đồn án thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua dạng gel năng suất 18 tấn ca

Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

LỜI MỞ ĐẦU:

Sữa là sản phẩm gần như cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cho con
người.Vì vậy nó là nguồn thực phẩm rất quan trọng và không thể thiếu
đối với mỗi chúng ta. Đặc biệt các sản phẩm sữa chua rất có lợi cho hệ
tiêu hóa, làm đẹp da, chống lão hóa...
Do đó cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm nói
chung, công nghiệp chế biến sữa nói riêng đã và đang ngày càng phát
triển. Trong những năm trở lại đây nhu cầu tiêu thụ sữa và các sản
phẩm từ sữa của người dân rất cao, nhưng nguồn sữa trong nước
không đáp ứng đủ nhu cầu, vì thế chúng ta đã nhập nhiều loại sữa từ
nước ngoài.
Nước ta có vị trí địa lý thuận lợi, khí hậu nhiệt đới gió mùa. Đây là điều
kiện rất tốt cho việc chăn nuôi bò sữa. Về mặt thị trường, nước ta hiện
nay đang tiêu thụ mạnh các sản phẩm từ sữa như: sữa tươi tiệt trùng,
sữa chua và nhiều sản phẩm khác. Mặt khác nhà nước ta đã tạo mọi
điều kiện tốt nhất cho sự phát triễn ngành công nghiệp chế biến sữa
Việt Nam.
Với mong muốn tăng giá trị sử dụng , đảm bảo chất lượng , đáp ứng
thị trường ,đồng thời tận dụng nguyên liệu có sẵn, chúng em đề xuất
đề tài: “Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua dạng gel năng suất 18
tấn/ca”

1


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

I. LẬP LUẬN ĐẦU TƯ KINH TẾ
1.1 Lựa chọn sản phẩm
1.1.1 Khái niệm sữa chua
Theo tổ chức y tế thế giới sữa chua là thực phẩm dinh dưỡng từ
sữa, được tạo ra bằng cách lên men lactic nhờ tác động của
lactobacillus bularicus và Streptococus thermophilus có trong sữa.
1.1.2 Phân loại sữa chua
Thông thường tên sữa chua thường được gọi theo tên chủng vi
khuẩn lên men chúng.
*Sữa chua thường: Lên men nhờ các chủng vi khuẩn
Streptococcus lactic: Nhiệt độ thích hợp 30-35oC
Streptococcus cremorit: Nhiệt độ thích hợp 25oC
Streptococcus citrororus: Nhiệt độ thích hợp 25-30oC
Streptococcus diaxetylactic: Nhiệt độ thích hợp 25-30 oC.
*Sữa chua acidophilus
Lên men nhờ chủng vi khuẩn Lactobaillus acidophilus, nhiệt độ
42-45oC.
*Sữa chua Yoghurt
Là sản phẩm sữa chua được biết đến và phổ biến nhất trên thế
giới, bắt nguồn từ Bungari.
Người ta chia sữa chua yoghurt thành 3 loại phụ thuộc vào thời điểm
tiến hành lên men.
-

Sữa chua yoghurt dạng tĩnh: ngay sau khi bổ sung chủng men,
tiến hành rót hộp ngay và quá trình lên men diễn ra trong hộp.

-

Sữa chua yoghurt dạng động: bổ sung chủng vi khuẩn và tiếm
hành lên men trong các xitec lớn, sau đó làm lạnh và rót hộp.

-

Sữa chua yoghurt dạng “ drink yoghurt”: sản xuất tương tự như
dạng động nhưng được pha chế thành dịch, có thể qua hoặc
không qua xử lí nhiệt trước khi rót hộp.
Qúa trình lên men sử dụng 2 chủng vi khuẩn Streptococcus
thermophilus và Lactobacillus bulgaricus lên men ở 42-45oC.

2


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

*Sữa chua kefir
Là sản phẩm sữa chua lên men truyền thống lâu đời nhất có
nguồn ốc từ vùng núi Kapca. Nguyên liệu để sản xuất kefia là sữa dê,
sữa cừu hoặc sữa bò chất lượng cao. Nga là nước có bình quân sử dụng
sữa kefia cao nhất thế giới là 5l/người/năm. Sữa chua kefia được lên
men ở 23-25oC trong 12-24h. Khi đạt pH 4,5-4,6 thì làm lạnh nhanh đến
14-16oC. Trong giai đoạn này nấm kefia phát triển mạnh, tạo ra khí CO 2
, rượu etylic và 1 số sản phẩm bay hơi khác tạo hương vị đặc trưng cho
sản phẩm này.
*Sữa chua kumiss

Lên men nhờ vi khuẩn thermobecterium bulgaricus và nấm kefia
ở 42-45oC
1.1.3. Lợi ích của sữa chua
Sữa chua rất giàu vi chất, là nguồn bổ sung pritein,
vitamin, khoáng chất giúp cân bằng cơ thể.
-

Ngoài ra, sữa chua rất giàu canxi và hỗ trợ tích cực cho hệ
tiêu hóa nhờ các protein chuyên việt.

