Tài liệu Thiết kế thiết bị sấy phun sữa bột năng suất 500kgh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC  ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY PHUN SẤY SỮA BỘT NĂNG SUẤT 500 KG/H SVTH: GVHD: TS. Đặng Đình Khôi TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ---oOo--- NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY VÀ THIẾT BỊ Giảng viên hướng dẫn: Đặng Đình Khôi Họ và tên sinh viên thực hiện: Tên đồ án: Thiết kế thiết bị sấy phun sữa bột năng suất 500kg/h 1. Các số liệu ban đầu:  Năng suất sản phẩm sấy: 500 kg/h  Độ ẩm nguyên liệu đầu vào 50%  Độ ẩm sản phẩm sau sấy 5%  Tác nhân sấy là không khí nóng  Các số liệu khác tự chọn 2. Yêu cầu về phần thuyết minh và tính toán: 1) Tổng quan về sản phẩm và qui trình công nghệ sấy liên quan 2) Đề nghị qui trình sấy sữa bột 3) Tính cân bằng vật chất-năng lượng 4) Tính cấu tạo thiết bị chính 5) Tính các thiết bị phụ 6) Kết luận 3. Yêu cầu về trình bày bản vẽ:  01 bản vẽ qui trình khổ A1 và 01 bản vẽ khổ A4 kẹp trong tập thuyết minh  01 bản vẽ cấu tạo thiết bị chính khổ A1 4. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 02/04/2020 5. Ngày hoàn thành đồ án: 31/07/2020 Tp. Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 04 năm 2020 TRƯỞNG BỘ MÔN Giảng viên hướng dẫn Đặng Đình Khôi TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ---oOo--- NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn: Đặng Đình Khôi Họ và tên sinh viên thực hiện: 1. Bùi Hà Anh Quốc 2. Tăng Minh Trung Tên đồ án: Thiết kế thiết bị sấy phun sữa bột năng suất 500kg/h 2. Nhận xét về nội dung các phần thuyết minh: MSSV 17128057 17128080 3. Nhận xét về các bản vẽ thiết kế: 4. Nhận xét về quá trình thực hiện thiết kế của sinh viên (kỹ năng, thái độ): 5. Điểm số: 1……………………………………………… Điểm: ………………… 2……………………………………………… Điểm: ………………… 6. Kết luận (cho phép bảo vệ/không cho phép bảo vệ): Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm TRƯỞNG BỘ MÔN Giảng viên hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ---oOo--- NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Giáo viên phản biện: Họ và tên sinh viên thực hiện: Tên đồ án: Thiết kế thiết bị sấy phun sữa bột năng suất 500kg/h 7. Nhận xét về nội dung các phần thuyết minh: 8. Nhận xét về các bản vẽ thiết kế: 9. Nhận xét về kỹ năng trình bày: 10. Điểm số: 1……………………………………………… Điểm: ………………… 2……………………………………………… Điểm: ………………… Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng TRƯỞNG BỘ MÔN Giảng viên phản biện năm LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án môn học, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô và bạn bè. Em xin gửi lời cảm ơn đến TS. Đặng Đình Khôi , giảng viên khoa công nghệ hóa học và thực phẩm - Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh. Thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong suốt quá trình là đồ án môn học quá trình và thiết bị. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giảng viên trong trường đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh nói chung và các thầy cô trong khoa công nghệ hóa học và thực phẩm nói riêng đã dạy dỗ cho chúng em kiến thức về các môn đại cương, giúp chúng em có được những cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình học tập. Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án môn học. i MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU..................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ THIẾT BỊ..................................... 2 1.1. Thành phần hóa học của sữa.................................................................................... 2 1.1.1. Nước................................................................................................................. 2 1.1.2. Protein sữa........................................................................................................ 3 1.1.3. Chất béo trong sữa............................................................................................ 3 1.1.4. Đường Lactose.................................................................................................. 