Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sữa tiệt trùng có đường và phô mai ủ chín

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN SỮA TỪ NGUYÊN LIỆU SỮA
TƯƠI GỒM HAI DÂY CHUYỀN:
- SỮA TIỆT TRÙNG CĨ ĐƯỜNG

- PHƠ MAI Ủ CHÍN
Sinh viên thực hiện: BÙI THỊ THÚY

Đà Nẵng – Năm 2019

i


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tồn thể các thầy cơ giáo trong khoa Hóa,
Ngành Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã tạo điều kiện
cho tôi được học tập và nghiên cứu trong môi trường học tập khoa học, giúp cho tơi có
kiến thức vững vàng trước khi bước vào đời. Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn sự
chỉ bảo tận tình của cơ giáo Mạc Thị Hà Thanh là người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ
bảo trong suốt q trình hồn thành đồ án tốt nghiệp này.
Trong q trình làm đồ án của mình, ngồi sự nổ lực của bản thân, tôi cũng đã
nhận được nhiều sự giúp đỡ từ bạn bè và các anh chị khóa trên, đã chia sẻ tài liệu, kiến
thức cũng như kinh nghiệm, bên cạnh đó cũng khơng thể thiếu sự quan tâm chỉ bảo tận
tình của các thầy cơ trong bộ mơn Cơng nghệ Thực phẩm, đã giúp tơi có thể hồn
thành tốt nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp của mình. Tơi xin hết lòng cám ơn và ghi nhận
những sự giúp đỡ chân thành.
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 tôi không tránh khỏi những thiếu
sót mong q thầy cơ và bạn bè góp ý.
Tơi xin chân thành cám ơn.
Đà Nẵng, ngày 09 tháng 12 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Thúy

ii


CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả tính tốn trong đồ án tốt nghiệp này là
trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Các thông tin về 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.
Bố cục trình bày bài thuyết minh, bản vẽ và các giấy tờ quy định cũng được thực
hiện theo đúng quy định của nhà trường.

Đà nẵng, ngày 09 tháng 12 năm 2019.
Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Thúy

iii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................... i

CAM ĐOAN....................................................................................................................... iii
MỤC LỤC .......................................................................................................................... iv
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ - KINH TẾ ........................................................... 2
1.1 Vị trí đặt nhà máy ................................................................................................... 2
1.2 Đặc điểm thiên nhiên .............................................................................................. 2
1.3 Nguồn cung cấp nguyên liệu .................................................................................. 3
1.4 Nguồn cấp điện ........................................................................................................ 3
1.5 Cung cấp nước ......................................................................................................... 3
1.6 Cung cấp hơi nước .................................................................................................. 3
1.7 Cung cấp nhiên liệu ................................................................................................. 3
1.8 Thoát nước ............................................................................................................... 3
1.9 Giao thông vận tải ................................................................................................... 3
1.10 Sự hợp tác hóa ....................................................................................................... 4
1.11 Nguồn cung cấp nguồn nhân lực.......................................................................... 4
1.12 Thị trường tiêu thụ................................................................................................ 4
1.13 Kết luận ................................................................................................................. 4
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM ............................ 5
2.1 Tổng quan về nguyên liệu ....................................................................................... 5
2.1.1 Sữa tươi .............................................................................................................. 5
2.1.2 Nguyên liệu phụ ............................................................................................... 12
2.2 Tổng quan về sản phẩm ........................................................................................ 17
2.2.1 Sữa tiệt trùng có đường.................................................................................... 17
2.2.2 Phơ mai ủ chín Camembert ............................................................................. 18
2.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ............................................................................. 20
2.3.1 Sữa tiệt trùng có đường................................................................................... 20
2.3.2 Phô mai ............................................................................................................ 21
CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ ................ 23
iv

3.1 Phương án thiết kế ............................................................................................... 23
3.1.1 Sữa tươi tiệt trùng có đường ............................................................................ 23
3.1.2 Phơ mai ủ chín Camembert ............................................................................. 24
3.2 Sơ đồ quy trình cơng nghệ .................................................................................... 24
3.3 Thuyết minh quy trình cơng nghệ ....................................................................... 26
3.3.1 Thuyết minh cơng đoạn chung ....................................................................... 26
3.3.2 Quy trình sản xuất sữa tiệt trùng ..................................................................... 28
3.3.3 Quy trình sản xuất phơ mai ủ chín .................................................................. 30
CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT ............................................................. 36
4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy .......................................................................... 36
4.1.1 Năng suất nhà máy........................................................................................... 36
4.1.2 Phân tích kế hoạch sản xuất ............................................................................. 36
4.2 Tính cân bằng vật chất ......................................................................................... 37
4.2.1 Sữa tươi tiệt trùng có đường ............................................................................ 37
4.2.2 Phơ mai ủ chín Cammembert .......................................................................... 41
4.2.3 Tính chung cho cả 2 dây chuyền .................................................................... 47
4.2.4 Tính tỉ trọng .................................................................................................... 47
4.2.5 Tính số hộp, số thùng cần cho hồn thiện sản phẩm ....................................... 48
4.3 Bảng tổng kết ........................................................................................................ 49
CHƯƠNG 5: CHỌN VÀ TÍNH THIẾT BỊ.................................................................. 52
5.1 Các thiết bị sử dụng trong phân xưởng sản xuất ............................................... 52
5.2 Tính tốn thiết bị ................................................................................................... 53
5.2.1 Tính tốn kích thước thùng chứa cho 2 dây chuyền ........................................ 53
5.2.2 Thiết bị lọc ...................................................................................................... 58
5.2.3 Thiết bị định lượng .......................................................................................... 58
5.2.4 Thiết bị xử lý nhiệt.......................................................................................... 59
5.3 Thiết bị cho dây chuyền sản xuất sữa tiệt trùng có đường .............................. 59
5.3.1 Phễu định lượng .............................................................................................. 59
5.3.2 Thiết bị chuẩn hố........................................................................................... 60

5.3.3 Thiết bị bài khí ................................................................................................ 60
5.3.4 Thiết bị đồng hoá ............................................................................................ 61
v


