Thiết kế nhà máy chế biến sữa tươi tiệt trùng năng suất 160 tấn sản phẩm mỗi ngày (Full)

Trong tự nhiên hiếm có một loại thực phẩm nào có thành phần dinh dưỡng đầy đủ và hài hòa như sữa tươi. Sữa vừa cung cấp cho con người nguồn năng lượng dồi dào, vừa cung cấp các chất cần thiết cho sự tạo lập cơ thể. Các thành phần chính trong sữa gồm có:

+ Protein trong sữa được tạo thành bởi các amino axit. Có khoảng 20 loại amino axit khác nhau, trong đó có 8 loại cần thiết cho người lớn và 9 loại cần thiết cho trẻ em. Protein trong sữa rất giàu các loại amino axít này, nên có giá trị dinh dưỡng và có hệ số sử dụng cao so với nguồn protein thực vật.

Các protein trong sữa gồm 2 nhóm chính:

* Proteinn hoà tan như: albumin, imunoglobulin, lisozim, lactoferin, lactoperoxydaza

* Protein ở trạng thái keo không bền (casein) gồm một phức hệ mixen hữu cơ của các caseinat và canxi phosphat.

+ Lipit của sữa bao gồm: chất béo, các phosphatit, glicolipit, steroit

Chất béo sữa là một thành phần quan trọng. Về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E). Chất béo tồn tại trong sữa ở dạng hình cầu có kích thước rất nhỏ từ 0,1 – 15µm . Mỗi thể cầu mỡ được bao bọc bởi một lớp màng mỏng. Màng này rất bền, có tác dụng bảo vệ, giữ cho chúng không kết hợp được với nhau và bảo vệ chất béo khỏi bị phân huỷ bởi các enzym có trong sữa và do đó tạo ra mùi ôi.

+ Gluxit: Lactoza chiếm vị trí quan trọng nhất trong gluxit của sữa. Hàm lượng lactoza trong sữa thay đổi từ 3,6 – 5,5%. Lactoza tồn tại trong sữa ở dạng tự do và dạng liên kết với các protein và các gluxit khác. Độ ngọt của lactoza kém sacaroza 30 lần, độ hòa tan trong nước cũng kém hơn. Lactoza là một trong những nguồn năng lượng quan trọng, chúng chuyển thành hợp chất năng lượng cao, có thể tham gia vào tất cả các phản ứng sinh hóa. Ngoài ra chúng còn cung cấp nguyên liệu cho quá trình tổng hợp một số hợp chất hoá học quan trọng trong cơ thể.

+ Trong sữa có nhiều loại vitamin nhưng đều với một hàm lượng tương đối thấp. Các vitamin trong sữa được chia thành 2 nhóm: nhóm hoà tan trong chất béo (A, D, E, K) và nhóm hoà tan trong nước (các vitamin B và C). Các vitamin đóng vai trò hết sức quan trọng trong hoạt động sống của cơ thể.

+ Các chất khoáng trong sữa chiếm khoảng 1%, muối khoáng có trong các dung dịch, trong nước sữa hoặc trong các hợp chất casein. Các muối quan trọng nhất là muối canxi, natri, kali và magie. Chúng có dưới dạng photphat, cloride, citrat và caseinat. Muối kali và muối canxi có nhiều nhất trong sữa thường.

+ Sữa có chứa các enzym thường gặp trong tự nhiên. Các enzym là một nhóm các protein được sinh ra bởi các cơ thể sống. Chúng có khả năng tạo ra các phản ứng hoá học và ảnh hưởng tới quá trình và tốc độ của các phản ứng đó. Các enzym trong sữa bắt nguồn từ bầu vú bò hay từ các vi khuẩn. Các enzym từ bầu vú bò là một thành phần thông thường của sữa và được gọi là enzym gốc. Các enzym từ vi khuẩn đa dạng ở kiểu loại và số lượng, tuỳ thuộc vào bản chất và mật độ vi khuẩn. Một số loại enzym trong sữa được sử dụng để thử nghiệm và kiểm tra chất lượng. Những enzym quan trọng là: peroxidaza, catalaza, photphataza, lipaza.

