Thiết kế phân xưởng sữa đặc có đường

Trong tất cả các loại thực phẩm thì sữa là thực phẩm có thành phần dinh dưỡng cân đối
nhất. Sau sữa mẹ, sữa bò có đầy đủ các chất dinh dưỡng như protein, glucid, lipid, chất khoáng,
vitamin,…với một tỉ lệ thích hợp, đáp ứng đầy đủ nhu cầu dinh dưỡng của con nguời.
Ngày nay, các sản phẩm từ sữa bò rất đa dạng và phong phú. Tuy nhiên tùy theo mục đích
sử dụng và lợi ích riêng của mỗi sản phẩm mà mức độ tiêu thụ của mỗi sản phẩm khác nhau.Chất
lượng cuộc sống ngày càng được nâng cao nên nhu cầu của người tiêu dùng về các sản phẩm
dinh dưỡng ngày càng tăng. Ngành công nghệ chế biến sữa bò không những tạo ra được các sản
phẩm thực phẩm bổ dưỡng cho sức khỏe con người, nhất là trẻ em, người già và người bệnh mà
còn mang lại nguồn lợi lớn về kinh tế. Do đó, mà ngành công nghiệp chế biến sữa ở Việt Nam
không ngừng đầu tư vốn đổi mới trang thiết bị hiện đại và tìm nguồn nguyên liệu chất lượng và
ổn định nên ngành công nghiệp chế biến sữa từng bước phát triển trong những năm gần đây.
Hiện nay, trong các sản phẩm từ sữa như: sữa thanh trùng, sữa tiệt trùng, sữa đặc và sữa
lên men…, thì sữa cô đặc là dòng sản phẩm tiện ích và chiếm tỷ trọng cao trong cơ cấu doanh
thu trong nước của các công ty sản xuất sữa. Dòng sản phẩm sữa đặc đã có từ rất lâu nhưng ở thị
trường Việt Nam thì chỉ mới có sữa đặc có đường còn dòng sản phẩm sữa đặc không đường thì
100% là nhập khẩu. Trên thế giới thì sữa đặc không đường rất phổ biến nên sản phẩm này không
thật sự là một sản phẩm mới hoàn toàn. Những năm gần đây, người tiêu dùng Việt, cụ thể là ở
các thành phố bắt đầu nhận thức được sữa đặc có đường saccharose có thành phần dinh dưỡng
không cân đối và dần dần chọn lựa thay thế bằng sữa đặc không đường. Như thế không có nghĩa
là sữa đặc có đường không phát triển mà chỉ là mang lại thêm một sự lựa chọn cho người tiêu
dùng Việt.
Trước nhu cầu thực tế đó nên khi thực hiện Đồ án môn học chuyên ngành công nghệ thực
phẩm, chúng tôi chọn đề tài : “ Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa cô đặc không đường từ nguyên
liệu sữa bò tươi, năng suất là 9 triệu lít/năm”.

1.

