Tài liệu Thiết kế nhà máy sản xuất sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm 2 dây chuyền có năng suất 15,8 triệu lít năm sữa tiệt trùng có đường và phô mai tươi mozzarella với năng suất 4,3 tấn sản phẩm ca

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT SỮA TỪ NGUYÊN LIỆU SỮA TƯƠI VỚI TỔNG NĂNG SUẤT LÀ 15,8 TRIỆU LÍT/NĂM GỒM 2 DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT: - SỮA TIỆT TRÙNG CÓ ĐƯỜNG. - PHOMAI TƯƠI MOZZARELLA VỚI NĂNG SUẤT 4,3 TẤN SẢN PHẨM/CA. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ái Phương Số thẻ sinh viên: 107150108 Lớp: 15H2A Đà Nẵng – Năm 2019 i TÓM TẮT Bài đồ án này trình bày nội dung về thiết kế nhà máy sản xuất sữa từ sữa tươi gồm 2 dây chuyền có năng suất 15,8 triệu lít/năm: sữa tiệt trùng có đường và phô mai tươi Mozzarella với năng suất 4,3 tấn sản phẩm/ca. Bao gồm một bản thuyết minh và 5 bản vẽ. Trong đó: phần thuyết minh gồm có 9 chương. Nội dung thuyết minh nêu rõ được các vấn đề sau: lập luận kinh tế kĩ thuật, tìm hiểu toàn diện những vấn đề có liên quan đến công trình như: đặc điểm thiên nhiên, vùng nguyên liệu, việc hợp tác hóa giữa nhà máy thiết kế với các nhà máy lân cận…tìm hiểu các tính chất của nguyên liệu và sản phẩm từ đó đưa ra các nguyên nhân chọn và thuyết minh quy trình công nghệ; sau đó dựa vào năng suất để tính cân bằng vật chất, thực chất đây chính là tính lượng nguyên liệu và bán thành phẩm của mỗi công đoạn. Tiếp đến là chọn thiết bị sao cho phù hợp với năng suất đã tính được để đưa vào sản xuất. Từ đó, tính toán phân công lao động, xây dựng tổ chức nhà máy, lượng nhiệt, hơi nước cần đáp ứng để nhà máy hoạt động và cuối cùng là đưa ra các phương pháp kiểm tra chất lượng, vệ sinh công nghiệp và chế độ an toàn lao động. Bản vẽ gồm có 5 bản vẽ được thể hiện trên cỡ giấy A0 bao gồm: - Sơ đồ công nghệ: thể hiện đầy đủ và rõ ràng nhất các công đoạn trong phân xưởng sản xuất chính. - Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính: thể hiện được cách bố trí, khoảng cách giữa các thiết bị trong nhà máy như thế nào. - Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính: thể hiện được hình dạng của gần hết thiết bị trong phân xưởng theo mặt cắt đứng, kết cấu tường, kết cấu mái nhà. - Bản vẽ đường ống hơi nước: giúp cụ thể hóa cách bố trí các đường ống trong phân xưởng, bao gồm đường ống dẫn hơi, nước, nước ngưng và nước thải. - Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy: thể hiện được cách bố trí và xếp đặt phân xưởng sản xuất và các công trình phụ trong nhà máy. ii ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc KHOA: HÓA NHIỆM VỤ ÐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Ái Phương Lớp: 15H2A Khoa: Hóa Số thẻ sinh viên: 107150108 Ngành: Công nghệ thực phẩm 1. Tên đề tài đồ án: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa từ nguyên liệu sữa tươi với tổng năng suất là 15,8 triệu lít/năm gồm 2 dây chuyền sản xuất: - Sữa tiệt trùng có đường. - Phomai tươi Mozzarella với năng suất 4,3 tấn sản phẩm/ca. 2. Ðề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện 3. Các số liệu và dữ liệu ban dầu: - Nguyên liệu: Sữa tươi có hàm lượng chất khô 12%, hàm lượng chất béo 2,9%. - Sản phẩm: + Sữa tiệt trùng có đường: Hàm lượng chất khô 13,7%, đường 5% + Phomai tươi: Hàm lượng chất khô 31% 4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: Mục lục Mở đầu Chương 1: Lập luận kinh tế - kỹ thuật Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm Chương 3: Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ Chương 4: Tính cân bằng vật chất Chương 5: Chọn và tính thiết bị Chương 6: Tính nhiệt - hơi - nước Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng nhà máy Chương 8: Kiểm tra sản xuất và sản phẩm Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh xí nghiệp Kết luận Tài liệu tham khảo 5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thuớc