Xem mẫu
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
MỤC LỤC
PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU ............................................................. 3
I. Nguyên liệu chính ................................................................................................... 3
II. Phụ gia ................................................................................................................... 3
PHẦN 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT ................................ 5
A.Quy trình sản công nghệ sản xuất sữa bột nguyên cream ......................................... 5
I. Quy trình sản xuất................................................................................................... 5
II. Thuyết minh quy trình ........................................................................................... 6
B. Quy trình sản xuất sữa bột gầy ................................................................................. 7
C. Sản xuất sữa bột tan nhanh ...................................................................................... 7
D. Giới thiệu quy trình theo thiết bị .............................................................................. 8
PHẦN 3: MỘT SỐ THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
SỮA BỘT ....................................................................................................................... 9
I. THIẾT BỊ LY TÂM DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH CHUẨN HÓA .................... 9
1. Phân loại theo nhiệt độ làm việc .................................................................... 10
1.1. Thiết bị ly tâm lạnh ............................................................................... 10
1.2. Thiết bị ly tâm ấm ................................................................................. 11
2. Cách phân loại khác ....................................................................................... 11
2.1.Thiết bị ly tâm loại nửa hở .................................................................... 11
2.2. Thiết bị ly tâm kín ................................................................................ 12
3. Giới thiệu một số thiết bị sử dụng hiện nay ................................................... 13
II. THIẾT BỊ THANH TRÙNG.............................................................................. 14
1. Thiết bị thanh trùng dùng nhiệt ...................................................................... 14
1.1 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng ................................................. 15
1.2 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống ............................................................. 16
1.3 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống có sử dụng bộ phận khuấy trộn cơ học 17
2. Thiết bị ly tâm tách VSV kết hợp trong thanh trùng ..................................... 18
2.1. Phân loại................................................................................................ 18
2.2. Một số thiết bị ly tâm ............................................................................ 19
3. Thiết bị membrane tách vi sinh vật ................................................................ 20
III. THIẾT BỊ CÔ ĐẶC ........................................................................................... 22
1. Thiết bị cô đặc bốc hơi ................................................................................... 22
1.1 Thiết bị cô đặc bốc hơi dạng hình trụ .................................................. 22
http://www.ebook.edu.vn Trang 1
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
1.2. Thiết bị cô đặc bốc hơi dạng bảng mỏng .............................................. 24
1.3. Thiết bị cô đặc tuần hoàn cưỡng bức .................................................... 24
1.4. Hệ thống bốc hơi nhiều cấp .................................................................. 25
1.5. Một số thiết bị ....................................................................................... 25
2. Thiết bị cô đặc membrane .............................................................................. 27
3. So sánh 2 nhóm thiết bị .................................................................................. 28
IV. THIẾT BỊ ĐỒNG HÓA.................................................................................... 29
1. Một số thiết bị đồng hóa áp lực cao ............................................................... 29
2. So sánh giữa các nhóm thiết bị ...................................................................... 31
V. THIẾT BỊ SẤY ................................................................................................... 31
1. Thiết bị sấy trục ............................................................................................. 32
2. Thiết bị sấy phun ............................................................................................ 34
3.Sự kết tụ ứng dụng trong công nghệ sản xuất sữa tan nhanh.......................... 40
VII. THIẾT BỊ BAO GÓI ....................................................................................... 42
VII. THIẾT BỊ CHỨA VÀ VẬN CHUYỂN .......................................................... 46
PHẦN 4: SẢN PHẨM SỮA BỘT ............................................................................... 48
I. Sữa bột được sản xuất trong nuớc ........................................................................ 48
1. Sữa gầy.......................................................................................................... 48
1.1.Sữa dành cho trẻ em ............................................................................... 50
1.2 Sữa dành cho phụ nữ mang thai ............................................................. 51
1.3 Sữa dành cho người cao tuổi .................................................................. 51
2. Sữa nguyên kem ............................................................................................ 52
II. Sữa bột được sản xuất ở nước ngoài ................................................................... 52
1. Sữa nguyên liệu.............................................................................................. 52
2. Sữa thành phẩm.............................................................................................. 53
2.1 Sữa bột gầy ............................................................................................ 53
2.2 Sữa bột nguyên kem............................................................................... 54
PHẦN 5: HƯỚNG PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM ...................................................... 57
http://www.ebook.edu.vn Trang 2
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
PHẦN 1
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
I. Nguyên liệu chính
Nguyên liệu để sản xuất sữa bột là sữa tươi nguyên cream (whole milk) hoặc sữa gầy
(skimmilk). Để sản phẩm có chất lượng tốt và ổn định, sữa nguyên liệu phải đáp ứng các
yêu cầu về chỉ tiêu hóa lý, cảm quan và vi sinh.
