Tải bản đầy đủ - 67 (trang)
PHẦN 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT

PHẦN 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Tải bản đầy đủ - 67trang

Tổng số ca sản xuất phô mai tươi:



737 ca/ năm



Số ngày làm việc trong năm:

Thán

g

Ca

I

II

III



1

Y

Y

0



2



3



4



291 ngày

5



6



7



Y

Y

Y

Y Y

Y

Y

Y

Y

Y Y

Y

0

Y

Y

Y Y

Y

Y: Có sản xuất; 0: Không sản xuất



8

Y

Y

Y



9

Y

Y

0



10

Y

Y

0



11

Y

Y

0



12

Y

Y

0



3.2. Tính cân bằng vật chất

3.2.1. Số liệu ban đầu

+ Nguyên liệu đầu: sữa bột gầy có hàm lượng chất khô 96,5%, cream 41% chất

béo.

+ Năng suất 1,2 tấn NL/ ca.

+ Thành phần sản phẩm bao gồm: tổng chất khô 42%, muối 1,5%.

Trong sản xuất sản phẩm phô mai, một số công đoạn có sự thay đổi ẩm cho nên

hao hụt nguyên vật liệu trong các công đoạn đó bao gồm hao hụt về ẩm và hao hụt về

khối lượng trong quá trình sản xuất.

Ta có % hao hụt ẩm trong công đoạn so với nguyên liệu trước khi vào công đoạn

được tính theo công thức:



X=



100 %



W1: Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu, %.

W2: Độ ẩm sau của nguyên liệu, %.

* Tính hao hụt ẩm cho các công đoạn có sự thay đổi ẩm

+ Công đoạn tách huyết thanh: X1

Giả sử khi đông tụ khối nguyên liệu có độ ẩm 82%. Ta có phô mai tươi thành phẩm

có tổng chất khô là 42%. Vậy độ ẩm của phô mai tươi lúc này 58%.

Vậy hao hụt ẩm trong công đoạn này là:

Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi năng suất 1,2 tấn NL/ ca từ sữa bột gầy và cream



31



X1 =



100 = 57,143 %.



Bảng 3.3. Tiêu hao khối lượng qua từng công đoạn.

ST

T

1

2

3

4

5

6

7



% Hao hụt về %



Tên công đoạn

Chuẩn hóa

Đồng hóa

Thanh trùng







nguội

Lên men

Đông tụ

Tách huyết thanh

Rót hộp



khối lượng

0,5

1

làm 1

1,5

1

1,5

1



Hao Tổng % hao hụt



hụt ẩm



cho mỗi công đoạn

0,5

1

1



57,143



1,5

1

58,643

1



1. Lượng phô mai trước khi rót hộp: N1

N1 = 1,2 ×



= 1,212 (tấn/ca)



2. Lượng sữa trước khi tách huyết thanh: N2

N2



Tách huyết thanh



Huyết thanh



N1

N2 = N 1 ×



= 1,212 ×



= 2,931 (tấn/ca)



Lượng huyết thanh tách ra trong công đoạn tách huyết thanh

H = 60,037% x N2 = 60,037% x 2,931 = 1,759 (tấn/ca)

3. Lượng sữa trước khi đông tụ: N3

Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi năng suất 1,2 tấn NL/ ca từ sữa bột gầy và cream



32



N3 = N 2 ×



= 2,931 ×



= 2,961 (tấn/ca)



Để đông tụ, ta chọn enzyme renin có hoạt độ 1/10000. Sử dụng 5g/100kg nguyên

liệu. Vậy lượng enzyme cần dùng:

NE = N 3 ×



= 2,961 ×



= 148,050 (g/ca) = 0,148.10-3 (tấn/ca)



4. Lượng sữa trước khi lên men: N4

Lượng nguyên liệu và men giống trước khi vào thiết bị lên men:

Nlm = N3 ×



= 2,961 ×



= 3,001 (tấn/ca)



Lượng men giống được hoạt hóa lần 2 chiếm 1,5



2% [4, Trang 247]



Chọn 2%, ta có: Nghh2 = Nlm × 2% = 3,001 × 2% = 0,060 (tấn/ca)

