Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại MỞ ĐẦU Trong sống ngày việc lựa chọn nguồn thực phẩm đầy đủ giá trị dinh dưỡng dễ hấp thu mối quan tâm hàng đầu Chính sữa sản phẩm từ sữa sử dụng rộng rãi lứa tuổi đặc biệt với trẻ em, người già người lành bệnh Sữa lên men (sữa chua) sản phẩm ưa chuộng ngày xem thành phần thiếu thực đơn ngày Bởi sữa chua giàu vi chất với nhiều lợi ích “vàng” tên Nó nguồn bổ sung protein, vitamin nhóm B, vitamin PP khoáng chất, giúp cân thể Nó giàu canxi hỗ trợ tích cực cho hệ tiêu hóa nhờ protein chuyên biệt Ngoài sữa chua giàu vi khuẩn có ích cho thể mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho sức khoẻ giúp giảm cân, kéo dài tuổi thọ nhiều lợi ích khác Ở Việt Nam, sữa tươi sản xuất đáp ứng 25-27% tổng lượng sữa tiêu thụ tồn quốc, phần lớn cịn lại sữa chế biến từ nguyên liệu sữa khô nhập khẩu, rủi ro có mặt melamine thành phần sữa khô nhập điều tránh khỏi Hơn nữa, nước ta việc sản xuất tiêu thụ sữa tập trung miền Nam, Bắc Tuy nhiên miền Trung khu vực đầy tiềm năng, đặc biệt tỉnh Quảng Nam với địa hình thuận lợi phát triển chăn ni bị sữa nên đời nhà máy chế biến sữa lên men bơ từ nguyên liệu sữa tươi khu công nghiệp Điện Nam- Điện Ngọc (Quảng Nam) cần thiết để đáp ứng phần nhu cầu người tiêu dùng, đảm bảo an toàn thực phẩm mang lại nguồn lợi lớn cho doanh nghiệp Các sản phẩm nhà máy bao gồm: - Sữa chua uống tách chất béo - Bơ lên men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT 1.1 Sự cần thiết việc xây dựng nhà máy: Trong xã hội phát triển ngày nay, chất lượng sống người ngày cao nhu cầu dinh dưỡng an toàn thực phẩm vấn đề lưu tâm hàng đầu Và sữa chua sản xuất từ nguyên liệu sữa tươi loại thực phẩm bổ dưỡng, dễ tiêu hoá phù hợp với lứa tuổi Hiện nay, việc xuất hàng loạt sản phẩm sữa nhiễm melamine thị trường mối băn khoăn, lo lắng cho người tiêu dùng, đặc biệt ảnh hưởng xấu đến trẻ em Thế nên việc đầu tư xây dựng nhà máy chế biến sữa chua cần thiết, đáp ứng nhu cầu cao người tiêu dùng, đặc biệt trẻ em Bởi sữa chua khơng có lợi cho hệ tiêu hố trẻ mà cịn giúp bổ sung nhu cầu khoáng chất cần thiết hàng ngày cho phát triển hệ xương, trẻ em Khi nhà máy vào hoạt động, góp phần giải việc làm, tăng thu nhập cho người lao động, đặc biệt lao động địa phương, mang lại nguồn lợi nhuận to lớn cho nhà đầu tư Nhà máy sữa xây dựng phải đảm bảo yêu cầu sau: • Vị trí đặt nhà máy: gần nguồn nguyên liệu, thị trường tiêu thụ sản phẩm • Giao thơng vận tải thuận lợi • Việc cung cấp điện nhiên liệu dễ dàng • Cấp nước thuận lợi • Nguồn nhân lực dồi 1.2 Vị trí đặt nhà máy: Từ nguyên tắc trên, sau trình nghiên cứu em chọn địa điểm xây dựng nhà máy chế biến sữa tỉnh Quảng Nam Tuy phát triển nhà máy sữa ít, chưa có em nghĩ với phát triển tỉnh Quảng Nam năm tới với sách ưu đãi đầu tư nước ta gia nhập tổ chức WTO thúc đẩy phát triển nhanh nhiều mặt hàng nói chung sản phẩm sữa nói riêng Đặc biệt Quảng Nam có địa hình đa dạng gồm vùng núi, trung du, đồng vùng cát, bãi ven sông thuận lợi phát triển chăn ni bị sữa Và năm gần đây, nhờ nguồn vốn hỗ trợ, phong GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại trào chăn ni bị Quảng Nam phát triển mạnh đặc biệt huyện lân cận Điện Bàn Duy Xuyên, Đại Lộc, Quế Sơn, Hiệp Đức Vì khu công nghiệp Điện NamĐiện Ngọc thuộc huyện Điện Bàn nơi có nhiều lợi cho phát triển nhà máy sữa Hơn khu công nghiệp tập trung nhiều công ty khác như: công ty bia, công ty lắp ráp xe máy, điện tử, điện lạnh, chế biến nông, lâm, thủy sản, sản xuất mỹ phẩm văn phòng phẩm sản xuất hàng dệt may phần tạo thuận lợi cho liên hợp cơng trình điện, giao thơng, nước giúp giảm vốn đầu tư hạ giá thành sản phẩm KCN Điện Nam- Điện Ngọc với tổng diện tích qui hoạch 418 ha, giai đoạn đầu tư với diện tích là: 145 ha, giai đoạn đầu tư mở rộng diện tích 245 ha, tổng