Đồ án công nghệ chế biến đề tài thiết kế nhà máy sản xuất sữa đậu nành với năng suất 5 triệu lít năm

Hệ thống cống nhánh D=600-800mm được bố trí dọc theo trục đường nội bộ được nối với các tuyến cống chính.-Hệ thống nước cứu hỏa: Hệ thống trụ cứu hỏa được bố trí dọc các tuyến đường nhà

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

-ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT SỮA ĐẬU NÀNH VỚINĂNG SUẤT 5 TRIỆU LÍT/ NĂM

Giảng viên hướng dẫn : Th.s Lê Mỹ Hạnh

Nhóm : 02

Lớp : K65CNTPC

Hà Nội, 2023

1 Đặt vấn đề- Giới thiệu ý tưởng 6

Chương II: LẬP LUẬN ĐẦU TƯ KINH TẾ 7

1.Địa lí 7

2 Con người 9

3.Cơ sở hạ tầng 10

4.Thị trường 14

5 Nguồn nguyên liệu 20

PHẦN II: LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT 26

2.2 Thiết bị gia nhiệt 42

2.3 Thiết bị tách vỏ kiểu rulo cao su 43

1 Các tính chất của nguyên liệu 55

Chương 3: Tính điện và hơi nước 81

1 Tính hơi và chọn nồi hơi 81

2.Tính nước và chọn hệ thống cung cấp nước 84

3.Tính điện 85

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN XÂY DỰNG 90

1 Thiết kế bố trí tổng mặt bằng 90

2 Tính toán các hạng mục công trình 90

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN KINH TẾ 96

1 Nhu cầu vốn đầu tư 96

2.An toàn lao động 104

TÀI LIỆU THAM KHẢO 106

3

LỜI MỞ ĐẦU

Đậu nành là một loại thực phẩm cực kì quen thuộc với bữa ăn gia đình Với giá thành rẻ có thể mua ở bất kì đâu, dễ dàng chế biến thành những món ăn ngon đặc biệt là món sữa đậu nành đã gắn bó với biết bao thế hệ người Việt Nam

Sữa đậu nành là một thức uống mang lại giá trị dinh dưỡng khá cao cho cơ thể, nó cũng là một thức uống thơm ngon được rất nhiều người yêu thích Sữa đậu nành được nghiên cứu và chứng minh có nhiều dưỡng chất cần thiết cho cơ thể và được khuyên dùng đặc biệt là người có nguy cơ hay mắc bệnh về tim mạch Sữa đậu nành đang được quan tâm bởi những người ăn chay hoặc dị ứng với lactose trong sữa động vật.

Sữa đậu nành không chỉ có hương vị thơm ngon mà còn có nhiều dưỡng chất có ích cho cơ thể, cung cấp cho cơ thể hàm lượng vitamin và khoáng chất thiết yếu Có hàm lượng calo thấp giúp giảm cân, các bệnh về huyết áp, tiểu đường, … Đặc biệt trong sữa đậu nành còn có chất isoflavone giúp bổ sung estrogen cho phụ nữ có tuổi, chống loãng xương, …

Hiện nay, thị trường sản xuất sữa đậu nành ở nước ta đang dần trở nên phát triển, đa dạng về cả mẫu mã và hương vị do có nhiều thương hiệu sữa đậu nành Để phát triển thị trường sữa đậu nành ngày càng rộng lớn, các nhà sản xuất cần tập trung nâng cao chất lượng sản phẩm , tính tiện lợi và giá cả cũng là những yếu tố quan trọng khi các thương hiệu cạnh tranh với nhau.

5

PHẦN I: LẬP LUẬN ĐẦU TƯ KINH TẾChương I: Mở đầu

1 Đặt vấn đề- Giới thiệu ý tưởng

Khi cuộc sống dần được cải thiện, chất lượng sống ngày một nâng cao, người tiêu dùng càng có xu hướng lựa chọn những thực phẩm có nguồn gốc thực vật, hữu cơ để đảm bảo sức khỏe về lâu dài Sữa hạt là loại thực phẩm thuần thực vật, là sự thay thế lý tưởng cho các loại sữa bò truyền thống trước kia Hiện nay, sữa hạt được làm từ các loại hạt tốt cho sức khỏe, có thể kể đến như hạt đậu nành, hạt óc chó, hạt hạnh nhân, hạt điều, hạt sen hay các loại tinh bột như hạt gạo, yến mạch, bắp Sản phẩm có hàm lượng dinh dưỡng cao, chứa chất chống oxy hóa dồi dào hỗ trợ ngăn ngừa lão hóa Sau nhiều cuộc so sánh hàm lượng dinh dưỡng giữa sữa thực vật và sữa truyền thống, lập trường của người tiêu dùng bị tác động và thay đổi đáng kể Đa số họ đều có cái nhìn khách quan hơn về tiêu chí chọn mua sữa, không những đẹp mà còn phải đem lại dinh dưỡng từ bên trong “you are what you eat” (bạn là phản chiếu của những gì bạn ăn) Số liệu gần đây của Innova Market Insights cho thấy, thị trường toàn cầu đối với các loại đồ uống có nguồn gốc từ sữa thực vật - sữa hạt tăng tới 16,3 tỷ USD trong năm 2018, gấp hai lần mức 7,4 tỷ USD của năm 2010 Ở Đông Nam Á, một số nước Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Việt Nam, tỉ lệ người dân tiêu thụ các loại sữa thực vật ngày càng tăng Với những lợi ích của nó, sữa hạt hiện đang là nhóm sản phẩm có tốc độ tăng trưởng rất nhanh trên thị trường thế giới Xu thế tiêu dùng sữa hạt được cho là xu hướng của tương lai khi ngày càng được đông đảo khách hàng thế hệ 8x, 9x quan tâm và lựa chọn Đây là phân khúc khách hàng tiềm năng, họ có thu nhập ổn định, cập nhật thông tin nhanh và đặc biệt là có nhu cầu cao về chăm sóc sức khỏe Ước tính có tới 66% người tiêu dùng trong nước mong đợi vào sự xuất hiện của nhiều dòng sữa hạt hơn và sẵn sàng thay đổi thói quen tiêu dùng của họ Các lựa chọn thay thế sữa bò như sữa đậu nành, sữa hạnh nhân, sữa gạo, sữa yến mạch, sữa dừa, sữa hạt điều… sẽ ngày càng trở nên hấp dẫn với người tiêu dùng, với nhu cầu khác nhau tùy theo vùng Tại Việt Nam, dù chỉ mới bắt đầu rộ lên trong 5 năm trở lại đây nhưng nhóm sản phẩm này có những tăng trưởng tích cực trong cả cung và cầu, xu hướng sữa hạt đang dần lên ngôi và chinh phục được cảm tình của phần đông người tiêu dùng Việt “Sữa hạt” đứng thứ ba trong top các chủ đề được thảo luận nổi bật nhất về việc ăn uống lành mạnh năm 2017 tại Việt Nam (Theo YouNet Media)

Dịch bệnh Covid-19 tạo ra tác động lớn đến nhận thức và lựa chọn của người tiêu dùng, qua thời kỳ dịch bệnh, sức khỏe và chế độ ăn uống lành mạnh trở 6

thành mối quan tâm lớn Bên cạnh các yếu tố về sức khỏe, người tiêu dùng còn chú ý đến các vấn đề như bảo vệ môi trường, quyền lợi động vật,… mà kéo theo đó là sự nổi bật và được chú ý ngày một nhiều của xu hướng ăn uống thuần chay Sữa thực vật vì thế cũng trở thành giải pháp thay thế hữu hiệu cho sữa động vật được nhiều người yêu thích Không chỉ ở các quốc gia lớn và đi đầu xu hướng như Mỹ, châu Âu, ở thị trường châu Á, các sản phẩm sữa thực vật vẫn chứng minh được sức hút khủng của mình Bằng chứng là một loạt các ông lớn đã tham gia vào thị trường này như Pepsi Co., Coca Cola, Keurig Dr Pepper, Hain Celestial,… Báo cáo của Research and Market cho thấy sữa thực vật được dự đoán sẽ đạt mức tăng trưởng kép 10.18% và doanh thu khoảng 21.52 tỷ đô la vào năm 2024

Theo xu hướng đó, sữa đậu nành- một loại sữa hạt càng được yêu thích Bên cạnh việc tăng cường đề kháng và nâng cao sức khỏe, đây còn là loại thức uống lành tính, thân thiện với những người bất dung nạp lactose (có trong sữa động vật) hay người lớn tuổi có hệ tiêu hóa kém Thay vì tự nấu sữa tại nhà hay mua sữa nấu ngoài hàng, người dùng ngày càng ưa chuộng sữa đóng hộp vì nhiều nguyên nhân Thứ nhất là do tình hình giãn cách khó tìm mua sữa nấu sẵn hay mua nguyên liệu để tự nấu Bên cạnh đó, người dùng ý thức được việc bổ sung dinh dưỡng qua đường uống bên cạnh 3 bữa chính hàng ngày để đảm bảo nhu cầu dinh dưỡng cho cơ thể Cuối cùng là do vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm, các hàng bán sữa đậu nành vỉa hè thường không tuân thủ vệ sinh an toàn thực phẩm nghiêm ngặt, sữa đậu nành chất lượng không ổn định, ảnh hưởng xấu tới sức khỏe người tiêu dùng, hơn nữa một số dòng sữa đóng hộp còn được bổ sung thêm vi chất dinh dưỡng giúp hỗ trợ tăng cường đề kháng và chắc khỏe xương Vì vậy cần có một sản phẩm sữa đậu nành hương vị thơm ngon, đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn vệ sinh, giá cả phải chăng cung cấp tới người tiêu dùng

Việc xây dựng một xưởng thực nghiệm sản xuất sữa đậu nành ở trong khu vực miền Bắc, cụ thể là tại khu Công nghiệp Phú Thị- Gia Lâm bởi đây là địa điểm có nguồn nhân công chất lượng ổn định, cơ sở hạ tầng hiện đại sẽ góp phần đáp ứng được phần nào nhu cầu sử dụng sữa đậu nành thơm ngon, hợp vệ sinh

Từ nhu cầu thị trường đối với sản phẩm sữa đậu nành và những điều kiện thuận lợi về nguồn nguyên liệu cho sản xuất vì vậy nhóm quyết định chọn đề tài sản xuất sữa đậu nành đảm bảo chất lượng phục vụ thị trường.

