Sữa Tiệt Trùng Uht Là Gì / TOP 10 # Xem Nhiều Nhất & Mới Nhất 6/2023 # Top View

UHT là chữ viết tắt của Ultra High Temperature Processing. Nó có hàm nghĩa là quy trình xử lý thực phẩm dạng lỏng ở nhiệt độ siêu cao. Thông thường xử lý ở nhiệt độ khoảng trên 135°C trong thời gian từ 2 đến 5 giây. Hiện công nghệ UHT không chỉ áp dụng cho các dòng sữa tươi nhập khẩu từ Châu Âu được áp dụng công nghệ này mà trong sản phẩm khác như nước giải khát, nước trái cây…

Giới thiệu sơ lược về công nghệ tiệt trùng UHT

Công nghệ tiệt trùng UHT bao gồm việc làm nóng sữa tươi trong hệ thống dòng chảy liên tục ở trên 135°C với thời gian giao động trong 5 giây. Công nghệ này dân trong nghề hay gọi là tiệt trùng ngoài bao bì. Sau đó đóng gói trong điện kiện vô trùng để tránh cho sữa tươi nhiễm khuẩn trở lại.

So sánh công nghệ tiệt trùng UHT trực tiếp và tiệt trùng gián tiếp

Công nghệ tiệt trùng sữa tươi nguyên kem hiện đang có hai phương pháp: Trực tiếp và gián tiếp. Mặc dù cả hai phương pháp tiệt trùng đều có cùng tác dụng với vi sinh như nhau. Tuy nhiên nó có tác động nhỏ đến tính chất hóa học đối với thành phần sữa. Sữa tươi tiệt trùng trong bao bì thường có hương vị nấu chín rõ rệt và màu ngã nâu. Còn sữa tươi tiệt trùng UHT, là công nghệ tiệt trùng ngoài bao bì. Đây là sữa tiệt trùng có hương vị tốt hơn nhiều và rất ít chuyển màu nâu. Sự khác biệt về chất lượng sản phẩm giữa hai loại sữa tiệt trùng là động lực chính cho sự phát triển của chế biến UHT. Nó giúp các dòng sữa nhập khẩu tạo ra một sản phẩm ổn định trong thời gian bảo quản.

Lợi ích của công nghệ tiệt trùng UHT

Thực trạng xã hội đang rất đau đầu với vấn nạn vệ sinh an toàn thực phẩm. Chính vì vậy mà người tiêu dùng ngày càng thông minh khi đưa ra những lựa chọn sản phẩm có dấu hiệu an toàn. Do đó, riêng trong ngành sữa tươi UHT là điểm nhấn đầu tiên để bạn nhận biết nhãn hiệu an toàn. Công nghệ này đã giúp cho sữa tươi có thời hạn lâu hơn mà vẫn đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm.

Sữa tươi được chế biến bằng công nghệ tiệt trùng UHT vẫn đảm bảo vệ sinh và giữ được đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết. Không những thế mà hương liệu, mùi vị tự nhiên của sữa không bị mất đi. Công nghệ tiệt trùng UHT xử lý ở nhiệt độ cao 135°C rồi làm lạnh ngay xuống 20°C. Quá trình sản xuất sữa tươi tiệt trùng được thực hiện trên dây chuyền tự động hóa cao, an toàn, tự động và tiệt trùng.

Sữa tươi sau quá trình tiệt trùng được đóng gói bằng công nghệ chiết rót vô trùng. Công nghệ này giúp sữa có thể tránh được sự tái nhiễm của vi khuẩn gây hại. Đây là tình trạng các dòng sữa tươi khác gặp phải trong quá trình lưu kho, phân phối ở điều kiện nhiệt độ môi trường. Bao bì sữa tiệt trùng được làm từ 6 lớp nguyên liệu có tác dụng bảo quản sản phẩm hiệu quả. Nó giúp sữa tươi tránh các tác động của môi trường như: ánh sáng, độ ẩm, oxy hóa và của quá trình vận chuyển… Nhờ đó, sữa tươi được tươi ngon trong 6 tháng mà không cần trữ lạnh hay dùng chất bảo quản.

Điểm mạnh của công nghệ tiệt trùng UHT

An toàn cho sức khỏe và hữu ích

Thân thiện với môi trường

Không cần trữ lạnh, giúp tiết kiệm nhiên liệu điện khoảng 35%.

Giảm được năng lượng nhiệt tiêu thụ trong quá trình sản xuất.

Là sản phẩm môi trường vì nó giảm tới 40% lượng khí carbon thải ra trong không khí.

Nó hạn chế tối đa gây ô nhiễm trong sản xuất.

Bảo quản sữa tươi trong hộp 6 tháng mà không cần chất bảo quản.

Quy trình công nghệ tiệt trùng UHT

Công nghệ tiệt trùng UHT có các bước sản xuất chính như sau:

Quá trình chuẩn hóa sữa tươi

Mục đích là hiệu chỉnh hàm lượng chất béo có trong sữa tươi. Giúp tạo ra dòng sữa tươi đa dạng phù hợp với nhiều đối tượng hơn. Bổ sung thêm cream cho sữa nguyên liệu có hàm lượng chất béo thấp. Sau đó tến hành li tâm tách béo hoặc bổ sung sữa người gầy cho sữa nguyên liệu có hàm lượng chất béo cao.