bản vẽ ): Bản vẽ số 1: Sơ đồ quy trình công nghệ (A0) Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (A0) Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (A0) Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống hơi - nước (A0) Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy (A0) 6. Họ tên nguời huớng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh 7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: / /2019 8. Ngày hoàn thành đồ án: / /2019 Đà nẵng, ngày… tháng … năm 2019 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn LỜI CẢM ƠN Qua quá trình tìm hiểu nghiên cứu tài liệu cùng với những kiến thức đã được học, và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn TS. Mạc Thị Hà Thanh, tôi đã phần nào nắm được những kiến thức cơ bản về thiết kế nhà máy thực phẩm nói chung và nhà máy sản xuất sữa nói riêng, đặc biệt là về dây chuyền công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng có đường và phô mai tươi Mozzarella, ngoài ra tôi còn được rèn luyện hơn kỹ năng làm việc với word, autocad. Tuy nhiên do kiến thức bản thân còn hạn chế, và tài liệu tham khảo còn thiếu thốn, đồng thời việc áp dụng lý thuyết vào thực tế gặp rất nhiều khó khăn, nên không tránh khỏi những khó khăn và thiếu sót. Rất mong được sự góp ý, giúp đỡ khắc phục những sai sót của cô giáo hướng dẫn và các thầy cô giáo phản biện, cùng hội đồng bảo vệ để tôi hiểu sâu sắc hơn. Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến cô Mạc Thị Hà Thanh đã luôn đồng hành, giúp đỡ, hướng dẫn nhiệt tình chúng tôi trong suốt quá trình làm đồ án. Cuối cùng tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo đã giảng dạy tôi trong suốt 4,5 năm học qua, giúp tôi có được những nền tảng kiến thức vững vàng để có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp lần này. ii CAM ĐOAN Tôi: Nguyễn Ái Phương, xin cam đoan về nội dung đồ án tốt nghiệp này không sao chép nội dung từ các đồ án khác. Các số liệu trong đồ án được sự hướng dẫn của cô Mạc Thị Hà Thanh và tính toán của bản thân một cách trung thực, nguồn trích dẫn có chú thích rõ ràng, minh bạch, có tính kế thừa, phát triển từ các tài liệu, tạp chí, các công trình nghiên cứu đã được công bố, các website. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan của tôi. Sinh viên thực hiện Nguyễn Ái Phương iii MỤC LỤC TÓM TẮT ……………………………………….…………………………………i LỜI CẢM ƠN ……………...………………………………………………….......ii CAM ĐOAN ……………………………...……………...………………………iii MỤC LỤC……………………………………………………...…………………iv DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ …………….………….….viii DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU,CHỮ VIẾT TẮT…………………………………..x MỞ ĐẦU............................................................................................................................ i Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT........................................................ 2 1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy sữa .................................................... 2 1.2. Vị trí đặt nhà máy ................................................................................................... 2 1.3. Đặc điểm thiên nhiên .............................................................................................. 2 1.4. Nguồn nguyên liệu................................................................................................... 3 1.5. Nguồn cung cấp điện .............................................................................................. 3 1.6. Nguồn cung cấp nhiệt ............................................................................................. 3 1.7. Nhiên liệu .................................................................................................................. 3 1.8. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lí nước thải .............................................. 