3 1.1.5. Các thành phần khác......................................................................................... 4 1.2. Tính chất vật lý của sữa........................................................................................... 7 1.3. Những biến đổi trong quá trình bảo quản................................................................. 9 1.4. Những biến đổi sữa trong quá trình sấy phun......................................................... 10 1.5. Quá trình sấy.......................................................................................................... 10 1.5.1. Khái niệm........................................................................................................ 10 1.5.2. Động lực của quá trình sấy.............................................................................. 11 1.5.3. Các giai đoạn của quá trình sấy....................................................................... 12 1.5.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy.............................................................. 14 1.5.5. Một số phương pháp và thiết bị sấy................................................................ 14 1.5.5.1. Sấy đối lưu................................................................................... 15 1.5.5.2. Sấy thùng quay............................................................................. 16 1.5.5.3. Sấy tiếp xúc.................................................................................. 16 1.5.5.4. Sấy thăng hoa............................................................................... 17 1.5.5.5. Sấy bức xạ.................................................................................... 17 1.5.5.6. Sấy phun....................................................................................... 18 1.6.6. Hệ thống và thiết bị sấy phun bột sữa............................................................. 18 1.6.6.1. Nguyên lý làm việc....................................................................... 18 1.6.6.2. Cấu tạo của hệ thống sấy phun..................................................... 19 1.6.6.3. Buồng sấy..................................................................................... 23 1.6.7. Qui trình sấy phun sữa bột.............................................................................. 26 1.6.7.1. Qui trình sấy sữa bột..................................................................... 26 1.6.7.2. Sơ đồ hệ thống.............................................................................. 31 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT-NĂNG LƯỢNG......................... 33 2.1. Các thông số ban đầu............................................................................................ 33 2.2. Các kí hiệu............................................................................................................. 33 2.3. Tính các thông số của không khí............................................................................ 33 2.4. Cân bằng vật liệu cho vật liệu sấy.......................................................................... 37 2.5. Cân bằng vật liệu cho không khí sấy...................................................................... 37 CHƯƠNG 3: TÍNH CẤU TẠO THIẾT BỊ SẤY PHUN.................................................. 41 3.1. Tính toán thiết bị chính.......................................................................................... 