5.3.5 Thiết bị tiệt trùng UHT ................................................................................... 61
5.3.6 Thiết bị chiết rót và đóng hộp ......................................................................... 62
5.3.7 Thiết bị đóng thùng ......................................................................................... 63
5.3.8 Băng tải ........................................................................................................... 63
5.3.9 Thiết bị nghiền đường ...................................................................................... 64
5.4 Thiết bị cho dây chuyền sản xuất phơ mai ủ chín ............................................. 64
5.4.1 Thiết bị chuẩn hố........................................................................................... 64
5.4.2 Thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng..................................................................... 65
5.4.3. Thiết bị hoạt hoá vi khuẩn. ............................................................................. 65
5.4.4 Thiết bị lên men sơ bộ ..................................................................................... 66
5.4.5 Thiết bị thanh trùng ........................................................................................ 67
5.4.6 Thiết bị hoạt hoá men giống ........................................................................... 67
5.5.7 Thiết bị lên men .............................................................................................. 67
5.4.8. Thiết bị đông tụ - tách sơ bộ huyết thanh sữa ................................................. 68
5.4.9 Thiết bị đổ khuôn ............................................................................................ 68
5.4.10 Thiết bị ướp muối ......................................................................................... 69
5.4.11 Thiết bị phun bào tử ...................................................................................... 69
5.4.12 Phòng tàng trữ lạnh ....................................................................................... 70
5.4.13 Phịng ủ chín ................................................................................................. 71
5.4.14 Thiết bị bao gói ............................................................................................. 72
5.4.15 Bơm................................................................................................................ 72
5.4.16 Gàu tải ........................................................................................................... 73
5.4.17 Vít tải ............................................................................................................. 73
5.4.18 Bàn đóng thùng .............................................................................................. 73
5.5 Bảng tổng kết thiết bị ........................................................................................... 74

CHƯƠNG 6: TÍNH NHIỆT - HƠI - NƯỚC ................................................................. 76
6.1 Tính nhiệt ............................................................................................................... 76
6.1.1 Cân bằng nhiệt của thiết bị tiệt trùng UHT, làm nguội ................................... 76
6.1.2 Cân bằng nhiệt của thiết bị thanh trùng, làm nguội ........................................ 78
6.1.3 Cân bằng nhiệt cho thiết bị chứa cream.......................................................... 79
6.1.4 Cân bằng nhiệt cho thiết bị lên men ............................................................... 82
vi


6.2 Tính hơi và nhiên liệu ........................................................................................... 84
6.2.1 Tính tổng lượng hơi sử dụng .......................................................................... 84
6.2.2 Tính nhiên liệu ................................................................................................ 85
6.3 Tính nước .............................................................................................................. 86
6.3.1 Cấp nước .......................................................................................................... 86
6.3.2 Thốt nước ...................................................................................................... 87
CHƯƠNG 7: TÍNH TỔ CHỨC - XÂY DỰNG NHÀ MÁY ........................................ 89
7.1 Sơ đồ tổ chức hành chính .................................................................................... 89
7.2 Chế độ làm việc..................................................................................................... 89
7.3 Tính nhân lực ........................................................................................................ 90
7.3.1 Nhân lực ở các vị trí quản lý và phục vụ hỗ trợ ............................................. 90
7.3.2 Nhân lực tại phân xưởng sản xuất .................................................................. 90
7.4 Đặc điểm khu đất xây dựng nhà máy ................................................................. 91
7.5 Các cơng trình trong nhà máy ............................................................................. 92
7.5.1 Phân xưởng sản xuất chính ............................................................................. 92
7.5.2 Kho nguyên vật liệu ........................................................................................ 93
7.5.3 Kho thành phẩm ............................................................................................... 97
7.5.4 Kho bao bì ........................................................................................................ 99
7.5.5 Gara ơ tơ......................................................................................................... 100
7.5.6 Nhà để xe ...................................................................................................... 101
7.5.7 Phòng chứa dụng cụ cứu hỏa ......................................................................... 101

7.5.8 Nhà ăn ............................................................................................................ 101
7.5.9 Khu hành chính .............................................................................................. 101
7.5.10 Phịng bảo vệ ................................................................................................ 102
7.5.11 Các cơng trình phục vụ sinh hoạt, vệ sinh ................................................... 102
7.5.12 Khu xử lí nước thải ...................................................................................... 103
7.5.13 Trạm biến áp ................................................................................................ 103
7.5.14 Nhà đặt máy phát điện dự phòng ................................................................ 104
7.5.15 Khu cung cấp nước và xử lý nước ............................................................... 104
7.5.16 Đài nước ...................................................................................................... 104
7.5.17 Phân xưởng nồi hơi ..................................................................................... 105
vii


7.5.18 Kho chứa nhiên liệu ..................................................................................... 105
7.5.19 Kho chứa hóa chất ....................................................................................... 106
7.5.20 Phân xưởng cơ khí ....................................................................................... 106
7.5.21 Phân xưởng lạnh .......................................................................................... 106
7.5.22 Bãi nhập hàng .............................................................................................. 106
7.5.23 Bãi xuất hàng ............................................................................................... 106
7.5.24 Đường giao thông trong nhà máy ............................................................... 106
7.5.25 Khu đất mở rộng .......................................................................................... 107
7.5.26 Bảng tổng kết .............................................................................................. 107
7.6 Tính khu đất xây dựng nhà máy........................................................................ 108
7.6.1 Diện tích khu đất ........................................................................................... 108
7.6.2 Tính hệ số sử dụng Ksd.................................................................................. 108
CHƯƠNG 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM .............. 110
8.1 Mục đích kiểm tra sản xuất và sản phẩm ........................................................ 110
8.2 Kiểm tra nguyên liệu đầu vào ........................................................................... 110
8.3 Kiểm tra các công đoạn trong quy trình sản xuất và chất lượng sản phẩm ..... 111
CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP .......................... 115

9.1 An tồn lao động.................................................................................................. 115
9.1.1 Ngun nhân gây ra tai nạn lao động ............................................................ 115
9.1.2 Các biện pháp hạn chế tai nạn lao động ........................................................ 115
9.1.3. Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động ................................................... 115
9.2Vệ sinh công nghiệp ............................................................................................. 117
9.2.1 Vệ sinh cá nhân cơng nhân ............................................................................ 117
9.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị .............................................................................. 117
9.2.3 Vệ sinh xí nghiệp ........................................................................................... 118
9.2.4 Xử lý nước thải ............................................................................................. 118
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................. 120

viii


DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Bảng nhiệt độ trung bình hàng tháng .............................................................. 2
Bảng 2.1 Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa ….…………………………... …5
Bảng 2.2 Hàm lượng các chất trong sữa bò (% khối lượng) . ......................................... 6
Bảng 2.3 Các chỉ tiêu hóa lý và cảm quan của sữa tươi ................................................. 9
Bảng 2.4 Chỉ tiêu vi sinh về giới hạn nhiễm khuẩn trong sữa tươi ................................ 9
Bảng 2.5 Chỉ tiêu chất lượng đường theo TCVN 6958:2001 ....................................... 12
Bảng 2.6 Chỉ tiêu hóa lỹ của sữa bột gầy (TCVN 5538:2002) ..................................... 13
Bảng 2.7 Chỉ tiêu nước theo TCVN 5502:2003 ............................................................ 14
Bảng 2. 8 Tiêu chuẩn chất ổn định, phụ gia (TCVN 6471-98) ..................................... 16
Bảng 2.9 Chỉ tiêu cảm quan và hóa lý .......................................................................... 17
Bảng 2.10 Chỉ tiêu vi sinh ............................................................................................. 18
Bảng 2.11 Phân loại phơ mai theo q trình ủ chín ..................................................... 18
Bảng 2.12 Chỉ tiêu về chất lượng của phô mai ............................................................. 19

