Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi với hai dây chuyền sữa cô đặc không đường năng suất 11500 lít nguyên liệu năm và phô mai ủ chín năng suất 5 8 tấn sản phẩm ngày

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SỮA TỪ SỮA TƯƠI GỒM
HAI DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT:
SỮA CÔ ĐẶC KHƠNG ĐƯỜNG VỚI NĂNG
SUẤT 11500 LÍT NGUN LIỆU/CA VÀ PHƠ
MAI Ủ CHÍN CAMEMBERT VỚI NĂNG SUẤT
5,8 TẤN SẢN PHẨM/NGÀY.

Người hướng dẫn: TS. MẠC THỊ HÀ THANH
Sinh viên thực hiện: HOÀNG DƯƠNG THỤY ĐAN
Số thẻ sinh viên: 107150137
Lớp: 15H2B

Đà Nẵng, 12/2019


TÓM TẮT

Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi với hai dây chuyền:
- Sữa cô đặc khơng đường năng suất 11500 lít ngun liệu/năm
- Phơ mai ủ chín năng suất 5,8 tấn sản phẩm/ngày.
Sinh viên thực hiện: Hoàng Dương Thụy Đan
Số thẻ sinh viên: 107150137
Lớp: 15H2B

Thuyết minh đề tài thiết kế nhà máy sữa bao gồm các phần:
+ Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật
Lập luận kinh tế kỹ thuật cho việc xây dựng nhà máy sữa tại khu công nghiệp Chu
Lai như thời tiết địa phương, tình trạng địa hình thổ nhưỡng, nguồn cung ứng nguyên
– vật liệu, thị trường tiêu thụ, chi phí đất đai, vận tải,…
+ Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm
Giới thiệu, trình bày các thành phần, các biến đổi khi sản xuất, bảo quản sữa và các
sản phẩm từ sữa và tình hình của sữa tại Việt Nam và trên thế giới.
+ Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình cơng nghệ
Đưa ra cơ sở để lựa chọn quy trình cơng nghệ, trình bày và thuyết minh quy trình
cơng nghệ sản xuất đã chọn.
+ Chương 4: Tính cân bằng vật chất
Tính tốn chu kỳ, thời gian làm việc của nhà máy. Tính tốn cân bằng vật chất
trong q trình sản xuất sữa cơ đặc và phô mai theo các thông số ban đầu đã cho.
+ Chương 5: Tính và chọn thiết bị
Tính tốn và chọn thiết bị phù hợp, đảm bảo hiệu quả kinh tế, kỹ thuật.
+ Chương 6: Tính nhiệt – hơi - nước
Tính năng lượng sử dụng và nhiên liệu tiêu tốn của các thiết bị sử dụng hơi - nhiệt.
Tính nước cho các cơng trình cung cấp nước và xử lý nước thải
+ Chương 7: Tính tổ chức hành chính và xây dựng
Tính các cơng trình xây dựng đảm bảo kinh tế, dựa vào chương 1 để điều chỉnh
tổng quan phù hợp với vị trí địa lý.
+ Chương 8: Kiểm tra sản xuất và chất lượng sản phẩm
+ Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh xí nghiệp.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HĨA

CỘNG HỊA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Hoàng Dương Thụy Đan Số thẻ sinh viên: 107150137
Lớp: 15H2B
Khoa: Hóa
Ngành: Cơng nghệ thực phẩm
1. Tên đề tài đồ án:
Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa
cô đặc không đường với năng suất 11500 lít nguyên liệu/ ca và phomai ủ chín
Camember với năng suất 5,8 tấn sản phẩm/ ngày.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
- Nguyên liệu sữa tươi có hàm lượng chất khơ 12,3%, hàm lượng chất béo 2,8%.
- Sản phẩm sữa cơ đặc khơng đường có hàm lượng chất khô 28%, hàm lượng chất
béo 7%
- Sản phẩm phomai ủ chín Camember có hàm lượng chất khơ 45% trong đó có
1,7% muối.
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
Mở đầu
Chương 1: Lập luận kinh tế - kỹ thuật
Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm
Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình cơng nghệ
Chương 4: Tính cân bằng vật chất
Chương 5: Tính và chọn thiết bị
Chương 6: Tính nhiệt, hơi, nước
Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng nhà máy
Chương 8: Kiểm tra sản xuất và chất lượng sản phẩm

Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh xí nghiệp
Kết luận
Tài liệu tham khảo
5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
Bản vẽ số 1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ
Bản vẽ số 2: Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính
Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính

(A0)
(A0)
(A0)


Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống hơi và nước
Bản vẽ số 5: Tổng mặt bằng nhà máy
6. Họ tên nguời huớng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
8. Ngày hoàn thành đồ án:

/
/

Trưởng Bộ môn

PGS. TS. Đặng Minh Nhật

(A0)
(A0)

/2019

/2019
Đà Nẵng, ngày
tháng
năm 2019
Người hướng dẫn

TS. Mạc Thị Hà Thanh


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tồn thể các thầy cơ giáo bộ mơn khoa Hóa
nói chung và thầy cơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm nói riêng, tơi xin cảm ơn trường
Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã tạo điều kiện cho tôi được học tập và nghiên cứu trong
một môi trường học tập tiên tiến, giúp tơi có đủ hành trang kiến thức và kinh nghiệm
trước khi bước vào một môi trường mới. Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn sự chỉ
bảo tận tình của cơ Mạc Thị Hà Thanh, sau hơn ba tháng thực hiện, cùng với sự giúp
đỡ của cô, tôi đã hoàn thành được bài đồ án tốt nghiệp của mình đúng thời gian quy
định. Khơng chỉ vậy tơi cịn học hỏi thêm được rất nhiều điều từ cô.
Do thời gian có hạn, trình độ chun mơn cịn nhiều hạn chế, cũng như thiếu
những trải nghiệm thực tế nên đồ án tốt nghiệp của tơi khơng tránh khỏi những thiếu
sót mong q thầy cơ góp ý.
Tơi xin chân thành cám ơn.
Đà Nẵng, ngày 15 tháng 12 năm 2019
Sinh viên thực hiện
Hoàng Dương Thụy Đan


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan bài đồ án tốt nghiệp của tơi hồn tồn do chính bản thân tơi thực
hiện.
Các số liệu thống kê, số liệu nghiên cứu, các kiến thức, nhận định, các thông tin
thiết bị,… đều được trích dẫn chính xác từ các tài liệu đã được nêu trong mục Tài liệu
tham khảo với chú thích cụ thể.
Các bản vẽ hồn tồn do chính bản thân tơi vẽ.
Bố cục và trình bày bài làm thuyết minh, bản vẽ, các giấy tờ quy định cũng được
thực hiện theo đúng quy định của nhà trường.
Sinh viên thực hiện