41 3.1.1. Các thông số ban đầu...................................................................................... 41 3.1.2. Kích thước thiết bị chính................................................................................. 41 3.2. Kiểm tra điều kiện bền cho thiết bị........................................................................ 46 3.2.1. Thân thiết bị.................................................................................................... 46 3.2.2. Đáy nắp thiết bị............................................................................................... 47 3.2.3. Cửa quan sát.................................................................................................... 48 3.2.4. Tính toán chân đỡ............................................................................................ 48 CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG THIẾT BỊ PHỤ....................50 4.1. Tính cân bằng nhiệt lượng...................................................................................... 50 4.1.1. Nhiệt lượng đưa vào thiết bị sấy..................................................................... 50 4.1.2. Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bị sấy................................................................ 50 4.1.3. Phương trình cân bằng nhiệt lượng................................................................. 51 4.2. Tổn thất nhiệt ở tháp sấy........................................................................................ 52 4.3. Tính toán quá trình sấy thực tế............................................................................... 59 CHƯƠNG 5: TÍNH CÁC THIẾT BỊ PHỤ CÓ TRONG QUY TRÌNH............................63 5.1. Tính toán hệ số bền cho thiết bị chính.................................................................... 63 5.1.1. Chọn các kích thước truyền nhiệt.................................................................... 63 5.1.2. Tính hệ số truyền nhiệt K................................................................................ 65 5.1.2.1. Tính hệ số cấp nhiệt của hơi nước bão hoà đến thành ống bên trong 65 5.1.2.2. Tính hệ số cấp nhiệt bên ngoài ống.............................................. 66 5.1.2.3. Tính hệ số truyền nhiệt K............................................................. 67 5.1.3. Tính bề mặt truyền nhiệt................................................................................. 69 5.1.4. Tính các ống truyền nhiệt và kích thước calorifer........................................... 69 5.2. Tính và chọn cyclone............................................................................................. 70 5.3. Tính trở lực và chọn quạt....................................................................................... 72 5.3.1. Tính trở lực của quá trình................................................................................ 72 5.3.2. Tính và chọn quạt............................................................................................ 85 5.3.2.1. Quạt đẩy đặt trước calorife........................................................... 85 5.3.2.2 Quạt hút đặt sau cyclon................................................................. 86 5.4. Tính chọn bơm cao áp........................................................................................... 88 KẾT LUẬN...................................................................................................................... 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 92 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Quan hệ giữa độ ẩm cân bằng của vật liệu và độ ẩm tương đối của không khí. 12 Hình 1.2. Đồ thị biểu diễn bản chất của quá trình sấy.................................................. 13 Hình 1.3. Cơ cấu phun sương dạng đĩa quay.................................................................... 21 Hình 1.4. Cơ cấu phun sương dạng vòi phun áp lực (cơ khí)............................................ 