7

Chương II: LẬP LUẬN ĐẦU TƯ KINH TẾ1.Địa lí

Qua khảo sát và tìm hiểu, quyết định xây dựng phân xưởng sản xuất sữa đậu nành tại Khu công nghiệp Phú Thị Gia Lâm được quy hoạch tại xã Dương Xá và xã Phú Thị, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội Quy mô 32,57ha

Hình 1: Hình ảnh khu công nghiệp Phú Thị huyện Gia Lâm

1.1.Vị trí địa lý

Gia Lâm là một huyện ngoại thành nằm ở cửa ngõ phía đông bắc của thành phố Hà Nội, Huyện Gia Lâm tách ra 10 xã và 3 thị trấn để thành lập quận Long Biên: Phía đông giáp thị xã Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh và huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên Phía tây giáp quận Long Biên, quận Hoàng Mai và huyện Đông Anh Phía nam giáp huyện Thanh Trì và huyện Văn Giang, tỉnh Hưng Yên Phía bắc giáp thành phố Từ Sơn và huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh

Khu công nghiệp Phú Thị Gia Lâm là một khu công nghiệp được quy hoạch tại xã Dương Xá và xã Phú Thị, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội Với các khu vực tiếp giáp: Phía Đông Nam giáp với đường Kiên Thành, Phía Tây Nam giáp với tuyến điện cao thế, Phía Tây Bắc giáp với khu đô thị mới Đặng Xá 2, Phía Đông Bắc giáp với đất canh tác xã Phú Thị.Với quy mô: 32,57 ha.

Do Gia Lâm có vị trí địa lý thuận lợi về giao thông nối liền các tỉnh phía Bắc và thành phố Hải Phòng, Quảng Ninh, tạo nên tam giác kinh tế phía Bắc Vì có vị trí thuận lợi nên Gia Lâm có nhiều khả năng giao lưu kinh tế, văn hóa xã hội với các tỉnh khác trong cả nước, phát triển đô thị và các khu công nghiệp như Phú Thị, Gia Lâm bị chia cách với các quận nội thành cũ của Hà Nội bởi sông Hồng Đến năm 2007, huyện đã được trực tiếp nối với nội thành Hà Nội bởi cây cầu Thanh Trì, khu công nghiệp Phú Thị cách đó 14km có lợi thế lớn trong việc giao lưu kinh tế, chính trị với khu vực trung tâm thành phố.

8

Khu công nghiệp có các tuyến đường giao thông (AH14, QL17) khá phát triển rất thuận lợi cho sự giao lưu hàng hóa với thành phố và các tỉnh lân cận.

1.2 Đặc điểm địa hình

Thuộc vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng, có địa hình khá đồng nhất và bằng phẳng, độ cao trung bình từ 2 - 3m so với mực nước biển Địa hình thấp dần từ Tây Bắc, qua Đông Bắc xuống Đông Nam theo hướng của dòng chảy Sông Hồng.

Do thuộc vùng đồng bằng sông Hồng nên đất đai ở đây phần lớn là đất phù sa do hệ thống sông Hồng (nhất là sông Đuống- một nhánh của sông Hồng) Đất phù sa được bồi đắp hàng năm của cả huyện Diện tích này chiếm khoảng 14%, có phản ứng trung tính, ít chua Diện tích này nằm ở ngoài đê bị ngập vào mùa mưa lũ nên cây trồng chủ yếu là các loại cây hoa màu, cây lương thực, cây công nghiệp ngắn ngày, rau các loại.

Ngoài ra còn có đất cát chiếm 1,23% tổng diện tích tự nhiên, phần lớn nằm ở ngoài bãi sông Hồng và sông Đuống Đó là những bãi nổi hàng năm bị ngập nước về mùa mưa và hạn về mùa khô nên khả năng sử dụng thấp.

Chế độ thủy văn chịu ảnh hưởng của hệ thống sông Hồng, cung cấp lượng nước lớn rất thuận lợi cho việc phát triển sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt hàng ngày cho nhân dân trong khu vực

1.3 Đặc điểm khí hậu

Mang đặc trưng sắc thái của vùng khí hậu nhiệt đới ẩm Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm 92% tổng lượng mưa trong năm Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa thấp và chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc, thời kỳ đầu mùa đông thường khô hanh nhưng đến nửa cuối đông thường ẩm ướt Hai mùa chuyển tiếp là mùa xuân và mùa thu với đặc điểm khí hậu ôn hòa mát mẻ Nhiệt độ trung bình năm là 23°C Nhiệt độ cao nhất là 39°C, thường là vào tháng 7 và tháng 8 Tháng 12 và tháng 1 có nhiệt độ thấp nhất là 8°C, độ ẩm bình quân hàng năm khoảng 82%

* Nhận xét: Khu công nghiệp Phú Thị có vị trí địa lý thuận lợi với nhiều đường giao thông, các tuyến đường bộ rất phát triển, các tuyến đường sắt và đường thủy của sông Hồng và sông Đuống lân cận là nơi lý tưởng trong việc di chuyển hàng hóa, nhập và xuất khẩu nguyên liệu, thành phẩm giữa Hà Nội và các tỉnh lân cận Hệ thống thủy lợi đảm bảo việc tưới tiêu chủ động, đất đai phì nhiêu phù hợp với sản xuất, cũng như sinh hoạt thuận lợi Đây là nơi có tiềm năng phát triển kinh tế cao, đặc biệt là trong sản xuất nông nghiệp.

9

2 Con người

- Theo số liệu điều tra dân số, lao động của tổng cục thống kê về thành phố Hà Nội vào năm 2021 là 8.330.387 nghìn người, tăng 1% so với năm 2020; trong đó dân số khu vực thành thị là 4.095.352 nghìn người; chiếm 49,2% tổng dân số và tăng 0,8%; dân số khu vực nông thôn là 4.235,5 nghìn người Tỷ lệ tham gia lao động là 60,7%.

- Độ tuổi lao động:

+ Lực lượng lao động từ 15 tuổi trở lên: 833.853 người + Lao động từ 15 tuổi trở lên đang làm việc: 4.171.535 người + Tỷ lệ lao động từ 15 tuổi trở lên đang làm việc đã qua đào tạo: 58,8% - Tình hìnhlao động, việc làm năm 2021 có biến động do ảnh hưởng của đại dịch covid 19 tại nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam khiến cho chuỗi cung ứng toàn cầu bị gián đoạn, hoạt động sản xuất kinh doanh bị ảnh hưởng, nhiều lao động bị mất việc hoặc phải nghỉ giãn việc, tỷ lệ thất nghiệp tăng lên Vậy nên, có thể dễ dàng tuyển dụng được 1 nguồn lao động lớn.

- Dân số ở độ tuổi lao động chiếm tỉ lệ lớn, nguồn nhân lực dồi dào, giá cả lao động ở mức trung bình.

- Với vị trí thuận lợi, trong khu vực có rất nhiều các trường đại học cao đẳng như trường Đại học bách khoa hà nội, Đại học Công Nghiệp, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Đại học kinh tế kỹ thuật công nghiệp… đây là nguồn nhân công được đào tạo chuyên sâu về ngành công nghệ thực phẩm, đội ngũ kỹ sư, cán bộ quản lý được tuyển từ các trường đó có đủ trình độ, chuyên môn, có khả năng quản lý và điều hành Đội ngũ công nhân sẽ được tuyển ngay tại địa phương, có thể là lao động phổ thông hoặc học nghề.