MỞ ĐẦU
1

1.1.
Lập luận kinh tế kĩ thuật
1.1.1. Xu hướng phát triển của thị trường sữa Việt Nam
Hiện nay, Việt Nam là một quốc gia đang phát triển cộng với nền kinh tế ngày ổn định.
Theo xu hướng phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa cùng với mức thu nhập của người dân
ngày càng tăng dẫn đến nhu cầu tiêu dùng của người dân ngày càng cao, đặc biệt là các sản phẩm
công nghiệp, trong đó bao gồm các sản phẩm từ sữa, một nguồn bổ sung dinh dưỡng thiết yếu
hằng ngày trong cuộc sống.
Theo các cuộc nghiên cứu gần đây thì mức tiêu thụ sữa trên đầu người Việt Nam là 9
lít/người/năm (2009) và tăng dần lên 15 lít/người/năm (2013). Tuy nhiên, mức tiêu thụ này vẫn
còn rất thấp so với các nước trong khu vực như Thái Lan là 34 lít/người/năm (2013) và Trung
Quốc là 25 lít/người/năm (2013). Dự đoán trong tương lai nhu cầu sữa tại Việt Nam sẽ có xu
hướng tăng và tiềm năng thị trường các sản phẩm sữa vẫn còn rất cao.
1.1.2. Tình hình sản xuất sữa đặc không đường
Các dòng sản phẩm từ sữa trên thị trường chưa thật đa dạng. Chiếm thị trường lớn nhất là
dòng sữa bột, sữa chua, sữa tiệt trùng và sữa đặc có đường.
Theo nghiên cứu năm 2010 thì ở Autralia tiêu thụ sữa đặc không đường là 25
lít/người/năm, ở Mĩ cụ thể là ở Los Angeles thì tiêu thụ 20 lít/người/năm, ở Philippin là 15
lít/người/năm. Sữa đặc không đường thường được sử dụng để pha trộn vào coffee nhằm làm tăng
vị béo mà không làm thay đổi độ ngọt của tách coffee, hay dùng để phối trộn thêm với các loại
sinh tố trái cây, ngoài ra, chúng còn là một nguyên liệu chính trong quy trình chế biến các loại
bánh ngọt. Với thành phần dinh dưỡng cân đối sản phẩm không có đường saccharose này rất
thích hợp cho trẻ em, người già , người béo phì , người mắc bệnh tim mạch và người bệnh tiểu
đường.
Tuy nhiên, thị trường sữa Việt vẫn chưa có sản phẩm sữa đặc không đường mà 100% là
nhập khẩu từ Châu Âu, cụ thể là sữa đặc không đường Gloria xuất xứ từ Pháp của nhà sản xuất
Nestle- Gloria. Cho nên nhận thấy việc đầu tư xây dựng một phân xưởng sản xuất sữa đặc không
đường là hoàn toàn hợp lí với nhu cầu của thị trường.
1.2.
Thiết kế sản phẩm

Yêu cầu kĩ thuật: nguyên liệu được lấy từ sữa tươi của động vật khỏe mạnh.
1.2.1. Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm
Theo tiêu chuẩn của CODEX STAD 281-1971 ta có các chỉ tiêu chất lượng sau:
Bảng 1: Các chỉ tiêu cảm quan của sữa đặc không đường
Tên chỉ tiêu
Màu sắc
Mùi, vị
Trạng thái

Yêu cầu
Màu đặc trưng của sản phẩm
Mùi, vị đặc trưng của sản phẩm, không có mùi, vị lạ
Dịch thể đồng nhất

2


Bảng 2: Chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng chất khô
Hàm lượng đường saccharose
Hàm lượng chất khô không béo

Hàm lượng chất béo
Độ acid

Mức
cầu
26%

yêu

0%
18%
8%
450T

Bảng 3: Chỉ tiêu vi sinh vật trong sản phẩm
Tên chỉ tiêu
Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm
Coliforms, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm
E. Coli, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm
Salmonella, số vi khuẩn trong 25 ml sản phẩm
Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 25 ml sản phẩm
Clostridium perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm

Mức cho
phép
10
0
0
0
0
0

Hàm lượng kim loại nặng trong sữa cô đặc không đường theo TCVN 5539:2002 của các
sản phẩm từ sữa:

• Asen: ≤ 5mg / kg
• Chì: ≤ 5mg / kg

• Cadimi: ≤ 1, 0mg / kg
• Thủy ngân: ≤ 0, 05mg / kg

1.2.2. Tiêu chuẩn bao bì sản phẩm
Tên sản phẩm:
Sữa đặc không đường


Quy cách bao bì:
Sản phẩm sữa đặc không đường sử dụng cho mọi đối tượng
3








Bao bì sản phẩm là nhựa PE vô trùng và được hàn kín bằng1 lớp nhựa mỏng.
Khối lượng khoảng 20 ml/hộp và sử dụng cho 1 lần dùng
Thời gian bảo quản: khoảng 6 tháng và được in rõ trên sản phẩm
Quy cách bảo quản:
Mỗi hộp có kích thước (4x3x2 cm), ghép thành vỉ 12 hộp có kích thước (8x18x2 cm)
Sản phẩm được đóng thành vỉ gồm 12 hộp nhỏ, đặt 12 vỉ trong thùng carton ( 18x20x14