Quá trình bài khí sữa tươi

Đây là quá trình tách các khí phân tán và hòa tan trong sữa tươi như O2. Đây củng chính là nguyên nhân xúc tác các phản ứng gây biến đổi sữa tươi trong quá trình bảo quản. Từ đó cải thiện hương vị của sữa tươi. Ngoài ra bài khí cũng làm tăng hiệu quả truyền nhiệt cho quá trình tiệt trùng, đồng hóa. Giúp tiết kiệm năng lượng.

Quá trình đồng hóa

Quá trình này là làm nhỏ các hạt cầu béo. Nó giúp phân bố đều trong hệ nhũ tương từ đó làm tăng độ đồng nhất cho sản phẩm sữa tươi. Nó tạo điều kiện để hỗ trợ cho các quá trình sản xuất tiếp theo. Quá trình này được thực hiện ở nhiệt độ 70°C, và làm trước hoặc sau bước tiệt trùng. Nếu thiết bị đồng hóa ở cuối bước tiệt trùng thì nó phải được vô trùng. Điều này rõ ràng đặt ra yêu cầu cao đối với các nhà vận hành nhà máy để đảm bảo vô trùng.

Củng vì lí do trên mà quá trình đồng hóa được thực hiện trước khi khử trùng. Tuy nhiên, các chuyên gia cho biết rằng sữa tươi trong quá trình gia nhiệt trực tiếp phải được đồng nhất. Nhằm để phá vỡ các tập hợp protein hình thành trong quá trình đun nóng và gây ra vị chát trong sữa.

Giai đoạn gia nhiệt sơ bộ cho sữa tươi

Nhiệt độ từ 5°C đến 90°C, sử dụng sữa tươi nóng sau tiệt trùng làm nguồn gia nhiệt chính trong các thiết bị trao đổi nhiệt. Các thiết bị này nằm ở dạng ống hoặc dạng tấm. Bước tái tạo nhiệt này cực kỳ quan trọng đối với hiệu quả năng lượng của nhà máy UHT. Hơn 90% nhiệt có thể được tái tạo, nhưng con số này có thể thay đổi theo nhà sản xuất. Ở một số nhà máy, sữa được giữ một thời gian trong ống sau khi làm nóng sơ bộ. Nó sẽ giúp sữa tươi giảm lượng cặn bẩn, hoặc sự hình thành cặn. Tránh việc ảnh hưởng lớn đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng vì làm bất hoạt enzym sữa tự nhiên, vitamin.

Giai đoạn tiệt trùng UHT

Bước gia nhiệt cuối cùng đến nhiệt độ tiệt trùng cần thiết được thực hiện bằng một trong hai kiểu gia nhiệt chính. Quá trình đó được gọi là hệ thống trực tiếp. Nó làm nóng sữa bằng cách tiếp xúc trực tiếp với hơi nước quá nhiệt dưới một áp suất nhất định. Trong khi hệ thống gián tiếp sử dụng bộ trao đổi nhiệt. Trong đó hơi quá nhiệt làm nóng sữa gián tiếp thông qua một tấm chắn bằng thép không gỉ ở dạng ống hoặc tấm. Hệ thống trực tiếp có thể là kiểu tiêm trong đó hơi nước được bơm vào sữa tươi. Hoặc kiểu truyền trong đó sữa được truyền vào buồng chứa hơi quá nhiệt.

Bước đóng gói sữa tươi trong điều kiện vô trùng

Đây là một bước cực kỳt quan trọng. Vì nó có thể làm cho sữa tươi bị nhiểm khuẩn trở lại. Hiện trên thị trường có rất nhiều loại bao bì khác nhau. Tuy nhiên phổ biến nhất là hộp giấy bìa và bao bì Tetra pak nhiều lớp. Các hộp giấy được khử trùng trước khi đóng gói, thường bằng hydrogen peroxide nóng. Sau đó là dùng không khí nóng để loại bỏ peroxide còn sót lại.