3 1.9. Hợp tác hóa............................................................................................................... 3 1.10. Giao thông vận tải ................................................................................................. 3 1.10.1. Đường bộ .............................................................................................................. 4 1.10.2. Đường thủy ........................................................................................................... 4 1.10.3. Đường sắt .............................................................................................................. 4 1.11. Thị trường tiêu thụ ............................................................................................... 4 1.12. Nguồn nhân lực...................................................................................................... 4 1.13. Tính khả thi của dự án......................................................................................... 4 1.14. Kết luận ................................................................................................................... 5 Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM ....................... 6 2.1. Tổng quan về nguyên liệu...................................................................................... 6 2.1.1. Nguyên liệu chính .................................................................................................. 6 2.1.2. Nguyên liệu phụ ................................................................................................... 14 iv 2.2. Tổng quan về sản phẩm ....................................................................................... 16 2.2.1. Sản phẩm sữa tươi tiệt trùng có đường ............................................................. 16 2.2.2. Sản phẩm phô mai tươi Mozzarella ................................................................... 18 2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm sữa ở Việt Nam và thế giới ...... 20 2.3.1. Tình hình tiêu thụ sản phẩm sữa ........................................................................ 20 2.3.2. Tình hình tiêu thụ phô mai.................................................................................. 21 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ....... 23 3.1. Chọn phương án thiết kế ..................................................................................... 23 3.1.1. Sữa tiệt trùng có đường ....................................................................................... 23 3.1.2. Phô mai tươi.......................................................................................................... 23 3.2. Sơ đồ quy trình công nghệ................................................................................... 25 3.3. Thuyết minh dây chuyền công nghệ ................................................................. 26 3.3.1. Công đoạn chung cho cả hai dây chuyền.......................................................... 26 3.3.2. Thuyết minh cho dây chuyền sữa tiệt trùng có đường .................................... 28 Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT........................................................... 33 4.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy......................................................................... 33 4.2. Tính cân bằng vật chất......................................................................................... 34 4.2.1. Tính cho phô mai ................................................................................................. 34 4.2.2. Tính cho sữa tiệt trùng có đường ....................................................................... 