* Nhận xét: Đây là vị trí có nguồn lao động tốt, sinh viên được đào tạo bài bản, có sức trẻ sẵn sàng cống hiến cho công ty đồng thời giải quyết vấn đề nhân sự

3.Cơ sở hạ tầng

3.1 Giao thông đường bộ huyện Gia Lâm và Phú Thị- Gia Lâm

3.1.1 Huyện Gia Lâm

10

Hình 2: Hình ảnh bản đồ huyện Gia Lâm

Trên địa bàn huyện có 5 tuyến Quốc lộ chạy qua là tuyến Quốc lộ 1A mới, Quốc lộ 1A cũ, Quốc lộ 3, Quốc lộ 5, Quốc lộ 17 Quốc lộ 1A với chiều dài 2360km đi qua 31 tỉnh thành và thành phố, 5 ngọn đèo, 874 cây cầu QL 1A hình thành từ lúc nước ta bị chia cắt 2 miền trong và ngoài Cho đến sau này, khi xã hội có những thay đổi thì QL 1A cũng theo đó mà có những thay đổi nhất định để phù hợp với việc di chuyển và quá trình vận chuyển hàng hóa.

Tuyến Quốc lộ 3 dài 366 km, chạy theo hướng Nam – Bắc, bắt đầu từ phía Bắc cầu Đuống (Yên Viên – Hà Nội), qua Phù Lỗ (Sóc Sơn), qua các tỉnh: Thái Nguyên, Bắc Kạn, Cao Bằng, đến cửa khẩu Tà Lùng biên giới Việt Trung Tổng chiều dài 350,44 km và có 84 cầu Quốc lộ 3 là 1 trong 8 tuyến quốc lộ có điểm đầu từ Hà Nội, được hình thành từ thời phong kiến Đến thế kỷ XIX, trục đường đã được người Pháp nâng cấp Sau 1954 và đặc biệt là sau năm 1975, trục đường được nâng cấp và mở rộng hơn nữa, trở thành con đường huyết mạch nối Hà Nội với các tỉnh trung du và miền núi phía Bắc.

Tuyến Quốc lộ 5 là đường giao thông huyết mạch nối cụm cảng Hải Phòng với thủ đô Hà Nội, miền Bắc Việt Nam Nó còn là một phần của đường Xuyên Á Điểm đầu từ Nút giao Kim Chung (trước đây bắt đầu từ Cầu Chui – Long Biên – Hà Nội), điểm cuối là Cảng Chùa Vẽ -Thành phố Hải Phòng Chiều dài toàn tuyến 116 km Quốc lộ 5 đi qua địa phận Đông Anh, Long Biên, Gia Lâm (Hà Nội), Văn Lâm, Yên Mỹ, Mỹ Hào (Hưng Yên), Bình Giang, Cẩm Giàng, Thành phố Hải Dương, Kim Thành (Hải Dương), An Dương, Hồng Bàng, Hải An (Hải Phòng) Đây là một tuyến đường quan trọng trong giao thông vận tải và trao đổi hàng hóa giữa các tỉnh.

11

Quốc Lộ 17 qua địa bàn Hà Nội: Chiều dài tuyến 9,5 km; qua huyện Gia Lâm; gồm 2 đoạn:

Đoạn 1: Kết nối từ Đường cao tốc Hà Nội - Hải Phòng tới giao với đường Nguyễn Đức Thuận (Quốc lộ 5) tại nút giao KĐT Đặng Xá.

Đoạn 2: Tuyến đi theo đường tỉnh 181 cũ (từ nút giao KĐT Đặng Xá tới xã Lệ Chi).

Bên cạnh các Quốc lộ thì Gia Lâm còn bám vào những con đường cao tốc: Cao tốc Hà Nội – Hải Phòng điểm đầu của tuyến đường nằm trên đường vành đai 3 của Hà Nội, cách cầu Thanh Trì 1.025 m; đi qua địa bàn các phường, xã, thị trấn: Thạch Bàn (quận Long Biên), Trâu Quỳ, Đông Dư, Đa Tốn, Kiêu Kỵ, mặt đường rộng từ 32,5 đến 35 m với sáu làn xe chạy theo tốc độ thiết kế lên tới 120 km/giờ, hai làn dừng xe khẩn cấp, dải phân cách cứng ở giữa, dải cây xanh hai bên cùng với một số đường gom ở những chỗ cần thiết.

Cao tốc Đường cao tốc Hà Nội – Lạng Sơn (ký hiệu toàn tuyến là CT.01[1]) dài 167 km có điểm đầu giao cắt với quốc lộ 1A và đi qua địa bàn huyện Gia Lâm.

Cao tốc Đường cao tốc Hà Nội – Thái Nguyên giúp giảm tải cho Quốc lộ 3 cũ, tuyến đường cũng có ý nghĩa rất lớn để phát triển kinh tế cho các tỉnh vùng núi phía Bắc.

Với hệ thống giao thông đa dạng thì bên cạnh đó còn có hệ thống hai nhà ga lớn: Ga Yên Viên, Ga Phú Thụy.

Nhận xét: Thuận lợi về giao thông nối liền các tỉnh phía Bắc và thành phố Hải Phòng, Quảng Ninh tạo nên tam giác quốc tế phía Bắc, có nhiều khả năng giao lưu kinh tế, văn hóa xã hội với các tỉnh khác trong cả nước, phát triển đô thị và các khu công nghiệp

3.1.2 Khu công nghiệp Phú Thị- Gia Lâm

Xã Phú Thị có hệ thống giao thông đường bộ khá thuận lợi Trên địa bàn xã Phú thị có 2 tuyến giao thông huyết mạch liên tỉnh đi qua đó là đường 179 và đường 181 Tuyến DT179 từ Dốc Lời (xã Đặng Xá) đi qua xã và kéo dài đến thị trấn Văn Giang, tỉnh Hưng Yên Có đường Quốc lộ 17 nối từ quốc lộ 5 tại Kiên Thành (thị trấn Trâu Quỳ) kéo dài sang tỉnh Bắc Ninh.Hệ thống đường chính được mở rộng với chiều rộng 30m, gồm 4 làn đường.

12

Hình 3: Bản đồ quy hoạch Khu công nghiệp Phú Thị Gia Lâm

Xây dựng đường vành đai 4 với chiều dài 100-105m.

Hệ thống đường nhánh rộng 17.5m đảm bảo 2 xe container tránh nhau, kết cấu đảm bảo xe siêu trường, siêu trọng di chuyển, trục giao thông kết nối các đơn vị trong khu công nghiệp Các đường nhánh có mặt cắt rộng 13-15m, có vỉa hè rộng 2.5m, lòng đường rộng 7.5m.

3.2 Giao thông đường thủy

Huyện Gia Lâm có: Sông Hồng, sông Đuống (sông Thiên Đức) và sông Cầu Bây, sông Bắc Hưng Hải chảy qua.

Sông Hồng (làm ranh giới tiếp giáp với quận Hoàng Mai và huyện Thanh Trì).

Sông Đuống chảy giữa huyện và một phần làm ranh giới giữa cụm Bắc Đuống với quận Long Biên (đoạn từ Yên Viên đến cầu Phù Đổng).

3.3 Hệ thống điện

Điện năng đóng vai trò quan trọng sản xuất, không những đảm bảo cho máy móc hoạt động liên tục, mà còn đảm bảo cho các hoạt động khác của phân xưởng vì vậy cần đảm bảo nguồn điện 24/24h Phân xưởng sử dụng nguồn điện từ lưới điện quốc gia Ngoài ra phân xưởng có máy biến thế riêng để ổn định nguồn điện và có máy phát điện dự phòng.

Hệ thống trạm biến áp công suất lớn được lắp đặt Tuyến cáp ngầm 22KV được kéo theo trục đường nhánh tới từng đơn vị và khu phụ trợ Các đơn vị đầu tư có thể tự đầu tư với trạm biến áp 630KVA đến 1600KVA.

13

Hệ thống đèn chiếu sáng bằng đèn cao áp thủy ngân hay halogel Hơn nữa tuyến cáp điện được kéo ngầm dọc theo tuyến đường quy hoạch.

3.4 Nguồn nước

Nguồn nước sạch được lấy từ trạm bơm công suất 400-2000m /ngày đêm đủ3 đáp ứng nhu cầu sử dụng nước của khu vực.

Hệ thống đường ống truyền được thiết kế theo mạng vòng có đường kính F=250-100 cấp nước tới từng đơn vị.

3.5 Bưu chính viễn thông

Dịch vụ viễn thông di động bao gồm dịch vụ viễn thông di động mặt đất, dịch vụ viễn thông di động vệ tinh, dịch vụ viễn thông di động hàng hải, dịch vụ viễn thông di động hàng không Luôn đảm báo đầy đủ các dịch vụ viễn thông.

3.6 Hệ thống thoát nước mưa nước thải và vệ sinh môi trường

- Hệ thống nước thải:

Nước thải từ hệ thống cống chảy tới hệ thống cống chính có đường kính 300-600mm được dẫn đến khu vực xử lý nước thải của khu công nghiệp.

Rác thải sinh hoạt, rác thải công cộng được thu gom vào các bể chứa và các điểm tập kết rác.

-Hệ thống thoát nước mưa:

Hệ thống cống thoát nước D=1000-1500mm được bố trí dọc theo trục đường chính trong khu công nghiệp Nước được dồn chảy thoát ra mương Bắc Hà.

Hệ thống cống nhánh D=600-800mm được bố trí dọc theo trục đường nội bộ được nối với các tuyến cống chính.