cm) đảm bảo vệ sinh và đảm bảo để không bị va đập làm móp mép sản phẩm
 Bào quản sản phẩm ở nơi khô ráo, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời tiếp xúc
trực tiếp vào sản phẩm và bảo quản ở nhiệt độ phòng.

Hình 1: Sản phẩm sữa

đặc không đường

1.3.
Lựa chọn địa điểm đặt nhà máy
1.3.1. Vị trí đặt nhà máy
Thị trường tiêu thụ chủ yếu là trong tỉnh Lâm Đồng, Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh
lân cận: Đồng Nai, Ninh thuận, Bình Thuận, Khánh Hòa. Nên chọn vị trí đặt nhà máy tại huyện
Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng.
Huyện Đức Trọng nằm ở vùng giữa tỉnh Lâm Đồng và các tỉnh miền núi phía nam Tây
Nguyên. Huyện có diện tích tự nhiên 901,79 km2 chiếm 9.23% diện tích toàn tỉnh Lâm Đồng.
- Phía Bắc giáp thành phố Đà Lạt.
- Phía Nam giáp huyện Di Linh và tỉnh Bình Thuận.
- Phía Đông giáp huyện Đơn Dương.
- Phía Tây giáp huyện Lâm Hà.

4


Hình 2:Bản đồ tỉnh Lâm Đồng
Như vậy, huyện Đức Trọng được lựa chọn để làm nơi xây dựng phân xưởng sản
xuất sữa đặc không đường với năng suất là 3.000.000 lít/năm.
Huyện Đức Trọng được chọn lựa làm nơi đặt phân xưởng vì những thuận lợi sau:
 Gần nguồn nguyên liệu
Tỉnh Lâm Đồng không ngừng cải tiến trang thiết bị trong ngành chăn nuôi bò và tăng
cường nhập khẩu nuôi các giống bò chất lượng từ Hà Lan vì vậy các nông trại nuôi bò ở đây sữa
tươi đạt chất lượng cao, năng suất cao và ổn định khoảng 240 tấn sữa/ngày.
 Giao thông
Trung tâm huyện cách thành phố Đà Lạt 30km về hướng Nam. Nằm ở vị trí đầu mối giao

thông đi Đà Lạt - Tp Hồ Chí Minh (theo Quốc lộ 20), Đà Lạt - Buôn Ma Thuột (Quốc lộ 27),
Quốc lộ 20 với Quốc lộ 1 ở đoạn Ninh Gia – Bắc Bình (Bình Thuận).
Giao thông nội vùng có đủ khả năng liên kết các huyện trong tỉnh. Rất thuận lợi cho việc
vận chuyển nguyên liệu về nhà máy và phân phối sản phẩm đến các thị trường tiêu thụ.
 Nguồn nhân lực
Tổng dân số huyện Đức Trọng tính đến cuối năm 2012 là 179.252 người. Do dó đáp ứng
được nhu cầu nguồn lao động cho nhà máy.
 Điện, nước và bưu chính viễn thông