38 4.2.3. Tổng kết................................................................................................................. 45 Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ................................................................. 48 5.1. Thiết bị sử dụng trong nhà máy......................................................................... 48 5.2. Chọn và tính toán thiết bị.................................................................................... 48 5.2.1. Tính thùng chứa nguyên liệu cho cả 2 dây chuyền.......................................... 49 5.2.2. Tính thiết bị chung cho cả hai dây chuyền ....................................................... 51 5.2.3. Tính thiết bị cho dây chuyền sữa tiệt trùng ...................................................... 53 5.2.4. Tính thiết bị cho dây chuyền phô mai tươi ....................................................... 62 5.2.5. Tổng kết thiết bị ................................................................................................... 73 Chương 6: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT - HƠI - NƯỚC ....................................... 74 6.1. Cân bằng nhiệt cho quá trình xử lí nhiệt ......................................................... 74 v 6.1.1. Dây chuyền sản xuất chung ................................................................................ 74 6.1.2. Dây chuyền phô mai tươi .................................................................................... 75 6.2. Tính hơi ................................................................................................................... 81 6.2.1. Tính tổng lượng hơi sử dụng .............................................................................. 81 6.3. Tính nhiên liệu ....................................................................................................... 83 6.3.1. Dầu FO .................................................................................................................. 83 6.3.2. Dầu DO ................................................................................................................ 84 6.3.3. Xăng....................................................................................................................... 84 6.4. Tính nước ................................................................................................................ 84 6.4.1. Cấp nước ............................................................................................................... 84 6.4.2. Thoát nước ............................................................................................................ 86 Chương 7: TÍNH TỔ CHỨC HÀNH CHÍNH, XÂY DỰNG.............................. 87 7.1. Tính tổ chức hành chính ...................................................................................... 87 7.1.1. Sơ đồ tổ chức hành chính .................................................................................... 87 7.1.2. Tính nhân lực........................................................................................................ 87 7.1.3. Chế độ làm việc.................................................................................................... 89 7.2. Tính xây dựng ........................................................................................................ 89 7.2.1. Các công trình trong nhà máy ............................................................................ 89 7.2.3. Khu đất mở rộng ................................................................................................ 102 Chương 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ........ 103 8.1. Mục đích ................................................................................................................ 103 8.2. Nội dung chính ..................................................................................................... 