-

Sữa chua có tác dụng giải khát, làm mát cơ thể.

-

Các yếu tố hỗ trợ tiêu hóa trong sữa chua tốt hơn hẳn sữa
tươi vì sữa chua rất giàu vitamin B.

-

Tạo cảm giác ăn ngon miệng giúp cơ thể cung cấp đủ dinh
dưỡng, sữa chua cũng giàu các vi khuẩn có ích cho cơ thể
và mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho sức khỏe.

1.1.4. Tình hình sản xuất sữa chua
- Trên thế giới:
Sữa chua chiếm thị phần lớn so với các mặt hàng về sữa. So với
dòng sữa tươi thì tỷ lệ sữa chua chiếm tỷ lệ khá cao: ở Pháp tỷ lệ này là
80/20, ở Singapore là 70/30, ở Thái Lan là 50/50.

-Ở Việt Nam:
Do tỷ lệ sử dụng sữa chua ở Việt Nam ngày càng cao nên hầu hết
các doanh nghiệp sản xuất sữa chua đều không bỏ qua thị phần này,
khiến thị trường ngày càng cạnh tranh.
Ví dụ như: Vinamilk có thị phần sữa chua rất lớn khoảng 84% nhưng họ
không ngừng tung ra các loại sữa chưa mới như: sữa chua nha đam,
susu dành cho trẻ em, sữa chua provy...

3


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

Tương tự như công ty sữa quốc tế ( IDP) sau khi tung ra thị trường loại
sữa chua đầu tiên mang thương hiệu Love In Farm đã liên tục ra mắt
nhiều loại sữa chua bổ sung thêm trái cây
Sau IDP nhiều loại sữa chua của công ty khác ra đời như công ty sữa
TH True milk, Nutifood, Hà Nội milk...
Do đó sản xuất sữa chua ngày càng phát triển với quy mô ngày
càng mở rộng.
1.1.5. Thị trường sữa chua ở Việt Nam
Thì trường sữa chua Việt Nam sẽ phát triển mạnh trong thời gian
tới. Theo số liệu thống kê của Euromonitor International doanh thu từ
sữa chua tại Việt Nam năm 2012 là 5137 tỉ đồng, năm 2013 là 12465 tỉ
đồng và ngày càng tăng trong các năm tới. Sự tăng trưởng này cho
thấy xu hướng người tiêu dùng này càn chú trọng đến các sản phẩm
sữa chua hơn.
1.1.6. Sự cần thiết phải xây dựng nhà máy

Với cuộc sống ngày càn hiện đại, sự tiện lợi của những sản phẩm
vừa nhanh vừa có lợi cho sức khỏe sẽ còn hiện hữu trong cuộc sống
thường xuyên hơn. Sữa chua là một trong những sản phẩm đó, vì thế
thị trường sản phẩm này sẽ còn đa dạng hơn và phong phú hơn.
Mặt khác, ở viêt nam thị phần sữa chua chỉ chiếm 1/5 nguồn cung của
toàn thị trường, vì thế tiềm năng thị trường còn rất lớn và còn nhiều
chỗ cho các doanh nghiệp khác.
1.2. Lựa chọn địa điểm đặt nhà máy
1.2.1. Nguyên tắc chọn địa điểm
-

Nằm trong vùng quy hoạch của địa phương và trung ương

-

Có khí hậu thời tiết thuận lợi

-

Ngần thì trường tiêu thụ và nguồn nguyên liệu

-

Vị trí giao thông thuận lợi, gần nguồn điện nước

-

Nguồn nhân lực dồi dào chất lượng cao.