Chương 5. TÍNH NĂNG LƯỢNG Tính hơi và chọn nồi hơi [1] Qui trình sản xuất sữa tiệt trùng UHT Gia nhiệt sữa – Khối lượng sữa cần đun nóng trong 1 ngày: m1 = 37233kg – Nhiệt dung riêng của sữa: c1 = 3,95 kJ/kgK – Nhiệt độ ban đầu của sữa : t11 = 40C – Nhiệt độ cao nhất khi trộn: t12 = 600C – Nhiệt lượng cần cung cấp: Q1 = m1 . c1 . (t12 – t11) = 8235940 kJ/ngày Gia nhiệt nước – Khối lượng nước cần gia nhiệt trong 1 ngày: m2 = 47322 kg – Nhiệt dung riêng của nước: c2 = 4,18 kJ/kgK – Nhiệt độ ban đầu của nước: t21 = 300C – Nhiệt độ nước sau khi đun nóng: t22 = 600C – Lượng nhiệt cần cung cấp: Q2= m2 . c2 . (t22 – t21) = 5934179 kJ/ngày Tiệt trùng UHT – Khối lượng sữa cần tiệt trùng UHT trong 1 ngày: m3 = 90588,12 kg – Nhiệt dung riêng của sữa: c3 = 3,95 kJ/kgK – Sau khi bài khí và đồng hóa nhiệt độ của sữa khoảng : t31 = 450C – Nhiệt độ tiệt trùng UHT: t32 = 1400C – Nhiệt lượng cần cung cấp: Q3 = m3 . c3 . (t32 – t31) = 33993192 kJ/ngày Qui trình sản xuất sữa bột gầy Thanh trùng sữa – Khối lượng sữa cần thanh trùng trong 1 ngày: m4 = 195497.82 kg – Nhiệt dung riêng của sữa: c4 = 3,95 kJ/kgK – Sau khi trao đổi nhiệt với sữa đã thanh trùng và li tâm, nhiệt độ sữa được nâng lên khoảng: t41 = 600C – Nhiệt độ thanh trùng sữa: t42 = 850C – Nhiệt lượng cần cung cấp: Q4 = m4 . c4 . (t42 – t41) = 19305410 kJ/ngày Cô đặc – Khối lượng sữa cần cô đặc trong 1 ngày: m5 = 195204.78 kg – Nhiệt dung riêng của sữa: c5 = 3,95 kJ/kgK – Sau khi thanh trùng nhiệt độ sữa khoảng: t51 = 26.50C – Nhiệt độ cô đặc sữa: t52 = 600C – Nhiệt lượng cần cung cấp: Q5 = m5 . c5 . (t52 – t51) = 25830471 kJ/ngày Qui trình sản xuất bơ Gia nhiệt cho quá trình phối trộn – Khối lượng cream cần phối trộn trong 1 ngày: m6 =18418.71 kg – Nhiệt dung riêng của cream: c6 = 3,35 kJ/kgK – Nhiệt độ ban đầu của cream: t61 = 40C – Nhiệt độ cần đạt tới khi trộn: t62 = 600C – Nhiệt lượng cần cung cấp: Q6 = m6 . c6 . (t62 – t61) = 3455350 KJ/ngày Thanh trùng cream – Khối lượng cream cần thanh trùng trong 1 ngày: m7 = 18372.69 kg – Nhiệt dung riêng của cream: c7 = 3,35 kJ/kgK – Sau khi bài khí xong, nhiệt độ của cream khoảng: t71 = 550C – Nhiệt độ thanh trùng cream: t72 = 900C – Nhiệt lượng cần cung cấp: Q7 = m7 . c7 . (t72 – t71) = 2154198 kJ/ngày Xử lí nhiệt cho cream Cream được xử lí nhiệt ở chế độ 8oC (2 giờ) – 20oC (2 giờ) – 16oC – Khối lượng cream cần tăng nhiệt (8oC – 20oC) trong 1 ngày: m8 = 18335.97 kg – Nhiệt dung riêng của cream: c8 = 3,35 kJ/kgK – Nhiệt độ của cream sau khi xử lí ở chế độ 8oC là t81 = 80C – Nhiệt độ cần tăng lên: t82 = 200C – Nhiệt lượng cần cung cấp: Q8 = m8 . c8 . (t82 – t81) = 737106 kJ/ngày Tổng nhiệt lượng cần thiết cho quá trình gia nhiệt sữa QGIA NHIỆT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8 = 99645845 KJ/ngày Tính nước và hơi cho CIP [3] Lưu lượng cho 1 lần CIP là 7000 lit/giờ hay 7000 kg/giờ Chạy CIP cho thiết bị tiếp xúc trực tiếp với sữa có xử lý nhiệt (loại 1) – Tráng rửa với nước ấm 500C: + Lượng nước tráng rửa: N11 = 5% Vthiết bị – Bơm tuần hoàn dung dịch NaOH 1% ở 750C trong 30 phút: + Lượng dung dịch NaOH sử dụng N12 = 5% Vthiết bị + Lượng NaOH: Gk1 = 1%. mddNaOH = 1%. DddNaOH . 5% Vthiết bị – Tráng rửa với nước ấm ở 500C : + Lượng nước: N13 = 5% Vthiết bị – Bơm tuần hoàn dung dịch HNO3 1% ở 700C : + Lượng dung dịch HNO3: N14 = 5% Vthiết bị + Lượng HNO3: Ga1 = 1% . m ddHNO3 = 1%. DddHNO3 . 5% Vthiết bị – Tráng rửa với nước lạnh ở 300C: + Lượng nước: N15 = 5% Vthiết bị – Chạy nước nóng thanh trùng thiết bị ở 950C + Lượng nước: N1 = 5% Vthiết bị Chạy CIP thiết bị tiếp xúc trực tiếp với sữa không có xử lý nhiệt (loại 2) – Tráng rửa với nước ấm ở 500C + Lượng nước: N21 = 5% Vthiết bị – Bơm tuần hoàn dung dịch NaOH 1% ở 750C trong 10 phút: + Lượng nước: N22 = 5% Vthiết bị + Lượng NaOH: Gk2 = 1% . mddNaOH = 1%. DddNaOH . 