nguồn vốn đầu tư 254,5 tỷ đồng, lợi để nhà đầu tư có thêm mặt sản xuất Vì em chọn khu công nghiệp Điện Nam - Điện Ngọc nơi xây dựng nhà máy 1.3 Giao thông vận tải: Hàng ngày nhà máy cần vận chuyển với khối lượng lớn: vận chuyển nguyên vật liệu, bao bì, nhiên liệu kịp thời để đảm bảo hoạt động nhà máy, vận chuyển thành phẩm đến nơi tiêu thụ, vận chuyển phế liệu sản xuất Vì vấn đề giao thơng quan trọng Tại khu công nghiệp giao thông vận tải nhà máy thuận lợi: Giao thơng: đường trục rộng 51m, dài 300 m; đường 15 m dài 5000 m; đường 10,5 m dài 4300 m Thuộc địa phận xã Điện Nam Xã Điện Ngọc, huyện Điện Bàn, nằm kề tỉnh lộ 607 nối Thành phố Đà Nẵng với phố cổ Hội An Cách sân bay quốc tế Đà Nẵng 20 km, cảng Tiên Sa 29 km phía Bắc; cách sân bay Chu Lai, cảng Kỳ Hà, khu lọc hoá dầu Dung Quất 100 km Đây điều kiện tốt để vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu, sản phẩm, máy móc thiết bị, GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại 1.4 Cấp thoát nước: Nhà máy chế biến sữa nhà máy cần lượng nước lớn nước cung cấp từ nhà máy nước khu công nghiệp Trong khu công nghiệp Điện Nam-Điện Ngọc có nhà máy nước cơng suất 5000 m3/ngày đêm cung cấp cho nhà máy Hệ thống thoát nước xử lý nước thải hồn chỉnh, đảm bảo khơng làm ô nhiễm môi trường không để ngập móng tường, móng cột làm ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng 1.5 Năng lượng: Nhà máy sử dụng điện từ hệ thống lưới điện quốc gia 500 kV truyền tải Khu công nghiệp (KCN) đường dây 110 kV Tại chân KCN có trạm biến áp 40 MVA (110/22), mạng 22 kV KCN Để đề phòng cố: điện, hư hỏng máy móc dẫn đến chập điện nhà máy sử dụng thêm máy phát điện dự phòng 1.6 Nguồn nhân lực: Tỉnh Quảng Nam đông dân cư với nguồn lao động dồi nguồn nhân lực phong phú từ trường đại học, cao đẳng trung học chuyên nghiệp địa bàn tỉnh thành phố Đà Nẵng Thêm vào nhà máy thu hút thêm cán lành nghề có nhiều kinh nghiệm để phát triển sản xuất 1.7 Sự hợp tác hóa: Điện Nam- Điện Ngọc vốn khu tập trung nhiều ngành nghề công nghiệp khác nên nhà máy liên hợp hóa với nhà máy khác nằm khu cơng nghiệp Ngồi nhà máy cịn liên kết với dự án ni bị sữa nơng dân vùng lân cận Duy Xuyên, Đại Lộc, Quế Sơn, Hiệp Đức để hình thành nguồn ngun liệu cho nhà máy sau Vấn đề không giúp ổn định nguồn nguyên liệu, đảm bảo liên tục cho nhà máy mà cịn góp phần giảm thiểu vốn đầu tư đảm bảo an toàn thực phẩm việc nhập ngun liệu sữa khơ cịn chịu nhiều rủi ro, khơng kiểm sốt thành phần việc xuất melamine sản phẩm sữa thị trường ví dụ GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU 2.1 Thành phần hoá học sữa: Hiện nay, ngành công nghiệp chế biến sữa giới tập trung sản xuất nguồn nguyên liệu sữa bị, sữa dê sữa cừu Nhưng Việt Nam sữa bị nguồn ngun liệu cho ngành cơng nghiệp sản xuất sữa Sữa hỗn hợp với thành phần bao gồm nước, lactose, protein chất béo Ngoài ra, sữa chứa số hợp chất khác với hàm lượng nhỏ hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, hormone, chất màu khí Bảng 2.1 Thành phần sữa bò (% khối lượng) [2, tr 14] Protein tổng Casein Chất béo Carbonhydrate Khoáng 3,4 2,8 3,9 4,8 0,8 Bảng 2.2 Sự thay đổi hàm lượng chất sữa bò (% khối lượng) [2, tr 14] Các 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 ÷ 5,6 4,8 - Protein 2,9 ÷ 5,0 3,4 - Chất béo 2,5 ÷ 6,0 3,9 - Khống 0,6 ÷ 0.9 0,8 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại Bảng 2.3 Thành phần lít sữa bị [4, tr 3] Các thành phần Nước Gluxit (40 ÷ 60g/l) Trọng lượng Pha lỏng 902 Dạng tự do: lactoza (do galactoza glucoza) 49 trạng thái phân tử Dạng kết hợp: galactoza, galactosamin, axit sialic trạng thái keo, liên kết với protein < 1g/l Chất béo (24 ÷ 45g/l) Ở dạng cầu béo: giọt chất béo có đường kính từ 1-10µm, bao bọc màng lipoprotein, dạng nhũ tương Ở dạng hợp chất hoà tan chất béo: sắc tố (β-caroten), steron (cholesterol), vitamin Ở dạng mixen 28g: dạng huyền phù, phức canxi phosphat liên kết với liên hợp casein Ở dạng hoà tan 4,7g: cao phân tử albumin imunoglobulin Nitơ phi protein 0,3g: ure, axit uric, creatin 39 3,78 33 3,2 Ở trạng thái keo hoà tan: - Ở dạng phân tử ion: axit xitric, K, Ca, P, Na, Cl, Mg - Ở dạng nguyên tố trung lượng: Zn, Al, Fe, Cu, I… Sữa làm bốc nước 0,87 130 12 Hợp chất Nitơ (25 ÷ 40g/l) Chất khống (25 ÷ 40g/l) Chất khô tổng số (MST) Các chất khác - Các chất xúc tác sinh học: vitamin (A, D, E, B1, B12, B6, PP, C, ) enzim - Các khí hồ tan: CO2, N2, O2 chiếm ÷ 5% thể tích sữa GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan % 87,4 4,75 Vết SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại 2.1.1 Nước: tồn dạng 2.1.1.1 Nước tự do: Nước tự chiếm 96 ÷ 97% tổng lượng nước Nó tách q trình sấy, đặc khơng có liên kết hố học với chất khô 2.1.1.2 Nước liên kết: Nước liên kết chiếm tỉ lệ nhỏ, khoảng ÷ 4% Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào thành phần nằm hệ keo: protein, phosphatit, polysacarit … Nước liên kết thường gắn với nhóm -NH2, -COOH, -OH, -CO-NH-, … Hàm lượng nước liên kết sản phẩm sữa khác Nước liên kết đóng băng nhiệt độ nhỏ 00C, khơng hồ tan muối, đường Dạng đặc biệt nước liên kết nước kết tinh với lactoza dạng C12H22O11.H2O 2.1.2 Chất khô: trừ nước ra, chất khô bao gồm tất thành phần sữa 2.1.2.1 Lipit: bao gồm chất béo, phosphatit glycolipit, sreroit a) Chất béo: Chất béo sữa coi thành phần quan trọng Về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh lượng cao, có chứa vitamin hoà tan chất béo A, D, E Đối với sản phẩm sữa lên men, chất béo ảnh hưởng đến mùi vị, trạng thái sản phẩm Có tới 98 ÷ 99% chất béo sữa triglixerit, ÷ 2% cịn lại phospholipit, cholesterol, caroten, vitamin A, D, E, K Chất béo bao gồm loại: chất béo đơn giản chất béo phức tạp • Chất béo đơn giản (glyxerit sterit): có hàm lượng 35 ÷ 45 g/l gồm axit béo no không no axit oleic, palmitic, stearic • Chất béo phức tạp: thường có chứa N, P, S phân tử Tên gọi chung phosphoaminolipit Đặc tính hố lí chất béo: [3, tr 7] - Mật độ quang 15 0C : - Nhiệt độ nóng chảy : 31 ÷ 36 0C - Nhiệt độ đơng đặc : 25 ÷ 30 0C - Chỉ số iơt : 25 ÷ 45 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 0,91 ÷ 0,95 SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại - Chỉ số xà phòng : - Chỉ số axit bay khơng hồ tan : 218 ÷ 235 1,5 ÷ - Chỉ số axit bay hồ tan : 26 ÷ 30 - Chỉ số khúc xạ : 1,453 ÷ 1,462 Chất béo sữa khác với mỡ động vật chứa nhiều axit béo no, có khối lượng phân tử thấp Khi để yên sữa, lớp váng sữa tạo thành mặt Quan sát kính hiển vi ta nhận thấy váng sữa có nhiều hình cầu với kích thước khác nhau, tự sữa bao bọc màng mỏng Các thể cầu cầu mỡ Thành phần màng bao cầu mỡ gồm phospholipit, lipoprotein, protein, axit nucleic, enzim, nguyên tố vi lượng nước Các cầu mỡ có đường kớnh t 0,1 ữ 20 àm [4, tr 6] S phân bố glyxerit lòng tiểu cầu mang đặc điểm sau: phần trung tâm hạt tiểu cầu chứa glyxerit có điểm nóng chảy thấp Trong phần ngoại vi, nơi tiếp xúc với màng, có điểm nóng chảy cao đơng đặc lại nhiệt độ môi trường b) Phosphatit glicolipit Các phosphatit glicolipit đóng vai trị quan trọng việc tạo thành màng cầu mỡ Trong thành phần chúng bao gồm axit béo hoà tan chất béo axit béo hoà tan nước Hàm lượng phosphatit glicolipit khoảng 0,031 ÷ 0,05% Màng cầu mỡ chứa xấp xỉ 60% phosphatit [4, tr 9] 2.1.2.2 Protein: Trong dung dịch có chứa hai kiểu protein khác nhau: Protein hoà tan: gồm albumin, imonoglobulin, lisozim, lactoferin, lactoperoxydaza… Protein trạng thái keo không bền: gồm phức hệ mixen hữu caseinat canxi phosphat GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp 10 Thiết kế nhà máy sữa đại Protein sữa loại protid hồn thiện, chứa hầu hết loại