Đồ án: Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn nguyên liệu sữa tươi/năm

Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay ngành thực  phẩm nói chung và chế  biến sữa nói riêng đang phát 
triển mạnh ở nước ta, đặc biệt là vào thời điểm nước ta vừa gia nhập WTO. Hiện 
tại, ở nước ta cũng có vài nhà máy sữa, tuy có nhưng với số lượng ít nên chưa đáp 
ứng nhu cầu tiêu dùng trong cả  nước, bởi thế  mà  nước ta vẫn phải nhập khẩu 
sản phẩm từ  nước ngoài về, đồng thời chất lượng sản  phẩm ở  trong nước còn 
thấp. Ngoài giá trị dinh dưỡng cao, trong sữa còn có rất nhiều chất cần thiết cho 
cơ thể như là các axit amin không thay thế, muối khoáng,… Người ta đã biết dùng 
sữa vào  nhiều  mục đích  khác nhau  như  để  chữa  các  bệnh  về  đường ruột, giải 
độc,...Theo dự  đoán của các chuyên gia, khoảng 3 năm nữa thị trường sữa chua  
sẽ  phát triển như  sữa tươi hiện giờ. Còn theo thông tin được công bố  tại hội  
thảo "Ứng dụng công nghệ  cao và phát triển bền vững sữa tươi sạch tại Việt  
Nam" thì thị  trường sữa chua (sữa chua ăn và sữa chua uống) đạt xấp xỉ  245  
nghìn tấn, tương đương 10,5 nghìn tỷ đồng năm 2013. Trong tương lai không xa,  
đến năm 2017 con số này ước tính sẽ tăng lên 500 nghìn tấn, tương đương hơn 
25 nghìn tỷ đồng.
Từ  thực tế  trên,  trong những  năm gần đây nhà  nước  đã tổ  chức  khai  thác 
tiềm năng và phát triển đàn bò sữa theo hình thức quốc doanh kết hợp với quy mô 
nhỏ  trong các  hộ  nông  dân dựa  trên  các điều kiện  ở  địa  phương,  các  giống  bò 
nhập từ  nước ngoài và tiến hành xây dựng các nhà máy chế  biến sữa chua uống 
mới.
     Là một sinh viên công nghệ  sinh học, tôi chọn đề  tài:  Thiết kế    phân  
xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn nguyên liệu  
sữa tươi / năm .
 Các số liệu 
­ Sữa tươi có tổng chất khô 13,5% trong đó 3,5% chất béo  .

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

1


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
­  Sản phẩm sữa chua uống ít béo có 5% đường.

MỤC LỤC

DANH SÁCH BẢNG

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

2


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

3


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm

DANH SÁCH SƠ ĐỒ

 

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

4


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

5


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
A. GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU.
1.1 Sữa tươi [01].
Sữa là loại thực phẩm rất giàu chất dinh dưỡng, trong sữa có đầy đủ  các  
chất cần thiết cho cho việc tạo thành các tổ chức cơ thể, 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 acid amin không thay thế. Đây là các  
acid amin rất cần thiết cho cơ thể. Có thể nói không một loại thực phẩm nào có  
đầy đủ  các thành phần và số  lượng các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ  thể 

như sữa.
1.1.1 Tính chất vật lí của sữa tươi [01, tr. 12].
Sữa là một chất lỏng màu trắng đục, có độ  nhớt lớn hơn hai lần so với  
nước, hơi ngọt.
Sữa thường có những đặc điểm và tính chất sau:
­

Nhiệt dung riêng: 0,933­ 0,954 ( cal/g.ºC)

­

Tỷ trọng riêng: 1,028­ 1,036 (g/cm3)

­

Nhiệt độ đông đặc: ­0,54 – ­ 0,59 (ºC)

­

pH:6,5 ­ 6,6

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

6


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
­

Độ chua: 15­18(oD)

­

Sức căng bề mặt ở 200ºC: 50 (dynes/cm)

­

Thế oxy hóa khử: 0,1­ 0,2 (V)

­

Độ dẫn điện: 0,004­ 0,005 (1/ohm.cm)