Tùy quy trình chế biến áp dụng tại nhà máy, mỗi cơ sở sản xuất sẽ tự thiết lập các yêu
cầu chỉ tiêu thích hợp.
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của sữa bò (% khối lượng)
Protein tổng Casein Chất béo Carbohydrate Khoáng
3,4 2,8 3,9 4,8 0,8
Bảng 1.2 Hàm lượng một số vitamin trong sữa bò
Vitamin Hàm lượng Vitamin Hàm lượng Vitamin Hàm lượng
(mg/l) (μg/l)
A 0,2 ÷ 2,0 mg/l B1 0,44 B12 4,3
D 0,375 ÷ 0,5 μg/l B2 1,75 C 20
E 0,75 ÷ 1,0 mg/l B3 0,94 Biotine 30
K 80 μg/l B5 3,46 Acid folic 2,8
B6 0,5
II. Phụ gia
Trong sản xuất sữa bột người ta có thể sử dụng một số phụ gia sau:
1.Chất ổn định
- Muối citratenatri, citratekali.
- Muối chloride của kali, calci.
- Di-, tri-, polyphosphate hay orthophosphate của natri, kali hay calci…
2.Chất tạo nhũ
- Lecithine (hay phospholipids nguồn gốc tự nhiên).
- Mono- và diglycerides của acid béo.
3.Chất chống oxy hóa
- Acid L-ascorbic, ascorbatenatri, ascorbyl palmitate.
http://www.ebook.edu.vn Trang 3
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
- Butylate hydroxyanisole (BHA).
- Gallat propyl, gallat lauryl…
Ngoài ra để tăng giá trị dinh dưỡng và đa dạng hóa các sản phẩm sữa bột, các nhà sản
xuất còn bổ sung thêm các chất vi dinh dưỡng như vitamin, khoáng, các acid béo cần
thiết, các acid amin và chất xơ (fructose-oligosaccharide- FOS) trong quá trình chế biến.
http://www.ebook.edu.vn Trang 4
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
PHẦN 2 [1]
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT
A.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT NGUYÊN CREAM
I. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
Sữa nguyên liệu
Chuẩn hóa
Thanh trùng
Cô đặc
Đồng hóa
Sấy
Xử lý
Bao bì Bao gói
Sữa bột
nguyên cream
http://www.ebook.edu.vn Trang 5
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
Hình 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa bột nguyên cream
II. THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Chuẩn hóa
Quá trình này có mục đích hiệu chỉnh hàm lượng chất béo có trong nguyên liệu. Tùy
vào chỉ tiêu chất béo trong sản phẩm để hiệu chỉnh hàm lượng béo thích hợp cho nguyên
liệu và được thực hiện trên dây chuyền tự động.
Sữa nguyên liệu được bơm vào máy ly tâm hoạt động theo nguyên tắc liên tục. Có hai
dòng sản phẩm thoát ra khỏi thiết bị là dòng sữa gầy và dòng cream. Một phần cream sẽ
được phối trộn trở lại với dòng sữa gầy để hàm lượng chất béo trong hỗn hợp đạt giá trị
yêu cầu.
Thanh trùng
Quá trình thanh trùng nhằm làm giảm số VSV trong sữa xuống dưới mức thấp nhất,
đồng thời vô hoạt các enzyme, đặc biệt là nhóm enzyme bền nhiệt lipase.
Thông thường sữa được thanh trùng ở 80 – 85oC trong vài giây. Để đảm bảo tiêu diệt
VSV và hạn chế các biến đổi về chất lượng sữa do nhiệt độ, hiện nay một số nhà máy sử
dụng kết hợp phương pháp ly tâm hoặc vi lọc để tách bớt VSV trước khi xử lý nhiệt.