22 Hình 1.5. Cơ cấu phun sương dạng vời khí động.............................................................. 23 Hình 1.6. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa chiều cao của buồng sấy, đường kính hạt sản phẩm................................................................................................................................. 24 Hình 1.7. Hướng chuyển động của dòng nguyên liệu và tác nhấn sấy trong buồng sấy....26 Hình 1.8. Quy trình công nghệ sản suất sữa bột................................................................ 30 Hình 1.9. Sơ đồ hệ thống sấy phun sấy phun.................................................................... 31 Hình 4.1. Cấu trúc phân lớp của thân buồng sấy............................................................... 57 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần và hàm lượng các chất có trong sữa bò [10].................................... 2 Bảng 1.2. Năng lượng tiêu thụ với các cơ cấu sấy phun khác nhau.................................. 20 Bảng 1.3. Kích thước trung bình của các hạt ứng với cơ cấu phun................................... 20 Bảng 2.1. Bảng tổng kết cho vật liệu sấy.......................................................................... 40 Bảng 2.2. Bảng tổng kết cho tác nhân sấy......................................................................... 40 Bảng 4.1. Tổng kết tính toán cân bằng năng lượng........................................................... 62 Bảng 5.1. Kích thước cơ bản của cyclone đơn loại LIH-24 (Bảng III.4, Tr524 [1]).........71 i LỜI MỞ ĐẦU Trong hầu hết các loại sản phẩm dinh dưỡng trên thị trường hiện nay, sữa là một sản phẩm cung cấp đầy đủ các khoáng chất và hỗ trợ tăng cường hệ miễn dịch. Sữa đóng vai trò quan trọng trong đời sống và sức khỏe của con người, đặc biệt là người già và trẻ nhỏ. Công nghệ chế biến sữa đã ra đời rất lâu ở các nước phát triển, các sản phẩm sữa ngày nay không những đa dạng về hình dáng, mẫu mã mà còn phong phú về hương vị, lượng dinh dưỡng phù hợp cho từng đối tượng. Còn đối với nước ta công nghệ chế biến sữa chỉ mới bắt đầu phát triển mạnh vào những năm cuối thập kỷ 80 của thế kỷ 20 khi đất nước bước vào thời kỳ đổi mới, cho đến nay đã có nhiều nhà máy sản xuất sữa trên khắp cả nước. Trong các sản phẩm của sữa thì sữa bột đóng vai trò quan trọng và chiếm lượng lớn. Vì thế, việc sản xuất sữa bột và bảo quản chúng có ý nghĩa quan trọng, trong đó việc tăng thời gian bảo quản sữa và giảm chi phí vận chuyển cũng như giá thành sản phẩm là ưu điểm lớn. Hiện nay có nhiều phương pháp sản xuất sữa bột, mỗi phương pháp sẽ cho ra chất lượng sản phẩm khác nhau đáp ứng nhu cầu thị hiếu của người tiêu dùng, nhưng phổ biến nhất vẫn là phương pháp sấy phun. Trong môn học đồ án quá trình và thiết bị này chúng em sẽ trình bày về phương pháp sấy phun sấy sữa bột nhằm giải thích cụ thể về ưu và nhược điểm của sấy phun so với các phương pháp sấy khác trong sản xuất sữa. 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ THIẾT BỊ Nguyên liệu chính cho quá trình sấy phun sữa bột là từ sữa tươi. Sữa tươi mới vắt có nhiều thành phần dinh dưỡng có giá trị cao và ổn định như đạm, chất béo, gluxit, các khoáng chất và các nguyên tố vi lượng đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng của cơ thể con người. Ngoài nguyên liệu chính là sữa tươi còn có các nguyên liệu khác được thêm vào trong quá trình sấy như: đường, các vitamin, chất ổn định. 1.1. Thành phần hóa học của sữa Sữa là chất lỏng giàu dinh dưỡng được hình thành trong bầu vú của bò sữa, nhằm nuôi dưỡng bê con mới sinh trong những tháng đầu đời. Thành phần dinh dưỡng sữa khá phức tạp. Dưới đây là bảng chứa