5% Vthiết bị – Tráng rửa với nước ấm ở 500C : + Lượng nước: N23 = 5% Vthiết bị – Thanh trùng với nước nóng ở 950C : + Lượng nước: N24 = 5% Vthiết bị – Tổng lượng tiêu hao: + Nước: NCIP = N11 + N12 + N13 + N14 + N15 + N16 + N21 + N22+ N23 + N24 + Hơi: HCIP – Nhiệt lượng tiêu hao để gia nhiệt nước : QCIP= NCIP . c . (t2 – t1) Trong đó: c = 4,18 kJ/kgK: nhiệt dung riêng của nước t1 = 300C: nhiệt độ nước lạnh t2 : nhiệt độ nước sau khi gia nhiệt – Lượng hơi cần thiết để gia nhiệt nước : HCIP = 1,05 . QCIP / (r. 0,9) Trong đó: r = 2141 kJ/kg: ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi nước 3 bar 0,9: lượng hơi ngưng tụ 90% Tiêu hao nước, hơi, acid, kiềm cho CIP trong 1 ngày: Bảng 5.1: Tiêu hao nước, hơi, acid, kiềm cho CIP trong 1 ngày Thiết bị Số Thiết bị Loại CIP Số lần CIP Nước (l) QCIP (Kj) NaOH (kg) HNO3 (kg) Bồn chứa sữa 1 2 3 18000 953040 39.6 Gia nhiệt 1 2 3 90000 4765200 198 Trộn 1 2 3 40500 2144340 89.1 Thiết bị Số Thiết bị Loại CIP Số lần CIP Nước (l) QCIP (Kj) NaOH (kg) HNO3 (kg) Bồn trung gian 1 2 3 40500 2144340 89.1 Bài khí 1 2 3 40500 2144340 89.1 Đồng hóa 1 2 3 40500 2144340 89.1 Tiệt trùng 1 1 3 56700 2652210 89.1 104.25 Bồn trung gian 1 2 3 40500 2144340 89.1 Rót 2 2 3 48600 2558160 118.8 Bồn chứa sữa 1 2 3 78750 4169550 173.25 Gia nhiệt 1 2 3 180000 9530400 396 Li tâm 1 2 3 90000 4765200 198 Phối trộn 1 2 3 90000 4765200 198 Thanh trùng 1 1 3 126000 5893800 198 231.66 Cô đặc 1 2 3 90000 4765200 198 Sấy 1 2 3 16875 893475 37.125 Bao gói 1 2 3 16875 893475 37.125 Bồn chứa cream 1 2 3 14400 762432 31.68 Trộn 1 2 3 45000 2382600 99 Bài khí 1 2 3 45000 2382600 99 Thanh trùng 1 1 3 63000 2946900 99 115.83 Xử lí nhiệt 1 2 3 18000 953040 39.6 Tạo hạt 1 2 3 18000 953040 39.6 Bồn trung gian 1 2 3 18000 953040 39.6 Bao gói 1 2 3 9000 476520 19.8 Tổng cộng 1334700 69136782 2793.78 451.74 Chọn nồi hơi – Tổng nhiệt lượng cần sử dụng trong nhà máy: Q= QGIA NIỆT + QCIP = 168782627 KJ/ngày – Tổng lượng hơi sử dụng trong nhà máy trong 1 ngày: H = 1,05 . Q/ 0,9.r = 91972.47 kg/ngày 1,05: tổn thất nhiệt ra môi trường ngoài 5% 0,9: lượng hơi ngưng 90% r = 2141 kJ/kg: ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi nước 3 bar – Lượng hơi sử dụng trung bình trong 1 giờ: Htb = H / 24 = 91972.47 / 24 = 3832.19 kg/giờ – Chọn hệ số sử dụng đồng thời k = 1,4 Þ Năng suất hơi tối thiểu của lò hơi: 3832.19 * 1,4 = 5365.06 kg/giờ – Chọn nồi hơi nằm, vách ướt của Thái Dương, số lượng 1 cái. + Năng suất bốc hơi: 6000 kg/giờ + Aùp suất hơi tối đa: 10 kg/cm2 + Nhiên liệu dầu tiêu hao: 270 l/h + Kích thước: dài 5510mm, rộng 2380mm, cao 2780mm + Khối lượng: 9100kg Tính lạnh và chọn máy nén lạnh [1, 2, 4, 17] Làm lạnh sữa tươi nguyên liệu – Khối lượng sữa tươi cần dùng trong 1 ngày: m1 = 252019.8 kg – Nhiệt dung riêng của sữa tươi: c1 = 3,95 kJ/kgK – Nhiệt độ sữa tươi lấy ra khỏi xe bồn: t11 = 50C – Nhiệt độ sữa tươi khi bảo quản lạnh: t12 = 40C – Nhiệt lượng làm lạnh sữa tươi nguyên liệu: Q1′ = m1.c1.(t11 – t12) = 995478.2 kJ – Nhiệt lượng giữ lạnh cho sữa tươi khi bảo quản trong bồn: Chọn Q1” = 10%Q1 = 99547.82 kJ – Nhiệt lượng làm lạnh và giữ lạnh sữa tươi nguyên liệu: Q1 = Q1′ + Q1”= 1095026 kJ Qui trình sản xuất sữa tiệt trùng Làm mát sữa tiệt trùng UHT – Khối lượng sữa tiệt trùng UHT trong 1 ngày: m2 = 90587,7 kg – Nhiệt dung riêng của sữa UHT: c2 = 3,95 kJ/kgK – Sữa tiệt trùng sau khi làm nguội bằng nước giảm nhiệt độ xuống còn t21 = 400C. Sữa tiếp tục được làm lạnh xuống còn t22 = 200C – Nhiệt lượng làm mát sữa tiệt trùng UHT: Q2 = m2.c2.