Cô đặc
Mục đích quá trình cô đặc là tách bớt một lượng nước ra khỏi sữa để tiết kiệm chi phí
năng lượng cho quá trình sấy sữa tiếp theo.
Để hạ nhiệt độ cô đặc, người ta thường sử dụng phương pháp cô đặc chân không.
Nhiệt độ sữa trong quá trình cô đặc không vượt quá 76oC. Trong sản xuất hiện nay, người
ta thường dùng thiết bị cô đặc nhiều cấp dạng màng rơi.
Ngoài ra, theo phương pháp mới, người ta có thể cô đặc sữa bằng membrane.
Đồng hóa
Sau quá trình cô đặc, hàm lượng chất béo trong sữa khá cao. Một số nhà sản xuất thực
hiện quá trình đồng hóa để làm giảm kích thước hạt béo và phân bố đều trong sữa. Để
quá trình đông hóa hiệu quả, người ta thường sử thiết bị đồng hóa hai cấp.
Sấy
Quá trình sấy tách nước trong sữa dưới tác dụng của nhiệt độ để hàm ẩm trong sản
phẩm cuối cùng không quá 5% và thu được sản phẩm dạng bột.
Người ta có thể sử dụng các thiết bị sấy như: thiết bị sấy thăng hoa (freeze dryer),
thiết bị sấy trục (drum/roller dryer) hoặc thiết bị sấy phun (spray dryer).
Xử lý
Sữa bột sau khi sấy phun sẽ được đưa qua hệ thống rây rồi vào thiết bị đóng gói.
http://www.ebook.edu.vn Trang 6
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
Sữa bột nguyên cream có hàm lượng béo khá cao nên khó hòa tan trong nước. Vì vậy
trong giai đoạn xử lý sữa, người ta có thể thực hiện quá trình lecithine hóa để khắc phục
nhược điểm đó.
Bao gói
Thông thường, sản phẩm được đựng trong bao bì giấy hoặc bao bì kim loại. Yêu cầu
chung của bao bì là phải hạn chế sự tiếp xúc của ánh sáng, không khí và độ ẩm từ môi
trường xung quanh đến sản phẩm.
B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT GẦY
Sữa gầy
Thanh trùng
Cô đặc
Sấy
Rây
Bao bì Bao gói
Sữa bột gầy
Hình 2.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa bột gầy
Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa bột gầy tương tự như quy trình sản xuất sữa
bột nguyên cream. Do hàm lượng chất béo trong sản phẩm thấp nên người ta thường bỏ
qua giai đoạn đồng hóa sữa sau khi cô đặc.
http://www.ebook.edu.vn Trang 7
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
C. SẢN XUẤT SỮA BỘT TAN NHANH (Instant milk powder)
Quy trình sản xuất sữa bột tan nhanh tương tự như quy trình sản xuất sữa bột nguyên
kem hay sữa bột gầy. Điểm khác biệt ở đây là sau quá trình sấy phun các hạt sữa được
làm ẩm trở lại để quá trình kết dính giữa chúng tạo ra những khối hạt mới diễn ra dễ dàng
hơn. Tiếp theo, các khối hạt ssẽ được sấy tách ẩm và làm nguội. Các hạt sữa bột thông
thường có kích thước từ 30 - 80μm. Riêng hạt sữa bột tan nhanh sẽ có kích thước lớn hơn
từ 150 - 200 μm.
D. GIỚI THIỆU QUY TRÌNH THEO THIẾT BỊ
Hình 2.3 Sơ đồ quy trình sản xuất sữa bột theo thiết bị
http://www.ebook.edu.vn Trang 8
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
PHẦN 3
MỘT SỐ THIẾT BỊ SỬ DỤNG
TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT
I. THIẾT BỊ LY TÂM DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH CHUẨN HÓA
1- tỷ trọng kế; 2- lưu lượng kế ; 3- van điều khiển; 4- hộp điều khiển;
5- van ổn định áp suất; 6- van khóa; 7- van kiểm tra
Hình 3.1 Sơ đồ chuẩn hóa sữa
Dòng sữa nguyên liệu sau khi qua thiết bị ly tâm cho ra hai dòng sản phẩm: một dòng
là sữa gầy và dòng kia là cream.
