Thiết kế nhà máy chế biến sữa tươi tiệt trùng năng suất 160 tấn sản phẩm/ngày

i
LỜI CẢM ƠN
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn cô giáo TS.
Mai Thị Tuyết Nga. Người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Chế
biến, Trường học Nha Trang, Công ty Cổ phần TH Milk đã tạo điều kiện thực hiện
cho đồ án tốt nghiệp này. Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả các
thầy cô trong Khoa đã dạy cho tôi những kiến thức chuyên ngành cơ bản.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới tất cả gia đình, bạn bè, những người đã
luôn động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian vừa qua.
ii
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU....................................................................................................................................1
1.2. Vùng nguyên liệu:...............................................................................................7
1.3. Thị trường tiêu thụ:.............................................................................................7
1.4. Nguồn cung cấp nước.........................................................................................7
1.5. Nguồn cung cấp điện:.........................................................................................8
1.6. Nguồn cung cấp hơi nước:.................................................................................8
1.7. Nguồn cung cấp nhiên liệu:...............................................................................8
1.8. Hệ thống thoát nước:..........................................................................................8
1.9. Xử lí nước thải:....................................................................................................8
1.10. Giao thông vận tải:............................................................................................9
1.11. Khả năng cung cấp nguồn nhân lực:..............................................................9
3.2. Thuyết minh quy trình: (Quy trình tham khảo tại nhà máy):........................17
3.2.1. Sữa tươi nguyên liệu: .....................................................................................17
3.2.2. Các nguyên liệu khác:.....................................................................................18
3.2.3. Kiểm tra - thu nhận:........................................................................................21
3.2.4. Làm lạnh bảo quản:.........................................................................................21
3.2.5. Ly tâm tách béo và tiêu chuẩn hóa: ..............................................................21

- Tách một phần chất béo ra khỏi sữa nguyên liệu.................................................22
3.2.15. Rót và bao gói:................................................................................................25
3.2.16. Sản phẩm: ......................................................................................................26
PHẦN 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT............................................................................27
Tiêu hao...........................................................................................................................36
(%)....................................................................................................................................36
Tiêu hao...........................................................................................................................37
(%)....................................................................................................................................37
6.2.18. Gara ô tô:............................................................................................................61
Chọn kích thước là: .......................................................................................................62
6.4. THUYẾT MINH TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY:........................................63
7.1.2. Tính công suất động lực:.....................................................................................67
7.1.3. Tính điện năng tiêu thụ hằng năm: ...........................................................................69
Chọn máy biến áp 3 pha cách ly 300 KVA. .........................................................................70
7.2.1.1. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt ly tâm:.............................71
7.2.1.3. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt trước đồng hóa lần 1: . .72
7.2.1.4. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình thanh trùng:.......................................73
7.2.1.7. Lượng nhiệt tiêu tốn trong quá trình tiệt trùng sữa: ................................74
8.1.2. Vốn đầu tư cho máy móc, thiết bị: .....................................................................81
PHẦN 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY.............................................89
9.1 AN TOÀN LAO ĐỘNG......................................................................................89
iii
9.1.1. An toàn thiết bị.....................................................................................................89
9.1.2. An toàn điện:........................................................................................................89
9.1.3. An toàn về hơi.......................................................................................................90
9.1.4. Phòng cháy và chữa cháy....................................................................................90
9.1.5. Các lĩnh vực khác.................................................................................................90
9.2.2 Vệ sinh nhà xưởng:...............................................................................................91
9.2.3 Chương trình CIP:................................................................................................91
9.2.4 Thông gió cho nhà máy:.......................................................................................91

9.2.5 Chiếu sáng:............................................................................................................92
9.3. Cấp thoát nước:.................................................................................................92
9.3.1. Cấp nước: .............................................................................................................92
9.3.2. Thoát nước:..........................................................................................................93
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN......................................................................................97
iv
DANH MỤC VIẾT TẮT
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
VLĐ: Vốn lưu động
VT: Vốn đầu tư
VCĐ: Vốn cố định
NH: Ngân hàng
M: Tổng chí phí sản xuất chung
LN: Lợi nhuận
TDT: Thuế doanh thu
T: Thời gian hoàn vốn
GDP: Tốc độ tăng trưởng
QĐ-BCN: Quy định bộ công nghiệp
UHT: Ultra Hight Temperature
v
DANH MỤC BẢNG
Trang
MỞ ĐẦU....................................................................................................................................1
1.2. Vùng nguyên liệu:...............................................................................................7
1.3. Thị trường tiêu thụ:.............................................................................................7
1.4. Nguồn cung cấp nước.........................................................................................7
1.5. Nguồn cung cấp điện:.........................................................................................8
1.6. Nguồn cung cấp hơi nước:.................................................................................8
1.7. Nguồn cung cấp nhiên liệu:...............................................................................8
1.8. Hệ thống thoát nước:..........................................................................................8