Bảng 3.1 Một số điểm khác nhau của quá trình tiệt trùng trong và ngồi bao bì...... ..23
Bảng 4.1 Biểu đồ nhập liệu của nhà máy …………………………………………….36
Bảng 4.2 Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy ........................................................ 37
Bảng 4.3 Tỉ lệ hao hụt dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng có đường .................... 38
Bảng 4.4 Hao hụt của nguyên liệu qua các công đoạn .................................................. 41
Bảng 4.5 Bảng tổng kết nguyên liệu vào và ra mỗi công đoạn ..................................... 50
Bảng 4.6 Bảng tổng kết nguyên liệu phụ ...................................................................... 51
Bảng 4.7 Tổng kết bao bì cho 2 chứa sản phẩm ............................................................ 51
Bảng 5.1 Bảng dự kiến các thiết bị sử dụng trong phân xưởng sản xuất…………... 52
Bảng 5. 2 Các thùng chứa.............................................................................................. 57
Bảng 5.3 Thông số kỹ thuật của thiết bị lọc .................................................................. 58
ix


Bảng 5.4 Thông số kỹ thuật ưu lượng kế MAG – LOW 650 ........................................ 59
Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật của thiết bị xử lý nhiệt...................................................... 59
Bảng 5.6 Thông số kỹ thuật của phễu định lượng ......................................................... 60
Bảng 5. 7 Thơng số kỹ thuật của thiết bị chuẩn hóa ..................................................... 60
Bảng 5.8 Thông số kỹ thuật của thiết bị bài khí ............................................................ 61
Bảng 5.9 Thơng số kỹ thuật của thiết bị đồng hóa ........................................................ 61
Bảng 5. 10 Thơng số kỹ thuật của thiết bị tiệt trùng ..................................................... 62
Bảng 5.11 Thông số kỹ thuật của thiết bị chiết rót, đóng nắp ...................................... 62
Bảng 5.12 Thông số kỹ thuật của thiết bị đóng thùng ................................................... 63
Bảng 5.13 Thơng số kỹ thuật của băng tải .................................................................... 64
Bảng 5.14 Thông số kỹ thuật của thiết bị nghiền .......................................................... 64
Bảng 5. 15 Thông số kỹ thuật của thiết bị đồng hóa ..................................................... 65
Bảng 5.16 Thơng số kỹ thuật của thiết bị trao đổi nhiệt ............................................... 65
Bảng 5.17 Thông số kỹ thuật của thiết bị lên men sơ bộ .............................................. 66
Bảng 5. 18 Thông số kỹ thuật thiết bị thanh trùng ........................................................ 67
Bảng 5.19 Thông số kỹ thuật của thiết bị đông tụ ......................................................... 68

Bảng 5.20 Thông số kỹ thuật của thiết bị đổ khuôn ...................................................... 69
Bảng 5.21 Thông số kỹ thuật của thiết bị ướp muối ..................................................... 69
Bảng 5.22 Thông số kỹ thuật của thiết bị phun bào tử .................................................. 70
Bảng 5.23 Thông số kỹ thuật của thiết bị bao gói phơ mai ........................................... 72
Bảng 5.24 Thông số kỹ thuật của bơm ......................................................................... 72
Bảng 5. 25 TSKT của bơm áp lực ................................................................................. 72
Bảng 5.26 Bảng tổng kết thiết bị dùng trong phân xưởng sản xuất .............................. 74
Bảng 6.1 Lượng hơi cần sử dụng cho các thiết bị………………………………….. 84
Bảng 7.1 Các ngày nghỉ trong năm………………………………………………….89
Bảng 7.2 Nhân lực ở các vị trí quản lý và phục vụ hỗ trợ ............................................. 90
Bảng 7.3 Bảng tổng kết phân phối nhân lực tại vị trí trong nhà xưởng ........................ 90
x


Bảng 7.4 Thông số kĩ thuật silo tank trữ sữa ................................................................ 94
Bảng 7.5 Thông số kỹ thuật của thiết bị làm lạnh ........................................................ 94
Bảng 7.6 Nguyên liệu phụ cần dùng ............................................................................. 95
Bảng 7.7 Thông số kĩ thuật của nồi hơi ....................................................................... 105
Bảng 7.8 Bảng tổng kết các cơng trình xây dựng trong nhà máy ............................... 107
Bảng 8.1 Bảng tổng kết kiểm tra trong các giai đoạn của quy trình sản xuất ……...112
Bảng 8.2 Bảng tổng kết chỉ tiêu kiểm tra chất lượng sản phẩm ................................. 114

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Sữa tươi ............................................................................................................ 5
Hình 2.2 Cấu trúc micelle của casein .............................................................................. 7
Hình 2.3 Lactococcus cremoris .................................................................................... 15
Hình 2.4 Vi khuẩn Leuconostoc..................................................................................... 15
Hình 2. 5 Penicilium camemberti ................................................................................. 15
Hình 2.6 Sữa tiệt trùng .................................................................................................. 17
Hình 2.7 Phơ mai Camembert ....................................................................................... 19