Để sản xuất sữa bột người ta phối trộn sữa gầy và cream với một tỉ lệ thích hợp ở bộ
phận phối trộn (được điều khiển tự động).
Thiết bị ly tâm tách béo
http://www.ebook.edu.vn Trang 9
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
Hình 3.2 Nguyên lý hoạt động của thiết bị ly tâm dạng dĩa
Để tách béo ra khỏi sữa, người ta dùng thiết bị ly tâm dạng dĩa (H.3.2). Thiết bị gồm
thân máy, bên trong là thùng quay được nối với motor truyền động. Các đĩa quay hình
nón cụt, có đường kính dao động từ 20 – 102cm và được xếp chồng lên nhau. Khoảng
cách giữa các đĩa ly tâm liên tiếp từ 0,5 – 1,3mm.
Thiết bị hoạt động theo phương pháp liên tục. Đầu tiên, sữa nguyên liệu được nạp vào
máy ly tâm theo cửa vào (ở đỉnh hoặc đáy thiết bị), tiếp theo sữa sẽ theo hệ thống kênh
dẫn vào các khoảng không gian hẹp giữa các dĩa ly tâm. Dưới tác dụng của lực ly tâm,
sữa được phân chia thành hai phần: phần cream có khối lượng riêng thấp sẽ chuyển động
hướng về phía trục của thùng quay; phần sữa gầy có khối lượng riêng cao sẽ chuyển động
về phía thành thùng quay. Cả hai dòng sản phẩm sẽ theo những kênh riêng để thoát ra
ngoài.
1. Phân loại theo nhiệt độ làm việc
Nhìn chung có hai phương pháp ly tâm tách béo từ sữa nguyên liệu: thực hiện quá
trình ly tâm ở nhiệt độ lạnh hay ở nhiệt độ ấm. Sữa sau khi tiếp nhận sẽ được bảo quản ở
4oC, người ta có thể đưa trực tiếp sữa ở nhiệt độ này vào thiết bị ly tâm trong quá trình
chuẩn hóa sữa – phương pháp ly tâm lạnh; theo cách khác, sữa được gia nhiệt đến 50 –
60oC trước khi đưa vào ly tâm – phương pháp ly tâm ấm.
1.1. Thiết bị ly tâm lạnh
Nhiệt độ trong thiết bị: 4- 5oC.
Hàm lượng béo trong sữa gầy.
Hàm lượng béo tối đa trong cream (ở 4oC) thường là 45%.
http://www.ebook.edu.vn Trang 10
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
1-Bồn chứa sữa nguyên liệu; 2, 16-bơm; 3-bồn cân bằng; 4-bơm nhập liệu (vào thiết bị
ly tâm); 5-cảm biến lưu lượng; 6-van tự động; 7, 12-áp kế; 8-ống rửa thiết bị; 9-thiết bị ly
tâm lạnh; 10, 14-van điều khiển; 11-dòng sữa gầy; 15-bồn chứa cream
Hình 3.3 Sơ đồ ly tâm tách béo ở nhiệt độ thấp
Ưu điểm:
Quá trình ly tâm được thực hiện ở nhiệt độ thấp nên hạn chế ảnh hưởng xấu
đến giá trị cảm quan và dinh dưỡng của sữa.
Không tốn chi phí thiết bị và chi phí năng lượng cho quá trình gia nhiệt.
Nhược điểm:
Độ nhớt của nguyên liệu cao nên tốn nhiều năng lượng để vận hành thiết bị ly
tâm.
Chất béo trong nguyên liệu đóng rắn ở nhiệt độ thấp nên hiệu suất tách dòng
sữa gầy không cao.
1.2. Thiết bị ly tâm ấm
Thường được sử dụng trong quá trình ly tâm ở nhiệt độ cao nằm trong dây chuyền
thanh trùng sữa. Quá trình chuẩn hóa áp dụng cho cả cream và sữa gầy.