5


Điện sử dụng hệ thống điện lưới quốc gia được quản lý sử dụng bởi Công ty Điện lực
Đức Trọng. Hệ thống điện luôn sẵn sàng cung cấp cho nhà máy.
Nước sạch được cung cấp bởi nhà máy nước thị trấn Liên Nghĩa. Hệ thống cấp nước
huyện Đức Trọng đã hoàn thiện tương đối tốt: công suất 10.000 m3/ngày-đêm.
1.3.2. Năng suất sản phẩm
Theo những nghiên cứu gần đây thì trong năm 2013 sản lượng các sản phẩm sữa sẽ ngày
càng tăng. Cụ thể, thị trường sữa nước ước đạt 670.000 tấn, tương đương 18.000 tỉ đồng và dự
tính đạt hơn 1.000 tấn, tương đương 34.000 tỉ đồng vào năm 2017. Thị trường sữa bột năm 2013
cũng đạt 70.000 tấn, tương đương 28.000 tỉ đồng và sẽ tăng lên mức 90.000 tấn (tương đương
48.000 tỉ đồng) vào năm 2017. Để góp phần đa dạng hóa các sản phẩm từ sữa cũng như tạo thêm
1 sự lựa chọn cho người tiêu dùng , chúng tôi quyết định xây dựng phân xưởng sản xuất sữa đặc
không đường. Mặc dù sản phẩm này rất phổ biến ở Châu Âu nhưng vẫn còn khá lạ đối với người
Việt Nam nên năng suất được dự tính sản xuất là 9 triệu lít/năm.
2.

NGUYÊN LIỆU

2.1.

Sữa tươi
2.1.1. Nguồn cung cấp
Nguyên liệu sữa tươi được lấy trực tiếp từ động vật khoẻ mạnh.Nguồn sữa tươi lấy từ
giống bò Holstein Friesian (HF) nuôi tại tỉnh Lâm Đồng. Những nơi cung cấp nguyên liệu sữa
tươi thuộc giống bò HF: Nông trường bò sữa Lâm Đồng Đồng (huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm
Đồng), nông trại của các hộ nông dân thuộc tỉnh Lâm Đồng.
2.1.2. Chỉ tiêu chất lượng sữa tươi
Các chỉ tiêu chất lượng của sữa tươi nguyên liệu được quy định trong TCVN 7405:2009.
-

-

-

Chỉ tiêu cảm quan:
 Màu sắc: từ màu trắng đến màu kem nhạt.
 Mùi ,vị: mùi, vị đặc trưng của sữa tươi, không có mùi, vị lạ.
 Trạng thái: dịch thể đồng nhất.
Chỉ tiêu hóa lý:
 Hàm lượng chất khô : ≥11.5%
 Hàm lượng chất béo: ≥ 3.2%
 Tỷ trọng của sữa ở 20oC: ≥1.026 g/ml
Chỉ tiêu vi sinh:
 Tổng vi khuẩn không được vượt quá 100000cfu/ml
Bảng 4: Chất lượng sữa bò
6


Chỉ tiêu
Tổng lượng chất khô không béo (%)

Béo (%)
Protein (%)
Đường (%)
2.2.

Trung bình
8,5
3,5
3,27
4,43

AMF (Anhydrous Milk Fat )
AMF là sản phẩm béo có nguồn gốc từ sữa và các sản phẩm từ sữa, được chế biến bằng

cách tách hết nước và chất bơ không béo. Được nhập từ New Zealand, Úc và được vào phuy với
khối lượng 210kg/phuy và được mua từ Công ty cổ phần thương mại và quốc tế Nam Bảo Hưng
Vai trò: Cung cấp hàm lượng chất béo cho sữa.
Các chỉ tiêu đối với bơ:
 Chỉ tiêu cảm quan:
 Màu sắc: màu vàng bơ, không xỉn màu và không có màu lạ
 Mùi : thơm đặc trưng của bơ, không chua, không hôi và không có mùi lạ.
 Trạng thái: dạng paste, đồng nhất
 Chỉ tiêu hóa lý:
 Độ ẩm: ≤0.2%
 Hàm lượng chất béo: ≥99.5%
 Hàm lượng acid béo tự do : ≤ 0.3% ( theo acid aleic)
 Chỉ số peroxide :≤ 0.1Meq/kg
 Điểm nóng chảy: 23-32oC
2.3.
Disodium phosphate

