ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC MỞ ĐẦU 5 CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 6   !! "#$%&'() *+,-,./) 0+,-,./,!1,) +,-,./23.4%235 )+,-15 5#6/75 8+,-9!,:(/;5 <+,-,./=!1,5 >1,'8 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 9 +,!1,2=?<@8 A/8 BC$D.'1E?<FG@* "+,!H.0 *I,!1,J AKK(,.9!,:(/;LM+3) NM+?"<@) A3?"@5 "O3,(/;< ",,$< "P=1!Q?<FG)@< SVTH: Hoàng Tiến Đạt Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 21 "R,4& "A,,4&" "A,%,4," "A,%,4H=1!Q* ""A,%S,GK(,.,,$ *>%T(,.8 *P ,-'/,!1,8 *P ,-J%T(,.8 *AUHV'." *AUHV'.%,4," *AUHV'.%,4(,.H=1!Q"" *"AUHV'.%,4(,.,,$W".HX%"0 *"AU%H%HK"8 *"P%HKH%7H=1!Q"8 *"P%HK,,$W".HX%"8 **AUYGZ*< *0P([J* 0P(1J!H\** 0IZDH\* 0B&(DJU23]^* 0AH\],%,40< 0"AH\]G%,4(,.H=1!Q0 0*AH\]G%,4(,.,,$00 CHƯƠNG 6: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT 64 AUHV%H\.,G%_* CHƯƠNG 7: TÍNH TỔ CHỨC 67 SVTH: Hoàng Tiến Đạt Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP )=-[^) )IC1) )"AU11%C5 )"+119/5 )"$&G9/(,.G%/2L5 CHƯƠNG 8: TÍNH XÂY DỰNG 71 5 J,.) 5I&GK) 5`2L(,.U) 5>,U) 5"`a2bGH(%) 5*+c)" 50+%T)" 5+ Q)* 5)>%H%HK)0 55>%/;)0 58>%,!'1,)) 5<>,1T)8 5>,./d1E23./5< 5>,d1E23(5< 5"+/5< 5*e/f235 50AGTH/5 5`2L=5 5)+-=5 55>%!1,5 58>,.LGC5 CHƯƠNG 9 : TÍNH HƠI – NƯỚC 82 SVTH: Hoàng Tiến Đạt Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 8AU=!1,5 8AU/U=5 8AU!1,5" 8AU./%235* 8I./235* 8A%235 CHƯƠNG 10: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM 88 <> G(,.55 <> G,!1,,%58 <> GG%S,GK(,.8< CHƯƠNG 11: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 93 g%1%C?<"@8" +,!GTG%8" +H//TT1%C8" "+!,,: 4%1%C8* M&/?<"@8 M&8 M7FH\8 "MU/8 *hd1E23(8 KẾT LUẬN 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 SVTH: Hoàng Tiến Đạt Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỞ ĐẦU Việt Nam đang trong giai đoạn tăng trưởng và phát triển kinh tế mạnh mẽ với tốc độ “thần tốc” làm cho mức thu nhập, mức sống của người dân cũng được cải thiện rõ rệt. Nếu trước đây thành ngữ “ăn no mặc ấm” là ước mơ của nhiều người thì hôm nay, khi đất nước đã gia nhập WTO lại là “ăn ngon mặc đẹp” Sữa chứa hầu hết các chất dinh dưỡng cần thiết cho người như protein, gluxit, lipit, vitamin, các muối khoáng. Những hợp chất này rất cần thiết cho khẩu phần thức ăn hằng ngày của con người. Do đó các sản phẩm từ sữa có một ý nghĩa quan trọng đối với dinh dưỡng của con người nhất là đối trẻ em, người già và người bệnh. Từ sữa, người ta có thể sản xuất ra nhiều loại thực phẩm khác nhau như sữa bột, sữa cô đặc, sữa lên men, pho mai, bơ, kem,…Nếu trước những năm 90 chỉ có 1-2 nhà sản xuất, phân phối sữa chủ yếu là sữa đặc và sữa bột (nhập ngoại), hiện nay thị trường sữa Việt Nam đã có gần 20 hãng nội địa và rất nhiều doanh nghiệp phân phối sữa chia nhau một thị trường tiềm năng với hơn 88 triệu dân [30]. Hiện nay, mức tiêu thụ sữa trung bình của Việt Nam hiện nay khoảng 7,8 kg/người/năm tức là đã tăng gấp 12 lần so với những năm đầu thập niên 90. Theo dự báo trong thời gian sắp tới mức tiêu thụ sữa sẽ tăng từ 15-20% (tăng theo thu nhập bình quân). Chính vì tầm quan trọng cũng như tiềm năng của sữa và các sản phẩm sữa em đã chọn đề tài tốt nghiệp “Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi và cream với hai mặt hàng: