年产3000吨酸奶发酵罐设计

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1、谁店H摩映 HUAIHAI INSTITUTE OF TECHNOLOGY 食品机械与设备课程设计年产3000吨搅拌型酸乳发酵罐设计学 院：海洋学院专 业班级： 食品科学与工程 食品102学生姓名： 学号：指导教师:2012年9月20日正文要求：小四号字，宋体 行间距20磅1前言酸乳即酸奶，是在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳）的乳中（杀菌乳或浓 缩乳），是利用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌等微生物对乳的乳酸发酵作用而得 到的凝乳状产品。酸乳能促进人体消化呼吸，提高人的免疫力，长期饮用即可保 证钙质的需求，又可健肠胃，调节人体代谢，提高人的抗病能力，使人健康长寿， 对儿童、老年人尤佳。乳酸菌的协同发

2、酵作用不仅能使酸奶独具风味，适口性强, 而且具有改善胃肠功能，促进钙、磷吸收的作用，在增强人类体质与营养健康方 面起到食疗兼收的作用。随着生活水平的提高，人们对保健、营养食品的追求已 成为现代生活中的主流，这种追求已反映在人们对食品种类的选择上。在我国“酸 奶”以它特有的营养价值和风味越来越受到广大消费者的钟爱。通过选择年产 3000吨搅拌型酸奶发酵罐的食品机械与设备课程设计题目，会让大家对食品机 械与设备课程有更深的了解和学习，锻炼该课程设计能力。1.1酸乳的分类（中国农业推广网）（1）按成品的组织状态分类 凝固型酸乳：其发酵过程在包装容器中进行，从而使成品因发酵而保留其凝乳 状态。 搅拌型

3、酸乳：发酵后的酸乳在灌装前搅拌呈黏稠状组织状态。（2）按成品的口味分类 天然纯酸乳不含任何辅料和添加剂，产品只由原料乳和菌种发酵而成。 加糖酸乳产品由原料乳和糖加入菌种发酵而成。糖的添加量一般为6%7%。 调味酸乳在天然酸乳或加糖酸乳中加入香料而成。酸乳容器的底部加有果酱的 酸乳称为圣代酸乳。 果料酸乳成品是由天然酸乳与糖、果料混合而成。 复合型或营养健康型酸乳通常在酸乳中强化不同的营养素（维生素、食用纤维 素等）或在酸乳中混入不同的辅料（如谷物、干果、菇类、蔬菜汁等）而成。这种酸 乳在西方国家非常流行，人们常在早餐中食用。 疗效酸乳包括低乳糖酸乳、低热量酸乳、维生素酸乳或蛋白质强化酸乳。（3

4、）按发酵的加工工艺分类 浓缩酸乳将正常酸乳中的部分乳清除去而得到的浓缩产品。因其除去乳清的方 式与加工干酪的方式类似，有人也叫它酸乳干酪。 冷冻酸乳在酸乳中加入果料、增稠剂或乳化剂，并进行冷冻处理而得到的产品。 充气酸乳发酵后在酸乳中加入稳定剂和起泡剂（通常是碳酸盐），经过均质处理 即得这类产品。这类产品通常是以充二氧化碳的酸乳饮料形式存在。 酸乳粉使用冷冻干燥法或喷雾干燥法将酸乳中约95%的水分除去而制成酸乳 粉。1.2酸乳的生产特点酸奶作为供人类饮用的奶制品，在生产过程中必须做到对每一步进行严格的 质量控制。控制酸奶质量，关键步骤在于标准化和混料过程、热处理杀菌过程、 均质过程、接种和发酵

5、过程、冷却过程、灌装过程以及贮藏和运输过程。一般的搅拌型酸奶，在存放一段时间（一般4天，甚至更短）后会出现乳清析 出现象，或是使酸奶失去原有的风味。因此，将酸奶通过冷风通道迅速冷却全 10C以下后，应将其存放在46C之间的冷库中贮藏，并在相同温度下运输，以 防止因温度骤变影响产品的质量。1.3酸乳的营养保健作用1.3.1酸乳的营养价值经过发酵后，牛奶中的蛋白质被乳酸菌部分消化，其消化吸收率极高，甚至 较大的婴儿也能放心食用酸奶。每天喝1杯酸奶，可为人体提供6克优质蛋白质， 相当于一个鸡蛋。酸奶中的脂肪含量在0.5%3%之间，每天喝一杯酸奶不会提高胆固醇和血 脂。经过乳酸菌的作用，牛奶中的脂肪球