(t21 – t22) = 7156428,3kJ Qui trình sản xuất bơ Làm mát cream sau thanh trùng – Khối lượng cream cần làm lạnh: m3 = 18259.2 kg – Nhiệt dung riêng của cream: c3 = 3,35 kJ/kgK – Nhiệt độ của cream sau khi thanh trùng và trao đổi nhiệt với cream sau phối trộn : t31 = 670C – Nhiệt độ cream cần làm lạnh: t32 = 400C – Nhiệt lượng làm lạnh cream: Q3 = 1,05 . m3 . c3 . (t31 – t32) = 1734122 kJ Trong đó, xem tổn thất lạnh là 5% Làm lạnh trong quá trình xử lí nhiệt – Chế độ xử lí nhiệt cream như sau: 8oC (2 giờ) – 20oC (2 giờ) – 16oC – Khối lượng cream cần làm lạnh: m4 = 18336 kg – Nhiệt dung riêng củacream: c4 = 3,35 kJ/kgK Làm lạnh từ 400C- 80C: – Nhiệt độ của cream sau khi làm mát sau thanh trùng : t41 = 400C – Nhiệt độ cream cần làm lạnh: t42 = 80C – Nhiệt lượng làm lạnh cream: Q41 = 1,05 . m4 . c4 . (t41 – t42) = 1965619 kJ – Nhiệt lượng giữ lạnh cream ở 80C trong 2 giơ: Qø42 =10%Q41 = 196562 kJ Làm lạnh từ 200C- 160C: – Nhiệt độ của cream sau khi xử lí nhiệt ở chế độ 200C : t43 = 200C – Nhiệt độ cream cần làm lạnh: t44 = 160C – Nhiệt lượng làm lạnh cream: Q43 = 1,05 . m4 . c4 . (t43 – t44) = 245702.4 kJ – Nhiệt lượng giữ lạnh cream ở 160C trong 2 giờ: Qø44 =10%Q43 = 24570.24 kJ. Trong đó, xem tổn thất lạnh là 5% – Nhiệt lượng tiêu tốn cho quá trình xử lí nhiệt: Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 = 2432454 kJ Kho bảo quản lạnh cho bơ Nhiệt lượng tiệu tốn cho quá trình bảo quản lạnh cho bơ: Q5 = 10%Q4 = 243245.4 KJ Tính chọn máy nén lạnh – Nhiệt lượng cần làm lạnh: Q0 = 1,05 . (Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 ) = 13294339 kJ/ngày Trong đó: xem tổn thất lạnh trên đường ống là 5% – Tải lạnh trung bình: Qtb = Q0 / 24 = 13294339 / 24 = 553930.8 kJ/giờ – Chọn hệ số sử dụng đồng thời k = 0,8 – Năng suất lạnh tối thiểu của máy nén: QMN = Qtb . k = 553930.8 * 0,8 = 443144.6 kJ/giờ = 105911.6 kcal/giờ – Chọn máy nén pitton 1 cấp nén N4WA của MYCOM (hãng Mayekawa Nhật): + Năng suất lạnh: 26,1 . 103 kcal/giờ + Thể tích quét: 381 m3/giờ + Công suất trên trục: 60,6kW Tính nước và chọn hệ thống cung cấp nước Nước trong nhà máy được cung cấp bởi hệ thống cấp nước của khu công nghiệp. Tính nước: Nước nồi hơi: Do quá trình ngưng tụ sử dụng lại 80% nước, vậy lượng nước tiêu hao là 20%: N1 = 20% . H = 0,2 . 91972.47 = 18394.5 kg/ngày Nước chạy CIP: N2 = 1334700 l/ngày Nước sử dụng cho máy nén lạnh: Lượng nhiệt mà máy nén lấy từ nước 25oC trong một ngày là: Q = 13294339 kJ/giờ Lượng nước cần dùng cho máy nén 1 cấp trong một ngày : N3 = Q / (4.18 * (25-2)) = 138281.04 kg/giờ Nước vệ sinh nhà máy, nước sinh hoạt và các hoạt động khác: Chọn N4 = 20% (N1 + N2 + N3) = 298275.1 kg/ngày= 298.275 m3/ngày Nước làm nguội sản phẩm: Nước làm nguội sữa UHT: Lượng sữa UHT cần làm nguội: m1 = 90587,7 kg Nhiệt dung riêng sữa UHT: c1 = 3,95 kJ/kgK Nhiệt độ sữa trước và sau khi làm nguội với nước: t11 = 800C và t12 = 400C Nhiệt dung riêng của nước: c2 = 4,18 kJ/kgK Nhiệt độ nước trước và sau khi làm nguội sữa: t22 = 250C và t21 = 450C m2.c2.(t22-t21) = m1.c1.(t11-t12) Þ Lượng nước làm nguội cần dùng: m2 = 171206,4 kg/ngày Nước làm nguội sữa gầy sau thanh trùng: Lượng sữa gầy cần làm nguội: m1 = 196110,3 kg Nhiệt dung riêng sữa UHT: c1 = 3,95 kJ/kgK Nhiệt độ sữa trước và sau khi làm nguội với nước: t11 = 800C và t12 = 600C Nhiệt dung riêng của nước: c2 = 4,18 kJ/kgK Nhiệt độ nước trước và sau khi làm nguội sữa: t22 = 250C và t21 = 450C m2.c2.(t22-t21) = m1.c1.