Sữa chua uống tách 1/3 chất béo năng suất 19000 tấn nguyên liệu/ năm và bơ lên men năng suất 10 tấn nguyên liệu/ ca”. SVTH: Hoàng Tiến Đạt Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy sữa Sữa là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và quý nhất trong các loại thực phẩm của nhân loại mà con người có được. Những năm gần đây, nhu cầu của xã hội về sữa và các sản phẩm sữa ngày càng cao đặc biệt ở các nuớc đang phát triển và Châu Á. Vì vậy, việc xây dựng nhà máy sữa hiện nay là một nhu cầu cần thiết nhằm đáp ứng được phần nào nhu cầu của người tiêu dùng trong nước đồng thời hướng đến xuất khẩu. 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 sữa cần phải đảm bảo những yêu cầu về:  Vị trí đặt nhà máy  Giao thông vận tải thuận lợi  Việc cung cấp điện và nguyên liệu dễ dàng  Nguồn cấp và thoát nước thuận lợi  Nguồn nhân lực dồi dào 1.2. Đặc điểm thiên nhiên Nhà máy được chế biến sữa được đặt tại khu công nghiệp Hòa Khánh - Liên Chiểu - Đà Nẵng, là nơi có nhiều điều kiện thuận lợi về mọi mặt. Đây là khu vực mang khí hậu nhiệt đới gió mùa, hướng gió chủ đạo của thành phố là hướng Đông Nam. SVTH: Hoàng Tiến Đạt Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1.1. Sơ đồ kết cấu hạ tầng thành phố Đà Nẵng và sơ đồ quy hoạch khu công nghiệp Hòa Khánh[12, 13]. 1.3. Hệ thống giao thông vận tải Giao thông không chỉ là mục đích xây dựng nhà máy nhanh mà còn là sự tồn tại và phát triển của nhà máy tương lai. - Khu công nghiệp Hòa Khánh - Liên Chiểu có đường quốc lộ 1A đi ngang qua, vận chuyển được qua nhiều tỉnh thành một cách thuận tiện. - Về đường thủy: Khu công nghiệp Hòa Khánh cách Cảng Tiên Sa - Đà Nẵng không xa nhờ đoạn đường Nguyễn Tất Thành ven biển. Cảng Tiên Sa có số lượng tàu thuyền ra vào rất lớn. - Về đường sắt: Khu công nghiệp Hòa Khánh gần Ga Kim Liên - Đà Nẵng, đó cũng là một lợi thế nữa trong giao thông của khu vực xây dựng nhà máy. 1.4. Nguồn cung cấp điện Điện được lấy từ nguồn điện quốc gia thông qua máy biến áp hạ thế. Nguồn điện được sử dụng có hiệu điện thế 220V. Ngoài ra, cần sử dụng máy phát điện dự phòng để sử dụng khi bị cúp điện hoặc đường dây cung cấp điện gặp sự cố nhằm đảm bảo sản xuất liên tục. 1.5. Nguồn cung cấp nguyên liệu Ở khu vực miền Trung, việc nuôi bò lấy sữa vẫn chưa phát triển mạnh nên nguyên liệu được mua thêm ở các tỉnh miền núi phía Bắc và tây nguyên như Ba Vì, SVTH: Hoàng Tiến Đạt Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lạng Sơn, Lâm Đồng,…Khi vận chuyển nguyên liệu cần đảm bảo yêu cầu về nhiệt độ nhằm tránh gây hư hỏng, hạn chế sự nhiễm khuẩn. 1.6. Nguồn cung cấp nước và vấn đề thoát nước - Nguồn cấp nước: Nguồn nước nhà máy dùng là nguồn nước được cung cấp cho khu công nghiệp Hòa Khánh nhưng cần phải được đưa qua hệ thống xử lý riêng của nhà máy trước khi đưa vào sản xuất. - Vấn đề thoát nước: Nhà máy xây dựng hệ thống xử lý nước riêng trước khi đưa ra cống thoát nước chung cho cả khu công nghiệp. 1.7. Nguồn nhân lực Đà Nẵng là thành phố tập trung đông dân cư có trình độ văn hóa cao do đó có thể dễ dàng tiếp thu công nghệ sản xuất. Lực lượng lao động tuyển dụng trực tiếp tại địa phương. Đội ngũ quản lý, kỹ thuật được đào tạo từ các trường đại học có truyền thống tại miền Trung. 