Đồ án thiết kế phân xưởng yaourt lỏng (8 triệu lít) & gel (7 triệu tấn)

Tải đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất yaourt lỏng và gel đầy đủ. Nội dung gồm quy trình công nghệ, cân bằng vật chất, chọn thiết bị, tính năng lượng.

• Người hướng dẫn: GVHD. Huỳnh Trung Việt
• Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm
• Đề tài: Đồ án Thiết kế Phân xưởng sản xuất Yaourt
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đồ Án Thiết Kế Phân Xưởng Sản Xuất Yaourt

Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất yaourt là một công trình thiết kế chuyên ngành quan trọng trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm. Sữa và các sản phẩm từ sữa, đặc biệt là yaourt, đóng vai trò không thể thiếu trong chế độ dinh dưỡng của con người hiện đại. Yaourt giàu các chất dinh dưỡng cân bằng, protein, canxi, và các vi khuẩn có lợi cho hệ tiêu hóa. Việt Nam với vị trí địa lý thuận lợi, khí hậu nhiệt đới gió mùa, là điều kiện tối ưu để phát triển ngành chế biến sữa. Đồ án này trình bày thiết kế phân xưởng sản xuất yaourt với hai dạng sản phẩm: yaourt uống với năng suất 8 triệu lít/năm và yaourt gel với năng suất 7 triệu tấn/năm. Đây là một hướng đi chiến lược để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường sữa chua Việt Nam.

1.1. Lợi Ích Kinh Tế Của Sản Xuất Yaourt

Sản xuất yaourt mang lại giá trị kinh tế to lớn cho ngành công nghiệp thực phẩm. Với nhu cầu tiêu thụ sữa chua ngày càng tăng cao ở Việt Nam, phân xưởng sản xuất yaourt tạo cơ hội kinh doanh lợi nhuận. Sản phẩm yaourt có giá trị dinh dưỡng cao, dễ tiêu hóa, phù hợp với mọi lứa tuổi. Ngoài ra, việc phát triển ngành chế biến sữa cũng giải quyết việc làm cho hàng ngàn lao động, góp phần phát triển kinh tế xã hội địa phương.

1.2. Vị Trí Chiến Lược Của Phân Xưởng

Chọn vị trí xây dựng nhà máy là bước quan trọng trong thiết kế phân xưởng sản xuất yaourt. Địa điểm lý tưởng phải gần với nguồn cấp sữa tươi, có cơ sở hạ tầng tốt, tiếp cận thị trường tiêu thụ dễ dàng. Việt Nam hiện có nhiều khu công nghiệp phát triển, đạt tiêu chuẩn vệ sinh công nghiệp, phù hợp cho việc thiết lập nhà máy chế biến sữa hiện đại.

II. Quy Trình Công Nghệ Sản Xuất Yaourt

Quy trình công nghệ sản xuất yaourt là hệ thống các bước xử lý nguyên liệu sữa tươi thành sản phẩm yaourt hoàn chỉnh. Quy trình này bao gồm nhiều công đoạn liên tiếp, từ tiếp nhận sữa tươi, xử lý nhiệt, đồng hóa, lên men cho đến đóng gói sản phẩm cuối cùng. Phân xưởng sản xuất yaourt sử dụng công nghệ hiện đại để đảm bảo chất lượng sản phẩm, vệ sinh an toàn thực phẩm. Có hai dây chuyền sản xuất riêng biệt cho yaourt dạng uống và yaourt dạng gel, mỗi dây chuyền được tối ưu hóa cho đặc thù của sản phẩm. Việc sử dụng vi sinh vật lên men chuyên biệt đảm bảo chất lượng vị, mùi, texture của yaourt cuối cùng.

2.1. Các Công Đoạn Chung Của Hai Dây Chuyền Sản Xuất

Đầu tiên, sữa tươi được nhập vào từ tank chứa sữa và đi qua công đoạn chuẩn hóa để điều chỉnh hàm lượng chất béo. Tiếp theo là xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao để diệt khuẩn. Sau đó, sữa qua đồng hóa lần 1 và lần 2 để tạo cơ cấu mịn. Nguyên liệu chất ổn định và phụ gia được thêm vào để cải thiện chất lượng sản phẩm cuối cùng.