-Hệ thống nước cứu hỏa:

Hệ thống trụ cứu hỏa được bố trí dọc các tuyến đường nhà máy, tới từng các phân xưởng.

4.Thị trường

4.1.Thị trường đậu nành trên thế giới

Đậu tương là một trong những loại nông sản quan trọng nhất trên thế giới bởi đây là nguồn thức ăn chính cho chăn nuôi và cũng là nguyên liệu chính để sản xuất dầu thực vật Đậu tương cùng những sản phẩm phụ từ nó là những mặt hàng nông sản được giao dịch nhiều nhất (chiếm 10% tổng giao dịch nông sản toàn cầu ).

14

*Sản lượng

Mỹ, Argentina và Brazil là những nước trồng Đậu tương nhiều nhất trên thế giới, chiếm khoảng 1/3 nguồn cũng cấp Đậu tương toàn cầu.

USDA dự báo sản lượng đậu tương toàn cầu niên vụ 2020/21 sẽ đạt 362,64 triệu tấn, tăng 25,95 triệu tấn (tương đương 7,7%) so với 336,69 triệu tấn niên

Sau khi thu hoạch, khoảng 2/3 trên tổng số đậu tương được chế biến hoặc nghiền nát thành Dầu đậu nành và Khô đậu tương.

Trong quá trình nghiền, đậu tương bị nứt để loại bỏ vỏ và cuộn thành từng mảnh, sau đó được ngâm trong dung môi và đưa vào quá trình chưng cất để sản xuất Dầu đậu nành thô nguyên chất Sau khi dầu được chiết xuất, các mảnh đậu tương được sấy khô, nướng và nghiền thành Khô đậu tương.

*Tình hình Xuất – Nhập khẩu đậu tương trên thế giới

Những nước xuất khẩu đậu tương trên thế giới chủ yếu là Mỹ và Brazil, mỗi nước xuất khẩu đến hơn nửa sản lượng đậu tương thu hoạch mỗi năm USDA dự báo xuất khẩu đậu tương toàn niên vụ 2020/21 đạt 167,82 triệu tấn Trong đó, USDA nâng dự báo xuất khẩu đậu tương Mỹ và Paraguay lần lượt lên 59,87 triệu tấn và 6,3 triệu tấn so với niên vụ 2019/20, song dự báo xuất khẩu đậu tương Argentina và Brazil xuống 7 triệu tấn và 85 triệu tấn.

Những nước nhập khẩu Đậu tương nhiều trên thế giới phải kể đến như Trung Quốc, EU, Mexico, và Nhật Bản Trong đó Trung Quốc nước nhập khẩu lớn nhất thế giới – đã nhập 6,04 triệu tấn Đậu tương từ Mỹ trong tháng 11/2020, tăng 136% so với cùng kì năm 2019 Trung Quốc sẽ nhập khẩu nhiều Đậu tương hơn nữa trong năm mới do nhu cầu tiếp tục tăng mạnh và biên lợi nhuận giảm.

4.2 Thị trường đậu nành tại Việt Nam

4.2.1.Tình hình sản xuất và tiêu thụ đậu nành

4.2.1.1.Tình hình sản xuất

Ở Việt Nam, cây đậu nành là cây thực phẩm có truyền thống lâu đời, quan trọng, cung cấp protein chủ yếu cho con người, là thành phần không thể thiếu của bữa ăn truyền thống và hiện đại Trước những năm 80 của thế kỷ trước, năng suất đậu nành của Việt Nam còn thấp do bộ giống cũ và kỹ thuật sản xuất canh tác lạc hậu.

16

Nhìn chung, diện tích đậu nành Việt Nam không ổn định, sản xuất đậu nành nội địa mới chỉ đủ cung cấp cho khoảng 8–10 % nhu cầu Đến năm 2017, diện tích trồng đậu nành trên cả nước đạt khoảng 100 ngàn ha, năng suất khoảng 1,57 tấn/ha, sản lượng đạt 157 ngàn tấn Dự kiến năm 2018 diện tích đậu tương cả nước đạt là 105 ngàn ha, năng suất trung bình 1,6 tấn/ha, sản lượng đạt 168 ngàn tấn (Bảng 1)

Bảng 3 Diện tích, năng suất và sản lượng đậu nành Việt Nam từ 2008–2018(Nguồn: Tổng cục Thống kê (GSO), Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn)

Theo Cục Chăn nuôi (2007), lượng đậu nành nhập khẩu hàng năm đã vào khoảng 2,8 triệu tấn quy hạt (0,2 triệu tấn hạt, 2,2 triệu tấn khô dầu với giá 400– 500 USD/tấn với kim ngạch 1,5 tỷ USD, tăng 60–70% so với năm trước), dự kiến tới năm 2015-2020, Việt Nam thiếu hụt tới 3,5–4,0 triệu tấn/năm trở thành một nước nhập khẩu đậu nành lớn với kim ngạch 2,0–2,5 USD/năm, hơn cả kim ngạch xuất khẩu gạo hiện nay.

Mặc dù sản xuất đậu nành ở trong nước không bị cạnh tranh, kế hoạch của chính phủ Việt Nam ưu tiên phát triển sản xuất cây có dầu với mục tiêu đưa diện tích lên 350.000 ha và sản lượng đạt 700.000 tấn vào năm 2020 Kế hoạch này tập trung phát triển ở đồng bằng sông Hồng, vùng đồi núi ở phía Bắc và Tây Nguyên Tuy nhiên kế hoạch này đang gặp khó khăn do chi phí đầu tư cao, năng suất thấp và tốc độ mở rộng diện tích chậm Theo các nhà máy chế biến đậu nành, giá đậu nành trong nước 16.000-17.000 đồng/kg (0,77-0,82 USD/kg), cao hơn so với đậu nành nhập khẩu, chỉ từ 14,600- 15,000 đồng/kg ($0.70-$0.71) Đây là trở ngại chính của phát triển sản xuất đậu nành trong tương lai.

Sản xuất đậu nành Việt Nam tiếp tục không đáp ứng được nhu cầu của ngành công nghiệp thực phẩm, thức ăn chăn nuôi (TACN) và thức ăn thủy sản, công nghiệp ép dầu Mặc dù không bị cạnh tranh bởi điều kiện tự nhiên, kế hoạch của chính phủ Việt Nam dành ưu tiên phát triển trồng đậu nành lên đến 350.000 ha 17

với sản lượng 700.000 tấn vào năm 2020 Nhưng kế hoạch này đang gặp khó khăn do chi phí sản xuất cao, năng suất thấp và quỹ đất nông nghiệp không còn.

Nhập khẩu:

+ Sản xuất đậu nành trong nước mới đáp ứng khoảng 7% nhu cầu nội địa, chủ yếu để chế biến làm sữa đậu nành và các loại thực phẩm khác, còn lại 93% là nhập khẩu, đa phần để chế biến thức ăn chăn nuôi.

+ Nhập khẩu đậu tương trong năm 2019:

Diện tích (nghìn ha) Sản lượng (nghìn

Bảng 4 Nhập khẩu đậu tương năm 2019Nguồn: Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải Quan

+Theo Tổng cục Hải quan (GCO), 10 tháng đầu năm 2019 Việt Nam đã nhập khẩu 1459.389 tấn đậu tương với giá trị 579.917.084 USD.

Theo Tổng cục Hải quan, tháng 1/2021, nhập khẩu đậu nành vào Việt Nam đạt trên 143.000 tấn, trị giá 73,66 triệu USD, tăng 60,5% về lượng và 98,5% về kim ngạch so với tháng 1/2020 Nếu tính cả nửa đầu tháng 2, lượng đậu nành nhập khẩu về Việt Nam đã đạt trên 247.000 tấn, trị giá 127 triệu USD.

Mỹ là thị trường chủ yếu cung cấp đậu nành cho Việt Nam trong tháng 1 với trên 133.000 tấn, trị giá 68,19 triệu USD, chiếm 93% trong tổng lượng và tổng kim ngạch đậu nành nhập khẩu của cả nước Đứng sau Mỹ là Canada với 7.865 tấn, tương đương 4,39 triệu USD.

Mỹ cũng chính là nước cung cấp đậu nành lớn nhất cho Việt Nam trong năm 2020 với 932.000 tấn, trị giá 396 triệu USD, tăng 23,13% về lượng và 30% về trị giá so với năm 2019 Đứng thứ 2 là Brazil với 737.000 tấn, trị giá 287 triệu USD Thứ 3 là Canada với 110.000 tấn, trị giá 50 triệu USD.

18

Trong năm 2020, Việt Nam nhập khẩu đậu nành đạt 1,87 triệu tấn, trị giá trên 773 triệu USD, tăng 11% về lượng và xấp xỉ 15% về giá trị so với năm 2019.

4.2.1.2 Tình hình tiêu thụ sữa đậu nành tại Việt Nam

Việt Nam đứng thứ 3 thế giới, sau Trung Quốc, Thái Lan về lượng tiêu thụ sữa đậu nành với khoảng 613 triệu lít/năm và thứ 7 thế giới tính theo bình quân đầu người với 6,8 lít/người/năm (nguồn AC Nielsen Việt Nam) Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, đậu nành là một trong 4 loại cây trồng chủ lực, nhưng điều bất cập là diện tích gieo trồng ngày càng giảm.

