食品工厂设计—乳品 乳制品工厂设计 09食品科学与工程 2012年12月 乳制品工厂设计的部分消毒乳生产设计 （专业：*食品科学与工程学生：* 学号：*） 1. 产品性能情况 1.1 产品品种: UHT消毒乳 1.2生产规模: 年产2310吨 1.3设计内容: 制定产品方案厂址选择工艺流程物料衡算技术经济分析 2. 项目参考内容 2.1 项目建设背景 本工厂拟建在市郊经济技术开发区，该区交通顺畅，通讯设施完备，周围无污染企业，原料供应充足，水、电供应稳定 2.2 市场需求预测 本工厂产品主要面向国内东北地区市场并争取打入全国市场，主要目标为辽宁、吉林等地 二、厂址的选择及规划 1. 厂址选择原则 ⑴符合国家的方针政策符合当地政府规划，节约用地 ⑵生产条件方面标准厂区的标高应高于当地历史最高水位，自然排水坡度最好在0.004—0.008之间；所选厂址要有可靠的地质条件；厂区附近应有良好的卫生环境避免各种污染源；厂址面积要满足生产的要求，并有发展余地和留有适当空余场地。
⑶投资和经济效果方面，要做到方便运输，保证供水供电等 2. 厂址选择报告 ⑴计的UHT灭菌乳加工厂坐落于伊宁市开发区，距市区较远，交通便利，水源充足属于暖温带季风型大陆气候，四季变化明显，，工厂总占地面积为9000平方米 ⑵周围有良好的自然环境和地质条件，无有害气体，有害水体等危及食品安全的不良因素 ⑶济发展状况良好，离市区较近，避免长途运输 ⑷所征地块费用合理，由于国家政策倾斜，使得生产的经济成本较为理想 3. 厂区规划 1.3.1工厂车间平面设计的原则及说明 1）方便生产，符合生产车间程序，避免原料，半成品及成品的交叉污染 2）符合工厂设计对风向和光照要求 3)利用现有的条件，合理配电，配水，减少能源损耗，降低成本 4)充分考虑全厂二期工程及消防便道 5)厂房按生产工艺流程及所要求的洁净级别进行合理布局，并考虑厂房与邻近厂房进行的各项生产操作不相互防碍 6)按生产工艺和卫生，质量要求划分洁净级别，分为原料辅料区，生活区，生产区，尽量缩短距离，避免物料的往返运输 7)洁净厂房的设计和安排符合GBJ73的要求。
8)厂房满足生产加工保健食品对空气净化的需要采用10万级洁净厂房，安装具有过滤装置的响应的净化空调装置 9）厂房，设备布局与工艺流程三者衔接合理，建筑结构完善，满足生产工艺和质量，卫生的要求中间产品，待包装品的贮存间与生产要求相适应 10）厂房温度及相对湿度与生产工艺要求相适应 11)厂房之间，厂房与通道之间有缓冲设施，设置与洁净级别相应的人流和物流通道 12)厂房安装的下水道，洗手及其它卫生清洁设施不对产品的生产带来污染 13)备料室与生产工艺要求的洁净级别一致 14)厂房的空气净化设施，设备定期维修，检修过程采用适应措施不对产品的生产造成污染 15)具有与喷雾相应的专用设备 16)与原料，中间产品直接接触的生产用工具，设备符合产品质量和卫生要求的材质 17)办公楼紧靠车间，方便管理 18)厂区道路宽敞，两旁种有树和草坪 19)充分考虑消防要求，各主要建筑物和易燃物附近设有消防设施 20)设计排水沟位于经常排污，排水设备的下面，保证车间排水排污要求 21)设备与设备，设备与墙之间留出适当空隙，保证操作方便，维修与清洗方便。
22)车间入口处设有更衣室，消毒间，缓冲间等，工人须更衣消毒后进入车间，保证车间卫生，且工人须穿特定工作服，鞋等[1] 1.3.2 厂区总体布局 生产车间：位于全厂中心地带 辅助车间（包括原料库，成品库，机修车间）：分布于生产车间周围 动力设施（锅炉房，变电室等）：接近负荷中心，锅炉房设在远离生产车间的方向 生活辅助设施（办公楼，食堂等）：位于生产车间与动力设施之间，办公楼与生产车间连通 厂区交通绿化：道路宽敞，可将人流物流充分分隔，避免交叉污染；厂区周围有绿化带，防风阻沙，美化厂区 三、主要工艺设计及论证 1. 牛乳的物理性质 牛乳的物理性质是鉴定牛乳品质的重要指标，也是合理安排乳制品加工工艺流程的重要依据 1）乳的色泽正常的新鲜牛乳呈不透明的乳白色或淡黄色乳的白色是由于乳中的酪蛋白酸钙-磷酸钙胶粒及脂肪球等微粒对光的不规则反射所产生牛乳中得脂溶性胡萝卜素和叶黄素使乳略带淡黄色，而水溶性的核黄素使乳清呈荧光性黄绿色 滋味与气味乳中含有挥发性脂肪酸及其他挥发性物质，这些物质是牛乳气味的主要构成成分。