axit amin có tự nhiên có tỉ lệ cân đối thích hợp cho hấp thu đồng hoá thể người Cấu trúc thành phần protein sữa đa dạng: [3, tr 10] Casein tồn phần : 26 ÷ 29 g/l β-lactoglobulin : 2,5 ÷ g/l α-lactalbumin : 0,8÷1,5 g/l Imunoglobulin : 0,5÷0,8 g/l Proteoze – pepton : 0,8÷1,5 g/l Một số chất có vết (lactenin, lipoprotein ) Trong thành phần trên, casein xem thành phần quan Casein: phosphoprotein Trong thành phần chứa gốc axit phosphoric Casein có nhiều nhóm chức tự khác như: -COOH, -NH2, =NH, -OH, -NH-CO-, -HS, … Chính nhờ nhóm mà casein có khả tham gia phản ứng hoá học Trong sữa casein dạng canxi caseinat lại kết hợp với canxiphosphat tạo thành phức hợp canxi photphat caseinat (các mixen) Mỗi mixen chứa khoảng 65% nước, phần lại loại casein khoáng (gồm Canxi, magie, phosphat citrat) Mỗi mixen khoảng 400 ÷ 500 tiểu mixen hợp thành Tiểu mixen có dạng hình cầu, đường kính dao động 10-15 nm bao gồm khoảng 10 phân tử casein kết hợp lại với Khi giảm độ pH, ion H+ axit liên kết với mixen casein mang điện tích âm làm giảm điện tích mixen casein Khi tới giới hạn mixen casein đông tụ (tạo thành gel) Bên cạnh casein cịn bị đơng tụ renin (renin proteaza chiết xuất từ dày bê) Sau kết tủa casein, phần sữa lại (whey) chứa α-lactalbumin, βlactoglobulin lượng nhỏ protein albumin α-lactalbumin: có thành phần axit amin tương tự casein Điểm đẳng điện pH = 5,1 không bị đông tụ men sữa GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại 91 Dự trữ nước đủ chữa cháy giờ: × 3600 = 18 (m3/h) 1000 Lượng nước không tiêu hao khơng có cố, nên khơng tính vào lượng nước chi phí ngày 7.1.1.7 Tổng lượng nước nhà máy sử dụng có kể đến hệ số sử dụng không đồng K = 1,5: V = 1,5 × (3,429 + 0,72 + + 0,2 + 0,3 + 2,5) = 13,724 (m3/h) 7.1.1.8 Tính đường ống dẫn nước: Cơng thức: D = ×V (m) v × 3600 × π Trong đó: D: Đường kính ống dẫn nước v: Vận tốc nước chảy ống, chọn v = (m/s) V: Lượng nước cần dùng Thay số : D = × 12,224 = 0,066 (m) × 3600 × 3,14 Đường ống phân xưởng sản xuất phải đường khép kín bố trí đặt sát tường, cách ÷ (m) Ống dẫn làm thép không gỉ Những nơi tiêu thụ nước thường xuyên đường ống phải đặt nơi tiện dùng Các ống cao su có Φ = 40 mm, nước chữa cháy lấy đường ống dẫn nước cách lắp thêm van dẫn nước 7.1.2 Thoát nước: Nước thoát có hai loại: Loại nước sạch: bao gồm nước ngưng tụ, nước làm nguội Nước sử dụng lại vào nơi không yêu cầu nước Để tiết kiệm nước, tập trung vào bể chứa để sử dụng vào nơi khơng u cầu có độ cao Loại nước không sạch: bao gồm nước từ khu vệ sinh, nước rửa thiết bị, nước rửa nền,…Loại nước chứa nhiều chất bẩn, vi sinh vật Tuỳ theo mức độ nhiễm bẩn, yêu cầu chất lượng nước trước thải sơng mà ta có biện pháp xử lí riêng, rãnh nước phải có nắp đậy GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp 92 Thiết kế nhà máy sữa đại Hệ thống cống bố trí xung quanh phân xưởng để nước kịp thời có mưa to, nhà phân xưởng sản xuất có độ nghiêng thích hợp để nước dễ dàng chảy ngồi Đường kính rãnh là: 0,8 m 7.1.2.1 Xác định lượng nước thải sản xuất: Lượng nước thải sản xuất = Lượng nước thải việc vệ sinh thiết bị + Lượng nước cung cấp cho sản phẩm thải = + 2,5 = 4,5 (m3/h) 7.1.2.2 Xác định lượng nước thải sinh hoạt: Lượng nước thải sinh hoạt = Lượng nước dùng cho sinh hoạt = 0,72 (m3/h) 7.1.2.3 Xác định đường ống dẫn nước thải: D= ×V (m) v × 3600 × π D: Đường kính ống dẫn nước, m v: Vận tốc nước chảy ống, chọn v = 0,4 m/s V: Lượng nước thải giờ, m3/h Thay số: D = × ( 3, + 0, 72 ) 0, × 3600 × 3,14 = 0,06 (m) 7.2 Tính nhiên liệu: 7.2.1 Tính chi phí hơi: Chi phí sử dụng cho thiết bị: Hầu hết thiết bị làm việc liên tục: • Thiết bị gia nhiệt - Năng suất sử dụng hơi: 56 (kg/h) (số lượng: cái) • Thiết bị tiệt trùng làm nguội Alpha-laval - Năng suất sử dụng hơi: 120 (kg/h) (số lượng: cái) • Thùng lên men - Năng suất sử