Là một phụ gia được bổ sung và trước quá trình tiệt trùng mục đích là tránh hiện tượng
kết tủa của protein trong sữa trong quá trình tiệt trùng. Hóa chất này được mua từ Công ty
TNHH TM – DV XNK Gia Huy
Chỉ tiêu chất lượng:
 Cảm quan: bột màu trắng, không mùi và háo nước.
 Đặc tính kĩ thuật:
 Độ tan: dễ tan trong nước và không tan trong ethanol.
 Độ pH: 9-9.6
 Độ tinh khiết:
 Hàm lượng không được thấp hơn 98% sau khi sấy khô
 Hàm lượng F : ≤ 50mg/Kg.
 Hàm lượng Arsen : ≤ 3mg/Kg.
 Hàm lượng Chì: 4mg/Kg.
2.4.

Chất ổn định và chất nhũ hóa

7


Chất ổn định: mono và Diglyceride của các acid béo (E471) và chất tạo nhũ
Carrageenan (E407) dùng cho thực phẩm. Hàm lượng 0,1% khối lượng sữa tươi nguyên
liệu. Mua từ Công ty cổ phần hóa chất công nghệ mới Việt Nam.
Bảng 5: Đặc tính kỹ thuật của Carrageenan (E407)
STT Đặc điểm
Mô tả
1
2
3
4

5
6
7

Độ tinh khiết, % khối lượng, tối thiểu
pH
Độ nhớt (75oC, 1.5% dung dịch), cp, tối thiểu
Sulfate (SO4-), % khối lượng khô
Tro tổng, % khối lượng khô
Chất khô không tan trong acid, % khối lượng, tối đa
Chất không tan trong acid, % khối lượng, tối đa

Yêu cầu
- Trắng đến vàng đến vàng nâu
- Dạng bột thô đến mịn
- Không mùi
88
8 - 11
5
15 - 40
15 - 40
1
2

Các dung môi còn lại: ethanol, isopropanol, methanol

8

(đơn chất hay liên kết), % khối lượng, tối đa

0,1

Tiêu chuẩn vi sinh:
9

+ Salmonella

10
11
12
13

+ E. coli
Asen, mg/kg, tối đa
Chì, mg/kg, tối đa
Cadmium, mg/kg, tối đa
Thủy ngân, mg/kg, tối đa

0
0
3
5
2
1

Bảng 6:Đặc tính kỹ thuật của mono và diglyceride của các acid béo (E471)
STT
1
2
3

4
5
6
7

Đặc điểm
Hàm lượng Glycerin monostearate, % khối lượng, không nhỏ hơn
Nhiệt độ nóng chảy, oC
Acid béo tự do, % khối lượng, không lớn hơn
Iod, % khối lượng, không lớn hơn
Kim loại nặng, % khối lượng, không lớn hơn
Asen, % khối lượng, không lớn hơn
Fe, % khối lượng, không lớn hơn

Yêu cầu
90
60 - 70
2,5
3
0,0005
0,0001
0,0002

8


Sữa nguyên liệu

AMF,phụ
gia

Chuẩn hóa
Cô đặc

Tiệt trùng UHT
3.

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1.

Quy trình công nghệ sản xuất sữaLàm
đặcnguội
không
đường
chân
không

Đồng hóa vô trùng
Làm nguội
Bao bì PE
vô trùng

Rót sản phẩm

In ngày sản xuất

Vào túi nhựa

Xếp vào thùng

9
Sữa cô đặc
không
đường


3.2.

