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1、武汉轻工大学食品工艺学课程设计设计题目：20T/班液态纯牛奶车间工艺流程设计姓 名 ： XXXX 学 号 ： * 院 系 ： 食品科学与工程 专 业 ： 食品质量与安全 指导老师 ： XXXXX 2014 年 6 月 22 日目 录摘要30 前言41 班 产 量 的 确 定51 . 1班 产 量的 确 定52 生产工艺流程的论证52 . 1设计的主要思想52 . 2纯牛奶生 产工 艺流 程 的确 定63 设 备 计 算 与 选 型103.1工艺设备配置方案93.2设备配置衡算93.2设备计算选型123.2主要设备一览表164 水、电、 汽计算174.1给水量的估算174.2供电的计算184.3
2、供汽的估算18结论21谢辞22参考文献23摘要：本设计是班产2万吨液态纯牛奶的生产厂的设计。首先，根据国内外市场资源和动态，结合产品自身特点，提出建厂设计说明书；其次，确定产品方案并进行物料恒算，同时进行工艺设计，根据工艺要求和计算结果进行设备选型，选型要符合设备选型原则；再次，对厂区平面布置进行设计，对各生产工序进行劳动力计算，进行劳动定员；另外，对生产车间进行水、电、汽的估算。最后，本设计还做了必要的技术经济分析，通过AutoCAD表现食品工厂设计布局，绘制生产车间平面图、工艺流程图，编制较为完整的设计说明书，为我国乳制品的加工工业的发展做出贡献。设计采用超高温消毒牛奶加工工艺及无菌包装是
3、目前国际先进的牛奶加工技术，其可以保持牛奶的原色、原味及营养成份，保存期可在六个月以上。关键词：纯牛奶；杀菌方式；工厂设计20T/班液态纯牛奶车间工艺流程设计0 前言牛奶是天然营养食品，含有人体需要的几乎所有营养物质。奶业的发展关系到改善人民食物结构、提高生活质量、增强身体素质，因此，世界各国，特别是发达国家都非常重视奶业的发展。近年来，我国政府也己充分认识到奶业发展的重要性，并将其列入农业类重点鼓励和扶持发展的产业。1998年2月，国务院批准实施由农业部、卫生部、国家计委、国家科委等11个部门共同制定的中国营养改善行动计划，该计划将发展奶业作为一项重要内容；2000年初国务院批准公布的当前国
4、家重点鼓励发展的产业、产品的技术目录中，同样把奶业列为农业类重点鼓励和扶持发展的产业；2000年底国家发布了“学生饮用奶计划”；农业部结合“十五”计划和“20012010年我国食物与营养发展纲要”，研究制定和实施奶业发展规划，各地方都根据自己的实际情况，制定奶业发展计划，实行科技兴牧，保证乳品的生产和奶源供应。牛乳被称为人类的“液体面包”和“白色血液”，营养丰富，钙磷比例恰当，对预防儿童和老人缺钙症极为重要。牛乳同时也是维生素的重要来源，对促进儿童的身体和智力发育有着良好作用。多年来，许多国家积极扩大本国的乳产品生产和消费。日本战后通过实施“一杯牛乳强壮一个民族”行动，极大地改善了国民的身体素
5、质，儿童平均身高已超过我国。现在，越来越多的人已经认识到，乳业的发展是关系着提高全民健康水平和提高中华民族身体素质的大事。人民的营养状况也是衡量一个国家经济和科学文化发达程度的标志。正因为乳在人类进步与社会发展中的重要地位，世界卫生组织早已将人均乳产品消费量作为衡量一个国家人民生活水平的主要指标。目前，我国乳产品的年人均占有量仅约lOkg，大大低于100kg的世界平均水平，与发展中国家的近50kg也相差5倍多。乳产品已成为我国人均占有量大大低于世界平均水平最为突出的大宗农产品;因此，大力宣传科学的营养观，提高人民的乳产品消费水平，已成为全社会健康持续发展为战略需要。在乳品市场飞速增长的过程中，