Nhiệt độ trong thiết bị: 50 – 60oC.
Hàm lượng béo trong cream dao động trong khoảng rộng từ 20 – 70%.
4
http://www.ebook.edu.vn Trang 11
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
1-bồn chứa sữa nguyên liệu; 2–bơm; 3-bồn cân bằng; 5-thiết bị đo lưu lượng; 4-thiết bị
truyền nhiệt bảng mỏng; 7- thiết bị ly tâm
Hình 3.4 Sơ đồ ly tâm tách béo ở nhiệt độ cao
Ưu điểm:
Độ nhớt của dung dịch không cao.
Điều chỉnh hàm lượng béo trong cream dao động trong khoảng rộng.
Chất béo ở trạng thái lỏng nên quá trình ly tâm đạt hiệu quả cao.
Nhược điểm:
Tốn chi phí năng lượng và thiết bị truyền nhiêt.
Có thể ảnh hưởng đến chất lượng của sữa.
2 Cách phân loại khác
2.1. Thiết bị ly tâm loại nửa hở (semi-open separator)
1-bộ phận phân phối; 2- đĩa ly tâm; 3-kênh dẫn cream; 4- kênh dẫn sữa gầy
Hình 3.5 Thiết bị ly tâm tách béo loại nửa hở
Trong quá trình vận hành, có khoảng không gian trống trong thiết bị.
Sữa được đưa vào thân máy ở cửa vào (thường nằm ở đỉnh), xuyên qua ống trục
stator. Khi sữa vào phần sườn của bộ phận phân phối (1), sẽ được tăng tốc nhờ tốc độ
quay của rotor của thùng quay trước khi tiếp tục đi vào kênh dẫn giữa các dĩa. Lực ly tâm
đẩy sữa ra xa tạo thành một bề mặt hình trụ. Nó liên thông với không khí ở áp suất khí
quyển, nghĩa là áp suất của sữa tại bề mặt là áp suất khí quyển. Áp suất này tăng dần theo
chiều tăng khoảng cách so với trục của thiết bị.
2.2. Thiết bị ly tâm kín (hermetic separator)
http://www.ebook.edu.vn Trang 12
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
1-bơm sản phẩm ra; 2- nắp thiết bị; 3-kênh phân phối; 4-dĩa quay;5-bộ phận nối thân và
nắp; 6-bộ phận phân dòng; 7-bề mặt thùng quay; 8-thân máy; 9-trục dẫn nguyên liệu vào
Hình 3.6 Thiết bị ly tâm tách béo kín
Khi vận hành, toàn bộ thiết bị chứa đầy sữa.
Sữa được đưa vào thiết bị thông qua trục dẫn ở thân máy và đạt cùng vận tốc với
thùng quay. Sau đó xuyên qua kênh dẫn của chồng dĩa và phân phối vào khe hở giữa các
dĩa. Thùng quay luôn chứa đầy sữa trong quá trình vận hành do đó không có không khí ở
vùng tâm.
Áp lực sinh ra nhờ bơm nguyên liệu ở đầu vào đủ để đưa dòng sữa chảy xuyên qua
máy ly tâm đến bơm cream và sữa gầy tại cửa ra. Đường kính của đầu đẩy bơm được
thiết kế để đạt được áp suất cần thiết tại đầu ra.
3 Giới thiệu một số thiết bị sử dụng hiện nay
Thiết bị ly tâm của hãng Westfalia
Hình 3.7 Thiết bị ly tâm MSA 170 Hình 3.8 Thiết bị ly tâm MSB 130
Mã số: MSB 130
Năng suất: 33000 hrlbs/
http://www.ebook.edu.vn Trang 13
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
Hình 3.9 Thiết bị ly tâm MSD 300 Hình 3.10 Thiết bị ly tâm MSG 85
Thiết bị ly tâm hãng Tetrapak
Năng suất: 5000 - 75000 l/h
Công suất: 0,5KW
Thể tích: 3,3 m3
Hình 3.11 Thiết bị Tetra Alfast
Thiết bị ly tâm ấm của hãng Alfa
Laval
Năng suất: 35000 – 50000 l/h
Công suất: 25kW
http://www.ebook.edu.vn Trang 14
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
Hình 3.12 Thiết bị ly tâm Alfa Laval HMRPX 718 HGV
II. THIẾT BỊ THANH TRÙNG
Phương pháp thực hiện quá trình thanh trùng có thể dùng nhiệt; kết hợp ly tâm hay
lọc membrane để tách VSV và xử lý nhiệt.