1.9. Xử lí nước thải:....................................................................................................8
1.10. Giao thông vận tải:............................................................................................9
1.11. Khả năng cung cấp nguồn nhân lực:..............................................................9
3.2. Thuyết minh quy trình: (Quy trình tham khảo tại nhà máy):........................17
3.2.1. Sữa tươi nguyên liệu: .....................................................................................17
3.2.2. Các nguyên liệu khác:.....................................................................................18
Chỉ tiêu vi sinh......................................................................................................21
Tổng số VSV........................................................................................................21
Max 5000 cfu/g.....................................................................................................21
Nấm men...............................................................................................................21
Max 500 cfu/g.......................................................................................................21
Nấm mốc...............................................................................................................21
Max 500 cfu/g.......................................................................................................21
Chỉ tiêu kim loại nặng (mg/kg).............................................................................21
3.2.3. Kiểm tra - thu nhận:........................................................................................21
3.2.4. Làm lạnh bảo quản:.........................................................................................21
3.2.5. Ly tâm tách béo và tiêu chuẩn hóa: ..............................................................21
- Tách một phần chất béo ra khỏi sữa nguyên liệu.................................................22
3.2.15. Rót và bao gói:................................................................................................25
3.2.16. Sản phẩm: ......................................................................................................26
PHẦN 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT............................................................................27
Tiêu hao...........................................................................................................................36
(%)....................................................................................................................................36
Tiêu hao...........................................................................................................................37
(%)....................................................................................................................................37
6.2.18. Gara ô tô:............................................................................................................61
Chọn kích thước là: .......................................................................................................62
6.4. THUYẾT MINH TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY:........................................63
vi
Chiều cao nhà phụ thuộc chiều cao tối đa của thiết bị, yêu cầu chiếu sáng và thông

gió tự nhiên độ cao lắp ghép và phương tiện vận chuyển thiết bị trong phân
xưởng....................................................................................................................65
7.1.2. Tính công suất động lực:.....................................................................................67
7.1.3. Tính điện năng tiêu thụ hằng năm: ...........................................................................69
Điện năng tiêu thụ cho động lực:..................................................................69
Điện năng tiêu thụ cho toàn nhà máy trong năm:..........................................69
Chọn máy biến áp.........................................................................................70
Chọn máy biến áp 3 pha cách ly 300 KVA. .........................................................................70
7.2.1.1. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt ly tâm:.............................71
7.2.1.3. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt trước đồng hóa lần 1: . .72
7.2.1.4. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình thanh trùng:.......................................73
7.2.1.7. Lượng nhiệt tiêu tốn trong quá trình tiệt trùng sữa: ................................74
Nhiệt làm lạnh sau khi UHT .................................................................................78
8.1.2. Vốn đầu tư cho máy móc, thiết bị: .....................................................................81
Số lượng................................................................................................................84
Số lượng (l/năm)...................................................................................................84
PHẦN 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY.............................................89
9.1 AN TOÀN LAO ĐỘNG......................................................................................89
9.1.1. An toàn thiết bị.....................................................................................................89
9.1.2. An toàn điện:........................................................................................................89
9.1.3. An toàn về hơi.......................................................................................................90
9.1.4. Phòng cháy và chữa cháy....................................................................................90
9.1.5. Các lĩnh vực khác.................................................................................................90
9.2.2 Vệ sinh nhà xưởng:...............................................................................................91
9.2.3 Chương trình CIP:................................................................................................91
9.2.4 Thông gió cho nhà máy:.......................................................................................91
9.2.5 Chiếu sáng:............................................................................................................92
9.3. Cấp thoát nước:.................................................................................................92
9.3.1. Cấp nước: .............................................................................................................92
9.3.2. Thoát nước:..........................................................................................................93

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN......................................................................................97
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
MỞ ĐẦU....................................................................................................................................1
1.2. Vùng nguyên liệu:...............................................................................................7
1.3. Thị trường tiêu thụ:.............................................................................................7
1.4. Nguồn cung cấp nước.........................................................................................7
1.5. Nguồn cung cấp điện:.........................................................................................8
1.6. Nguồn cung cấp hơi nước:.................................................................................8
vii
1.7. Nguồn cung cấp nhiên liệu:...............................................................................8
1.8. Hệ thống thoát nước:..........................................................................................8
1.9. Xử lí nước thải:....................................................................................................8
1.10. Giao thông vận tải:............................................................................................9
1.11. Khả năng cung cấp nguồn nhân lực:..............................................................9
3.2. Thuyết minh quy trình: (Quy trình tham khảo tại nhà máy):........................17
3.2.1. Sữa tươi nguyên liệu: .....................................................................................17
3.2.2. Các nguyên liệu khác:.....................................................................................18
Chỉ tiêu vi sinh......................................................................................................21
Tổng số VSV........................................................................................................21
Max 5000 cfu/g.....................................................................................................21
Nấm men...............................................................................................................21
Max 500 cfu/g.......................................................................................................21
Nấm mốc...............................................................................................................21
Max 500 cfu/g.......................................................................................................21
Chỉ tiêu kim loại nặng (mg/kg).............................................................................21
3.2.3. Kiểm tra - thu nhận:........................................................................................21
3.2.4. Làm lạnh bảo quản:.........................................................................................21
3.2.5. Ly tâm tách béo và tiêu chuẩn hóa: ..............................................................21
- Tách một phần chất béo ra khỏi sữa nguyên liệu.................................................22