Như vậy sữa là một sản phẩm thực phẩm rất giàu dinh dưỡng đối với con người và cũng là môi trường lý tưởng cho sự phát triển của vi sinh vật. Chính vì vậy yêu cầu đặt ra đối với việc chế biến và bảo quản sữa là rất nghiêm ngặt.

Ngành công nghiệp sữa ở trên thế giới nói chung và ở Việt nam nói riêng hiện nay đang rất phát triển. Theo số liệu thống kê, tốc độ tăng dân số hàng năm của nước ta vào khoảng 1,35%. Tốc độ tăng trưởng kinh tế năm 2006 là 8,2%, GDP tăng 7,8% và thu nhập bình quân đầu người đạt 715 USD. Cùng với mức sống của người dân dần được nâng cao, nhu cầu sử dụng các sản phẩm thực phẩm có hàm lượng dinh dưỡng cũng tăng lên. Do vậy sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến sữa là một hệ quả tất yếu, phù hợp với xu thế thời đại.

Bên cạnh đó, sữa là một trong những yếu tố cực kỳ quan trọng trong chiến lược phát triển nòi giống, tăng chiều cao, cải thiện thể chất cho người Việt Nam. Do đó việc phát triển chăn nuôi bò sữa và sản xuất sữa rất cần thiết cho việc giải quyết các vấn đề suy dinh dưỡng và bệnh tật cho các nước đang phát triển trong đó có nước ta.

Ngày 26/04/2005 Bộ trưởng Bộ Công nghiệp đã ký Quyết định số 22/2005/QĐ-BCN về việc phê duyệt Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp Sữa Việt Nam đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020. Trong đó bao gồm một số nội dung như sau:

Mục tiêu tổng quát:

Phấn đấu tăng sản lượng sữa toàn ngành trung bình 6 – 7%/năm giai đoạn 2001-2005 và 5-6%/năm giai đoạn 2006 – 2010. [9]

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC VIẾT TẮT ix

DANH MỤC BẢNG x

DANH MỤC CÁC HÌNH xi

MỞ ĐẦU 1

PHẦN 1: LẬP LUẬN KINH TẾ- KĨ THUẬT 6

1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy 6

1.2. Vùng nguyên liệu 7

1.3. Thị trường tiêu thụ 7

1.4. Nguồn cung cấp nước 7

1.5. Nguồn cung cấp điện 8

1.6. Nguồn cung cấp hơi nước 8

1.7. Nguồn cung cấp nhiên liệu 8

1.8. Hệ thống thoát nước 8

1.9. Xử lí nước thải 8

1.10. Giao thông vận tải 9

1.11. Khả năng cung cấp nguồn nhân lực 9

PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU 10

2.1. Giới thiệu về nguyên liệu sữa tươi 10

2.2. Thành phần hoá học của sữa tươi 10

2.1.1. Chất béo 10

2.1.2. Protein. 11

2.1.3. Đường lactoza 12

2.1.4. Các loại muối khoáng 13

2.1.5. Axit hữu cơ 13

2.1.6. Các chất xúc tác sinh học 13

2.1.7. Vi sinh vật trong sữa 14

2.1.8. Nước 15

PHẦN 3: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 16

3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa tươi tiệt trùng có đường 16

