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1、食品机械与设备课程设计食品机械与设备课程设计设计题目：年产4千吨冰淇淋的生产工艺姓名：学号：院系： 生丄院 专业：食品科学与丄程食品机械与设备课程设计目录摘要 3关键词 3第一章 前言31.1 冰淇淋的背景31.2 我国冰淇淋的生产现状31.3 冰淇淋的生产的目的和意义4第二章 冰淇淋的生产工艺42.1 原料辅料质量要求42.2 产品方案的确定52.3 产品生产工艺52.4 关键工艺6第三章 相关技术指标与基础数据73.1 产品感官指标83.2 理化指标93.3 物料衡算9结论 18参考文献19年产四万吨冰淇淋生产工艺设备选型与设计生工 09 级 4 班杨灵摘要：本设计主要是进行年产四万吨冰淇
2、淋的生产工艺的相关设备。选用饮用水、牛奶、奶粉、奶油为主要原料，加入适量食品添加剂，经混合、灭菌、均质、老化、凝冻、硬化等工艺而制成的体积膨胀的冷冻食品。针对四万吨冰淇淋项目的需要，进行了产品方案及工艺、设备选型与设计、物料衡算。最后总结冰淇淋生产工艺的结果，并给予建议。冰淇淋 生产工艺 工艺设计第一章 前言1.1冰淇淋的背景冰淇淋是一种冷冻乳制品，属于固体冷冻食品类，多年来，它以其轻滑而细 腻的组织、紧密而柔软的形体、醇厚而持久的风味、以及营养丰富、冷凉甜美等 特点，深受广大消费者的喜欢。我国行业标准(SB/T1006-92)中将冰淇淋定义如下：冰淇淋是以饮用水、 乳品(乳蛋白的含量为原料的
3、 2%以上)、蛋品、甜味料、香味料、食用油脂等为 主要原料,加入适量的香料、稳定剂、着色剂、乳化剂等食品添加剂，经混合、 灭菌、均质、老化、凝冻等工艺或再经成形、硬化等工艺制成的体积膨胀的冷冻 饮品。1.2我国冰淇淋的生产现状我国从90年代以来，被誉为冷饮之王的冰淇淋生产每年以约10的速度在递增。冷饮市场在10年内产量增长了12倍，品种从几十种增加到3000多种 2002年行业产量达到150万吨左右，总量已位居世界第三位，全国大、中、小冷 冻饮品厂近3万家。广东、北京、上海是冰淇淋销量最集中的三大区，约占全国总量的 25左 右。与国外相比，目前我国冰淇淋的加工现状可归纳为一下：1.2.1我国冰
4、淇淋的人均占有量较低世界上冰淇淋产量最大的国家是美国，年产量逾800万t,人均占有量逾40kg,日本位居第二，我国总产量占世界第三，这几年年产逾100万t,但人均占有量 仅为0.9kg，与发达国家相距甚远。从这一点看，我国冰淇淋的生产有相当广阔 的前景。1.2.2我国冰淇淋以中低档为主 尽管在一些大城市有一些有一些高档的冰淇淋销售，但大都是外资独资或合资企业生产的产品。1.2.3 我国冰淇淋生产的自动化程度较低 尽管近几年我过冰淇淋生产设备有了很大的进步，但这些设备的自动化程度 还较低，主要体现冰淇淋的膨胀率的自动控制、凝冻出口温度的自控及包装的自 动化等方面。1.3冰淇淋的生产的目的和意义冰
5、淇淋是一种含有优质蛋白质及高糖高脂的食品，另外还含有氨基酸及钙、 磷、钾、钠、氯、硫、铁等，具有调节生理机能、保持渗透压和酸碱度的功能。 资料显示，按照国际和国家产品标准，一般奶油冰淇淋，其营养成分为牛奶的 28 3倍，在人体内的消化率可达9 5%以上，高于肉类、脂肪类的消化率。 1.3.1扩大消费对象范围出售冰淇淋的种类繁多、档次齐全，吸引了众多消费者，生产出不同的品种、 花色、风味、口感、包装使冰淇淋的消费发生了很大变化。1.3.2消费的季节性差异逐渐消失 以往国内冰淇淋的生产一般都集中在炎热的夏季，消费者也习惯于在夏季购 买以求降温解暑，现在冬季里吃冷食，已成为一部分诚实消费者的时尚和爱
