Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa bắp năng suất 19000l một ngày

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
I- Lập luận kinh tế
Sữa bắp là một sản phẩm giàu dinh dưỡng, được chế biến chủ yếu từ bắp ngọt tươi, xuất hiện
trong những năm gần đây ở nhiều nước Châu á như Trung quốc, Thái lan,... Sữa bắp có dạng dòch
sữa đóng chai hoặc ở dạng bột. Quy trình sản xuất gồm những công đoạn chủ yếu như : nghiền bắp
hạt tươi, lọc lấy dòch, gia nhiệt có bổ sung các chất nhũ hoá, đồng hoá áp lực cao, đóng hộp, thanh
trùng và làm nguội sản phẩm. Ở Trung quốc, nhiều nghiên cứu đã sử dụng các nguyên liệu khác
như lạc, đỗ tương, sữa bột,... dùng phối trộn để tạo sản phẩm có giá trò cảm quan và dinh dưỡng
cao, phù hợp cho người bệnh, người già và trẻ nhỏ. Sản phẩm sữa ngô của công ty IWA (Thái
lan)đã sử dụng thiết bò thanh trùng UHT (Ultra high temperature) tạo sản phẩm sữa bắp có hương vò tự
nhiên và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm lên 180 ngày.
Ở Việt nam, bắp ngọt mới được nhập nội từ khoảng 10 năm qua, ban đầu phát triển mạnh ở các tỉnh
phía Nam, đến nay đã được trồng ở một số tỉnh phía Bắc, tập trung ở vùng ngoại thành Hà nội và
một số tỉnh lân cận như Hưng yên, Hà tây,... Các giống bắp ngọt được trồng phổ biến hiện nay là
các giống bắp Thái và bắp Mỹ; có thời gian sinh trưởng ngắn, khoảng 70 – 80 ngày. Trong những
năm qua, Viện nghiên cứu bắp cũng đã vàđang nghiên cứu, lai tạo ra các giống bắp ngọt như giống
TSB, đáp ứng nhu cầu sản xuất và tiêu thụ bắp ngọt ngày càng tăng của nhân dân.
Hiện nay, bên cạnh những sản phẩm ngô hộp nhập ngoại, sản phẩm bắp đóng chai đã được
nghiên cứu, sản xuất trong nước và bán trên thò trường, dần dần trở thành món ăn bổ dưỡng,
tươngđối phổ biến của người dân thành thò. Ngoài ra, bắp ngọt còn được chế biến thành sữa bắp
tại một số cơ sở nhỏ như cơ sở sản xuất Hà Văn Vinh (Hà nội), cơ sở chế biến thực phẩm SVB
(Thành phố Hồ Chí Minh). Các sản phẩm sữa bắp này đóng trong chai nhựa, được bán trên thò
trường với số lượng hạn chế do chỉ giữ được 3 ngày ở điều kiện dưới 4oC. Do điều kiệnbảo quản
như vậy nên sản phẩm sữa bắp sản xuất trong nước chưa đư ợc phổ biến rộng rãi, trong khi đó sản
phẩm sữa bắp nhập từ Thái lan có giá thành quá cao (giá bán lẻ: 5000đ/hộp 200ml). Vì vậy nghiên
cứu công nghệ sản xuất sữa bắp là việc làm cần thiết nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt,
quy trình ổn đònh và kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm.

II- Nguyên liệu
2.1. Bắp
2.1.1. Tên khoa học

Họ (family)
Phân họ (subfamily)
Tộc (tribe)
Chi (genus)
Loài (species)

•

Poacea (hòa thảo)
Andropogonoideae
Tripsaceace
Zea
Zea mays L.

2.1.2. Phân loại:
Ngô bọc (Zea mays Tunicata Sturt): nguồn gốc Mexico, là dạng nguyên thủy, mỗi hạt đều có vỏ bọc do mày
nhỏ, trên đỉnh có râu dài. Loài này có nhiều lá, hoa cờ phát triển đôi khi có hạt trên bong cờ. Hạt cứng, tinh
Trang 1


•
•

•

•

•

•

•

bột dạng sừng
Ngô nổ (Zea mays Everta Sturt): Hạt có màu trắng, vàng, tương đối nhỏ, đầu hơi nhọn, nội nhũ có cấu tạo
trong. Hàm lượng tinh bột khoảng 62-72%. Hạt ngô nổ khá cứng, khó nghiền ra bột.
Ngô bột (Zea mays Amylacea Sturt):xuất xứ Peru, hạt đầu tròn hoặc hơi vuông, màu trắng, phôi tương đối
lớn. Nội nhũ hạt ngô bột có màu trắng đục, cấu tạo bở xốp, dễ hút nước. Hàm lượng tinh bột khoảng 5580%. Thành phần tinh bột gồm 20% amylase và 80% amylopectin. Hạt hầu như không có lớp sừng, nội nhũ
cấu tạo hoàn toàn bằng tinh bột, hạt màu trắng sữa, bên trong mềm, dễ xay thành bột, là nguyên liệu tốt để
sản xuất bột và làm rượu
Ngô đường (Zea mays Saccharata Sturt): phôi tương đối lớn, nội nhũ sừng, trong hạt có nhiều gluxit dễ hòa
tan (dextrin). Hàm lượng tinh bột của nội nhũ tương đối từ khoảng 25-47%. Hàm lượng đường và dextrin
khá cao, có thể đến 19-31%. Thành phần tinh bột của ngô đường gồm 60-90% amylose và 10-40%
amylopectin
Ngô răng ngựa (Zea mays Indentata Sturt): Hạt tương đối lớn, màu vàng, trắng, tím… lõi bắp tương đối nhỏ
màu trắng, đỏ tía, đỏ nhạt. Hàm lượng tinh bột khoảng 60-65%, thành phần tinh bột gồm 21% amylase và
79% amylospectin
Ngô tẻ-ngô đá rắn (Zea mays Indurata Sturt): hạt màu trắng ngà hoặc vàng, đôi khi có màu tím. Nội nhũ của
ngô đá có cấu tạo trong và một phần nhỏ ở lõi hạt có cấu tạo đục. Lõi bắp to, tỉ lệ hạt thấp, năng suất thấp.
Hàm lượng tinh bột khoảng 56-75%. Thành phần tinh bột gồm 21% amylose và 79% amylopectin
Ngô nếp (Zea mays Ceratina Kalesh): còn gọi là ngô sáp, hạt ngô tròn màu trắng đục. Phần ngoài của nội
nhũ có cấu tạo trong. Hàm lượng tinh bột khoảng 60%, thành phần gồm 100% amylopectin, tỉ lệ amylose
không đáng kể
Ngô đường bột (Zea mays Amylacea Saccharata): phần trên hạt là nội nhũ sừng, có nhiều tinh bột đường,
phần dưới là nội nhũ bột, nguồn gốc Nam Mỹ