3.2. Thuyết minh quy trình 17

3.2.1. Sữa tươi nguyên liệu 17

3.2.2. Các nguyên liệu khác 18

3.2.3. Kiểm tra - thu nhận 21

3.2.4. Làm lạnh bảo quản 21

3.2.5. Ly tâm tách béo và tiêu chuẩn hóa 22

3.2.6. Gia nhiệt 23

3.3.7. Bài khí 23

3.2.8. Đồng hóa 23

3.2.9. Thanh trùng 23

3.2.10. Phối trộn 24

3.2.11. Lọc 24

3.2.12. Đồng hóa lần 2 24

3.2.13. Tiệt trùng UHT 24

3.2.14. Bồn chờ rót 25

3.2.15. Rót và bao gói 25

3.2.16. Sản phẩm 26

PHẦN 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 27

4.1. Thời vụ nguyên liệu 27

4.2. Biểu đồ nhập nguyên liệu 27

4.3. Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy 27

4.5. Tính cân bằng vật chất 28

4.5.1. Số liệu ban đầu 29

4.5.2. Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng có đường 29

4.5.3. Tính cân bằng vật chất cho sữa tươi tiệt trùng không đường 33

PHẦN 5: TÍNH VÀ CHỌN MÁY MÓC THIẾT BỊ 38

1. Xe bồn 38

2. Thiết bị thu nhận sữa tươi 38

3. Thiết bị làm lạnh sau tiếp nhận 39

4. Bồn tạm chứa 39

5. Bồn cân bằng cho thiết bị ly tâm 40

6. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm 40

7. Thiết bị ly tâm 41

8. Bồn cân trung gian 41

9. Thiết bị gia nhiệt 42

10. Thiết bị bài khí 43

11. Thiết bị thống đồng hóa 43

12. Thiết bị thanh trùng 43

13. Bồn chứa sau thanh trùng 43

14. Thiết bị gia nhiệt trước khi trộn 45

15. Thiết bị phối trộn có cánh khuấy 45

16. Bồn trộn 45

17. Bồn chứa sau trộn 46

18. Hệ thống làm lạnh sau trộn 48

19. Thiết bị lọc khi bơm sang thiết bị UHT 48

20. Thiết bị đồng hóa lần 2 48

21. Hệ thống UHT 49

22. Bồn chứa sau UHT 49

23. Máy rót TetraPak 51

24. Hệ thống hoàn thiện sản phẩm 51

PHẦN 6: TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 53

6.1. TÍNH TỔ CHỨC 53

6.1.1. Sơ đồ tổ chức 53

6.1.2. Tính nhân lực 53

6.2. Tính xây dựng 55

6.2.1. Phân xưởng sản xuất chính. 55

6.2.2. Phòng thường trực bảo vệ 55

6.2.3. Khu hành chính 56

6.2.4. Nhà ăn 56

6.2.5. Nhà vệ sinh. phòng giặt là. phòng phát áo quần - bảo hộ lao động 56

6.2.6. Kho thành phẩm 57

6.2.7. Kho nguyên vật liêu và bao bì 58

6.2.8. Trạm biến áp 60

6.2.9. Khu xử lí nước thải 60

6.2.10. Phân xưởng cơ điện 60

6.2.11. Kho nhiên liệu 60

6.2.12. Nhà nồi hơi 60

6.2.13. Nhà đặt máy phát điện 60

6.2.14. Lạnh trung tâm 61

6.2.15. Khu cung cấp nước và xử lí nước 61

6.2.16. Tháp nước 61

6.2.17. Nhà để xe 61

6.2.18. Gara ô tô 61

6.2.19. Nhà để xe chở hàng và xe bồn 61

6.2.20. Kho chứa hóa chất 62

6.3. TÍNH KHU ĐẤT XÂY DỰNG NHÀ MÁY 63

6.3.1. Diện tích khu đất 63

6.3.2. Tính hệ số sử dụng Ksd 63

6.4. THUYẾT MINH TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY 64

PHẦN 7: TÍNH ĐIỆN- HƠI- NƯỚC- LẠNH 66

7.1. TÍNH ĐIỆN 66

7.1.1. Điện dùng cho chiếu sáng 66

7.1.2. Tính công suất động lực 68

7.1.3. Tính điện năng tiêu thụ hằng năm 69

7.2. TÍNH HƠI VÀ NHIÊN LIỆU 71

7.2.1. Tính chi phí hơi 71

7.2.1.1. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt 71

7.2.1.2. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt trước bài khí 72

7.2.1.3. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt trước đồng hóa lần 1 72