1.1.2  Thành phần hóa học và cấu trúc của sữa tươi [01, tr. 15].
Về phương diện hóa lý người ta coi sữa như một thể keo gồm các tiểu cầu 
béo (đường kính từ  3­5 µm) và các mixen protein (đường kính gần 0,1 µm trong 
pha phân tán là nước).
Nước: là thành phần lớn nhất và quan trọng nhất chiếm tỉ lệ 9/10 của thành 
phần sữa, còn lại là tổng các chất khô (chiếm 125­130 g/l sữa).
Bảng 1.1: Bảng tóm tắt thành phần hóa học trung bình của một lít sữa bò:
I.Thành   phần   tạo   hình   hay   cung   cấp 
năng lượng

900­910g

­Nước
II.Các chất xúc tác sinh học (không định l35­45g
ượng hay  ở  trạng thái vết) Các 
sắc tố ­ enzym – vitamin

III.Các   loại  khí   hòa   tan   Khí 
cacbonic, oxy, nitơ
(4 ­ 5% thể tích của sữa ra khỏi vú).

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

7


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
1.1.3 Các chất chứa Nito trong sữa tươi [01].
Protein trong sữa là chất đạm hoàn thiện bởi vì nó chứa hầu hết các acid  
amin đặc biệt là các acid amin không thay thế. Các acid amin chủ  yếu có mặt  
trong sữa tính theo % chất khô như sau:
Bảng 1.2: Các chất chứa nito trong sữa tươi.
Alanin

3%

Prolin

11,3%

Phenylamin

5%

Valin

7,2%

Cystin   và 
cystein

0,34%

Methionin

2,8%

Lơxin

9,2%

Serin

6,3%

Treonin

4,9%

Izoloxin

6,1%

Tryptophan

1,7%

Arginin

4,1%

Histidin

3,1%

Lysin

8,2%

Acidasparti
c

7,1%

Acid 
glutami
c

22,4%

Tyrosin

6,3%

*Trong thành phần cấu trúc protein sữa rất đa dạng bao gồm:
­ Cazein toàn phần chứa:

26­29 g/l

­Lactoglobulin:

26­29 g/l

­Lactalbumin:

2,4­ 4 g/l

­Imunoglobulin:

0,8 ­1,5g/l

Và một số thành phần khác:

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

8


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
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).
Ðiều quan tâm trong công nghệ  chế  biến sữa về thành phần cazein là sự 

không đồng nhất của các thành phần cazein, vì trong cazein có a, b, l  cazein. a­
cazein chiếm 60%  cazein toàn phần, b­cazein chiếm 30% cazein toàn phần, l ­
º
cazein chiếm 4­10% cazein toàn phần. Khi nhiệt độ  vượt quá 75­80 C có sự 
biến tính của canxi phosphocazeinat bởi vì một phần muối canxi hoà tan chuyển 
thành canxi riphosphat hông hoà tan  ảnh hưởng đến cân bằng giữa các mixen 
phosphocazein và các muối khoáng hoà tan.
1.1.4  Đường Lactoza trong sữa tươi [01].
Đường lactoza trong sữa có hàm lượng trung bình 50 g/l và tồn tại dưới hai 
dạng  α,  β­lactoza.  Khi thủy  phân lactoza  cho  ra  một phân tử  đường glucoza  và 
một phân tử đường galactoza theo phương trình tổng quát:
C H O
12

22

+  H O

11   

2

C H O +  C H O
6

12

6   

6

12

6

Lactoza là gluxit thuộc nhóm diholozit.
Trong sữa, đường lactoza luôn ở trạng thái hòa tan. Những đặc điểm về khả 
năng hòa tan và kết tinh của nó rất quan trọng cho phép áp dụng trong công 
nghiệp chế biến sữa cô đặc có đường. Cơ chế của sự kết tinh đường lactoza có 
ích lớn trong công nghiệp sữa cô đặc có đường. Đường lactoza là một gluxit ít  
hòa tan hơn đường sacaroza là đường được sử dụng để bổ sung vào trong sữa cô 
đặc. Khi người ta làm lạnh sản phẩm này, đường lactoza ban đầu sẽ ở trạng thái  

