup
Xử lý nhiệt
Chuẩn hóa
Đường
Vi khuẩn lactic dạng
đông khô
Hòa tan
Hoạt hóa
Làm nguội
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm

2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
2.2 1 Lọc
a) Mục đích: Loại bỏ tạp chất trong sữa.
b) Biến đổi: Dịch sữa trong hơn.
c) Tiến hành: Sử dụng thiết bị lọc
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 14 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Hương dâu
Chất ổn định
Đồng hóa 2

Tiệt trùng
Sản phẩm
Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất sữa chua uống hương dâu
Hình 2.2 Thiết bị lọc sữa
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
- Cấu tạo:có 2 túi lọc bên ngoài là lưới lọc bằng inox. Có cửa nhập và tháo sữa.
- Nguyên tắc hoạt động: dịch sữa đi vào bên trong 2 túi lọc, sữa sẽ thoát ra ngoài
qua những lỗ lưới lọc rất nhỏ và được đưa ra bằng cửa tháo sản phẩm ở phía dưới
đáy. Phần tạp chất được giữ lại bên trong túi lọc, sau khi lọc xong thì tiến hành tháo
bã cặn.
- Thông số kỹ thuật: kích thước lưới lọc 7 m.
2.2.1 Chuẩn hóa
a) Mục đích: Điều chỉnh hàm lượng chất béo của dịch sữa đạt yêu cầu với hàm
lượng chất béo là 3.5%.
b) Biến đổi
- Thành phầnchất béo trong dịch sữa tăng lên, kích thước các hạt cầu béo nhỏ phân
bố đều trong dịch sữa.
- Thay đổi về mùi vị, màu sắc ( do co bổ sung bơ)
c) Tiên hành
Sử dụng bơ 82% béo vào dịch sữa . Bơ được hâm nóng thành dạng lỏng rồi được
bơm vào thùng chuẩn hóa đã có chứa sẵn dịch sữa.
- Cấu tạo: thùng chuẩn hóa có dạng hình trụ đứng, đáy là hình chỏm cầu, làm bằng
thép không rỉ. Bên trong có gắn các cánh khuấy.
Hình 2.3 Thiết bị chuẩn hóa
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 15 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
- Nguyên tắc hoạt động: Bơ sau khi chuyển thành dạng lỏng được bơm vào trong
thùng chuẩn hóa đã có chữa sẵn dịch sữa đã tính trước. Khi trục quay thì các cánh

khuấy bên trong sẽ quay làm tăng khả năng phân tán chất béo trong khối sữa,giúp
cho hỗn hợp được trộn đều với nhau, sau đó được chuyển sang công đoạn tiếp theo.
2.2.2 Bài khí
a) Mục đích: Tăng hiệu quả quá trình đồng hóa, tách bỏ các hợp chất bay hơi có
mùi khó chịu trong sữa và chất lượng sản phẩm sẽ tốt hơn.
b) Các biến đổi
- Nhiệt độ cao quá thì protein biến tính , đường và các acid amin tham gia phản ứng
Maillard, vitamin bị phân hủy.
- Nếu áp lực chân không cao quá thì một lượng nước chưa kịp ngưng tụ sẽ tách theo
khí làm hao hụt thể tích sữa và tiêu tốn năng lượng.
Gia nhiệt sữa lên 65-68
0
C trước khi đưa vào thiêt bị bài khí. Thiết bị bài khí kín
còn khoảng 60
0
C và áp suất chân không luôn duy trì là 584 mmHg.
c) Tiến hành: Sử dụng thiết bị bài khí.
- Cấu tao: thiết bị hình trụ, đáy nón với phần đỉnh nón quay lên phía trên , làm bằng
thép không rỉ.
Hình 2.4 Thiết bị bài khí
1. Bộ phận ngưng tụ 4. Tác nhân lạnh vào
2. Cửa vào dành cho sữa 5. Tác nhân lạnh ra
3. Cửa ra dành cho sữa 6. Kết nối với bơm
chân không
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 16 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
4
5
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
- Nguyên tắc hoạt động: Dưới nắp thiết bị là bộ phận ngưng tụ được nối với một

