年產(chǎn)7000噸凝固型酸奶生產(chǎn)車間工藝設計

1、北京理工大學珠海學院2011屆課程設計 生物工程設備課程設計年產(chǎn)7000噸凝固型酸奶生產(chǎn)車間工藝設計學 院： 化工與材料學院專 業(yè)： 姓 名： 指導老師： 生物工程 林 琳 學 號： 職 稱： 110504031034 周新明高級工程師中國·珠海二一四年十二月北京理工大學珠海學院課程設計誠信承諾書本人鄭重承諾：我所呈交的課程設計年產(chǎn)7000噸凝固型酸奶生產(chǎn)車間工藝設計是在指導教師的指導下，獨立開展研究取得的成果，文中引用他人的觀點和材料，均在文后按順序列出其參考文獻，設計使用的數(shù)據(jù)真實可靠。承諾人簽名： 日期： 年 月 日年產(chǎn)7000噸凝固型酸奶生產(chǎn)車間工藝設計摘 要酸乳，即在添加（

2、或不添加）乳粉（或脫脂乳粉）的乳中（殺菌乳或濃縮乳），由于保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的作用進行乳酸發(fā)酵制成的凝乳狀產(chǎn)品，成品必須含有大量的相應的活性微生物。乳酸菌在乳中生長繁殖, 發(fā)酵分解乳糖產(chǎn)生乳酸等有機酸, 導致乳的PH值下降, 使乳酪蛋白在其等電點附近發(fā)生凝集,我們把這種乳凝狀的酸奶稱為凝固型酸奶。與純奶、豆奶相比，酸奶的營養(yǎng)保健價值最高。為此，酸奶產(chǎn)品和產(chǎn)量將會得到前所未有的發(fā)展。在無需進行設備拆卸的情況下，沖洗水和洗滌劑溶液循環(huán)通過罐、管路和其他加工線而達到清洗、消毒的清洗方法稱為就地清洗，即CIP（cleaning in place）。本設計將廠址選擇在珠海市斗門區(qū)，遠離重工業(yè)區(qū)，

3、空氣清新，水質(zhì)清純，交通便利，降低物流成本。關鍵詞：乳酸菌 凝固型酸奶 塑杯包裝 CIP HACCPAnnual output of 7,000 tons of yoghurt production plant process designABSTRACTYogurt, which added (or not added) milk (or skim milk) of milk (sterilized milk or condensed milk), the role of Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus were

4、 curd-like product made from lactic acid fermentation , large amounts of finished products must contain the corresponding active microorganisms.Growth and reproduction of lactic acid in the milk fermentation break down lactose to produce lactic acid and other organic acids, resulting in decreased mi

5、lk PH value, make cheese and other protein aggregation occurs in the vicinity of its isoelectric point, we put this curdling like yogurt called yoghurt.Compared with whole milk, soy milk, yogurt highest nutritional value.To this end, yogurt products and production will be an unprecedented developmen

6、t.In the case without disassembling the apparatus, wash water and detergent solution is circulated through tanks, pipes and other processing line to achieve cleaning, disinfecting washing method is called cleaning in place, i.e., CIP (cleaning in place).The design will be site selection in Doumen Di

7、strict of Zhuhai City, away from heavy industry, clean air, pure water, transport facilities, reduce logistics costs.Key words：Lactobacillus Yoghurt Plastic cup packed CIP HACCPI目 錄摘 要IABSTRACTII1. 前 言11.1酸乳的定義11.2酸乳的分類11.3凝固型酸奶11.4設計的目的和意義22. 工藝流程的確定及說明32.1生產(chǎn)流程32.2酸乳的質(zhì)量標準42.3 CIP清洗63.物料衡算83.1班產(chǎn)量的確定

8、83.2物料計算94. 能量衡算114.1水的耗量114.2耗電量114.3耗汽量125.生產(chǎn)能力的計算及設備選型135.1生產(chǎn)能力的計算135.2設備選型135.3設備選型一覽表176. 全廠總平面設計及車間布置186.1廠址選擇186.2生產(chǎn)車間布置187.勞動力的計算及確定198.酸奶生產(chǎn)的HACCP管理208.1酸奶生產(chǎn)HACCP的管理意義208.2 HACCP在凝固型酸奶生產(chǎn)中的應用209.結(jié)論21參考文獻22謝 辭231. 前 言1.1酸乳的定義酸乳又名酸牛乳或酸奶，作為眾多的發(fā)酵乳產(chǎn)品中當今最廣為流行的酸乳制品，最初出現(xiàn)時其名是與發(fā)酵乳混用的，表示變酸的乳。盡管目前沒有關于人類第