Lượng men giống hoạt hóa chiếm 7% so với lượng men dùng để lên men [4, Trang

136]

Nghh1 = Nghh2 × 7% = 0,060 × 7% = 0,004 (tấn/ca)

Lượng men khô chiếm 0,1%: 0,004 × 0,1% = 0,004.10-3 (tấn/ca)

Lượng môi trường hoạt hóa giống:

Nmt = Nghh2 - Nghh1 = 0,060 - 0,004.10-3 = 0,059 (tấn/ca)

Vậy lượng nguyên liệu cần dùng để lên men:

N4 = Nlm - Ng = 3,001 - 0,060 = 2,941 (tấn/ca)

5. Lượng dịch sữa trước khi thanh trùng: N5

N5 = N 4 ×



= 2,941 ×



= 2,971 (tấn/ca)



6. Lượng dịch sữa trước khi đồng hóa: N6



Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi năng suất 1,2 tấn NL/ ca từ sữa bột gầy và cream



33



N6 = N 5 ×



= 2,971 ×



= 3,001 (tấn/ca)



Lượng sữa và muối trước khi cho vào công đoạn phối trộn:

M4



Muối



Phối trộn

1,5% muối



M3

Yêu cầu của sản phẩm phải có 1,5% muối nên sau khi phối trộn phải đạt 1,5%

muối.

Gọi A là lượng muối dùng để phối trộn.

C là dịch sữa và muối trước khi cho vào phối trộn.

M4 là dịch sữa trước khi đưa vào phối trộn.

Ta có phương trình cân bằng vật chất:

Với C = 3,001 ×



C = A + M4

70A = 1,5C



= 3,031 (tấn/ca)



Suy ra:



3,031 = A + M4

70A = 1,5 × 3,031



Vậy:



A = 0,065 (tấn/ca)

M4 = 2,966 (tấn/ca)



+ Ta có nồng độ chất khô không muối của sữa sau khi vào phối trộn:

42% - 1,5% = 40,5%

Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi năng suất 1,2 tấn NL/ ca từ sữa bột gầy và cream



34



+ Nồng độ chất khô của sữa trước khi vào phối trộn: X%



X% =

7. Lượng dịch sữa trước khi chuẩn hóa: N8

A, a%



B, b%



Chuẩn hóa

(E)



N7, c%

Gọi:



A là lượng sữa nguyên liệu có hàm lượng chất khô a = 8,176%.

B là lượng cream bổ sung vào có hàm lượng chất béo b = 41%.

N7 là lượng nguyên liệu sau khi chuẩn hóa có tổng chất khô c = 18%.



Ta có, phương trình cân bằng vật chất:



E = N6 ×



Suy ra:



= 3,001 ×



A+B=E

A×a+B×b=E×c



= 3,016 (tấn/ca)



A + B = 3,016

A × 8,176% + B × 41% = 3,016 × 18%



Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi năng suất 1,2 tấn NL/ ca từ sữa bột gầy và cream



35



Vậy:



A = 1,199 (tấn/ca)

B = 1,817 (tấn/ca)



- Lượng sữa nguyên liệu trước khi chuẩn hóa A = N8 = 1,199 (tấn/ca).

- Lượng cream bổ sung vào B = 1,817 (tấn/ca).

Theo tính toán ở trên, lượng sữa và cream đi vào thiết bị chuẩn hóa:

E = 3,016 (tấn/ca) = 3016 (kg/ca).

Ở công đoạn chuẩn hóa bổ sung CaCl 2 với hàm lượng 0,5g/kg nguyên liệu. Vậy

lượng CaCl2 cần bổ sung vào: MCaCl2 = 3016 × 0,5 = 1508 (g/ca) = 0,002 (tấn/ca).

3.2.2. Tính cân bằng vật chất



Tổng lượng sữa

- N8 = 1,199 (tấn/ca): Lượng sữa dùng để sản xuất phô mai.

- Nmt = 0,059 (tấn/ca): Lượng môi trường hoạt hóa giống dùng cho dây chuyền sản

xuất phô mai.