bơm chân không, bên trong là hệ thống đường ống vào ra cho tác nhân lạnh
trong bộ phận ngưng tụ xuyên qua nắp thiết bị. Nguyên liệu sữa được đưa vào
qua cửa số 2 theo hướng tiếp tuyến với thân trụ. Dưới tác dụng của dòng chảy,
các khí phân tán và một phần hơi thoát ra khỏi sữa sẽ làm tăng tốc độ dòng
chuyển động của sữa theo vòng xoáy đi xuống phía đáy thiết bị. Sữa được thoát
ra ngoài qua cửa sô 3. Hơi nước cuốn theo sẽ được ngưng tụ qua thiết bị ngưng
tụ rồi rơi xuông dưới, khí thì được thải ra ngoài.
- Thông số kỹ thuật:
+ Nhiệt độ bài khí:60
0
C
+ Áp suất chân không :584mmHg
2.1.3 Đồng hóa 1
a) Mục đích
- Tránh hiện tượng tách pha của chất béo xãy ra trong quá trình lên men sữa.
- Làm giảm kích thước các cầu béo, làm cho chúng phân bố đều chất béo trong sữa
tăng độ đồng nhất cho sản phẩm.
b) Biến đổi
- Vật lý: có sự giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt năng ( do các cầu béo bị phá
vỡ) làm tăng nhiệt độ của khối sữa.
- Hóa lý: kích thước hạt béo giảm, phân bố đồng đều hơn.
- Hóa học: Ảnh hưởng đến cấu trúc mixen trong sữa và cải thiện cấu trúc gel protein
của sản phẩm.
c) Tiến hành : Sử dụng thiết bị đồng hóa 1 cấp.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 17 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
- Cấu tạo:
Hình 2.5 Thiết bị đồng hóa
A. Van đồng hóa D. Khe hở

B. Đế van E. Sản phẩm ban đầu
C. Vòng đập F. Sản phẩm đồng hóa
- Nguyên tắc hoạt động: Nguyên liệu sẽ được đưa vào thiết bị đồng hóa bởi một
bơm pittong, bơm làm tăng áp lực cho hệ nhũ tương khi đo áp suất cao đủ thắng lò
lực lò xo làm cho van đồng hóa được nâng lên khỏi đế van tạo ra một khe hẹp giữa
van và đế van, van đồng hóa và đế van phải thật phẳng và đủ kín để có thể chịu áp
suất. Vòng đập được gắn với bộ phận khe tạo khe hẹp sao cho mặt trong của vòng
đập vuông góc với lối thoát ra của chất lỏng khi rời khe hẹp, vì vậy mà một số hạt
có kích thước lớn sẽ vỡ ra và giảm kích thước. Khi một lượng chất lỏng thoát ra
khỏi khe hẹp, áp suất giảm , lò xo đẩy van đồng hóa hạ xuống , tỳ chặt vào đế van.
Chu kỳ được lặp lại liên tục.
- Thông số kỹ thuật:
+ Nhiệt độ đồng hóa: 65-70
0
C
+Áp lực làm việc: 200 -250 bar
2.1.4 Xử lý nhiệt
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 18 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
a) Mục đích: Tiêu diệt hoặc ức chế đến mức tối đa hệ vi sinh và các enzim có trong
sữa, ổn định protein trong sữa.
b) Các biến đổi
- Sinh học: tiêu diệt vi sinh vật
- Hóa lý: sự bốc hơi nước, các chất dễ bay hơi
- Vật lý: thay đổi thể tích, tỷ trọng.
- Hóa sinh: enzim bị biến tính.
c) Tiến hành
Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng với chế độ xử lý 90-95
0

C trong 3-5
phút.
- Cấu tạo: các bản hình chữ nhật, làm bằng thép không gỉ. Trên mỗi bản có 4 lổ ở 4
góc và các đường rãnh trên bề mặt.
Hình 2.6 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng
1. Bản 3. Đường vào của sữa
2. Lỗ 4.Đường ra của sữa
- Nguyên tắc hoạt động:
+ Tác nhân gia nhiệt là nước nóng và hơi, tác nhân làm nguội là nước lạnh.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 19 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
+ Trong thiết bị khoang chứa sản phẩm và khoang chứa chất tải nhiệt hoặc nước
làm nguội được đặt xen kẻ nhau. Sữa được đưa vào qua cửa số (3) đến khoang
nóng để nâng nhiệt lên 90-95
o
C duy trì ở nhiệt độ này trong khoảng thời gian nhất
định , tiếp tục đến khoang làm nguội bằng chất tải lạnh để hạ nhiệt độ xuống
khoảng 4
0
C, sau khi đạt yêu cầu thì đưa ra ngoài theo cửa số (4).
- Thông số kỹ thuật:
+ Năng suất:1500lit/h
+ Nhiệt độ thanh trùng: 90-95
0
C
+ Nhiệt độ nước lạnh: 2
0
C
2.2.5Cấy giống

