Đồ Án Thiết kế nhà máy chế biến sữa với 3 loại sản phẩm với năng suất: sữa tiệt trùng UHT 120 tấn sản phẩm

MỤC LỤC
Trang
Mở đầu 1
Chương 1: Tổng quan 3
1.1. Giới thiệu về sản phẩm 3
1.1.1. Sữa tiệt trùng UHT 3
1.1.2. Sữa đặc có đường 3
1.1.3. Kem 4
1.2. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy 5
Chương 2: Kỹ thuật – công nghệ 8
2.1. Nguyên liệu 8
2.2. Quy trình công nghệ 12
2.2.1. Quy trình công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng UHT 12
2.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất sữa đặc có đường 15
2.2.3. Quy trình công nghệ sản xuất kem 20
Chương 3: Cân bằng vật chất 24
3.1. Chọn thành phần nguyên liệu và sản phẩm 24
3.1.1. Chọn thành phần nguyên liệu 24
3.1.2. Chọn thành phần sản phẩm 25
3.2. Ước lượng tổn thất qua từng công đoạn 26
3.2.1. Quy trình sản xuất sữa tiệt trùng 26
3.2.2. Quy trình sản xuất sữa đặc có đường 26
3.2.3. Quy trình sản xuất kem 26
3.3. Tính cân bằng vật chất 27
3.3.1. Cân bằng vật chất cho sản phẩm sữa tiệt trùng 27
3.3.2. Cân bằng vật chất cho sản phẩm sữa đặc có đường 34
3.3.3. Cân bằng vật chất cho sản phẩm kem 38
Chương 4: Tính chọn thiết bị 42
4.1. Tính chọn thiết bị chính 42
4.2. Tính chọn thiết bị phụ 55
4.3. Bố trí lịch làm việc của các thiết bị 57
4.4. Ước lượng nguyên liệu sử dụng và diện tích kho bảo quản 59
Chương 5: Tính định mức tiêu hao năng lượng 64
5.1. Tính hơi và chọn nồi hơi 64
5.2. Tính lạnh và chọn máy nén lạnh 70
5.3. Tính nước và chọn hệ thống cung cấp nước 73
5.4. Tính điện 75
Chương 6: Kiến trúc, xây dựng 79
6.1. Chọn diện tích xây dựng 79
6.2. Thiết kế mặt bằng nhà máy 80
Chương 7: Kinh tế – tổ chức 81
7.1. Cơ cấu tổ chức, lao động, tiền lương 81
7.2. Tính vốn đầu tư 84
7.3. Tính giá thành sản phẩm 86
Chương 8: An toàn lao động, phòng cháy chữa cháy 89
8.1. An toàn lao động 89
8.2. Phòng cháy chữa cháy 90
Chương 9: Xử lý nước thải 92
9.1. Sơ đồ xử lý nước thải 92
9.2. Thuyết minh quy trình xử lý nước thải 93
Chương 10: Kết luận 95
Tài liệu tham khảo 96
Phụ lục 98
Phụ lục 1: Lịch làm việc của các thiết bị 98
Phụ lục 2: Hình ảnh một số thiết bị máy móc chính và mặt bằng nhà máy 105
Phụ lục 3: Tiêu chuẩn Việt Nam về sữa tươi tiệt trùng, sữa đặc có đường, kem


BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT

UHT : tiệt trùng nhiệt độ cao trong thời gian ngắn (Ultra High Temparature)
CIP : vệ sinh thiết bị ( Clean In Place)
AMF : chất béo khan ( Anhydrous Milk Fat)
RD : nghiên cứu, phát triển ( Research & Development)
QA : quản lý chất lượng ( Quality Assurance)
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Trang
Bảng 2.1: Các loại phụ gia thực phẩm được dùng 11
Bảng 3.1: Hàm lượng chất khô, béo, đường saccharose trong sữa UHT 25
Bảng 3.2: Hàm lượng chất khô, béo, đường saccharose trong sữa đặc có đường 25
Bảng 3.3: Hàm lượng chất khô, béo, đường saccharose trong kem 25
Bảng 3.4: Tiêu hao nguyên liệu cho 1000kg sữa UHT không đường 28
Bảng 3.5: Tiêu hao nguyên liệu cho 1000kg sữa UHT có đường 30
Bảng 3.6: Tiêu hao nguyên liệu cho 1000kg sữa UHT hương dâu 33
Bảng 3.7: Tổng lượng nguyên liệu tiêu hao cho 120 tấn sữa UHT 33
Bảng 3.8: Khối lượng nguyên liệu và bán thành phẩm đi vào các thiết bị trong
quy trình sản xuất sữa UHT 34
Bảng 3.9: Tiêu hao nguyên liệu cho 1000kg sữa đặc có đường 37
Bảng 3.10: Tổng lượng nguyên liệu tiêu hao cho 144 tấn sữa đặc có đường 37
Bảng 3.11: Khối lượng nguyên liệu và bán thành phẩm đi vào các thiết bị trong
quy trình sản xuất sữa đặc có đường 37
Bảng 3.12: Tiêu hao nguyên liệu cho 1000kg kem 40
Bảng 3.13: Tiêu hao nguyên liệu cho 12 tấn kem 40
Bảng 3.14: Khối lượng nguyên liệu và bán thành phẩm đi vào các thiết bị trong
quy trình sản xuất kem 41
Bảng 4.1: Năng suất thiết bị đồng hóa phụ thuộc vào áp lực đồng hóa 46
Bảng 4.2: Ước lượng khối lượng nguyên liệu cần dùng cho nhà máy 60
Bảng 5.1: Tiêu hao nước, hơi, acid, kiềm cho CIP trong 1 ngày 70
Bảng 5.2: Công suất điện của các thiết bị chính trong nhà máy 75
Bảng 6.1: Kích thước các phân xưởng chính 79
Bảng 6.2: Kích thước các phân xưởng phụ và các công trình khác 80
Bảng 7.1: Phân công lao động phòng sản xuất 82
Bảng 7.2: Phân công lao động phòng phục vụ sản xuất 83
Bảng 7.3: Phân công lao động phòng RD, QA 83
Bảng 7.4: Vốn đầu tư xây dựng 84
Bảng 7.5: Vốn đầu tư thiết bị 85
Bảng 7.6: Chi phí cho 1 năm sản xuất 87