Hoàng Dương Thụy Đan


MỤC LỤC

Tóm tắt .............................................................................................................................ii
Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp .............................................................................................. v
Lời cảm ơn ...................................................................................................................... vi
Lời cam đoan .................................................................................................................. ix
Mục lục ..........................................................................................................................xii
Danh mục bảng biểu, hình vẽ và sơ đồ.......................................................................... xv
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT .................................................. 2
1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy .............................................................. 2
1.2. Điều kiện tự nhiên................................................................................................... 2
1.2.1. Vị trí địa lý ............................................................................................................. 2
1.2.2. Đặc điểm thiên nhiên ............................................................................................. 3
1.3. Vùng nguyên liệu .................................................................................................... 3
1.4. Hợp tác hóa ............................................................................................................. 3
1.5. Nguồn cung cấp điện .............................................................................................. 3

1.6. Nguồn cung cấp hơi ................................................................................................ 4
1.7. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước ........................................................ 4
1.8. Thoát nước .............................................................................................................. 4
1.9. Giao thông vận tải .................................................................................................. 4
1.10. Năng suất nhà máy ............................................................................................... 5
1.11. Cung cấp nhân công ............................................................................................. 5
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM ........................ 6
2.1. Tổng quan về nguyên liệu ...................................................................................... 6
2.1.1. Nguyên liệu chính – sữa tươi................................................................................. 6
2.1.2. Nguyên liệu phụ .................................................................................................. 19
2.2. Tổng quan về sản phẩm ....................................................................................... 24
2.2.1. Sữa cô đặc không đường ..................................................................................... 24
2.2.2. Phomi ủ chín dạng mềm Camember ................................................................... 26
2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm từ sữa ở Việt Nam và trên thế giới
....................................................................................................................................... 28


2.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm từ sữa ở Việt Nam ........................ 28
2.3.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm từ sữa trên thế giới ....................... 28
CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ ............ 30
3.1. Chọn phương án thiết kế ..................................................................................... 30
3.1.1. Sữa cô đặc không đường ..................................................................................... 30
3.1.2. Phơ mai ủ chín Camembert ................................................................................ 30
3.2. Dây chuyền cơng nghệ .......................................................................................... 31
3.3. Thuyết minh quy trình cơng nghệ....................................................................... 32
3.3.1. Các giai đoạn chung của hai dây chuyền ............................................................ 32
3.3.2. Dây chuyền sản xuất sữa đặc không đường ........................................................ 34
3.3.3. Dây chuyền sản xuất phomai ủ chín dạng mềm Camember ............................... 37
CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT ......................................................... 44
4.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy .......................................................................... 44

4.1.1. Kế hoạch nhập nguyên liệu ................................................................................. 44
4.1.2. Kế hoạch sản xuất của nhà máy .......................................................................... 44
4.2. Tính cân bằng vật chất ......................................................................................... 45
4.2.1. Số liệu ban đầu .................................................................................................... 45
4.2.2. Tính tốn .............................................................................................................. 45
4.3. Tổng kết cân bằng vật chất .................................................................................. 59
CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ............................................................... 61
5.1. Các thiết bị cần sử dụng trong tồn bộ quy trình sản xuất .............................. 61
5.2. Tính và chọn thiết bị............................................................................................. 62
5.2.1. Cách tính và chọn thiết bị .................................................................................... 62
5.2.2. Tính và chọn thiết bị chung cho cả hai dây chuyền ............................................ 62
5.2.3 Chọn và tính tốn thiết bị dây chuyền sản xuất sữa đặc khơng đường ................ 68
5.2.4. Chọn và tính thiết bị cho dây chuyền sản xuất phomai Camember .................... 72
CHƯƠNG 6: TÍNH NHIỆT, HƠI, NƯỚC ............................................................... 88
6.1. Tính nhiệt .............................................................................................................. 88
6.1.1. Tính nhiệt sơ bộ chung cho cả hai dây chuyền ................................................... 88
6.1.2. Cân bằng nhiệt cho dây chuyền sản xuất sữa cô đặc không đường .................... 90
6.1.3. Cân bằng nhiệt cho dây chuyền sản xuất phomai ủ chín Camember .................. 94
6.2. Tính hơi ................................................................................................................. 99
6.2.1. Hơi cho thiết bị .................................................................................................... 99


6.2.2. Lượng hơi dùng cho sinh hoạt, nấu ăn .............................................................. 100
6.2.3. Chi phí hơi do mất mát ...................................................................................... 100
6.2.4. Tính nhiên liệu ................................................................................................... 101
6.3. Tính nước ............................................................................................................ 101
6.3.1. Cấp nước ............................................................................................................ 101
6.3.2. Thốt nước ......................................................................................................... 103
CHƯƠNG 7: TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG NHÀ MÁY ............................. 104
7.1. Sơ đồ tổ chức ....................................................................................................... 104

7.2. Chế độ làm việc ................................................................................................... 104
7.3. Tính nhân lực ...................................................................................................... 105
7.4. Đặc điểm khu đất xây dựng nhà máy ............................................................... 106
7.5. Các cơng trình trong nhà máy ........................................................................... 106
7.5.1. Phân xưởng sản xuất chính ................................................................................ 106
7.5.2. Khu chứa sữa tươi.............................................................................................. 108
7.5.3. Khu xử lý nguyên liệu ....................................................................................... 108
7.5.4. Phòng KCS ........................................................................................................ 111
7.5.5. Kho thành phẩm ................................................................................................ 111
7.5.6. Gara ô tô ............................................................................................................ 112
7.5.7. Nhà để xe ........................................................................................................... 113
7.5.8. Phòng chứa dụng cụ cứu hỏa ............................................................................. 113
7.5.9. Nhà ăn ................................................................................................................ 113
7.5.10. Khu hành chính................................................................................................ 113
7.5.11. Phịng bảo vệ ................................................................................................... 114
7.5.12. Nhà sinh hoạt vệ sinh ...................................................................................... 114
7.5.13. Khu xử lý nước thải ......................................................................................... 115
7.5.14. Trạm biến áp .................................................................................................... 115
7.5.15. Nhà đặt máy phát điện dự phòng ..................................................................... 115
7.5.16. Bãi xuất hàng ................................................................................................... 116
7.5.17. Khu cung cấp nước và xử lý nước ................................................................... 116
7.5.18. Đài nước .......................................................................................................... 116
7.5.19. Phân xưởng lò hơi ........................................................................................... 116
7.5.20. Khu đất mở rộng .............................................................................................. 116
7.5.21. Kho chứa nhiên liệu ......................................................................................... 116


7.5.22. Kho chứa hóa chất ........................................................................................... 117
7.5.23. Phân xưởng cơ khí ........................................................................................... 117
7.5.24. Đường giao thơng trong nhà máy .................................................................... 117