2.1.3. Cấu tạo bắp ngô
Cấu tạo của một bắp ngô được mô tả trong hình: bao gồm lá bao, râu, bẹ, lõi, cuống, hạt. Nếu
bóc hết lá bao và râu thì bắp ngô có hình trụ thuôn ở 2 đầu. Trong một bắp, hạt chiếm khoảng
78%, còn lại lõi và cuống khoảng 22% tính theo hàm ẩm tự nhiên. Trong lõi còn lại trung bình 0.22%

hạt không tẻ ra được gọi là hạt kẹ. Tùy theo giống, điều kiện canh tác mà bắp ngô trong khoảng
200-400g, cá biệt có loài cho bắp đến 600g. Chiều dài bắp vào khoảng 10-25cm. Hạt ngô phát triển
thành từng hàng thẳng, số hàng mọc trên mỗi bắp thường là số chẵn. Số hàng nhiều hay ít phụ
thuộc vào kích cỡ bắp ngô trong khoảng từ 8-24 hàng hạt, trung bình 16-20.
Hình 1.1 : Cấu tạo của bắp ngô
2.1.4. Cấu tạo hạt ngô
Bắp và hạt ngô có hình dạng và kích thước khác biệt nhau rất nhiều giữa các giống. Dựa vào

đặc tính này người ta có thể phân biệt được chúng. Ngay trong cùng một bắp, hạt cũng thay đổi về
hình dạng và độ lớn. Hạt ở đầu cuống bắp dường như có cùng khối lượng với hạt giữa bắp, có
Trang 2


dạng ngắn hơn và to hơn, phôi to hơn. Hạt của các giống ngô khác nhau nhưng đều cấu tạo gồm từ 3
phần chính : vỏ, phôi, và nội nhũ. Tỉ lệ giữa các thành phần của hạt ngô được trình bày trong
bảng
Bảng 1.1 : Thành phần các phần chính trong hạt ngô răng ngựa
Thành phần
Phần trăm trong hạt (
theo % chất khô)

Vỏ
5.1 – 5.7

Phôi
10.2 – 11.9

Nội nhũ
81.8 – 83.5

Mày
0.8 – 1.1

•

Vỏ : ngô là loại hạt trần nên không có có vỏ trấu mà chỉ có lớp vỏ quả và vỏ hạt. Chiều
dày lớp vỏ khoảng 35-60ìm
Vỏ quả gồm có 3 lớp :
 Lớp ngoài cùng : tế bào xếp theo chiều dọc của hạt nên gọi là lớp tế bào dọc
 Lớp giữa : gồm những tế bào tương tự như lớp ở ngoài nhưng tế bào xếp thành
chiều ngang. Khi hạt còn xanh những tế bào của lớp giữa chứa những hạt diệp lục.
Khi hạt đã chín trong tế bào này trống rỗng.
 Lớp trong : gồm những tế bào hình ống xếp theo chiều dọc của hạt. Chiều dày của
lớp vỏ ngoài thay đổi theo tùy loại và giống hạt. Trong cùng một hạt thì chiều dày
của vỏ ngoài tại các vò trí khác nhau cũng không giống nhau.
Vỏ hạt gồm 2 lớp tế bào :
 Lớp ngoài : gồm những tế bào xếp rất xít với nhau và chứa đầy chất màu ( sắc tố
)
 Lớp trong : gồm những tế bào không màu và không ngấm nước, dễ cho nước đi qua

•

Lớp aleurone : gồm những lớp tế bào lớn, thành dày, trong có chứa hợp chất của Nitơ và
những giọt nhỏ chất béo. Lớp tế bào này có dạng nhỏ hình vuông hoặc chữ nhật. Lớp
aleurone dày khoảng 10-70um, trong này hầu như không chứa tinh bột. Chiều dày của lớp aleurone
phụ thuộc vào giống, loại hạt và nhất là phụ thuộc vào điều kiện canh tác.

•

Nội nhũ

- Sau lớp aleurone là khối những tế bào lớn hơn, thành mỏng, có hình dạng khác nhau, xếp
không có thứ tự rõ ràng, đó là tế bào nội nhũ.
- Nội nhũ của ngô được chia làm 2 phần, nội nhũ sừng và nội nhũ bột:
 Lớp nội nhũ bột nằm bên trong, gần phôi, mềm và đục, chứa nhiều hạt tinh bột.
Các hạt tinh bột của lớp nội nhũ lớn và trơn nhẵn. Liên kết các tế bào trong lớp
nội nhũ bột lỏng lẻo. Trong phần nội nhũ bột, màng lưới các hạt protein mỏng và
không bao bọc được xung quanh hết các hạt tinh bột.
 Lớp nội nhũ sừng cứng và trong mờ, nằm gần lớp vỏ, chứa nhiều hạt protein. Hạt
tinh bột của lớp nội nhũ hình đa giác, kích thước nhỏ, kết dính nhau rất sít.
- Tỉ lệ giữa nội nhũ sừng và nội nhũ bột thay đổi tùy thuộc vào giống ngô. Ví dụ với
ngô răng ngựa tỉ lệ này là 2:1 phụ thuộc vào tỉ lệ giữa nội nhũ sừng và nội nhũ bột
mà nhìn bên ngoài nội nhũ hạt ngô có thể trong hay đục. Ngô đá thì hầu như toàn bộ nội
nhũ trong còn ngô bột thì nội nhũ đục hoàn toàn.
Bảng 1.2 : Thành phần nội nhũ sừng và nội nhũ bột của ngô răng ngựa ( % chất khô)
Thành phần
Tinh bột
Protein
Chất béo
Tro
Các chất khác
Tổng

•

Nơi nhũ sừng (%)
80.4
13.25
0.73
0.27
5.51

100

Nơi nhũ bột (%)
85.6
7.69
0.33
0.35
5.51
100

Ngô xay (%)
88.1
8.47
0.79
0.34
2.3
100

Phôi
Phôi nằm gần cuống hạt và dính liền với nội nhũ. Trong những điều kiện thích hợp, cây non
Trang 3


được phát triển ra từ phôi. Tỉ lệ khối lượng các phần vỏ, nội nhũ và phôi phụ thuộc vào
điều kiện canh tác. Phôi của hạt ngô rất lớn, có thể chiếm 8-15% khối lượng hạt. Các giống
ngô đá và răng ngựa có phôi nhỏ, trong khi các giống ngô bột lại có phôi lớn. Cấu trúc của
phôi khá xốp và thành phần chứa nhiều chất béo nên rất dễ bò hư hỏng.
2.1.5. Thành phần hóa học
Thành phần hóa học của hạt ngô thay đổi tùy theo điều kiện khí hậu, giống, loại ngô, kỹ thuật
canh tác, đất đai...Thành phần hóa học của hạt ngô phân bố không đều trong hạt, nó có tỉ lệ khác

nhau giữa 3 phần chính là vỏ, nội nhũ và phôi.
Bảng 1.3 : Sự phân bố các chất trong các phần của ngô
Thành phần hóa học
Protein
Lipid
Chất tro
Tinh bột
Đường
Chất xơ

Vỏ
3.7
1
0.8
7.3
0.34
86.7

Nội nhũ
8
0.8
0.3
87.6
0.62
2.7

Phôi
18.4
33.2
10.5

8.3
10.8
8.8

Giữa các giống ngô khác nhau thành phần hóa học cũng khác nhau.
Bảng 1.4 : Thành phần hóa học trung bình của hạt ngô ( % chất khô)
Giống ngô
Ngô đá
Ngô bột
Ngô răng ngựa
Ngô nổ