MỞ ĐẦU

Sữa là loại thực phẩm rất phổ biến trên thế giới. Sữa được tiêu thụ mạnh nhất ở các nước Aâu Mỹ. Sở dĩ sữa được ưa chuộng rộng rãi như vậy vì ngoài việc cung cấp năng lượng cho con người, sữa còn cung cấp nhiều chất dinh dưỡng thiết yếu như nước, đạm, đường, béo, vitamin, khoáng chất. Protein sữa là loại protein hoàn hảo nên có giá trị dinh dưỡng cao. Canxi là loại khoáng chất quan trọng nhất trong sữa, đóng vai trò thiết yếu trong việc cải thiện tầm vóc của con người cũng như ngăn ngừa bệnh loãng xương thường gặp ở người lớn tuổi.
Từ sữa tươi, bằng nhiều kỹ thuật chế biến như lên men, cô đặc, sấy, lạnh đông ta có thể sản xuất ra nhiều sản phẩm khác nhau: sữa chua, sữa đặc, sữa bột, kem, bơ, phômai Với giá trị dinh dưỡng cao, sự đa dạng chủng loại sản phẩm, sữa ngày càng đóng vai trò thiết yếu trong cuộc sống, ngành công nghiệp chế biến sữa ngày càng phát triển mạnh.
Việt Nam cũng không nằm ngoài xu hướng chung này. Đất nước có hơn 80 triệu dân, nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm sữa đang tăng mạnh theo sự phát triển kinh tế, sự cải thiện mức sống của người dân. Điều này tạo ra một thị trường đầy tiềm năng cho ngành công nghiệp chế biến sữa nước ta.
Để đẩy mạnh sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến sữa trong nước, giảm bớt lượng sữa nhập khẩu, nhà nước đã có nhiều chính sách khuyến khích hỗ trợ nông dân nuôi bò sữa. Đàn bò sữa tập trung nhiều ở các vùng lân cận thành phố Hồ Chí Minh như Hóc Môn, Củ Chi, Đồng Nai, Bình Dương
Hiện nay, những loại sản phẩm từ sữa được tiêu thụ mạnh nhất ở Việt Nam là sữa tiệt trùng, sữa đặc có đường, sữa chua, sữa bột và kem.
Sữa tiệt trùng là loại thức uống bổ dưỡng, rất tiện lợi khi sử dụng nên đang phát triển mạnh mẽ với nhiều chủng loại, hương vị đa dạng. Hai nhà sản xuất lớn nhất là Vinamilk và Dutch Lady.
Sữa đặc có đường là một sản phẩm đã xuất hiện từ lâu ở nước ta và rất được ưa chuộng. Ngoài cách pha với nước để uống, sữa đặc còn được dùng để làm ra nhiều loại thực phẩm khác như sữa chua, các loại bánh khác nhau. Thị phần lớn nhất vẫn thuộc về hai công ty Vinamilk, Dutch Lady.
Kem là loại sản phẩm rất được ưa chuộng ở nơi có khí hậu nóng bức như Việt Nam. Mặc dù có 3 nhà sản xuất kem chính là Vinamilk, Kinh Đô, Monterosa nhưng thị phần lớn nhất lại thuộc về các cơ sở sản xuất kem nhỏ lẻ thủ công, nhiều nơi không đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.
Trên cơ sở đó, chúng tôi chọn thiết kế nhà máy chế biến sữa với 3 loại sản phẩm với năng suất tương ứng: sữa tiệt trùng UHT 120 tấn sản phẩm/ngày, sữa đặc có đường 144 tấn sản phẩm/ngày, kem 12 tấn sản phẩm/ngày.