dụng hơi: 75 (kg/h) (số lượng: cái) • Thiết bị lên men bơ - Năng suất sử dụng hơi: 32 (kg/h) (số lượng: cái) • Máy rót bơ - Năng suất sử dụng hơi: 10 (kg/h) (số lượng: cái) • Máy rót sữa chua - Năng suất sử dụng hơi: 50 (kg/h) (số lượng: cái) GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại 93 => Tổng lượng tiêu thụ thiết bị là: Dtb = (56 x 3) + (120 x 2) + (75 x 4) + (32 x 1) + (10 x 1) + (50 x 3) = 900 (kg/h) • Hơi khử trùng thiết bị: lấy 20% Dtb ⇒ Tổng lượng thiết bị sử dụng: D’tb = Dtb + 0,2 x Dtb = 1,2 x 900 = 1080 (kg/h) Hơi cho sinh hoạt: 0,5 kg/h tính cho người 66 x 0,5 = 33 (kg/h) ⇒ Tổng lượng sử dụng cho thiết bị sinh hoạt: Dt = 1080 + 33 = 1113 (kg/h) Tiêu thụ riêng nồi hơi: Lấy chi phí mát 10% tổng lượng sử dụng nhà máy Chi phí mát: Lấy chi phí mát 8% tổng lượng sử dụng nhà máy ⇒ Lượng cần cung cấp: D = Dt + 0,1 x Dt + 0,08 x Dt = 1,18 x Dt = 1,18 x 1113 = 1313,340 (kg/h) Chọn nồi hơi: Chọn nồi kiểu B8/40 Liên Xô chế tạo, với thông số: - Năng suất : G = 1200 - 2000 (kg/h) - Áp suất : at - Kích thước : 4200 x 3570 x 3850 mm - Mặt chịu nhiệt : 42 m2 - Số lượng: Chọn nồi làm việc nồi dự phịng 7.2.2 Tính nhiên liệu: Dầu FO sử dụng cho lò hơi: D = G (i h − in ) Q.η Trong đó: Q: Nhiệt lượng dầu, Q = 5500 (kcal/kg) G: Năng suất hơi, G = 1313 (kg/h) GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp 94 Thiết kế nhà máy sữa đại η: Hiệu suất lò hơi, η= 70 % ih: Hàm nhiệt áp suất làm việc; ih= 657,3 (kcal/kg) in: Hàm nhiệt nước áp suất làm việc; in= 152,2 (kcal/kg) D= 1313 × (657,3 − 152,2 ) = 172,259 5500 × 0,7 Lượng dầu sử dụng ngày: 172,259 x 24 = 4134,216 (kg /ngày) = 1157580,480 (kg/ năm) Xăng: Sử dụng 200 lít/ngày = 200 x 280 = 56 000 lít/ năm Dầu DO: Dùng cho máy phát điện, sử dụng kg/ngày Lượng dầu DO sử dụng năm: 2240 kg/năm Dầu nhờn: Dùng bôi trơn thiết bị, sử dụng 10 kg/ngày Lượng dầu nhờn sử dụng năm: 2800 kg/năm GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp 95 Thiết kế nhà máy sữa đại Chương : KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM Trong ngành cơng nghiệp nói chung ngành cơng nghiệp thực phẩm nói riêng, việc kiểm tra sản xuất chất lượng sản phẩm vấn đề quan trọng Kiểm tra sản xuất nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm nhà máy, đảm bảo cho công nhân thao tác quy trình kỹ thuật, tránh ảnh hưởng xấu đến sản phẩm cố kỹ thuật hư hỏng máy móc, thiết bị Kiểm tra sản xuất giúp ta đánh giá tình hình hoạt động nhà máy đề biện pháp kế hoạch thực hợp hợp lí Đồng thời qua phát sai sót để điều chỉnh có biện pháp cải thiện kỹ thuật để nhà máy hoạt động tốt Nội dung bao gồm: Kiểm tra nguyên liệu đầu vào Kiểm tra cơng đoạn q trình sản xuất Kiểm tra thành phẩm Ngoài cần phải kiểm tra yếu tố khác phục vụ cho sản xuất ảnh hưởng đến sản xuất như: hoá chất vệ sinh, dụng cụ sản xuất, bảo hộ lao động, tình trạng máy móc thiết bị, thao tác cơng nhân, vệ sinh chung nhà máy GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp 96 Thiết kế nhà máy sữa đại 8.1 Kiểm tra nguyên vật liệu: Bảng 8.1 STT Đối tượng kiểm tra Sữa tươi Đường Chất béo Chất ổn định Chế độ kiểm tra Chỉ tiêu cần kiểm tra - Cảm quan: màu sắc, mùi vị, trạng thái, tỷ trọng - Hóa lí: hàm lượng chất béo, hàm lượng chất khô, độ tạp chất, khối lượng - pH - Vi sinh: + Tổng tạp trùng + Coliform, Ecoli, Samonella - Bao gói - Cảm quan: màu sắc, mùi vị, - Độ tinh khiết, độ hoà tan - Màu sắc, mùi vị - Thành phần chất béo - Độ tinh khiết - Vi sinh vật - Màu sắc, mùi vị - Thành phần - Độ tinh khiết GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Ghi chú, yêu cầu Khi nhập kho trước Đạt yêu đưa vào cầu kỹ sản xuất, thuật có yêu cầu Khi thu mua, Đạt yêu trước sản cầu kĩ xuất thuật Trước Đạt yêu đưa vào sản cầu kĩ xuất thuật Khi thu mua, Đạt yêu trước sản cầu kỹ xuất thuật SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp 97 Thiết kế nhà máy sữa đại 8.2 Kiểm tra công đoạn trình sản xuất: Bảng 8.2 STT Tên công đoạn Chế độ Ghi chú,yêu kiểm tra cầu Các công đoạn chung dây chuyền - Thông số kỹ thuật thiết Một Lọc, kiểm tra bị Đạt yêu cầu lần/thùng - Thành phần sữa sau lọc - Thông số kỹ thuật cân Thường Đạt yêu cầu kỹ Định lượng - Khối lượng mẽ cân xuyên thuật Thường Đạt yêu cầu kỹ Gia nhiệt Nhiệt độ sau gia nhiệt xuyên thuật Thường Đạt u cầu kỹ Bài khí Lượng khí có sữa xuyên thuật Hàm lượng cream lại Li tâm Đạt yêu cầu sữa sau li tâm Các công đoạn dây chuyền sữa chua uống tách béo Chỉ tiêu cần kiểm tra Kiểm tra lượng chất ổn định, Trước Phối trộn sau lượng đường Đạt yêu cầu phối trộn Thanh Thường Nhiệt độ, thời gian trùng xuyên Thời gian, nhiệt độ lên men, độ Thường Đúng kĩ thuật, chua, lượng vi khuẩn giống đạt yêu cầu Lên men Đồng hoá Áp lực 10 Tiệt trùng Nhiệt độ, thời gian, cảm quan Rót, 11 ghép mí, đóng gói Đúng kĩ thuật xuyên Thường xuyên Thường Đúng kỹ thuật xuyên đạt yêu cầu Độ kín hộp, khối lượng Thường hộp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Đúng kỹ thuật xuyên Đúng kĩ thuật đạt yêu cầu SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp 98 Thiết kế nhà máy sữa đại Bơ lên men Hàm lượng chất béo 12 Kiểm tra lần/mẻ Thường Chất lượng cream xuyên Lượng cream bổ sung 13 14 15 1lần/mẻ Thường Thời gian Thanh trùng xuyên Thường Nhiệt độ xuyên Lên men Nhiệt độ, thời gian lên men, độ Thường xử lí nhiệt chua xuyên Thường Đánh cream xuyên Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu Đúng kỹ thuật Đúng kĩ thuật Đạt yêu cầu Đúng kỹ thuật Công đoạn 16 xử lí ướp Thường muối xuyên khối Đạt yêu cầu bơ 17 18 19 Li tâm tách sữa bơ Rót bao Thể tích hộp, phẩm chất bao bì, gói bơ độ kín hộp Bảo quản Điều kiện kho bảo quản GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Thường xuyên Thường xuyên Thường xuyên Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp 99 Thiết kế nhà máy sữa đại 8.3 Kiểm tra thành phẩm: STT Tên thành phẩm Chỉ tiêu cần kiểm tra Chế độ kiểm tra Ghi chú, yêu cầu - Cảm quan: màu sắc, mùi vị, trạng thái - Hóa lí: pH, %chất khô, %chất Thường béo xuyên - Vi sinh - Quy cách bao gói, trọng lượng tịnh, thể tích hộp Đạt yêu cầu kỹ thuật - Cảm quan: màu sắc, mùi vị, trạng thái - Hóa lí: pH, % chất khơ, %chất Thường Bơ lên men béo, độ nhớt xuyên - Vi sinh - Quy cách bao gói, trọng lượng tịnh, thể tích hộp Đạt yêu cầu kỹ thuật Sữa chua uống tách chất béo GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp 100 Thiết kế nhà máy sữa đại Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 9.1 An tồn lao động: Việc đảm bảo an toàn lao động nhà máy đóng vai trị quan trọng Nó ảnh hưởng lớn đến trình sản xuất, sức khoẻ tính mạng cơng nhân tình trạng máy móc, thiết bị Vì cần phải quan tâm mức, phổ biến rộng rãi để người công nhân hiểu rõ tầm quan trọng Nhà máy cần phải để nội quy, biện pháp chặt chẽ để đảm bảo an toàn lao động sản xuất 9.1.1 Các nguyên nhân chủ yếu gây tai nạn trình sản xuất: Các thiết bị bảo hộ lao động cịn thiếu khơng đảm bảo an tồn lao động Tổ chức lao động liên hệ phận không chặt chẽ Ý thức chấp hành kỷ luật công nhân chưa cao Vận hành thiết bị, máy móc khơng quy trình kỹ thuật Trình độ lành nghề nắm vững mặt kỹ thuật cơng nhân cịn yếu Các thiết bị, máy móc trang bị khơng tốt chưa hợp lý Thiếu bảng hướng dẫn sử dụng máy móc, thiết bị Khơng thường xun kiểm tra thiết bị, máy móc để phát hư hỏng 9.