3.2.15. Rót và bao gói:................................................................................................25
3.2.16. Sản phẩm: ......................................................................................................26
PHẦN 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT............................................................................27
Tiêu hao...........................................................................................................................36
(%)....................................................................................................................................36
Tiêu hao...........................................................................................................................37
(%)....................................................................................................................................37
6.2.18. Gara ô tô:............................................................................................................61
Chọn kích thước là: .......................................................................................................62
6.4. THUYẾT MINH TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY:........................................63
Chiều cao nhà phụ thuộc chiều cao tối đa của thiết bị, yêu cầu chiếu sáng và thông
gió tự nhiên độ cao lắp ghép và phương tiện vận chuyển thiết bị trong phân
xưởng....................................................................................................................65
7.1.2. Tính công suất động lực:.....................................................................................67
7.1.3. Tính điện năng tiêu thụ hằng năm: ...........................................................................69
Điện năng tiêu thụ cho động lực:..................................................................69
Điện năng tiêu thụ cho toàn nhà máy trong năm:..........................................69
Chọn máy biến áp.........................................................................................70
Chọn máy biến áp 3 pha cách ly 300 KVA. .........................................................................70
7.2.1.1. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt ly tâm:.............................71
7.2.1.3. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt trước đồng hóa lần 1: . .72
7.2.1.4. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình thanh trùng:.......................................73
7.2.1.7. Lượng nhiệt tiêu tốn trong quá trình tiệt trùng sữa: ................................74
Nhiệt làm lạnh sau khi UHT .................................................................................78
viii
8.1.2. Vốn đầu tư cho máy móc, thiết bị: .....................................................................81
Số lượng................................................................................................................84
Số lượng (l/năm)...................................................................................................84
PHẦN 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY.............................................89
9.1 AN TOÀN LAO ĐỘNG......................................................................................89

9.1.1. An toàn thiết bị.....................................................................................................89
9.1.2. An toàn điện:........................................................................................................89
9.1.3. An toàn về hơi.......................................................................................................90
9.1.4. Phòng cháy và chữa cháy....................................................................................90
9.1.5. Các lĩnh vực khác.................................................................................................90
9.2.2 Vệ sinh nhà xưởng:...............................................................................................91
9.2.3 Chương trình CIP:................................................................................................91
9.2.4 Thông gió cho nhà máy:.......................................................................................91
9.2.5 Chiếu sáng:............................................................................................................92
9.3. Cấp thoát nước:.................................................................................................92
9.3.1. Cấp nước: .............................................................................................................92
9.3.2. Thoát nước:..........................................................................................................93
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN......................................................................................97
1
MỞ ĐẦU
Trong tự nhiên hiếm có một loại thực phẩm nào có thành phần dinh dưỡng
đầy đủ và hài hòa như sữa tươi. Sữa vừa cung cấp cho con người nguồn năng lượng
dồi dào, vừa cung cấp các chất cần thiết cho sự tạo lập cơ thể. Các thành phần chính
trong sữa gồm có:
+ Protein trong sữa được tạo thành bởi các amino axit. Có khoảng 20 loại
amino axit khác nhau, trong đó có 8 loại cần thiết cho người lớn và 9 loại cần thiết
cho trẻ em. Protein trong sữa rất giàu các loại amino axít này, nên có giá trị dinh
dưỡng và có hệ số sử dụng cao so với nguồn protein thực vật.
Các protein trong sữa gồm 2 nhóm chính:
* Proteinn hoà tan như: albumin, imunoglobulin, lisozim, lactoferin,
lactoperoxydaza
* Protein ở trạng thái keo không bền (casein) gồm một phức hệ mixen
hữu cơ của các caseinat và canxi phosphat.
+ Lipit của sữa bao gồm: chất béo, các phosphatit, glicolipit, steroit
Chất béo sữa là một thành phần quan trọng. Về mặt dinh dưỡng, chất béo có

độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E). Chất
béo tồn tại trong sữa ở dạng hình cầu có kích thước rất nhỏ từ 0,1 – 15µm . Mỗi thể
cầu mỡ được bao bọc bởi một lớp màng mỏng. Màng này rất bền, có tác dụng bảo vệ,
giữ cho chúng không kết hợp được với nhau và bảo vệ chất béo khỏi bị phân huỷ bởi
các enzym có trong sữa và do đó tạo ra mùi ôi.
+ Gluxit: Lactoza chiếm vị trí quan trọng nhất trong gluxit của sữa. Hàm
lượng lactoza trong sữa thay đổi từ 3,6 – 5,5%. Lactoza tồn tại trong sữa ở dạng tự do
và dạng liên kết với các protein và các gluxit khác. Độ ngọt của lactoza kém sacaroza
30 lần, độ hòa tan trong nước cũng kém hơn. Lactoza là một trong những nguồn năng
lượng quan trọng, chúng chuyển thành hợp chất năng lượng cao, có thể tham gia vào
tất cả các phản ứng sinh hóa. Ngoài ra chúng còn cung cấp nguyên liệu cho quá trình
tổng hợp một số hợp chất hoá học quan trọng trong cơ thể.
2
+ Trong sữa có nhiều loại vitamin nhưng đều với một hàm lượng tương đối
thấp. Các vitamin trong sữa được chia thành 2 nhóm: nhóm hoà tan trong chất béo
(A, D, E, K) và nhóm hoà tan trong nước (các vitamin B và C). Các vitamin đóng vai
trò hết sức quan trọng trong hoạt động sống của cơ thể.
+ Các chất khoáng trong sữa chiếm khoảng 1%, muối khoáng có trong các
dung dịch, trong nước sữa hoặc trong các hợp chất casein. Các muối quan trọng nhất
là muối canxi, natri, kali và magie. Chúng có dưới dạng photphat, cloride, citrat và
caseinat. Muối kali và muối canxi có nhiều nhất trong sữa thường.
+ Sữa có chứa các enzym thường gặp trong tự nhiên. Các enzym là một nhóm
các protein được sinh ra bởi các cơ thể sống. Chúng có khả năng tạo ra các phản ứng
hoá học và ảnh hưởng tới quá trình và tốc độ của các phản ứng đó. Các enzym trong
sữa bắt nguồn từ bầu vú bò hay từ các vi khuẩn. Các enzym từ bầu vú bò là một
thành phần thông thường của sữa và được gọi là enzym gốc. Các enzym từ vi khuẩn
đa dạng ở kiểu loại và số lượng, tuỳ thuộc vào bản chất và mật độ vi khuẩn. Một số
loại enzym trong sữa được sử dụng để thử nghiệm và kiểm tra chất lượng. Những
enzym quan trọng là: peroxidaza, catalaza, photphataza, lipaza.
Như vậy sữa là một sản phẩm thực phẩm rất giàu dinh dưỡng đối với con

