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1、年产 20000 吨发酵乳品制品工厂设计摘要： 发酵乳品制品具有很高的营养价值，而且易于消化吸收，经常饮用能够改善人体肠道功能， 大大提高人体免疫力。本设计题目为年产20000 吨发酵乳品制品的工厂设计，主要生产八联杯酸奶，果味酸奶，大果粒和老酸奶四种特色产品，均美味营养。本设计内容包括厂址选择，产品方案的确定，物料衡算，设备选型，企业组织与劳动力平衡计算，公用系统及经济核算等方面。另外还根据本设计内容设计出工艺流程图，车间平面图，车间剖面图及厂区布置图四张CAD 图纸。设计过程本着尽量满足工 艺要求及有关国家标准，尽量满足消费者要求，尽量做到节约和环保的原则，力求设计出合理且能稳定发展的发酵
2、乳品制品工厂。关键词：发酵乳品制品；酸奶；工厂设计1 绪论1.1 酸奶简介牛乳自古以来即被人类所饮用，因其含有丰富的优质蛋白质、碳水化合物、脂肪，而且比例合理、易于消化吸收， 最重要的是其含有几乎全部已知的维生素，尤其是还含有大量的矿物质，是天然钙质的极好来源， 因而被誉为“ 最接近于完善的食品” ，牛乳也因此在人 们的日常饮食中具有其他食品所无法替代的作用和地位。特别是由鲜牛乳发酵制作而成的酸乳，由于其具有丰富的营养、爽滑的质构、特殊的风味和良好的生理功能，而备受人们青睐。通过乳酸菌发酵(如酸奶) 制成的乳制品和由酵母菌、乳酸菌共同发酵(如开菲尔)制成的乳制品称为发酵乳品。之所以称之为发酵乳
3、品，是由于牛奶中添加了发酵剂，使部分乳糖转化成乳酸。在发酵过程中还形成CO2、醋酸、丁二酮、乙醛和其它物质,从而使产品具有独特的滋味和香味。发酵乳品制品实际上是一个综合名称。它包括诸如酸奶、开菲尔、发酵酪乳、酸奶油、斯堪的纳维亚酸奶，乳酒(以马奶为主) 等。世界卫生组织（WHO）、 联合国粮农组织（FAO）与国际乳品联合会（IDF）对酸乳做出如下定义：酸乳，即在添加（或者不添加）乳粉（或者脱脂乳粉）的鲜乳（杀菌乳或浓缩乳）中，由保加利亚乳杆菌和嗜热乳酸链球菌进行发酵制成的凝乳状产品， 且成品中必须含有大量的和相应的活性微生物。通常可以根据酸乳成品的组织状态来进行分类，具体可分为凝固型酸乳（发酵
4、过程必须在包装容器中进行，从而能使成品因为发酵而保留其原有的均匀一致的凝乳状态）、搅拌型酸乳（即成品先经发酵后灌装而得，发酵后的凝固乳已经在灌装前和灌装过程中搅拌破碎而成黏稠且均匀的半流动状态）和饮用型酸乳（类似于搅拌型酸奶，但在包装前凝块被分散成了液体）。众所周知， 饮用酸乳制品对人身体有很多益处，但大部分人不知为何，其实，酸乳中的许多成分具有特别高的营养价值， 而且微生物菌群产生的许多代谢产物对人体健康也极为有益。其保健功能有：（1）整肠作用人体肠道内不光存在有益菌群，还存在有害菌群，发酵乳品制品便能够抑制肠道内大部分有害微生物的活动，从而增进人体的健康。实际上，人体肠道内一般都存在一些剩
5、余食物，因微生物的活动被分解，随之便产生了毒素。这些毒素能破坏机体器官的组织细胞，严重时可引发各种疾病，甚至威胁生命。但是，如果经常饮用发酵乳品制品，则乳酸菌能抑制有害细菌的繁殖，而且使乳酸菌呈优势增长现象。（2）促进消化吸收发酵乳品制品能够促进消化腺的机能，从而促进食欲，增强消化机能，增加机体的新陈代谢和肠胃蠕动。这是因为在牛乳经乳酸发酵的同时，往往能够促进酒精发酵，而酒精和乳酸发酵的产物也能促进消化腺机能显著增强， 刺激肠胃等的蠕动，促进有机体的代谢。（3）缓解乳糖不适症乳糖不适症是指一些人特别是黄种人和黑种人随着年龄的增长，肠道内渐渐缺乏乳酶，在饮用鲜奶或者服用其他非发酵乳品制品后，因体