Trong báo cáo đồ án này, chúng em quyết định chọn vị trí đặt nhà

máy sản xuất sữa chua tại khu côn nghiệp VSIP Nghệ An.
1.2.2. Vài nét về khu công nghiệp VSIP Nghệ An

4


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

Theo quyết định 2727/QĐ – UBND.DT ngày 29/6/2015 UBND tỉnh
Nghệ An đã phê duyệt Quy hoạch chi tiết xay dựng khu công nghiệp
VSIP Nghệ An.
Sáng 16/9/2015 dự án khu liên hợp công nghiệp – đô thị và dịch
vụ VSIP chính thức, được khởi công xây dựng trên địa bàn huyện Hưng
Nguyên ( Nghệ An).
Khu công nhiệp do công ty liên doanh TNHH Khu công nghiệp Việt
Nam- Singapore đầu tư với số vốn đăng ký 76,4 triệu USD trên tổng
diện tích quy hoạch là 1475 ha. Đây là dự án thứ 7 trong chuỗi tổ hợp
dự án về khu công nghiệp liên hợp do tổng công ty đầu tư và phát triển
Công nghiệp – TNHH MTV Becamex IDC và tập đoàn Sembcorp
Development liên doanh đầu tư.

1.2.2.1.Các điều kiện thuận lợi của khu công nghiệp
-

Vị trí địa lý
VSIP Nghệ An hội tụ nhiều lợi thế, với Nghệ An là cầu nối giữa hai
miền bắc-nam. Bên cạnh đó, Nghệ An có lợi thế thế nằm trong
hành lang kinh tế Đông- Tây, kết nối Lào, Myanmar và Thái Lan

với biển Đông.

Nghệ An còn là địa bàn chăn nuôi bò sữa với quy mô lớn đặc biệt
là trang trại nuôi bò sữa ở huyện Nghĩa Đàn với tổng số 1600 con và

5


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

sản lượng sữa là 3,5 tấn/ ngày. Do đó đây là nơi cung cấp nguồn
nguyên liệu dồi dào và ổn định.
-

Giao thông
VSIP Nghệ An nằm giáp với quốc lộ 1A, đường 46B và đường
tránh Vinh- đây là trục đường lớn trong mạng lưới giao thông
đường bộ của tỉnh và khu vực.
Về đường hàng không và đường thủy: từ vị trí của khu công
nghiệp đến sân bay Vinh khoảng 4km, đến cảng Cửa Lò khoảng
15 km, điều kiện giao thông thuận lợi đến thành phố Vinh khoảng
3 km.
Do đó, khu công nghiệp VSIP có thuận lợi cho việc xuất, nhập vật
liệu và sản phẩm.

-

Hệ thống điện nước

Khu công nghiệp VSIP được cung cấp nguồn điện từ nguồn điện
quốc gia có công suất 141MW/ ngày.
Hệ thống cung cấp nước sạch được sử dụng trong khu công
nghiệp đạt tiêu chuẩn quốc tế và hiện nay dự án đang hoàn thiện
xây dựng thêm 10 hệ thống lọc nước và bình lọc nước sạch. Sử
dụng công nghệ sử lý nước thải của các khu công nghiệp VSIP
trước đó, điển hình là khu công nghiệp VSIP I tại Bình Dương có
hệ thống sử lý nước thải được thiết kế với công suất 12000 m 3/
ngày, với công suất này có thể xử lý hoàn toàn 100% lượng nước
thải của khu công nghiệp.

-

Nguồn nhân lực:
Nghệ An là một tỉnh có nền kinh tế ngày càng phát triển với nhiều
khu công nghiệp đang dần hình thành nên là nơi tập trung nhiều
nguồn lao động đến từ những nơi khác nhau. Có giao thông thuận
lợi cho đi lại, giao tiếp. Nguồn lao động của khu vực dồi dào, chi
phí đi lại thấp.
Trên địa bàn có 17 trường đại học, cao đẳng, lực lượng lao động
trong tỉnh khoảng 1,9 triệu người trong đó có 42% qua đào tạo
=> tận dụng được nguồn nhân lực.

-

Thị trường tiêu thụ
Trong khu công nghiệp có số lượng người đông, có thể bán sản
phẩm cho các nhà máy khác để sử dụng làm thực phẩm cho công
nhân.
Với địa lý thuận lợi cả về đường bộ, đường thủy và đường hàng

không sản phẩn dễ dàng được vận chuyển đến các vùng trong cả
nước tạo thành mạng lưới phân phối sản phẩm trên toàn quốc.

6


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

Dân số tỉnh khá đông nên thị trườn tiêu thụ trong tỉnh tương đối
lớn.
-

Đánh giá tác động
Với việc xây dựng hệ thống nước thải đạt tiêu chuẩn và chất
lượng cao với 100% nước thải được xử lý dẫn đến sự tác động đến
môi trường được hạn chế đến mức thấp nhất.
Kết luận: dự án nên đầu tư vì thông qua các mục ở trên ta thấy
được tiềm năng của dự án,v ới sản phẩm sữa chua ngày càng
được ưa chuộng với nhu cầu ngày càng tăng , thị trường lớn. Bên
cạnh đó các yếu tố về địa điểm, trang thiết bị, có thuận lợi nhiều
mặt cho sự phát triển của sản phẩm .

II. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT

7


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

TCVN đối với thành phần sữa chua:

2.1 Sữa tươi
2.1.1. Giới thiệu chung về sữa
- Tính chất vật lý:
Sữa tươi có màu trắng đục, độ nhớt gấp 2 lần so với nước, có vị đường
nhẹ và mùi ít rõ nét. Sữa thường có những tính chất sau:;
+ Mật độ quang ở 15 °C: 1,03÷1,034
+ pH: 6,5÷ 6,6
+ Tỷ nhiệt : 0,93
+ Điểm đông: -0,55°C
+ Độ axit tính bằng °D: 16÷18
- Tính chất hóa lý:
Là một thể keo gồm các cầu béo( đường kính 3÷5µm) và các mixen
protein (đường kính 0,1µm trong pha phân tán nước)
- Tính chất hóa học:
Sữa bò là sản phẩm keo đồng nhất, tất cả các thành phần đều phân
tán trong nước và ở dạng dung dịch
-Tính chất sinh học:

8


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

Sữa bò là sản phẩm toàn vẹn của quá trình cho sữa của các loại bò
sữa được chăm sóc và có sức khoẻ tốt.
2.1.2 Thành phần dinh dưỡng của sữa bò
Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng của sữa bò:
Thành phần dinh dưỡng của sữa bò
Nước

87.3 %

Lipit

3.7 %

Protein

3.4 %

Lactozo

4.8 %

Tro

0.7%

2.2 Đường
Để tăng vị ngọt cho sữa chua, người ta bổ sung thêm đường (glucose,
saccharose..) vào sữa trong quá trình chế biến. Đường có thể bổ sung
trực tiếp hoặc dưới dạng pure trái cây.
- Các chỉ tiêu lý hóa của đường cát trắng RE:

Chỉ tiêu cảm quan: vị ngọt, màu sắc trắng sáng, không có mùi là, trạng
thái đồng đều, không bị vón cục, lẫn tạp chất.
Chỉ tiêu lý hóa:
+ Hàm lượng đường sacharose tính bằng phần trăm chất khô > 99,7%
+ Độ ẩm < 0,05%
+ Hàm lượng đường khử < 0,08%
+ Hàm lượng tro < 0,05%
+ pH > 0,6
+ Dư lượng SO2 < 7mg/kg
+ Cỡ hạt trung bình 0,6-0,9mm

9


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

Chỉ tiêu sinh vật: tổng số tạp trùng 200tb/10g, nấm men nấm mốc <
10tb/10g
2.3. Chất ổn định (phụ gia)
Được bổ sung nhằm tạo trạng thái bền vững, tăng giá trị cảm quan.
Yêu cầu:
+ Không mang giá trị dinh dưỡng
+ Không độc hại đối với sức khỏe
+ Tuân theo những quy định của FAO, tiêu chuẩn Việt Nam.
- Ngoài ra trong sản xuất sữa chua còn sử dụng đường, dầu bơ,
hương và màu thực phẩm.

2.4. Vi sinh vật

Bảng 2: Các giống vi sinh vật trong sản xuất sữa chua

10


Đồ án công nghệ chế biến
Giống vi sinh vật
Vi khuẩn
Lactobacillus

Lactococcus

Leuconostoc
Stretococcus
Pediococcus
Acetobacter

Nấm men
Kluyveromyces
Candida
Saccharomyces
Torulaspora

Nấm sợi
Geotrichum

GVHD: Nguyễn Huy Bảo
Loại
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 dextranicom
L.mesenteroides ssp cremoris
S.thermophilus
P.pentosaceus
P.acidilactis
A.aceti
K.marxianus ssp marxianus
K.marxianus ssp bulgaricus
K.lactis
C.kefir
S.cerevisiac
S.lactis
T.delbrueckii
G.candidum

III. TIÊU CHUẨN SỮA CHUA THÀNH PHẨM
1. Chỉ tiêu cảm quan

11

Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

2. Chỉ tiêu lý – hóa

3. Chất nhiễm bẩn

12


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

Độc tố vi nấm của sữa chua: Aflatoxin M1< 0,5mg/l. Dư lượng
thuốc bảo vệ thực vật và dư lượng thuốc thú y của sữa chua:
Theo “Danh mục tiêu chuẩn vệ sinh đối với lương thực, thực
phẩm” Quyết định số 867/1998/QĐ-BYT.
4. Chỉ tiêu vi sinh vật
-