Hình 2. 8 Biểu đồ tình hình sản xuất phơ mai trên thế giới .......................................... 21
Hình 3. 1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ phơ mai camembert và sữa tiệt trùng có đường từ
sữa tươi ………………………………………………………………………….. 26
Hình 5. 1 Thùng cân bằng………………………………………………………….. 53
Hình 5. 2 Silo chứa đường ............................................................................................. 55
Hình 5.3 Thiết bị lọc thủy ............................................................................................. 58
Hình 5.4 Lưu lượng kế MAG – LOW ......................................................................... 59
Hình 5.5 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng ........................................................................... 59
Hình 5.6 Phếu định lương ............................................................................................. 60
Hình 5. 7 Thiết bị chuẩn hóa ........................................................................................ 60
Hình 5.8 Thiết bị bài khí chân khơng .......................................................................... 61

xi


Hình 5.9 Thiết bị đồng hóa ........................................................................................... 61
Hình 5.10 Thiết bị tiệt trùng UHT ............................................................................... 62
Hình 5.11 Máy chiết rót, đóng nắp ............................................................................... 62
Hình 5.12 Thiết bị đóng thùng .................................................................................... 63
Hình 5.13 Băng tải ........................................................................................................ 64
Hình 5.14 Thiết bị nghiền đường ................................................................................. 64
Hình 5. 15 Thiết bị chuẩn hóa .................................................................................... 65
Hình 5.16 Thiết bị trao đổi nhiệt ................................................................................... 65
Hình 5.17 Thiết bị hoạt hóa .......................................................................................... 66
Hình 5. 18 Thiết bị lên men sơ bộ ................................................................................. 66
Hình 5. 19 Thiết bị thanh trùng, làm nguội .................................................................. 67
Hình 5.20 Thiết bị đơng tụ ........................................................................................... 68
Hình 5.21 Thiết bị đổ khn ......................................................................................... 69
Hình 5.22 Thiết bị ướp muối ........................................................................................ 69
Hình 5.23 Thiết bị phun bào tử .................................................................................... 70

Hình 5.24 Giá để phơ mai ............................................................................................. 70
Hình 5.25 Thiết bị bao gói phơ mai ............................................................................ 72
Hình 5. 26 Bơm ly tâm ................................................................................................. 72
Hình 5. 27 Bơn áp lực ................................................................................................... 72
Hình 5.28 Vít tải ........................................................................................................... 73
Hình 5.29 Gàu tải .......................................................................................................... 73
Hình 6.1 Nồi hơi LH 02 ………………………………………………………..

xii

85


DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU:
H: Chiều cao
D: Đường kính
L x W x H: Dài x Rộng x Cao
R: Bán kính
T: Thời gian
t: Nhiệt độ
CHỮ VIẾT TẮT:
FO: Dầu Fuel Oils (còn gọi là dầu Mazut)
DO: Dầu Diesel Oil (còn gọi là dầu Gazole)

xiii


Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm có 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phơ mai ủ chín

Camembert

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời đại phát triển như hiện nay, nền kinh tế nước ta với xu thế hội nhập
quốc tế. Đời sống của người dân được cải thiện, hiểu biết hơn vẫn đề dinh dưỡng và
sức khỏe, do đó nhu cầu khơng cịn là ăn no, ngon mà còn đủ chất. Sữa và các sản
phẩm từ sữa là một trong những loại thực phẩm được quan tâm hàng đầu với mọi lứa
tuổi, bởi giá trị dinh dưỡng cao chứa đầy đủ các nhóm chất cần thiết cho cơ thể như
protein, lipit, đường, vitamin và các khoáng chất. Tuy nhiên sữa tươi rất dễ hư hỏng và
thời gian bảo quản rất ngắn, vì vậy việc áp dụng phương pháp bảo quản và chế biến
thành những sản phẩm từ sữa để nâng cao chất lượng và tăng thời gian bảo quản đóng
vai trị vơ cùng quan trọng.
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhiều phương pháp bảo quản
tiên tiến lại thúc đẩy ngành sữa ở Việt Nam phát triển mạnh mẽ, sản phẩm chế biến từ
sữa rất phong phú và đa dạng như: sữa thanh trùng, sữa tiệt trùng, sữa đặc, sữa chua,
kem…và một sản phẩm từ sữa đang dần được biết đến, ưu chuộng được xem là mặt
hàng tiềm năng là phô mai lại hầu như là sản phẩm nhập khẩu, các nhà máy chế biến
sữa sản xuất dường như rất ít ỏi…
Ngoài ra, số lượng kỹ sư thực phẩm ra trường càng nhiều, các nhà máy chế biến
sữa còn hạn chế. Cùng với đó là các trang trại bị sữa trong những năm gần đây được
xây dựng và phát triển mạnh mẽ đạt chất lượng quốc tế, đây là điều kiện đáp ứng nhu
cầu về nguồn nguyên liệu sữa sạch cho nhà máy chế biến sữa, đồng thời tăng thu nhập
tương đối cao cho người nơng dân.
Vì vậy việc xây dựng nhà máy chế biến sữa là cần thiết để vừa phục vụ nhu cầu
tiêu dùng, vừa giải quyết công ăn việc làm, vừa tạo ra những sản phẩm có giá trị mang
thương hiệu Việt vươn ra Quốc tế. Từ nhu cầu thực tế đó, tơi đã lựa chọn đề tài tốt
nghiệp là: Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền:
-

Sữa tiệt trùng có đường
Phơ mai ủ chín

Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Thúy

Giáo viên hướng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh

1


Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm có 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phơ mai ủ chín
Camembert

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ - KINH TẾ

1.1 Vị trí đặt nhà máy
Việc lựa chọn vị trí xây dựng nhà máy sữa có ảnh hưởng rất lớn đến sự tồn tại
của nhà máy, vì vậy khi xây dựng nhà máy cần đảm bảo những yêu cầu sau:
-

Vị trí nhà máy gần nguồn nguyên liệu và thị trường tiêu thụ
Giao thông vận tải thuận lợi

-

Cung cấp điện và nhiên liệu dễ dàng

-

Cấp thoát nước thuận lợi

Nguồn nhân lực dồi dào
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 lực, lựa chọn địa điểm nhà
-

máy đặt tại khu công nghiệp Biên Hịa 2, phường An Bình, thành phố Biên Hòa, Đồng
Nai. Nằm trong khu vực tứ giác kinh tế trọng điểm phía Nam (Tp.Hồ Chí Minh, Bình
Dương, Bà Rịa-Vũng Tàu, Đồng Nai) [1].
1.2 Đặc điểm thiên nhiên
Điều kiện tự nhiên:
- Khí hậu: Khí hậu Đồng Nai là khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo
- Nhiệt độ khơng khí trung bình hàng năm là 32℃
- Tháng nóng nhất trong năm là tháng Ba, thông thường tháng Giêng là các tháng
lạnh nhất trong Biên Hòa, với nhiệt độ trung bình 31℃
Bảng 1.1 Bảng nhiệt độ trung bình hàng tháng [2]
Tháng 1
Ttb (℃)