(t11-t12) Þ Lượng nước làm nguội cần dùng: m2 = 185319,54 kg/ngày Tổng lượng nước làm nguội cần dùng: N5 = 356525,94 kg/ngày ” 356,53 m3/ngày Tổng lượng nước cần dùng: N = N1 + N2 + N3 + N4 + N5 = 2146.18 m3/ngày Chọn bể nước – Chọn thể tích bể nước đủ dùng cho một ngày sản xuất. – Tổng lượng nước sử dụng trong ngày: 2146.18m3 – Chọn bể nước có kích thước: dài 40m, rộng 20m, cao 2m, thể tích tối đa 2400m3 Chọn đài nước – Đài nước được đặt trên cao để tạo áp lực nước trên đường ống. – Chọn đài nước đủ dùng trong 1 giờ: – Lượng nước dùng trong 1 giờ: 2146.18 / 24 = 89.42 m3 – Chọn đài nước có sức chứa 95 m3, đặt ở độ cao 20m. – Kích thước: đường kính 5.5m, chiều cao 4m. Tính điện [7] Điện dùng trong nhà máy có 2 loại: – Điện động lực: điện vận hành thiết bị – Điện dân dụng: điện thắp sáng và sinh hoạt Điện động lực: Bảng 5.2: Công suất điện của các thiết bị chính trong nhà máy STT Thiết bị Công suất (kW) SL Tổng cộng suất (kW) 1 Phối trộn sữa UHT 36 1 36 2 Gia nhiệt trộn sữa UHT 2 1 2 3 Bài khí sữa UHT 8 1 8 4 Đồng hóa sữa UHT 94,12 1 94,12 5 Tiệt trùng UHT 45 1 45 6 Rót sữa tiệt trùng A3/Speed 25 1 50 7 Thiệt bị gia nhiệt sữa trước li tâm tam77tâm 2 1 2 8 Li tâm 0,5 1 0.5 9 Bồn phối trộn 2 2 4 10 Thanh trùng 25 1 25 11 Cô đặc 75 1 75 12 Sấy 150 1 150 13 Đóng gói 20 1 20 14 Phối trộn cream 5 1 5 15 Bài khí 8 1 8 16 Thanh trùng cream 25 1 25 17 Xử lí nhiệt 15 1 15 18 Tạo hạt 40 1 40 19 Bao gói 20 1 20 20 Nồi hơi 30 1 30 22 CIP 30 1 22,5 25 Máy nén lạnh1 cấp 60,6 1 60,6 26 Máy nén lạnh 2 cấp 26,3 1 26,3 Tổng cộng 764,02 – Tổng công suất điện của các thiết bị chính: 764,02kW – Công suất của hệ thống cấp nước, xử lý nước thải, hệ thống máy – thiết bị lạnh… lấy bằng 10% tổng công suất thiết bị chính. Þ Công suất điện động lực của nhà máy: Pđl = 1,1 . 764,02 = 840,42 kW – Công suất tính toán: Pttđl = k . Pđl = 504,25 kW Trong đó: k = 0,6 là hệ số sử dụng không đồng thời. Điện dân dụng – Lấy bằng 10% điện động lực: Pdd = 0,1 . Pđl = 0,1 * 840,42 = 84,04kW – Công suất tính toán: Pttdd = k . Pdd = 58,83 kW Trong đó: k = 0,7 là hệ số sử dụng không đồng thời Xác định hệ số công suất và dung lượng bù: – Đối với các thiết bị sản xuất trong thực phẩm, thông thường cosj = 0,55 ÷ 0,65 Chọn cosjđl = 0,65 Þ tgjđl = 1,17 Þ Qđl = Pttđl . tgjđl = 504,25 . 1,17 = 590 kVAr – Đối với hệ thống điện dân dụng, thông thường cosjdd = 0,8 ; tgjdd = 0,75 Þ Qdd = Pttdd . tgjdd = 58,83 . 0,75 = 44,12 kVAr Þ Qtt = Qđl + Qdd = 590 + 44,12 = 634,12 kVAr – Dung lượng cần bù Qbù = Pttđl (tgjđl – tgj2) + Pttdd (tgjdd – tgj2) = 504,25 . (1,17 – 0,3287) + 58,83 . (0,75 – 0,3287) = 449 kVAr Trong đó: tgj2 = 0,3287 ứng với hệ số công suất cần bù cosj = 0,95 – Chọn 6 tụ bù DLE – 3H75K6T của hãng DAEYEONG + Dung lượng bù Qb = 80kVAr + Điện dung C = 1377,7µF + Iđm = 114 A, Uđm = 380V – Tính lại hệ số công suất: Ptt = Pttđl + Pttdd = 504,25 + 58,83 = 563,08 kW cosj = Ptt / (Ptt2 + (Qtt – Qbù)2)1/2 = 563,08 / [563,082 + (634,12 – 6 . 80)2]1/2 = 0,9645 Chọn máy biến áp – Công suất định mức của máy biến áp Sdm ³ Stt / 0,81 – Công suất thực tế của máy biến áp: Stt = Ptt / cosj = 563,08 / 0,9645 = 583,8kVA Þ Sđm ³ 720,73 kVA – Chọn máy biến áp 800 của công ty THIBIDI + Công suất định mức: 800kVA + Điện áp vào: 22kV + Điện áp ra: 400V hoặc 220V + Khối lượng: 2426kg Tính lượng điện tiêu thụ hàng năm Điện động lực: Ađl = Pttđl . T = 504,25 . 7200 = 3630600 kWh Trong đó: Pttđl = 504,25 kW T = T1 . T2 = 7200 giờ T1 = 24 giờ làm việc trong ngày T2 = 300 : số ngày làm việc trong năm Điện dân dụng: Add = Pttdd .T = 58,83 . 6600 = 388278 kWh Trong đó: Pttdd = 58,175kW T = T1 . T2 = 6600 giờ T1 = 22: số giờ thắp sáng trong ngày T2 = 300: số ngày làm việc trong năm Tổng lượng điện tiêu thụ của nhà máy trong 1 năm: A = 1,05 . (Ađl + Add) = 1,05.( 3630600+ 388278) = 4219822 kWh Trong đó 1,05 là hệ số tổn thất điện trên mạng hạ áp. Chọn máy phát điện Công suất tiêu thụ của nhà máy: Ptt = 563,08 kW Chọn máy phát điện giảm thanh HT5M65 của công ty Hữu Toàn + Kiểu máy phát điện đồng bộ 3 pha, tự động kích từ, tự động điều chỉnh điện áp + Kết cấu: ghép đồng trục, bạc đạn tự bôi trơn, tự làm mát + Công suất liên tục: 600kW + Công suất tối đa: 650kW + Kích thước: D x R x C = 3890mm x 1630mm x 1950mm + Trọng lượng: 5460kg .