6、液体乳加工企业数量也迅速发展，截止2004年底，全国共有乳品企业1500多家，其中90%以上都是中小企业。因为当初乳品生产进入的门槛较低，所以，很多厂家是通过有限的资金和简单的设备投入建成的。建厂设计时大多是凭借一些经验和简单的模仿，在工艺技术、设施布置、产品结构等方面存在很多不合理的地方，生产成本高、生产效率低、产品技术含量低、产品质量差。国家质检总局也以法规的形式颁布，从2004年7月起乳品行业需实施QS(食品质量安全市场准入制度)，不符合要求的企业必须进行技术改造。着眼于未来乳品市场必将是价格、质量等多元化竞争，本设计即是对中小液体乳生产企业的规划设计进行探讨。1. 班产量的确定1.1班
7、产量的确定班产量的确定是食品工厂设计中最主要的计算基准，班产量的大小直接影响到设备的配套，车间的布局和占地面积，公用设施和辅助设施的规格，大小，及劳动力的定员等。班产量的制定因素主要有原料的供应情况和市场销售情况，配套设施的生产能力及运行情况，延长生产期的条件，产品品种的搭配及工厂的自动化程度。由于此生产车间建于武汉附近，根据市场，物价，以及多方面的考虑，决定将这个班产确定为20t。本设计报据市场情况具有灵活性大、投入少、风险小等优点，适合纯牛奶市场的竞争状况。2.生产工艺流程的论证2.1设计指导思想大力发展畜牧业，调整畜牧业结构，突出发展奶类生产，积极推进乳业产业化进程，提高牛乳在国民膳食中
8、的比重，是我国十五期间农业发展的总体思路和指导方针。近年来我国乳制品的生产、加工和消费得到了很快的发展，乳业的发展，尤其是乳产品加工业的发展已成为国家重点扶持的产业。随着近年来人们生活水平的不断提高,健康生活、优质生活、享受生活的意识催动下，国内消费者对健康饮品、食品的需求越来越强烈，消费欲望不断增长的大背景下，乳制品的市场前景是十分乐观的也是充满了无限商机的。本次设计的主要目的是液态纯牛奶生产车间工艺流程的设计、工艺设备的布置以及厂房的设计工艺流程的设计。设计依据工艺的合理性：既要求所设计的工艺能够正常的投入生产，生产后的产品质量稳定，可靠；工艺的选择性，经济性：工艺要由先进的设备组成，以便
9、于操作管理，在符合工艺和生产能力的条件下，尽可能的降低成本；生产能力与规模：设计的生产能力20 吨/班。2.2纯牛奶的工艺流程确定及论证根据以上的设计思想，纯牛奶的生产工艺流程如下：原料乳 验收 脱气 净乳 冷却 暂存 标准化 预热 均质 UHT灭菌 冷却 贮存罐 无菌灌装 冷藏2.2.1原料乳验收选择合适的供应商，确定原料来源，分别按照原材料的检验标准进行检验，检验合格后方可使用。工厂化验员严格按照要求亲自从奶车上采样，准确进行检测。感官检测要求不得有肉眼可见杂质，原料奶进厂温度不得高于10，滴定酸度1418T.75(体积分数)酒精试验阴性，滋气味正常，细菌指标合格（菌落总数5.0105cf
10、uml），亚硝酸盐、铵盐、尿素、盐、碱、糖、淀粉、双氧水、抗生素等有害物质不得检出。原料乳成分要求，主要理化指标，微生物要求及检测。原料乳成分的要求见表2-1表2-1原料乳成分的要求名 称指 标蛋白质3.0%脂肪3.2%干物质11%原料乳主要的理化指标和检测方法见表2-2表2-2原料乳主要的理化指标和检测方法项目指标检测方法相对密度（20/4）1.0281.032按GB/T5409检验脂肪3.2按GB/T5409检验蛋白质3.0按GB/T5413.1检验非脂乳固体8.3按GB/T5409检验酸度20按GB/T5409检验杂质度4按GB/T5413.30检验原料乳主要的微生物要求及检测方法见表2