31

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

33

34

34

33

33

32

32

31

31

31

31

-Độ ẩm khơng khí:
Cũng như các yếu tố khác, độ ẩm biến đổi rõ rệt theo mùa. Độ ẩm trung bình
mùa khơ thấp hơn mùa mưa từ 10 – 12%. Độ ẩm tương đối của khơng khí trung bình
năm từ 80 – 82%. Độ ẩm trung bình mùa khơ từ 74 – 77%, độ ẩm trung bình mùa mưa
từ 86 – 87%.
Gió và hướng gió: hướng gió thịnh hành trong năm ở Biên Hòa là hướng Tây Nam, tần suất (12,6 – 13%). Tốc độ gió trung bình ngày thông thường 1,5 – 3m/s(5 –

Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Thúy

Giáo viên hướng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm có 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phơ mai ủ chín
Camembert

10km/h). Hàng ngày gió thể hiện khá rõ tính chất của gió đất – biển, mạnh hơn vào
khoảng từ 10 – 19 giờ và ban đêm phần lớn lặng gió [2].
1.3 Nguồn cung cấp nguyên liệu
Để nhà máy sản xuất ổn định, thì nguyên liệu phải ổn định, với nguyên liệu
chính là sữa tươi cung cấp bởi các trang trại bò sữa ở Đồng Nai, thành phố Hồ Chí
Minh và một số tỉnh lận cận phía Nam. Được chở bằng các xe chở sữa chuyên dụng.
1.4 Nguồn cấp điện
Điện được lấy từ nguồn dây cao thế 35 kv của khu công nghiệp, qua trạm biến

áp của nhà máy chuyển về 220/380 V. Để đảm bảo ổn định cần có máy phát dự phịng.
1.5 Cung cấp nước
Nước trong nhà máy thực phẩm rất quan trọng. Nước được cấp bởi thủy
cục.Tùy vào mục đích sử dụng mà có biện pháp xử lí riêng. Các chỉ số về VSV phải
được tuân theo yêu cầu sản xuất.
Ngoài ra, để đảm bảo cho q trình sản xuất khơng bị dán đoạn khi nguồn nước
thủy cục gặp sự cố, nhà máy có hệ thống giếng khoang và xử lý nước riêng.
1.6 Cung cấp hơi nước
Hơi nước được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau, thơng thường áp suất
hơi là 3at, một số trường hợp lên đến 6at. Lò sử dụng dầu FO làm nhiên liệu đốt.
1.7 Cung cấp nhiên liệu
Dùng dầu FO được cung cấp từ công ty xăng dầu petrolimex. Dùng dầu FO
giảm bụi, ô nhiễm môi trường hơn dùng than.
1.8 Thoát nước
Việc thoát nước là rất cần thiết, nước thải nhà máy chứa nhiều chất hữu cơ, cần
xử lí trước khi thải ra mơi trường bên ngồi. Dùng phương pháp vi sinh để xử lý, xung
quanh nhà máy có hệ thống cống rãnh.
1.9 Giao thông vận tải
Trong khu công nghiệp có mạng lưới giao thơng thuận tiện cho việc đi lại, vận
chuyển nguyên liệu và sản phẩm. Từ khu công nghiệp để phân phối sản phẩm cũng
như nguyên liệu dễ dàng do vị trí nhà máy đặt trong khu cơng nghiệp Biên Hịa II nằm
bên cạnh quốc lộ 1A đây là tuyến đường quan trọng đi qua 4 thành phố lớn: Hà Nội,
Đà Nẵng, TP HCM, Cần Thơ, nối dài từ Lạng Sơn đến Cà Mau. Thuận lợi cho việc
Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Thúy

Giáo viên hướng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh

3

Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm có 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phơ mai ủ chín
Camembert

tiếp nhận nguồn ngun liệu sữa từ khu vực phía Nam, đồng thời phân phối hàng hóa
đến các tỉnh thành trong cả nước.
1.10 Sự hợp tác hóa
Trong khu cơng nghiệp sẵn có nhiều nhà máy với nhiều nhà máy khác nhau,
Đồng Nai là vùng có kinh tế đang phát triển, cách thành phố Hồ Chí Minh – một trong
ba thành phố lớn của cả nước không xa, nên việc hợp tác hóa với các cơ quan xí
nghiệp khác về mặt cung cấp thơng tin, thiết bị, nguyên vật liệu, nhân lực, bán sản
phẩm là thuận lợi. Đặc biệt, đối với ngành công nghiệp chế biến sữa: nhà máy cần có
sự hợp tác lâu bền với các trang trại bò sữa trong khu vực để đảm bảo nguồn nguyên
liệu và dễ dàng trong việc kiểm soát chất lượng.
1.11 Nguồn cung cấp nguồn nhân lực
Đây là khu vực có nhiều khu cơng nghiệp, mơi trường làm việc năng động, thu
hút nhiều nguồn nhân lực ở mọi trình độ khác nhau. Bên cạnh đó, nhà máy sẽ tuyển
dụng đội ngũ cán bộ, kỹ sư,… trên mọi miền đất nước để quản lý, giám sát hoạt động
và vận hành của nhà máy.
1.12 Thị trường tiêu thụ
Sữa là sản phẩm thực phẩm được ưa chuộng cho mọi lứa tuổi, cùng với khu vực
phía Nam được xem là thị trường tiêu thụ tiềm năng, tập trung đơng đúc dân cư có
mức sống khá ổn định. Ngồi ra, cịn hình thành mạng lưới phân phối sản phẩm trên
toàn quốc, xây dựng thương hiệu để vươn xa tầm quốc tế.
1.13 Kết luận
Với những điều kiện thuận lợi về vị trí, đặc điểm tự nhiên, vùng nguyên liệu,
hợp tác hóa, nguồn cung cấp nhiên liệu – nước, thốt nước, giao thơng vận tải, nguồn
nhân cơng, thị trường tiêu thị như trên thì việc xây dựng nhà máy chế biến sữa và các
sản phẩm từ sữa ở Tp Biên Hòa, Đồng Nai là phù hợp và có tính thuyết phục cao. Nhà
máy được xây dựng khơng chỉ giải quyết vấn đề công ăn việc làm, phục vụ nhu cầu
người dân, còn thúc đẩy phát triển chăn ni nơng nghiệp mơ hình cao. Từ đó góp

phần phát triển nền kinh tế của Đồng Nai nói riêng và của cả nước nói chung.

Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Thúy

Giáo viên hướng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh

4


Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm có 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phơ mai ủ chín
Camembert

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUN LIỆU VÀ SẢN PHẨM

2.1 Tổng quan về nguyên liệu
2.1.1 Sữa tươi
2.1.1.1 Giới thiệu về nguyên liệu sữa tươi
Sữa bò tươi là nguyên liệu chính để sản xuất hai sản phẩm: sữa tươi tiệt trùng
có đường và phơ mai ủ chín Camembert.
Sữa bị tươi thường có màu trắng đến màu vàng nhạt, có hương vị rất đặc trưng
và ngọt nhẹ

Hình 2.1 Sữa tươi
2.1.1.2 Tính chất hóa lý
Sữa bị thường có màu từ trắng đến vàng nhạt. Sữa có mùi đặc trưng và vị ngọt
nhẹ. Sữa có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước, có hương vị nhẹ và có mùi ít rõ nét.
Một số chỉ tiêu vật lý được thể hiện ở bảng 2.1.
Bảng 2.1 Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa [3]
Đại lượng

Đơn vị đo

Giá trị

pH

-

6,5 ÷ 6,7

Độ chua

°D

15 ÷ 18

Tỷ trọng

g/cm³

1,028 ÷ 1,036

Điểm đơng đặc

°C

-0,54 ÷ -0,59

Thế oxy hóa khử

V

0,10 ÷ 0,20

Sức căng bề mặt ở 20°C

dynes/cm

50

Độ dẫn điện

1/ohm.cm

0,004 ÷ 0,005

Nhiệt dung riêng

cal/g.°C

0,933 ÷ 0,954

Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Thúy

Giáo viên hướng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh

5


Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm có 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phơ mai ủ chín

Camembert

2.1.1.3 Thành phần và tính chất hóa học của sữa tươi
Trong sữa vẫn có các thành phần chính bao gồm nước, lactose, protein và các
chất béo. Ngồi ra, sữa cịn chứa một số hợp chất khác với hàm lượng nhỏ như các hợp
chất chứa nito phi protein, các vitamin, hormone, các chất màu và khí. Thành phần và
hàm lượng của các loại sữa không giống nhau, chúng luôn thay đổi và phụ thuộc vào
nhiều yếu tố như thời kỳ tiết sữa, thành phần thức ăn, phương pháp vắt sữa, điều kiện
chăn nuôi, sức khỏe, độ tuổi, độ lớn của con vật, loài, giống và nhiều yếu tố khác.
Bảng 2.2 biểu diễn các thành phần chính có trong sữa bò.
Bảng 2.2 Hàm lượng các chất trong sữa bò (% khối lượng) [3].
Thành phần

Khoảng biến thiên

Giá trị trung bình

Nước

85,5 ÷ 89,5

87,5

Tổng chất khơ

10,5 ÷ 14,5

13,0

- Lactose

3,6 ÷ 5,5

4,8

- Protein

2,9 ÷ 5,0

3,4

- Lipid

2,5 ÷ 6,0

3,9

- Khống

0,6 ÷ 0,9

0,8

❖ Nước
Nước tự do chiếm 96 – 97% tổng lượng nước. Nước liên kết chiếm một tỷ lệ
nhỏ, khoảng 3 – 4%. Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào các thành phần nằm
trong hệ keo: protein, các phosphatit, polysacarit.
❖ Đường lactose
Là thành phần chủ yếu của đường chứa trong sữa với hàm lượng khoảng 50g/l,
tồn tại chủ yếu 2 dạng  (ngậm một nước) và β luôn ở trạng thái cân bằng theo tỉ lệ

nhất định trong điều kiện nhiệt độ nhất định. Sữa động vật là nguồn cung cấp lactose
tự nhiên duy nhất. Lactose khi bị thủy phân tạo ra các phân tử glucose và một phân tử
galactose [3].
C12 H22O11 + H2O

→

C6H12O6 + C6H12O6

❖ Protein
Nhóm hợp chất hữu cơ quan trọng nhất của sữa là protein. Hàm lượng protein
của các loại sữa không chênh lệch nhiều, chúng thường nằm trong khoảng 2,9 ÷ 5%.
Riêng đối với sữa bị hàm lượng protein khoảng 3,3 ÷ 3,5%.
Các protein của sữa là những protein hồn thiện. Trong thành phần protein của
sữa có đến 19 loại acid amin khác nhau, trong đó có đầy đủ các acid amin không thay
Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Thúy

Giáo viên hướng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh

6


Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm có 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phơ mai ủ chín
Camembert

thế được: valine, leucine, isoleucine, methyonine, treonine, phenylalanine, triptophan
và lysine.
Trong sữa có 3 loại protein chủ yếu: casein có khoảng 75 ÷ 85%, lactalbumin
chiếm khoảng 6%, lactoglobulin chiếm khoảng 12% trong tồn bộ lượng protein có
trong sữa và còn một vài loại protein khác nhưng hàm lượng không đáng kể [3].

Casein không tồn tại tự do trong sữa nhưng tồn tại dưới dạng các hạt micelle có
kích thước từ 0,2 m ÷ 0,4 m. Mỗi micelle do khoảng 400 ÷ 500 tiểu micelle tạo
thành. Tiểu micelle có dạng hình cầu, đường kính dao động 10 ÷ 15 nm, liên kết với
nhau nhờ hàm lượng Ca2+ có trong sữa [3].
.
A - tiểu micelle
B - đầu ưa nước của κ-casein
C - phosphate
D - κ-casein
Hình 2.2 Cấu trúc micelle của casein
❖ Chất béo
Chất béo của sữa được coi là thành phần quan trọng. Về mặt dinh dưỡng, chất
béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hịa tan trong chất béo. Đối với
các sản phẩm sữa lên men thì chất béo ảnh hưởng đến trạng thái và mùi vị của sản
phẩm. Chất béo của sữa có hai loại:
Chất béo đơn giản (glycerit và sterit): có hàm lượng 35 - 45g/l gồm acid béo no
và không no (acid oleic, acid palmitic, acid stearic).
Chất béo phức tạp: thường có chứa một ít P, N, S trong phân tử. Tên gọi chung
là phosphoaminolipit, đại diện là lexitin và xephalin.
❖ Khoáng
Hàm lượng chất khống trong sữa dao động từ 8 ÷ 10 g/l [3]. Các muối trong
sữa tồn tại ở dạng hòa tan hoặc dung dịch keo (kết hợp với casein).
Trong số các nguyên tố khoáng trong sữa, canxi, phospho và magie chiếm hàm
lượng cao nhất. Một phần chúng tham gia vào cấu trúc micelle, phần còn lại tồn tại
dưới dạng các muối hịa tan.
Các ngun tố khống khác như kali, natri, clo… đóng vai trị chất điện ly
(electrolyte). Cùng với lactose, chúng góp phần cân bằng áp lực thẩm thấu của sữa
Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Thúy