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

9


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
dung dịch quá bão hòa rồi sau đó kết tinh. Sự kết tinh đường này ảnh hưởng đến  
chất lượng của sữa cô đặc. Nếu xảy ra sự hình thành các tinh thể lớn, sản phẩm  
có cấu trúc như dạng cát và không thích hợp. Ngược lại, nếu sự kết tinh đường  
lactoza xảy ra dưới dạng hình thành các tinh thể nhỏ (kích thước hạt kết tinh nhỏ 
hơn 0,01 mm), sữa cô đặc tồn tại dưới dạng một cấu trúc và độ bền chắc  mong 
muốn. Điều kiện này được hình thành trong quá trình tạo mầm tinh thể. Với hiệu  
quả này, cần phải giữ sữa cô đặc ở trạng thái quá bão hòa thích hợp và khơi màu  
sự kết tinh nhờ bột sữa hay mầm kết tinh nhỏ của đường lactoza.
Đường lactoza của sữa rất nhạy cảm bởi nhiệt. Nhiệt độ từ 110­130ºC xảy 
ra dạng mất nước của tinh thể  đường. Trên 150ºC ta nhận được màu vàng và ở 

170ºC màu nâu đậm hình thành bởi quá trình caramen hóa. Tuy nhiên ở  trong sữa, 
người ta nhận thấy rằng sự xuất hiện màu vàng xảy ra ở nhiệt độ không cao lắm 
(<130ºC). Ngoài các sản phẩm sản sinh ra do sự caramen hóa đường lactoza, cũng 
còn phải kể  đến phản ứng của đường với các chất chứa nitơ  kéo theo sự  xuất 
hiện các thành phần có màu nâu được gọi là melanoidin. Phản ứng này rất mạnh 
và cơ  chế còn ít biết đến và phản ứng được xúc tác bởi thành phần sắt và đồng 
cũng như phosphat.
Đường lactoza có thể lên men được dưới tác dụng của vi sinh vật và có thể 
tạo thành các sản phẩm khác nhau có lợi. Một trong các biến đổi thường gặp nhất 
và quan trọng nhất là sự tạo thành acid lactic gây nên bởi phần lớn các vi khuẩn:
C H O . H O
12

22

11

2

4CH ­CHOH­COOH
3

Nhìn chung, phản ứng này có liên quan đến việc sản sinh các sản phẩm phụ 
với số lượng khác nhau tuỳ  thuộc vào chủng loại vi khuẩn chính của sự biến đổi 
và điều kiện biến động. Trong số các chất nhận được, một vài chất đóng vai trò 
trong   việc   hình   thành  các  chất  thơm  của  các  sản  phẩm  sữa  như: 

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

10

Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
axetylmetylcarbinol và diaxetyl.
1.1.5 Các muối khoáng trong sữa tươi.
Do trong sữa có mặt có các cation K+, Na+, Mg2+, Ca2+... và các anion của các 
acid phosphoric, limonic, clohydric nên trong sữa có nhiều loại muối khác nhau. 
Nhưng chủ yếu là các muối clorua, phosphat, xitrat, bicacbonat.
Trong tất cả muối trên, muối canxi có ý nghĩa rất lớn đối với con người đặc  
biệt là trẻ em. Hai nguyên tố Ca và P trong sữa có tỉ lệ rất hài hoà Ca/P = 1/1,3 ở 
dạng cơ thể dễ hấp thụ.
Sự  cân bằng giữa hai dạng muối Canxi (Ca 2+  của các muối hoà tan được 
phân ly và Ca ở dạng phức của các thể keo) là điều kiện đặc biệt cho sự ổn định  
của sữa. Sự  tăng lên của  Ca2+   làm tăng khả  năng bất  ổn định của sữa khi đun  
nóng hoặc dưới tác dụng của các men dịch vị. Muối canxi có ý nghĩa lớn đối với  
con người, đặc biệt là trẻ  em. Muối canxi có ý nghĩa quan trọng trong chế biến  
các sản phẩm sữa. Khi sữa có hàm lượng canxi thấp, sữa sẽ  không bị  đông tụ 
hoặc đông tụ  rất chậm. Ngược lại, nếu sữa có hàm lượng canxi cao thì sẽ  bị 
đông tụ bởi renin nhanh hơn nhưng quện sữa (gel đông tụ) lại không mịn. Trong 
sữa canxi nằm trong các hợp chất canxi caseinat, canxi phosphat, canxi limonat ...
Trong sữa còn có Mg (12 mg%), K (113–171 mg%), Na (30–77 mg%). Tỷ lệ 
K/Na =3,3 tương  ứng với tỷ lệ này trong sữa mẹ. Muối kali và natri có tác dụng 
giữ trạng thái cân bằng muối trong sữa, giữ áp suất thẩm thấu ở trạng thái bình  
thường. Các muối của acid phosphoric là những hợp chất đệm điển hình có tác 
dụng giữ cân bằng hệ muối và hệ keo của sữa.
1.1.6 Chất béo trong sữa tươi.
Chất béo trong sữa được coi là thành phần quan trọng về mặt dinh dưỡng,  