9、一次制作酸乳的明確記載，但酸乳的食用可以追溯到許多世紀以前。聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織（FAO），世界衛(wèi)生組織(WHO)與國際乳品聯(lián)合會(IDF)于1997年給酸乳做出如下定義：酸乳，即在添加（或不添加）乳粉（或脫脂乳粉）的乳中（殺菌乳或濃縮乳），由于保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的作用進行乳酸發(fā)酵制成的凝乳狀產(chǎn)品，成品必須含有大量的相應的活性微生物。1.2酸乳的分類酸奶總體上的的制作方法可分為三種：攪拌型酸奶，凝固型酸奶，和飲用型酸奶。凝固型酸奶是以新鮮乳為原料，添加適量的蔗糖，經(jīng)巴氏殺菌并冷卻后，加入乳酸菌發(fā)酵劑，經(jīng)保溫發(fā)酵而制成的產(chǎn)品，由于發(fā)酵后乳變成為凝膠狀態(tài)，故稱為凝固型酸奶。攪拌型酸奶是指經(jīng)

10、過處理的原料乳添加了發(fā)酵劑后，先在發(fā)酵罐中發(fā)酵至凝乳，再降溫攪拌破乳、冷卻，分裝到包裝容器內(nèi)。因為這類產(chǎn)品經(jīng)過攪拌成糊狀，黏度較大，呈半流動狀態(tài)，也稱作液體酸奶。飲用型酸奶屬于低黏度攪拌酸奶，也可作“酸乳飲品”，其生產(chǎn)工藝流程中原料的預處理及發(fā)酵酸化過程與攪拌型酸奶相同。經(jīng)熱處理的牛奶以與攪拌型酸奶一樣的方法在罐中發(fā)酵，當達到所需的pH值（接近4.2）時，果汁、糖和穩(wěn)定劑就被充分的混合進去，然后按產(chǎn)品所需的貨架期以不同的方法處理這種酸奶混合物。1.3凝固型酸奶乳酸菌在乳中生長繁殖, 發(fā)酵分解乳糖產(chǎn)生乳酸等有機酸, 導致乳的PH值下降, 使乳酪蛋白在其等電點附近發(fā)生凝集,我們把這種乳凝狀的酸奶稱

11、為凝固型酸奶。凝固型酸奶具有濃郁的天然發(fā)酵香氣，細膩滑爽，質(zhì)地稠厚、酸甜適宜、回味無窮。可有效緩解乳糖不耐癥。凝固型酸奶是鈣的良好天然來源，每100克凝固型酸奶含鈣120毫克左右；同時含有豐富的B族維生素、膽堿等。因此具有較強的競爭優(yōu)勢。凝固型酸奶是在容器中發(fā)酵的酸奶，并直接用容器出售，就是所謂的先灌裝后發(fā)酵。以前那種老式的瓷瓶裝以及現(xiàn)在仍舊在市場上流通的玻璃瓶裝的酸奶基本都屬于凝固型酸奶，凝固型酸奶因為是均脂處理的，所以口感較細膩。1.3.1酸奶的營養(yǎng)價值根據(jù)GB 19302-2010 發(fā)酵乳標準，酸乳（yoghurt）以生牛（羊）乳或乳粉為原料，經(jīng)殺菌、接種嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌（德氏

12、乳桿菌保加利亞亞種）發(fā)酵制成的產(chǎn)品。酸奶的營養(yǎng)價值包括兩個方面，首先作為酸奶的原料乳本含有大量的幾號的生理價值的蛋白質(zhì)，并有助于人體鈣質(zhì)（140-165mg/100g）的吸收，同時富含維生素（B族和少量脂溶性維生素）；而進行發(fā)酵的奶可以減輕“乳糖不耐受癥”，調(diào)節(jié)人體腸道中的微生物菌群平衡，降低膽固醇，抗衰老等作用。凝固型酸奶營養(yǎng)比攪拌型酸奶好，主要體現(xiàn)在兩方面：其一，蛋白質(zhì)含量更高。高品質(zhì)的酸奶由優(yōu)質(zhì)鮮奶制成，而且蛋白質(zhì)含量大多在2.3-3克/100克。為使老酸奶更加黏稠，制作過程中，通常會增加其蛋白質(zhì)含量，尤其是乳清蛋白。這樣的制作方法，使老酸奶更容易被人體吸收；而其中的脂肪、乳糖含量很低。

13、 其二，不含添加劑。普通酸奶可能會添加各種不同的甜味劑、增味劑、增稠劑。現(xiàn)在市場上很流行的塑料碗裝的老酸奶嚴格來講也屬于傳統(tǒng)意義凝固型酸奶的一個升級變種，其在凝固型酸奶工藝的基礎上為了避免在運輸中變稀，它們都添加了明膠、果膠等凝膠劑和增稠劑，不論怎么震蕩都不會變成液態(tài)。所以，嚴格來說，市面上所謂的“老酸奶”產(chǎn)品，應當叫做“凝固型酸奶軟凍”比較確切。嚴格意義上來講，現(xiàn)在市場上流通的相對純正的凝固型酸奶一般都是一些區(qū)域型和本土型、老品牌的乳企生產(chǎn)銷售的玻璃瓶裝凝固型酸奶。1.3.2酸奶發(fā)酵劑 酸奶發(fā)酵劑系指為制作酸奶和乳酸菌飲料而調(diào)制的特定微生物的培養(yǎng)物。在制作酸奶和乳酸菌飲料前，首先必