6、更为细小，更易于小肠吸收。经过发酵 之后，还使牛奶中本来存在的抗癌物质共轭亚油酸含量增加，从而提高了保健价 值。此外，牛奶中原来含有4.6%左右的乳糖，在制作酸奶的发酵过程中部分变 成乳酸和其他有机酸，减少了 “乳糖不耐”的发生；而且乳酸菌本身也会产生大 量的“乳糖酶”帮助人体消化乳糖。因此，即使喝牛奶出现胀肚腹泻的人也可以 毫无顾忌地喝酸奶。乳酸菌消化乳糖之后，形成了大量的乳酸。乳酸是一种对健康有益的成分， 它不仅赋予酸奶以清爽的酸味，帮助酸奶形成细嫩的凝乳，还能抑制有害微生物 的繁殖，促进胃肠蠕动和消化液的分泌，提高多种矿物质的吸收率，是酸奶健康 作用的重要组成部分。牛奶本身就是B族维生素

7、的宝库，乳酸发酵之后，B族维生素的含量有所提 高，特别是维生素B12。同时，牛奶中的钙、磷溶解度也提高，吸收率大大改善。 实验证明，酸奶是天然食品中钙吸收率最高的一种。每天喝一杯（250毫升）酸奶， 就能有助于改善膳食钙缺乏的问题。1.3.2酸乳的保健作用一是调整肠道菌群，抑制有害菌，促进消化吸收，改善胃肠道功能。每天喝 1-2杯酸奶，坚持几个月之后，可使消化吸收功能明显改善，便秘和腹泻等问题 得到有效缓解，胃胀腹胀等不适感觉也渐渐消失。二是改善乳糖不耐症，提高对乳制品的适应能力。酸奶中的乳酸菌可以分泌 出“乳糖酶”，帮助人体消化乳制品中的乳糖，诱导人体肠道产生乳糖酶。经常 喝酸奶，可以提高对

8、乳制品的消化能力，渐渐适应牛奶、冰淇淋等其他含奶食品。三是提高钙、铁等矿物质的吸收率。酸奶中含有促进矿物质吸收的乳酸，还 有蛋白质分解产生的CPP等肽类物质，可以有效提高钙、磷、铁、锌等矿物质 的吸收率。尤其是对于矿物质吸收能力较差的老年人来说，酸奶是极好的营养食 品。四是提高肠道免疫功能，防治肠道感染。人体和动物实验都证明，在摄入酸 奶之后，对各种肠道致病菌和病毒的抵抗能力明显增强，腹泻发病率低，症状轻， 恢复快。甚至有些国家已经开发出“旅行者用酸奶”，专门用于预防肠道疾病。五是激活免疫系统功能，提高巨噬细胞的吞噬能力和T细胞功能。国内外 研究都证明，摄入酸奶可以激活全身的免疫系统功能，并提

9、高人体对各种逆境的 抵抗能力，并有抑制肿瘤的作用。六是降低血清胆固醇。摄入酸奶不仅不会升高血清甘油三酯和血胆固醇，反 而具有降低血脂的作用。这种作用一方面来自其中的乳酸菌及其菌体碎片，另一 方面来自酸奶中所含的蛋白质类成分。七是减轻辐射损伤，抑制辐射后淋巴细胞数目下降。实验证明，摄入酸奶之 后的小鼠受到辐射值后身体耐受力更强，免疫系统的破坏较轻。http:/ 中国农业大学 食品学院范志红副教授1.4酸乳的发展史及市场分析1.4.1酸乳的发展历史及现状公元前200年，印度、埃及和古希腊人等己掌握了酸奶的手工制作方 的居民来说，这种发酵乳制品被认可。在我国古代的齐民要术中也有关 20世纪初，俄国科

10、学家伊科夫提出了酸奶有益长寿。从此酸奶逐渐引起 到第二次世界大战，西班牙的一位商人将酸奶由当作药品出售转型为酸奶 口感风味逐渐被人们所接受。尽管欧洲近邻中东，但酸乳并没有因此收到 20世纪50年代，瑞士的酸奶生产取得突破性发展，即引进了果味调味型 从那时起，酸奶的消费量明显上升，人们对酸奶的认可可能有以下原因： 健全的市场和好的广告运作提高了产品的形象，促进了消费；(2) 低脂酸乳迎合了人们追求苗条体形的心理；(3) 西欧和北美地区人们偏爱甜食，因此在这些地区甜酸乳更受欢迎(4) 酸乳被当作方便的甜食而不是正餐食物；(5) 一些酸乳厂广告针对不同人群设计，效果颇佳;（6）正在进行的持续研究和开