5. Ghi nhãn, bao gói, vận chuyển và bảo quản
a. Ghi nhãn
Theo Quyết định 178/1999/QĐ – TTg ” Qui chế ghi nhãn hàng hoá
lưu thông trong nước và hàng hoá xuất khẩu, nhập khẩu“, ngoài ra
trên nhãn cần ghi rõ tên gọi của
sản phẩm theo điều 3 của tiêu chuẩn này.
b. Bao gói
Sản phẩm được bao gói trong bao bì chuyên dùng cho thực phẩm.

c. Bảo quản
- Đối với sản phẩm đã qua xử lý nhiệt : bảo quản sản phẩm nơi
khô, sạch, thoáng mát, ở nhiệt độ thường và thời gian bảo quản
không quá 04 tháng tính từ ngày sản xuất.
- Đối với sản phẩm không qua xử lý nhiệt : Bảo quản sản phẩm ở
nhiệt độ nhỏ hơn 10 oC và thời gian bảo quản không quá 30 ngày
tính từ ngày sản xuất.
d. Vận chuyển

13


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

Sản phẩm sữa chua không qua xử lý nhiệt được vận chuyển đến
nơi tiêu thụ bằng xe lạnh có nhiệt độ nhỏ hơn 10oC. Sữa chua đã
qua xử lý nhiệt được vận chuyển bằng phương tiện thông thường.

IV.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
1. Cơ chế đông tụ sữa trong sản xuất sữa chua đặc
- Acid lactic đóng vai trò rất quan trọng đối với sự đông tụ sữa
trong quá trình sản xuất sữa chua đặc. Bình thường các micelle
casein trong sữa tích điện âm nên chúng đẩy nhau và điều đó làm
cho các micelle casein tồn tại dưới dạng keo. Acid lactic tạo ra từ
quá trình lên men sẽ làm giảm pH của sữa.
- Khi pH của sữa bằng pl của casein các micelle casein bị trung hoà
về điện tích và micelle casein sẽ đông tụ tạo thành gel. Khi pH
giảm xuống dưới pl, các micelle casein được tái hoà tan. Và cơ sở

này được ứng dụng trong sản xuất sữa chua khi dừng quá trình lên
men của sữa chua đặc ở pH= 4.7.
2. Sơ đồ quy trình
Sơ đồ quy trình
2.1 Thuyết minh quy trình
2.2.1. Nguyên liệu
 Tỷ lệ phối trộn
Sữa tươi: 15%
Sữa đặc : 25%
Nước

: 60 %

Phụ gia : tỷ lệ phối trộn là 0,5% so với tổng dịch sữa
Vi khuẩn: Sử dụng vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus, streptococcus
thermophilus với tỷ lệ phối trộn là 0,5% so với tổng dịch sữa.

2.2.2. Cân định lượng
Mục đích: Xác định số lượng của các thành phần đưa vào phối trộn

14


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

Tiến hành: cân nguyên liệu đã được định lượng bằng cân chuyên
dụng
Yêu cầu bán thành phẩm: Số lượng cân phải chính xác

2.2.3. Phối trộn
Mục đích: hòa tan nước, sữa đặc, sữa tươi và phụ gia thành khối
dịch sữa đồng nhất.
Biến đổi:
- Biến đổi về vật lý: Hỗn hợp có khối lượng riêng khác với khối
lượng riêng của từng cấu tử.
- Biến đổi hóa lý: Cụ thể là biến đổi chất khô. Chất khô của hỗn hợp
là tổng chất khô của các cấu tử so với khối lượng của hỗn hợp.
- Biến đổi trạng thái của sản phẩm: Sản phẩm ở trạng thái trung
gian giữa các pha (lỏng, rắn).Sự pha
trộn các cấu tử vào nhau thu được hốn
hợp có độ nhớt khác với cảu từng cấu
tử riêng rẽ.
- Biến đổi hóa sinh: ít xảy ra.
- Biến đổi khác: Trong qúa trình đảo
trộn dưới tác dụng cơ học của cánh
khuấy, các phần tử của các cấu tử
trong hỗn hợp tiếp xúc nhau nhiều hon
làm tăng khả năng (tốc độ) liên kết giữa chúng do đó độ đồng nhất
của sản phẩm cao và tăng tốc độ trao đổi nhiệt giữa thiết bị truyền
nhiệt và sản phẩm hay giữa sản phẩm với nhau.
Thiết bị: thùng phối trộn có cánh khuấy.