1. Thiết bị thanh trùng dùng nhiệt
Sữa có thể được gia nhiệt trực tiếp hay gián tiếp để đạt nhiệt độ 80 – 85oC và được
giữ nhiệt trong vài giây.
Thiết bị sử dụng trong phương pháp gia nhiệt gián tiếp có ba loại phổ biến:
Trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng (plate heat exchangers).
Trao đổi nhiệt dạng ống (tubular heat exchangers).
Trao đổi nhiệt dạng ống có sử dụng bộ phận khuấy trộn cơ học (scraped –
heat exchangers)
Thiết bị gia nhiệt trực tiếp:
Thiết bị phối trộn dạng ống với đầu phun hơi.
Thiết bị phối trộn dạng hình trụ đứng.
1.1 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng
Hình 3.13 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng
Bộ phận chính của thiết bị là những tấm bảng hình chữ nhật, rất mỏng và được làm
bằng thép không gỉ. Mỗi tấm bảng có bốn lỗ tại bốn góc và hệ thống các đường rãnh trên
khắp bề mặt để tạo sự chảy rối và tăng diện tích truyền nhiệt.
Khi ghép các tấm bảng lại với nhau trên bộ khung của thiết bị sẽ hình thành hệ
thống đường vào và ra của sữa và tác nhân gia nhiệt. Sữa lần lượt đi qua các vùng gia
http://www.ebook.edu.vn Trang 15
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
nhiệt, giữ nhiệt và làm nguội. Có thể bố trí để sữa đi ra ở vùng làm nguội trao đổi nhiệt
với sữa đi vào ở vùng gia nhiệt.
Hình 3.15 Thiết bị truyền nhiệt dạng
Hình 3.14 Thiết bị truyền nhiệt dạng bảng mỏng Tetra Plex CD
bảng mỏng của hãngPolaris
Hình 3.16 Thiết bị truyền nhiệt dạng Hình 3.16 Thiết bị truyền nhiệt dạng
bảng mỏng của hãng UKAS bảng mỏng của hãng APV
Nhiệt độ tối đa: 200oC
Áp suất: 10 – 25 bar
1.2 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống
http://www.ebook.edu.vn Trang 16
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
Hình 3.17 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống
Có hai dạng:
Thiết bị gồm những ống hình trụ lồng vào nhau trong đó sữa và tác nhân gia nhiệt
đi trong các ống xen kẽ nhau.
Thiết bị gồm một ống lớn và chùm ống nhỏ bên trong, sữa đi trong những ống
nhỏ và tác nhân gia nhiệt đi ngoài ống lớn.
Tác nhân gia nhiệt và sữa có thể đi cùng chiều hay ngược chiều nhau.
Hình 3.18 Thiết bị trao đổi nhiệt Hình 3.19 Thiết bị trao đổi nhiệt
dạng chùm ống của hãng APV của hãng Statco
1.3 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống có sử dụng bộ phận khuấy trộn cơ học
http://www.ebook.edu.vn Trang 17
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
Hình 3.20 Thiết bị dạng ống có cánh khuấy
Thiết bị gồm hai ống hình trụ đồng trục có đường kính khác nhau đặt lồng vào nhau.
Trục là roto có gắn cánh khuấy và một số thanh chắn theo phương thẳng đứng.
Sữa được bơm vào ống hình trụ bên trong từ phía đáy thiết bị và được tháo ra ở đỉnh.
Ngược lại, tác nhân gia nhiệt được nạp vào từ đỉnh theo khoảng không gian giữa hai thân
trụ và tháo ra phía gần đáy.