người và cũng là môi trường lý tưởng cho sự phát triển của vi sinh vật. Chính vì vậy
yêu cầu đặt ra đối với việc chế biến và bảo quản sữa là rất nghiêm ngặt.
Ngành công nghiệp sữa ở trên thế giới nói chung và ở Việt nam nói riêng hiện
nay đang rất phát triển. Theo số liệu thống kê, tốc độ tăng dân số hàng năm của nước
ta vào khoảng 1,35%. Tốc độ tăng trưởng kinh tế năm 2006 là 8,2%, GDP tăng 7,8%
và thu nhập bình quân đầu người đạt 715 USD. Cùng với mức sống của người dân
dần được nâng cao, nhu cầu sử dụng các sản phẩm thực phẩm có hàm lượng dinh
dưỡng cũng tăng lên. Do vậy sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến sữa là
một hệ quả tất yếu, phù hợp với xu thế thời đại.
Bên cạnh đó, sữa là một trong những yếu tố cực kỳ quan trọng trong chiến
lược phát triển nòi giống, tăng chiều cao, cải thiện thể chất cho người Việt Nam. Do
đó việc phát triển chăn nuôi bò sữa và sản xuất sữa rất cần thiết cho việc giải quyết
3
các vấn đề suy dinh dưỡng và bệnh tật cho các nước đang phát triển trong đó có nước
ta.
Ngày 26/04/2005 Bộ trưởng Bộ Công nghiệp đã ký Quyết định số
22/2005/QĐ-BCN về việc phê duyệt Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp Sữa
Việt Nam đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020. Trong đó bao gồm một số nội
dung như sau:
Mục tiêu tổng quát:
Phấn đấu tăng sản lượng sữa toàn ngành trung bình 6 – 7%/năm giai đoạn
2001-2005 và 5-6%/năm giai đoạn 2006 – 2010. [9]
4
Bảng 1: Dự kiến sản lượng đến năm 2010 (quy ra sữa tươi) [9]
Chỉ tiêu Đơn vị 2000 2005 2010 Tăng trưởng bình quân
hàng năm (%/năm).
1. Số lượng sữa tiêu dùng trong nước: 2001-2005 2006-2010
- Dân số Ngàn người 77.685,5 83.352 87.758
- Mức tiêu dùng
bình quân mỗi

người
Lít/người 5,9 8 10
- Lượng sữa tiêu
dùng trong nước
Ngàn lít 460.000 667.000 900.000 7,7 6,2
2. Số lượng sữa xuất khẩu: 2001-2005 2006-2010
- Sữa bột Tấn 34.400 44.000 56.000 5 5
(Quy ra sữa tươi) (Ngàn lít) 258.000 330.000 420.000
- Sữa đặc Ngàn hộp 1.000 1.104 1.219 2 2
(Quy ra sữa tươi) Ngàn lít 1.000 1.104 1.219
Cộng 1 + 2 Ngàn lít 719.000 998.104 1.321.219 6,8 5,8

Bảng 2: Mức tăng trưởng của các sản phẩm cụ thể: [9]
Mức tăng trưởng giai đoạn
2001 – 2005 (%/năm)
Mức tăng trưởng giai đoạn
2006 – 2010 (%/năm)
Sữa đặc 2% 1%
Sữa bột 15% 10%
Sữa tươi thanh trùng, tiệt
trùng
25% 20%
Sữa chua các loại 15% 15%
Kem các loại 10% 10%
Bảng 3: Quy hoạch phát triển đàn bò sữa [9].
Dự kiến đàn bò sữa năm 2005 và 2010 như sau:
5
Vùng
Tỉnh, thành phố
2005 2010