2.2. Quy Trình Riêng Cho Yaourt Dạng Uống và Gel

Với yaourt dạng uống, sau công đoạn chuẩn bị chung, sữa được cấy giống với các vi sinh vật lên men, để lên men ở thảo kiểm soát, rồi rót vào chai. Yaourt dạng gel thì được phối trộn với các thành phần bổ sung, để lên men trực tiếp trong vỏ sản phẩm, tạo độ sệt độc đáo của sữa chua gel.

III. Cân Bằng Vật Chất Và Tính Toán Sản Xuất

Cân bằng vật chất là bước tính toán kỹ thuật quan trọng trong thiết kế phân xưởng sản xuất yaourt. Mục đích là xác định lượng nguyên liệu đầu vào, sản phẩm đầu ra, và tổn thất trong quá trình sản xuất. Dựa trên năng suất dự kiến 8 triệu lít yaourt uống/năm và 7 triệu tấn yaourt gel/năm, ta tính toán nhu cầu sữa tươi, chất ổn định, vi sinh vật, và các phụ gia khác. Bảng tiêu hao nguyên liệu được lập cho từng dây chuyền sản xuất riêng biệt và cho dây chuyền sản xuất chung. Các tính toán này giúp xác định quy mô nhà máy, lựa chọn thiết bị phù hợp, và tối ưu hóa chi phí sản xuất.

3.1. Tiêu Hao Nguyên Liệu Cho Yaourt Dạng Uống

Để sản xuất 1 lít yaourt uống, cần khoảng 1,05-1,10 lít sữa tươi, khoảng 0,5% chất ổn định, 0,01% vi sinh vật lên men, và các phụ gia khác. Từ dữ liệu năng suất 8 triệu lít/năm, ta tính được nhu cầu hàng năm sữa tươi, chất ổn định, và các nguyên liệu bổ trợ cần thiết cho dây chuyền này.

3.2. Tiêu Hao Nguyên Liệu Cho Yaourt Dạng Gel

Yaourt gel yêu cầu tỷ lệ chất ổn định cao hơn, khoảng 0,8-1,2%, để tạo độ sệt mong muốn. Với năng suất 7 triệu tấn/năm, nhu cầu sữa tươi, chất tăng cứng, vi sinh vật và các phụ gia hương liệu được tính toán chi tiết để đáp ứng yêu cầu sản xuất liên tục.

IV. Thiết Bị Và Hệ Thống Chính Của Phân Xưởng

Lựa chọn thiết bị là quyết định quan trọng trong thiết kế phân xưởng sản xuất yaourt hiệu quả. Phân xưởng cần các thiết bị chính như: tank chứa sữa tươi Tetra Alsafe, máy chuẩn hóa xử lý thành phần sữa, thiết bị xử lý nhiệt diệt khuẩn, máy đồng hóa tạo cơ cấu mịn. Ngoài ra còn cần tank lên men kiểm soát nhiệt độ, thiết bị rót tự động cho hai dạng sản phẩm, và hệ thống CIP (Clean In Place) tự động vệ sinh thiết bị. Lựa chọn thiết bị chất lượng cao, hiệu suất tốt đảm bảo năng suất, chất lượng sản phẩm, và tuổi thọ thiết bị lâu dài. Hệ thống xử lý năng lượng bao gồm nồi hơi, máy nén lạnh, và các thiết bị điện phục vụ sản xuất.

4.1. Thiết Bị Chính Cho Các Công Đoạn Chuẩn Bị

Tank chứa sữa dung tích lớn, máy chuẩn hóa loại ly tâm Tetra Alfast Plus, thiết bị xử lý nhiệt dạng bản mỏng, máy đồng hóa Tetra Alex đảm bảo sữa được chuẩn bị tối ưu. Các thiết bị này được chọn dựa trên công suất 8 triệu lít/năm và tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm quốc tế, đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy cao.