1.8. Hợp tác hóa Vị trí xây dựng của nhà máy có thể giúp tăng cường sự hợp tác hóa với các nhà máy khác trong khu công nghiệp như nhà máy bao bì, nhà máy xử lý nước, nhà máy bia,… để cùng chung phát triển cơ sở hạ tầng, điện, nước, nhằm giảm thiểu vốn đầu tư ban đầu cũng như rút ngắn thời gian xây dựng. Mặt khác nhà máy thực hiện liên kết với các dự án nuôi bò sữa của nông dân vùng lân cận để làm nguồn nguyên liệu chính cho sản xuất. 1.9. Nguồn tiêu thụ sản phẩm Thị trường tiêu thụ chủ yếu của nhà máy là khu vực miền Trung - Tây Nguyên nhưng cũng không ngừng phát triển thị trường sang các tỉnh khác ở khu vực miền Bắc và miền Nam. 1.10. Nguồn cung cấp hơi và nhiên liệu Nhà máy sử dụng hơi từ phân xưởng hơi của nhà máy. Nhà máy sử dụng nguồn nhiên liệu chính là dầu DO (diesel oil), FO (Fuel oil) và xăng được cung cấp từ các công ty xăng dầu Petrolimex lớn tại địa phương. Nguồn gốc của các loại nhiên liệu này được lấy từ các mỏ dầu mỏ và được sản xuất tại nhà SVTH: Hoàng Tiến Đạt Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP máy lọc dầu Dung Quất (Quảng Ngãi), sau đó vận chuyển về các cửa hàng Petrolimex trên toàn quốc. 1.11. Kết luận Từ những tìm hiểu và phân tích trên, ta thấy việc xây dựng nhà máy sữa tại khu công nghiệp Hòa Khánh – Đà Nẵng là hoàn toàn hợp lí. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Nguyên liệu sữa tươi [02] Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn để nuôi sống động vật non. Trong nghành công nghiệp sản xuất và chế biến sữa đã sản xuất ra nhiều sản phẩm dựa trên ba nguồn nguyên liệu chính: sữa bò, sữa cừu, sữa dê. Ở nước ta sữa bò là chủ yếu. Sữa là một chất lỏng đục. Độ đục của sữa là do các chất béo, protein, một số khoáng tạo nên. Màu sắc của sữa chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng β -caroten tạo nên. Sữa bò thường có màu sắc từ trắng đến vàng nhạt. Sữa gầy thường trong hơn và ngả màu xanh nhạt. Sữa bò có mùi đặc trưng và vị ngọt nhẹ. 2.1.1. Thành phần của sữa Sữa là một hỗn hợp bao gồm các thành phần chính: nước, lactose, protẹin, một số chất béo. Ngoài ra sữa còn chứa một số khác với hàm lượng nhỏ như các hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, hooc môn , chất màu và khí. Hàm lượng các chất trong sữa có thể dao động trong một khoảng rộng. 2.1.1.1. Nước [06, tr.4] Nước tự do chiếm 96 – 97% tổng lượng nước. Nước có thể được tách ra trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hoá học với chất khô. Khi bảo quản sữa bột, nước tự do xâm nhập vào làm cho sữa bột bị vón cục. Nước liên kết chiếm một tỉ lệ nhỏ, khoảng 3-4%. Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào các thành phần nằm trong hệ keo: protein, các phosphatit, polysacarit. 2.1.1.2. Đường lactose [02] Glucid của sữa là lactose hay còn gọi là đường sữa, trung bình mỗi lít sữa chứa 50g trong một lít sữa. Lactose là một disaccaride do một phân tử glucose và một phân tử galactose liên kết tạo thành. Lactose trong sữa có ý nghĩa quan trọng vì nó dễ bị một SVTH: Hoàng Tiến Đạt Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP số vi sinh vật gây lên men tạo acid lactic và các sản phẩm khác như aceton, metyl, diacetyl tạo nên mùi vị của các sản phẩm sữa. Trong sữa đường lactose tồn tại dưới hai