Hình 3.22 Thiết bị gia nhiệt dạng ống có khuấy trộn của hãng APV
Nhiệt độ tối đa: 150oC
Áp suất tối đa: 30 bar
Bảng 3.1 So sánh ưu, nhược điểm các loại thiết bị trao đổi nhiệt
Thiết bị dạng Thiết bị dạng ống Thiết bị dạng ống có
bảng mỏng khuấy trộn
http://www.ebook.edu.vn Trang 18
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
Ưu điểm Hiệu quả truyền Thanh trùng sữa Áp dụng cho mẫu có độ
nhiệt cao. có hàm lượng béo nhớt cao.
cao hơn so với Thích hợp thanh trùng hay
thiết bị dạng bảngtiệt trùng riêng dòng
mỏng. cream và dòng sữa có hàm
lượng vi sinh vật cao (khi
kết hợp ly tâm hay lọc
tách VSV).
Nhược điểm Không hiệu quả Hiệu quả truyền Tốn năng lượng để thực
khi thanh trùng nhiệt thấp hơn so hiện khuấy trộn.
sữa có hàm với thhiết bị dạng
lượng béo cao. bảng mỏng
2. Thiết bị ly tâm tách VSV kết hợp trong thanh trùng
Để giảm thời gian và nhiệt độ thanh trùng sữa tránh tổn thất giá trị dinh dưỡng và vẫn
đảm bảo hiệu quả thanh trùng, người ta sử dụng thiết bị ly tâm tách VSV trước khi xử lý
nhiệt. Người ta sử dụng thiết bị ly tâm dạng dĩa, hoạt động theo phương pháp liên tục.
Nguyên tắc hoạt động về cơ bản giống với thiết bị ly tâm tách béo.
2.1. Phân loại
Có hai dạng thiết bị ly tâm chính để tách VSV
Thiết bị có hai dòng thoát sản phẩm: Sữa nguyên liệu được nặp vào thiết bị ở phía
đáy. Thông qua thiết bị ly tâm sẽ có hai dòng sữa ra khỏi thiết bị. Dòng sữa ít VSV có
khối lượng riêng nhỏ hơn sẽ thoát ra ở đỉnh thiết bị, dòng sữa giàu VSV chiếm 3% thể
tích sữa nguyên liệu có khối lượng riêng lớn sẽ thoát ra ở của hông thiết bị. Dòng sữa
giàu VSV sẽ được tiệt trùng riêng, và dòng sữa ít VSV chỉ cần thanh trùng trong thời gian
ngắn.
Hình 3.23 Thiết bị ly tâm tách vi sinh vật với hai dòng thoát sản phẩm
http://www.ebook.edu.vn Trang 19
- Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD: PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
Thiết bị có một dòng thoát sản phẩm: dòng sữa đã tách VSV sẽ thoát ra ở đỉnh
thiết bị, các tế bào sinh dưỡng và bào tử VSV dưới tác dụng của lực ly tâm sẽ bám trên
thân thùng quay và được tháo bỏ
Lưu lượng (l/h) Công suất định kỳ. Phần sữa chứa VSV trong
Thông Max động cơ
thiết bị chiếm 0,15% thể tích sữa
thường (kW)
nguyên liệu.
BB 610 HGD 5000 10000 18,5
Nhiệt độ tối ưu để tách VSV ra
BM 714 HGV 15000 15000 22
BB 714 HGV 15000 25000 22 khỏi sữa là 55 – 60oC. Phương
BM 618 HGV 25000 25000 25 pháp này có thể tách phần lớn các
BB 618 HGV 25000 45000 25 tế bào sinh dưỡng và bào tử của
BB 818 HGV 35000 45000 37 nhóm vi khuẩn chịu nhiệt như
BB 918 HGV 40000 50000 42
Clostridium nhờ vậy giảm nhiệt độ
thanh trùng sữa.
2.2. Một số thiết bị ly tâm
Thiết bị ly tâm tách VSV của hãng Tetra pak Westfalia
Năng suất tối đa: 50000 l/h.
Nhiệt độ ly tâm: 50 – 60oC
Hình 3.24 Thiết bị ly tâm HyVOL CSE 500
Thiết bị ly tâm hãng Tetra pak
Bảng 3.2 Giới thiệu thông số một số thiết bị ly tâm
http://www.ebook.edu.vn Trang 20
nguon tai.lieu . vn