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động: Máy móc thiết bị phải có bảng hướng dẫn vận hành sử dụng cụ thể Công tác tổ chức quản lý nhà máy: phải có nội quy quy chế làm việc cụ thể cho phận, phân xưởng sản xuất Bố trí lắp đặt thiết bị phù hợp với trình sản xuất Các loại thiết bị có động như: máy nghiền phải có che chắn cẩn thận Phải kiểm tra lại phận máy trước vận hành để xem có hư hỏng khơng, có phải sửa chữa kịp thời Kho xăng, dầu, nhiên liệu phải đặt xa nguồn nhiệt Trong kho phải trang bị bình CO2 chống cháy, vòi nước để chữa lửa Ngăn chặn người vô phận GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp 101 Thiết kế nhà máy sữa đại vào khu vực sản xuất kho hàng Cấm hút thuốc kho nơi dễ xảy cháy nổ nhà máy Công nhân vận hành máy phải thực chức phải chịu trách nhiệm máy móc bị hư hỏng quy trình vận hành Cơng nhân nhân viên phải thường xun học tập thực hành cơng tác phịng chống cháy nổ Đối với công nhân tuyển dụng vào sản xuất phải qua thời gian hướng dẫn cụ thể nơi làm việc 9.1.3 Những yêu cầu cụ thể an toàn lao động: Đảm bảo ánh sáng làm việc: Các phòng, phân xưởng sản xuất phải có đủ ánh sáng thích hợp với cơng việc Bố trí hệ thống đèn chiếu sáng đảm bảo khơng bị lấp bóng lố mắt Bố trí cửa phù hợp để tận dụng ánh sáng tự nhiên Thông gió: Nhà sản xuất nhà làm việc phải thơng gió tốt Phân xưởng nấu thải nhiều nhiệt nên cần phải bố trí thêm quạt máy, tạo điều kiện thoải mái cho cơng nhân làm việc An tồn điện: - Hệ thống điện điều khiển phải tập trung vào bảng điện, phải có hệ thống chng điện báo hệ thống đèn màu báo động - Trạm biến áp, máy phát phải có biển báo, bố trí xa nơi sản xuất - Các thiết bị điện phải che chắn, bảo hiểm - Trang bị bảo hộ lao động phải đầy đủ cho công nhân cơ, điện An toàn sử dụng thiết bị: - Thiết bị, máy móc phải sử dụng chức năng, cơng suất - Mỗi loại thiết bị phải có hồ sơ rõ ràng Sau ca làm việc phải có bàn giao máy móc, nêu rõ tình trạng để ca sau xử lý - Thường xuyên theo dõi chế độ làm việc máy móc thiết bị - Có chế độ vệ sinh, sát trùng, vô dầu mỡ cho thiết bị kì hạn - Phát sửa chữa kịp thời có hư hỏng GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp 102 Thiết kế nhà máy sữa đại Phòng chống cháy nổ: + Yêu cầu chung: - Nguyên nhân xảy cháy nổ tiếp xúc với lửa, tác động tia lửa điện, cạn nước lò ống bị co giãn, cong lại gây cháy nổ - Đề phòng cháy nổ cần phải tuyệt đối tuân theo thao tác thiết bị hướng dẫn - Không hút thuốc kho ngun liệu, xăng dầu, gara ơtơ… - Có bể chứa nước chữa cháy, thiết bị chữa cháy - Thường xuyên tham gia hội thao phòng cháy chữa cháy + Yêu cầu thiết kế thi công: - Tăng tiết diện ngang cấu trúc bề dày lớp bảo vệ cấu kiện bêtơng cốt thép - Bố trí khoảng các khu nhà mặt cho hợp lý để thuận lợi phòng chữa cháy - Xung quanh nhà lạnh cần phải có đường ơtơ vào để phòng chữa cháy + Yêu cầu trang thiết bị: Đối với thiết bị dễ cháy nổ cần tuân thủ cách nghiêm ngặt qui định thao tác, sử dụng cần đặt cuối hướng gió + An tồn hố chất: Các hoá chất phải đặt nơi quy định Khi sử dụng phải tuân theo quy định đề để tránh gây độc hại, ăn mòn hư hỏng thiết bị + Chống sét: Để đảm bảo an toàn cho cơng trình nhà máy, phải có cột thu lơi cho cơng trình vị trí cao 9.2 Vệ sinh xí nghiệp: Vấn đề vệ sinh cơng nghiệp có ý nghĩa quan trọng nhà máy sữa Nếu tiêu chuẩn vệ sinh nhà máy không đảm bảo tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật gây bệnh phát triển, làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sức khoẻ người tiêu dùng công nhân GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp 103 Thiết kế nhà máy sữa đại 9.2.1 Vệ sinh cá nhân công nhân: Vấn đề yêu cầu cao, đặc biệt công nhân trực tiếp làm việc phân xưởng sản xuất Cơng nhân phải ăn mặc quần áo Khi vào sản xuất phải mặc đồng phục nhà máy, đội mũ, đeo trang, ủng mang găng tay Không ăn uống khu vực sản xuất Thực tốt chế độ khám sức khoẻ cho công nhân theo định kỳ tháng lần Không để người đau ốm vào khu vực sản xuất 9.