dạng : + Dạng α -lactose mono hydrat C 12 H 22 O 11. H 2 O + Dạng β -lactose anhydrous C 12 H 22 O 11 Khi thay đổi nhiệt độ thì có sự chuyển đổi từ dạng α sang dạng β và ngược lại. Trong sữa đường Lactose ở dạng hoà tan và là đường khử. Độ ngọt của lactose thấp hơn nhiều so với các disaccaride và monosacride khác (kém 30 lần sacharose). Lactose có thể bị thuỷ phân thành hai đường monosacaride là glucose và galactose do Enzym β -galactosedase. C 12 H 22 O 11 + H 2 O β -galactosedase C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 glucose galactose Ngoài ra trong sữa bò còn chứa các đường khác nhưng với hàm lượng rất thấp 2.1.1.3. Các hợp chất có chứa Nitơ [02] a. Casein Casein là nhân tố quan trọng nhất của protid trong sữa, là thành phần protein chủ yếu có trong sữa và là các hạt hình cầu có kích thước 40 - 200µm. Chúng tồn tại dưới dạng micelle. Mỗi micelle chứa 65% nước, phần còn lại là các loại caseinvà khoáng (canxi, magie, photphate, citrate), casein chiếm 2,7%. Là protein có tính axit vì phân tử của chúng chứa nhiều gốc axit glutamic và axit aspartic. 1s α -casein: Do sự phân bố điện tích và các phần ưa béo không đồng đều trên phân tử protein nên một đầu mạch 1s α -casein tích điện có tính ưa nước, còn đầu mạch kia có tính kị nước. 2s α -casein: Có tính ưa nước cao nhất trong các loại casein do phân tử của nó chứa nhiều nhóm photphoryl và gốc cation. β -casein: có tính ưa béo cao nhất. κ -casein: chỉ chứa một gốc phosphoryl, có tính lưỡng cực. Đầu amino của phân tử protein thì ưa béo còn đầu cacboxyl, nơi liên kết với nhóm gluxit lại ưa nước. SVTH: Hoàng Tiến Đạt Trang [...]... Sữa nguyên liệu X x x x x x x x x x x x Chú thích x: sản xuất 4.1.2 Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy Nhà máy làm việc theo hai dây chuyền sản xuất chính: - Dây chuyền sản xuất sữa chua tách 1/3 chất béo với năng suất 19000 tấn nguyên liệu/ năm - Dây chuyền sản xuất bơ lên men với năng suất 10 tấn nguyên liệu/ ca Nhà máy sản xuất 12 tháng trong năm, quá trình kiểm tra và bảo trì máy móc, thiết bị được... sữa bơ − Lượng cream sau công đoạn đánh cream SVTH: Hoàng Tiến Đạt Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MC3 = E x 100 − 1 100 − 1 = 10, 209 x = 10, 107 (tấn/ ca) 100 100 − Lượng cream sau công đoạn tách sữa bơ MC4= MC3 x 100 − 42,676 100 − 42,676 = 10, 107 x = 5,794 (tấn/ ca) 100 100 − Lượng sữa bơ tách ra trong công đoạn tách sữa bơ M sb1 = M C 3 × 41,176 41,176 = 10, 107 × = 4,162 (tấn/ ca) 100 100  Công đoạn rửa hạt bơ. .. x 100 − 1,0 100 − 1,0 = 218,867 x = 18,678 (tấn/ ca) 100 100  Công đoạn lên men Men Mghh giống Ms1 Lên men Ms2 Hình 4.2 Sơ đồ lên men Gọi : lượng sữa và men giống lên men Mghh : lượng giống hoạt hóa Ms2 − B : lượng sữa sau lên men Lượng sữa và men giống lên men B = Mghh + Ms1 ⇒ B = Mghh + 18,678 (tấn/ ca) − Giả thiết lượng giống hoạt hóa chiếm 4% so với lượng dịch lên men Mghh = 4% x B = 0,04 x B (tấn/ ca) ... chuyền công nghệ sản xuất bơ lên men và sữa chua uống tách 1/3 chất béo từ sữa tươi 3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 3.2.1 Thuyết minh cho dây chuyền chung 3.2.1.1 Sữa tươi [02] Sữa tươi là nguyên liệu chính dùng để sản xuất các sản phẩm sữa của nhà máy Chất lượng của sữa tươi