4.2. Thiết Bị Lên Men Rót Và Vệ Sinh Tự Động

Tank lên men với hệ thống kiểm soát nhiệt độ tuyệt đối, thiết bị cấy giống chuyên dụng, máy rót tự động cho yaourt uống, thiết bị rót gel cho sữa chua gel. Hệ thống CIP tự động tiệt trùng toàn bộ dây chuyền, đảm bảo vệ sinh công nghiệp tối cao, giảm chi phí lao động và nguy hiểm nhiễm khuẩn chéo.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Phân xưởng sản xuất yaourt GVHD: Huỳnh Trung Việt LỜI NÓI ĐẦU Sữa là sản phẩm cung cấp gần như đầy đủ chất dinh dưỡng cho con người. Vì vậy nó là nguồn thực phẩm rất quan trọng và không thể thiếu đối với con người. Đặc biệt sản phẩm yaourt rất có lợi cho hệ tiêu hóat.Do đó cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp chế biến sữa nói riêng cũng đã và đang phát triển. Trong những năm trở lại đây nhu cầu tiêu thụ sữa và các sản phẩm từ sữa của người dân rất cao, nhưng nguồn sữa trong nước không đáp ứng đủ nhu cầu, vì thế chúng ta đã nhập nhiều loại sữa từ nước ngoài.

Nước ta có vị trí địa lý thuận lợi, khí hậu nhiệt đới gió mùa. Đây là điều kiện rất tốt cho việc chăn nuôi bò sữa. Về mặt thị trường, nước ta hiện nay đang tiêu thụ mạnh các sản phẩm từ sữa như: sữa tươi tiệt trùng, yaourt uống và nhiều sản phẩm khác. Mặt khác nhà nước ta đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho sự phát triễn ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam.

Có nhiều công nghệ đã và đang được sử dụng trong việc nâng cao chất lượng cũng như bảo quản sữa. Tuy nhiên trong giới hạn của đồ án chuyên ngành này, tôi xin trình bày việc tính toán và thiết kế phân xưởng sản xuất yaourt dạng lỏng năng suất với năng suất 8 triệu lít/năm và dạng gel 7 triệu tấn/năm i Phân xưởng sản xuất yaourt GVHD: Huỳnh Trung Việt Mục lục LỜI NÓI ĐẦU. ii Danh mục bảng.v Danh mục hình.vi PHẦN 1: TỔNG QUAN. Lợi ích của sữa 1 1.

Lập luận kinh tế: 1 1. Chọn vị trí xây dựng nhà máy 2 1. Nguyên tắc chọn.Lựa chọn địa điểm.2 PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT. Chất ổn định (Phụ gia).

Vi sinh vật.2 Sản phẩm 13 PHẦN 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ. Sơ đồ quy trình công nghệ 15 3. Thuyết minh quy trình công nghệ 17 3.1 Thuyết minh các quá trình chung của hai dây chuyền sản xuất 17 3. Thuyết minh cho dây chuyền sản xuất yaourt dạng uống 18 3.

Thuyết minh cho dây chuyền sản xuất yaourt dạng gel 20 PHẦN 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT.1 Bố trí lịch sản xuất 20 4. Tính cân bằng vật chất 21 4. Số liệu ban đầu 21 4.2 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất yaourt dạng uống 22 4. Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất yaourt dạng gel 24 4.

Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất chung 27 PHẦN 5: CHỌN THIẾT BỊ.29 ii Phân xưởng sản xuất yaourt GVHD: Huỳnh Trung Việt 5. Tank chứa sữa tươi 29 5. Thiết bị chuẩn hóa 30 5.Thiết bị xử lý nhiệt 30 5. Thiết bị đồng hóa lần 1 32 5.

Thiết bị đồng hoá lần 2 33 5.Thiết bị lên men 34 5.Thiết bị cấy giống 35 5.Thiết bị phối trộn 36 5.Thiết bị rót cho dạng yaourt uống 37 5.Thiết bị rót cho dạng yaourt gel 38 5.11 Bồn chờ rót trong sản xuất yaourt uống 38 5.12 Nồi nấu siro 70% 39 5. Thiết bị chứa chất ổn định 39 5. Thiết bị CIP 40 PHẦN 6 : TÍNH NĂNG LƯỢNG.Tính hơi và chọn nồi hơi 40 6.1 Tính hơi cho sản xuất. Tính nước và hơi cho CIP.

Tính lạnh và chọn máy nén lạnh 43 6.Chọn máy nén lạnh. Điện sản xuất. Điện dân dụng.46 PHẦN 7 : TÍNH XÂY DỰNG.46 PHẦN 8 : AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH. An toàn lao động 46 8.