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị: Máy móc thiết bị trước bàn giao lại cho ca sau phải vệ sinh Đối với thùng lên men sau giải phóng hết lượng dịch lên men, cần phải vệ sinh sát trùng kỹ để chuẩn bị lên men lượng dịch lên men 9.2.3 Vệ sinh xí nghiệp: Trong phân xưởng sản xuất, sau mẻ, ca cần phải làm vệ sinh khu làm việc Thường xuyên kiểm tra việc thực vệ sinh phân xưởng 9.2.4 Xử lý nước thải: Nước thải thải từ nhiều nơi nhà máy, thường chứa nhiều tạp chất hữu nên vi sinh vật dễ phát triển gây ô nhiễm cho môi trường sống người Vì vấn đề xử lý nước thải quan trọng nhà máy Để đảm bảo vệ sinh, đường ống dẫn nước thải thường chôn sâu đất rãnh có nắp đậy kín đảm bảo vấn đề tự chảy Khi nước thải không nối trực tiếp xuống cống mà phải qua phểu riêng nắp cống sau xử lí thải chung với đường nước thải thành phố, khơng có phải qua xử lí tốt đổ sơng ngồi, hồ, ao… GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại 104 KẾT LUẬN Sự đời nhà máy sữa đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng ngày tăng người dân, thúc đẩy ngành công nghiệp chế biến sữa nước phát triển giảm việc nhập sản phẩm sữa không rõ nguồn gốc từ nước ngoài, đồng thời tạo việc làm cho người lao động, góp phần đưa cơng nghiệp tỉnh Quảng Nam phát triển Vì việc yêu cầu trình độ sản xuất trang thiết bị đại cho nhà máy vấn đề cần thiết Trong đề tài tốt nghiệp này, em thiết kế nhà máy sữa đại với hai mặt hàng sữa chua uống tách béo bơ lên men từ nguồn nguyên liệu sữa tươi em tin việc kết hợp sản xuất hai mặt hàng nhà máy hợp lý chúng hỗ trợ bổ sung cho dây chuyền công nghệ, tận dụng tối đa nguyên vật liệu Hơn nữa, việc sử dụng nguồn nguyên liệu sữa tươi sẵn có nước đảm bảo an tồn tránh việc bị nhiễm melamine sữa từ nguyên liệu nhập ngoại, đồng thời góp phần thúc đẩy ngành trồng trọt chăn ni phát triển Chúng ta thấy rằng, việc xây dựng nhà máy sữa năm đem lại nguồn lợi lớn cho nhà đầu tư đóng góp phần khơng nhỏ vào kim ngạch Nhà nước Tuy nhiên, thời gian có hạn, kiến thức thực tế cịn hạn chế nên việc thực đề tài nhiều thiếu sót cịn nhiều vấn đề chưa hợp lí so với thực tế Em mong nhận góp ý thầy bạn Đà Nẵng, ngày 20 tháng 05 năm 2009 Sinh viên thực Nguyễn Thị Duy Nhất GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Vk lactic thương mại dạng đông khô Đồ án tốt nghiệp 105 Thiết kế nhà máy sữa đại TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Tươi, Trần Xoa (1990), Cơ sở trình thiết bị cơng nghệ hóa học, tập I, II, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp Lê Văn Việt Mẫn (2004), Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa, Tập I, Nhà xuất Đại học quốc gia TPHCM TS Lê Thị Liên Thanh, PGS.TSKH Lê Văn Hồng (2002), Cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật TS Lâm Xn Thanh (2003), Giáo trình cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Trần Thế Truyền (2006), Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm, Đại học Bách khoa Đà Nẵng Bylund G (1995), Dairy processing handbooks, Tetrapak processing systems AB publisher, Lund Saravacos G E, Kostraroalos A M (2003), Mandbook of milk processing equipment, Kluwer New York E.Wangner Nilelsen, JenA Allum (1989), Dairy technology of milk, Dunish Turkey Dairies Ltd Http://www.tetrapakprocessing.com 10 Http://www.machinnery.co.uk 11 Danh mục thiết bị CHRIST-England 12 Danh mục thiết bị Invensys GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất ... tốt để vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu, sản phẩm, máy móc thiết bị, GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại 1.4 Cấp thoát nước: Nhà máy. .. Đồ án tốt nghiệp 15 Thiết kế nhà máy sữa đại 2.1.2.9 Các chất khí sắc tố sữa: Trong sữa bị chứa chất khí, chủ yếu là: CO2, O2 N2 Tổng hàm lượng chúng chiếm từ 5-6% thể tích sữa Các chất khí sữa. .. GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa đại 32 Bảng 4.1: Biểu đồ sản xuất năm nhà máy Tháng 10 11 12 I X X X X X X X X X X X II X X X X X X X