7.5.25. Các phịng trong phân xưởng sản xuất chính .................................................. 117
7.6. Tính khu đất xây dựng nhà máy ........................................................................... 119
CHƯƠNG 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM .......... 120
8.1. Mục đích .............................................................................................................. 120
8.2. Nội dung chính .................................................................................................... 120
8.2.1. Kiểm tra đầu vào ............................................................................................... 120
8.2.2. Kiểm tra các cơng đoạn trong quy trình sản xuất .............................................. 121
CHƯƠNG 9: AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP ...................... 124
9.1. An toàn lao động ................................................................................................. 124
9.1.1. Các nguyên nhân chủ yếu gây tai nạn trong sản xuất ....................................... 124
9.1.2. Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động ....................................................... 124
9.1.3. Những yêu cầu về an toàn lao động .................................................................. 125
9.2. Vệ sinh xí nghiệp ................................................................................................. 126
9.2.1. Vệ sinh cá nhân ................................................................................................. 127
9.2.2. Vệ sinh máy móc, thiết bị .................................................................................. 127
9.2.3. Vệ sinh xí nghiệp ............................................................................................... 128
9.2.4. Xử lý nước thải .................................................................................................. 128
KẾT LUẬN ................................................................................................................ 129
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 130


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2. 1 Thành phần hóa học của sữa bò ................................................................... 6
Bảng 2. 2 Hàm lượng một số vitamin trong sữa bị ................................................... 11
Bảng 2. 3 Tính chất vật lý của sữa ............................................................................ 12
Bảng 2. 4 Cấu trúc hóa lý của sữa bị ......................................................................... 12
Bảng 2. 5 Các chỉ tiêu cảm quan ................................................................................ 14
Bảng 2. 6 Các chỉ tiêu lý – hóa ................................................................................... 14
Bảng 2. 7 Giới hạn nhiễm vi khuẩn trong sữa tươi nguyên liệu................................. 15

Bảng 2. 8 Hàm lượng kim loại nặng trong sữa tươi nguyên liệu ............................... 15
Bảng 2. 9 Chỉ tiêu hóa lý của AMF ............................................................................ 19
Bảng 2. 10 Tiêu chuẩn nước sản xuất......................................................................... 20
Bảng 2. 11 Phân loại cream ........................................................................................ 22
Bảng 2. 12 Chỉ tiêu của cream .................................................................................... 22
Bảng 2. 13 Chỉ tiêu chất lượng của CaCl2 .................................................................. 22
Bảng 2. 14 Yêu cầu cảm quan của NaCl .................................................................... 23
Bảng 2. 15 Yêu cầu lý hóa của NaCl .......................................................................... 23
Bảng 2. 16 Các chỉ tiêu cảm quan của sữa đặc không đường .................................... 25
Bảng 2. 17 Chỉ tiêu hóa lý của sữa đặc khơng đường ................................................ 25
Bảng 2. 18 Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa đặc không đường ......................................... 25
Bảng 2. 19 Bảng chỉ tiêu các phụ gia thực phẩm trong phạm vi cho phép ................ 25
Bảng 2. 20 Hàm lượng kim loại nặng......................................................................... 27
Bảng 4. 1 Biều đồ nhập nguyên liệu ........................................................................... 44
Bảng 4. 2 Bảng kế hoạch sản xuất của nhà máy ........................................................ 44
Bảng 4. 3 Bảng bố trí sản xuất của nhà máy .............................................................. 45
Bảng 4. 4 Bảng hao hụt của dây chuyền sản xuất sữa cô đặc không đường .............. 46
Bảng 4. 5 Bảng hụt của nguyên liệu của dây chuyền sản xuất phomai Camembert .. 51
Bảng 4. 6 Bảng tổng kết cân bằng vật chất qua từng công đoạn ................................ 59
Bảng 4. 7 Bảng tổng hợp nguyên liệu phụ ................................................................. 60
Bảng 4. 8 Bảng tổng kết bao bì .................................................................................. 60
Bảng 5.1. Các thiết bị cần sử dụng trong tồn bộ quy trình sản xuất ......................... 61
Bảng 5. 2 Thông số kỹ thuật của bồn chuyên chở sữa ............................................... 63


Bảng 5. 3 Tính năng kỹ thuật của máy phân tích sữa tươi ......................................... 63
Bảng 5. 4 Thơng số kỹ thuật của thiết bị lọc .............................................................. 64
Bảng 5. 5 Thông số kỹ thuật của tank chứa sữa ......................................................... 64
Bảng 5. 6 Thông số kỹ thuật của lưu lượng kế. .......................................................... 65
Bảng 5. 7 Bảng thùng chứa của hai dây chuyền ......................................................... 67

Bảng 5. 8 Thông số kỹ thuật của thiết bị gia nhiệt bảng mỏng .................................. 67
Bảng 5. 9 Thông số kỹ thuật thiết bị phối trộn ........................................................... 68
Bảng 5. 10 Thông số kỹ thuật của thiết bị gia nhiệt bảng mỏng ................................ 69
Bảng 5. 11 Thông số kỹ thuật thiết bị cô đặc 2 nồi ................................................... 69
Bảng 5. 12 Thơng số kỹ thuật của thiết bị đồng hóa .................................................. 70
Bảng 5. 13 thông số kỹ thuật của thiết bị tiệt trùng ống lồng ống ............................ 71
Bảng 5. 14 Thông số kỹ thuật của thiết bị chiết rót vơ trùng tetra pak ..................... 71
Bảng 5. 15 Thông số kỹ thuật của thiết bị đóng thùng carton .................................... 72
Bảng 5. 16 Thông số kỹ thuật của thiết bị gia nhiệt loại VR-PHE-1008 ................. 74
Bảng 5. 17 Thông số kỹ thuật của thiết bị gia nhiệt loại VR-PHE-1008 ................... 76
Bảng 5. 18 Thông số kỹ thuật của thiết bị đông tụ ..................................................... 78
Bảng 5. 19 thống số kỹ thuật bơm li tâm .................................................................... 84
Bảng 5. 20 thông số kỹ thuật của bơm bánh răng ...................................................... 84
Bảng 5. 21 Thông số kỹ thuật của máy bơm chân khôngError!
Bookmark
not
defined.
Bảng 5. 22 Thông số kỹ thuật của bơm pittong.......................................................... 85
Bảng 5. 23 Thông số kỹ thuật của bơm thùy .............................................................. 85
Bảng 5. 24 Bảng tổng kết thiết bị dùng trong phân xưởng sản xuất .......................... 86
Bảng 6. 1 Hơi sử dụng cho hai dây chuyền ................................................................ 99
Bảng 6. 2 Thơng số kỹ thuật lị hơi .......................................................................... 100
Bảng 6. 3 Lượng nước cần sửa dụng cho sản xuất ................................................... 102
Bảng 7. 1 Bảng tổng kết nhân lực làm việc trực tiếp ............................................... 105
Bảng 7. 2 Thông số kỹ thuật của thiết bị gia nhiệt bảng mỏng ................................ 108
Bảng 7. 3 Nguyên liệu phụ cần dùng........................................................................ 109
Bảng 7. 4 Bảng tổng kết xây dựng các cơng trình toàn nhà máy ............................. 117
Bảng 8. 1 Bảng tổng kết kiểm tra trong các giai đoạn của quy trình sản xuất ......... 121
Bảng 8. 2 Bảng tổng kết chỉ tiêu kiểm tra chất lượng sản phẩm .............................. 123