a) Mục đích: Rút ngắn thời gian lên men, tăng sinh khối.
b) Tiến hành
- Giống vi khuẩn lactic dạng đông khô sau khi hoạt hóa thì cấy vào bồn lên men với
tỷ lệ khoảng 0.5 -7 % tùy vào hoạt tính hoạt lực của cac loài vi sinh vật
- Trong quá trình cấy giống nên cho cánh khuấy của thiết bị hoạt động trong một
khoảng thời gian nhất định để phân bố đều tế bào vi khuẩn lactic trong môi trường
sữa. Nhờ đó quá trình lên men diễn ra nhanh hơn và đồng đều hơn.
2.1.6 Lên men[8]
a) Mục đích
Chuyển hóa một phần đường có sẵn trong sữa và đường saccarose bổ sung vào
thành acid lactic, làm giảm pH của sữa để tạo điều kiện thích hợp cho protein sữa
đông tụ. Tạo mùi, vị cho sản phẩm .Sau khi lên men thì tiến hành khuấy trộn để làm
phá vỡ cấu trúc gel.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 20 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
b) Biến đổi
- Hóa sinh: đường chuyển hóa thành acid lactic, phản ứng tạo chất thơm sẽ cho các
sản phẩm như diaxetyl, acid axetic, CO
2

- Hóa lý: đông tụ casein
- Hóa học: pH giảm, thành phần nguyên liệu có sự thay đổi lớn do quá trình lên men
tạo ra nhiều sản phẩm.
c) Tiến hành
- Cấu tạo: thiết bị lên men có dạng hình trụ đứng, đáy là hình nón.
Hình 2.7 Thiết bị lên men
1. Cửa vào dịch sữa 5.Bộ vệ sinh
2. Cửa tháo sản phẩm 6. Đầu dò nhiệt độ,pH
3. Trục quay 7. Võ thiết bị

4. Cánh khuấy 8. Cửa cấp hơi lạnh
- Nguyên tắc hoạt động:
Nguyên liệu được đưa vào thiết bị lên men từ phía dưới đáy thiết bị và tiến hành lên
men trong khoảng 2.5-3 giờ, ở nhiệt độ 40-42
0
C. Thiết bị có gắn các đầu dò nhiệt
độ, pH để có thể theo dõi trực tiếp các thông số công nghệ trong suốt quá trình lên
men, có 2 lớp vỏ máy dể giữ nhiệt ở bên trong . Khi kết thúc quá trình lên men,
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 21 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
dưới tác dụng của cánh khuấy thì làm phá vỡ cấu trúc gel của khối đông rồi làm
lạnh xuống 18-20
0
C, sau đó đưa ra ngoài qua của tháo sản phẩm ở phía dưới đáy
thiết bị.
- Thông số kỹ thuật:
+ Nhiệt độ : 40-42
0
C
+ Thời gian: 2.5-3 giờ
2.2.7 Phối trộn
a) Mục đích
- Bổ sung chất phu gia để đảm bảo độ ổn định cho sản phẩm.
- Thêm đường để tăng độ ngọt và bỏ sung hương trái cây để làm đa dạng sản phẩm.
- Tạo độ đồng nhất cho khối sản phẩm.
b) Biến đổi
- Vật lý: khối lượng tăng, thay đổi các chỉ tiêu nhiệt lý.
-Hóa học: thay đổi thành phần hóa học của hỗn hợp.
- Hóa lý: nồng độ chất khô tăng lên.