Tổng
đàn bò
Bò
vắt sữa
Tổng
đàn bò
Bò
vắt sữa
1 2 3 4 5
I. Đông Nam Bộ 61.103 27.499 78.591 35.365
Lâm Đồng 4.533 2.000 7.385 3.300
II. Tây Nam Bộ 9.913 4.461 26.011 11.696
III. Nam Trung Bộ 9.578 4.310 32.270 14.508
IV. Bắc Trung Bộ 12.500 5.625 39.500 17.775
V. Đồng bằng Bắc Bộ 21.217 9.545 49.100 22.095
VI.Vùng núi phía Bắc 18.917 8.512 38.382 17.270
Tổng cộng 137.761 61.952 252.239 113.459
Từ những lợi ích của sữa đối với sự phát triển của con người và phát triển
kinh tế, việc xây dựng nhà máy sữa để đáp ứng nhu cầu thị trường tiêu thụ và thúc
đẩy tăng trưởng kinh tế, góp phần phát triển nòi giống, tăng chiều cao, cải thiện thể
chất cho người Việt Nam là rất cần thiết.
Là một sinh viên ngành công nghệ thực phẩm, tôi chọn đề tài tốt nghiệp: “Thiết
kế nhà máy chế biến sữa tươi tiệt trùng năng suất 160 tấn sản phẩm/ngày”. Với các loại
sản phẩm sau: Sữa tươi tiệt trùng có đường và sữa tươi tiệt trùng không đường.
6
PHẦN 1: LẬP LUẬN KINH TẾ- KĨ THUẬT
1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy:
Sau hơn hai mươi năm đổi mới, nước ta đã thu được thành tựu đáng khích lệ
trên nhiều lĩnh vực kinh tế, văn hoá, đời sống xã hội… Tốc độ tăng trưởng hàng năm
của nước ta khoảng 7 – 8%, thu hút đầu tư nước ngoài không ngừng tăng lên, cơ sở

hạ tầng khoa học kỹ thuật có bước tiến rõ rệt. Đời sống người dân tăng lên, nhu cầu
dinh dưỡng của người dân cũng tăng cao.
Trong thời gian gần đây, thị trường tiêu dùng sữa của nước ta đang phát triển
cực thịnh, ngành công nghiệp chế biến sữa mặc dù có nhiều nỗ lực đầu tư, phát triển.
Tuy nhiên, số lượng các nhà máy chế biến sữa không nhiều, khối lượng các sản phẩm
sữa sản xuất trong nước còn hạn chế nên vẫn chưa đủ đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong
nước. Chính vì vậy nước ta vẫn phải nhập sữa ngoại với giá thành rất cao.
Sản phẩm sữa đầu vào được sử dụng 100% nguồn nguyên liệu sữa tươi sạch
và cao cấp từ hệ thống nông trại TH Milk hứa hẹn cung cấp nguồn sữa tươi dồi dào
cho người tiêu dùng thay cho sữa bột, đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ sữa của Việt Nam
trong tương lai.
Về công nghệ sản xuất: tôi lựa chọn công nghệ tiệt trùng sữa ở nhiệt độ siêu
cao (Ultra Hight Temperature, gọi tắt là công nghệ UHT) đang được áp dụng rất rộng
rãi trên thế giới.
Về dây chuyền thiết bị sản xuất: trên thế giới có rất nhiều công ty nổi tiếng về
thiết bị thực phẩm như: GEA, Alpha – Laval, Tetra Pak, Combibloc… Tuy nhiên,
Tetra Pak là công ty có nhiều ưu thế hơn. Công ty này hiện có mặt ở hầu hết các quốc
gia, trình độ kĩ thuật hiện đại và các nhà máy chế biến sữa nước ta phần lớn sử dụng
thiết bị của công ty này. Vì vậy, tôi chọn dây chuyền công nghệ chế biến của hãng
Tetra Pak – Thụy Điển và Alpha– Laval.
Dựa vào điều kiện địa lý thuận lợi về khả năng cung cấp nguyên liệu, thuận
tiện về giao thông, thị trường tiêu thụ sản phẩm, nguồn nhân công .... tôi lựa chọn địa
điểm xây dựng nhà máy chế biến sữa nằm ở xã Nghĩa Trung, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh
Nghệ An.
7
1.2. Vùng nguyên liệu:
Do người tiêu dùng ngày càng ưa chuộng các các sản phẩm sữa từ nguồn
nguyên liệu sữa tươi. Chính vì vậy nhà máy cần xây dựng gần các vùng có nguồn
nguyên liệu dồi dào, để đáp ứng được yêu cầu sản xuất của nhà máy. Bên cạnh đó,
việc xây dựng nhà máy cần phải đảm bảo không cách quá xa vùng nguyên liệu, nhằm