Hình 4: Tỉ lệ tiêu thụ sữa đậu nành trên thế giới và Việt Nama.Đối tượng khách hàng

Khách hàng ở mọi đối tượng khác nhau Những người sử dụng sản phẩm được chia ra theo các nhóm lứa tuổi trẻ em, thiếu niên, thanh niên, người trưởng thành, người lớn tuổi Song khách hàng mua sản phẩm không phải tất cả họ mà đa số người mua sản phẩm sữa đậu nành là những bà nội trợ, các tầng lớp học 19

sinh sinh viên, công nhân viên chức chưa lập gia đình Họ mua phục vụ chính họ và mua cho gia đình Đa số các bà nội trợ thuộc nhóm người đã trưởng thành, có thu nhập, có nhu cầu chăm sóc cho gia đình, do đó họ thường chọn mua sản phẩm có chất lượng, tiện dụng cho cả gia đình và thường mua với số lượng nhiều so với các bộ phận khác Hầu hết học sinh, sinh viên có nhu cầu uống sữa đậu nành cao song vì đây là độ tuổi chưa có thu nhập nên họ chọn mua những sản phẩm giá rẻ là chính, chất lượng trung bình trở lên, tiện dùng và số lượng mua không nhiều lắm so với các bộ phận khác.

b.Đối thủ cạnh tranh

Hiện nay trên thị trường sữa đậu nành, các sản phẩm sữa đậu nành của công ty Vinasoy có mức tiêu thụ lớn nhất, bao gồm sữa đậu nành Fami và sữa đậu nành Vinasoy Ngoài ra còn có các sản phẩm sữa đậu nành có thương hiệu khác cũng chiếm thị phần khá cao: sữa đậu nành Goldsoy, Vinamilk của công ty Vinamilk; sữa đậu nành Nuti của thương hiệu Nutifood; sữa đậu nành Trisoy của công ty Tribico; …

5 Nguồn nguyên liệu

5.1.Nguồn cung cấp nguyên liệu

Nguyên liệu chính để sản xuất đậu nành là hạt đậu nành, nước, đường và phụ gia

- Đậu nành: Đậu nành khô được nhập tại Công Ty Cổ Phần Duy Minh, Công ty cung cấp nông sản có xuất xứ từ Canada và Mỹ Với đa dạng quy cách đóng gói, nhà máy sẽ thu mua với loại 25kg/bao.

Địa chỉ: 349 đường Hoàng Quốc Việt, Q Cầu giấy, Hà Nội.

- Nước: là thành phần rất quan trọng trong sản xuất sữa đậu nành, ngoài là thành phần chính trong sữa đậu nành, nước còn được dùng trong sinh hoạt, vệ sinh nhà xưởng, máy móc…Vì vậy nên nước trong sản xuất sữa đậu nành cần đạt rất nhiều yêu cầu khắt khe về chất lượng, nguồn nước phân xưởng sử dụng là nước giếng khoan và có xây dựng hệ thống xử lý nước.

- Đường được mua từ nhà máy sản xuất đường Lam Sơn – Thanh Hóa - Các nguyên liệu khác được thu mua tại Hà Nội.

5.2.Yêu cầu đối với nguyên liệu

5.2.1.Đậu nành

Hạt đậu nành có cấu tạo từ các thành phần chính gồm protein, lipid, glucid Ngoài ra, hạt đậu nành còn chứa nước, các vitamin (A, B , B , B , B , B , PP, C,125612 E) và tro (chiếm khoảng 4,6 % trọng lượng hạt ướt) Tùy theo giống, đất đai, khí 20

hậu trồng trọt và điều kiện, phương pháp thu hoạch, bảo quản, hàm lượng các chất có trong hạt đậu nành sẽ có sự thay đổi.

21

Bảng 5: Thành phần hóa học của hạt đậu nành

Ngoài ra còn có các nguyên tố khoáng khác Fe,Cu,Mn,Ca,Zn…

Đậu nành là nguyên liệu chính trong công nghệ sản xuất sữa đậu nành vì vậy nên chất lượng đậu nành hạt trước khi đưa vào sản xuất rất quan trọng, ảnh hưởng phần lớn đến chất lượng của sữa đậu nành sau này Yêu cầu đối với nguyên liệu hạt đậu nành:

- Hạt khô, sạch, không sâu, không mọt, không có mùi hôi thối - Vỏ hạt nguyên vẹn, nhẵn và có màu vàng sẫm.

không mùi lạ( mùi mốc, thối, cháy), không được có côn trùng

Nước là một trong các thành phần chủ yếu của sữa đậu nành Thành phần, các tính chất lý hóa, vi sinh của nước sẽ có ảnh hưởng trực tiếp đến kỹ thuật sản xuất và chất lượng sản phẩm Do đó, nước dùng trong sản xuất sữa đậu nành cần có yêu cầu nghiêm ngặt.

Quy chuẩn chất lượng nước ăn uống QCVN 01:2009/BYT được Bộ Y tế banhành ngày 17/06/2009 và chính thức có hiệu lực từ ngày 01/12/2009

Trong sữa đậu nành lượng đường chiếm khoảng 3-10%, có thể sử dụng từ nhiều nguồn khác nhau, nhưng thông dụng nhất là đường Saccarose (dạng đường tinh luyện (RE) hay đường cát trắng (RS) Nhà máy sử dụng đường tinh luyện cho sản xuất.

- Đường là thành phần chính trong nước giải khát và mức độ quan trọng chỉ đứng sau nước, nó ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước giải khát nói chung và sữa đậu nành nói riêng.

- Đường được bổ sung vào sữa đậu nành ngoài mục đích cung cấp năng lượng còn có tác dụng điều vị và mùi thơm của sữa.

Chỉ tiêu Đường tinh luyện

Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khô, không vón cục

Mùi vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường có vị ngọt, không có mùi vị lạ

24

Màu sắc Trắng óng ánh, trong suốt khi pha trong nước cất

Bảng 9: Chỉ tiêu của đường trong hạt đậu nành

(TCVN 6958:2001 về Đường tinh luyện do Bộ Khoa học Công nghệ và Môitrường ban hành)

5.2.4.Phụ gia

5.2.4.1.NaHCO3

- Là chất bột trắng có tính kiềm, tan trong nước.

- Được dùng để khử mùi, làm giảm mùi hăng của đậu và làm gia tăng khả năng trích ly protein.

- Hàm lượng NaHCO sử dụng trong thức uống được giới hạn bởi GMP.3

5.2.4.2 Kali sorbat

- Là muối của kali với acid sorbic, có dạng bột hoặc dạng hạt màu trắng và tan nhiều trong nước, không độc với cơ thể con người, không gây mùi lạ ảnh hưởng

5.2.4.3 CMC (Cacboxy Methyl Cellulose)

- Dạng màu trắng, có tính hút ẩm, dễ phân tán trong nước và rượu - Chủ yếu được dùng để điều khiển độ nhớt của sản phẩm mà không tạo gel - Mức độ sử dụng của CMC là 0,05-0,5% trên toàn bộ sản phẩm.

*Nhận xét về thị trường và nguồn nguyên liệu sữa đậu nành:

Với nhu cầu sử dụng đậu nành với số lượng lớn vào nhiều mục đích khác nhau đặc biệt trong sản xuất sữa đậu nành hạt hiện đang là sản phẩm rất được ưa chuộng sử dụng với số lượng rất lớn Cùng với đó thị trường sản xuất và tiểu thụ sản phẩm mở rộng , nguồn nguyên liệu nhập khẩu dồi dào với giá cả phải chăng đã được thống kê đánh giá theo từng năm nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của mọi đối tượng khách hàng Qua đó, chúng ta có thế thấy được việc thiết kế nhà máy sản xuất sữa đậu nành với năng suất 5 triệu lít/năm hiện nay trong nền thị trường ngày càng mở rộng như vậy là thực sự cần thiết Tuy bước đầu sẽ có rất nhiều khó khăn bất cập khi sản phẩm sữa đậu nành mới ra đối đầu với các thương hiệu đã có mặt tại Việt Nam từ lâu nhưng về lâu dài sản phẩm sẽ ngày một cải tiến hoàn thiện hơn để trở thành một sản phẩm sữa đậu nành có thương hiệu được mọi người ưa chuộng

PHẦN II: LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT1.Quy trình sản xuất

1.1 Quy trình công nghệ

- Lựa chọn quy trình công nghệ đảm bảo các yêu cầu: + Lấy được nhiều nhất lượng protein có trong hạt đậu nành + Không có mùi hăng.

+ Vị không chát.

+ Giảm tới mức thấp nhất chất phản dinh dưỡng + Có thể bảo quản được hạt đậu khi ngừng sản xuất.

1.2.Chọn phương pháp thực hiện

1.2.1 Sấy nhẹ

- Hiện nay có nhiều công nghệ sản xuất sữa đậu nành khác nhau, tuy nhiên để tách vỏ hạt đậu nành người ta thường dùng phương pháp ngâm rồi mới tách vỏ, nhược điểm của phương pháp này là không chủ động trong sản xuất.