103 8.2.1. Kiểm tra đầu vào ................................................................................................ 103 8.2.2. Kiểm tra các công đoạn trong quy trình sản xuất .......................................... 104 Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP ..................... 107 9.1. An toàn lao động.................................................................................................. 107 9.1.1. Các nguyên nhân chủ yếu gây tai nạn trong sản xuất.................................... 107 9.1.2. Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động..................................................... 108 9.1.3. Những yêu cầu về an toàn lao động................................................................. 108 9.2. Vệ sinh xí nghiệp ................................................................................................. 110 vi 9.2.1. Vệ sinh cá nhân .................................................................................................. 110 9.2.2. Vệ sinh máy móc, thiết bị ................................................................................. 110 9.2.3. Vệ sinh xí nghiệp ............................................................................................... 111 9.2.4. Xử lý nước thải................................................................................................... 111 9.3. Biện pháp xử lý sự cố kỹ thuật gây mất an toàn, vệ sinh lao động nghiêm trọng và ứng cứu khẩn cấp ............................................................................................... 111 KẾT LUẬN .................................................................................................................. 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 114 vii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ Bảng 1.1 Khả năng cho sữa……………………………………………………...3 Bảng 2.1 Một số chỉ tiêu quan trọng của sữa tươi ……………………………....6 Bảng 2.2 Tính chất keo của sữa …………………………………………………7 Bảng 2.3 Thành phần hóa học của sữa bò ………………………………………7 Bảng 2.4 Một số tính chất vật lý của lactose ……………………………………7 Bảng 2.5 Thành phần chất béo trong sữa bò ………………………………………9 Bảng 2.6 Chỉ tiêu chất lượng đối với sữa tươi ……………………………….….13 Bảng 2.7 Tiêu chuẩn chất ổn định, phụ gia ............................…………..……….15 Bảng 2.8 Chỉ tiêu chất lượng đối với sữa tiệt trùng ………………………….…..17 Bảng 2.9 Các chỉ tiêu lí hóa của các sản phẩm phomat ………………...………..19 Bảng 2.10 Giới hạn các chất nhiễm bẩn đối với các sản phẩm phomat..………...20 Bảng 3.1 Các chỉ tiêu chung của sữa tươi nguyên liệu ……..……………………26 Bảng 4.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu…..…………………………………………..33 Bảng 4.2 Biểu đồ sản xuất theo ca của nhà máy…...……………………………..33 Bảng 4.3 Biểu đồ kế hoạch sản xuất ………………..……………………………34 Bảng 4.4 Tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn ……………………..……...34 Bảng 4.5 Tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn ………………..…………...38 Bảng 4.6 Tổng kết cân bằng vật chất …………………...………………………..45 Bảng 4.7 Tổng kết nguyên liệu…... ………………………..……………………46 Bảng 4.8 Tổng kết bao bì ………………………………………………………..46 Bảng 4.9 Tổng kết cân bằng vật chất cho mỗi thiết bị ………………..…………47 Bảng 5.1 Liệt kê các thiết bị sử dụng………………………………...…………..48 Bảng 5.2 Tổng kết thiết bị …………………………………………..…………...73 Bảng 6.1 Lượng hơi cần sử dụng cho các thiết bị ……………………………...82 viii Bảng 7.1 Bảng nhân lực ở các vị trí quản lý và phục vụ hỗ trợ ………………..87 Bảng 7.2 Bảng tổng kết phân phối nhân lực tại vị trí trong nhà xưởng ………..87 Bảng 7.3 Bảng tổng kết các công tình xây dựng trong nhà máy ……………...100 Bảng 8.1 Bảng tổng kết kiểm tra trong các công đoạn của quy trình sản xuất ..104 Bảng 8.2 Bảng tổng kết chỉ tiêu kiểm tra chất lượng sản phẩm ………………106 Hình 1.1 Bản đồ hành chính thị xã Điện Bàn……………………………………2 Hình 2.1 Cấu tạo vi khuẩn Streptococcus thermophilus……...