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1、食品机械与设备课程设计Yibin University宜宾学院生命科学与食品工程学院食品机械与设备课程设计说明书 项目名称： 年产1万吨液态奶工艺设备选型与设计 设 计 人： 班 级： 设计时间： 2013年4月 目录目录1第一章 前言21.1我国乳品业的生产现状21.2我国乳品消费情况21.3利乐砖UHT纯牛奶生产的目的和意义2第二章 利乐砖纯牛奶的生产工艺32.1原辅料的工艺要求32.2产品方案的确定42.3 产品的生产工艺4第三章 相关技术指标与基础数据63.1鲜奶理化指标63.2鲜奶卫生指标63.3 物料衡算63.4 设备选型6第四章 总结16参考文献18摘要：本设计主要是进行年产1万
2、吨利乐砖UHT纯牛奶的生产工艺的相关设备选型。超高温灭菌奶，又称“UHT奶”、“常温奶”，是指在120140温度下，进行415秒瞬间高温灭菌处理的牛奶。该杀菌方法能完全破坏其中的微生物和芽孢，并在无菌状态下灌装。超高温灭菌奶无需添加任何防腐剂，可在常温下保存3个月以上由于运输和保存较传统液态奶更为便利，世界常温奶（UHT）的销量近年激增。我国常温奶消费也走进寻常百姓家。本设计针对1万吨利乐砖UHT纯牛奶项目的需要，进行了产品方案及工艺、设备选型与设计、物料衡算。最后总结利乐砖UHT纯牛奶生产工艺的结果，并给予建议。关键词：纯牛奶；生产工艺；设备选型；总结第一章 前言1.1我国乳品业的生产现状乳
3、品的生产和销售取得了较好的业绩，并且液体乳生产大幅度增长，整个行业经济效益明显提高。 乳制品生产技术和设备更新加快，主要包括砖型纸盒包装超高温灭菌奶生产线、塑料袋奶生产线、屋型纸盒包装杀菌奶灌装设备等，使我国乳品行业技术、设备陈旧的状况得到有效改变。 乳制品市场竞争激烈。我国乳品行业尚属于幼稚型行业，其规模、技术、产品质量方面同发达国家存在较大差距。而人世以后，许多外国的乳品品牌打人中国市场，如达能、帕玛拉特、雀巢等，给国内乳品企业造成很大冲击。另外，国内各品牌也将进行着面对面的竞争与交锋。大型企业发展迅速，奶制品企业兼并、整合的速度加快，集中度在提高。一些乳品加工企业通过股份制改造和强强联合
4、等整合方式形成了一批有实力的奶业集团，众多中小乳品企业与实力较强的企业联合或并人大型乳品企业、企业集团。1.2我国乳品消费情况随着乳品生产的发展，我国人均乳品消费量也有所增加，但由于人口基数大，且受消费习惯的影响，总的消费水平仍然较低，与世界平均水平相比，有很大差距。目前，我国奶类人均消费量不足28kg，而世界乳品年人均消费量约100kg。我国乳品消费的一个最大特点，是乳品消费只要集中在城镇居民，农村居民的乳品消费量非常少。在农村居民中，牧区和农区又有很大差异。牧区由于消费习惯的影响，人均消费量在20kg左右，而农区农民消费人均不足1kg。1.3利乐砖UHT纯牛奶生产的目的和意义1.3.1项目
5、建设符合国家产业政策与行业发展规划，是调整农业产业结构和增加就业机会重要途径大力发展畜牧业，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，提高反当动物产品尤其是牛乳在国民膳食中比重，是我国“十五”期间农业发展的总体思路和指导方针。近年来，我国乳类的生产、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经成为国家重点扶持的产业。乳业是同人类生存与发展关系最为密切的“健康产业”，是目前我国农村和城郊经济的一个新的经济增长点，乳业的发展可以带动饲养业和乳品工业的发展，从而带动销售环节，创造和增加社会就业机会，促进第一、二、三产业的同步发展。乳业是农村产业结构调整的突破口，
6、也是建立三元种植业结构，实行农牧结合的支撑点。1.3.2项目建设关系提高全民健康水平和提高中华民族身体素质，建设小康社会的战略需要牛乳被称为人类的“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。
7、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10kg，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。1.3.3乳品行业处于成长期 据统计，2001年全国乳制品产量较1998年增长近一倍，2002年继续保持强劲发展态势，增长速度达到25. 6 % 。2003年，乳制品行业收入同比增长36%，利润总额同比增长74
8、%。行业成长性突出。2004年，我国乳品年人均消费量约已超过l0kg，而世界人均年消费牛乳量达100kg,日本、韩国等人均消费量超过60kg/年。由此可见，我国乳品的消费增长潜力巨大。乳制品从过去的营养滋补品转变为日常消费品，消费者从过去的老、少、病、弱特殊群体扩大为所有消费者。从城市逐步向农村发展。消费群体正进一步扩大。因此乳品行业处于高速的成长期。第二章 利乐砖纯牛奶的生产工艺2.1原辅料的工艺要求在乳制品的生产过程中，未经任何处理加工的生鲜乳称为原料乳。优质的乳制品需要优质的原料，因此需要掌握原料乳的质量、标准和验收方法。原料乳的验收方法：感官检验，理化指标，微生物检验三个方面。2.1.