có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm Sữa tươi càng tốt thì sản phẩm có chất lượng càng cao Sữa tươi phải đạt các yêu... − 1 100  Lượng cream sau công đoạn thanh trùng và làm nguội 100 − 1,0 100 = 9,9 x = 9,801 (tấn/ ca) 100 − 1 100 MC2 = MC1 x  Công đoạn lên men và xử lý nhiệt lạnh − Lượng nấm men cho vào hoạt hóa chiếm từ 3 - 7% so với lượng dịch lên men Giả sử lượng nấm men hoạt hóa chiếm 4% lượng dịch lên men, ta có khối lượng cream ở công đoạn lên men chiếm 96% − Lượng cream và nấm men cho vào thiết bị lên men: ... tra và bảo dưỡng máy + Các này nghỉ lễ trong năm: tết âm lịch nghỉ 3 ngày, tết dương lịch, 30/4, 1/5, 2/9, 10/ 3 Số ngày làm việc trong năm là: 365 – (8 + 15) = 342 (ngày) Nguyên liệu sữa tươi: Tổng chất khô 12,5% trong đó 3 % chất béo, Cream có 40% béo Yêu cầu sản phẩm: SVTH: Hoàng Tiến Đạt Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Sữa chua uống tách 1/3 chất béo có 5% đường, năng suất 19000 tấn nguyên liệu/ năm - Bơ lên. .. ly tâm: Msb2 = Mc5 × 18,072 20,0 = 5,707 × = 1,141 (tấn/ ca) 100 100  Lượng bơ sau khi ly tâm tách sữa bơ: Mb2= M C 5 × 100 100 − 21,0 = 5,707 × = 4,509 (tấn/ ca) 100 − 19,072 100  Lượng bơ sau khi bao gói: Mb1 = Mb2 x 100 100 − 1,0 = 4,509 x = 4,464 (tấn/ ca) 100 − 1 100 4.2.3 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa chua uống tách 1/3 chất béo Bảng 4.6 Giả thuyết tiêu hao qua các công đoạn... : Lượng sữa tươi đem ly tâm có 3% chất béo Y : Lượng cream bị tách ra có 40% chất béo G5 : Lượng sữa sau khi ly tâm  Tổng lượng sữa và cream sau khi ly tâm G5 + Y = G 4 x 100 − 1 100 − 1 = 19,954 x = 19,755 (tấn/ ca) 100 100  Lượng chất béo khan tách ra là SVTH: Hoàng Tiến Đạt Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1 3 1 3 × × G4 = × × 19,954 = 0,20 (tấn/ ca) 3 100 3 100  Lượng cream sau ly tâm có 40% chất béo Y =... liệu trong một ca là G 0= 19000 = 20,879 (tấn/ ca) 910  Lượng sữa sau khi kiểm tra, lọc G1 = 20,987 x  100 − 1,5 = 20,566 (tấn/ ca) 100 Lượng sữa sau khi cân định lượng G2 = 20,566 x 100 − 1 = 20,360 (tấn/ ca) 100  Lượng sữa sau khi nâng nhiệ G3 = 20,360 x 100 − 1 = 20,156 (tấn/ ca) 100  Lượng sữa sau khi bài khí G4 = 20,156 x 100 − 1 = 19,954 (tấn/ ca) 100  Lượng sữa và cream sau ly tâm G4 Y Ly tâm... khác 2.1.4.1 Nguyên liệu cream [02, tr 270] Cream là nguyên liệu chính để sản xuất bơ Cream dùng để sản xuất bơ có thể thu nhận từ ly tâm sữa tươi hoặc thu mua từ nhà máy chế biến sữa khác Yêu cầu của nguyên liệu cream: - Hàm lượng chất béo: 35÷40% - Cream không có mùi lạ, đặc biệt là mùi ôi do chất béo bị oxy hóa - Chỉ số iod: 28÷42 - Không chứa các chất kháng sinh và không nhiễm các chất tẩy rửa công . các phosphatit, polysacarit. 2.1.1.2. Đường lactose [02] Glucid c a s a là lactose hay còn gọi là đường s a, trung bình mỗi lít s a ch a 50g trong một lít s a. Lactose là một disaccaride do một. monosacride khác (kém 30 lần sacharose). Lactose có thể bị thuỷ phân thành hai đường monosacaride là glucose và galactose do Enzym β -galactosedase. C 12 H 22 O 11 + H 2 O β -galactosedase. và chế biến s a đã sản xuất ra nhiều sản phẩm d a trên ba nguồn nguyên liệu chính: s a bò, s a cừu, s a dê. Ở nước ta s a bò là chủ yếu. S a là một chất lỏng đục. Độ đục c a s a là do các chất