…………………..15 Hình 2.2 Cấu tạo vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus ………………………..…...16 Hình 2.3 Sữa tiệt trùng Vinamilk ………………………......…………………….17 Hình 2.4 Sữa tiệt trùng Dutch Lady ……………………...……………………....17 Hình 2.5 Mức tiêu thụ sữa bình quân đầu người ……………………………….21 Hình 2.6 Tình hình tiêu thụ phô mai trên thế giới………………………………22 Hình 5.1 Thùng chứa …………………………………………………………...49 Hình 5.2 Hình ảnh bộ lọc Duplex SUS304/316L ………………………………51 Hình 5.3 Lưu lượng kế DG012....…….…………………………………………52 Hình 5.4 Thiết bị gia nhiệt BS-3 ……………………………………………......53 Hình 5.7 Nồi nấu siro đường FRK-200 ………………………………………...54 Hình 5.8 Thiết bị phối trộn Tetra Pak® High Shear Mixer …………………….56 Hình 5.9 Thiết bị bài khí ZTD-3 ………………………………………………..58 Hình 5.10 Thiết bị đồng hóa ……………………………………………………59 Hình 5.11 Thiết bị tiệt trùng ống lồng ống GS – UHT-3(A) …………………...60 Hình 5.12 Thùng Tetra pak Aseptic Tank VC ………………………………….61 Hình 5.13 Thiết bị rót hộp Tetra Pak A3/Speed ………………………………..62 Hình 5.14 Thiết bị đóng thùng carton YZ-T12…………………………………63 Hình 5.15 Thiết bị thanh trùng dạng bản mỏng ………………………………..65 Hình 5.16 Thiết bị lên men ………………………………………………….....67 Hình 5.17 Thiết bị đông tụ sữa thế hệ mới ………………………………….....68 ix Hình 5.18 Thiết bị bao gói tự động phô mai……………………………………70 Hình 5.19 Bơm li tâm ...........................................................................................71 Hình 5.20 Hình ảnh bơm ly tâm Doseure SR và A …………………….........….72 Hình 6.1 Nồi hơi đốt dầu model …………………..........……………………….83 Hình 7.1 Sơ đồ tổ chức hành chính của nhà máy ……………………………...87 Hình 7.2 Thiết bị thanh trùng bản mỏng BS-3 …………………………………92 x Thiết kế nhà máy sữa nguyên liệu sữa tươi gồm 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phô mai tươi DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU: H: chiều cao D: đường kính L x W x H: dài x rộng x cao R: bán kính T: thời gian t: nhiệt độ l: lít s : giây CHỮ VIẾT TẮT: TCVN: tiêu chuẩn Việt Nam FO: dầu Fuel Oils (còn gọi là dầu Mazut) DO: dầu Diesel Oil (còn gọi là dầu Gazole x Thiết kế nhà máy sữa nguyên liệu sữa tươi gồm 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phô mai tươi MỞ ĐẦU Khi chất lượng cuộc sống con người ngày càng cao, nhu cầu của con người ngày càng đa dạng thì những loại thực phẩm sạch và giàu chất dinh dưỡng luôn là lựa chọn hàng đầu của người tiêu dùng. Trong tự nhiên hiếm có thực phẩm nào có đầy đủ chất dinh dưỡng và hài hòa như sữa. Sữa cung cấp các dưỡng chất cần thiết như protein, lipit, chất khoáng, vitamin,… và là một nguồn cung cấp năng lượng dồi dào, dễ dàng sử dụng và phù hợp với mọi lứa tuổi nên được khuyến cáo sử dụng chỉ sau sữa mẹ. Nhằm đa dạng hóa sản phẩm và để đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng thì sữa được chế biến thành nhiều dạng sản phẩm khác nhau. Mặt khác, sữa là một sản phẩm rất dễ hư hỏng vì chứa rất nhiều chất dinh dưỡng, là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của các vi sinh vật. Do đó, việc sản xuất sữa tiệt trùng, phô mai,.. là cần thiết để tăng khả năng bảo quản của sữa cũng như mở rộng thị trường. Đặc điểm địa lý và khí hậu nhiệt đới xen với vành đai ôn đới tại Việt Nam rất thuận lợi cho phát triển đàn bò sữa. Bên cạnh đó sự phát triển của những trang trại bò sữa, sự xuất hiện của các nhà máy chế biến sữa báo hiệu cho sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến sữa ở nước ta. Tuy nhiên đứng trước nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng thì các sản phẩm sữa ngoại nhập đã dần chiếm được ưu thế hơn trên thị trường. Hơn nữa các sản phẩm từ sữa như phô mai …. vẫn còn khá mới mẻ ở nước ta. Bởi lẽ đó, việc quan tâm và tạo điều kiện để nâng cao tiềm năng phát triển của ngành sữa nước nhà là điều cần thiết. Xuất phát từ như cầu thực tế đó việc xây dựng một nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phô mai tươi là cần thiết. 