Tai nạn xảy ra do các nguyên nhân chủ yếu sau. Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động .Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động .47 iii Phân xưởng sản xuất yaourt GVHD: Huỳnh Trung Việt 8. Vệ sinh công nghiệp 49 8. Vệ sinh cá nhân của công nhân.

Vệ sinh máy móc, thiết bị. Vệ sinh xí nghiệp .51 TÀI LIỆU THAM KHẢO.52 iv Phân xưởng sản xuất yaourt GVHD: Huỳnh Trung Việt Danh mục bảng  BẢNG 1.1: HÀM LƯỢNG CÁC ACID AMIN TRONG SỮA.2: CÁC GIỐNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT YAOURT.1: BIỂU ĐỒ BỐ TRÍ SẢN XUẤT CHO TỪNG PHÂN XƯỞNG.2: TIÊU HAO NGUYÊN LIỆU Ở QUY TRÌNH SỮA CHUA DẠNG LỎNG.3: TIÊU HAO NGUYÊN LIỆU Ở QUY TRÌNH SỮA CHUA DẠNG GEL.4: TIÊU HAO NGUYÊN LIỆU Ở DÂY CHUYỂN SẢN XUẤT CHUNG.5: BẢNG TỔNG KẾT TIÊU HAO NGUYÊN LIỆU.1 : công suất tiêu thụ điện của các thiết bị chính.45 v Phân xưởng sản xuất yaourt GVHD: Huỳnh Trung Việt Danh mục hình Hình 1 :Bồn chứa sữa Tetra Alsafe LA.29 Hình 2: Thiết bị ly tâm Tetra Alfast Plus.30 Hình 3: Thiết bị gia nhiệt bản mỏng.31 Hình 4: Thiết bị đồng hóa Tetra Alex.32 Hình 5: Thiết bị lên men.35 Hình 6: Thiết bị cấy giống.36 Hình 7: Thiết bị phối trộn.37 Hình 8: Thiết bị đóng gói.37 vi Phân xưởng sản xuất yaourt GVHD: Huỳnh Trung Việt PHẦN 1: TỔNG QUAN 1. Lợi ích của sữa: Hiện nay, khi đời sống ngày càng được nâng cao thì nhu cầu vật chất của con người càng tăng. Do đó, ngành công nghệ thực phẩm là ngành khoa học quan trọng tronh nền kinh tế quốc dân.

Nó đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho con người và góp phần giải quyết việc làm cho người lao động. Trong đó phải kể đến ngành công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa. Sữa là thực phẩm giàu dinh dưỡng và cân đối nhất, rất cần thiết trong khẩu phần ăn hàng ngày của con người, có tác dụng phục hồi sức khỏe mau chóng cho người lao động, dễ hấp thụ đối với người bệnh, trẻ em, người cao tuổi. Đặc biệt sản phẩm sữa chua rất giúp ích cho đường ruột.

Do đó cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp chế biến sữa nói riêng cũng đã và đang phát triển. Trong những năm trở lại đây nhu cầu tiêu thụ sữa và các sản phẩm từ sữa của người dân rất cao, nhưng nguồn sữa trong nước không đáp ứng đủ nhu cầu, vì thế chúng ta đã nhập nhiều loại sữa từ nước ngoài. Nước ta có vị trí địa lý thuận lợi, khí hậu nhiệt đới gió mùa. Đây là điều kiện rất tốt cho việc chăn nuôi bò sữa.

Về mặt thị trường, nước ta hiện nay đang tiêu thụ mạnh các sản phẩm từ sữa như: sữa tươi tiệt trùng, sữa chua uống và nhiều sản phẩm khác. Mặt khác nhà nước ta đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho sự phát triễn ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam. Lập luận kinh tế: Những năm gần đây cùng với sự phát triển kinh tế, đời sống vật chất của con người ngày càng cải thiện, nhu cầu của việc sử dụng những loại thực phẩm vừa ngon vừa có lợi cho sức khỏe càng tăng cao. Một trong những thực phẩm thỏa mãn nhu cầu đó là sữa.