7.2.1.4. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình thanh trùng 73

7.2.1.5. Lượng nhiệt cần dung cho quá trình gia nhiệt trước trộn 74

7.2.1.6. Lượng nhiệt dùng cho đồng hóa lần 2 74

7.2.1.7. Lượng nhiệt tiêu tốn trong quá trình tiệt trùng sữa 74

7.2.2. Lượng nhiệt tiết kiệm được 75

7.2.2.1 Lượng nhiệt tiết kiệm được trong công đoạn thanh trùng 75

7.2.2.2. Lượng nhiệt tiết kiệm được trong công đoạn tiệt trùng 75

7.2.3 Nhiên liệu 75

7.3. Chi phí lạnh dùng cho sản xuất 76

7.3.1. Chi phí lạnh cho bảo quản sữa tươi nguyên liệu 76

7.3.2. Chi phí lạnh cho quá trình thanh trùng 76

7.3.2.1. Lượng nước cần cấp để làm nguội sữa là 77

7.3.2.2. Chi phí làm lạnh 77

7.3.3. Chi phí lạnh cho quá trình tiệt trùng 77

7.4. TÍNH NƯỚC 79

7.4.1. Nước dùng cho lò hơi 79

7.4.2. Nước dùng cho sinh hoạt. 79

7.4.3.Nước dùng vệ sinh thiết bị 79

7.4.4. Lượng nước sinh hoạt và vệ sinh cho cả nhà máy trong 1 ngày là 79

7.4.5. Thoát nước Thoát nước có hai loại. 79

PHẦN 8: TÍNH KINH TẾ 80

8.1. VỐN ĐẦU TƯ CHO TÀI SẢN CỐ ĐỊNH . 80

8.1.1. Vốn xây dựng nhà máy 80

8.1.2. Vốn đầu tư cho máy móc, thiết bị 81

8.1.3. Vốn đầu tư cho tài sản cố định 83

8.2. TÍNH LƯƠNG 83

8.3. TÍNH CHI PHÍ SẢN XUẤT TRONG 1 NĂM 84

8.3.1. Chi phí nhiên liêu, năng lượng sử dụng chung 84

8.3.2. Chi phí nguyên vật liệu chính và phụ của từng dây chuyền sản xuất 84

8.4. TÍNH GIÁ THÀNH CHO 1 ĐƠN VỊ SẢN PHẨM 84

8.5. TÍNH HIỆU QUẢ KINH TẾ 87

8.5.1. Tính lãi vay ngân hàng trong 1 năm chọn lãi suất 15%/năm 87

8.5.2. Tính tổng vốn đầu tư 87

8.5.3. Tính doanh thu 87

8.4.4. Thuế doanh thu 88

8.5.5. Lợi nhuận tối đa sau thuế 88

8.5.6. Thời gian hoàn vốn của dự án 88

PHẦN 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY 89

9.1 AN TOÀN LAO ĐỘNG 89

9.1.1. An toàn thiết bị 89

9.1.2. An toàn điện 89

9.1.3. An toàn về hơi 90

9.1.4. Phòng cháy và chữa cháy 90

9.1.5. Các lĩnh vực khác 90

9.2. VỆ SINH NHÀ MÁY 90

9.2.1. Vệ sinh cá nhân 91

9.2.2 Vệ sinh nhà xưởng 91

9.2.3 Chương trình CIP 91

9.2.4 Thông gió cho nhà máy 92

9.2.5 Chiếu sáng 92

9.3. Cấp thoát nước 92

9.3.1. Cấp nước 92

9.3.2. Thoát nước 93

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)