26

- Trong sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất chúng em lựa chọn phương pháp sấy nhẹ để gia nhiệt đậu nành ở nhiệt độ vừa phải, với mục đích là làm giảm hàm ẩm trong đậu nành hạt từ 12% xuống còn khoảng 10%, làm cho vỏ hạt đậu nành trở nên giòn hơn thuận tiện cho việc bóc vỏ sau này.

-Tiến hành:

+ Đậu nành hạt sau khi được làm sạch sẽ được gầu tải vận chuyển sang thiết bị gia nhiệt Trong thiết bị gia nhiệt hạt đậu nành được sấy bằng không khí nóng, nhiệt độ là 95 C trong thời gian 5 -10 phút.0

-Ưu điểm:

+ Một trong những ưu điểm của phương pháp sấy nhẹ này là có thể dừng sản xuất nếu cần, đậu nành hạt vẫn có thể bảo quản được, và trong quá trình gia nhiệt, một số hợp chất tạo mùi đặc trưng được hình thành, làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.

1.2.2 Chần

- Để tăng hiệu suất cho quá trình nghiền ướt chúng em chọn phương pháp chần hạt đậu nành qua nước nóng.

- Tiến hành:

+ Hạt đậu nành sau khi tách vỏ sẽ được chuyển sang thiết bị chần Sau khi vào cửa nạp liệu, hạt đậu nành được gia nhiệt sơ bộ bằng nước nóng (70oC) phun qua vòi từ trên xuống Sau đó hạt đậu nành được chần qua nước nóng nhiệt độ 95 C trong thời gian 5 phút.o

-Ưu điểm:

+ Làm cho đậu mềm hơn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nghiền, trương nở tạo điều kiện tăng hiệu suất nghiền và tăng tỷ lệ thu hồi chất chiết.

+Trong quá trình chần đậu nành với nước nóng sẽ làm giảm được hàm lượng oligosaccharide (raffinose, stachyose - chất gây khó tiêu trong đậu nành).

1.2.3 Tiệt trùng UHT

- Chúng em chọn phương pháp tiệt trùng UHT để tiệt trùng sữa đậu nành -Tiến hành:

+ Công nghệ tiệt trùng UHT xử lý sữa đậu nành ở nhiệt độ cực cao (135-1400C) trong thời gian rất ngắn (từ 2-5 giây) rồi làm lạnh ngay

+ Quá trình sản xuất này hoàn toàn tự động và tiệt trùng nhờ thiết bị tiệt trùng UHT dạng tấm.

27

-Ưu điểm:

+ Những sản phẩm được chế biến bằng công nghệ tiệt trùng UHT vừa đảm bảo vệ sinh, vừa giữ được đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết, hương liệu, mùi vị tự nhiên của sản phẩm.

+ Quá trình sản xuất này hoàn toàn tự động và tiệt trùng Đồng thời, nhờ đi kèm quy trình đóng gói tiệt trùng nên các sản phẩm có thể tránh được các loại vi khuẩn gây hại và bị nhiễm độc Bao bì tiệt trùng được làm từ 6 lớp nguyên liệu có tác dụng bảo quản sản phẩm hiệu quả, tránh các tác động của môi trường (ánh sáng, độ ẩm, oxy hóa) và của con người (quá trình vận chuyển) Nhờ đó, sản phẩm được tươi ngon trong 6 tháng mà không cần trữ lạnh hay dùng chất bảo quản.

+Với ưu điểm không cần trữ lạnh, giúp tiết kiệm nhiên liệu điện khoảng 35%, công nghệ tiệt trùng UHT thực sự hơn hẳn công nghệ thanh trùng vốn luôn cần phải giữ sản phẩm ở 2-5 C o

+Không chỉ vậy, công nghệ tiệt trùng UHT còn giảm được lượng nước tiêu thụ trong quá trình sản xuất Qua đó, ước tính giảm tới 40% lượng khí carbon thải ra trong môi trường, hạn chế tối đa gây ô nhiễm trong sản xuất.

29

Hình 5: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa đậu nành

1.4.Thuyết minh quy trình

1.4.1 Phân loại hạt đậu nành

Đậu nành là nguyên liệu chính trong sản xuất sữa đậu nành, nó quyết định tỷ lệ thu hồi protein và chất lượng sản phẩm đặc biệt là giá trị cảm quan Do đó trong sản xuất, đậu nành phải được lựa chọn đúng tiêu chuẩn chất lượng Hạt phải khô, sạch, không sâu, không mọt, không mùi hôi, vỏ nguyên vẹn, nhẵn và có màu vàng sẫm Độ ẩm không lớn hơn 17%, hạt nứt không quá 5% khối lượng, hạt hư hỏng không quá 2% khối lượng, hạt xanh không quá 2% Tạp chất không quá 3% khối lượng.

1.4.2 Làm sạch

- Mục đích:

+ Loại bỏ những hạt đậu nành không đủ tiêu chuẩn về kích thước, chất lượng, loại bỏ được những hạt thối, hỏng…

+ Loại bỏ các tạp chất có trong đậu nành hay bám trên bề mặt mỏng, vỏ đậu nành: đá, đất, bụi, hạt cỏ, kim loại và đồng thời loại bỏ được một số vi sinh vật bám trên đó.

+ Phân loại và làm cho hạt sạch hơn, sáng hơn, tăng giá trị cảm quan, đảm bảo những hạt đậu nành đưa vào sản xuất với chất lượng tốt nhằm nâng cao chất lượng sữa đậu nành thành phẩm.

-Các biến đổi trong quá trình làm sạch:

+ Chủ yếu là biến đổi về cảm quan, các biến đổi khác hầu như không đáng kể: Làm cho hạt sạch hơn, sáng hơn, tăng giá trị cảm quan, đồng thời cũng làm tăng chất lượng sản phẩm.

+ Hạt đậu nành khô và đạt tiêu chuẩn chất lượng được đưa vào hệ thống làm sạch đậu Đậu được phân loại theo kích cỡ và tách các tạp chất lẫn trong hạt đậu như cát, sỏi, các mảnh vụn cành cây,…các hạt đậu nành không đạt tiêu chuẩn cũng bị loại bỏ ra ngoài Tiếp theo hệ thống làm sạch bề mặt hoạt động tách các chất dính bám trên bề mặt hạt đậu Kết quả thu được những hạt đậu nành sạch và đồng đều sẵn sàng cho các công đoạn tiếp theo.

1.4.3 Sấy nhẹ

- Mục đích:

+ Gia nhiệt cho đậu nành để làm giảm bớt hàm lượng oligosaccharide (raffinose, stachyose), làm tăng khả năng tiêu hóa, tạo mùi thơm cho hạt đậu 31

nành, giảm mùi hăng để góp phần tăng giá trị cảm quan của sản phẩm, giảm vi sinh vật bám trên vỏ đậu.

-Tiến hành:

+ Đậu nành hạt sau khi được làm sạch sẽ được gầu tải vận chuyển sang thiết bị gia nhiệt Trong thiết bị gia nhiệt hạt đậu nành được sấy bằng không khí nóng, nhiệt độ là 95 C trong thời gian 5 -10 phút.0

-Các biến đổi trong quá trình gia nhiệt:

+ Vật lý: trong quá trình gia nhiệt, nhiệt độ của nguyên liệu tăng lên đáng kể nhờ không khí nóng ( 95oC).

+ Hóa học: dưới tác dụng của nhiệt độ, liên kết giữa lớp vỏ và lá mầm bị phá vỡ, lớp vỏ đậu nành bắt đầu bị nứt Trong quá trình gia nhiệt hạt đậu nành được đảo trộn liên tục nên một phần vỏ sẽ được tách ra do ma sát giữa các hạt đậu nành với nhau Đặc biệt trong quá trình này, một số hợp chất tạo mùi đặc trưng được tạo thành, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm Tuy nhiên không nên gia nhiệt quá cao hay thời gian gia nhiệt quá dài để sản phẩm không có mùi khét.

+ Hóa lý: xảy ra quá trình thoát ẩm từ bên trong hạt ra ngoài môi trường ngoài, độ ẩm của đậu nành 12-13%.

+ Hóa sinh: một số protein bị biến tính do nhiệt độ cao.

+ Cảm quan: loại bỏ mùi hăng, sản phẩm có màu sáng hơn Đồng thời trong quá trình gia nhiệt một số hợp chất tạo mùi đặc trưng được hình thành, làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.

1.4.4 Tách vỏ

- Mục đích:

+ Làm giảm bớt hàm lượng oligosaccharide, tăng khả năng tiêu hóa, rút ngắn thời gian gia nhiệt, làm giảm biến tính protein, đồng thời làm giảm hàm lượng vi sinh vật có trong đậu nành.

+Thành phần vỏ đậu nành chủ yếu là cellulose, không có dinh dưỡng, có mùi hăng nên trước khi đưa vào quá trình nghiền ướt cần tách vỏ và để tăng hiệu suất lọc sau này.