Protein
12.3
113
12.2
14.3

Tinh bột
60
64.2
615
59.9

Đường
1.74
1.97
1.83
2.66

Lipid
7.9
72
7.7
6.36

Bắp sử dụng để sản xuất sữa bắp là loại bắp ngọt

Bảng 1.5 : Thành phần hóa học trung bình của bắp ngọt:
Thành phần (100g hạt)
Tinh bột
Đường
Cellulose
Lipid
Protein
Khoáng
Nước

Bắp ngọt
13,16 g
17,24 g
5g
2,79 g
4,44 g
0,87 g
56,5 g

2.2. Sữa tươi
Sữa tươi được bổ sung vào sữa bắp để làm tăng giá trò cảm quan cho sữa bắp.
Trang 4

Tro
1.28
1.05
1.16
1.33


Bảng 1.6 : Thành phần hóa học của sữa bò tươi :
Chất khô
Protein
Chất béo
Carbohydrate
Khoáng

12,9 %
3,4 %
3,9 %
4,8 %
0,8 %

Bảng 1.7 : Chỉ tiêu vi sinh của sữa tươi :
Tên chỉ tiêu
Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn laic trong 1ml sản phẩm
Coliforms, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm
E. coli, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm
Salmonella, số vi khuẩn trong 25ml sản phẩm

Mức cho phép
10

0
0
0

Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm
Clostridium perfringens, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm

0
0

2.3. Nước
Nước là thành phần chủ yếu trong sữa bắp, thành phần và tính chất của nước sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến
chất lượng sản phẩm.
Bảng chỉ tiêu của nước [TCVN 5501-91]

Bảng 1.7 : Chỉ tiêu vi sinh của nước dùng trong sản xuất sữa bắp
Loại vi sinh vật

Số lượng

Vi sinh vật hiếu khí trong 1 ml nước

< 100 (khuẩn lạc)

Vi sinh vật kỵ khí trong 1 ml nước

0

Vi khuẩn E.Coli trong 1 lít nước

< 20 (khuẩn lạc)

Vi khuẩn gây bệnh lò hoặc thương hàn

0

Trứng giun sán

0 ( trứng)

2.4. Đường
Đường được bổ sung vào sữa bắp ngoài mục đích cung cấp năng lượng còn có tác dụng điều vò và tăng mùi
thơm cho sản phẩm. Loại đường thường được sử dụng là đường saccharose dạng kết tinh (đường tinh luyện)
2.5. Phụ gia
 Kali sorbat: Là muối của kali với acid sorbic, có dạng bột hoặc dạng hạt màu trắng và tan nhiều trong
nước, không độc đối với cơ thể con người, không gây mùi vò lạ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Kali sorbat
ức chế mạnh nấm men và nấm mốc nhưng lại ít tác dụng đến vi khuẩn. Hàm lượng Kali sorbat cho phép sử dụng
trong đồ uống là 1000ppm
Trang 5


 CMC: Dạng màu trắng, có tính hút ẩm, dễ phân tán trong nước và rượu, chủ yếu được dùng để điều chỉnh
độ nhớt của sản phẩm mà không tạo gel. Mức độ sử dụng của CMC là 0,05 đến 0,5% trên toàn bộ sản phẩm
 Lecithin : trên thò trường là hỗn hợp photpholipid trong dầu, được sử dụng làm chất nhũ hóa cho các sản
phẩm sữa, tránh làm sữa bò tách pha trong quá trình bảo quản sau này. Hàm lượng lecithin sử dụng trong sữa bắp
là 0,1 – 0,4 %w/w
III- Sữa bắp
Các chỉ tiêu đánh giá sản phẩm sữa bắp
3.1. Chỉ tiêu hóa lý
Tỉ lệ giữa bắp và nước trong quá trình sản xuất sữa bắp có thể thay đổi từ 1:4 đến 1:6, sự thay đổi này sẽ

ảnh hưởng đến thành phần và chất lượng của sữa

3.2. Chỉ tiêu visinh
Trong sản phẩm sữa bắp phải:


Không được có sự có mặt của các vi khuẩn sau: Staphylococcus aureus, Salmonella
enteropathogenic, Esherichia coli, Vibrio parahemolyticus, Listeria monocytogenes, Campylobacter
jejuni.



Không được có sự có mặt của Yersinia enterocolitica.



Số tế bào vi sinh vật không được lớn hơn 20.000 cfu/g.



Trong mẫu kiểm tra, không có sự xuất hiện của Coliform.

3.3. Chỉ tiêu hóa sinh
Các phép thử hoạt tính của enzyme cho kết quả âm tính
3.4. Chỉ tiêu cảm quan




3.5. Bao bì




Trạng thái : Dung dòch đồng nhất, không tách lớp
Màu sắc : Sản phẩm sữa bắp có màu vàng nhạt
Mùi : Thơm, êm dòu đặc trưng của sữa bắp, có thể có thêm mùi bổ sung vào sản phẩm, nhưng mùi
đậu không được quá nhiều
Vò : Ngọt, không có vò đắng
Bao bì phải được kiểm tra chất lượng và rửa sạch trước khi đưa và sử dụng
Bao bì phải thể hiện đầy đủ thông tin cần thiết thể hiện bản chất của sản phẩm, đơn vò sản xuất,
hướng dẫn sử dụng, thời hạn sử dụng…

Trang 6


Hình 1.2 : Một số sản phẩm sữa bắp trên thò trường

IV- Đòa điểm xây dựng phân xưởng

1.
2.
3.
4.
5.
6.

 Nguyên tắc lựa chọn :
Gần mạng lưới giao thông
Phải nằm trong vùng qui hoạch của trung ương và đòa phương,
Nơi khí hậu thời tiết thuận lợi.

Gần thò trường tiêu thụ
Gần nguồn điện nước
Có đủ diện tích để xây dựng các công trình hiện hữu phù hợp mặt bằng nhà máy và có khu dự trữ để
xây dựng trong tương lai

Phân xưởng sản xuất sữa bắp được chọn xây dựng tại khu công nghiệp Long Thành, tỉnh Đồng Nai.
Vò trí: nằm trên quốc lộ 51, xã An Phước, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai
Có điều kiện thuận lợi để xây dựng phân xưởng như:


Có vò trí thuận lợi:
+ Cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh 44km, khi đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Long
Thành – Dầu Giây hoàn thành thì khoảng cách này chỉ còn 23km
+ Cách trung tâm thành phố Biên Hòa 20km
+ Cách cảng Gò Dầu 23km
+ Cách cảng Sài Gòn 48km
+ Cách cảng Phú Mỹ 25km
+ Cách cảng Vũng Tàu 63km
+ Cách sân bay Tân Sơn Nhất 32km
+ Cách sân bay Long Thành 11k



Thổ nhưỡng:
+ Độ cao trung bình so với mặt biển: 28m
+ Cường độ chòu tải của đất: 1,5 – 2,5 kg/cm2



Khí hậu:

+ Nhiệt độ trung bình năm: 25 – 260C
+ Độ ẩm trung bình năm: 78 – 84%
+ Lượng mưa trung bình năm: 1800 – 1900mm


Nguồn điện: lưới điện quốc gia từ nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ, thuỷ điện Đa Mi – Hàm Thuận và trạm
biến áp Long Bình 220/110 kV đảm bảo cung cấp điện ổn đònh cho các nhà máy trong khu công nghiệp Long
Thành. Thông qua 2 trạm biến thế 63MVA, điện hạ thế 22kV được kéo đến tường rào từng nhà máy

Nguồn nước: lấy từ nhà máy nước Thiện Tân, năng suất 30000m 3/ngày

Xử lý nước thải: có nhà máy xử lý nước thải năng suất 12000 m3/ngày
Hệ thống đường ống thu gom nước thải được thiết kế riêng rẽ với hệ thống thoát nước mưa và được kéo đến
sát tường rào các nhà máy, đảm bảo thu gom toàn bộ nước thải trong khu công nghiệp để dẫn về nhà máy xử lý
Trang 7


nước thải

Đường giao thông nội khu: trải bê tông nhựa tải trọng H30, đường chính rộng 19m và 15m, có vỉa hè
rộng rãi cho người đi bộ, có đèn chiếu sáng, cây xanh, thảm cỏ

Đường ống thoát nước mưa đường kính 800 – 1000mm, xây dựng 2 bên trục đường giao thông nội khu

Phương tiện thông tin liên lạc: đáp ứng đầy đủ nhu cầu liên lạc trong nước và quốc tế: tổng đài điện tử
tự động, đường truyền internet tốc độ cao do VDC cung cấp, các dòch vụ bưu điện khác

Các dòch vụ hỗ trợ cho doanh nghiệp: tài chính, ngân hàng, thương mại; thủ tục hành chính thuận tiện,
nhanh chóng, dòch vụ “một cửa”


Các tiện ích khác: xây dựng khu nhà ở cho 40000 công nhân, có chỗ ở cho chuyên gia, có chợ, siêu thò,
công viên cây xanh, công viên nước

Lực lượng lao động : Dân số Đồng Nai là 2 triệu người, 70% dân số dưới 35 tuổi

Các loại chi phí:
+ Giá điện: 890 VND/KWh
+ Giá nước: 4.400 VND/m3
+ Giá xử lý nước thải: 1.000 VND/m3
+ Phí quản lý khu công nghiệp: 0,2 USD/m2/ năm
+ Giá thuê đất và sử dụng cơ sở hạ tầng: < 2,05 USD/m2/ năm (trả hằng năm)

CHƯƠNG II : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
I- Quy trình công nghệ

Bắp hạt đông
lạnh

Rã đông

Nước

Nghiền

Lọc
Trang 8


Bã thô

Ly tâm

Sữa tươi

Tinh bột

Gia nhiệt, phối trộn
Syrup,
phụ gia

Đồng hóa

Tiệt trùng

Rót chai, bài khí

Chai, nắp

Tiệt trùng

Bảo ôn
Nhãn

Dán nhãn

Sữa bắp
II- Thuyết minh quy trình công nghệ
2.1. Nghiền ướt
Quá trình này nhằm giảm kích thước của hạt bắp, trích ly các chất trong hạt bắp vào nước.
Quá trình nghiền ướt được thực hiện bởi thiết bò nghiền đóa trục quay.

Tỷ lệ nước : bắp là 5:1
2.2. Lọc
Quá trình này có mục đích khai thác, loại bỏ các chất không tan ra khỏi dòch chiết sau khi
nghiền. Lọc trong buồng lọc có trục vít xoắn. Dòch bắp sau lọc có nhiệt độ khoảng 60oC.
2.3. Ly tâm
Tách tinh bột ra khỏi dòch sữa, tránh hiện tượng thoái hóa tinh bột trong quá trình bảo quản
sữa sau này
Sử dụng thiết bò lắng ly tâm đóa
% tinh bột còn sót trong dòch sữa bằng 0,5% khối lượng sữa sau khi ly tâm
% khối lượng sữa thoát ra theo tinh bột bằng 40% lượng huyền phù tinh bột sau ly tâm
2.4. Gia nhiệt
Mục đích chuẩn bò cho quá trình phối trộn
Dòch sữa được gia nhiệt trong thiết bò trao đổi nhiệt bản mỏng, gia nhiệt bằng hơi nước
2.5. Phối trộn
Quá trình này có mục đích là hoàn thiện, làm tăng giá trò cảm quan của sản phẩm.
Tiến hành phối trộn dòch bắp sau khi thủy phân với sữa tươi, syro đường, phụ gia
Tỉ lệ phối trộn dòch sữa bắp : sữa tươi : syrup là 10:1:2
2.6. Đồng hoá
Quá trình đồng hoá nhằm xé nhỏ các giọt cầu béo và phân tán chúng đều trong sữa, tăng
tính ổn đònh của hệ nhũ tương, tăng giá trò cảm quan và hiệu quả của quá trình truyền nhiệt. Sử
dụng thiết bò đồng hoá áp lực cao 2 cấp : 245bar và 35bar.
Trang 9


2.7. Rót chai, đóng nắp
Sau khi đồng hoá, sữa được rót vào chai 200ml, đóng nắp và đem đi hấp tiệt trùng.
2.8. Tiệt trùng
Quá trình này nhằm tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật và enzym có trong sữa, kéo dài thời gian
bảo quản của sữa. Thực hiện quá trình bằng thiết bò tiệt trùng hydrolock với chế độ xử lý nhiệt
135oC -10 phút – 3,5at.

CHƯƠNG III : CÂN BẰNG VẬT CHẤT
I- Tính chất của nguyên liệu
Bảng 3.1 : Thông số của nguyên liệu
Nguyên liệu
Bắp

Sữa tươi

Thông số (% khối lượng)
Tinh bột
Carbohydrate
Cellulose
Lipid
Protein
Khoáng
Nước

Giá trò
13,16
17,24
5
2,79
4,44
0,87
56,5

Protein
Chất béo
Carbohydrate

Khoáng
Nước

3,4
3,9
4,8
0,8
87,1

II- Tổn thất trong các quá trình

Trang 10


Bảng 3.2 : Tổn thất trong từng quá trình

Tổn thất

Giá trò

Quá trình nghiền ướt (% khối lượng dịch)

1

Quá trình lọc (% khối lượng dòch)

2,9

Quá trình ly tâm (% khối lượng dòch)

10,8

Quá trình phối trộn (% khối lượng dòch)

- 30

Quá trình đồng hoá (% khối lượng sữa)

0,5

Quá trình rót chai (% khối lượng sữa)

1

Quá trình tiệt trùng (% số lượng chai)

0,5

Quá trình bảo ôn (% số lượng chai)

0,5

III- Tính cân bằng vật chất
 Căn cứ vào bảng 3.1 ta suy ra trong 100 kg bắp có 25,34 kg chất khô hoà tan, 5 kg xơ, 13,16 kg tinh
bột và 56,5 kg ẩm.
3.1. Quá trình nghiền
Tỉ lệ nước : bắp ban đầu trong quá trình nghiền ướt là 5:1 (w/w).
Lượng nước cung cấp cho quá trình nghiền là 500 L
Sau quá trình nghiền ướt, khối lượng nguyên liệu là: (100 + 500)×(1-0,01) = 594 (kg).
Phần trăm chất khô của dịch