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

11


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
chất béo có độ  sinh năng lượng cao có chứa các vitamin hoà tan (A,D,E). Ðối 
với các sản phẩm sữa lên men chất béo ảnh hưởng tới mùi vị trạng thái của sản  
phẩm.


Phân loại:

Chất béo trong sữa gồm hai 2 loại: đơn giản và phức tạp.
+Chất béo đơn giản: có hàm lượng 35÷45 g/l gồm acid béo no và không  
no như: acid oleic, acid palmitic, acid stearic.
+Chất béo phức tạp: thường chứa một ít P, N, S trong phân tử, các chất 
béo phức tạp này có tên gọi chung là phosphoaminolipit đại diện là lexitin và 
xephalin.


Đặc tính hoá lí của chất béo:

+Mật độ quang ở15ºC:

0,91÷ 0,95ºC

+Nhiệt độ nóng chảy:

31÷36ºC

+Nhiệt độ đông đặc:

25÷30ºC

+Chỉ số iod:

25÷45

+Chỉ số xà phòng hoá:

218÷235

+Chỉ số acid bay hơi không hoà tan:                     1,5÷3
+Chỉ số khúc xạ:

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

1,453÷1,462

12


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm



Cấu   trúc:   Chất   béo   có   trong   sữa   tồn   tại   dưới   dạng  

huyền phù của các hạt nhỏ hình cầu hoặc ôvan có đường kính 
2÷10 µm.
Cấu trúc tiểu cầu béo: không đồng nhất, nhân là triglyxerit có điểm nóng  
chảy thấp giàu acid oleic và luôn  ở  dạng lỏng trong điều kiện nhiệt độ  môi  
trường. Phần ngoại vi tiếp xúc với màng chứa các glyxerit với chỉ  số  iot rất  
thấp (5­6) nhưng có điểm nóng chảy cao có thể  đông đặc lại  ở  nhiệt độ  môi 
trường.Vỏ  bọc tiểu cầu béo   là một màng protit có cấu tạo phức tạp gồm 2  
phần: phần có thể  hòa tan được và phần không thể  hoà tan được trong nước.  
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 xephalin. Màng tiểu cầu béo  
còn chứa nhiều chất khác như sắt, đồng (các chất xúc tác sinh học), các enzym 
nhất là enzym phosphataza mang tính kiềm tập trung trong phần protit và enzym 
reductaza có trong phần không hoà tan được.
Trong quá trình làm lạnh các tryglyxerit ngoại vi bắt đầu kết tinh từ 6­ 7ºC 
gây ra sự  co rút thành phần protein làm cho bề  mặt lớp vỏ  màng của các cầu  
béo bị  phá vỡ  và có thể  bị  kết tinh làm mất đi tính mềm mại của thành phần  
chất béo. Ở nhiệt độ lạnh tất cả các chất béo hầu hết được tập trung ở bề mặt 
và thành từng khối.
Khi đun nóng sữa trên 65ºC protein của màng bị  biến tính và tất cả  các 
glyxerit đều trở thành dạng lỏng. Chất béo hoàn toàn bị nóng chảy và xuất hiện 
màng cream đồng thời gây ra sự kết dính ở bề mặt của các cầu béo. Do vậy, có  
thể nói màng có tính chất bảo vệ chất béo khỏi những biến đổi.
1.1.6 Các chất xúc tác hóa học trong sữa tươi .
1.1.6.1 Vitamin.