- Tiến hành:

+ Loại bỏ các tạp chất, vi sinh bám trên vỏ Thu được triệt để hàm lượng protein vì loại được sự ngăn cản của lớp vỏ, làm giảm bớt lượng oligosaccharide( raffinose, stachyose), tăng khả năng tiêu hóa Rút ngắn thời

32

gian biến đổi vô hoạt một số enzyme, làm biến tính protein và sậm màu sữa đậu nành

- Thiết bị:

+ Hạt đậu nành sau khi được gia nhiệt làm nứt vỏ được chuyển vào thiết bị tách vỏ đôi trục cao su Hạt đậu nành qua phễu rồi qua bộ phận phân phối đi vào khe kẹp giữa hai trục, dưới tác dụng nén xé vỏ bị tách khỏi nhân Dưới tác dụng của dòng không khí, vỏ được quạt hút ra ngoài, nhân không bị hút rơi xuống và được thu hồi

1.4.5 Chần

- Mục đích:

+ Tăng hiệu quả quá trình nghiền, giảm chi phí trong quá trình nghiền + Làm mềm đậu, giảm thời gian nấu

+ Tiêu diệt vi sinh vật

+ Giảm hàm lượng oligosaccharide -Tiến hành:

+ Hạt đậu nành sau khi được tách vỏ sẽ chuyển sang thiết bị chần Sau khi vào cửa nhập liệu, hạt đậu nành được gia nhiệt sơ bộ bằng nước nóng( 70oC) phun qua vòi từ trên xuống.

+ Hạt đậu nành được chần qua nước nóng nhiệt độ 95 C Trong thời gian0 5phút để trương nở tạo điều kiện tăng hiệu suất nghiền và tăng tỷ lệ thu hồi chất chiết.

+ Để tiết kiệm năng lượng, lượng nước sau khi chần sẽ thu hồi và tiếp tục được gia nhiệt, bơm tuần hoàn trở lại thiết bị chần.

- Lượng nước tiêu hao : 1m / 10 tấn sản phẩm.3 - Lượng nhiệt tái sử dụng : 70%

- Lượng hơi tiêu hao cho gia nhiệt: 0,05 – 0,06 kg hơi/kg sản phẩm.

- Trong quá trình chần hóa học thường được sử dụng là natri bicarbonate( 0,05%)

- Các biến đổi trong quá trình chần:

+ Về vật lý: trong quá trình chần hạt đậu nành hút nước, trương nở dẫn đến sự tăng về kích thước, khối lượng từ 2-3 lần Hạt đậu nành trở nên mềm hơn.

33

+ Về hóa lý: nước có tính lưỡng cực nên khi ngấm vào hạt nó sẽ làm cho các phân tử protein, lipid, glucid… bị hydrat hóa và làm cho chúng trở nên phân tán trong dung dịch sữa sau này Trong quá trình này một số oligosaccharide như rafinose, stachyose là nguyên nhân gây khó tiêu được trích ly ra khỏi hạt đậu

+ Phá vỡ cấu trúc tế bào để giải phóng các chất protein, glucid, lipid vào trong nước tạo thành dung dịch huyền phù.

+ Vô hoạt enzym lipoxydase + Giảm mùi khó chịu cho đậu nành -Tiến hành:

+ Thực hiện bằng thiết bị nghiền đĩa trục quay

+ Đậu đã được làm sạch đưa vào bộ phận nghiền kín, tại đây kết hợp bổ sung nước nóng nhiệt độ 60-80 C vào cùng với nguyên liệu và sodium bicarbonate0 (NaHCO3) nhằm trích ly các chất trong nguyên liệu vào nước Sau quá trình nghiền tạo ra hỗn hợp dịch đậu.

-Các biến đổi trong quá trình nghiền ướt:

+ Về vật lý: các hạt đậu nành giảm kích thước đáng kể, thành các hạt mịn, dịch lỏng gia tăng nhiệt độ do sử dụng nước nóng trong quá trình nghiền.

+ Về hóa học: phân hủy một số chất mẫn cảm với nhiệt độ.

+ Về hóa lý: Trích ly các chất dinh dưỡng trong đậu nành vào dịch sữa + Về hóa sinh: vô hoạt enzym lipoxygenase nên phản ứng tạo mùi không diễn ra.

+ Về sinh học: Một số vi sinh vật bị tiêu diệt -Các yếu tố ảnh hưởng:

+ Phương pháp nghiền ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng trích ly protein, độ mịn trong dung dịch huyền phù, do vậy cần xác định huyền phù và xác định tỷ lệ đậu nước tốt nhất cho máy nghiền.

34

- Nếu sử dụng nước ít sẽ gây ra hiện tượng phát sinh nhiệt độ do ma sát giữa cối và các thành phần hạt Như vậy nếu nhiệt độ không được truyền đi nhanh sẽ tích tụ lại, gây biến tính protein, giảm hiệu suất thu hồi.

- Nếu sử dụng nhiều nước, nghiền không kỹ, độ mịn kém, gây tổn thất protein vì hòa tan không hết protein.

Qua tham khảo thực tế từ các báo cáo thí nghiệm làm sữa đậu nành tại phòng thí nghiệm cho đến báo cáo thực tế sản xuất tại nhà máy sản xuất sữa đậu nành Việt Nam- Vinasoy chúng em chọn tỉ lệ đậu: nước = 1: 8 và lượng NaHCO3 sử dụng khoảng 1,2- 1,4%.

1.4.7 Lọc

- Mục đích:

+ Loại bỏ các chất không tan (bã đậu) ra khỏi dịch chiết sau khi nghiền, thu lấy dịch huyền phù sữa là hỗn hợp có thành phần chính là protein và chất béo.

+ Giúp cho quá trình truyền nhiệt tốt hơn trong các giai đoạn sau + Cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm.

- Tiến hành, thiết bị:

+ Dịch lọc qua bộ phận cấp dịch vào buồng lọc Trục vít xoắn quay tạo ra lực ly tâm làm cho các hạt rắn chuyển động ra khỏi tâm buồng lọc và va vào thành thiết bị Những hạt rắn này sẽ được trục vít đẩy về ống tháo bã Phần lỏng còn lại tiếp tục qua màng lọc theo ống tháo sản phẩm ra ngoài.

+ Tiến hành rửa bã đậu 1 lần sau khi lọc, dùng nước nóng nhiệt độ 70-75 C để0 rửa bã Dịch sau lọc và rửa bã sẽ được chuyển sang thiết bị nấu.

- Yêu cầu: sau khi lọc xong dịch sữa có màu đặc trưng của sữa đậu nành, tinh thể đồng nhất, không có cặn hay lợn cợn.

- Chú ý:

Sữa sau khi lọc xong thường nhiều vi khuẩn: 15000 – 20000 vi khuẩn lactic/ cm3 Vì vậy cần được tiến hành gia nhiệt ngay Nếu để lâu lượng acid lactic tạo thành sẽ làm thay đổi pH dung dịch sữa Thay đổi pH sẽ làm thay đổi căn bản tính chất của protein Khi pH gần đến điểm đẳng điện của protein đậu nành nó sẽ đóng vón lại làm mất giá trị cảm quan cũng như chất lượng sản phẩm sữa.

- Các quá trình biến đổi:

+ Về vật lý: có sự thay đổi về thể tích.

35

+ Về hóa học: hầu như không có thay đổi về thành phần hóa học, tuy nhiên có sự tổn thất một phần protein, glucid… trong bã đậu.

+ Về hóa lý: sự thay đổi trạng thái từ dung dịch dạng huyền phù sang lỏng + Về sinh học: một số vi sinh vật không có lợi bị loại bỏ theo bã lọc.

+ Về cảm quan: Sự thay đổi về trạng thái, màu sắc dung dịch trở nên đồng nhất, tăng giá trị cảm quan của sản phẩm.

1.4.8 Nấu

- Mục đích:

+ Phân hủy các chất có hại trong đậu như chất ức chế trysine, hemaglutinine + Diệt vi sinh vật có hại.

+ Khử mùi tanh của đậu nành + Diệt một số enzyme.

+ Nấu còn làm tăng giá trị dinh dưỡng của sữa và giá trị cảm quan được nâng cao, đồng thời còn có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản sữa đậu nành.

- Tiến hành, thiết bị:

+ Đầu tiên dịch sữa sẽ được đưa vào bên trong thiết bị Tác nhân gia nhiệt là hơi nước đi từ phía vỏ, đưa dung dịch lên nhiệt độ yêu cầu, nhiệt độ nấu là 87-930C giữ trong khoảng 20 phút Cánh khuấy hoạt động liên tục, từ lúc sữa được đưa vào thiết bị cho đến khi tháo ra ngoài Hơi nước đi ra phía ngoài, dịch sữa ở bên trong

+ Bên trong thiết bị có cánh khuấy để quá trình nấu diễn ra tốt, truyền nhiệt dễ dàng hơn và đảm bảo nhiệt độ đồng đều trong khối dịch.

- Nhiệt độ nấu phải phù hợp:

+ Nhiệt độ cao quá làm giảm hàm lượng dinh dưỡng, ảnh hưởng đến chỉ tiêu cảm quan của sữa đậu nành: mùi vị, màu sắc, trạng thái và các chỉ tiêu hóa lý: độ nhớt, độ hòa tan cũng bị thay đổi.