100 − 56,5
× 100 = 7,25
nghiền : %

100 + 500

3.2. Quá trình lọc
Độ ẩm của bã là 60%.
Khối lượng xơ trong bã là 5 kg
Khối lượng chất tan trong bã : 25,34×0,05 = 1,27 (kg)
Khối lượng tinh bột trong bã : 13,16×0,05 = 0,66 (kg)
Khối lượng chất khô trong bã : 5 + 1,27 + 0,66 = 6,93 (kg)
Khối lượng bã :
6,93

= 17,33(kg )

Khối lượng dòch sữa thu được sau 1 − 0,6
quá trình lọc là: 594 – 17,33 = 576,67 (kg).
Lượng chất khô trong dòch sữa : 43,5 – 6,93 = 36,57 (kg)
Phần trăm chất khô của dòch 36,57
× 100 = 6,34
sau khi lọc : %
576
,
67
3.3. Quá trình ly tâm
Q2, X2

Tách tinh bột

Trang 11
T1, t1

Q1, X1


Lượng dòch đưa vào thiết bò ly tâm : Q2 = 576,67 kg
Nồng độ tinh bột trong dòch
12,5
× 100 = 2,17 sữa : %
576,67
Nồng độ tinh bột trong dòch

X2 =

tinh bột sau khi ly tâm : t1 = 20 %
Nồng độ tinh bột trong dòch sữa đã ly tâm : X1 = 0 %
Ta có các phương trình cân bằng vật chất

Q 2 = Q1 + T1 ⇒
⇒

Q1 = 514,17 kg
T1 = 62,5 kg

4,45 %

576,67 = Q1 + T1
12,5 = 0,2×T1

Q 2 X 2 = Q1 X 1 + T1 t 1 ⇒

Sau q trình ly tâm, khối lượng sữa đã tách tinh bột là 514,17 kg
Khối lượng dòch tinh bột đã tách là 62,5 kg
Lượng chất tan bò tổn thất : 24,07×0,05 = 1,2 kg
Lượng chất tan trong dòch sữa sau khi ly tâm : 24,07 – 1,2 = 22,87 (kg)
Nồng độ chất khô của dòch sữa : 22,87

514,17

×100 =

Bảng 3.3 : Thành phần các chất trong dòch bắp sau ly tâm
Chất khô
Đường
Protein
Lipid
Khoáng

4,45 %
3,03 %
0,78 %
0,49 %
0,15 %

3.4. Quá trình phối trộn
Chọn tỷ lệ phối trộn dòch bắp : sữa tươi : syrup = 10:1:2
Sử dụng syrup 69%
Lượng syrup phối trộn vào sữa
1

514,17 × = 102,83
là : (kg)
5
Tổn thất sau khi syrup qua thiết
bò lọc khung bản là 3%
Lượng đường sử dụng để nấu 102,83
× 0,69 =
syrup : 73,14 (kg)
− 0,03
Lượng nước sử dụng để nấu 1102
,83
× 0,31 =
syrup : 32,86 (kg) ≈ 32,86 (L)
1 − 0,03
Tổn thất sau khi thanh trùng sữa là
0,5 %

514,17 ×

1
1
×
= 51,68 : (kg)
10 1 − 0,005

Bảng 3.4 : thành phần sữa tươi
Chất khô
Protein

12,9 %

3,4 %
Trang 12

Lượng sữa tươi sử dụng


Chất béo
Carbohydrate
Khoáng

3,9 %
4,8 %
0,8 %

Tổn thất khi phối trộn trong thiết bò là 0,5 %
Tổng khối lượng sữa sau khi phối trộn : (514,17 + 106 + 51,68)×(1 – 0,005) = 668,5 (kg)
Lượng chất khô trong sữa : 22,87 + 106×0,69 + 51,68×0,129 = 102,68 (kg)
Hàm lượng chất khô trong sữa 102,68
× 100 = 15,36
sau phối trộn : %

668,5

Bảng 3.5 : Thành phần sữa bắp sau phối trộn
Chất khô
Đường
Protein
Lipid
Khoáng

15,36 %
13,64 %
0,86 %
0,68 %
0,18 %

3.5. Quá trình đồng hóa
Khối lượng sữa bắp thu được sau quá trình đồng hóa là: 668,5×(1 – 0,005) = 665,16 (kg).
3.6. Quá trình rót chai
Khối lượng sữa bắp thu được sau quá trình rót chai là:665,16×(1 – 0,01) = 661,82 (kg).
Giả sử dòch sữa thu được có d ≈ 1 (kg/L)  Thể tích dòch sữa thu được sau quá trình rót chai là
661,82 L
Thể tích sữa mỗi chai là 240 ml
Số lượng chai rót được : (chai)
661,82

= 2757,58

0,24
3.7. Quá trình tiệt trùng
Số lượng chai sữa bắp thu được sau quá trình tiệt trùng : 2032,15×(1 – 0,005) = 2743,8 (chai).
3.8. Quá trình bảo ôn
Số lượng chai sữa bắp thu được sau quá trình bảo ôn : 2743,8×(1 – 0,005) = 2730,1 (chai)
IV- Tính cân bằng vật chất theo năng suất phân xưởng
Phân xưỡng làm việc 1 ca/ngày, mỗi ca 8h
Năng suất phân xưởng được chọn theo năng suất của thiết bò rót chai đóng nắp
Lựa chọn thiết bò rót chai đóng nắp KM24 của hãng JM-Angel năng suất 2500 L/h ≈ 10417 chai/h ≈
83333 chai/ngày
Số lượng chai thu được sau quá trình tiệt trùng : 83333×(1 – 0,005) = 82917 chai/ngày
Số lượng chai thu được sau quá trình bảo ôn : 82917×(1 – 0,005) = 82502 chai/ngày

Lựa chọn năng suất phân xưởng là 19000 L/ngày (79167 chai/ngày)
Bảng 3.6 : Cân bằng vật chất theo năng suất phân xưởng
Quá trình
Nghiền
Lọc
Ly tâm

100 kg bắp
594 kg
576,67 kg
514,17 kg
Trang 13

19000 L/ngày
17225 kg
16722 kg
14910 kg


Phối trộn
Đồng hóa
Rót chai, đóng nắp
Tiệt trùng
Bảo ôn

668,5 kg
665,16 kg
2757,6 chai
2743,8 chai
2730,1 chai

Khối lượng bắp sử dụng :
100 ×
(kg/ngày)
Khối lượng nước sử dụng cho quá
trình nghiền và nấu syrup :

19385 kg
19288 kg
79964 chai
79564 chai
79167 chai

79167
= 2900
2730,1

( 500 + 32,86) × 79167 = 15452
2730,1

(kg/ngày)
Khối lượng sữa tươi sử dụng :
79167
51,68 ×
(kg/ngày)
2730,1
Thể tích sữa tươi : (L/ngày)
1499