tránh các hư hỏng có thể xảy ra đối với sữa trong quá trình vận chuyển.
Nghĩa Đàn là vùng đất có nhiêu đồi núi là nơi thuận lợi cho việc chăn nuôi bò
sữa. Khu Dự án chăn nuôi bò sữa và chế biến sữa tập trung quy mô công nghiệp tại
huyện Nghĩa Đàn. Với một hệ thống trang trại hiện đại có tổng số đàn bò là 45.000
con trong đó có 20.000 con cho sữa. Đến năm 2017, dự kiến Dự án sẽ có 137.000 con
bò và nhà máy chế biến đạt công suất 500 triệu lít/ năm. Vì vậy nguồn nguyên liệu
sữa có thể nói rất phong phú.
1.3. Thị trường tiêu thụ:
Thị trường tiêu thụ của nhà máy đầu tiên là ở tỉnh Nghệ An, sau đó là các tỉnh
thành lớn trên cả nước. Sản phẩm khi ra mắt sẽ được bán ở các đại lí lớn như sau:
− Hà Nội.
− Vinh.
− Đà Nẵng.
− Hồ Chí Minh.
Và quan trọng nhất, sản phẩm của nhà máy sẽ có mặt ở khắp các tỉnh thành
miền Bắc và miền Nam. Đó chính là thị trường tiêu thụ chính của nhà máy khi đi vào
hoạt động.
1.4. Nguồn cung cấp nước
Lượng nước tiêu thụ trong một nhà máy sữa là rất lớn. Nước sử dụng với các
mục đích:
Nước phụ trợ: nước sinh hoạt, nước làm mát thiết bị, dùng cho nồi hơi, sử
dụng cho chu trình CIP...
Do vậy chất lượng của nước đưa vào sản xuất rất quan trọng và nó ảnh hưởng
trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Nhà máy xây dựng một hệ thống xử lý nước, với
8
nguồn cung cấp là nước ngầm. Nước sau khi được xử lý phải đạt tiêu chuẩn nước
dùng cho sản xuất sữa.
1.5. Nguồn cung cấp điện:
Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy nằm trong mạng lưới điện cung cấp cho
khu công nghiệp. Ngoài ra để đề phòng sự cố mất điện lưới đột xuất, nhà máy dự trữ

thêm một số máy phát điện để dùng khi mất điện.
1.6. Nguồn cung cấp hơi nước:
Hơi nước là một trong những nguồn phụ trợ rất quan trọng đối với một nhà
máy sản xuất, trong nhà máy hơi được dùng với nhiều mục đích khác nhau, nhưng
chủ yếu là dùng cho sản xuất, cho sinh hoạt...
Để đảm bảo cho hoạt động của nhà máy, hơi cấp phải là hơi bão hoà, được
cấp bởi lò hơi có áp suất > 9,5 atm.
1.7. Nguồn cung cấp nhiên liệu:
Để đảm bảo cho lò hơi hoạt động tốt, cho nhiệt lớn, sạch sẽ và ít độc hại đáp
ứng được yêu cầu về sản xuất cũng như đảm bảo vệ sinh môi trường, nhà máy sẽ sử
dụng dầu DO, FO, xăng được mua từ nhiều nguồn khác nhau, có thể mua từ công ty
dầu khí Petrolimex.
1.8. Hệ thống thoát nước:
Đi đôi với các yêu cầu cấp nước, việc thoát nước thải cũng không kém phần
quan trọng. Trong nhà máy sữa, nước thải chủ yếu là nước rửa các thiết bị trong đó
chủ yếu là hoá chất cộng với các chất hữu cơ – môi trường thuận lợi cho các vi sinh
vật phát triển.... Do đó hệ thống thoát nước phải đảm bảo thoát hết nước, không bị ứ
đọng, không ảnh hưởng đến vệ sinh, môi trường trong khu sản xuất chính.
1.9. Xử lí nước thải:
Đối với nước thải nhà máy sữa, phương pháp xử lý tốt nhất là phương pháp
xử lý kị khí kết hợp với xử lý hiếu khí. Nước thải sau khi xử lý phải đạt tiêu chuẩn
thải ra môi trường (TCVN 5945), đảm bảo vệ sinh môi trường cho khu vực nhà máy
và khu công nghiệp.
9
1.10. Giao thông vận tải:
Nhà máy được đặt gần với trang trại nên việc vận chuyển sữa chuyển liệu tới
nhà máy nhanh chóng và đảm bảo chất lượng nguyên liệu, chi phí vận chuyển ít.
Với địa bàn giáp với quốc lộ 1A, đường Hồ Chí Minh, đường 48 nên đường
giao thông thuận tiện, rút ngắn được thời gian vận chuyển nguyên vật liệu đến nhà
máy, cũng như việc phân phối sản phẩm đến các nơi khác dễ dàng, thông suốt.

1.11. Khả năng cung cấp nguồn nhân lực:
Nhà máy được xây dựng trên địa bàn huyện Nghĩa Đàn là một khu vực đông
dân cư, có thể đáp ứng được nguồn nhân lực phục vụ cho quá trình sản xuất. Nhà
máy sẽ tuyển dụng cán bộ, kỹ sư cho nhà máy từ các trường đại học ở Nghệ An, Hà
Nội, Nha Trang… Qua những luận điểm đã phân tích ở trên, chúng ta có thể khẳng
định việc xây dựng một nhà máy chế biến sữa ở khu Nghĩa Đàn với các sản phẩm là:
sữa tươi tiệt trùng có đường, và tương lai sẽ lắp đặt thêm các dây chuyền sản xuất sữa
chua đặc có đường, sữa đặc có đường từ nguyên liệu là sữa tươi có tính khả thi cao
và có khả năng phát triển mạnh mẽ.
10
PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU
2.1. Giới thiệu về nguyên liệu sữa tươi:
Sữa là loại thực phẩm rất giàu chất dinh dưỡng. Trong sữa có đầy đủ các chất
cần thiết cho việc tạo thành các tổ chức cơ thể và 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 axit amin
không thay thế. Đây là các axit amin rất cần thiết cho cơ thể .Có thể nói rất ít loại
thực phẩm nào mà toàn diện về các chất như sữa.
Nguyên liệu ban đầu của dây chuyền là sữa bột gầy, vì vậy trong sữa chứa hầu
hết các phần giống nhau như trong sữa tươi, chỉ khác về hàm béo, hàm lượng nước,
một phần nhỏ vitamin.Về mặt hoá lý thì sữa sau khi tiêu chuẩn hoá gần giống với sữa
tươi.
2.2. Thành phần hoá học của sữa tươi: [ 2 ].
2.1.1. Chất béo:
Gồm 2 loại: Đơn giản và phức tạp.
 Chất béo đơn giản: Có hàm lượng 35 đến 45g/l đối với sữa tươi gồm các axit
béo no và không no như: axit oleic, palmitic, stearic.
 Chất béo phức tạp: Chất béo này thường chứa các phần tử nitơ, photpho, lưu
huỳnh. Các axit béo phức tạp này có tên chung là photpho amino axit. Đại
diện quan trọng nhất của axit béo này là lexitin.