→ G = N8 + Nmt = 1,199 + 0,059 = 1,258 (tấn/ca).

Bảng 3.4. Tiêu hao khối lượng qua từng công đoạn.

STT

Tên công đoạn

1

Cân định lượng

2

Hoàn nguyên

3

Đồng hóa lần 1

4

Thanh trùng và làm nguội

5

Ủ hoàn nguyên

6

Định lượng

1. Lượng dịch sữa trước khi định lượng: G1

G1 = G ×



= 1,258 ×



Tiêu hao (%)

1

1

1,5

1

1

0,5



= 1,264 (tấn/ca)



2. Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn ủ hoàn nguyên: G2



Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi năng suất 1,2 tấn NL/ ca từ sữa bột gầy và cream



36



G2 = G 1 ×



= 1,264 ×



= 1,277 (tấn/ca)



3. Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn thanh trùng và làm lạnh: G3

G3 = G 2 ×



= 1,277 ×



= 1,289 (tấn/ca)



4. Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn đồng hóa lần 1: G4

G 4 = G3 ×



= 1,289 ×



= 1,309 (tấn/ca)



5. Tổng khối bột sữa gầy và nước nóng trước khi vào công đoạn hoàn nguyên

1,309 ×



= 1,322 (tấn/ca)



Tính khối lượng bột sữa gầy và nước ấm dùng cho hoàn nguyên:

+ Gọi m là khối lượng sữa bột gầy có hàm lượng chất khô 96,5%.

+ n là khối lượng nước ấm cần sử dụng cho hoàn nguyên để được khối sữa sau khi

hoàn nguyên có tổng hàm lượng chất khô là 8,176% .



Ta có phương trình:

Mà m + n = 1,322

Từ đó ta tính được: m = 0,112 (tấn/ca); n = 1,210 (tấn/ca)

Vậy khối lượng sữa bột gầy cần dùng cho công đoạn hoàn nguyên:

G5 = m = 0,112 (tấn/ca).

6. Lượng sữa bột gầy cần cân định lượng: G6

G 6 = G5 ×



= 0,112 ×



= 0,113 (tấn/ca)



Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi năng suất 1,2 tấn NL/ ca từ sữa bột gầy và cream



37



Vậy cần phải sử dụng 0,113 tấn sữa bột gầy nguyên liệu cho dây chuyền sản xuất

của nhà máy trong 1 ca.

3.2.3. Tính toán bao bì



+ Tính số hộp

Chọn hộp có dung lượng 200g = 0,2 kg

Theo mục, ta có lượng phô mai trước khi đóng hộp:

N1= 1,212 (tấn/ca)







Số vỏ hộp phải dùng:







Chọn hao hụt số hộp là 1%, số vỏ hộp thực tế phải dùng là:



6060 (hộp /ca)



6121,212





6121 (hộp/ca)



Vậy số hộp thực tế cần dùng trong 1 ca sản xuất phô mai là 6121 (hộp)



+ Tính số thùng





Chọn thùng carton chứa 48 hộp, vậy số thùng cần dùng là:



127,521(thùng/ca)





Chọn hao hụt số hộp là 1%, số thùng giấy thực tế phải dùng là:



129 (thùng/ca)

Vậy số thùng thực tế cần dùng trong 1 ca sản xuất phô mai là 129 (thùng)

3.2.4. Tính tỉ trọng sau mỗi công đoạn

• Ta có, tỷ trọng của sản phẩm sữa tính theo công thức:





(g/cm3) [1 , Trang 13]



Trong đó:

Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi năng suất 1,2 tấn NL/ ca từ sữa bột gầy và cream



38



F: Hàm lượng chất béo có trong sữa (% khối lượng).

SNF: Hàm lượng chất khô không béo có trong sữa (% khối lượng).