Giáo viên hướng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh

7


Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm có 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phơ mai ủ chín
Camembert

trong bầu vú động vật với áp lực máu. Khi con vật bị viêm vú, hoặc cuối chu kỳ tiết
sữa, hàm lượng NaCl tăng vọt làm sữa có vị mặn.
Ngồi ra, sữa cịn chứa các ngun tố khác như Zn, Fe, I, Cu, Mo… Chúng cần
thiết cho quá trình dinh dưỡng của con người. Một số nguyên tố độc hại như Pb, As…
đôi khi cũng được tìm thấy ở dạng vết trong sữa bị.
❖ Vitamin
Vitamin trong sữa được chia thành 2 nhóm:
- Vitamin tan trong nước: B1, B2, B3, B5, B6, B12, C, PP…Trong đó hàm
lượng vitamin nhóm B thường ổn định, do chúng được tổng hợp chủ yếu nhờ các vi
khuẩn trong ngăn thứ nhất dạ dày động vật nhai lại và không phụ thuộc vào điều kiện
ngoại cảnh.
- Vitamin tan trong chất béo: A, D, E… chịu ảnh hưởng sâu sắc bởi thành phần
thức ăn và điều kiện thời tiết.
❖ Enzyme
Các enzym có bản chất là các protein có khả năng kích hoạt các phản ứng hóa
học và ảnh hưởng đến giai đoạn và tốc độ của phản ứng. Enzyme xúc tác phản ứng mà
không bị biến đổi về lượng nên được gọi là xúc tác sinh học. Hai yếu tố ảnh hưởng
mạnh đến tính chất của enzyme là nhiệt độ và pH. Nhiệt độ thích hợp của enzyme là
25 ÷ 50 °C, nhiệt độ thấp làm ngừng hoạt động của enzyme, nhiệt độ cao làm phân
hủy enzyme. Trong sữa có nhiều loại enzyme khác nhau, một số loại là nguyên nhân
gây biến đổi thành phần hóa học của sữa, từ đó làm giảm chất lượng hoặc làm hư hỏng
sữa; một số loại như lactoperoxydase, lysozyme có vai trị kháng khuẩn, tham gia vào
việc ổn định sữa tươi trong quá trình bảo quản trước khi chế biến.

❖ Các hợp chất khác
Ngoài ra, trong sữa bị cịn chứa các loại chất khí: CO2, N2, O2 … chiếm 5 ÷ 6%
thể tích sữa, thường tồn tại ở ba dạng hịa tan, dạng liên kết hóa học với các chất khác
và dạng phân tán.
Thỉnh thoảng trong sữa người ta phát hiện các hợp chất hóa học khác như: chất
kháng sinh, chất tẩy rửa, pesticide, kim loại nặng, nguyên tố phóng xạ, độc tố vi sinh
vật, nitrat… gây độc cho người sử dụng. Vì vậy sữa nguyên liệu cần được kiểm soát
chất lượng nghiêm ngặt từ cánh đồng cho đến khi vào nhà máy để đảm bảo chất lượng
sữa là tốt nhất [3].
2.1.1.4 Một số chỉ tiêu hóa lý, cảm quan và vi sinh của sữa
Sữa tươi có một chỉ tiêu về hóa lý và cảm quan ở bảng 2.3
Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Thúy

Giáo viên hướng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh

8


Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm có 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phơ mai ủ chín
Camembert

Bảng 2.3 Các chỉ tiêu hóa lý và cảm quan của sữa tươi [3]
Đại lượng

Giá trị, trạng thái
Chỉ tiêu hóa lý

pH

6,5 ÷ 6,7

Độ chua (oT)

16 ÷ 18

Tỷ trọng (kg/l)

1,028 ÷1,036

Thế oxy hóa khử (V)

0,10 ÷ 0,20

Sức căng bề mặt ở 20C (dynes/cm)

50

Độ dẫn điện (1/ohm.cm)

0,004 ÷ 0,005

Nhiệt dung riêng (Cal/g.C)

0,933 ÷ 0,954
Chỉ tiêu cảm quan

Màu

Từ trắng đục, kem nhạt đến hơi vàng

Mùi

Mùi đặc trưng, khơng có mùi lạ

Vị

Vị ngọt nhẹ, khơng có vị lạ

Trạng thái

Đồng nhất, khơng phân lớp

Tạp chất nhìn bằng mắt thường

Khơng có

Bảng 2.4 Chỉ tiêu vi sinh về giới hạn nhiễm khuẩn trong sữa tươi [4]
Tên chỉ tiêu

Giới hạn tối đa cho phép
n

c

Số lượng vi khuẩn tổng số đến
được tại 30oC tối đa

M

Phân loại chỉ tiêu

<3,0 x 105
A
CFU/ml

Số lượng vi khuẩn tổng số đến
5
được tại 30oC tối đa
Vi sinh vật gây bệnh

m

2

500

2000

Khơng có

A
A

Ghi chú:
- n: Số đơn vị mẫu lấy từ lô hàng kiểm tra
- c: Số đơn vị mẫu tối đa có kết quả nằm giũa m và M
- m: mức giới hạn mà các kết quả không vượt qua mức này là đạt
- M: mức giới hạn tối đa mà không mẫu nào được phép vượt qua
- Chỉ tiêu loại A: bắt buộc phải thử nghiệm để đánh giá hợp quy
Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Thúy

Giáo viên hướng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh

9


Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm có 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phơ mai ủ chín
Camembert

2.1.1.5 Hệ vi sinh vật trong sữa
Hệ vi sinh vật trong sữa có thể được chia thành hai nhóm chính:
❖

Procaryote

Đây là nhóm vi sinh vật có nhân chưa hồn chỉnh. Số lượng vi khuẩn của sữa
bị tươi sau khi vắt có thể dao động từ vài nghìn đến vài triệu khuẩn lạc trong 1ml sữa.
các vi khuẩn thường gặp là:
- Vi khuẩn Lactic:
- Vi khuẩn Coliform
-