+ Nhiệt độ thấp quá các chất gây độc chưa bị phân hủy hết các enzyme và vi sinh vật vẫn chưa bị tiêu diệt làm cho sản phẩm sữa dễ bị hư hỏng, giảm chất lượng trong những công đoạn sau.

-Các biến đổi

+ Vật lý: nhiệt độ của dịch sữa tăng, độ nhớt dung dịch giảm.

36

+ Hóa học: phân hủy một số chất mẫn cảm với nhiệt độ, phân hủy một số chất có hại có trong đậu như ức chế trypsine, hemaglutinine Một số vitamin bị phân hủy dưới tác dụng của nhiệt.

+ Sinh học: tiêu diệt và ức chế các vi sinh vật có trong dung dịch + Hóa sinh: vô hoạt một số enzym, protein bị biến tính sơ bộ + Hóa lý: một số chất mùi dưới tác dụng của nhiệt sẽ bay hơi.

1.4.9 Phối trộn

- Mục đích:

+ Hoàn thiện, cải thiện, làm tăng giá trị cảm quan (màu, mùi, vị…), tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.

-Tiến hành:

+ Sau khi nấu ta thực hiện quá trình phối trộn sữa với syrup (25%), phụ gia + Lượng nước đường bổ sung trong giai đoạn này theo tỷ lệ khối lượng nước đường là 25% khối lượng dịch sữa vào phối trộn.

-Các phụ gia sử dụng:

+ CMC : lượng sử dụng là 0,1% khối lượng dịch sữa vào phối trộn + Kali sorbat: lượng sử dụng là 500ppm.

-Thiết bị sử dụng :

+ Quá trình phối trộn được thực hiện trong nồi nấu Ngay khi quá trình nấu kết thúc, ta tiến hành đưa nước đường và phụ gia vào để khuấy trộn.

- Các biến đổi trong quá trình phối trộn: + Vật lý: độ nhớt của dung dịch tăng + Hóa học: hàm lượng chất khô tăng.

+ Cảm quan: tăng giá trị cảm quan của sản phẩm về màu, mùi, vị…

1.4.10 Đồng hóa

- Mục đích :

+ Đây là giai đoạn quan trọng nhất trong sản xuất sữa đậu nành.

+ Qúa trình cải thiện sản phẩm: xé nhỏ các giọt cầu béo và phân tán đều trong sữa, làm sữa trở nên đồng nhất, ổn định hệ nhũ tương, tăng giá trị cảm quan, tăng hiệu quả truyền nhiệt và tránh hiện tượng tách pha.

-Tiến hành, thiết bị :

37

+ Sữa sau khi phối trộn xong được đưa vào thiết bị đồng hóa Đây là công đoạn ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng sản phẩm Màu sắc và trạng thái bị ảnh hưởng rất nhiều bởi quá trình đồng hóa.

+ Thiết bị đồng hóa 02 pha Nhiệt độ đồng hóa là 70 C, sau khi đồng hóa,o nhiệt độ sữa tăng khoảng 5oC.

+ Nguyên tắc hoạt động : Sữa sẽ được đưa vào thiết bị đồng hóa bởi một bơm piston Bơm sẽ tăng áp lực cho sữa lên 3500psi tại đầu vào của khe hẹp thứ nhất Người ta sẽ tạo một đối áp lên sữa bằng cách hiệu chỉnh khoảng cách khe hẹp trong thiết bị Sau khi qua khe hẹp thứ nhất, các hạt pha phân tán bị phá vỡ và giảm kich thước.Tuy nhiên, hạt cầu béo vẫn còn lớn, sản phẩm cần độ phân tán cao và độ nhớt thấp thì dùng 2 pha Sau đó, sữa được tăng đối áp để tạo áp lực lên cao hơn áp lực ban đầu là 500psi tại đầu vào của khe hẹp thứ hai nhờ áp lực tạo ra sau khi sữa đi qua khe hẹp thứ nhất Khi ra khỏi thiết bị, các hạt có kích thước nhỏ hơn, phân bố đều trong pha liên tục.

+ Sữa đồng hóa ở áp suất từ 200 – 250 kg/ cm 3 -Các biến đổi trong quá trình đồng hóa :

+ Vật lý: các hạt cầu béo bị phá vỡ, làm giảm kích thước pha phân tán Trong quá trình, nhiệt độ có tăng nhưng không ảnh hưởng đến tính chất cảm quan của sản phẩm.

+ Hóa lý: các hạt phân tán sẽ phân bố đều hơn trong pha liên tục Do hạt phân tán bị giảm kích thước nên bề mặt tiếp xúc pha tăng lên.

+ Cảm quan: quá trình đồng hóa tạo cho hỗn hợp một vẻ ngoài trắng mịn hơn so với lúc chưa đồng hóa.

-Yêu cầu :Chất lượng sữa sau khi đồng hóa phải đạt các tiêu chuẩn sau : + Màu sắc: màu trắng ngà, đục.

+ Trạng thái: đồng nhất, không phân lớp.

+ Mùi vị: mùi thơm đậu nành, vị béo ngậy, ngọt mát.

1.4.11 Tiệt trùng UHT

- Mục đích :

+ Tiêu diệt các hệ vi sinh vật có mặt trong sữa, vô hoạt không thuận nghịch các enzyme, giúp thời gian bảo quản sữa được kéo dài, chất lượng sản phẩm được ổn định

+ Thời gian lưu nhiệt ngắn giúp bảo vệ các chất dinh dưỡng kém bền nhiệt, tăng giá trị dinh dưỡng và cảm quan cho sản phẩm.

38

-Tiến hành :

+ Sữa đậu nành sau khi được đồng hóa được đưa vào thiết bị tiệt trùng UHT, xử lý ở nhiệt độ cực cao (135-140 C) trong thời gian rất ngắn (từ 2-5 giây) rồi0 làm lạnh ngay.

-Các biến đổi trong quá trình tiệt trùng :

+ Sinh học : đây là biến đổi quan trọng trong quá trình tiệt trùng Vi sinh vật trong sữa bị tiêu diệt hoàn toàn giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.

+ Vật lý : trong quá trình tiệt trùng có sự thay đổi lớn về nhiệt độ, độ nhớt của sữa giảm do nhiệt độ tăng.

+ Hóa lý : xảy ra sự bốc hơi nước và các chất dễ bay hơi khác Một số protein có thể tiếp tục bị đông tụ nhưng không đáng kể vì sản phẩm đã trải qua giai đoạn

+ Sử dụng thiết bị làm nguội kiểu tấm

+ Sữa tiệt trùng sau khi đi qua hệ thống làm nguội, nhiệt độ của sữa sẽ giảm xuống khoảng 80 C sau đó giảm xuống 40 C rồi tiếp tục làm nguội bằng nước00 lạnh 2 C xuống nhiệt độ 2000C.

1.4.13 Rót vô trùng và bảo quản sản phẩm

- Mục đích :

+ Chiết rót sữa đậu nành vào bao bì giấy để tránh sự xâm nhập của vi sinh vật và bảo quản sữa đậu nành không bị biến đổi chất lượng.

-Tiến hành :

+Bao bì giấy được cuộn thành hình ống và dán mí dọc Bao bì được dẫn qua bồn H2O2 35% để tráng thuốc sát trùng rồi mới được thổi không khí nóng vô trùng 180 C nhằm giải phóng oxy, làm khô bao bì và đuổi lượng H0 dư Sữa

2O2 đậu nành được rót vào bao bì, khi đủ lượng sữa đậu nành cần thiết thì máy ngừng rót đồng thời nhằm cắt bịch sữa ra Bịch sữa được gấp mép, dán ống hút, xếp thành lốc, co lốc rồi xếp vào thùng cho vào kho bảo quản.

39

2 Lựa chọn thiết bị2.1 Máy sàng

2.1.1 Cấu tạo thiết bị

Hình 6: Máy làm sạch cĩ quạt hút tác động đơn kiểu kín

- Phần tĩnh tại (I) được cố định trong một khung bằng gỗ hoặc thép và cĩ lắp một quạt hút Quạt hút hút các tạp chất nhẹ như: rác, cát nhuyễn…

- Phần dao động (II) treo trên khung và hoạt động nhờ một cơ cấu lệch tâm lắp trên trục chuyển động Phần dao động gồm cĩ: nam châm vĩnh cửu (để hút các tạp chất bằng kim loại), 3 loại sàng với các kích cỡ khác nhau (loại bỏ các tạp chất lớn nhỏ khác nhau) Sàng được làm bằng tấm kim loại mỏng cĩ khoan lỗ trịn, dài, xiên,… nhưng phổ biến nhất vẫn là khoang lỗ trịn Nếu cĩ n lưới sàng thì sẽ cĩ n + 1 sản phẩm theo kích thước khác nhau.

- Sàng được lắp nghiêng một gĩc α (gĩc α là gĩc xác định độ tự chảy của hạt) 40 CẤP LIỆU BỤI

Tạp chất nhẹ

Tạp chất lớn