W: Hàm lượng nước có trong sữa (% khối lượng)

Tỉ trọng của sữa sau khi hoàn nguyên:

Giả sử sữa sau khi hoàn nguyên có hàm lượng chất béo F1 = 3 %:

SNF = 8,176% - 3% = 5,176%; W = 100% - 8,176% = 91,824%



d1



(g/cm3)



• Tỷ trọng sữa hoàn nguyên không thay đổi qua các công đoạn lọc và định lượng và



bằng d1

• Tỷ trọng của cream 40% là:



(g/cm3)

• Tỷ trọng của sữa sau chuẩn hóa (d3)



Lượng sữa hoàn nguyên vào sản xuất phô mai tươi N 8= 1,199(tấn/ca) có hàm

lượng chất khô a= 8,176%, chất béo F= 3%

Lượng sữa sau chuẩn hoá: C’=3,031 (tấn/ca), a3 = 17%

Vậy: Lượng chất khô không béo trong hỗn hợp chuẩn hóa



Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi năng suất 1,2 tấn NL/ ca từ sữa bột gầy và cream



39







Tỷ trọng sữa sau chuẩn hóa, qua các công đoạn đồng hóa, thanh trùng, làm lạnh,



lên men, đông tụ không thay đổi và bằng d3

• Tỷ trọng của phô mai sau khi tách huyết thanh(d4)

Lượng nguyên liệu trước khi tách huyết thanh N 2= 2,931 có hàm l ượng chất khô

không béo là SNF3=2,048%

Lượng huyết thanh tách ra được: H= 1,759(tấn/ca)

Lượng chất béo có trong phô mai tươi (có hàm lượng chất khô a5=42%)



(g/cm3)

Bảng 3.5. Bảng tổng kết bao bì bao gói

Phô mai

Số hộp

Số thùng carton



6121 (hộp/ca)

129 (thùng/ca)



4511177 (hộp/năm)

95073 (thùng/năm)



Bảng 3.6. Bảng tổng kết cân bằng vật chất dây chuyền.

Bảng 3.6.1. Bảng tổng kết năng suất qua mỗi công đoạn.

STT



Tên công đoạn



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



Cân định lượng

Hoàn nguyên

Đồng hóa lần 1

Thanh trùng, làm lạnh

Ủ hoàn nguyên

Định lượng

Chuẩn hóa

Đồng hóa lần 2

Thanh trùng, làm nguội

Lên men

Đông tụ

Tách huyết thanh



Tỉ trọng

d (g/cm3)

1,018

1,018

1,018

1,018

1,018

0,990

0,990

0,990

0,990

0,990

0,989



Năng suất

Tấn/ca Lít/ca

0,113

1,322

974,314

1,309

964,733

1,289

949,993

1,277

941,149

1,264

931,568

3,016

2222,792

3,001

2211,737

2,971

2189,627

2,941

2167,517

2,961

2182,257

2,931

2160,147



Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi năng suất 1,2 tấn NL/ ca từ sữa bột gầy và cream



40



13



Rót hộp



0,989



1,212



893,244



Bảng 3.6.2. Bảng tổng kết nguyên liệu chính qua các công đoạn.

STT



Tên công đoạn



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13



Cân định lượng

Hoàn nguyên

Đồng hóa lần 1

Thanh trùng, làm lạnh

Ủ hoàn nguyên

Định lượng

Chuẩn hóa

Đồng hóa lần 2

Thanh trùng, làm nguội

Lên men

Đông tụ

Tách huyết thanh

Rót hộp



Năng suất

Tấn/ca

0,113

1,322

1,309

1,289

1,277

1,264

3,016

3,001

2,971

2,941

2,961

2,931

1,212



Tấn/năm

2273,062

2250,682

25281,940

24902,972

24653,808

24407,628

5011,628

7098,936

7028,066

6957,942

6993,750

6923,626

2863,148



Bảng 3.6.3. Bảng tổng kết nguyên liệu phụ.

Công đoạn

Hoàn nguyên

Chuẩn hóa

Lên men



Nguyên liệu

Nước

Cream

CaCl2

Men khô



Tấn/ca

1,210

1,817

0,002

0,004.10-3



Tấn/năm

891,770

1339,129

1,474

2,948.10-3



Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi năng suất 1,2 tấn NL/ ca từ sữa bột gầy và cream



41



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

PHẦN 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Tải bản đầy đủ ngay(67 tr)

×