1 Thiết kế nhà máy sữa nguyên liệu sữa tươi gồm 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phô mai tươi Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ - KĨ THUẬT 1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy sữa Sữa tiệt trùng và phô mai là một trong những sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và được người tiêu dùng sử dụng ngày càng nhiều.Với một đất nước đang phát triển, có tốc độ đô thị hóa và dân số cao như ở Việt Nam, nhu cầu tiêu thụ sữa và phô mai sẽ tiếp tục tăng trong những năm tới. Vì vậy, việc đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất sữa và phô mai là cần thiết để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng cũng như góp phần giải quyết việc làm cho người lao động.Việc xây dựng nhà máy phải đảm bảo các yêu cầu sau [1]: - Vị trí nhà máy phải gần nguồn cung cấp nguyên liệu và thị trường tiêu thụ sản phẩm. - Nguồn nhân lực đảm bảo về số lượng và chất lượng. - Cấp thoát nước thuận lợi. - Nguồn cung cấp điện và nhiên liệu phải đạt yêu cầu. - Giao thông vận tải thuận tiện. 1.2. Vị trí đặt nhà máy Dựa theo những nguyên tắc trên, qua quá trình khảo sát, nhà máy sản xuất sữa tiệt trùng và phô mai tươi sẽ được đặt tại khu công nghiệp Điện Nam – Điện Ngọc, thị xã Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam. 1.3. Đặc điểm thiên nhiên Khí hậu: Quảng Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới điển hình, chỉ có 2 mùa là mùa khô và mùa mưa, ít chịu ảnh hưởng của mùa đông lạnh miền Bắc. Nhiệt độ trung bình năm 20 –21 0C, không có sự cách biệt lớn giữa các tháng trong năm. Lượng mưa trung bình 2.000 – 2.500 mm nhưng phân bố không đều theo thời gian và không gian, mưa ở miền núi nhiều hơn đồng bằng, mưa tập trung vào các tháng 9 – 12, chiếm 80% lượng mưa cả năm [2]. Hướng gió chính: Đông Nam Hình 1.1 Bản đồ hành chính thị xã Điện Bàn [3] 2 Thiết kế nhà máy sữa nguyên liệu sữa tươi gồm 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phô mai tươi 1.4. Nguồn nguyên liệu Bò sữa nuôi ở Việt Nam thường là giống bò lai Hà-Việt và bò lai Sind. Khả năng cho sữa của các loại bò được thể hiện ở bảng 1.1 Bảng 1.1 Khả năng cho sữa [4] Loại bò Chu kỳ cho sữa Năng suất sữa trung bình Bò Hà- Việt 270-300 ngày 8-10 kg/ngày Bò lai Sind 240-270 ngày 6-8 kg/ngày Nguyên liệu chính để sản xuất sữa tiệt trùng và phô mai là sữa tươi. Sữa tươi chủ yếu được thu mua tại các vùng lân cận như Phú Yên, Quảng Ngãi, Tây Nguyên. Việc vận chuyển về nhà máy tương đối thuận lợi và dễ dàng. 1.5. Nguồn cung cấp điện Nhà máy sử dụng nguồn điện lấy từ lưới điện quốc gia và được tải qua các trạm biến áp riêng. Ngoài ra nhà máy còn có trang bị máy phát điện riêng nhằm đảm bảo sản xuất liên tục. 1.6. Nguồn cung cấp nhiệt Toàn bộ nguồn nhiệt sử dụng trong nhà máy bao gồm các công đoạn sản xuất như nâng nhiệt, thanh trùng,.. kể cả làm nóng nước sinh hoạt đều dùng hơi nước bão hòa lấy từ lò hơi riêng của nhà máy. 1.7. Nhiên liệu Nhiên liệu nhà máy sử dụng chủ yếu là dầu FO được mua từ các trạm xăng dầu tại địa phương. Ngoài ra nhà máy còn có kho dự trữ nhiên liệu để đảm bảo sản xuất liên tục. 1.8. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lí nước thải Nguồn nước dùng trong sản xuất cũng như sinh hoạt đều được lấy từ nguồn nước thủy cục. Nước thải được nhà máy xư lý sơ bộ rồi sau đó được xử lý tập trung tại khu công nghiệp trước khi thải ra ngoài. 1.9. Hợp tác hóa Nhà máy sẽ hợp tác với các công ty trong khu công nghiệp để tăng cường sử dụng chung các công trình hơi, nước, công trình giao thông vận tải,.. sẽ góp phần giảm vốn đầu tư, xây dựng và hạ giá thành sản phẩm. 1.10. Giao thông vận tải Nhà máy được xây dựng trên địa bàn tỉnh Quảng Nam nên có mạng lưới giao thông thuận tiện cả về đường bộ, đường sắt, đường thủy, hàng không. 