14、須調(diào)制發(fā)酵劑。酸奶發(fā)酵劑的優(yōu)劣與產(chǎn)品質(zhì)量的好壞有極為密切的關系。酸奶發(fā)酵劑一般由兩種乳酸菌組成：嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌。21.4設計的目的和意義牛奶和奶制品的消費量直接反映了一個國家國民的營養(yǎng)水平，盡管目前我國乳業(yè)市場不斷擴大，乳品消費觀念不斷提高，但我國牛奶人均消費量極低，遠遠落后于發(fā)達國家甚至低于世界平均水平。中國人口眾多，市場潛力巨大，乳品行業(yè)具有很大的發(fā)展空間。目前中國的乳品行業(yè)發(fā)展迅速，尤其是酸乳在所有乳制品中的增長速度最快。據(jù)不完全統(tǒng)計，隨著我國居民生活水平和消費觀念的轉(zhuǎn)變，酸奶的消費在以后的較長時間內(nèi)仍舊會保持迅速的增長勢頭，這種超常的增長速度在全球酸奶發(fā)展史上是非常罕見的，

15、市場前景極為廣闊。隨著中國新一代人的成長，人民生活水平的提高，人們的消費需求也發(fā)生了很大的變化，對食品營養(yǎng)、保健和口味的要求超過了以往的任何時期。與純奶、豆奶相比，酸奶的營養(yǎng)保健價值最高。為此，酸奶產(chǎn)品和產(chǎn)量將會得到前所未有的發(fā)展。12. 工藝流程的確定及說明2.1生產(chǎn)流程原料鮮乳（乳粉）驗收過濾、凈化標準化配料（蔗糖及其它原料）濃縮過濾預熱、均質(zhì)、殺菌、冷卻接種（發(fā)酵劑）（空瓶）分裝培養(yǎng)發(fā)酵冷卻冷藏、后熟成品32.1.1原料乳的處理1. 牛乳的凈化：利用特別設計的離心機除去牛乳中的白細胞和其他肉眼可見的異物。2. 脂肪含量標準化：用分離機對牛乳進行脫脂，再加入少量稀奶油，使調(diào)制如脂肪含量標準

16、化。3. 配料：（1）奶粉的添加：加入1%-3%的奶粉調(diào)節(jié)非脂干物質(zhì)。 （2）蔗糖的添加：加入4%-8%的蔗糖調(diào)節(jié)酸奶的口感。4. 均質(zhì)：將調(diào)制奶加熱到50-65，于均質(zhì)機中，15.0-20.0MPa壓力下均質(zhì)。5. 滅菌：采用高溫巴氏滅菌法，90-95保持5min殺菌。2.1.2發(fā)酵劑的制備工作發(fā)酵劑制備工藝流程：脫脂乳、新鮮全脂乳或復原脫脂乳（總固體物含量10%-12%）加熱到90保持30-60min冷卻到43接種中間發(fā)酵劑或凍干菌種發(fā)酵到酸度>0.8%冷卻到4工作發(fā)酵劑（1×108-1×109CFU/mL）2.1.3接種、分裝、發(fā)酵、冷卻、冷藏及后熟1. 接種：

17、接種前應將發(fā)酵劑充分攪拌，使凝乳完全破壞。向43-45的滅菌原料奶中加入工作發(fā)酵劑，一般量為2%-3%，工作發(fā)酵劑加入后，要充分攪拌10min，使菌體能與殺菌冷卻后的牛乳完全混勻，還要注意保持乳溫。2. 分裝：酸奶發(fā)酵后不能受到機械振動，所以必須先分裝再發(fā)酵。凝固型酸奶在暫存罐中接種后必須立即進行灌裝，一般要求接種后的料液在45min內(nèi)灌完。3. 發(fā)酵：將分裝好的牛乳置于發(fā)酵架中發(fā)酵，溫度保持在40-43，一般發(fā)酵2.5-4小時。發(fā)酵終點的判斷：發(fā)酵一定時間后，抽樣觀察，打開包裝，觀察酸乳的凝乳情況；若已基本凝乳，馬上測定酸度，酸度達到70-90°T，則可終止發(fā)酵。4. 冷卻：發(fā)酵完