Quá trình phối chế được thực hiện trong các thùng phối chế
chuyên dùng có trang bị cánh khuấy để trộn đều.
Cánh khuấy turbine, 2 tầng để tăng khả năng đảo trộn. Trục cánh
khuấy gắn một đầu gắn với động cơ, đầu còn lại được gắn với một
ổ bi để tránh cánh khuấy bị lăng khi quay với vận tốc lớn. Bồn
khuấy có gắn tấm chặn để giảm xoáy phễu, chống trào, tăng diện
tích sử dụng.

15


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

Phương pháp thực hiện: cho nước, sữa đặc, sữa tươi và phụ gia vào
thùng khuấy trộn và cho cánh khuấy hoạt động liên tục.
Yêu cầu bán thành phẩm: các thành phần phải hòa tan vào nhau
thành một khối đồng nhất.
2.2.4. Chuẩn hóa
Mục đích: Điều chỉnh hàm lượng chất béo của dịch sữa đạt yêu cầu
công nghệ. Bổ sung thêm cream để đạt hàm lượng chất béo theo
yêu cầu của sản phẩm.
Phương pháp thực hiện: Cream được cho vào thùng tiêu chuẩn hoá
đã chứa sẵn dịch sữa với tỷ lệ đã tính trước, cánh khuấy của thùng
hoạt động liên tục làm tăng khả năng phân tán cream trong khối
sữa.
Yêu cầu bán thành phẩm: Đảm bảo hàm lượng chất béo trong bán
thành phẩm
đạt 3,5%
2.2.5. Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô
Mục đích: Điều chỉnh hàm lượng chất khô trong dịch sữa
Phương pháp thực hiện: Bổ sung dịch siro 17% vào thùng chứa
dịch sữa theo tỷ lệ đã tính trước, cánh khuấy của thùng hoạt động
liên tục để phân tán dịch siro vào trong dịch sữa.
Yêu cầu bán thành phẩm: Hàm lượng chất khô trong dịch sữa lên
men đạt 14 – 15%

2.2.6. Đồng hóa
Mục đích: là tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong
quá trình lên men sữa và làm tăng độ đồng nhất cho sản phẩm
yaourt. Làm ảnh hưởng tốt đến cấu trúc đến cấu trúc micelle trong
sữa, cải thiện cấu trúc gel của Yaourt thành phẩm.

Biến đổi:
+ Vật lý: làm giảm kích thước của pha phân tán, nhiệt độ tăng,
thể tích thay đổi
+ Hóa lý: ổn định hệ nhũ tương
Thiết bị
Sử dụng thiết bị đồng hóa áp lực cao

16


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

17


Đồ án công nghệ chế biến
1.

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

Motor chính.
2.

Bộ truyền đai.

3.

Đồng hồ đo áp suất.

4.

Trục quay.

5.

Piston.

6.

Hộp piston.

7.

Bơm.

8.

Van.

9.

Bộ phận đồng hóa.

10.

Hệ thống tạo áp suất thủy lực

Gồm hai bộ phận chính bơm cao áp và hệ thống tạo đối áp
Bơm cao áp được vận hành bởi động cơ điện (1) thông qua một
trục quay (4) và bộ truyền động (2) để chuyển đổi chuyển động
quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của piston. Các
piston (5) chuyển động trong xilanh ở áp suất cao. Bên trong thiết
bị còn có hệ thống dẫn nước vào nhằm mục đích làm mát cho
piston trong suốt quá trình làm việc.
Mẫu nguyên liệu sẽ được đưa vào thiết bị đồng hoá bởi một bơm
piston. Bơm sẽ tăng áp lực cho hệ nhũ tương từ 3bar lên đến 100
÷ 250 bar hoặc cao hơn tại đầu vào của khe hẹp (5). người ta sẽ
tạo ra một đối áp lên hệ nhũ tương bằng cách hiệu chỉnh khoảng
cách khe hẹp trong thiết bị giữa bộ phận sinh lực (1) và bộ phận
tạo khe hẹp (3). Đối áp này được duy trì bởi một bơm thuỷ lực sử
dụng dầu. Khi đó áp suất đồng hoá sẽ cân bằng với áp suất dầu
tác động lên piston thuỷ lực.
Vòng đập (2) được gắn với bộ phận tạo khe hẹp (3) sao cho mặt
trong của vòng đập vuông góc với lối thoát ra của hệ nhũ tương
khi rời khe hẹp. Như vậy, một số hạt của pha phân tán sẽ tiếp tục
va vào vòng đập (2) bị vỡ ra và giảm kích thước. Quá trình đồng
hoá chỉ xảy ra trong vòng 15 giây.
Phương pháp thực hiện: Sữa sau tiêu chuẩn hóa được bơm qua
máy đồng hóa. Áp suất trong máy đồng hóa cần đạt được trong
công đoạn này là 150-180 bar.
Yêu cầu bán thành phẩm: Khối sữa đồng nhất, không bị tách lớp
2.2.7. Nâng nhiệt, hạ nhiệt:

18


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

2.2.7.1 Nâng nhiệt:
Mục đích:
+ Tiêu diệt hoặc ức chế đến mức tối đa hệ vi sinh vật và các
enzyme có trong sữa.
+ Bài khí: tách các khí phân tán và hòa tan ra khỏi nguyên liệu.
+ Ổn định thành phần protein trong sữa, biến tính sơ bộ các thành
phần protein đặc biệt là whey protein. Theo Bylund Gosta (1995),
đó là do β- lactoglobulin- thành phần chính trong whey protein- đã
tương tác với κ- casein trong cấu trúc micelle làm cải thiện cấu
trúc khối đông của yaourt.
Biến đổi:
+ Vật lí: nhiệt độ tăng
+ Hóa lí và hóa sinh: enzyme bị vô hoạt, protein bị biến tính, tạo
một số hợp chất phức tạp với casein
+ Hóa học: xảy ra một số phản ứng không có lợi: phân hủy axit
amin, phản ứng caramen, Maillar
+ Sinh học: ức chế vi sinh vật có trong sữa
Phương pháp thực hiện: Dịch sữa trong thùng tạm chứa sau đồng
hóa được bơm vào thiết bị thanh trùng , nhiệt độ thanh trùng là 90
- 95oC, thời gian thanh trùng là 3 – 5 phút

Thiết bị:

2.2.7.1 Hạ nhiệt
Mục đích: Để nhiệt độ khối sữa về nhiệt độ cấy giống phục vụ cho
giai đoạn cấy giống. .
Tiến hành: Sau đó sẽ được làm lạnh đến nhiệt độ 4 - 8oC
2.2.8. Cấy giống

19


Đồ án công nghệ chế biến
Sử dụng vi
thermophilus

khuẩn

GVHD: Nguyễn Huy Bảo
Lactobacillus

bulgaricus,

streptococcus

Mục đích: Cấy giống vào dịch lên men, làm cho quá trình lên men
diễn ra nhanh chóng và đồng đều hơn
Phương pháp thực hiện.
Để rút ngắn thời gian lên men và tiết kiệm lượng chế phẩm vi
khuẩn cần dùng, thì phải
hoạt hóa vi khuẩn giống trên môi trường được pha chế từ sữa đặc
có đường. Hàm lượng chất khô trong môi trường hoạt hóa 10%.

Trước khi hoạt hóa giống, môi trường cần phải thanh trùng ở
90÷95ْ C trong thời gian 30÷45 phút. Quá trình hoạt hóa được thực
hiện trong thiết bị vô trùng. Nhiệt độ hoạt hóa được duy trì ở 43ْ C.
Quá trình được xem là kết thúc khi độ chua canh trường đạt 85÷90ْ
D.
Giống vi khuẩn lactic sau khi được hoạt hóa, được cấy vào bồn
chứa sữa nguyên liệu với tỉ lệ 0.5%. Trong khi đổ giống vào thùng
thì phải cho cánh khuấy hoạt động để vi khuẩn được trộn đều vào
trong dịch sữa.
Yêu cầu bán thành phẩm: Lượng vi khuẩn cho vào dịch sữa phải
đảm bảo đủ cho quá trình lên men.
2.2.9. Rót hộp, ghép mí
Mục đích: Hoàn thiện một phần sản phẩm và chuẩn bị cho quá
trình lên men
Phương pháp thực hiện: Sau khi cấy giống vi khuẩn

3.3

Thuyết minh quy trình

20


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

3.3.1 Nguyên liệu
Tại mỗi cơ sở sản xuất đều có bộ phận thu nhận sữa nguyên liệu
và kiểm tra chất lượng sữa được đem tới nhà máy theo giờ nhất

định. Thường là buổi sáng và chiều. Cần phải kiểm tra và thanh
trùng các thiết bị chứa sữa nguyên liệu trước khi nhập liệu sữa
tươi.
Khi nhập sữa, khuấy sữa thật đều, do nhiệt độ, lấy mẫu kiểm tra
các chỉ tiêu hóa lý, chỉ tiêu cảm quan, chỉ tiêu vệ sinh.