* Đặc tính hoá lý của chất béo:
- Mật độ quang ở 15
0
C: 0,91 -0,95.
- Nhiệt độ nóng chảy: 28-35
0
C
- Nhiệt độ đông đặc: 18-26
0
C
- Chỉ số iốt: 32-37
- Chỉ số xà phòng: 218 - 235
- Chỉ số axit bay hơi không hoà tan: 1,5 – 3.
- Chỉ số axit bay hơi hoà tan: 26 - 30
- Chỉ số khúc xạ: 1,453 - 1,462
11
* Cấu trúc chất béo có trong sữa:
Chất béo trong sữa có dạng hình thù của các hạt tiểu cầu hoặc hình ovan với
đường kính 2 –10 mm tuỳ thuộc vào giống bò sản sinh ra sữa. Cấu trúc các hạt hình
cầu được bao bọc bởi một màng Protein và màng này có 2 phần: Một phần có thể hoà
tan trong nước và một phần thì không. 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
cephalin. Đây là những chất béo phức tạp có hàm lượng 0,3 - 0,5g/l.
Ngoài ra, màng tế bào còn chứa nhiều chất khác với hàm lượng nhỏ chủ yếu là
Cu, Fe, Enzym. Enzym chủ yếu là photphataza mang tính kiềm tập trung trong phần
protit và enzym reductaza có trong phần không hoà tan được.
Trong quá trình bảo quản, luôn xảy ra sự phân chia các glyxerit trong lòng các
tiểu cầu mang đặc tính chung như sau: Phần trung tâm của hạt tiểu cầu chứa các
glixetit có điểm nóng chảy thấp, giàu hàm lượng axit oleic và luôn ở trạng thái lỏng
trong điều kiện nhiệt độ môi trường. Trong khi đó, phần ngoại vi nơi tiếp xúc với

màng chứa các glyxerit có chỉ số iod thấp (5 - 6) nhưng lại có điểm nóng chảy rất cao
và đông đặc lại ở nhiệt độ môi trường. Vì lẽ đó, xu thế chung của các hạt chất béo có
trong sữa sẽ liên kết lại với nhau để tạo thành hạt hình cầu có kích thước lớn hơn. Đó
là nguyên nhân gây nên trạng thái mất ổn định của chất béo có trong sữa và đó là
nguyên nhân gây nên sự phân lớp chất béo và các thành phần trong sữa.
2.1.2. Protein.
Protein trong sữa là một chất đạm hoàn thiện nhất, vì nó chứa hầu hết các loại
axit amin đặc biệt là axit amin không thay thế.
Protein Polypeptit peptit axit amin
*Trong cấu trúc thành phần protein sữa rất đa dạng, bao gồm các chất sau:
 Cazein toàn phần chứa: 26 -29 g/l
 β-lactoglobulin: 26 -29 g/l
 α-lactalbumin: 2,4 - 4 g/l
 Imunoglobulin 0,8 -1,5g/l
Và một số thành phần khác.
12
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 ).
2.1.3. Đường lactoza:
Là thành phần chủ yếu của đường chứa trong sữa, với hàm lượng khoảng 50g/
l, tồn tại chủ yếu 2 dạng αvà β. Lactoza khi bị thuỷ phân tạo ra các phần tử đường
glucoza và một phần tử đường galactoza.
C
12
H
22
O

11
+ H
2
O C
6
H
12
O
6
+ C
6
H
12
O
6
Lactoza Glucoza Galactoza
Trong sữa đường latoza luôn ở trạng thái hoà tan, khả năng hoà tan và kết tinh
của lactoza cho ta những ứng dụng quan trọng trong chế biến sữa.Hai đường α-β
lactoza luôn tốn tại cân bằng trong chất lỏng theo một tỷ lệ nhất định và cân bằng này
được thay đổi bởi nhiệt độ.
Đường lactoza ít hoà tan hơn đường sacharoza ở cùng nhiệt độ và ít ngọt hơn.
Độ hoà tan của đường lactoza tỷ lệ thuận theo nhiệt độ và nó bị thuỷ phân rất chậm
theo nhiệt độ ở nhiệt độ cao.Sự có mặt của đường lactoza góp phần biến màu của sữa
trong công nghệ nếu quá trình chế biến ở nhiệt độ cao.
Đường lactoza dễ bị lên men dưới tác dụng của vi khuẩn để tạo ra các sản phẩm khác
nhau. Quan trọng nhất là tạo thành axit lactic trong sản xuất sữa lên men.
C
12
H
22