18、成后，用冷風迅速冷卻到10左右，防止發(fā)酵過度使酸度過高影響口感。5. 冷藏：冷藏溫度一般在2-7，冷藏的作用除達到冷卻所要達到的目的外，還有促進香味物質(zhì)產(chǎn)生，改善酸乳硬度的作用。酸奶在生產(chǎn)后一般必須冷藏14-48h后才能出庫和進行運輸。6. 后熟：酸奶香味物質(zhì)的高峰期一般是在制作完成之后的12-24h，它是多種風味物質(zhì)相互平衡的結(jié)果，這段時間稱為后熟期。2.2酸乳的質(zhì)量標準2.2.1原料要求1. 生乳：應符合GB 19301 規(guī)定。2. 其他原料：應符合相應安全標準和有關規(guī)定。3. 發(fā)酵菌種：保加利亞乳桿菌（德氏乳桿菌保加利亞亞種）、嗜熱鏈球菌或其他由國務院衛(wèi)生行政部門批準使用的菌種。2.2.

19、2感官要求表1 感官要求項目要求檢驗方法發(fā)酵乳風味發(fā)酵乳色澤色澤均勻一致，呈乳白色或微黃色具有與添加成分相符的色澤取適量試樣置于50mL燒杯中，在自然光下觀察色澤和組織狀態(tài)，問其氣味，用溫開水漱口，品嘗滋味。滋味、氣味具有發(fā)酵乳特有的滋味、氣味具有與添加成分相符的滋味和氣味組織狀態(tài)組織細膩、均勻，允許有少量乳清析出具有添加成分特有的組織狀態(tài) 應用評估法感官檢測：感官指標是檢測酸奶質(zhì)量的最基本方法，感官檢驗是通過檢驗者的視覺、嗅覺、觸覺及味覺等感覺器官，對酸奶的質(zhì)量進行檢查，感官檢測的方法簡便易行而且能及時作出結(jié)論；評估檢驗法是隨機提取數(shù)個樣品，要求品評員在一個或多個指標的基礎上進行分類、排序，

20、評價樣品的一個或多個特征強度，或?qū)Ξa(chǎn)品的偏愛程度，再根據(jù)各項特征指標對產(chǎn)品質(zhì)量的重要程度，確定其加權數(shù)，然后對各個指標的評價結(jié)果進行加權平均，從而得出整個樣品的評估結(jié)果。42.2.3理化指標表2 理化指標項目指標檢驗方法發(fā)酵乳風味發(fā)酵乳冰點a,b/()-0.500-0.560GB 5413.38相對密度/(20/4)1.027GB 5413.33脂肪c/(g/100g)3.12.5GB 5413.3非脂乳固體/(g/100g)8.1GB 5413.39蛋白質(zhì)/(g/100g)2.82.3GB 5009.5雜質(zhì)度/(mg/kg)4.0GB 5413.30酸度/(°T)1218GB 54

21、13.34a 擠出3h后檢測。b 僅適用于荷斯坦奶牛。c 僅適用于全脂產(chǎn)品。2.2.4污染物和真菌霉素限量污染物限量應符合GB 2762 的規(guī)定。真菌霉素限量應符合GB 2761 的規(guī)定。2.2.5微生物限量表3 微生物限量項目采樣方案a及限量（若非指定，均以CFU/g或CFU/mL表示）檢驗方法ncmM菌落總數(shù)2×106GB 4789.2大腸菌群5215GB 4789.3平板計數(shù)法金黃色葡萄球菌500/25g(mL)GB 4789.10定性檢驗沙門氏菌500/25g(mL)GB 4789.4酵母100GB 4789.15霉菌30a 樣品的分析及處理按GB 4789.1和GB 478

22、9.18執(zhí)行。2.2.6乳酸菌數(shù)表4 乳酸菌數(shù)項目限量CFU/g(mL)檢驗方法乳酸菌數(shù)a1×106GB 4789.35a發(fā)酵后經(jīng)熱處理的產(chǎn)品對乳酸菌數(shù)不作要求。2.2.7食品添加劑和營養(yǎng)強化劑1. 食品添加劑和營養(yǎng)強化劑的質(zhì)量應符合相應的安全標準和有關規(guī)定。2. 食品添加劑和營養(yǎng)強化劑的使用應符合GB 2760 和GB 14880 的規(guī)定。2.3 CIP清洗在無需進行設備拆卸的情況下，沖洗水和洗滌劑溶液循環(huán)通過罐、管路和其他加工線而達到清洗、消毒的清洗方法稱為就地清洗，即CIP（cleaning in place）CIP的優(yōu)點：1） 清潔劑在物理方面的循壞沖擊溶解和化學方面的化合作