Lo lắng không đáng có

Tuy nhiên, gần đây khi có nhiều tin đồn thất thiệt về sữa, nhiều gia đình bỗng e ngại không dám mua sữa về dùng. Điều này làm ảnh hưởng xấu đến nhu cầu hấp thụ dưỡng chất thiết yếu từ sữa.

Theo tiến sĩ Bozena Malmgren, chuyên gia công nghệ cao cấp tại Thụy Điển (từng đến Việt Nam tham dự hội thảo về công nghệ tiệt trùng UHT), các mặt hàng sữa chế biến theo công nghệ tiệt trùng UHT đều đảm bảo 3 yếu tố: giữ chất lượng tốt, ổn định, không hư hỏng trong quá trình bảo quản; không chứa các vi khuẩn và các độc tố gây hại; không chứa bất cứ vi sinh vật nào có khả năng sinh sôi, phát triển khiến gây hỏng sản phẩm. Chính vì thế, người tiêu dùng có thể yên tâm sử dụng.

UHT – công nghệ đỉnh cao

Tiến sĩ Bozena Malmgren cho biết thêm, nguyên tắc căn bản của công nghệ chế biến tiệt trùng UHT là gia nhiệt sản phẩm ở nhiệt độ 136-140 độ C trong thời gian ngắn (4-6 giây), sau đó làm nguội nhanh ở 25 độ C.

Quy trình xử lý nhiệt siêu cao và làm lạnh cực nhanh này đã giúp tiêu diệt hết vi khuẩn có hại, các loại nấm men, nấm mốc… đồng thời, giữ lại tối đa các chất dinh dưỡng và mùi vị tự nhiên của sản phẩm sữa nguyên liệu.

Sữa thành phẩm sau đó được đóng gói trong bao bì giấy tiệt trùng 6 lớp ở môi trường hoàn toàn tiệt trùng. Điều này giúp ngăn 100% ánh sáng và vi khuẩn có hại từ không khí xâm nhập – nguyên nhân chính khiến thực phẩm nhanh hư hỏng, biến chất. Các sản phẩm sữa tiệt trùng UHT nhờ vậy rất an toàn và có hạn dùng tới 6 tháng mà không cần dùng chất bảo quản và trữ lạnh.