21


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

V. Tính toán cân bằng vật chất
Năng suất nhà máy:
18 tấn/ca.
8h/ ca trong đó: 7h làm việc và 1h bảo trì máy.
3 ca/ ngày
25 ngày/ tháng

5.1 Số liệu ban đầu
* Nguyên liệu:
 Sữa đặc có đường:
+ Chất khô 75%
+ Chất béo 10,7%
 Sữa tươi:
+ Chất khô 12%
+ Chất béo 3.7%
+ Khối lượng riêng: 1,028 kg/l = 1,028.10 3 kg/m3
* Thành phẩm: Sữa chua đặc:

+ Chất béo 3,5%
+ Khối lượng tịnh: 100g/ hộp
+ Khối lượng riêng: 1,098 kg/l = 1,098.10 3 kg/m3

22


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

Bảng tiêu hao nguyên liệu cho từng công đoạn tính bằng % so với công
đoạn trước đó:

Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn trước rót hộp và ghép mí
(lượng dịch sữa và vi khuẩn sau khi cấy giống): chọn hao hụt là 0,5%
18000 x = 18090.5 (kg/ca)
Lượng dịch sữa và vi khuẩn trước khi cấy giống: chọn hao hụt 0.5%
18090.5 x = 18181.4 (kg/ca)
Lượng dịch sữa và khối lượng vi khuẩn sử dụng cho quá trình cấy
giống:
Lượng vi khuẩn thường dùng là 5% so với lượng sữa đem lên men.
Lượng vi khuẩn được dùng là: 18181.4 * 5% = 909.07 (kg/ca)
Chọn hao hụt vi khuẩn là 0.2% nên lượng vi khuẩn thực tế sử dụng là:
909.07 x = 911 (kg/ca)

23


Đồ án công nghệ chế biến

GVHD: Nguyễn Huy Bảo

Lượng dịch sữa dùng cho quá trình cấy giống = Lượng dịch sữa và khối
lượng vi khuẩn sử dụng cho quá trình cấy giống - Lượng vi khuẩn sử
dụng
18181.4 – 909.07 = 17272.3 (kg/ca)
Lượng dịch sữa trước khi nâng nhiệt, hạ nhiệt: chọn hao hụt là 1%
17272.3 x 100/(100-1) ¬= 17446.8 (kg/ca)
Lượng dịch sữa trước khi đồng hóa:
17446.8 x = 17481.7 (kg/ca)
Lượng dịch sữa trước khi chuẩn hóa:
17481.7 x = 17516.8 (kg/ca)
Tính khối lượng dịch sữa và khối lượng bơ sử dụng cho tiêu chuẩn hóa:
Tỉ lệ sữa tươi cần phối trộn: 25%
Tỉ lệ sữa đặc cần phối trộn: 15%
Lượng nước cần phối trộn: 60%
% sữa tươi = 1,66% sữa đặc
% nước = 1,5 % (sữa tươi + sữa đặc)
Lượng chất béo sau khi phối trộn là: 2,53%
Chất béo dùng để chuẩn hóa là cream với hàm lượng chất béo 87%
- Gọi x, y lần lượt là khối lượng dịch sữa, khối lượng cream sử dụng để
tiêu chuẩn hóa, kg/ca
- Gọi p, q ,r lần lượt là hàm lượng chất béo có trong sữa nguyên liệu,
có trong cream, có trong sữa sau tiêu chuẩn hóa ( p = 2,53 ; q = 87 ;
r = 3,5 )[1]
Ta có hệ phương trình:
p.x + q.y

= r (x+y)

24


Đồ án công nghệ chế biến
x + y

GVHD: Nguyễn Huy Bảo
= 17516.8

2,53 x + 87y = 3,5 * 17516.8
x + y

= 17516.8



x = 17315.6 (kg/ca)
y = 201.2 (kg/ca)
Vậy khối lượng của dịch sữa cần tiêu chuẩn hóa là 17315.6 kg/ca và
khối lượng của cream chứa 87% chất béo cần bổ sung là: 201,2 kg/ca.
Chọn hao hụt sử dụng cream là 0,2% thì khối lượng cream thực tế sử
dụng:
201,2 x = 201.6 (kg/ca)
Lượng dịch sữa trước khi phối trộn:
17315,6 x = 17490.5 (kg/ca)
Tính khối lượng phụ gia đã sử dụng: phụ gia sử dụng tỷ lệ phối trộn là
0,5%
Lượng phụ gia sử dụng là:
17490.5 x = 87.4 (kg/ca)

- Chọn hao hụt sử dụng phụ gia là 0,1% thì khối lượng phụ gia thực tế
sử dụng:
87.4 x = 87.5 (kg/ca)
Lượng nguyên liệu sau khi cân:
Tổng nguyên liệu trước phối trộn – phụ gia sử dụng:
17490.5 – 87.4 = 17403.1 (kg/ca)
Lượng nguyên liệu trước khi cân:

25