6、好， 它不再是夏季的专利产品。1.3.3冰淇淋消费的目的将不只是消暑降温 以往一般消费者食用冰淇淋只是消暑降温，现在人们更加重视食品的营养作 用。随着新品种、新工艺的开发与研究，出现了在原有原料的基础上，加入富含 维生素C的果料、蔬菜的冰淇淋，还可以加入各种中草药材抽提液。制成具有保 健功能的枸杞冰淇淋、强化微量元素的Ca、Fe、Zn的强化冰淇淋等。在加上冰 淇淋本身含有蛋白质、脂肪、糖类等营养成分，使消费者更看重的是营养价值。第二章冰淇淋的生产工艺2.1原料辅料质量要求芒果浓缩汁：糖度 BRIX 200.5 色泽：浅黄色总酸：（克g/升L）W0.55菌群总数：（个/毫升）W100大肠杆菌：（
7、个/100毫升）W3白砂糖：应符合GB 317-1998标准生活饮用水：应符合GB 5749-1985标准全脂奶粉：应符合GB 5410-1999标准食用色素、增稠剂、香精等其他辅料：应符合GB/T 10791的规定2.2产品方案的确定对冰淇淋生产中的主要品种:紫雪糕、筒砧、塑杯、中砧进行统计调查如下表1表1冰淇淋产品特点比较产品紫雪糕塑杯中砧项目 、定员（人）15712定额（公斤）70012151566附加价值率0.740.430.35风味独特，销路广，销路好，食用时举止雅经济实惠，销路好销售特点四季都宜销售观人工操作，手工包机械灌装，半机械化生机械灌装，半机械装，劳动程度较筒 砧小，管理方
8、便， 利润咼，劳动生产 率偏低产，劳动生产率咼，管 理方便化生产，劳动生产 率一般，管理较方 便生产万式特点从表1数扌据可知紫雪糕附加价值率最咼，综合劳动力和利润考虑，选择紫雪糕和塑杯两条生产线既能满足年产,又能获得较高的经济效益。2.3 产品生产工艺2.3.1冰淇淋加工工艺及其流程图洙包 巧 克裁 力髓硬脱切-* rr標化模拱工艺流程图见附图12.4 关键工艺2.4.1 原料乳的验收生产冰淇淋的原料乳，除理化制表符合国家标准外，更重要的是尽可能降低原料乳中细菌总数，确保细菌总数在20个/ml以下。2.4.2 混合配料在配料缸中将预热至40C50C的原料乳中加入与510倍白糖混合的稳定剂，还有
9、奶粉，奶油和蛋制品等其他原料，充分搅拌溶解均匀。2.4.3 杀菌混合料的杀菌有三种方法，低温长时杀菌（65C-70C/30min）,巴氏杀菌 （75C-78C/15min）,超高温瞬时杀菌（132C/2s）。目前，现代化冰淇淋生产 采 用超高温瞬时杀菌，因为这种方法使经过132C的超高温灭菌机的牛奶马上进 入片式交换器中与通入0C左右的冰水进行热交换，温差交换大。这可以使料液 营养成分损失降至最低。并杀死耐高温的病菌。同时提高了生产效率，关键是保 证产品质量。2.4.4 均质均质目的在于将脂肪球细化为1微米左右，以防止乳层的形成，使各成分完 全混合，以改善冰淇淋组织，缩短成熟时间，节省稳定剂，
10、有效预防在冰冻过程 中形成的奶油颗粒等。一般由高压均质泵来完成。当混合料通过均质机时，由于 阀座和阀芯间的缝隙甚小，较大的粒子的脂肪球被挤压、碰撞、剪切或由于高压 空穴作用而魏丽华，使两种液相均匀混合达到易碎和均质的目的。混合料中，绝 大多数的脂肪球直径在4-5微米，通过均质处理后其直径一般达到1-2微米，脂 肪球破裂成更多的细小、均匀一致的微脂肪球，避免乳酪粗粒产生，减少冰结晶， 为混合原料获得均匀一致的乳浊液创造条件。同时，在均质作用下，酪蛋白胶粒 与钙及磷的结合强化，使混合原料的水合作用增强。在均质工艺工程中，控制混 合原料的温度和均质压力是很重要的。它们对混合原料的老化凝冻和产品形体有