DANH MỤC HÌNH

Hình 2. 1 Sơ đồ tổ chức của siêu mixen ....................................................................... 7
Hình 2. 2 Leucononstoc lactis .................................................................................... 21
Hình 2. 3 Penicillium camemberti .............................................................................. 21
Hình 2. 4 Sữa cơ đặc khơng đường ............................................................................ 24
Hình 2. 5 Phomai Camembert .................................................................................... 26
Hình 5. 1 Xe bồn chở sữa ........................................................................................... 63
Hình 5. 2 Máy phân tích sữa tươi MILKO SCAN MARS ......................................... 63
Hình 5.3 Thiết bị lọc MIEN NAM TEC ..................................................................... 64
Hình 5. 4 Thùng chứa sữa nguyên liệu ....................................................................... 64
Hình 5. 5 Thiết bị định lượng ..................................................................................... 65
Hình 5. 6 Cấu tạo thùng chứa ..................................................................................... 65
Hình 5. 7 Thùng trung gian ........................................................................................ 67
Hình 5. 8 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng ........................................................................ 68
Hình5. 9 Thiết bị phối trộn ......................................................................................... 68
Hình 5. 10 Thiết bị cơ đặc .......................................................................................... 69
Hình 5. 11 thiết bị đồng hóa 2 cấp .............................................................................. 70
Hình 5. 12 Thiết bị tiệt trùng ống lồng ống ................................................................ 71
Hình 5. 13 Thiết bị chiết rót vơ trùng ......................................................................... 71
Hình 5. 14 Thiết bị đóng thùng................................................................................... 72
Hình 5. 15 Thùng chứa cream .................................................................................... 74
Hình 5. 16 Thiết bị gia nhiệt bảng mỏng .................................................................... 74
Hình 5. 17 Thiết bị lên men ........................................................................................ 75
Hình 5. 18 Thiết bị đơng tụ......................................................................................... 77
Hình 5. 19 Thùng chứa whey ..................................................................................... 79
Hình 5. 20 Thiết bị đổ khn ...................................................................................... 79
Hình 5. 21 Bể ướp muối. ............................................................................................ 79
Hình 5. 22 Thiết bị phun bào tử .................................................................................. 80

Hình 5. 23 Giá đỡ phơ mai ......................................................................................... 81
Hình 5. 24 Kệ ủ chín ................................................................................................... 82


Hình 5. 25 Thiết bị đóng gói....................................................................................... 83
Hình 5. 26 Bơm ly tâm ............................................................................................... 84
Hình 5. 27 Bơm bánh răng ......................................................................................... 84
Hình 5. 28 Bơm chân khơng ....................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 5. 29 Bơm pittong .............................................................................................. 85
Hình 5. 30 Bơm thùy .................................................................................................. 85
Hình 6. 1 Lị hơi ........................................................................................................ 101


Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa cô đặc không đường và phơ mai ủ chín
dạng mềm Camembert

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu ăn uống của con người càng
được quan tâm, đặc biệt là về chất lượng thực phẩm. Trong đó, sữa và các sản phẩm chế
biến từ sữa là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, đầy đủ các chất dinh dưỡng như
protein, glucid, lipid, chất khoáng, vitamin… là một lựa chọn rất tốt cho con người.
Công nghiệp chế biến sữa luôn là một lĩnh vực rất quan trọng trong ngành thực phẩm.
Để tạo ra sự đa dạng phong phú, bên cạnh đó để bảo quản sữa được lâu, người ra có rất
nhiều cách để chế biến các sản phẩm từ sữa. Với quy mô dân số ngày càng được mở rộng,
khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, nhu cầu của con người tăng lên không ngừng, sữa
được tiêu thụ nhanh ở cả trong và ngoài nước. Ngành chế biến sữa được dự báo sẽ phát
triển mạnh về cả quy mô lẫn chủng loại, thương hiệu, hay chất lượng.
Do đó trên thị trường hiện nay có rất nhiều sản phẩm chế biến từ nguyên liệu sữa với
sự đa dạng về hương vị, cấu trúc phù hợp cho mọi đối tượng từ trẻ em đến người cao tuổi.

Rất nhiều sản phẩm từ sữa trên thị trường hiện nay được người tiêu dùng u thích.Trong
đó sữa cơ đặc và phomai là hai dịng sản phẩm vừa tiện lợi, giàu dinh dưỡng, có thời gian
bảo quản lâu lại phù hợp với túi tiền của người tiêu dùng nên rất được người tiêu dùng
yêu thích và lựa chọn.
Trước nhu cầu thực tế đó, tơi chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy chế
biến sữa gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa cơ đặc khơng đường năng suất 11500 lít
ngun liệu/ca và sản xuất sữa phomai ủ chín dạng mềm Camember với năng suất 5,8 tấn
sản phẩm/ngày.

SVTH: Hoàng Dương Thụy Đan

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

1


Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa cô đặc không đường và phơ mai ủ chín
dạng mềm Camembert

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT

1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy
Thực trạng kinh tế đất nước hiện nay là khu vực Miền Trung có rất ít các nhà máy chế
biến sữa nhưng lại có nhu cầu thị trường là khơng hề nhỏ. Điều đó cho thấy đây là nơi đầu
tư đầy tiềm năng nếu có chính sách đầu tư đúng đắn.
Nước ta hiện nay có nhu cầu tiêu dùng sữa tươi và các sản phẩm từ sữa rất lớn, nhu
cầu mỗi ngày một tăng. Sữa là một thực phẩm giàu dinh dưỡng, việc sử dụng sữa hoặc
các sản phẩm từ sữa mỗi ngày sẽ đóng góp tích cực vào sự phát triển tồn diện cả về thể
lực, trí lực, tăng sức đề kháng và hệ miễn dịch cho trẻ em và người dân Việt Nam, đảm
bảo sự cân bằng dinh dưỡng trong cơ thể.

Nắm bắt được lợi thế này, việc đầu tư vào xây dựng một nhà máy chế biến sữa cơng
nghiệp là một lựa chọn có khả năng mang lại lợi nhuận cao.
1.2. Điều kiện tự nhiên
1.2.1. Vị trí địa lý
Tuy nhiên để xây dựng được nhà máy như trên ta cần phải nghiên cứu đến nhiều vấn
đề sau:
 Vị trí đặt nhà máy: gần nguồn nguyên liệu, thị trường tiêu thụ sản phẩm.
 Giao thông vận tải thuận lợi.
 Việc cung cấp điện và nhiên liệu dễ dàng.
 Cấp thoát nước thuận lợi.
 Nguồn nhân lực dồi dào.
Qua tìm hiểu về vị trí địa lý, khí hậu, hệ thống giao thông vận tải, sông, hồ, nguyên
liệu và các điều kiện khác, nên em chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại khu kinh tế mở
Chu Lai, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam với hướng gió Đơng Nam.
Quảng Nam là tỉnh thuộc vùng đồng bằng duyên hải miền Trung. Phía Bắc giáp thành
phố Đà Nẵng. Phía Nam giáp tỉnh Quảng Ngãi và Kon Tum. Phía Tây giáp với nước
CHDCND Lào và tỉnh Kon Tum. Phía Đơng giáp với biển Đông. Quảng Nam nằm trong
vùng trọng điểm kinh tế Miền Trung, có sân bay, cảng biển, đường Xuyên Á nên rất
thuận lợi cho việc giao lưu phát triển kinh tế - xã hội và có tầm quan trọng trong an ninh
quốc phịng [1].