23、用，提高了清洗效果；2） 能更好地利用設備，因為設備不用拆卸，可以節(jié)省大量的清洗時間；3） 更加節(jié)省洗滌劑、凈水和消毒劑；4） 更加安全。5CIP清洗程序及技術要求：非受熱設備的清洗：乳品加工中非受熱設備包括收奶管路、原料乳儲奶罐等，由于這些設備沒有收到熱處理，相對結(jié)垢較少，清洗程序如下：1） 溫水（38-60）預沖洗3-5min；2） 用75-85的熱堿性清洗液循環(huán)10-15min（如選用氫氧化鈉，其濃度應控制在0.8%-1.2%）；3） 水沖洗3-5min；4） 每周用65-75的熱酸性清洗液循環(huán)10-15min（如選用硝酸，濃度應控制為0.8%-1.0%）。受熱設備的清洗：受熱設備主要包

24、括配料罐、殺菌器及其受熱管路等，應根據(jù)其受熱程度的不同，選擇有效的清洗方法，通常的清洗程序如下：1） 溫水（38-60）預沖洗5-8min；2）用75-85的熱堿性清洗液循環(huán)15-20min（如選用氫氧化鈉，其濃度應控制在1.2%-1.5%）；3）水沖洗5-8min；4）用65-75的熱酸性清洗液循環(huán)15-20min（如選用硝酸，濃度應控制為0.8%-1.0%）；5）水沖洗5-8min。3.物料衡算3.1班產(chǎn)量的確定3.1.1年產(chǎn)量 根據(jù)配套設施設備生產(chǎn)能力及市場情況，設計年產(chǎn)7000噸凝固型酸奶。3.1.2生產(chǎn)班次 一般食品工廠每天生產(chǎn)班次1-2班，淡季1班，旺季3班制。這是根據(jù)食品廠工藝和

25、原料特性及設備能力來決定的。若原料供應正常，或廠有冷庫儲存及半成品加工設備，可以延長生產(chǎn)期。這樣有利于勞動力平衡、設備充分利用、成品正常銷售，提高經(jīng)濟效益。3.1.3工作日及日產(chǎn)量一般酸奶的銷售旺季是5-10月，尤其以7、8、9三個月為高峰。全年工作日：每個工作日實際產(chǎn)量受各種因素影響不完全相同。平均日產(chǎn)量等于班產(chǎn)量與生產(chǎn)班次及設備平均系數(shù)的乘積，即：式中：q-平均日產(chǎn)量，t/d q班-班產(chǎn)量，t/d n -生產(chǎn)班次，旺季n=3,中季n=2,淡季n=1 k -設備不均勻系數(shù)，k=0.7-班產(chǎn)量q班班產(chǎn)量計算公式：年產(chǎn)量Q=7000t；t旺=130d；t淡=154d；k=0.7-

26、0.8，取k=0.75；相關生產(chǎn)計劃表如表5。表5 產(chǎn)品品種及產(chǎn)量設計名稱年產(chǎn)量（t）班產(chǎn)量（t）凝固型（全脂）酸奶7000183.2物料計算3.2.1原料計算表6 每100kg酸奶所需的原料原料含量鮮奶80kg發(fā)酵劑2.4kg白糖4kgHDZ-2007凝固型酸奶穩(wěn)定劑600g補水至100kg3.2.2輔料計算以班產(chǎn)17.1569t為計算單位：設定灌裝過程的工藝損失為1.5，則灌裝損失前的物料量應為：設定均質(zhì)過程的工藝損失為0.3，則均質(zhì)損失前的物料量應為：其中，白砂糖占4%，即；發(fā)酵劑占2.4%，即；穩(wěn)定劑占0.6%，即；水占13%，即。設定白砂糖、穩(wěn)定劑和水在冷卻、殺菌過程的工藝損失為0.

27、2，則冷卻、殺菌損失前的各物料量分別為：、。則混合配料前的物料量為（1） 設定接種、發(fā)酵、破乳、冷卻過程的工藝損失為1.0，則接種、發(fā)酵、破乳、冷卻損失前的物料量為；（2） 設定冷卻（42±1）過程的工藝損失為0.2，則冷卻損失前的物料量為；（3） 設定殺菌過程的工藝損失為0.2，則殺菌損失前的物料量為；（4） 設定均質(zhì)過程的工藝損失為0.2，則均質(zhì)損失前的物料量為；（5） 設定預熱過程的工藝損失為0.2，則預熱損失前的物料量為；其中，白砂糖占3%，即，則牛乳為。則生產(chǎn)一班成品需總料量為：牛乳13.7388t，白砂糖0.5152t，發(fā)酵劑0.4122t，水2.2326t，穩(wěn)定劑0.1