Thuyết minh quy trình công nghệ

3.2.1. Chuẩn hóa
-

Mục đích công nghệ:

o

Hoàn thiện sản phẩm: vì quá trình chuẩn hóa sẽ hiệu chỉnh tỷ lệ giữa hàm lượng chất béo

và chất khô khô không béo trong sữa tươi.
-

Các biến đổi của nguyên liệu:

o

Vật lý: thay đổi tỷ trọng và hệ số truyền nhiệt

-

Thiết bị:

o

Thiết bị phối trộn hình trụ đứng có cánh khuấy và bộ phận gia nhiệt

-

Phương pháp thực hiện:
Sữa sẽ được bơm từ bồn trữ lạnh qua thiết bị trao đổi nhiệt bảng mỏng để gia nhiệt lên 60
o

C. Cùng lúc đó AMF cũng được gia nhiệt, sau đó sữa nguyên liệu và AMF dẫn vào thiết

bị phối trộn để hiệu chỉnh hàm lượng chất béo lên 3.8%.
3.2.2. Hệ thống thiết bị cô đặc
Xử lý nhiệt
10


-

Mục dích công nghệ:
Bảo quản: dưới tác dụng của nhiệt độ sẽ ức chế được nhóm vi sinh vật gây bệnh và vi

sinh vật hoại sinh có trong sữa nguyên liệu. Ngoài ra nó còn ức chế các enzyme lipase có trong
sữa.
-

Thiết bị:

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng

-

Phương pháp thực hiện:
Sữa sau khi chuẩn hóa được bơm qua thiết bị gia nhiệt bảng mỏng để gia nhiệt lên nhiệt
độ 100-120oC trong 1-3 phút

-

Mục đích công nghệ:
Chế biến: quá trình cô đặc chuyển hóa nguyên liệu sữa tươi thành sữa cô đặc
Khai thác: cô đặc tách nước làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm
Bảo quản: do hoạt độ của nước giảm nên ức chế sự phát triển của vi sinh vật.

-

Các biến đổi của nguyên liệu:
Vật lý: tỷ trọng và độ nhớt sẽ thay đổi trong quá trình xử lý nhiệt.
Hóa học: tốc độ phản ứng tăng lên do nhiệt độ tăng ( như phản ứng Maillard, phản ứng

oxi hóa khử…)
Hóa lý: nhiệt độ sẽ là biến tính một phần protein có trong sữa. Tùy theo chế độ xử lý
nhiệt ( nhiệt độ và thời gian) mà mức độ biến tính của các phân tử protein khác nhau.
Sinh học và hóa sinh: các vi sinh vật và enzyme trong sữa nguyên liệu bị ức chế.
-

Thiết bị:
Bao gồm thiết bị trao đổi nhiệt bảng mỏng và thiết bị cô đặc dạng màng rơi hoạt động
trong điều kiện chân không.

-

Phương pháp thực hiện
Sữa sau khi được gia nhiệt từ 60 oC lên 80 oC sẽ được dẫn vào thiết bị cô đặc. Sữa nguyên
liệu sẽ đổ vào phía trên đỉnh của thiết bị. . Sữa sẽ được chảy thành một lớp màng mỏng
và được hơi nước gia nhiệt gián tiếp thông qua bề mặt truyền nhiệt. Phần hơi thứ sẽ được
dẫn vào một bộ phận ngưng tụ để tạo chân không trong quá trình cô đặc. Các khí không
ngưng tụ sẽ được bơm chân không hút ra ngoài.
Nhiệt độ cô đặc: 70 oC.

3.2.3. Tiệt trùng
11


-

Mục đích công nghệ:
Bảo quản: dưới tác dụng của nhiệt độ cao tiêu diệt các vi sinh vật có trong sữa kéo dài
thời gian bảo quản.

-

Các biến đổi của nguyên liệu:
Vật lý: nhiệt độ càng tăng thì độ nhớt của sữa càng giảm.
Hóa học: nhiệt độ tăng thúc đẩy một số phản ứng hóa học như phản ứng Maillard, phản
ứng oxi hóa chất béo và các phản ứng phân hủy vitamin nhóm C và nhóm B có trong sữa.
Hóa lý: nhiệt độ cao làm biến tính protein và làm xuất hiện kết tủa.
Sinh học và hóa sinh: các tế bào vo sinh vật và enzyme trong sữa sẽ bị vô hoạt.

-

Thiết bị:
Thiết bị tiệt trùng UHT.