1,034

(L/ngày)
Khối lượng đường
saccharose sử dụng : 73,14 ×

= 1499

= 1450

CHƯƠNG IV : TÍNH CHỌN THIẾT BỊ
I- Chọn thiết bò chính
Bảng 4.1 : Cơ sở lựa chọn thiết bò chính
STT
1

Thiết bò
Nghiền ướt

Hoạt động
Liên tục
Trang 14

Năng suất yêu cầu
362,5 kg bắp/h

79167
= 2121
2730,1

2
3
4
5
6
7
8
9
10

Lọc
Ly tâm
Thanh trùng
Nấu syrup
Lọc khung bản
Phối trộn
Đồng hoá
Rót chai, đóng nắp
Tiệt trùng

Liên tục
Liên tục
Liên tục
Gián đoạn
Gián đoạn
Gián đoạn
Liên tục
Liên tục
Liên tục

2153 kg dòch/h
2090 kg dòch/h
181 L/h
3074 kg syrup/ngày
3074 kg syrup/ngày
19385 kg/ngày
2423 L/h
9996 chai/h
9946 chai/h

1.1. Thiết bò nghiền
Chọn thiết bò nghiền đóa trục quay FFC 37 của hãng Rizhao Peakrising
Số lượng : 1
Thông số thiết bò :
- Năng suất : 450 kg/h
- Tốc độ trục quay : 3600-3800 vòng/phút
- Công suất : 7,5 kW
- Khối lượng : 158 kg
- Kích thước : 800 × 400 × 1500 mm
2. Thiết bò lọc ly tâm
Chọn thiết bị ly tâm lọc LW450×1000-N của hãng Shanghai Sunking
Số lượng : 1
Thông số thiết bị :
- Năng suất : 2500 kg/h
- Đường kính roto : 450 mm
- Tốc độ trục quay : 1800 vòng/phút
- Công suất : 30 kW
- Khối lượng : 3300 kg
- Kích thước : 2580 × 1700 × 1840 mm

3. Thiết bò ly tâm lắng
Chọn thiết bò lắng ly tâm SCXXX-LD Tripod loại SC600
Số lượng : 1
Thông số thiết bò :
- Năng suất : 2200 L/h
- Độ dày đóa : 8 mm
- Đường kính đóa : 600 mm
- Diện tích lắng : 0,75 m2
- Tốc độ vòng quay : 2200 vòng/phút
- Công suất : 3 kW
- Khối lượng : 700 kg
- Kích thước : 1490 × 1150 × 1000 mm
4. Thiết bò thanh trùng
Chọn thiết bò thanh trùng bản mỏng GJ-50 của hãng Kingpak
Số lượng : 1
Thông số thiết bò :
- Năng suất : 200 L/h
- Công suất : 1 kW
Trang 15


- Kích thước : 800 × 1600 × 1800 mm
5. Thiết bò nấu syrup
Syrup được nấu trung bình 1 mẻ sử dụng trong 1 ngày
Chọn thiết bò nấu syrup là nồi nấu syrup WJF – TP của hãng Shar System
Số lượng : 1
Thông số thiết bò :
- Năng suất : 3500 L/mẻ
- Công suất : 1 kW
- Kích thước : ∅1600 × 2000 mm

6. Thiết bò lọc khung bản
Chọn thiết bò lọc khung bản YLX-80 của hãng Anyang
Số lượng : 1
Thơng số thiết bị :
- Năng suất : 3500 L/mẻ
- Cơng suất : 10 kW
- Kích thước : 1800 × 1000 × 1800 mm
7. Phối trộn
Thời gian phối trộn là 45 phút, mỗi mẻ có 2 lần phối trộn.
Thời gian phối trộn mỗi mẻ là : 45×2 = 90 (phút)
1 ngày làm việc 8h : chia thành 5 mẻ phối trộn
Chọn thiết bò phối trộn Mixing tank của Kingpak
Số lượng : 1
Thông số thiết bò :
- Năng suất : 4000 L/mẻ
- Kích thước : ∅1770 × 3350 mm
- Diện tích trao đổi nhiệt : 10 m2
- Áp suất làm việc : 0,6 MPa
- Nhiệt độ làm việc : 160 oC
- Công suất : 1,5 kW
8. Đồng hóa
Chọn thiết bò đồng hóa áp lực cao GJJ-250 của Kingpak
Số lượng : 1
Thông số thiết bò :
- Năng suất 2500 L/h
- Áp suất : 25 – 100 MPa
- Nhiệt độ : 90 oC
- Độ nhớt : 0,2 Pa.s
- Kích thước hạt : 0,1 – 0,2 µm
- Công suất : 7,5 kW

- Kích thước : 1000 × 700 × 1100 mm
9. Tiệt trùng chai
Chọn thiết bò tiệt trùng tunnel SS-1828 của Shengsen
Số lượng : 1
Thông số thiết bò :
- Năng suất : 200 – 300 chai/phút
- Nhiệt độ : 300 – 500 oC
Trang 16


- Chiều rộng băng tải : 600 mm
- Khối lượng : 3500 kg
- Công suất 40 kW
- Kích thước : 4400 × 1650 × 2400 mm
10. Rót chai, đóng nắp
Chọn thiết bò rót chai, đóng nắp KM24 của hãng JM-Angel
Số lượng : 1
Thông số thiết bò :
- Năng suất : 2500 L/h
- Công suất : 7,5 kW
- Kích thước : 5400 × 2800 × 2400 mm
11. Thiết bò tiệt trùng
Chọn thiết bò tiệt trùng hydrolock HK15 của hãng Henckert
Số lượng : 1
Thông số thiết bò :
- Năng suất : 12000 chai/h
- Công suất : 8 kW
- Kích thước : 6000 × 2800 × 2400 m
12. Đóng két
Chọn thiết bò đóng két EC-21 của American Newlong

Số lượng : 1
Thông số thiết bò :
- Năng suất : 11000 chai/h
- Công suất : 1,9 kW
- Kích thước : 1500 × 600 × 2300 mm
II- Chọn thiết bò phụ
2.1. Bồn chứa trung gian
2.1.1. Chọn bồn chứa dòch bắp sau khi ly tâm có dạng hình trụ, đáy côn, vật liệu chế tạo là thép không rỉ
Thể tích dịch sau khi ly tâm là 14910 L
Thể tích dịch mỗi mẻ : (L)
14910
= 2982
Hệ số chứa đầy là 0,85
5
Thể tích bồn chứa : 3508 (L)
2982
=
Chọn bồn chứa có kích thước : ∅ 1,6 × 2 m
0,85
2.1.2. Chọn bồn chứa syrup sau lọc có dạng hình tru,ï đáy côn, vật liệu chế tạo là thép không rỉ
Thể tích syrup sau khi lọc là 2982 L, hệ số chứa đầy là 0,85
Thể tích bồn chứa : 3508 (L)
2982
=
Chọn bồn chứa có kích thước : ∅ 1,6 × 2 m
0,85
2.1.3. Chọn bồn chứa sữa bắp sau khi phối trộn có dạng hình trụ, đáy côn, vật liệu chế tạo là thép không rỉ
Thể tích sữa sau khi phối trộn là 19385 L
Thể tích dịch mỗi mẻ : (L)
19385

= 3877
Hệ số chứa đầy là 0,85
5
Thể tích bồn chứa : (L)
3877
Chọn bồn chứa có kích thước : ∅ 1,8 × 2 m 0,85 = 4561
2.2. Bơm
Trang 17


Công suất của bơm được tính theo công thức sau:

N=

GHg
(kW )
η

Trong đó:

−
G: lưu lượng dòng dòch (kg/s):
−
H: cột áp của bơm (m): chọn H = 1.1 m
−
g: gia tốc trọng trường (m/s2): g = 9.81 m/s2
−
η: hiệu suất của bơm: chọn η = 0.75
2.2.1. Bơm nguyên liệu từ thiết bò nghiền sang thiết bò lọc :
G = 2153 kg/h = 0,598 kg/s

N=

 (kW)
GHg 0,598 * 1,1 * 9,81
=
= 8,6
η
0,75
Ta chọn bơm có công suất 10
kW.