28、030t3.2.3包裝材料計算目前市場上凝固型酸奶常見的包裝形式主要是玻璃和塑料材料包裝等，本設計采用市場上較受歡迎的包裝形式-塑料杯，用于酸奶的塑料杯有單個塑料杯或多個塑料杯聯(lián)體包裝等形式，聯(lián)杯包裝主要有4、6、8聯(lián)杯包裝形式，本設計采用四連杯包裝設備。 4. 能量衡算4.1水的耗量4.1.1生產(chǎn)用水在整個發(fā)酵過程，不用水作原料，水用來進行設備的清洗和作為熱量的傳遞介質(zhì)。洗滌水以原料體積的15%計算，年產(chǎn)量為7000t為衡算標準，則4.1.2循環(huán)水以處理1000kg原料鮮奶為衡算標準，設入口、出口的溫度分別為95和50，則需要的水量為：以年產(chǎn)7000t為衡算標準，則4.1.3其他生產(chǎn)用水（清

29、洗廠房，其他設備等） 按每日2m3計算： 生活用水按每日5m3計算：4.1.4總用水量年產(chǎn)7000噸產(chǎn)品（284天）的總用水量為：4.2耗電量主要設備的耗電量為：貯奶罐：真空脫氣機：高壓勻質(zhì)機：發(fā)酵罐電機：菌種缸：包裝機：離心奶泵：CIP清洗系統(tǒng)：總計377.3KW。另加上其他設備耗電量，估算總耗電量約為500KW。4.3耗汽量以1000kg原料鮮奶為衡算標準，進行熱量、冷量消耗的衡算。4.3.1原料鮮奶儲藏階段從產(chǎn)地運來的牛奶為室溫（20），進廠后要冷卻到5左右，目的是暫時防止微生物的生長。這階段需要加入的冷量為4.3.2均質(zhì)前的預熱階段 低溫保存的原料鮮奶在均質(zhì)操作前要先預熱至60，則這一

30、階段需要加入的熱量為：4.3.3巴氏滅菌階段 原料鮮奶經(jīng)過均質(zhì)操作后，要加熱至60，則這一階段需要加入的的熱量為：4.3.4產(chǎn)品冷卻階段 發(fā)酵后的產(chǎn)品要迅速冷卻至10，防止過度發(fā)酵而影響口感，需加入的冷量為：4.3.5產(chǎn)品冷藏保存階段 冷卻后的產(chǎn)品要繼續(xù)冷卻至0低溫保藏，加入的冷量為：4.3.6總熱量衡算以1000kg鮮奶原料為衡算標準，在整個發(fā)酵過程中，加入的熱量為：在過程中，熱量損失以15%計算，則總熱量為：以年產(chǎn)量為7000t為衡算對象的總熱量：4.3.7總冷量衡算以1000kg鮮奶原料為衡算對象，在整個發(fā)酵過程中，加入的冷量為：；熱量損失以15%計算：以年產(chǎn)量7000t為衡算對象的總冷

31、量：5.生產(chǎn)能力的計算及設備選型5.1生產(chǎn)能力的計算表7 生產(chǎn)計劃名稱規(guī)格年產(chǎn)量包裝方式凝固型酸奶200mL/杯7000t塑料杯包裝5.2設備選型5.2.1奶泵發(fā)酵前選用BAW250型離心泵，每天的鮮奶收購量約為10噸左右，流量5t/h，在整個生產(chǎn)過程中，有下列幾處需用奶泵：a 每天的鮮奶收購量約為10噸左右，設計約2小時收完，泵入奶槽的離心泵，流量5t/h；b 冷卻后泵入貯奶罐中，流量5t/h；c 標準化乳泵入板式換熱器，流量5t/h；d 將接種好的半成品打入塑瓶灌裝機，產(chǎn)量為2t/h，選用BAW100型離心泵，流量2t/h，所以，共需4臺。表8 奶泵選型生產(chǎn)公司：浙江省凱美泵業(yè)有限公司型號

32、流量（噸/小時）揚程（米）電機功率(kw)進出口徑外形尺寸（長×寬×高）中心高度BAW-3-153150.7538/32480×200×345200BAW-5-245241.551/38496×250×3702155.2.2貯存罐的選擇原料鮮奶在加工前，一般要放置幾小時，使牛奶能夠自然脫氣。收購的原料鮮奶要進行低溫保存（4），收購原料牛奶以每天一次計算：即貯存罐的容積相當于一天的處理量，總共需要七個貯存罐，比較方便檢修，又不至于太貴，操作也不麻煩。經(jīng)過比較，決定選用9GL-3型直冷式分體奶罐，其主要技術指標為：表9 貯存罐容積制冷量制

33、冷介質(zhì)保溫性能配用功率電源生產(chǎn)廠家3800L14000WR224H1.08.5kW380V/50Hz上海飲技機械有限公司5.2.3均質(zhì)機根據(jù)均質(zhì)要求，原料鮮奶要從入口處的300kPa升高到10-25MPa，合適的是額定壓力為28-35MPa，最高壓力為35-40MPa的均質(zhì)機。本廠設計為年產(chǎn)7000噸凝固型酸奶產(chǎn)品，按照每年生產(chǎn)284天計算，則生產(chǎn)所需的規(guī)模為：表10 均質(zhì)機型號流量L/h最大壓力MPa額定壓力MPa電機功率KW外形尺寸（mm）（長×寬×高）生產(chǎn)廠家JJ-1/3010004025151315*1100*1290廊坊通用機械制造有限公司GJJ-0.8/4080