6、内不能很好地分解乳糖而引起胀肚甚至腹泻的现象。而发酵乳品制品在发酵过程中则可以产生乳糖分解酶，这种酶能促进乳糖的分解而使其容易被消化吸收，从而能缓解某些人的乳糖不适症。此外，发酵乳品制品还有抗菌作用，且能防止便秘，合成维生素，降低胆固醇，改善肝功能及提高免疫力。1.2 项目背景（1）国外酸乳市场情况有关资料及数据显示，在国外，发酵乳品制品已空前发达，日本、欧洲的发酵乳品制品在乳制品市场中所占比例已经达到了80左右， 北美达30左右。可见，乳酸菌产品在全球的增长率已大大超过了其他乳制品的增长率。目前，全球范围内含益生菌、乳酸菌的乳制品的产值已达到近400 亿美元，其中欧洲占有近50的市场。在欧美
7、和其他发达国家，乳制品是人们摄取动物蛋白质的最主要的食品之一，这些发达国家的年人均乳制品消费量约为300Kg。另外根据FAO （联合国粮农组织） 的统计数据，2006 年世界人均乳制品消费量大约为100Kg，而亚洲人均乳制品消费量（不包括中国）只有大约40Kg。其中，日本，中国台北，韩国和印度的人均乳制品消费量已超过60Kg。世界乳制品的需求每年以2%的速度在增长，发达国家的增长率约为1%，而酸乳的增长速度已超过5%。从世界范围来看，酸奶也是发展最快的乳制品，因为每年乳制品的新品种中有大约有7%是酸奶。同时每年大约有近千种酸奶新鲜产品问世。（2）我国乳制品发展与生产现状自20 世纪80 年代初
8、我国开始把发酵乳品制品商业化生产以来，以发酵乳品为代表的发酵乳品制品在乳品行业中一直保持着最快的增长速度。目前，在全国各大超市，商场，消费者都能买到满意的发酵乳品。中国乳制品工业协会的统计数据显示，1982年，北京、天津、上海、南京、武汉、西安6 大城市发酵乳品总产量还不到2000 吨，1989 年已经超过5万吨，增长了近28 倍，平均年递增约为62。而同期的消毒奶产量增长则不到2 倍，平均年递增约为16； 奶粉产量增长不到1 倍， 平均年递增约为10。进入90 年代后期，全国发酵乳品行业继续保持着高速增长的大好势头。目前，我国发酵乳品制品总产量已经达到42 万吨。在液态奶中的比重也呈现稳步上
9、升趋势。在中国的发酵乳品市场上，除了专业生产此类产品的益乐多、太子奶等品牌外，为了顺应消费趋势， 并能从传统市场中凸显自己，乳品、饮料生产商纷纷将附加值高的乳酸菌、益生菌纳入到自己的产品视线中。据中国乳制品协会的专家分析， 我国发酵乳品增长迅猛的原因是，自改革开放以来，居民生活水平有了大幅度提高， 并且消费者的营养保健意识和对健康的要求也不断增强， 越来越多的人开始认识到发酵乳品不仅具有牛奶中的所有营养成分， 还对机体免疫系统和防病抗病能力有很大的提高作用。据科学测算，我国约有36的人存在不同程度的乳糖不耐症， 而发酵乳品经过发酵已将鲜奶中的部分乳糖进行分解， 所以更容易消化吸收，为国人所接受
10、。近年来发酵乳品已经由原始的单纯的凝固型创新发展出搅拌型和酸乳酪饮品等品种，由纯白口味发展出果味酸奶以及加果料的酸奶。而且还不断推出新的口味和品种，以其低廉的价格，高的营养价值吸引了越来越多的消费者。与此同时，由于消费环境的不断改善，消费者能更加方便地购买发酵乳品，人们可以从便利店、食品店以及超级市场等买到各种自己想要的发酵乳品。购买更加便利。从而拉动了发酵乳品行业的快速增长。目前，发酵乳品的包装也随着科学技术的进步由单一的玻璃瓶装发展到纸杯、塑杯、纸盒等各种各样的包装形式。此外，购买发酵乳品的途径也有了改变，消费者能方便地享受各式美味的发酵乳品。虽然发酵乳品制品发展迅猛，但我国的乳制品行业尚
11、属“幼稚” ，其在 规模、技 术、销售、产品质量等方面同发达国家相比还存在较大差距。而且自从入世以后，许多来自外国的乳制品品牌陆续打入中国市场，进入消费者视野，如达能、雀巢等，这些企业给国内乳制品行业造成了很大的冲击。另外，面对面的交锋与竞争在国内各乳制品品牌间时刻进行着。尽管这些年来我国大型乳制品企业发展态势良好，销售额不断加大，奶制品企业兼并及整合的速度不断加快，同时集中度也不断被提高，但事实上乳品生产仍然存在许多问题，我们必须正视与面对。其存在的如要问题有：原料奶、乳制品质量参差不齐；技术上设备制造技术落后，企业规模小；产品结构不够合理，乳品品种少。（3）我国乳制品消费现状尽管目前消费者