Vi khuẩn sinh acid butyric
Vi khuẩn Propionic

-

Vi khuẩn gây thối

-

❖

Eucaryote
Đây là nhóm vi khuẩn có nhân hồn chỉnh. Hai đại diện chính là:
-

Nấm men
Nấm sợi

2.1.1.6 Vận chuyển và bảo quản sữa
Sữa tươi lấy từ các trạm thu mua phải: Được lấy từ những con bị khỏe mạnh,
khơng chứa vi khuẩn gây bệnh. Sữa có mùi tự nhiên, khơng có mùi vị lạ, không chứa
kháng sinh, chất tẩy rửa.
Bảo quản sữa tươi nguyên liệu ở nhiệt độ từ 2oC đến 6oC bằng các thiết bị, dụng
cụ chuyên dụng đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
Thời gian bảo quản và vận chuyển sữa tươi nguyên liệu đến cơ sở chế biến
không quá 48 giờ tính từ thời điểm bắt đầu vắt sữa.
Sữa tươi nguyên liệu được vận chuyển trong xe lạnh chuyên dùng cho thực
phẩm, đảm bảo chất lượng và an toàn vệ sinh cho sản phẩm [3].
2.1.1.7 Các quá trình biến đổi của sữa tươi trong bảo quản và chế biến
❖ Biến đổi trong bảo quản
Chất béo và protein sữa bị thay đổi hóa học trong q trình bảo quản. Những
thay đổi này có 2 dạng: sự ơi hóa và sự phân giải lipit. Sản phẩm tạo nên có mùi khó
chịu và thường xảy ra đối với bơ sữa và bơ.
Sự ôi hóa chất béo: xảy ra tại các nối đôi của các acid béo không no tạo nên mùi
kim loại, trong đó lecithin là chất dễ tấn cơng nhất.

Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Thúy

Giáo viên hướng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh

10


Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm có 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phơ mai ủ chín
Camembert

Sự ơi hóa protein: do sự ôi hóa amino acid dưới tác dụng của ánh sáng, gây ra
mùi khó chịu. Chỉ một vài phút để dưới ánh sáng cũng đủ gây ra phản ứng này, do đó
sữa khơng nên để trực tiếp dưới ánh sáng.
Sự phân giải lipit: là sự phân cắt chất béo thành glycerol và acid béo, tạo mùi
vị chua, mùi này gây ra bởi sự hiện diện của các acid béo tự do thấp phân tử. Sự phân
cắt này tạo ra dưới tác dụng của enzyme lipase. Tuy nhiên q trình này khơng xảy ra
cho đến khi lớp màng của hạt béo bị phá hủy và chất béo bị lộ ra.
Trong công nghệ sữa sự phá hủy màng rất dễ xảy ra dưới tác dụng cơ học như:
bơm, khuấy, đánh sữa… Để tránh xảy ra quá trình này sữa nên được thanh trùng ở
nhiệt độ cao để phân hủy enzyme lipase [3].
❖ Biến đổi trong chế biến
• Biến đổi trong q trình tiệt trùng
Biến đổi hoá học

-

Một số vitamin bị phân huỷ, đặc biệt là vitamin B1 (từ 20 – 50%), B2 và C (có
thể lên đến 100%).
Các hợp chất khử như đường lactose tác dụng với những chất chứa nhóm NH2
theo phản ứng Maillard ở nhiệt độ cao hình thành nên các hợp chất khử và chất màu.
Một số protein trong sữa có thể bị biến tính một phần, tuy nhiên biến đổi này
không ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng của sữa tiệt trùng [3].

Biến đổi cảm quan: Sau quá trình tiệt trùng, màu sắc sữa trở nên sậm hơn, sản
phẩm thoảng mùi caramel và mùi nấu [3].
- Biến đổi sinh hóa trong q trình lên men sữa
-

Dưới tác dụng của hệ vi sinh vật, lactose bị biến đổi thành nhiều thành phần
khác nhau, quan trọng nhất là tạo thành acid lactic trong quá trình lên men sữa.
C12H22O11.H2O

→

4CH3CHOH-COOH

Acid lactic này dưới tác dụng của một số vi khuẩn đặc biệt tạo thành acid
propionic hay acid butyric.
3CH3-CHOH-COOH

→

(Acid lactic)
2CH3-CHOH-COOH

2CH3-CH2-COOH + CH3-COOH + CO2 + H2O
(Acid propionic)

→

CH3-(CH2)2-COOH + 2CO2 + 2H2

Trong đó quá trình lên men butyric, propionic là quá trình biến đổi khơng có lợi

cho sữa, ngồi 2 loại trên, một lượng nhỏ các acid acetic, acid caprolic, ethanol, và các
chất khí được tạo thành... là nguyên nhân gây nên mùi vị khó chịu làm giảm chất
lượng của sữa [9].
Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Thúy

Giáo viên hướng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh

11


Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm có 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phơ mai ủ chín
Camembert

❖ Biến đổi trong q trình lên men phơ mai
• Biến đổi sinh hóa
Trong sản xuất phơ mai, q trình sinh học xảy ra trong hai giai đoạn:
-

Giai đoạn 1
Bao gồm tất cả các quá trình từ sữa nguyên liệu đến khi tạo thành phô mai, từ

thể keo → gel. Giai đoạn lên men.
Sự đông tụ sữa bằng renin là quan trọng nhất. Kết quả tạo thành Calci paracaseinate
dưới dạng gel.
-

Giai đoạn 2: là quá trình chín sinh học
+ Biến đổi sinh học

Các vi sinh vật có trong khối động tụ bao gồm nhóm vi khuẩn, nấm men, nấm

sợi tiếp tục thực hiện quá trình trao đổi chất. Tuy nhiên, tốc độ các biến đổi sinh học
này diễn ra khá chậm do nhiệt độ ủ thấp (12 – 13oC) [3].
+ Biến đổi hoá sinh và hoá học
Lactose sẽ được vi khuẩn lactic tiếp tục chuyển hoá thành acid lactic và nhiều
sản phẩm phụ khác.
Protein bị thuỷ phân do enzyme protease. Trong sản xuất, yêu cầu mức độ thuỷ
phân protein trong q trình ủ chín là sơ bộ để làm tăng khả năng tiêu hố của phơ mai
cho người sử dụng nhưng vẫn giữ được hình dạng và cấu trúc của sản phẩm [3].
Sự phân huỷ một số acid amin tự do trong khối đông và tạo thành các sản phẩm
như NH3, CO2, H2S,…tạo mùi khó chịu cho sản phẩm.
2.1.2 Nguyên liệu phụ
2.1.2.1 Đường
Đây là đường trắng tinh luyện, được sản xuất từ cây mía, đường thơ hoặc các
loại nguyên liệu khác. Mục đích sử dụng đường ở đây là bổ sung vào sữa, tăng độ ngọt
đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng.
Một số chỉ tiêu chất lượng của đường tinh luyện như sau.
Bảng 2.5 Chỉ tiêu chất lượng đường theo TCVN 6958:2001 [5]
Chỉ tiêu

Yêu cầu

Cảm quan

Tinh thể đồng đều, khơng vón cục, màu
trắng, vị ngọt đặc trưng, khơng có mùi, vị lạ.

Hàm lượng saccaroza

≥99,8%

Cường độ màu

≤ 30 ICUMSA

Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Thúy

Giáo viên hướng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh

12