34、04035111100*770*1100上海諾尼輕工機械有限公司5.2.4板式熱交換器板式換熱器用于處理從水到高黏度的液體，用于加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等過程。它在食品工業(yè)中應用得最早、最廣泛，如牛奶、果汁、葡萄糖、啤酒、植物油、動物油等的加熱殺菌和冷卻。板式換熱器今后的發(fā)展趨勢是：提高操作溫度和操作壓力，加大處理量，擴大使用范圍，研制采用新的結(jié)構材料和新的制造工藝，而研制新的墊片材料以提高其使用溫度和使用壓力，將是其中的重點。根據(jù)流量，選用下列型號板式換熱器。表11 板式換熱器型號接口口徑最大組裝面積最大處理量生產(chǎn)單位BR07DN32mm715m3/h江蘇雙烽板式換熱器有限公司5.2.5包裝機

35、根據(jù)凝固型酸奶生產(chǎn)計劃，采用200mL的塑料杯包裝，可以計算出酸奶的日產(chǎn)量為8124杯/h。塑杯灌裝機選用杭州中亞機械有限公司，生產(chǎn)能力4000杯/h，數(shù)量2臺。表12 包裝機型號GFX24/16/10總功率16kW產(chǎn)量4000b/h(200mL)運轉(zhuǎn)功率14.5kW容量100ml-1L工作氣壓0.7MPa灌裝頭24耗氣量0.6m3/min熱封頭16外形尺寸6300×2040×3300(mm)擰蓋頭10重量6.5t5.2.6菌種缸每班酸乳需要菌種缸的容積：表13 菌種缸上海飲技機械有限公司型號公稱容積外徑總高出料口徑清洗口徑攪拌功率攪拌轉(zhuǎn)速設備重量N-200200L800m

36、m1600mm¢51¢380.75kW88轉(zhuǎn)/分290kg5.2.7真空脫氣機牛乳剛剛被擠出后含5.5%-7%的氣體；經(jīng)過貯存、運輸和收購后，一般其氣體含量在10%以上，而且絕大多數(shù)為非結(jié)合的分散氣體。這些氣體對牛乳的加工有破壞作用，所以，在牛乳處理的不同階段進行脫氣是非常必要的。首先，要在乳槽車上安裝脫氣設備，以避免泵送牛乳是影響流量計的準確度。其次，是在乳品廠收乳間流量計之前安裝脫氣設備。但上述兩種方法對牛乳中細小的分散氣泡是不起作用的。因此，在進一步處理牛乳的過程中，還要使用真氣脫氣罐，以除去細小的分散氣泡和溶解氧。選用RZT.30型，生產(chǎn)能力4t/h，數(shù)量2臺，北京

37、瑞世樂科技發(fā)展有限公司。表14 脫氣機名稱型號生產(chǎn)能力生產(chǎn)單位真空脫氣機RZT.304t/h北京瑞世樂科技發(fā)展有限公司5.2.8發(fā)酵罐 當前，我國發(fā)酵占統(tǒng)治地位的發(fā)酵罐仍然是機械渦輪攪拌通風發(fā)酵罐，選用這種發(fā)酵罐的原因主要是：歷史悠久，資料齊全，在比擬放大面積積累了較豐富的經(jīng)驗，成功率較高。表15 發(fā)酵罐名稱型號容積電動機功率（kW）生產(chǎn)廠家通風式發(fā)酵罐RZG203-500100m355上海瑞派機械有限公司5.2.9 CIP清洗系統(tǒng)CIP能保證一定的清洗效果，提高產(chǎn)品的安全性；節(jié)約操作時間，提高效率；節(jié)約勞動力，保障操作安全；節(jié)約水、蒸汽等能源，減少洗滌劑用量；生產(chǎn)設備科實現(xiàn)大型化，自動化水平

38、高；延長生產(chǎn)設備的使用壽命。本設計采用由杭州惠合機械設備有限公司生產(chǎn)的SKL-203。5.2.10其他設備管道所有與產(chǎn)品接觸的部件應為耐酸不銹鋼材料（無論是否經(jīng)過殺菌），以便進行CIP清洗。對于其他系統(tǒng)，則使用各種不同的材料，例如鑄鐵、鋼和鋁，塑料用于水和空氣管道，而陶瓷、不銹鋼用于排水和廢水管道。在酸奶生產(chǎn)中由于發(fā)酵后的酸奶成品及半成品狀態(tài)受管道輸送的剪切力影響很大，一般從酸奶發(fā)酵開始采用直徑63mm的流速，保持產(chǎn)品狀態(tài)。而頂處理工序一般采用51mmu徑的管道。管道通過焊接、標跟活接頭等方式連接，使液體、氣體能在其中連續(xù)地流動。這些物料的流向控制靠閥門調(diào)節(jié)。閥