Trong bối cảnh nhiều người quan ngại về vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm thì các mặt hàng được chế biến theo công nghệ tiệt trùng UHT, trong đó có sữa, được xem là lựa chọn thông minh, an toàn.

Ngọc Bích

HỆ THỐNG SẢN XUẤT SỮA UỐNG TIỆT TRÙNG CÔNG NGHỆ UHT

(CÔNG SUẤT 50 L/H)

Mẫu model mới: NHSY-1

Hãng sản xuất: Shanghai Nanhua Transducer Manufacture Co.,Ltd

Xuất xứ: Trung Quốc

Mô tả ứng dụng công nghệ:

Công nghệ tiệt trùng UHT (Ultra High Temperature) là công nghệ xử lý sản phẩm lỏng (sữa tươi, sữa đậu nành, nước trái cây..) ở nhiệt độ cao (135-1400C)  và sau đó làm lạnh cực nhanh (từ 2 – 5 giây), quá trình giúp tiêu diệt hết bào tử vi sinh vật, vi khuẩn có hại, các loại nấm men, nấm mốc,… đảm bảo chất lượng sản phẩm ở mức cao nhất và không bị tác động từ các tác nhân có hại bên ngoài.,  giúp sản phẩm có thể giữ được hương vị tự nhiên và các thành phần dinh dưỡng, vitamin & khoáng chất trong thời gian dài mà không cần chất bảo quản.

Sữa tươi sau khi được kiểm tra chất lượng và qua thiết bị đo lường sẽ được nhập vào hệ thống bồn chứa lạnh. Từ bồn chứa lạnh, sữa tươi nguyên liệu sẽ qua các công đoạn chế biến và được chuyển đến bồn chứa sẵn sàng cho chế biến tiệt trùng UHT.

Quá trình xử lý nhiệt độ cực cao UHT (Ultra High Temperature) là một quá trình sản xuất phức tạp, trong đó đòi hỏi nhiều công đoạn, liên kết chặt chẽ từ khâu chế biến cho đến khâu đóng gói được thực hiện một cách nghiêm ngặt và khép kín.

Công nghệ UHT có ưu điểm không cần trữ lạnh, giúp tiết kiệm nhiên liệu điện năng., giảm thải lượng khí carbon thải ra trong môi trường, hạn chế tối đa gây ô nhiễm trong sản xuất.

*Cung cấp hệ thống chính bao gồm các modul:

Modul thiết bị tiệt trùng UHT

Modul thiết bị đồng hóa

Modul thiết bị làm lạnh/hạ nhiệt

Modul thùng chứa

**Không bao gồm kết nối hệ thống bên ngoài (như nước, điện, hơi nước, khí nén, v.v.).

Mô tả hệ thống:

Hệ thống phù hợp với sản xuất thực nghiệm, sản xuất quy mô nhỏ, hệ được tích hợp bởi các modul thực nghiệm cho phép gia nhiệt, khử trùng, làm lạnh, thu hồi nhiệt, cho phép mô phỏng đầy đủ điều kiện sản xuất của nhà máy.

Hệ thống cho phép phản ánh thông tin dữ liệu dòng sản phẩm trong phòng thí nghiệm, và là công cụ sử dụng tiên phong trong quy trình trước khi sản xuất hàng loạt.

Thiết kế với các chức năng thanh trùng, xử lý nhiệt HTST (High temperature short time), UHT (Ultra High Temperature)

Sản phẩm xử lý cuối cùng có thể đạt đươc trạng thái vô trùng khi liên kết dây truyền liên hợp tới hệ thống chứa/bao bì đóng gói đã xử lý vô trùng

Điều khiển tự động, bao gồm HMI, PLC, recoder,..v.v

Hệ thống hoạt động linh hoạt, cơ động đáp ứng dữ liệu sản xuất theo thời gian thực

Thông số kỹ thuật & tiện ích:

Ứng dụng xử lý cho các sản phẩm như: sữa uống, nước giải khát sữa hoa quả, nước ép, sữa đậu nành, sữa chocolate, sữa đặc, kem (cream), nước giải khát axit lactic

Quy trình xử lý nhiệt: 5 ~ 40 ℃ → 65 ℃ (homo) → 138 ℃ (giữ 5,10,15 giây, có thể điều chỉnh) → 5 ~ 92 ℃

Công suất: 50 L/giờ

Tốc độ / lưu lượng nước làm mát: ≥ 200 L/h (standby)

Công suất (khử trùng): 5.0 kw

Công suất động cơ: 1.9 kw

Tốc độ / lưu lượng nước làm lạnh: ≥ 200 L/h (standby)

Công suất (gia nhiệt): 5.0 kW

Công suất (động cơ phụ): 8.0 kw

Nguồn điện yêu cầu: 380V / 50Hz / 3Ph

Thông số kích thước (L×W×H, mm):

+ Thiết bị xử lý làm lạnh nước: 600×800×1200

+ Thiết bị xử lý đồng hóa: 700×800×850

+ Thiết bị khử trùng UHT: 1800×800×1600