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

13

Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
Sữa được coi là thực phẩm cân đối 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.
1.1.6.2 Các enzyme.
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 acid  
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.
1.1.6.3 Các vi sinh vật [03].
Gồm: Vi khuẩn, nấm men, nấm mốc.
+Nấm men: Có dạng hình cầu, elip, trụ, kích thước lớn nhất từ  2×9 µm.  
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 xấu đến quá trình sản xuất sản phẩm phomat dạng nhão. 
Ngoài ra còn có các loài: Penicilium, Aspergillus, Geotrichum, Oide và Monilia.
Tất cả các loài nấm mốc này đều hô hấp mạnh và phát triển trên bề  mặt 

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

14

Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
của môi trường nuôi cấy. Chúng phát triển thích hợp trên các môi trường acid và  
trong sữa tạo acid lactic.
+Vi khuẩn: Hầu hết có kích thước tế  bào đồng nhất, kích thước của nó 
không   vượt   quá   vài   micromet.   Các   vi   khuẩn   trong   sữa:  Coccus,  Bacterium, 
Clostridium, Vitrion, Spirille, Meningocoque, Streptomycin, ... quan trọng nhất là 
vi khuẩn lactic với các đặc tính chủ yếu sau:
Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tùy tiện.
Không sản sinh ra enzym catalaza vì vậy chúng không phân hủy  
nước oxy già.
Không sản sinh ra các hợp chất nitrat.
Ít hoặc không tiết ra enzym proteaza trong sữa nhưng đôi khi trong phomat 
các vi khuẩn lactic đóng vai trò quan trọng trong việc phá hủy thành phần casein.
Lên men các loại đường ở các điều kiện khác nhau.
Các 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 pho mát.
Nhóm vi khuẩn Lactic là vi khuẩn sữa chung nhất bao gồm  Streptococcus  
cremoris và Streptococcus lactic là tác nhân của sự đông tụ tự nhiên một vài loài 
của chúng sản sinh ra các kháng sinh. Clostridium tác nhân của sự phồng lên của 
phomat.
Loài Leuconostoc oenos đều là các loài lên men không điển hình, lên men 
các loại đường tạo ra một ít acid lactic hoặc axetoin từ diaxetyl là các hợp chất  
tạo nên hương thơm tự nhiên của bơ.
Vi sinh vật gây bệnh:

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

15


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
Tồn tại trong sữa do quá trình nhiễm từ người hoặc động vật, đặc trưng là 
Samonella typhi, Samonella paratyphi, Shigella dysenterial, . . .Tác động đến hệ 
vi sinh vật thông thường
+  Ở  60ºC và giữ  nhiệt độ  này trong vài phút làm cho phần lớn hệ vi sinh 
vật bị tiêu diệt. Ngoại trừ, một số loài vi khuẩn (cầu khuẩn, liên cầu khuẩn và 
các trực khuẩn) vẫn tồn tại. Một số loài vi sinh vật có khả năng sinh bào tử, bào  
tử  của chúng chỉ  có thể  bị  tiêu diệt một cách chắc chắn  ở  nhiệt độ  cao hơn 
100ºC rất nhiều.
1.1.7 Nước trong sữa tươi.
Nước là thành phần lớn nhất và quan trọng trong sữa tươi, chiếm 90% 
thành phần trong sữa tươi. Nước trong sữa bao gồm nước tự do, nước liên kết,  
nước kết tinh và nước tương. Ngoài nước kết tinh còn lại các loại nước đều có 
giá trị trong công nghiệp chế biến sữa.
1.2 Siro.
Để   tăng   vị   ngọt   cho   sữa   chua,   người   ta   bổ   sung   thêm   siro   hoặc 
đường( glucose, saccharose...) vào sữa trong quá trình chế biến. Người ta có thể 
bổ  sung trực tiếp hoặc gián tiếp dưới dạng puree trái đối với các sản phẩm  
giành cho người ăn kiên, các nhà sản xuất sử  dụng chất tạo ngọt. Thông dụng  
nhất là aspartame.