11、发促进了酸乳制品的创新，使之为更多 1.4.2国外酸乳市场情况在欧美及其他发达国家，乳品是人们摄取动物蛋白的最主要食品之人均消费量约为300k留年。根据FAO的统计数据:2000年世界的人均乳品消 年，亚洲人均乳品消费量（不包括中国）约为40k岁年，日本、韩国、中 度的人均消费量均已超过60k留年。世界乳品的需求每年按2%的速度在增 增长率大约是1%，而酸乳的增长速度超过5%，从全世界范围来看，酸奶 乳制品，每年乳制品的新品种中有约7%是酸奶，每年约有近千种酸奶新 1.4.3国内酸乳市场状况尽管目前我国的乳业市场不断扩大，乳品消费观念在不断提高，但我 不足20kg的消费量与世界人均1OOkg、

12、发达国家人均140kg的消费量相比 中国的乳品消费在整体上并没有进入完全理性的轨道。由于营养知识的欠 解乳品对改善营养、平衡膳食、补钙和增强体质的重要作用，包括对酸乳 因而市场占有率也不太高，不过随着人们对酸乳营养价值的认识，人们对酸乳选 择率也相应提高，20世纪80年代初，北京率先开始商业化生产，只用了 8年时 间，酸奶产量就增加了近30倍。有关统计显示，近年我国酸奶产量逐年增加， 2003年全国总产量近23万吨，产销量增长速度高达40%以上。虽然目前酸奶在 我国乳制品总量中的比重不大，但其产销量增长速度不断加快，大大超过纯奶的 增长率。目前，酸奶生产已成为我国液态奶中除巴氏杀菌乳外增加最快

13、的乳制品 之一，酸奶在我国大中城市已经相当普及。1.5酸乳的发展前景酸奶作为功能性食品的代表产品，正日益显示出其明显的优势。根据市场信 息 专家和国外专家对21世纪奶业发展趋势的预测，高品质、健康、方便、嗜 好是酸奶市场的发展趋势2。酸奶是在多学科和新技术的渗透及融合中发展起来 的，今后也必将吸取一切新技术，特别是微生物分子生物学、食品材料学、预防 医学、药膳学、电子学、计算机信息技术、基因技术、纳米技术等新技术、使酸 奶产品成为人们日常生活中不可缺少的美味食品，并使酸奶为提高机体免疫力、 增强机体活力和健康做出更大贡献1。2工艺流程原料乳-净乳-标准化（脂肪标准化）一配料（强化乳固体，添加糖

14、、 Q稳定剂）f 预热0 C） t-均质 （15.020.0Mpa） f杀菌(85C30min;9095C/510min;118120C/35s) f 冷却(4245 C）i接种发酵剂（23%）-培养罐发酵（4243C, 2.54h）-搅拌（添加果料或果酱）一冷却（迅速至2030C）-罐装一冷藏（04C）f后熟 一保持冷链3操作要点3.1原料乳的选择各种哺乳动物的乳都可用于生产酸奶，但是各种原料乳都应满足以下条件：酸度 不高于18 T；杂菌数不超过50万个/毫升；总十物质含量不低于11%；具有新 鲜乳的滋味和气味，不得有外来异味；不含抗生素和农药；不得使用乳腺炎乳。 生产酸奶的原料奶也可用奶粉

15、经复原调制而成。为保证产品的良好发酵，原料奶 中绝不能含有抗生素。因此在生产前，原料奶经发酵试验短期发酵凝固良好者, 方可使用；如加入稳定剂，需先溶解。3.2原料乳的预处理原料乳的预处理包括原料乳的收取、处理和贮存，乳脂肪的标准化及强化乳固体。 在收取过程中，原料乳中可能含有细胞物质如上皮细胞和白细胞，也可能混入麦 草、树叶、头发、泥土等杂质。原料乳的最初处理就是除去这些杂质保证最终产 品的质量。标准化的目的是在食品法规允许的范围内，根据所需酸奶成品的质量特征要求， 对原料乳的化学组成进行改善，从而使其可能存有的不足的化学组成得以校正， 保证各批成品质量稳定一致。标准化的方法主要有：1）、直接加混原料组成。2）、 浓缩原料乳。3）、重组原料乳（复原乳）。现采用第一种方法，通过直接在原料 乳中直接加混全脂或脱脂乳粉或强化原料乳中某一乳的组分（如乳清粉、酪蛋白 粉、奶油、浓缩乳等）来达到原料乳标准化的目的。3.3预热、均质、杀菌和冷却1）预热 物料通过泵进入杀菌设备，预热至55-65C，再送入均质机。2）均质 物料通过均质机在15.0-20.0MPa压力下均质，均质后回到杀菌器中。3）杀菌 经均质后的物料在杀菌器内继续升温并保持一定时间。杀菌目的：a、杀灭物料中的致病菌和有