- Cảm quan: mùi vị thay đổi.
c) Tiến hành: Sử dụng thiết bị phối trộn.
- Cấu tạo:
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 22 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
Hình 2.8Thiết bị phối trộn
+ Bồn hình trụ ,đáy nón, bên trong có lắp cánh khuấy, có vỏ áo để gia nhiêt, xả liệu
ở đáy nồi
+ Bơm dẫn nguyên liệu vào
+ Thiết bị làm bằng thép không rỉ
- Nguyên tắc hoạt động: Nguyên liệu sẽ được bơm vận chuyển đến thiết bị phối
trộn, sau đó chất bổ sung sẽ được bơm trực tiếp vào đường ống dẫn dịch sữa vào.
Tại đây dưới tác dụng của cánh khuấy nguyên liệu và chất bổ sung được phối trộn
đều và được thực hiện trong điều kiện vô trùng. Sau khi phối trộn xong thì hỗn hợp
được đưa ra ngoài qua cửa tháo liệu ở phía dưới đáy.
- Thông số kỹ thuật:
+ Chất ổn định: 0.4 % so với khối lượng thành phẩm
+ Hương dâu: tỷ lệ sử dụng là 15mg/kg thành phẩm
+ Siro đường:6% so với khối lượng thành phẩm.
* Nấu siro đường: đường được hòa tan với nước rồi cho vào nồi nấu sirup đến khi
đạt 100
0
C thì chuyển sang thiết bị lọc để tách cặn và tạp chất, sau đó chuyển sang
thùng chứa để làm nguội.
2.2.8 Đồng hóa 2
a) Mục đích: Giảm kích thước hạt cầu béo, phân bố đều chúng trong sản phẩm, phá
vỡ cấu trúc gel khối đông, giảm độ nhớt và tăng độ đồng nhất cho sản phẩm.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 23 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /

năm
b) Biến đổi
- Hóa học: phá vở cấu trúc gel.
- Vật lý: kích thước hạt cầu béo giảm.
c) Tiến hành: Thực hiện tương tự như đồng hóa 1, với áp lực đồng hóa 400bar.
2.2.9 Tiệt trùng
a) Mục đích: Tiêu diệt toàn bộ hệ vi sinh vật có trong sản phẩm, tăng thời gian bảo
quản.
b) Biến đổi: Vi sinh vật bị tiêu diệt.
c) Tiến hành
- Được thực hiện trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng tương tự như công
đoạn xử lý nhiệt.
- Thông số kỹ thuật: nhiệt độ tiệt trùng là 137-140
0
C, trong 3 giây.
2.2.10 Rót sản phẩm
a) Mục đích
- Tăng thời gian bảo quản, tránh bị nhiễm vi sinh vật.
- Tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm, thu hút người tiêu dùng.
- Thuận lợi cho quá trình vận chuyển và phân phối sản phẩm.
b) Biến đổi: Không có biến đổi gì đáng kể.
c) Tiến hành
Được thực hiện bằng máy rót và đóng gói tự động.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 24 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly
Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 8000 tấn sản phẩm /
năm
Thể tích mỗi hộp là 110ml. Bao bì là loại nhựa trắng có cấu trúc cứng tạo dáng theo
khuôn mẫu có sẵn. Trước khi rót thì phải vệ sinh sạch thiết bị và bao bì sử dụng.
- Cấu tao:
Hình 2.9 Hệ thống rót và đóng gói sản phẩm

- Nguyên tắc hoạt động: Bao bì từ cuộn bao bì được dẫn qua các mâm hâm có nhiệt
độ cao để đạt nhiệt độ mềm dẻo thích hợp, rồi được dẫn qua các khuôn định hình
tạo hộp. Tiếp theo bao bì được dẫn qua các đầu rót để rót sữa chua vào rồi được dẫn
đến khu vực khí vô trùng. Đồng thời nhãn được dãn sát khuẩn bằng đèn hồng ngoại
rồi được dẫn vào bộ phận dãn nhãn. Sau đó được băng tải đưa ra ngoài để cho vào
hộp carton.
Sản phẩm sữa chua uống sau khi rót cần phải bảo quản trong kho lạnh ở nhiệt độ 2-
4
0
C.
- Thông số kỹ thuật:
+ Vận tốc quay của roto: 1420 vòng/phút.
+ Nhiệt độ của khí tiệt trùng khi tiệt trùng máy:280-310
0
C.
+ Nhiệt độ của khí sạch khi máy đang rót sữa: 35-40
0
C.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 25 SVTH: Đoàn Thị Khánh Ly