Các chỉ tiêu về đường trắng:

Đường trắng được phân thành hai hạng: hạng A và hạng B.

1.2.1 Thành phần chính và các chỉ tiêu chất lượng.
 Các chỉ tiêu cảm quan của đường trắng, phải phù hợp với yêu cầu quy định 
trong bảng 1.

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

16


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
Bảng 1.3­ Các chỉ tiêu cảm quan
Yêu cầu
Chỉ tiêu
Hạng A
Ngoại hình
Mùi, vị

Hạng B
Tinh thể  màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, 
tơi, khô, không vón cục
Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có 

vị ngọt, không có mùi vị lạ.
Tinh thể màu trắng ngà đến trắng. 
Tinh   thể   màu   trắng.   Khi   pha   vào 
Màu sắc
Khi   pha   vào   nước   cất   cho   dung 
nước cất cho dung dịch trong.
dịch tương đối trong

1.2.2 Các chỉ tiêu lý – hóa .
Phải phù hợp với yêu cầu quy định trong bảng 2.
Bảng 1.4 ­ Các chỉ tiêu lý – hóa
Mức
Tên chỉ tiêu

1. Độ Pol, (oZ), không nhỏ hơn

Hạng A

Hạng B

99,7

99,5

2. Hàm lượng đường khử, % khối lượng ( m/m), không 
0,1
lớn hơn

0,15

3. Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m), không lớn hơn

0,1

0,07

4. Sự  giảm khối lượng khi sấy  ở  105 oC trong 3 h, % 
0,06

khối lượng (m/m), không lớn hơn

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

0,07

17


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm

5. Độ màu, đơn vị ICUMSA, không lớn hơn

160

200

6. Dư lượng SO2
Sunfua dioxit (SO2)             Mức tối đa
Hạng A                         20 mg/kg
Hạng B                          70 mg/kg
7. Các chất nhiễm bẩn
 Tạp chất không tan trong nước mg/kg:

Hạng A, không lớn hơn             60
Hạng B, không lớn hơn             90
 Asen (As), không lớn hơn  1 mg/kg
 Đồng (Cu), không lớn hơn 2 mg/kg
 Chì (Pb), không lớn hơn     0,5 mg/kg

1.3 Chất phụ gia.
Chất phụ  gia bổ  sung nhằm tạo trạng thái bền vững và tăng giá trị  cảm 
quan cho sản phẩm.
Chất phụ gia được đưa vào sản phẩm phải đạt các yêu cầu sau:
­ Không mang tính dinh dưỡng.
­ Không độc hại đối với cơ thể con người.
­ Phải tuân thủ  các qui định của tổ  chức lương thực thế  giới( FAO), quy  

định Việt Nam.
Trong công nghiệp sản xuất sữa chua uống, sử dụng chủ yếu chất phụ gia  
kí hiệu 5846, có hàm lượng 0.1% ­0.5% có thành phần chủ yếu là pectin, gelatin, 
tinh bột ngô biến tính.
1.4 Vi sinh vật [03].
Bảng 1.5 Các giống vi sinh vật trong sản xuất sữa chua

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

18


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
Giống vi sinh vật

Loại

Vi khuẩn
Lactobacillus

Lactococcus
Leuconostoc
Stretococcus
Pediococcus
Acetobacter

L.delbrueckii
L.delbrueckii ssp lactis
L.delbrueckii ssp bulgaricus
L.helveticus
L.acidophilus
L.casei
L.kefir
L.lactis ssp lactis
L.lactis ssp lactis var diacetylatis
L.lactis ssp cremoris
L.mesenteroides
L.mesenteroides ssp dextranicum
L. mesenteroides ssp cremoris
S.thermophilus
P.pentosaceus
P.acidilactis
A.aceti

Nấm men
Kluyveromyces
Candida
Saccharomyces
Torulaspora

K.marxianus ssp marxianus
K. marxianus ssp bulgaricus
K.lactis
C.kefir
S.cerevisiae
S.lactis
T.delbrueckii

Nấm sợi
Geotrichum

G.candidum

B.   CÁC   QUÁ   TRÌNH   BIẾN   ĐỔI   SINH   HỌC   TRONG   SẢN   XUẤT   SỮA  

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

19


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
CHUA.
1.1 Biến đổi sinh hóa khi lên men sữa.