SVTH: Hồng Dương Thụy Đan

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa cô đặc không đường và phơ mai ủ chín
dạng mềm Camembert

1.2.2. Đặc điểm thiên nhiên
Địa hình tỉnh Quảng Nam thấp dần từ Tây sang Đơng, hình thành ba vùng sinh thái:
vùng núi cao, vùng trung du, vùng đồng bằng và ven biển; bị chia cắt theo các lưu vực
sông Vu Gia, Thu Bồn, Tam Kỳ có mối quan hệ bền chặt về kinh tế, xã hội và môi trường
sinh thái đa dạng với các hệ sinh thái đồi núi, đồng bằng, ven biển [1].
Quảng Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới điển hình, chỉ có 2 mùa là mùa khơ và
mùa mưa, ít chịu ảnh hưởng của mùa đông lạnh miền Bắc [1].
Quảng Nam có mạng lưới sơng ngồi dày đặc, có đường bờ biển dài 125 km. Ngồi
ra cịn có 15 hịn đảo lớn nhỏ ngồi khơi. Có 942 km sơng ngồi tự nhiên và 2 hệ thống
sơng hoạt động chính. Tuyến đường sắt qua địa bàn tỉnh Quảng Nam có chiều dài 91,5
km. Đường hàng khơng thì có sân bay Chu Lai thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển nền kinh
tế Quảng Nam [1].
Quy mô đất đai đến năm 2025 khoảng 3.000 ha đất xây dựng công nghiệp; quỹ đất
xây dựng các khu chức năng đô thị, du lịch, dịch vụ khoảng 5.000 ha. Đến năm 2035, dự
báo đất xây dựng công nghiệp khoảng 5.010 ha, quỹ đất xây dựng các khu chức năng đô
thị, dụ lich, dịch vụ khoảng 7.000 ha [2].
1.3. Vùng nguyên liệu
Là khu vực chưa phát triển mạnh về việc chăn ni bị sữa, vì vậy nguồn ngun liệu
của nhà máy sẽ được cung cấp từ các tỉnh Nghệ An, Lâm Đồng, Gia Lai, Đồng Nai,...
1.4. Hợp tác hóa
Là khu cơng nghiệp với nhiều loại hình nhà máy khác nhau nên việc hợp tác hóa giữa
các nhà máy đem lại thuận lợi lớn về mặt kinh tế như liên kết với nhà máy bao bì, nhựa,...
tạo sự phát triển bền vững [3].
Một số công ty đã mở ở khu công nghiệp Chu Lai tạo điều kiện thuận lợi cho nhà máy
chế biến sữa là Công ty TNHH Liên doanh chế biến nguyên liệu giấy Quảng Nam, công
ty TNHH Quan Châu sản xuất plastic, giấy và các sản phẩm từ giấy, các loại bao bì; cơng
ty TNHH Sài Gịn Hào Hưng chun bốc xếp hàng hóa, cơng ty TNHH Sĩ Dũng chuyên
sữa chữa, bảo dưỡng thiết bị, máy móc; công ty TNHH Công nghiệp MTV Núi Thành
bán buôn vật liệu, thiết bị lắp đặt trong nhà máy, vận chuyển hàng hóa bằng đường bộ và

đường thủy; cơng ty CP Number on Chu Lai chuyên lắp đặt hệ thống cấp thốt nước, điều
hịa khơng khí, sản phẩm từ plastic [4].
1.5. Nguồn cung cấp điện

SVTH: Hoàng Dương Thụy Đan

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

3


Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa cô đặc không đường và phơ mai ủ chín
dạng mềm Camembert

Cơng ty Điện lực Quảng Nam đã tiếp nhận lưới điện hạ áp từ 132 tổ chức kinh doanh
điện nông thôn, với hơn 2000 km đường dây hạ áp và 180 nghìn cơng tơ. Đến nay, hệ
thống lưới điện Quảng Nam đã phủ khắp địa bàn tỉnh, tỷ lệ điện thương phẩm cung cấp
trên địa bàn tỉnh năm 2016 đạt gần 1,5 tỷ. Nhà máy sử dụng mạng lưới điện cùng với
mạng lưới điện của khu cơng nghiệp với điện áp 220/380V. Để đề phịng mất điện, nhà
máy sử dụng thêm máy phát điện dự phòng.
Nguồn điện được cung cấp từ lưới điện quốc gia qua trạm biến áp Kỳ Hòa 110KV với
2 máy biến áp công suất 40 MVA mỗi máy, cung cấp điện ổn định cho KCN [5].
1.6. Nguồn cung cấp hơi
Trong nhà máy, hơi được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như đun nóng, thanh
trùng, tiệt trùng, phục vụ máy rót, vệ sinh khử trùng máy móc thiết bị... Hơi nước phải là
hơi bão hòa và được cung cấp bởi lị hơi hoặc hợp tác hóa với các nhà máy khác để mua
hơi phục vụ cho sản xuất.
1.7. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước
Nhà máy chế biến sữa cần một lượng nước lớn do vậy nước sẽ được cung cấp từ nhà
máy nước của khu công nghiệp. Ngồi ra nguồn nước cịn được lấy từ các giếng khoan và

được xử lí đạt yêu cầu của nước thủy cục. Nước sạch được cung cấp bởi Nhà máy nước
Tam Hiệp với tổng công suất là 20.000 m3/ ngày đêm đảo bảo cung cấp đủ nước 24/24,
được đấu nối đến chân hàng rào các Doanh nghiệp [6].
Trước khi đưa vào sản xuất nước phải được đưa qua các công đoạn xử lý sơ bộ như
làm giảm độ cứng, điều chỉnh độ pH thích hợp,...
1.8. Thốt nước
Phần lớn nước thải của nhà máy đều là mơi trường thích cho vi sinh vật phát triển, khi
thải ra ngoài sẽ gây ảnh hưởng đến mơi trường sinh thái. Vì vậy, nước từ các phân xưởng
sản xuất chảy ra sẽ được đưa qua hệ thống xử lý nước thải của nhà máy trước khi thải ra
ngồi mơi trường. Cịn các chất thải rắn nên xử lý bằng cách đào hố để chon tránh gây ơ
nhiễm cho mơi trường. Hệ thống thốt nước mưa và nước thải được xây dựng riêng. Nước
thải cục bộ từ mỗi nhà máy và đưa đến trạm xử lý chung của KCN Chu Lai. Hệ thống thu
gom xử lý nước thải giai đoạn 1 với công suất 1.900 m3/ ngày đêm đã hoàn thành đưa vào
hoạt động [6].
1.9. Giao thông vận tải
Giao thông vận tải của nhà máy khá thuận lợi, nằm ngay trên quốc lộ 1A, là cầu nối
giữa thành phố Đà Nẵng và tỉnh Quảng Ngãi. Đi qua địa phận các huyện, thị xã, thành
SVTH: Hoàng Dương Thụy Đan