Sữa tươi chứa hàm lượng các chất dinh dưỡng cân đối đặc biệt là nguồn protein hoàn hảo, nó giúp cung cấp năng lượng, cải thiện chiều cao, ngăn ngừa loãng xương, phát triển trí não… Trong đó yaourt là một trong những sản phẩm lên men từ sữa có một vị chua rất đặc trưng, hương vị thơm ngon.Các vi khuẩn lactic có trong yaourt có lợi cho hệ tiêu hóa của con người, làm chậm quá trình lão hóa và kéo dài tuổi thọ của con người. Vì những ưu điểm trên, nhu cầu sử dụng yaourt ngày càng tăng, trong đó 2 loại sản phẩm yaourt dạng lỏng và dang gel truyền thống rất được nhiều người ưa thích và sử dụng phổ biến.Do vậy việc xây dựng thêm các phân xưởng, đổi mới 1 Phân xưởng sản xuất yaourt GVHD: Huỳnh Trung Việt các công nghệ là rất cần thiết để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, tăng khả năng cạnh tranh cho nhà sản xuất. Chọn vị trí xây dựng nhà máy: 1. Nguyên tắc chọn: - Gần thị trường tiêu thụ.

-Gần nguồn nguyên liệu: sữa được thu mua chủ yếu từ các trại bò sữa Long Thành - Đồng nai. -Giao thông: gần đường giao thông chính để thuận tiện vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm. -Có mạng lưới nước sinh hoạt của thành phố, gần mạng lưới điện quốc gia. -Nằm trong khu quy hoạch, đảm bảo an ninh quốc phòng.

-Đặt gần khu dân cư, khí hậu, thời tiết, địa hình…thuân lợi.Lựa chọn địa điểm: Phân xưởng đặt tại khu công nghiệp Biên Hòa, phường An Bình, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai.Vị trí địa lý: Đây là khu công nghiệp thuộc địa bàn tỉnh Đồng Nai, một trong các vùng kinh tế trọng điểm phía Nam và là địa phương tập trung rất nhiều khu công nghiệp cả nước. Một mặt giáp quốc lộ1, tuyến giao thông huyết mạch Bắc – nam và là điểm giao lộ giữa Đồng Nai – Tp.HCM – Vũng Tàu. -Cách thành phố Biên Hòa 5 km -Cách thành phố Hồ Chí Minh 25 km -Cách sân bay Tân Sơn Nhất 30 km -Cách cảng Phú Mỹ 44 km -Cách cảng Sài Gòn 30 km -Cách cảng Đồng Nai 2 km -Cách ga Sài Gòn 28 km Tổng diện tích: 355 ha. Hạ tầng kỹ thuật trong khu công nghiệp: -Giao thông: đường giao thông và đường nội bộ hoàn chỉnh.

Mặt đường trải bêtông nhựa với tải trọng ( H30-30MT/cm2 ). -Cấp điện: 2 trạm biến áp 40MVA từ lưới điện quốc gia. -Cấp nước: công suất cung cấp nước khoảng 25. -Thông tin liên lạc: bưu điện khu công nghiệp Biên Hòa vố mạng thông tin IDD hiện đại và các dịch vụ bưu chính khác sẵn sàng các nhu cầu đầu tư cũng như cấp dịch vụ VoIP, ADSL… 2 Phân xưởng sản xuất yaourt GVHD: Huỳnh Trung Việt -Xử lý nước thải: nước thải từ khu công nghiệp Biên Hòa 1 được thu gom về trạm bơm và đưa về xử lý tại nhà máy xử lý nước thải Biên Hòa 2 với công suất 4000 m3/ngày ( công suất thiết kế 8000 m3/ngày ).

-Giá điện: 1100 đồng/kWh. -Giá nước: 4820 đồng/m3. -Phí xử lý nước thải: 0,28 USD/m3 1. Lựa chọn năng suất: -Đối với yaourt dạng lỏng : 8 triệu lít/năm -Đối cới yaourt dạng gel : 7 triệu tấn/năm PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 2.

Sữa tươi: Sữa là một sản phẩm tiết của vú thú cái sau khi sinh con, mạnh khỏe, không làm việc quá sức, có được từ một hoặc nhiều lần vắt sữa và không chịu bất kỳ xử lý nào làm thay đổi thành phần. Sữa tươi được coi là sản phẩm giàu chất dinh dưỡng bởi nó là thực phẩm cân đối về thành phần các chất như protein, lipit, muối khoáng, nó chứa tất cả các acid amin và rất nhiều loại vitamin khác nhau.1 Tính chất vật lý của sữa tươi: Sữa tươi có màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước có vị đường nhẹ và có mùi ít rõ nét.