2.2.2. Bơm dòch sữa từ bồn trung gian vào thiết bò đồng hóa
G = 1269 kg/h = 0,3525 kg/s

N=

 (kW)
GHg 0,3525 * 1,1 * 9,81
=
= 5,07
Ta chọn bơm có công
η
0,75
suất 6 kW.

CHƯƠNG V : TÍNH ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯNG
I - Tính hơi

Q = m * c * ∆T (kJ )

Trong đó:
-

m: khối lượng (kg)

-

c: nhiệt dung riêng của nước (kJ/kgoC)

- ∆T: biến thiên nhiệt độ (oC)
Phân xưởng có hệ thống cấp nước ở 30oC.
1) Nhiệt cung cấp để gia nhiệt cho nước trong thiết bò nghiền ướt :
Q1 = 14500×4,18×(50 – 30) = 1212200 (kJ)
2) Nhiệt cung cấp để gia nhiệt cho nước trong nồi nấu syrup :
Q2 = 953×4,18×(100 – 30) = 278850 (kJ)
3) Nhiệt cung cấp để gia nhiệt cho sữa :
 Sau khi ly tâm, nhiệt độ dòch sữa khoảng 60oC.
Nhiệt cung cấp để gia nhiệt cho sữa từ 60oC đến 100oC trong thiết bò phối trộn :
Q3 = 14910×3,84×(100 – 60) = 2290180 (kJ)
4) Nhiệt cung cấp để gia nhiệt cho nước trong thiết bò tiệt trùng hydrolock :
Trang 18


Q4 = 7000×4,18×(135 – 30) = 3072300 (kJ)
Giả sử tổn thất nhiệt là 5%. Vậy nhiệt lượng cần cung cấp trong 1 ngày sản xuất là :
(kJ)
Q +Q +Q +Q

Q=

1

2

3

= 7214240

4

0,95

5) Chọn nồi hơi :
Lượng hơi nước cần cho

phân xưởng trong 1 ngày:
Trong đó:
i : enthanpy của hơi nước ở 100oC

Dn =
(kg/h)

Dn =

Q
i

(kg)
Q
7214240

=
= 2693  Lượng hơi nước cần dùng
D
i
2679
D 'n = n = 337
cho phân xưởng trong 1 giờ:
8

Chọn nồi hơi loại 750 kg/h có các thông số kỹ thuật sau:

Bảng 5.1 : Thông số kỹ thuật của nồi hơi
Hãng cung cấp
Mã hiệu
Năng suất hơi
Diện tích tiếp nhiệt
Áp suất làm việc
Thể tích tổng cộng
Tiêu hao nhiên liệu
Van hơi chính
Van cấp nước
Van 1 chiều
Van an toàn
Van xả đáy
Đường kính ống khói
Kích thước thiết bò

Hồng Nhựt Company
NH – 500 (10 R)
500 kg/h

12 (m3)
11 (kg/cm2)
1,57 (m3)
35 (kg/h)
49 (mm)
34 (mm)
34 (mm)
34 (mm)
34 (mm)
265 (mm)
2900 × 2400 × 1650 (mm)

7) Tính nhiên liệu cho lò hơi
Chọn nhiên liệu đốt lò là dầu FO. Tiêu hao nhiên liệu là: 35 (kg/h).
Tỷ trọng của dầu FO: ρ = 0,9 (kg/L).
Thể tích dầu đốt: (L/h)
G 35
=
= 39
*=
Lượng dầu đốt trong 1 ngày: (L) V
V =ρV ×08,9= 312
II - Tính nước
1) Lượng nước dùng để nghiền ướt và nấu syrup:
N1 = 15452 (L)
2) Lượng nước dùng để gia nhiệt trong thiết bò tiệt trùng hydrolock :
N2 = 7000 (L)
3) Lượng nước dùng để làm nguội trong thiết bò tiệt trùng hydrolock :
 Sữa sau khi tiệt trùng được để nguội trong không khí xuống nhiệt độ khoảng 800C rồi
đem làm nguội bằng nước 4 lần :

• Lần 1 : nhiệt độ của sữa giảm từ 800C xuống 700C, nhiệt độ của nước tăng từ
650C lên 750C.
• Lần 2 : nhiệt độ của sữa giảm từ 700C xuống 600C, nhiệt độ của nước tăng từ
Trang 19


550C lên 650C.
Lần 3 : nhiệt độ của sữa giảm từ 600C xuống 450C, nhiệt độ của nước tăng từ
450C lên 550C.
• Lần 4 : nhiệt độ của sữa giảm từ 450C xuống 380C, nhiệt độ của nước tăng từ
400C lên 450C.
 Các thông số của sữa:
Lượng sữa cần làm nguội: 79564×0,24 = 19095 (L) ≈ 19095 (kg)
•

Nhiệt dung riêng của sữa: 3.84 kJ/kg.0C


Các thông số của nước:
Nhiệt dung riêng của nước: 4.18 kJ/kg.0C



Lượng nước làm nguội cần dùng lần 1 :

N 3(1) =



Lượng nước làm nguội cần dùng lần 2 :

N 3( 2 ) =



19095 × 3,84 × (70 − 60)
= 17542(kg ) ≈ 17542( L)
4,18 × (65 − 55)

Lượng nước làm nguội cần dùng lần 3 :

N 3 ( 3) =



19095 × 3,84 × (80 − 70)
= 17542(kg ) ≈ 17542( L)
4,18 × (75 − 65)

19095 * 3,84 * (60 − 45)
= 26313(kg ) ≈ 26313(L)
4,18 * (55 − 45)

Lượng nước làm nguội cần dùng lần 4 :

N 3( 4 ) =

19095 * 3,84 * (45 − 38)
= 24559(kg ) ≈ 24559(L)
4,18 * (45 − 40)