3 Thiết kế nhà máy sữa nguyên liệu sữa tươi gồm 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phô mai tươi 1.10.1. Đường bộ Nhà máy nằm trên địa bàn tỉnh Quảng Nam nên có giao thông đường bộ khá thuận lợi với các tuyến đường như quốc lộ 1A, quốc lộ 14D, đường Hồ Chí Minh,.. 1.10.2. Đường thủy Khu công nghiệp Điện Nam- Điện Ngọc nằm gần Cảng Tiên Sa nên thuận lợi cho việc nhập và phân phối sản phẩm trong và ngoài nước. 1.10.3. Đường sắt Nhà máy có thể sử dụng ô tô để vận chuyển về ga Đà Nẵng, ở đó có thể đóng container để phân phối sản phẩm. 1.11. Thị trường tiêu thụ Quảng Nam có vị trí địa lý khá thuận lơi, tiếp giáp với Đà Nẵng- là một thành phố lớn, dân cư đông đúc, thu hút nhiều khách du lịch, là thị trường tiêu thụ lý tưởng cho các nhà sản xuất. Ngoài ra, sản phẩm còn có thể phân phối cho các tỉnh lân cận như Huế, Quảng Ngãi,… 1.12. Nguồn nhân lực Nằm trên đường nối thành phố Đà Nẵng và phố cổ Hội An, khu công nghiệp Điện NamĐiện Ngọc là một trong những động lực phát triển của tỉnh Quảng Nam, có đầy đủ các phương tiện thuận lợi cho đi lại, giao tiếp, nên việc lựa chọn nhân lực cũng dễ dàng hơn. Mặt khác Đà Nẵng tập trung nhiều trường đại học lớn, danh tiếng của miền Trung. Đây cũng là một lợi thế để tuyển dụng được những cán bộ, kỹ sư, cử nhân giỏi góp phần làm cho nhà máy ngày càng phát triển mạnh mẽ hơn. 1.13. Tính khả thi của dự án Với đặc tính của sữa và nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng cùng với địa điểm đặt nhà máy thuận lợi thì việc sản xuất sữa tiệt trùng và phô mai tươi sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao. Từ đó chứng tỏ đề tài thiết kế nhà máy sản xuất sữa tiệt trùng và phô mai tươi có tính khả thi cao vì: - Sản phẩm có chất lượng dinh dưỡng cao, phù hợp với mọi lứa tuổi. - Nguồn lao động tại địa phương dồi dào và có chất lượng, cùng với các điều kiện khác như: giao thông, điện, nước, nước thải,… rất thuận lợi. - Vị trí đặt nhà máy gần nguồn nguyên liệu nên đảm bảo việc sản xuất được liên tục, quãng đường vận chuyển ngắn nên góp phần làm giảm giá thành sản phẩm. 4 Thiết kế nhà máy sữa nguyên liệu sữa tươi gồm 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phô mai tươi 1.14. Kết luận Từ những luận điểm trên ta có thể thấy việc xây dựng một nhà máy sản xuất sữa tiệt trùng và phô mai tươi tại khu công nghiệp Điện Nam- Điện Ngọc, Điện Bàn, Quảng Nam là cần thiết và khả thi. 5 Thiết kế nhà máy sữa nguyên liệu sữa tươi gồm 2 dây chuyền: sữa tiệt trùng có đường và phô mai tươi Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 2.1. Tổng quan về nguyên liệu 2.1.1. Nguyên liệu chính Từ xa xưa con người đã biết sử dụng sữa từ các động vật nuôi để chế biến thành các sản phẩm có lợi cho sức khỏe con người. Hiện nay, ngành công nghiệp chế biến sữa trên thế giới tập trung sản xuất trên ba nguồn nguyên liệu chính là sữa dê, sữa bò, sữa cừu. Đối với sản phẩm sữa tiệt trùng có đường và phô mai tươi sử dụng nguyên liệu chính là sữa bò. 2.1.1.1. Sữa Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật để nuôi sống động vật non [5]. 2.1.1.2. Tính chất vật lí Sữa là một chất lỏng đục, thường có màu trắng đến vàng nhạt, có mùi đặc trưng và vị ngọt nhẹ. Một số chỉ tiêu quan tọng của sữa tươi được thể hiện ở bảng 2.1 Bảng 2.1 Một số chỉ tiêu quan trọng của sữa tươi [6] Đại lượng Đơn vị Giá trị Tỉ trọng g/cm3 1,028 – 1,036 pH - 6,5 – 6,7 Độ chua 0D 15 – 18 Điểm đông đặc 0C -0,54 – -0,59 Thế oxy hóa khử V 0,1 – 0,2 Sức căng bề mặt Dynes/cm 50 Độ dẫn điện 1/0hm.cm 0,004 – 0,005 Nhiệt dung riêng Cal/g.0C 0,933 – 0,954 2.1.1.3. Cấu trúc hóa lý của sữa tươi Bảng 2.2 thể hiện các tính chất keo của sữa Bảng 2.2 Tính chất keo của sữa Cấu phần Kích thước Hạt cầu béo 10 -5- 10-6 Casein micelle 10 -7- 10-8 Nhũ Dung Huyền Dung tương dịch keo phù keo dịch X X 6