11、 密切关系，在较低温度下（40C-50C ）均质，料液黏度大，均质效果不良，若 在较高温度下（大于80C）,则会使脂肪聚集，膨胀率降低；均质压力过低， 乳化效果不佳，影响制品质地与形体，均质压力过高，使混合料黏度过大，搅拌 时空气不易混入，影响成品柔软感，均质工序中适宜温度为63C-70C，均质压力为 1470 N/cm -1960 N/cm 。2.4.5 冷却与老化所谓冷却与老化，是指将均质后的料液迅速冷却至2-4C，保温一定时间， 进行物理成熟过程，目的在于使蛋白质、脂肪的凝结物和稳定剂等物料充分地溶 胀、水化、提过粘度，改善冰淇淋的组织状态。老化成熟是时间的二元函数，且 老化温度有一定的
12、定义域，一般在0-3C，在老化过程中，温度与时间对应关系 列于下表：表2温度时间对应关系冷却忌度Q-ir12li10i老化过程中温度与时间的对应关系表 5-6C 2-4C 0-1C 14h 12h 10h 冷却 温度老化时间-6C或0C无良好效果由表2可以看出，在老化温度定义域内， 冷却温度过低，老化时间可短些，反之，则长些。另外，老化的持续时间与混合 原料的组成成分有关，干物质越多，粘度就越高，老化所需时间越短。随着科学 技术的发展，乳化剂、稳定剂的改善。省略了老化工序对制品质量影响也不大， 但是，一般至少需2h,如有可能，以成熟4h为好。因为脂肪的固化，蛋白质和 稳定剂完全水合，总需要有一
13、定的时间。只有这样才能生产出形体、组织都良好 的冰淇淋。2.4.6 凝冻冷冻机是冰淇淋制造工艺过程中最重要的设备，具有使空气均匀混入冰淇淋 中，使之柔软、味觉良好，以及使混合料冷冻结晶微细均匀的作用。工业用冷冻 机有 间歇式、连续式两种，以冰淇淋的状态直至从冷冻机取出的时间划分，间 歇式为6-10min，连续式为20-40s。冷冻的时间越短，形成的冰结晶越微细。凝冻的目的是使混合料更加均匀，冰淇淋组织更加细腻，得到合适的膨胀率， 使冰淇淋稳定性提高，并可以加速硬化成型进程。第三章相关技术指标与基础数据3.1产品感官指标夏求混合型组合型色捧组织滋味气味卑件包装色泽均匀.具有品种应有的具启品种应有
14、前色捧色泽形态完拯大小 致，不变形，不软塌，不收缩含水果，干果等乎 細腻刑滑尢灘粒+尤势显粗溶性颗粒，无明显糙的水晶+无气孔粗粽水晶小致，不变冰淇淋部分符合清型混合型要求滋味协湎，有奶脂或植脂香味，香气纯正。具有该品种应有的滋味，香气为异味无可见杂盛包装完整.不破损.封严密.内容物无裸語现寒3.2理化指标指标清型糧合型项鬥半乳全乳半乳全乳半乳植全乳酯植脂植脂脂脂脂脂总固形物，30303068536疆白睛,鼻2.52.22.52.2膨胀奉卫帥12-060 -W140140无3.3物料衡算3.3.1 生产制度 根据地区的气候条件和市场需求的情况，对冰淇淋厂的生产制度做如下安 排：旺季时间安排：4 月中旬到 10 月中旬一共 214 天，有 214/7=31 个星期，每 星期放一天假，五一、端午节、中秋节各放一天假，国庆节放 3 天假，则还有 177 天工作日，每天生产两班。其余时间安排：11 月至次年的 2 月，为销售淡季，有 120/7=17 个星期，每 个星期放一天假，春节放假 10 天，则还有 93 天