 

Dưới tác dụng của hệ  vi sinh vật, đường lactose bị  biến đổi thành nhiều 
thành phần khác nhau, quan trọng nhất là tạo thành acid lactic trong quá trình lên  
men sữa.

C12H22O11.H2O

→

(Lactose)

4CH3CHOH­COOH
(Acid lactic)

Acid lactic này dưới tác dụng của một số vi khuẩn đặc biệt tạo thành acid 
propionic hay acid butyric.
3CH3­CHOH­COOH →

2CH3­CH2­COOH + CH3­COOH + CO2 + H2O 

(Acid lactic)

(Acid propionic)

2CH3­CHOH­COOH →

CH3­(CH2)2­COOH + 2CO2 + 2H2

(Acid lactic)

(Acid butyric)

Trong đó quá trình lên men butyric, propionic là quá trình biến đổi không có 
lợi cho sữa, ngoài 2 loại trên,  một lượng nhỏ  các  acid acetic, acid caprolic,  
ethanol, và các chất khí được tạo thành... là nguyên nhân gây nên mùi vị khó chịu 

trong các sản phẩm sữa chua, làm giảm chất lượng của sữa.

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

20


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm

 

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

21


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm

Chương 2: Chọn và thuyết minh dây chuyền
2.1 Dây chuyền công nghệ [04].

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

22


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm

2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ.
2.2.1 Nguyên liệu sữa tươi [01].
Sữa tươi là nguyên liệu chính dùng để sản xuất các sản phẩm sữa của nhà 
máy.  Chất  lượng của  nguyên liệu  có  tính  quyết định đến  chất lượng của sản 
phẩm, sữa tươi  càng tốt thì sản phẩm có chất lượng càng cao. Vì vậy, khi lấy sữa 
tươi để sản xuất phải đảm bảo là đạt yêu cầu về chất lượng.
Sữa được lấy từ những con bò khẻo mạnh
Sữa có mùi thơm tự  nhiên, không có vị  lạ, không chứa chất kháng sinh và 
các chất tẩy rửa.
Sữa có thành phần tự nhiên
 Sữa phải tươi và được làm lạnh ngay đến nhiệt độ 8­100C sau khi vắt.
 Kho và thiết bị phải sạch sẽ và phải bảo quản đúng ở nhiệt độ yêu cầu.
Các chỉ tiêu của sữa:
Chỉ tiêu cảm quan:
+ Màu sắc: màu đặc trưng của sữa tươi từ trắng đục đến nhạt.
+ Mùi vị: mùi vị thơm ngon đặc trưng của sữa tươi, không được có mùi
vị lạ.
+ Trạng thái: đồng nhất, không phân lớp.
Chỉ tiêu hoá lí:
+ Tổng lượng chất khô tính bằng % không nhỏ hơn 11,5% khối lượng.
+ Hàm lưọng chất béo không nhỏ hơn 2,8%.
+ Tổng trọng lượng đo bằng Lactometer không nhỏ hơn 1,029.