-

Phương pháp thực hiện:
Sữa sẽ được gia nhiệt lên 80oC trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng, sau đó được
phối trộn với hơi tại đầu phun để nâng nhiệt lên 140 oC. Thời gian tiệt trùng chỉ kéo dài
trong vài giây, sau đó hỗn hợp sẽ được làm nguội và tách bớt một phần nước trong thiết
bị chân không. Rời khỏi thiết bị này thì nhiệt độ sữa giảm còn 70 oC sau được bơm vào
thiết bị đồng hóa.

3.2.4. Đồng hóa
-

Mục đích công nghệ:
Hoàn thiện: quá trình đồng hóa sẽ làm giảm kích thước và phân bố đều các hạt béo trong
sữa giúp cho cấu trúc của sản phẩm đều hơn.
Bảo quản: nhờ đồng hóa mà dung dịch sữa đồng nhất tránh hiện tượng tách pha, kéo dài
thời gian bảo quản.

-

Các biến đổi trong nguyên liệu:
Vật lý: kích thước các hạt cầu béo giảm.
Hóa lý: tăng diện tích tiếp xúc giữa pha phân tán và pha liên lục và phân bố đều hạt béo
trong sữa.

-

Thiết bị:
Thiết bị đồng hóa áp suất cao.

-

Phương pháp thực hiện

12


Sữa nguyên liệu được bơm vào thiết bị đồng hóa 2 cấp với áp lực đầu là 200 bar và áp lực
sau là 60 bar, giữ nhiệt độ đồng hóa ở 70 oC trong điều kiện vô trùng cho đến khi kích

thước hạt béo sau khi đồng hóa nhỏ hơn 1 m

3.2.5. Làm nguội
-

Mục đích công nghệ:
Chuẩn bị cho quá trình rót sản phẩm, làm nguội sữa về nhiệt độ 18 oC trước khi bắt đầu
quá trình rót.????

-

Các biến đổi của sản phẩm:
Vật lý: nhiệt độ sữa giảm.

-

Thiết bị:
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng.

-

Phương pháp thực hiện:
Chia làm 2 giai đoạn:
Giai đoạn 1: làm nguội sữa bằng nước từ nhiệt độ 70 oC về nhiệt độ 40 oC
Giai đoạn 2 là làm nguội bằng glycon từ nhiệt độ 40 oC về 18 oC

3.2.6. Rót sản phẩm và bao bì
-

Mục đích công nghệ:
Hoàn thiện sản phẩm: sữa đặc không đường sẽ được rót vào hộp PE và ghép mí lại bằng
lớp nhựa PE,

-

Các biến đổi của sản phẩm:
Sản phẩm cần được rót trong điều kiện vô trùng hạn chế sự tạo bọt và hàn kín nhằm hạn
chế sự xâm nhập của vi sinh vật và bụi bẩn trong không khí.

-

Thiết bị:
Hệ thông thiết bị rót sản phẩm và ghép nắp liên tục và tự động.

-

Phương pháp thực hiện:
Sữa được bơm từ bồn chứa vô trùng dẫn vào thiết bị rót tự động. Hiệu chỉnh nhiệt độ rót
là 18oC

4.

CÂN BẰNG VẬT CHẤT
13


4.1.

Các thông số tính toán:
Bảng 7: Thành phần hóa học trong nguyên liệu và sản phẩm.
Thành phần
Nước
Chất béo
Chất khô không béo
Tổng hàm lượng chất khô

4.2.