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

4


Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa cô đặc không đường và phơ mai ủ chín
dạng mềm Camembert

phố: Núi Thành, Tam Kỳ, Phú Ninh, Thăng Bình, Quế Sơn, Duy Xuyên và Điện Bàn.
Tổng chiều dài 85km, tiêu chuẩn đường cấp II đồng bằng với bê tông rộng nên đường
12m, mặt đường 11m kết cấu bề mặt bê tơng nhựa. Bên cạnh đó, khu công nghiệp Chu

Lai gần cảng Kỳ Hà, thuận lợi cho việc xuất nhập khẩu, phân phối [3].
Bên cạnh đó, nhà máy gần với sân bay Chu Lai, bến cảng Tam Hiệp, bến cảng Tam
Hòa, bến cảng Kỳ Hà [2].
1.10. Năng suất nhà máy
Với những điều kiện về nguồn nguyên liệu, giao thông đi lại và thị trường tiêu thụ sản
phẩm rộng lớn thì việc thiết kế và xây dựng nhà máy chế biến sữa là hồn tồn có tính
khả thi cao.
1.11. Cung cấp nhân công
Đến năm 2025, khu KTM Chu Lai có quy mơ dân số 250.000 người ( trong đó đơ thị
là 120.000 người); đến năm 2035 có quy mơ dân số 550.000 người (trong đó đơ thị là
450.000 người) [2].
Quảng Nam là tỉnh có dân số cao, có nhiều trường Đại học, Cao đẳng trên địa bàn đào
tạo hàng nghìn kỹ sư mỗi năm. Và các nguồn lao động công nhân tại địa phương. Dân số
Quảng Nam hiện nay là 1.487.721 người, trong đó số người trong độ tuổi lao động là
903.500 người, chiếm 60% dân số Quảng Nam, khu vực nhà nước là 7,94%, khu vực
ngoài nhà nước là 88,89%, khu vực có vốn đầu tư nước ngoài là 3,17%, số lao động đã
qua đào tạo chiếm 18,2%, tỷ lệ thất nghiệp gần 3% trên tổng số lao động địa bàn tỉnh
Quảng Nam. Bên cạnh đó, dân số các vùng lân cận như Kontum 507,8 nghìn người, Đà
Nẵng 1.046,2 nghìn người, Quãng Ngãi 1.251,5 nghìn người [6].
Vì vậy, nguồn nhân lực cho nhà máy sẽ rất dồi dào, từ công nhân cho đến kỹ sư, đảm
bảo cho nhà máy vận hành tốt.

SVTH: Hoàng Dương Thụy Đan

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

5


Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa cô đặc không đường và phơ mai ủ chín

dạng mềm Camembert

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM

2.1. Tổng quan về nguyên liệu
2.1.1. Nguyên liệu chính – sữa tươi
Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn
để nuôi sống động vật non.Từ xưa con người đã biết sử dụng sữa từ các động vật nuôi để
chế biến thành nhiều loại thực phẩm quý giá.
Sữa là một chất lỏng đục. Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và một số chất
khoáng trong sữa tạo nên. Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng β-caroten
có trong chất béo của sữa. Sữa bị thường có màu từ trắng đến vàng nhạt. Sữa gầy (sữa đã
được tách béo -skimmilk) thường trong hơn và ngả màu xanh nhạt. Sữa bò có mùi rất đặc
trưng và vị ngọt nhẹ [7].
2.1.1.1.Thành phần hóa học của sữa bị
Bảng 2. 1 Thành phần hóa học của sữa bị [7]
Các thành phần chính
Nước
Tổng các chất khơ
Lactose
Protein
Chất béo
Khống

Khoảng biến thiên

Giá trị trung bình

85,5 ÷ 89,5
10,5 ÷ 14,5

3,6 ÷ 5,5
2,9 ÷ 5,0
2,5 ÷ 6,0
0,6 ÷ 0,9

87,5
13,0
4,8
3,4
3,9
0,8

➢ Nước
Hàm lượng nước trong sữa chiếm khoảng 87%. Phần lớn lượng nước ở trong sữa có
thể thốt ra ngồi khi đun nóng, người ta làm bốc hơi nước ở sữa để chế biến thành sữa
đặc, sữa bánh hoặc sữa bột là những sản phẩm dễ vận chuyển và bảo quản hơn [7].
➢ Đường lactose
Đường lactose trong sữa có hàm lượng trung bình 50g/l và tồn tại dưới hai dạng α và
β-lactose. Ở 200C, α-lactose chiếm 40% và β-lactose chiếm 60%.
Khi bị thủy phân lactose cho ra hai monosaccharide là glucose và galactose theo
phương trình tổng quát:
C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6
Lactose

glucose

SVTH: Hoàng Dương Thụy Đan

galactose
GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

6


Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa cô đặc không đường và phơ mai ủ chín
dạng mềm Camembert

Trong sữa, đường lactose ln ở trạng thái hòa tan. Đường lactose của sữa rất nhạy
cảm với nhiệt. Giữa 110 ÷ 130℃ xảy ra dạng mất nước của tinh thể đường. Trên 150℃,
người ta nhận được màu vàng và ở 170℃ , màu nâu đậm được hình thành bởi q trình
caramen hóa. Dưới tác dụng của vi khuẩn lactic, lactose bị lên men thành acid lactic gọi là
quá trình lên men lactic [7].
➢ Các hợp chất có chứa nitơ
Protein của sữa do các acid amin trùng ngưng với nhau tạo nên. Vì thế, khi protein
chịu tác dụng của enzyme protease tạo thành đầu tiên là các peptit và cuối cùng là các
acid amin.
Các chất chứa nitơ trong sữa gồm protein (95%) và phi protein (5%).
Thành phần quan trọng nhất của các chất chứa nitơ là casein. Casein có tính chất :
Casein là một phosphoprotein. Trong thành phần của nó có chứa gốc axit phosphoric.
Casein có nhiều nhóm chức tự do khác nhau như –COOH, -N, =NH, -OH, -NH-CO-, -HS
… chính nhờ các nhóm này mà casein có khả năng tham gia các phản ứng hóa học.
Casein dễ dàng tham gia các phản ứng với các kim loại kiềm, kiềm thổ như K, Na, Mg để
tạo thành các caseinat. Caseinat hòa tan trong nước. Trong sữa, casein ở dạng canxi
caseinat và nó lại kết hợp với canxi phosphate tạo thành các mixen [8]”.
Casein bền với nhiệt, khơng bị biến tính bởi nhiệt độ.
Mixen: “mỗi mixen do khoảng 400 ÷ 500 tiểu mixen hợp thành. Tiểu mixen có dạng
hình cầu, đường kính dao động 10 ÷ 15nm bao gồm 10 phân tử casein kết hợp lại với
nhau. Casein là nhóm protein chủ yếu trong protein của sữa. Nó bao gồm nhiều loại
casein khác nhau,  casein,  casein,  casein,  casein. -casein là một glycoprotein và
nó hiện diện khắp nơi trong thể mixen casein. Chính vì vậy mà mixen ở trạng thái ổn định.