9、1感官检验正常乳为乳白色或微黄色，不含有肉眼看不到的异物和异常气味。2.1.2生理化指标GB69140-1986中规定，脂肪大于等于3.10%，蛋白质大于等于2.95%，酸度小于等于1.62%。2.1.3细菌指标控制原乳中细菌数量，致病细菌的发现，细菌含量250ug/ml。2.2产品方案的确定通过调查，液态奶中UHT产品是主流，根据人均消费,目前 UTH,巴氏和酸奶消费量分别约为960306和257万吨。UHT工艺对牛奶物理化学特性影响较大,可常温保存,保质期长达9个月，UHT是连结产业链条的最佳产品形式【1】。利乐包是瑞典利乐公司开发出的一系列用于液体食品的包装产品。该产品目前在中国的饮料包
10、装市场的占有率达到95%。与塑料瓶、玻璃瓶相比，砖型和枕型的利乐包，容积率相对较大，而且这种包装形状更易于装箱、运输和存储。利乐包是由纸、铝、塑组成的六层复合纸包装，能够有效阻隔空气和光线，而这些正是容易让牛奶和饮料变质的杀手。因此，利乐包让牛奶和饮料的消费更加方便而安全、而且保质期更长，实现了较高的包装效率。综上所述，我选择生产的产品为利乐包装的UHT纯牛奶。2.3 产品的生产工艺2.3.1 产品的生产流程 2.3.2 关键工艺2.3.2.1原料乳的净化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。离心净乳机还能将乳中的乳腺体细胞和某些微生
11、物除去，净乳机放在粗滤之后，冷却之前。2.3.2.2原料乳的冷却经过净化的原料乳立即冷却到5-100，以抑制细菌的繁殖。2.3.2.3原料乳的标准化为了使产品符合规格要求，乳制品中脂肪、蛋白质和非脂乳固体含量要保持一定的含量，符合生产产品要求。如果原料乳中脂肪含量不足时，应添加稀乳汕或脱去部分脱脂乳，当原料乳中脂肪含量过高时，应添加脱脂乳或脱去部分稀乳油，标准化工作采用在线或配料罐中。2.3.2.4预热杀菌原料乳在均质之前进行预热杀菌的目的有：(1)初步杀死大部分的细菌和致病菌，使UHT的杀菌更彻底，以保证食品的安全性，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
12、现象。(3)控制乳的温度在500-800，使均质效果更好。根据以上几点，确定牛乳的预热杀菌温度为652.3.2.5均质均质是指对脂肪球进行机械处理，使脂肪球呈均匀一致分散在乳中。经均质后乳有以下优点：(1)风味良好、口感佳。(2)使产品不产生脂肪上浮现象。(3)有利于人体对脂肪的消化吸收。通过大量的试验表明，均质温度采取55-800，均质压力18-25MPa效果最好，若温度降低后再均质，不仅降低了均质效果，而且有时会使脂肪球形成乳油粒。2.3.2.6杀菌纯牛乳的杀菌采用国际较为先进的超高温(ultra high temperature, UHT)灭菌。 超高温瞬时灭菌是指物料在连续流动的状态下
13、通过热交换器加热至135-150，在这一温度下保持一定的时间以达到商业无菌的水平。UHT灭菌方式的出现，大大延长乳制品的货架期，同时无需冷藏，不仅使产品从颜色的味道上得到了改善，而且提高了产品的营养价值。2.3.2.7纯牛乳灌装、入库灌装必须确保在无菌条件下进行，计量准确，封口可靠，成形完好，喷码清晰。灌装好后进入常温成品库贮存。第三章 相关技术指标与基础数据3.1鲜奶理化指标 密度（20摄氏度、4摄氏度）大于等于1.0280 脂肪（%）大于等于3.10 酸度（乳酸表示）%小于等于0.162 蛋白质（%）大于等于2.95 杂质度（MG/L）4 3.2鲜奶卫生指标 细菌总数（万、ML）小于等于5
14、0-400 六六六（MG/KG）小于等于0.1 DDT同上 汞(MG/L以HG计)小于等于0.013.3 物料衡算3.3.1 班产量的确定以为纯牛奶没有明显的旺季和淡季，于是确定每年生产320天，每天生产三班，则每年共960班，每班产量为10.5t。3.3.2 纯牛奶的配方原料乳、稳定剂3.3.3 所用原辅料耗算名称 规格单位单位产品的消耗年耗量原料乳kg/t1000kg10000t稳定剂食品级Kg/t0.15kg1500kg3.4 设备选型根据物料衡算的结果，设备选型的如下：名称离心式奶泵磅 奶装 置立式贮奶缸双联过滤器板式换热器真空脱气罐高压均质机UHT设备全自动利乐砖型立式无菌灌装机 CIP清洗机数量421412222113.4.1 离心式奶泵名称型号流量（t/h）扬程(米)电机功 率进出口 径外形尺寸(长宽高) 中心高度离心式奶泵BAW-10-24 10242.251/38 515275380 225 BAW型不锈钢卫生级离心泵属单吸、单级、离心式卫生泵，适合输送牛奶、饮料、酒等各种液体，吸取之最高温度为80 C左右。 本系列泵结构简单、拆卸方便，嗓音低，效率高，对物料处理平缓柔和，符合食品卫生要求又保证了产品的原有风味。 离心奶泵的工作原理：离心泵是乳品厂中应用最广