Sữa tươi AMF
(%)
(%)
88
0.2
3.5
99.8

8.5
12

Sản phẩm sữa cô đặc
không đường (%)
74
8
18
26

Các đại lượng tính cân bằng vật chất cho 100 Kg sản phẩm sữa cô đặc không đường:
Mst: khối lượng sữa tươi cần dùng (Kg)
MAMF: khối lượng AMF cần bổ sung (Kg)
Tính toán cân bằng vật chất
Bảng 8: Giá trị tổn thất trong từng quá trình
Tổn thất
Trong quá trình chuẩn hóa
Trong quá trình xử lý nhiệt
Trong quá trình cô đặc
Trong quá trình tiệt trùng
Trong quá trình đồng hóa
Trong quá trình làm nguội
Trong quá trình rót sản phẩm

KH
f1
f2
f3
f4
f5

f6
f7

0.8
0.5
0.5
0.8
0.5
0.5
0.5

%
%
%
%
%
%
%

4.2.1. Tính lượng AMF cần bổ sung vào trong quá trình chuẩn hóa
Ta có:
Tỷ lệ F/SNF trong sữa sau chuẩn hóa và sản phẩm là bằng nhau, nên trong quá
trình chuẩn hóa ta sẽ cố định hàm lượng SNF trong sữa tươi và bổ sung thêm AMF vào
để thay đổi hàm lượng.
Gọi x là hàm lượng chất béo có trong sữa nguyên liệu sau chuẩn hóa:
x
8
=
8.5 18
⇒ x = 3.8

Vậy hàm lượng chất khô sau chuẩn hóa là TS = 3.8 + 8.5 = 13.3%
Gọi y là khối lượng AMF bổ sung thêm vào để chuẩn hóa 100 Kg sữa tươi.
Ta có phương trình:

y *99.8% + 3.5% *100 = 3.8%*(100 + y )
Suy ra: y= 0.3125 Kg
4.2.2. Tính lượng sản phẩm sữa cô đặc thu được từ 100 Kg sữa tươi
M1: khối lượng sữa tươi ban đầu, M1 = 100 Kg
14


M2: khối lượng AMF bổ sung. M2= 0,3125 Kg
P1: khối lượng chất nhũ hóa và chất ổn định, P1=0.2%M1= 0.2 Kg
P2: khối lượng Disodium phosphate, P2= 0.1%M1=0.1 Kg
- Khối lượng sữa nguyên liệu sau quá trình chuẩn hóa, M3:
M 3 = ( M 1 + M 2 + P1 + P2 ) *(100% − f1 )
= (100 + 0.3125 + 0.2 + 0.1)*(100% − 0.8%)
= 99.81 Kg
Khối lượng sữa sau quá trình xử lý nhiệt, M4:
M 4 = M 3 *(100% − f 2 )
= 99.81*(100% − 0.5%)
= 99.31 Kg
Khối
lượng sữa sau quá trình cô đặc, M5:
Nồng độ của sữa trước cô đặc là 13.3% và cô đặc lên nồng độ là 26%.
Ta có:
26% * M 5 = 12.3% M 4 *(100% − f 3 )
⇔ 26% * M 5 = 12.3%*99.31*(100% − 0.5%)
⇔ M 5 = 46.75 Kg
Khối lượng sữa sau quá trình tiệt trùng, M6:

M 6 = M 5 *(100% − f 4 )
= 46.75*(100% − 0.8%)
= 46.38 Kg
Khối lượng sữa sau quá trình đồng hóa, M7
M 7 = M 6 *(100% − f 5 )
= 46.38*(100% − 0.5%)
= 46.15 Kg
Khối lượng sữa sau quá trình làm nguội, M8:
M 8 = M 7 *(100% − f 6 )
= 46.15*(100% − 0.5%)
= 45.92 Kg
Khối
lượng sữa sau quá trình rót sản phẩm, M9:
= 45.92 *(100% − 0.5%)
= 45.7 Kg
Tỷ trọng của sữa cô đặc không đường:
100
100
d=
=
= 1.066
F
SNF
8
18
(g/ml)
+
+W
+
+ 74

0.93 1.608
0.93 1.608
Tỷ trọng của sữa tươi:
100
100
d=
=
= 1.03
F
SNF
3.5
8.5
(g/ml)
+
+W
+
+ 88
0.93 1.608
0.93 1.608

15