O
11
+ H
2
O 4CH
3
CHOH - COOH + H
2
O + CO
2
lactoza Axit lactic
Axit lactic này dưới tác dụng của một số vi khuẩn đặc biệt tạo thành axit
propionic hay axit butyric.
3CH
3
CHOH - COOH CH
3
(CH
2
)
2
COOH + 2CO
2
+ 2H
2
Axit butilic
CH
3
CHOH-COOH CH
3

-CH
2
COOH + CO
2
+ H
2
O + CH
3
-COOH
Axit propionic
13
Nếu dưới tác động của nấm men đặc biệt thì đường lactoza sẽ tạo thanh các
chất theo phản ứng sau:
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O C
6
H
12
O
6
+ C
6
H

12
O
6
Lactoza Glucoza Galactoza
2.1.4. Các loại muối khoáng:
Hàm lượng của nó trong sữa khoảng: 9 -9,1 (g/l)
Các muối khoáng trong sữa chủ yếu gồm: Muối clorua, photphat, xitrat,
sunphatnatri, bicacbonnat. Các muối khoáng trong sữa tồn tại dưới 2 dạng cân bằng:
dạng hoà tan và dạng keo. Tuy nhiên, dạng cân bằng này có thể phá vỡ dưới các yêu
tố công nghệ: pH, nhiệt độ ...
Sự tồn tại cân bằng của muối Ca ở dạng hoà tan và dạng phức của các thể keo
là có ý nghĩa lớn hơn cả vì nó quyết định đến sự ổn định của sữa. Sự tăng lên hàm
lượng Ca sẽ làm tăng khả năng bất ổn định, đặc biệt trong quá trình đun nóng và quá
trình lên men.
Để tránh hiện tượng này thông thường người ta cho thêm vào sữa những dạng
phức tạp đó là các muối photphat hoặc xitrat với liều lượng thích hợp.
2.1.5. Axit hữu cơ:
Trong sữa chứa nhiều axit hữu cơ như: axit citric, lactic, axetic... Trong đó,
axit citric là axit cực kỳ quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho sữa nhờ
vào quá trình.
Axit citric diaxetyl axetoin 2,3 butylen glycol.
2.1.6. Các chất xúc tác sinh học:
a. Vitamin:
Sữa được coi là thức ăn tiêu biểu 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.
14

b. Các enzym:
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 axit 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.
2.1.7. Vi sinh vật trong sữa:
Gồm: Vi khuẩn, nấm men, nấm mốc.
 Nấm men: Có dạng hình cầu, elip, trụ, kích thước lớn nhất từ 2 - 9mm. 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 khi sản xuất các sản phẩm như: Bơ, phomát. Ngoài ra còn
có: Penicillium, Aspergillus.
 Vi khuẩn: Hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước không vượt quá
vài micromet. Các vi khuẩn trong sữa: Coccus, Bacterium... quan trọng là vi
khuẩn lactic.
Thông thường trong sữa chúng có đặc điểm:
+ Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tuỳ tiện.
+ Không sản sinh ra các hợp chất nitrat.
+ Lên men các loại đường ở các điều kiện khác nhau.
+ Ít hay không tiết ra enzym proteaza trong sữa
Hai 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 phomát.
15
 Streptococcus cremoris và Streptococcus lactis: Là tác nhân của sự đông tụ tự

nhiên của quá trình phồng lên của phomát, tạo hương.
2.1.8. Nước:
Nước là thành phần lớn nhất và quan trọng của sữa tươi, chiếm 90% thành
phần trong sữa. Nước trong sữa gồm nước tự do, nước liên kết, nước kết tinh và nước
trương. Ngoài nước kết tinh ra thì tất cả những loại nước khác đều có giá trị trong
công nghiệp chế biến sữa.
16
PHẦN 3: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH
CÔNG NGHỆ
3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa tươi tiệt trùng có đường:
Sữa tươi xe bồn
(t = 4
0
C )
Tiếp nhận
nguyên liệu
Lọc , tách khí
Làm lạnh
Trữ lạnh ( 2
0
C - 4
0
C)
Khuấy ( 45 v/p)
Tách béo và chuẩn
hóa hàm lượng béo
Gia nhiệt
t = 65
0
C

Bài khí
Đồng hóa 200bar
(160/40). T=60
0
C
Thanh trùng
75
0
C/ 15- 20 (s)
Hòa tan chất ổn định
t = 65 - 70
0
C
Lưu trữ
4 - 5
0
C/ max 48( h)
Gia nhiệt
t = 65 - 70
0
C
Phối trộn
15 - 45
0
C
Chất ổn định
Đường RE
Hương, màu
17
Sơ đồ 3.1. Sơ đồ quy trình nghệ.

Đối với sản xuất sữa không đường thì quy trình không bổ sung đường, còn
lượng chất ổn định và chất nhũ hóa vẫn giống sữa tươi tiệt trùng có đường.
3.2. Thuyết minh quy trình: (Quy trình tham khảo tại nhà máy):
3.2.1. Sữa tươi nguyên liệu:
Sữa tươi dùng để sản xuất các sản phẩm sữa nói chung phải là sữa có chất lượng
cao:
- Cảm quan:
+ Trạng thái đồng nhất, không bị tách bơ, không có tạp chất
+ Màu vàng kem nhạt