Nếu tách - casein ra khỏi micelle hoặc lấy đi phần ưa nước của nó, nếu có mặt Ca2+
trong sữa, các micelle liên kết với nhau tạo sự đơng tụ casein [7].

Hình 2. 1 a. Sơ đồ tổ chức của siêu mixen [7]
b. Sơ đồ tổ chức của mixen.
- α-casein là thể phức hợp phosphoryl gồm có α s1, α s2, α s3, α s4, α s5, α s6 casein.
SVTH: Hoàng Dương Thụy Đan

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

7


Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa cô đặc không đường và phơ mai ủ chín
dạng mềm Camembert

- β-casein là thành phần chủ yếu có trong sữa bị nhưng lại là thứ yếu trong sữa.
- casein và β-casein nằm tập trung tại tâm tiểu micelle, không tan trong sữa tươi. Các
protein này chứa nhóm phosphate (phospho chiếm khoảng 0,8% trong tồn casein) và
nhóm phosphate này kết hợp với ion Ca2+. Sự trung hịa một phần lớn các điện tích âm
ngăn ngừa α-casein và β-casein kết khối và kết tủa.
- κ-casein được bố trí tại vùng biên tiểu micelle và là một glycoprotein. Phân tử κcasein có hai đầu: đầu ưa béo sẽ tương tác với αS và β-casein ở vùng tâm micelle, đầu ưa
nước sẽ hướng ra ngồi vùng biên micelle. Chính vì vậy, các phân tử κ-casein nên làm
cho micelle hịa tan được trong sữa dưới dạng dung dịch keo và ổn định cấu trúc của
micelle trong sữa.
- γ-casein giúp cho hai phân tử casein có thể tồn tại một cách ổn định trong sữa. Hiệu
quả bảo vệ của γ-casein có thể do nó góp phần gia tăng điện tích âm của hạt mà không kết
hợp với Ca2+.
➢ Các enzyme
Enzyme là những chất xúc tác phản ứng, có bản chất là protein. Sự có mặt của các

enzyme trong sữa là nguyên nhân gây biến đổi thành phần hoá học của sữa trong q trình
bảo quản, từ đó làm giảm chất lượng hoặc hư hỏng sữa. Tuy nhiên, một số enzym trong
sữa như lactoperoxydaza, lysozyme có vai trị kháng khuẩn, chúng tham gia vào việc ổn
định chất lượng sữa tươi trong quá trình bảo quản trước khi chế biến
Enzyme thủy phân gồm: lipaza, phosphotaza kiềm, protease hoặc galactaza, amylaza.
- Lipaza: có nguồn gốc từ tuyến sữa. Chúng xúc tác thủy phân liên kết ester trong
triglycerid và giải phóng và tích lũy các axit béo tự do. Khi gặp điều kiện thuận lợi lipaza
phân huỷ một phần chất béo này của sữa và làm cho sữa và sản phẩm sữa có vị đắng, mùi
ơi. Lipaza hồ tan tốt trong chất béo, dễ dàng xâm nhập vào các cầu mỡ nên chế độ thanh
trùng tức thời ở 72-75℃ không đủ tiêu diệt lipaza. Đây là một trong những nguyên nhân
làm hư hỏng sản phẩm sữa.
- Phosphotaza kiềm: có khoảng 30-40 % lượng enzym được phân bố trong các hạt cầu
béo, phần còn lại ở dưới dạng lipo-protein. Một trong những tính chất đặc trưng là khả
năng tái hoạt hóa của nó. Để tránh điều đó sau thanh trùng ta cần làm lạnh nhanh và bảo
quản sữa ở nhiệt độ thấp (2 ℃ ). Enzym này thuỷ phân các loại este phosphat như
glyxerrolphosphat, phenylphosphat... Enzyme này được sử dụng như một yếu tố để kiểm
tra sự thanh trùng sữa và cream.

SVTH: Hoàng Dương Thụy Đan

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

8


Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa cô đặc không đường và phơ mai ủ chín
dạng mềm Camembert

- Peroxidaza: trong sữa tươi mới vắt, chưa khử trùng đã có mặt của enzyme
peroxidaza. Enzyme này có tác dụng xúc tác q trình oxi hóa chất béo của sữa, làm cho

chất lượng của sữa giảm dần. Enzyme peroxidaza bị phá hủy ở nhiệt độ 80℃ trong vài
giây. Vì vậy, người ta dựa trên sự có mặt của enzyme này ở trong sữa để xác định xem
sữa đã qua khử trùng hay chưa.
- Lysozyme : xúc tác phản ứng thủy phân liên kết β giữa acid muramic và
glucosamine của mucopolysaccharide trong màng tế bào vi khuẩn, từ đó gây phân hủy tế
bào. Hàm lượng trong sữa bị trung bình là 130 µg/l, hoạt động tối thích ở pH = 7,9.
- Proteaza: enzyme này có thể phân huỷ protit đến sản phẩm pepton và axit amin.
Chúng thường liên kết với casein và cũng bị kết tủa ở pH = 4,6. Chúng có mặt trong màng
bao xung quanh các hạt cầu béo trong sữa, chúng xúc tác phản ứng thủy phân protein, tạo
các sản phẩm như proteose-peptone, peptide và các acid amin tự do. Chúng bị vô hoạt
hồn tồn ở 80℃ trong 10 phút.
Các enzym oxy hóa sinh học: gồm Phosphotaza acid, lactoperoxydaza, catalaza.
- Phosphotaza acid: là enzym bền nhiệt nhất trong sữa. để vơ hoạt nó hoàn toàn ta cần
gia nhiệt sữa đến 96 ℃ và giữ ở nhiệt độ này trong thời gian tối thiểu là 5 phút.
Phosphotaza acid bị vô hoạt bởi NaF. Trong suốt chu kỳ tiết sữa bị, hoạt tính
phosphotaza khá ổn định.
- Lactoperoxydaza: ln có trong sữa động vật, do tuyến vú tiết ra. Nó xúc tác phản
ứng chuyển hóa oxy từ hydrogen peroxyde (H2O2) đến các chất oxy hóa khác. Nó có pH
tối thích là 6,8. Hàm lượng Lactoperoxydaza trung bình trong sữa là 30mg/l. Khi đun
nóng sữa đến 80oC trong vài giây, Lactoperoxydaza sẽ bị vơ hoạt.
- Catalaza: có trong protein màng bao xung quanh các hạt cầu béo. Trong sản xuất
phomai, khi casein bị đông tụ, một số phân tử catalaza cũng bị kết tủa theo. Sữa tươi từ
những con vật khỏe thường có lượng catalaza rất thấp. enzym có pH tối thích khoảng 6,87. Vào cuối chu kỳ tiết sữa, hoạt lực enzym từ trong sữa rất cao. Catalaza bị vô hoạt ở
75℃ sau 1 phút hoặc ở 65-68℃ trong 30 phút. Một số loại enzyme có khả năng kháng
khuẩn cho sữa như lactoperoxydase, lysozyme.