这种香味随温度的升高而加强，乳经加热后香味强烈，冷却后减 弱牛乳除固有的香味以外，还很容易吸收外界的各种气味，所以每一个处理过程都必须保持周围环境清洁，以避免个因素的影响 2) 酸度新鲜乳的酸度为0.15%--0.18% （16-18T） 3) 比重和密度乳的比重指在15摄氏度时的质量与同温度下同体积水的质量之比，正常牛乳比重为1.030—1.032；乳的密度是指乳在20摄氏度时的质量与同体积4摄氏度的水的质量之比，正常牛乳的密度为1.028—1.030乳的比重和密度可反映出脂肪含量，无脂干物质含量，乳挤出的时间及是否掺假 4) 热学性质在乳中掺水可使乳的冰点升高，可根据冰点测定结果推算掺水量X=(T-T1)/T*100%式中X为掺水量，T为正常乳冰点，T1为4—3.98k被检乳冰点；乳和乳品的比热，在乳品生产过程中常用于加热量和制冷量计算，牛乳为3.94—3.98kJ/(kg*K) 5) 黏度与表面张力牛乳的黏度随温度升高而降低在乳的成分中，脂肪及蛋白质对黏度的影响最显著，随着含脂率和乳固体的含量增高，黏度也增高在加工中，黏度受脱脂，杀菌，均质等操作的影响。
[2] 2. UHT灭菌乳的加工工艺介绍 UHT超高温灭菌乳是在本世纪60年代出现的一种产品，首先是由英国的巴顿等研究者提出其原理是根据牛奶在加热中细菌的灭菌效果（SE），也就是杀孢子效率随着温度的上升，大大快于牛乳中的化学变化（褐变、维生素破坏、蛋白质变性等） 例如在温度有效范围内，热处理温度每升高10℃，牛乳中所含细菌孢子的破坏速度性提高11-30倍（枯草杆菌孢子致死Q10=30，嗜热脂肪芽孢子致死Q10=11，而牛乳中化学变化褐变速度仅提高2.5-3倍，Q10=2.5-3这意味着温度越高，其灭菌效果越大，而引起的化学变化很小根据巴顿通过实验结果所绘制的灭菌效果（SE）与褐变效果速率之比，对温度之曲线来看，当温度上升不到135℃时两者之比未发生急剧变化；135℃以上，灭菌效果比褐变的增长要快得多；当温度升高至140℃，3.6秒加热时，灭菌效果（SE）与褐变速率之比增大到2000比1，150℃，0.36秒加热则两者之比增大到5000比1，从难从150℃再升高，由线与直线上升，说明再提高温度已无多大意义；又温度超过150℃以上，则相应加热时间必须随之更加缩短，这在工艺操作上准确控制这样知的加热时间是很困难的，因为流速稍微有一点波动就会产生相当的影响。
所以目前在超高温瞬时灭菌工艺上是以150℃，0.36秒作为最高极限，一般都采用135-150℃，4-1秒[3] 3. 加工工艺流程 原料乳验收和预处理→脱气→冷却→储奶→加热→净化分离（脱脂乳、稀奶油）→平衡槽→均质→UHT灭菌→无菌灌装→冷藏 四物料衡算 1. 本设计中原料乳的标准化计算如下： 假定原料乳的含脂率为4%，生产灭菌含脂率为3.1%，稀奶油脂肪含量为40%，则仅标准化提取40%稀奶油量为： 按原料1000kg计算： 设标准化后可得Xkg3.1%含量之标准奶 10004%=3.1%X+40%（1000-X） 计算得X=975.6kg 所以提取40%稀奶油的量为1000-975.6=24.4kg 经标准化后实际得到的标准奶为975.6kg 则原料利用率为975.6/1000=97.56% 40%稀奶油提取率为1-97.56%=2.44% 2. 消毒乳的加工： 消毒奶配方 见表5-1 表5-1 搅拌型酸奶配方 原料消毒奶 全脂鲜奶98% 蔗糖 2.0% 添加剂0.15% 1. 产量 原味酸乳的产量： 原味酸乳每年生产8个月，一月30天，每天一班 每班（天）产量 5.5吨 每月产量530=165吨 每年产量16512=2310吨 2. 原料乳消耗量 按损失为1%计算，消毒乳鲜奶含量为98%。
消毒乳的乳原料消耗定额 （t/t产品）=198%/（1-1%）/97.56%=1.01 消毒乳每天原料乳消耗量 5.5/0.98=5.61 消毒乳每年原料乳消耗量 5.613013=2189t 每年提取40%稀奶油21892.44%=52.53t 2.1 配料消耗量 消毒乳的其它配料用量 每天蔗糖用量 5.52%=0.11t 每年蔗糖用量0.111330=42.9t 每天添加剂用量 5.50.15%=0.0083t 每年添加剂用量0.00831330=3.2t 2.2 包装消耗量 按牛奶密度约为1g/mL ，所需包装按破损率0.1%计算： 每年用250mL 利乐包数： 23101000/0.25（1+0.1%）=9332400个 2.3 包装箱用量 250mL 利乐包 20个/箱 每天需箱数 2393/20=1197个 2.4 物料衡算总表 见表2-3 表2-3 物料衡算总表 五、 生产车间工艺布置 1. 生产车间布置原则 车间布置是工艺设计的重要部分，本设计本着既要考虑宽件工序安排，也要考虑配套工作安排，既要满足工艺要求，考虑工艺设计的问题，也涉及非工艺设计的可操作性、合理性和先进性，并要考虑到车间的通风、采光等问题，对车间进行合理布局，同时遵循以下原则： 设备布局要尽量按工艺流水线安排，但有些特殊设备可按相同类型作适当集中，务必使生产过程占地最少、生产周期最短、操作最方便。
在进行生产车间设备布置时，应考虑到进行多种品种生产的可能，以便灵活调动设备，并留有适当余地，以便更换设备同时还要注意设备相互之间和设备产品名称 消毒乳 包装型号 250mL 利乐包 产量t/d 5.5 原料消耗定额T/d 5.64 每天消耗包装 。