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

23


Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 

nguyên liệu sữa tươi / năm
+ Hàm lượng acid (tính theo acid lactic) không nhỏ hơn 0,2%.
Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa tươi theo đúng qui định:
+ Tổng số tạp trùng không được quá 50 000 vi khuẩn lạc trong 1ml sữa.
+ Coliform nhỏ hơn 20 khuẩn lạc /1 ml sữa.
+ Không được có vi trùng gây bệnh.
2.2.2 Kiểm tra, lọc [01].
Kiểm tra: Sữa tươi lấy từ các trạm thu mua phải được kiểm tra kĩ, trước khi 
đưa vào  sản  xuất  phải  kiểm  tra  độ  chua,  độ  nhiễm  khuẩn,  tỷ  trọng,  hàm  lượng 
chất khô, hàm lượng protein và nhiệt độ của sữa, đồng thời phải khuấy đều sữa 
để tránh nổi mỡ.
Trong trường hợp thấy nhiệt độ  và độ chua của sữa tăng phải làm sạch và xử lí 
ngay. Sữa sau khi nhập về  phải đưa vào chế  biến ngay, nếu chưa được sản xuất 
phải được bảo quản ở nhiệt độ 8÷ 10ºC và không được để quá 3 tiếng.
Lọc: nhằm loại bỏ hoàn toàn tạp chất vô cơ và hữu cơ còn lẫn trong sữa để 
đảm bảo sữa sạch đưa vào sản xuất.
Quá trình lọc bao gồm 2 giai đoạn:
+ Lọc giai đoạn 1 (lọc thô): mục đích là để  loại bỏ  tạp chất lớn. Các cơ  cấu 
lọc có dạng ống tháo lắp được và được bịt kín bằng các túi lọc. Các túi lọc được 
lồng vào giữa 2 vỏ kim loại cố định. Giữa hai cơ cấu lọc có rôbinê, với ba đường 
hướng khác nhau sẽ  hướng đường chảy của sữa luân phiên thay đổi từ  cơ  cấu 
này sang cơ cấu khác.
+  Lọc giai  đoạn  2  (lọc  sạch): lọc  bằng vải lọc nhằm loại bỏ  hoàn toàn  tạp 
chất có trong sữa. Khi lọc, sữa được đi qua một lớp vải lọc (được làm bằng màng 
xenluloza  hoặc là bằng nilon). Trong khi thao tác, lớp vải lọc sẽ bị bít lại do cặn 

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

24

Thiết kế  phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn 
nguyên liệu sữa tươi / năm
lọc nên cần thay luôn theo định kì để đảm bảo năng suất lọc.
Sử dụng thiết bị lọc thuỷ tĩnh GEAKA70­76 của Ý.
Mỗi thiết bị lọc gồm 4  ống lọc được làm bằng thép không gỉ, sữa đã được  
loại bỏ tạp chất chảy xuống phần đáy qua phễu và được bơm sang thùng chứa.
Quá trình lọc tiến hành nhanh hơn khi nhiệt độ của khối sữa nóng so với khối 
sữa nguội (bởi nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt của sữa).
2.2.3 Định lượng.
Cân xác định đúng lượng thể  tích sữa cần đưa vào sản xuất.  Nhằm đảm 
bảo đúng năng suất làm việc của nhà máy. Nhằm đưa vào  lượng sữa cần thiết 
cho quá trình sản xuất. Sử dụng cân định lượng GHJ­15. Cân được làm bằng thép 
không gỉ, thân hình trụ. Sữa được bơm vào cân nhờ hệ thống  van định lượng đặt 
dưới đáy cân cho phép xác định được lượng sữa nguyên liệu đưa vào.
2.2.4 Nâng nhiệt [01]
Mục đích:  Làm tăng hiệu quả cho quá trình bài khí tiếp theo. Làm giảm độ 
nhớt tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ly tâm.
Tiến hành: Quá trình gia nhiệt được tiến trong thiết bị  gia nhiệt dạng tấm  
OTTA­5. Sữa sau khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt có nhiệt độ 60 ÷ 68oC.
2.2.5 Bài khí [01, tr.115]
Mục đích: Trong sữa tồn tại nhiều các khí phân tán và hòa tan gây mùi hôi 
cho sữa, có ích cho sự  phát triển của các vi khuẩn,… vì vậy cần tách các khí 
trong sữa để  nâng cao hiệu suất cho bước đồng hóa sữa cũng như  gia nhiệt sẽ 
hiệu quả hơn.
Tiến hành: Nâng nhiệt độ sữa rồi đưa vào thiết bị bài khí. Trong thiết bị sẽ 
được định sẵn áp lực chân không phù hợp để nhiệt độ sữa bị giảm đi 7­8 0C. Khi 
đó các khí  ở  dạng phân tán, hòa tan, các hợp chất dễ  bay hơi và một phần hơi  

SVTH:  NGUYỄN VĂN A                            GVHD: 

25