12、的消费观念在不断提高，乳业市场不断壮大，但我国人均乳制品不足20Kg 的消费量与世界人均100Kg 、发达国家人均140Kg 的消费量相比 还据有很大差距。因为营养知识的欠缺，许多人尚不了解乳制品对平衡膳食，改善营养搭配，补钙和增强体质的重要作用，当然包括对酸奶的认识也不够。事实上国内的乳品消费整体上还没有进入完全理性的轨道。不过，近些年来，随着我国国民经济的不断发展，普通家庭的膳食结构得到普遍改善，人民生活水平不断提高，对乳品的消费显著上升。但乳制品的消费主还是要集中在大城市以及城镇。其特点为：人均奶制品消费量太低。有关数据显示，全国人均消费奶类为13kg， 城镇居民的人均消费已达到24kg
13、，但农村居民人均消费却为2kg。奶制品消费趋势是在农村消费量较低，但增长速度较快。奶制品消费结构依然比较单一。2 设计总论2.1 设计依据，原则和范围（1）设计依据本年产20000 吨发酵乳品制品工厂设计依据河北科技大学生物科学与工程学院陈学武副教授下达的设计任务书并在其指导与帮助下进行设计。（2）设计原则本设计以我国的乳品行业发展现状为基点，贯彻国家有关食品工业的各项规定与标准，使生产方式向机械化，自动化，大型化，节省能源的方向发展。设计上尽量作到因地制宜，并且力求经济上的合理性和技术上的可行性。尽可能地采用新技术，新工艺，新设备，并节约设备投资，在保证产品质量的前提下，尽可能减少原辅料的消
14、耗。另外还充分考虑工人工作和生活条件， 搞好生活设施建设，对各方面进行综合考虑，使设计准确合理。（3）设计范围本设计主要是年产2 万吨发酵乳品制品工厂设计。设计范围包括厂址选择，各种产品工艺流程的确定，工艺论证，制定产品方案，物料衡算，设备选型，水、电、汽等的配给及优化，企业组织及劳动力组成全厂辅助设施及公用系统，另外还有工艺流程图、车间平面布置图工厂总平面布置图及剖面图各一张，经济核算及效益分析。2.2 厂址选择（1）厂址选择原则首先必须符合国家有关的方针政策。一般设在开发区或规划区，节约用地。生产条件方面。厂址应设在原辅料产地附近，可以获得新鲜原料；要有可靠的地质条件，避免流沙及淤泥，有一
15、定的地耐力；厂区的标高应不低于当地历史最高水位， 排水坡度最好在0.004 到0.006 之间；注意厂区附近的环境卫生，避免污染；厂址面积要足够，并有适当空余场地以供使用。经济效果及投资方面。要方便运输，有供水供电条件，有优质的水源。综上，本设计厂址选择在石家庄市东开发区。（2）厂址选择报告石家庄位于河北省中南部,距北京282km 。东南西北分别为衡水，邢台，山西，保定。南北最长距离约为148km, 东西最宽处约有175km, 周边界长约760km。石家庄市属于温 带大陆性季风气候， 太阳辐射变化显著,地面气压活动频繁,四季分明,寒暑悬殊,雨量集中于夏秋季节。石家庄市总的气候特点为气温偏高,雨量分布不均，西部部分山区雨量较多,日照偏少,春季天气多风，冬季寒冷干燥，多为东北风，夏季炎热干燥，多为东南风，春温夏热秋凉冬冷。3 原辅料及产品的标准3.1 原辅料的特性及标准（1）原料乳特性及标准生产酸奶所用牛乳为乳白色或者微黄色,含有丰富的碳水化合物，蛋白质,矿物质等人体所必需的营养成分，其营养价值之高是其它食物所不能比拟的。所用原料乳应该符合国家标准GB/T 6914-2008 中的规定。如表所示。表1：原料乳的国家标准项目 指标脂肪含量/ 3.10酸度（以乳酸计）/ 0.612相对密度（20/4 ） 1.028汞含量/（/） 0.01杂质度/（/）