thông tin chi tiết về chất dinh dưỡng có trong sữa bò. Bảng 1.1. Thành phần và hàm lượng các chất có trong sữa bò [10] Thành phần Nước Chất béo Protein Đường lactose Khoáng chất % khối lượng 85,5 - 89,5 % 2,5 - 6,0 % 2,9 - 5,0 % 3,6 -5,5 % 0,6 - 0,9 % 1.1.1. Nước Nước là thành phần chủ yếu của sữa đóng vai trò hết sức quan trọng, là dung môi hòa tan các chất, là môi trường cho các phẩn ứng sinh hóa như lên men lactic, lên men butyric. Nước chiếm khoảng 87,5% trong sữa, tồn tại ở 2 dạng: Nước tự do và nước liên kết. Nước tự do chiếm 96-97% tổng lượng nước. Nó có thể được tách trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hóa học với chất khô. Khi bảo quản sữa bột, nước tự do xâm nhập vào làm cho sữa bột bị vón cục. Nước liên kết chiếm tỷ lệ nhỏ, khoảng 3-4%. Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào các thành phần nằm trong hệ keo: protein, các photphatide, polysaccharic. Dạng đặc biệt của nước liên kết là nước kết tinh với lactoza dưới dạng C12H22O11.H2O. 1.1.2. Protein sữa Protein trong sữa là protein hoàn hảo, trong thành phần của các loại protein này có chứa hầu hết loại acid amin khác nhau, trong đó có đầy đủ các acid amin không thay thế. Trong sữa có hai nhóm protein chính là casein và protein nước sữa (whey protein): Casein là thành phần quan trọng nhất của protein trong sữa chiếm 75 – 80% lượng protein, bao gồm nhiều loại protein khác nhau như: -casein, -casein, - casein, -casein. Các casein này tồn tại ở dạng keo bởi sự tương tác giữa chúng và các thành phần khác. Protein nước sữa (whey protein): chiếm khoảng 20% tổng lượng nitơ có trong sữa và chủ yếu ở 2 dạng đó là: lactalbumin và lactoglobumin. Cả 2 phần này của protein nước sữa là không đồng nhất. Lactalbumin là protein đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp đường lactose. 1.1.3. Chất béo trong sữa Chất béo sữa được coi là thành phần quan trọng. Về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo(A, D, E). Chất béo chiếm khoảng 3,78%, tương đương 25-45g/lít sữa. Chất béo của sữa không tạo vị nhưng có mùi êm dịu tạo sự ngon miệng cho các sản phẩm của sữa. Ở trong sữa, chất béo tồn tại ở dạng nhũ tương là dạng phân tán của các giọt béo trong nước. Hầu hết chất béo trong sữa nằm chủ yếu ở dạng các hợp chất ester. 1.1.4. Đường Lactose Đường lactose là thành phần đường chủ yếu có trong sữa, có hàm lượng khoảng 3,6 – 5,5% tùy theo loại sữa. Đường lactose là một đường đôi được hợp thành từ hai loại đường đơn là glucose và galactose. Trong sữa, đường lactose tồn tại ở dạng hòa tan. Ngoài đường lactose trong sữa còn có một số loại đường khác với hàm lượng nhỏ. Đường lactoza có ý nghĩa quan trọng vì nó dễ bị một số vi sinh vật gây lên men tạo acid lactic và các sản phẩm khác như acetine, metine, diacetine tạo nên mùi vị của sản phẩm sữa. Trong sữa, đường lactose tồn tại ở 2 dạng: -lactose monohydate C12H22O11.H2O -lactose anhydrous C12H22O11 Ở 200C dạng  chiếm 40%, dạng  chiếm 60%. Khi thay đổi nhiệt độ có sự thay đổi từ dạng  sang dạng  và ngược lại. Độ ngọt của lactoza kém hơn saccaroza 30 lần, độ hòa tan trong nước cũng kém hơn. Ở nhiệt độ nhỏ hơn 1000C thì không làm thay đổi đường lactoza. Nhưng khi lớn hơn 100 0C thì đường lactoza nhạy cảm với nhiệt sẽ xảy ra sự biến đổi do sự xuất hiện melanoit tạo thành khi các acid amin tác dụng với lactoza. Trên 150 0C người ta nhận thấy màu vàng và ở 1700C thì có màu đậm hình thành bởi quá trình caramen hóa. 1.1.5. Các thành phần khác Các muối Do trong sữa có mặt của các cation K +, Na+, Mg+, Ca+ và các anion của acid photphoric, limonic, clohydryt nên trong sữa có nhiều loại muối khác nhau. Muối canxi có ý nghĩa quan trọng trong chế biến các sản phẩm sữa. Khi hàm lượng canxi thấp, sữa sẽ khó động tụ hoặc đông tụ rất chậm. Ngược lại, nếu sữa có hàm lượng canxi cao thì sẽ đông tụ bởi renin nhanh