11、-3。表2-3 原料乳主要的微生物要求及检测方法项目指标检测方法菌落总数500000平皿细菌总数计算法美兰还原褪色法2.2.2脱气牛乳刚刚被挤出后含5.57的气体，经过贮存、运输和收购后，一般其气体含在10以上，而且绝大多数为非结合的分散气体。这些气体对乳品加工的影响很大，所以脱气是很有必要的，去除原料乳中所带有的异味，使原料奶有良好的品质。2.2.3净乳原料乳验收后必须净化。其目的是去除乳中的机械杂质并减少微生物的数量，可以采用过滤净化或离心净化等。简单的粗滤是在受乳槽上装有过滤筛网并铺上多层纱布进行。进一步过滤则采用双联过滤器，滤布应经常清洗灭菌。脱除乳中毛、泥土等机械杂质及其表面微生物，
12、脱出一部分体细胞及气体。本方案采用的是离心净乳机净化。离心净乳是利用乳在分离钵强大离心力的作用，将大量的机械杂质留在分离钵内壁上，而乳被净化。使用离心净乳机可以显著提高净化效果，有利于提高制品质量。离心净乳机还能将乳中的乳腺体细胞和某些微生物除去，净乳机放在粗滤之后，冷却之前。本设计中牛乳先经过双联过滤器，然后再经过净乳机，从而实现原料乳的净化。2.2.4冷却经过净化的原料乳立即冷却到4左右，以抑制细菌的繁殖。乳中的微生物的数量随着贮存时间的长短和温度高低而变化。牛乳挤出后微生物变化可以分为四个阶段，即抗菌期、混合微生物期、乳酸菌繁殖期、酵母和霉菌发育期。在抗菌期内，乳中含有抑制微生物繁殖的抗
13、菌物质，使细菌的繁殖受到抑制。在本项目中，冷却使用板式热交换器，将原料乳迅速冷却到4以下泵入贮乳罐中储存。2.2.5暂存为了保证工厂连续生产的需要，必须有一定的原料乳的贮存量，在该项目中，为保证连续生产以及储料的需要，贮奶设备选择6个60吨的奶仓。室外奶仓配有适当的搅拌机构，定时搅动液体，防止脂肪上浮，造成原料乳的成分分布不均匀。2.2.6标准化标准化的目的是保证产品中含有规定的脂肪含量，但每个国家间标准变化很大。通常低脂乳含脂率为1.5，常规乳为3，但也有含脂率低到0.1或0.5的9。2.2.7预热原料乳在均质之前进行预热的目的有：(1)初步杀死大部分的细菌和致病菌，使杀菌更彻底，以保证食品
14、的安全性，提高成品的贮藏性。(2)抑制酶的活性，以免成品产生脂肪水解，酶促褐变等不良现象。(3)控制乳的温度在55-65，使均质效果更好。根据以上几点，确定牛乳的预热温度为60。2.2.8均质所谓均质，就是借助均质机的剪切力和压力作用使牛乳高速通过狭缝，在湍流与气穴的联合作用下打碎乳中的脂肪球，是脂肪球的平均直径变小，数目变多，表面积增加，从而增大脂肪球的相对密度，以减缓脂肪球的上浮趋势。均质处理不仅增加了牛乳的稳定性，还使牛乳更易消化吸收，提高了乳的营养价值，并改善了口感。在生产中均质是将乳中脂肪球在强力的机械作用下破碎成小的脂肪球。目的是为了防止脂肪的上浮分离；提高微粒聚集物的稳定性；并改
15、善牛乳的消化、吸收程度。均质可以是全部的也可以是部分的。牛奶全部均质后，通常不发生脂肪球絮凝现象，脂肪球相互之间完全分离。相反的，将稀奶油部分均质时，就有可能发生脂肪球絮凝现象。因此，在部分均质时稀奶油的含脂率不应超过12%。通常在巴氏杀菌前进行，以使二次污染的程度降至最低。因为乳脂酶仍然存在，均质后乳应立即进行巴氏杀菌处理。均质温度为6065，均质压力为1522兆帕。经均质的原料乳制成的乳粉，冲调后复原性更好。总之，均质处理改变了牛乳的化学和物理结构，其主要影响是：使脂肪分布均匀，不形成乳脂层；改善牛乳色泽和风味，提高产品感官价值；在酶凝固干酪生产中，加快凝固过程；降低乳脂肪的氧化敏感性；使牛乳易受光线的影响，产生一种“日照味”；降低了蛋白质的热稳定性。因此在灭菌乳生产过程中，均质必