39、主要采用這幾種閥門：截流閥和轉(zhuǎn)向閥、應閥及蝶閥。5.3設備選型一覽表表16 設備一覽表設備名稱型號設備能力功率數(shù)量生產(chǎn)廠家離心奶泵BAW2505/t1.5KW4浙江省凱美泵業(yè)有限公司離心奶泵BAW1003t/h0.75KW1浙江省凱美泵業(yè)有限公司真空脫氣機SP26t/h0.65KW2北京凱通世紀科技有限公司貯奶罐R223800L8.5KW7上海飲技機械有限公司均質(zhì)機GJJ-0.8/40800L/h11KW2上海諾尼輕工機械有限公司板式熱交換器BR0715m3/h20.5KW6江蘇雙烽有限公司發(fā)酵罐RZG203-5003t/h55KW4上海瑞派機械有限公司菌種缸N-200200L0.75KW1上

40、海飲技機械有限公司塑杯包裝機GFX-24/16/104000b/h16KW2杭州中亞機械有限公司CIP清洗系統(tǒng)SKL-2035t/h35KW1杭州惠臺機械設備有限公司6. 全廠總平面設計及車間布置6.1廠址選擇6.1.1廠址選擇的原則 1）有足夠課利用的面積和較適宜的地形，以滿足工廠總體平面合理的布局和今后發(fā)展擴建的需要。2）廠區(qū)應通風、日照良好，空氣清新，地市高燥，地下水豐富，地面平坦而又有一定的坡度，土質(zhì)堅實。廠區(qū)自然排水坡度最好在0.004-0.008.3）水源充足、水質(zhì)符合國家生活飲用水質(zhì)標準。4）廠區(qū)周圍不得有粉塵、煙霧、沙灰、有害氣體、放射性物質(zhì)和其他擴散性污染物。不得有垃圾場、廢

41、渣場、糞渣廠以及其他由昆蟲大量滋生的潛在場所。5）有動力電源、電力負荷和電壓有充分保證，同時要考慮冷庫、發(fā)酵等設施不能停電，必要是考慮備用電源。6）交通運輸方便，建廠地點必須有相應的公路等運輸條件。7）要便于酸奶生產(chǎn)中排出的污水、廢棄物的處理，附近最好有承受污水排放的地面水體或市政的污水處理中心。6.1.2廠址選擇 本設計將廠址選擇在珠海市斗門區(qū)，遠離重工業(yè)區(qū)，空氣清新，水質(zhì)清純，交通便利，降低物流成本。6.1.3征地面積 約為15000.6.2生產(chǎn)車間布置本設計采用A×B的長方形，生產(chǎn)車間為鋼筋混凝土，車間的高度為12m，以便生產(chǎn)及利用空間。生產(chǎn)車間土建要求如下：1） 門：車間內(nèi)設

42、置有人及物料成品通過的門，便于人和物料的分離。人流門定為2400×2400,1100×2400（寬×高，單位mm）兩扇門，采用飛蟲控制器防蟲、防蠅。2） 通風和采光：車間內(nèi)白天采光為自然光，夜間為車間內(nèi)用防爆燈，燈高離地面4m，每隔2m安裝一根，等下400mm處吊有1.3m的有機玻璃托板，防止灰塵及蟲類落下。側(cè)窗采用單層固定窗，窗戶為3000×1800、3000×1200、2400×1200（寬×高，單位mm）等。窗體高度1.2mm，只做采光不做通風。通風采用排氣扇。3） 由于灌裝機采用了傳感器，夏天潮濕，室內(nèi)溫度高會影響灌裝設施的正常運行，因此在灌裝車間安裝空調(diào)。4） 建筑結(jié)構：生產(chǎn)車間的建筑結(jié)構大體采用混凝土結(jié)構，食品車間和倉庫等最為常見。在建筑的跨度、高度上可按生產(chǎn)要求加以放大而不受材料的影響。其主要構件為梁柱屋架，承重柱采用鋼筋混凝土，柱距一般為6-18m，本設計采用柱距6m，而墻作為防護設施。7.勞動力的計算及確定根據(jù)國家有關法律法規(guī)及規(guī)章、生產(chǎn)線自動化水平等，全廠人員配置如下表17所列。表17 全廠人員編制類別工種班制男女合計酸奶車間基本生產(chǎn)工人收驗奶1213預處理間21010發(fā)酵間212618灌裝間222426包裝間2205474輔料間2426CIP清洗288包裝車間