➢ Chất béo
Chất béo sữa được coi là thành phần quan trọng. Về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ
sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hồ tan trong chất béo như A, D, E. Đối với các
sản phẩm sữa lên men, chất béo ảnh hưởng đến mùi vị, trạng thái của sản phẩm. Có tới 98

SVTH: Hồng Dương Thụy Đan

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

9


Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa cô đặc không đường và phơ mai ủ chín
dạng mềm Camembert

÷ 99% chất béo của sữa là các triglixerit, 1 ÷ 2% cịn lại là các phospholipit, cholesterol,
caroten, vitamin A, D, E, và K.
Chất béo của sữa có hai loại:
- Lipid đơn giản (98,5%): monoglyceride, diglyceride, triglyceride (este của acid béo
và glycerin), cholestreride (este của acid béo và cholesterol), ceride (este của acid béo và
rượu cao phân tử).
- Lipit phức tạp (1%): hợp chất với glycerol (phospholipid, galactosyl glyceride), hợp
chất với sphingosin.
Chất béo phức tạp trong sữa thường có chứa một ít P, N, S trong phân tử. Tên gọi
chung là phosphoaminolipit, đại diện là lecithine và cephaline.
Nhiệt độ nóng chảy của chất béo sữa (28 ÷ 35 ℃): Nếu sữa chứa nhiều acid béo nóng
chảy ở nhiệt độ cao thì lipid sữa sẽ có “cấu trúc cứng”. Ngược lại, sữa chứa nhiều acid
béo nóng chảy ở nhiệt độ thấp thì sữa sẽ có “cấu trúc mềm” hơn.
Chỉ số iot: dao động trong khoảng 24 ÷ 46. Khi chỉ số iot thấp thì bơ thường cứng và
ngược lại thì bơ sẽ mềm.
Chất béo trong sữa tồn tại dưới dạng huyền phù của các hạt nhỏ hình cầu (tiểu cầu)
hay hình oval với đường kính từ 0,1 - 20 µm tùy thuộc vào giống bị sản sinh ra sữa.
Trong 1 ml sữa có khoảng 10 - 15 tỷ hạt cầu béo. Do đó, ta có thể xem sữa là một hệ nhũ
tương dầu trong nước. Các hạt cầu béo được bao bọc bởi một lớp màng lipo-protein tích

điện âm, các màng này có vai trị làm bền hệ nhũ tương trong sữa.
Nếu ta khơng đồng hóa sữa tươi, trong thời gian bảo quản, các hạt cầu béo có xu
hướng kết hợp lại với nhau thành chùm nhờ một protein kém bền nhiệt là euglobulin. Do
tỷ trọng các hạt béo nhỏ hơn nước nên chúng sẽ nổi lên bề mặt sữa tạo nên váng sữa, khi
đó sữa tồn tại 2 pha tách biệt, pha trên cùng với thành phần chủ yếu là lipid, pha dưới có
gồm nước và một số chất hòa tan trong sữa như lactose, khoáng, 1 số protein,...[7]
➢ Chất khoáng
Hàm lượng chất khoáng trong sữa dao động từ 8 ÷ 10 g/l
Trong số các nguyên tố khoáng trong sữa, chiếm hàm lượng cao nhất là calci,
phosphore và magie. Một phần chúng tham gia vào cấu trúc micelle, phần còn lại tồn tại
dưới dạng muối hịa tan trong sữa. Các ngun tố khống khác như kali, natri, clore…
đóng vai trị chất điện ly. Ngồi ra, sữa còn chứa các nguyên tố khác như Zn, Fe, I, Cu,
Mn,… Một số nguyên tố độc hại như Pb, As,… đơi khi cũng được tìm thấy ở dạng vết
trong sữa bị [7].
SVTH: Hồng Dương Thụy Đan

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

10


Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ sữa tươi gồm hai dây chuyền: sữa cô đặc không đường và phơ mai ủ chín
dạng mềm Camembert

➢ Vitamin
Các vitamin trong sữa được chia làm hai nhóm:
- Các vitamin hịa tan trong nước: B1, B2, B3, B4, B5, B6, C,…
- Các vitamin hòa tan trong chất béo: A, D, E,….
Bảng 2. 2 Hàm lượng một số vitamin trong sữa bò [7]
Vitamin

A (retinol)

mg/l
0,3

Vitamin

mg/l

B12 (cyanocobalamin) 0.005

D (calciferol) 0,001 B3 (nicotinamit)

1

E (tocoferol)
B1(thiamin)

3
20

1,4
0,4

B5 (acid pantothenic)
C ( acid ascorbic)

➢ Hormone
Hormone do các tuyến nội tiết tiết ra và giữ vai trị quan trọng trong q trình sinh
trưởng của động vật. Hàm lượng trung bình prolactine trong sữa bị là 50 µg/l, trong sữa

non là 230 µg/l [7].
➢ Các hợp chất khác
Trong sữa bò còn chứa các chất khí, chủ yếu là CO2, O2, N2. Tổng hàm lượng của
chúng chiếm 5 ÷ 6 % thể tích sữa. Các chất khí trong sữa tồn tại ở ba dạng: dạng hịa tan,
dạng liên kết hóa học với các chất khác và dạng phân tán: CO2: 50 ÷ 70%, O2: 5 ÷ 10% và
N2: 20 ÷ 30% [7].
- Sắc tố của sữa:
Sữa và mỡ sữa có màu là do sự có mặt của nhóm carotenoid mà đại diện là carotin.
Trong sữa có sắc tố màu xanh là clorofin. Màu xanh vàng của nước sữa (whey – nước
sữa hoặc huyết thanh) là do lactoflavin (vitamin, B2). Màu trắng của sữa là do sự khuếch
tán ánh sáng bởi các mixen protein [8].
- Các chất hóa học khác: chất kháng sinh, chất tẩy rửa, thuốc bảo vệ thực vật, kim loại
nặng, nguyên tố phóng xạ, nitrate, độc tố vi sinh vật
Những hợp chất trên trong sữa ở dạng vết, bị nhiễm vào từ nguồn thức ăn động vật, từ
thiết bị và dụng cụ chứa sữa, môi trường chuồng trại hoặc do các vi sinh vật trong sữa
tổng hợp nên [7].
2.1.1.2. Tính chất vật lý của sữa
SVTH: Hoàng Dương Thụy Đan

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

11