hơn nhưng gel đông tụ không mịn. Trong sữa, canxi nằm trong các hợp chất canxi caseinat, canxi photphat, canxi limonat. Muối kali và natri có tác dụng giữ trạng thái cân bằng muối trong sữa, giữ áp suất thẩm thấu ở trạng thái bình thường Các muối của axit phophoric là những hợp chất đệm điển hình có tác dụng giữ cân bằng hệ muối và hệ keo của sữa. Các muối của axit limonic có ý nghĩa đặc biệt đối với sự tạo thành các hợp chất thơm trong các sản phẩm lên men, các loại bơ. Vitamin Thành phần vitamin trong sữa khá cân đối và có 2 loại vitamin tan trong nước (vitamin B, C) và vitamin tan trong chất béo( vitamin A, D, E) nhưng hàm lượng tương đối thấp. Nếu xử lý nhiệt thời gian ngắn không làm giảm đáng kể lượng vitamin, trừ vitamin C rất nhạy cảm với nhiệt. Khi thanh trùng đúng chế độ thì lượng vitamin C giảm đi 17%. Nhiệt độ cao hơn 1000C làm phá hủy hầu hết các loại vitamin. Để thành phần các vitamin cân đối và hoàn hảo, người ta bô sung thêm một số loại vitamin cần thiết trong quá trình chế biến các sản phẩm sữa. Enzym Trong sữa có chứa nhiều loại enzyme có trong tự nhiên, những enzyme này ảnh hưởng tới chất lượng sữa và các sản phẩm chế biến của sữa. Enzyme do tuyến vú tiết ra hoặc do vi sinh vật trong sữa tổng hợp nên. Sự có mặt của các enzyme là nguyên nhân gây biến đổi thành phần hoá học của sữa trong quá trình bảo quản, dẫn đến làm giảm chất lượng hoặc hư hỏng sữa. Nhưng một số Enzyme trong sữa có vai trò kháng khuẩn như lactoperoxydase, lysozyme. Hàm lượng vi sinh vật càng nhiều thì thành phần enzyme càng đa dạng và hoạt tính càng cao, có hơn 60 enzyme trong sữa. Lactoperoydese: Enzyme này xúc tác phản ứng chuyển hoá oxy từ H2O2 đến các chất oxy hoá khác, có pH tối thích là 6,8, hàm lượng trung bình trong sữa là 30mg/l, bị vô hoạt hoá ở 800C trong vài giây. Catalase: Enzyme này luôn có trong sữa do tuyến vú tiết ra, nó xúc tác phản ứng phân huỷ H2O2 thành nước và oxy tự do. Sữa nhiễm vi sinh vật thường có hoạt tính catalase rất cao, có pH tối thích 6,8-7. Catalase bị vô hoạt ở 750C trong thời gian một phút, 65 – 680C sau 30 phút. Lipase: Enzyme quan trọng nhất trong sữa được kí hiệu là mLPL, là một glycoprotein, pH tối thích là 8,9, hàm lượng trong sữa chỉ khoảng 1-2mg/l, nó chỉ xúc tác thuỷ phân liên kết ester trong cơ chất triglycerid ở dạng nhũ tương tại bề mặt tiếp xúc pha giữa chất béo và nước, làm tích luỹ các axit béo tự do trong sữa, quá trình phân giải tiếp theo các axit béo này làm cho sữa và sản phẩm từ sữa có vị đắng, mùi ôi khét và mùi kim loại. Phosphatase: Chúng xúc tác thuỷ phân liên kết ester giữa axit phosphoric và glycerin, có hai dạng. Phosphatase kiềm: có pH tối thích là 9,6 có khả năng tái hoạt hoá. Bị thuỷ phân ở 30 0C trong 30 phút hoặc 800C tức thì. Phosphatase acid: Enzyme này có pH tối thích là 4,7 và là enzyme bền nhiệt nhất trong sữa. Để vô hoạt hoá hoàn toàn ta cần gia nhiệt sữa đến 960C trong 5 phút, bị vô hoạt bởi NaF. Trong suốt chu kì tiết sữa bò, hoạt tính phosphatase axit trong sữa khá ổn định, phosphatase kiềm tăng dần vào cuối chu kì tiết sữa. Lysozyme: bền về nhiệt, xúc tác phản ứng thuỷ phân liên kết giữa acid muramic và glusamine của mucopolysaccride trong màng tế bào vi khuẩn, từ đó gây phân huỷ tế bào. Lysozyme có pH tối thích là 7,9 hàm lượng trung bình 130µg/l. Proteaza: Enzyme này xúc tác phản ứng thuỷ phân protein. Có hai loại protease: protease kiềm và protease acid. Chúng thường liên kết với casein và cũng bị kết tủa ở pH = 4.6, protease axit có pH tối thích 4.0, còn protease kiềm là 7,5 – 8,0. Chúng bị vô hoạt hoàn toàn ở 800C sau 10 phút. Chất khoáng Chất khoáng trong sữa bao gồm các nguyên tố Ca, Mg, K, Na, Cu, Fe, Co, Ni, I, Cl, P, Al, Pb, Ag, As...trong đó các nguyên tố Ca, Mg, Na, K, P,S, Cl chiếm tỷ lệ cao. Các nguyên tố vi lượng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành sữa cũng như tới chất lượng sản phẩm. Việc sử dụng các nguyên tố vi lượng vào khẩu phần ăn làm tăng hàm lượng của chúng trong sữa. 1.2. Tính chất vật lý của sữa Ở điều kiện thường sữa là một chất lỏng màu trắng đục là hỗn hợp của nhiều chất khác nhau và được phân bố ở những trạng thái khác nhau như hòa tan hoàn toàn, dạng huyền phù, dạng nhũ tương, các thông số vật lý của sữa như sau: Khối lượng riêng: Là thông số quyết định trạng thái của các thành phần có trong sữa, khối lượng riêng của sữa tươi có giá trị từ 1028 – 1035 kg/m3. Giá trị này thay đổi và phụ thuộc vào loài giống gia súc, chu kỳ tiết sữa và nhiệt độ của môi trường. Độ chua của sữa: Độ chua của sữa là do có sự hiện diện của ion H+. Ở 20 0C độ pH của sữa có giá trị khoảng 6,5 – 6,7 và cũng phụ thuộc vào loài và chu kỳ tiết sữa. Độ nhớt của sữa: Phụ thuộc vào nhiệt độ và trạng thái phân tán của các chất có trong sữa. Thông thường độ nhớt của sữa có giá trị khoảng 20 cp ở 200C. Áp suất thẩm thấu của sữa: Áp suất thẩm thấu của sữa (Ptt) được tạo bởi những chất có khả năng phân tán cao như đường lactose, muối. Thông thường áp suất thẩm thấu của sữa có giá trị vào khoảng 6,6 atm ở 00C. Nhiệt độ đông đặc: Sữa có nhiệt độ đông đặc từ – 0,53 tới – 0,57 0C tùy theo loại sữa. Nhiệt độ đông đặc trung bình là – 0,540C, thấp hơn nhiệt độ đông đặc của nước là do trong sữa có một số chất hòa tan như đường lactose, các chất khoáng. Ngoài nguyên liệu chính là sữa còn có các phụ gia được thêm vào trong quá trình sấy như: đường, vitamin, chất ổn định, nhằm mục đích tạo độ ngọt, tạo độ sánh và màu sắc đặc trưng cho sữa bền nhiệt, không bị biến đổi tính chất khi sấy và sau khi sấy không bị vón cục [3]. Tính hút ẩm là khả năng của bột sữa hấp thụ hơi ẩm từ không khí xung quanh. Bột sữa và nhiều nguyên liệu sữa khô khác có tính hút ẩm tự nhiên. Điều này có nghĩa là chúng có thể dễ dàng hấp thụ hơi ẩm từ bầu không khí ẩm ướt. Khi độ ẩm trong không khí cao, và nếu không được bảo vệ bằng bao bì, bột sữa hấp thụ hơi ẩm từ khí quyển và trở nên dính, đóng bánh hoặc vón cục, do đó độ chảy và độ hòa tan giảm. Những thay đổi này ảnh hưởng đến mức độ dễ xử lý và sử dụng của sản phẩm. Sự hút ẩm của bột sữa là một thước đo lượng ẩm có thể được hấp thụ bởi một lượng bột sữa nhất định từ không khí. Nó được xác định bằng cách cho luồng không khí có độ ẩm đã biết trước (thường là 80% ở 20 0C [680F]) đi qua phía trên bột cho đến khi đạt trạng thái cân bằng, sau đó xác định khối lượng mà bột sữa thu được. Bột sữa có độ hút ẩm cao hơn mong muốn, vì bột hấp thụ lượng hơi ẩm cao dễ bị đóng bánh trong quá trình bảo quản. Hàm lượng và trạng thái của lactose ảnh hưởng đến sự hấp thụ nước của bột sữa [12]. Mật độ khối là thước đo khối lượng sữa bột trong một đơn vị thể tích nhất định. Nó phụ thuộc vào một số yếu tố như mật độ hạt, độ xốp bên trong hạt và sắp xếp các hạt trong thùng chứa. Có các loại mật độ khối như: mật độ toàn khối, mật độ khối từng hạt, mật độ khối để tơi và mật độ khối bột nở. Mật độ khối của bột sữa là chỉ tiêu rất quan trọng để quyết định sử dụng máy móc thích hợp trong chế biến [12]. Hoạt độ nước (aw) biểu hiện tính sẵn có của nước (nước tự do) như một dung môi hoặc thuốc thử. Nó được đặc trưng bởi tỷ số giữa áp suất hơi nước của sản phẩm và áp suất hơi của nước tinh khiết ở cùng nhiệt độ. Trong trường hợp nước, hoạt độ nước có giá trị bằng 1. Trong trường hợp thực phẩm, hoạt độ nước có giá trị <1, do khả năng liên kết nước của các thành phần hóa học của thực phẩm. Giá trị này được thể hiện trên một khoảng giá trị từ 0 đến 1. Hoạt độ nước tăng cùng với sự gia tăng nhiệt độ trong quá trình bảo quản. Thành phần và trạng thái của các thành phần riêng lẻ trong bột sữa cũng đóng vai trò quan trọng. Các báo cáo đã chỉ ra rằng hoạt độ nước kiểm soát sự tăng trưởng vi sinh vật hoặc