Nhằm tiết kiệm nước, tận dụng nhiệt, đồng thời tránh làm vỡ chai trong thiết bò, ta sử dụng
lượng nước làm nguội lần 4 để làm nguội trong lần 3, rồi tiếp tục làm nguội trong lần 2, lần 1.
 Vậy lượng nước cần dùng để làm nguội sản phẩm: N3 = 30.000(L)
Tận dụng lượng nước làm nguội sữa trong thiết bò làm nguội để làm nguội chai trong thiết
bò tiệt trùng hydrolock.
6) Lượng nước dùng để tiệt trùng chai :
N4 = 40000 (L)
7) Lượng nước dùng để vệ sinh thiết bò :
Tận dụng lượng nước làm nguội trong thiết bò tiệt trùng hydrolock để vệ sinh thiết bò
trong phân xưởng.
 Lượng nước cần dùng cho 1 ngày sản xuất :
N = N1 + N2 + N3 + N4 = 15452 + 7000 + 30000 + 40000 = 92452 (L).
Vậy ta chọn bể chứa nước có thể tích là 100m3 (đủ dùng cho 1 ngày sản xuất) với kích thước
là: dài × rộng × cao = 5 × 5 × 4 (m).
IV- Tính điện
Trang 20


Điện dùng trong phân xưởng có 2 loại :
• Điện vận hành thiết bò.
• Điện thắp sáng và sinh hoạt.
1) Điện vận hành thiết bò
Công suất điện vận hành thiết bò của phân xưởng là :
Pđl = 94,9 (kW).

Pttdl = k × Pdl = 0,6 × 94,9 = 56,9(kW )

Công suất tính toán : (với
k là hệ số sử dụng không

đồng thời).
2) Điện thắp sáng và sinh hoạt
Lấy bằng 10% điện vận P
dd
hành thiết bò :

= 0,1 × Pdl = 0,1 × 94,9 = 9,5(kW )

Pttdd = k × Pdd = 0,8 × 9,5 = 7,6(kW )

Công suất tính toán : (với k
là hệ số sử dụng không đồng

thời).
3) Chọn máy ổn áp
Để đảm bảo nhà máy hoạt động liên tục, chọn máy ổn áp có công suất sao cho phụ tải
làm việc với công suất bằng 80% công suất đònh mức của nhà máy, khi đó máy sẽ làm việc kinh
tế nhất. Khi đó, ta có:

P = 0,8 * S dm ≥

Ptt
Ptt
9,5 + 56,9
⇒ S dm ≥
=
= 87,4(kVA)
cos ϕ
0,8 × cos ϕ 0,8 × 0,95

Dựa
vào
catalogue
của hãng LiOA, ta chọn máy ổn áp NL – 100000 W/3 với các thông số kỹ thuật như sau:
− Công suất: 100 kVA
− Điện áp vào: 150 ~ 250 V
− Điện áp ra: 100 – 110 – 220 V
− Tần số: 49 – 62 Hz
4) Tính lượng điện tiêu thụ hàng tháng
• Điện vận hành thiết bò :

) ,9 × 8 × 30 = 13656
A dl = Pttdl × (T1 × T(2kWh
) = 56
•

Điện thắp sáng và sinh hoạt :

)
A dd = Pttdd × (T1 × (TkWh
2 ) = 7,6 × 8 × 30 = 1824

Với T1 : số giờ trong

1 ngày.
T2 : số ngày trong 1 tháng.
 Tổng lượng điện tiêu thụ trong 1 tháng :

A = 1,05 * (A dl + A dd ) =(1kWh

,05 *)(13656 + 1824) = 16254

tổn thất điện trên mạng hạ áp.

Trang 21

Với 1,05 là hệ số


CHƯƠNG VI : KIẾN TRÚC – XÂY DỰNG
I- Tính diện tích kho chứa chai và kho chứa sản phẩm
Số lượng chai cần sử dụng trong 1 ngày là 79964 chai. Chọn thời gian lưu kho là 7 ngày, khi đó
kho chứa chai phải có diện tích chứa khoảng 559748 chai.
1 két chứa 24 chai => Cần 23323 két.
Kích thước của 1 két là (dài × rộng × cao): 45 × 25 × 20 (cm) ⇒ thể tích của 1 két là 0.023 m3.
Diện tích kho (với chiều cao xếp két là 4 m, dành 30% cho diện tích lối đi) là:

23323 × 0,023 × 1,3
= 174(m 2 )
4

Vậy, ta chọn kho chứa chai
và kho chứa sản phẩm có kích

thước (dài × rộng × cao) là: 16 × 12 × 5,5 (m).
Do diện tích kho chứa chai và kho chứa sản phẩm khá lớn nên ta sẽ xây dựng kho ở một khu
vực riêng. Trong phân xưởng sản xuất (nơi đặt các thiết bò sản xuất), ta sẽ xây dựng các kho chứa
tạm thời, đủ chứa số lượng chai trong 1 mẻ sản xuất. Sau mỗi mẻ sản xuất sẽ có xe nâng đưa sản
phẩm từ kho chứa tạm thời về kho chứa chính.
Kho chứa chai và kho chứa sản phẩm tạm thời có kích thước (dài x rộng x cao) là : 3 x 4 x 4

(m).
II- Tính diện tích của phân xưởng
Dựa vào diện tích của các kho, diện tích của các thiết bò…, ta chọn phân xưởng có kích
thước như sau: dài × rộng × cao = 24 x 15 x 6 (m).

Trang 22


Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa bắp
KẾT LUẬN
 Nhận xét về phân xưởng :
• Ưu điểm :
- Đáp ứng các yêu cầu về nguyên liệu, phụ gia, sản phẩm.
- Thiết bò chuyên dụng, an toàn, dễ vận hành, có tính tự động hóa cao được nhập từ nước
ngoài.
- Qui trình công nghệ đơn giản.
• Nhược điểm :
- Thiết bò chủ yếu nhập từ nước ngoài nên đòi hỏi vốn đầu tư cao. Nếu có thể, ta nên đặt
mua thiết bò từ các công ty trong nước.
- Tiêu hao nhiều năng lượng.
- Các tính toán thiết kế dựa trên lý thuyết nên cần có quá trình vận hành thực tế hoàn
chỉnh.
 Đề xuất cải tiến :
• Chai thủy tinh là loại bao bì xuất hiện trên thò trường từ những năm đầu thế kỷ XX.
Tuy nhiên, nó có nhược điểm là nặng và dễ vỡ. Trước khi tái sử dụng, chai thủy tinh
cần được rửa sạch theo một quy trình riêng để đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. Vì
vậy, hiện nay nên sử dụng bao bì giấy, mặc dù nó có giá thành khá cao so với các
loại bao bì khác.
• Ngoài ra, để sản phẩm có tính cạnh tranh cao hơn trên thò trường, phân xưởng nên
hướng tới việc quản trò chất lượng toàn diện theo nguyên tắc HACCP, ISO 9000:2000.

Trang 23


Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa bắp

PHỤ LỤC

Hình
trục quay

1 : Thiết bò nghiền đóa
Hình 2 : Thiết bò ly tâm lọc

Hình 3 : Thiết bò ly
Hình 4 : Thiết bò thanh
mỏng

Trang 24

tâm lắng
trùng bản


Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa bắp

Hình 5: Thiết bò nấu syrup

Hình 6 : Thiết bò lọc khung bản

Hình 7 : Thiết bò phối trộn
Hình 8 : Thiết bò đồng hóa

Trang 25