畢業(yè)設(shè)計(jì)---酸奶工廠設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　酸奶簡介</b></p><p>　　牛乳的組成最為接近人體的母乳，含有人體所需要的全部營養(yǎng)成分，營養(yǎng)最為均衡，在人們的膳食結(jié)構(gòu)中具有其他食品無法替代的地位和作用。由鮮牛乳發(fā)酵成的酸乳由于其豐富的營養(yǎng)、特殊的風(fēng)味、爽滑的質(zhì)構(gòu)和良好的生理功能，備受人們青睞[1]。 聯(lián)合國

2、糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）將酸奶定義為乳與乳制品(殺菌乳或濃縮乳)在保加利亞桿菌（L.bulgaricus）和嗜熱鏈球菌(S.thermophilus)的作用下乳酸發(fā)酵而得到的凝固型乳制品其中可任意添加全脂乳粉、脫脂乳粉、乳清粉等。但在最終發(fā)酵產(chǎn)品中必須大量存在這些微生物。也可簡單將其定義為以新鮮牛乳或乳粉為原料，經(jīng)乳酸菌保溫發(fā)酵而制成的產(chǎn)品[2]。</p><p>　　通常根據(jù)酸奶在零售過程中的產(chǎn)

3、品存在狀態(tài)來進(jìn)行分類，具體可分為凝固型酸奶和攪拌型酸奶。乳酸菌在乳中生長繁殖，發(fā)酵分解產(chǎn)生乳酸等有機(jī)酸，導(dǎo)致乳的pH值下降，使乳酪蛋白在其等電點(diǎn)附近發(fā)生凝集，把這種乳凝狀的酸奶稱為凝固型酸奶。所謂攪拌型酸奶，是指先在發(fā)酵罐中通過乳酸菌的作用，將經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理的牛乳發(fā)酵至乳凝，然后再用攪拌器破乳，是凝乳粒子保持在0.01～0.04mm大小的一種酸奶。產(chǎn)品呈半流動(dòng)狀態(tài)的粥糊狀，易使用吸管吸食[3]。一半攪拌型酸乳可分為原味型和水果型，而凝固

4、型大都為原味型[4]。</p><p>　　酸乳又名酸牛乳或酸奶，作為眾多的發(fā)酵乳產(chǎn)品中當(dāng)今最為流行的乳制品，最初出現(xiàn)時(shí)其名是與發(fā)酵乳混用的，表示變酸的乳。盡管目前沒有關(guān)于人類何時(shí)第一次制作酸奶的明確記載，但酸奶的食用可以追溯到許多世紀(jì)以前。發(fā)酵乳起源于巴爾干半島和中東地區(qū)，在那里，牧民們早在幾千年前就發(fā)現(xiàn)了可以通過發(fā)酵可以延長鮮乳保存期的方法。雖然起源沒有明確的記載，但酸奶有益于人類身體健康并有豐富的營養(yǎng)價(jià)值這

5、一觀念在許多文明國度里已存在了很長時(shí)間。依據(jù)波斯人的傳統(tǒng)，亞伯拉罕把自己的富饒和長壽歸功于酸奶而法國皇帝法蘭西一世據(jù)說也因飲用由山羊奶制成的酸奶而治愈其體虛氣弱之疾[5]。然而，酸奶卻極有可能起源于中東，在那時(shí)這種發(fā)酵產(chǎn)品的演變與世界各地牧民的烹飪技術(shù)發(fā)展是分不開的[6]。</p><p>　　1.1.1 國外酸乳市場情況</p><p>　　在歐美及其他發(fā)達(dá)國家，乳品是人們攝取動(dòng)物蛋白的

6、最主要食品之一，這些國家的人均消費(fèi)量約為300kg每年。根據(jù)FAO的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):2000年世界的人均乳品消費(fèi)量約為l00kg每年，亞洲人均乳品消費(fèi)量(不包括中國)約為40kg每年，日本、韓國、中國臺北區(qū)和印度的人均消費(fèi)量均已超過60kg每年[7]。世界乳品的需求每年按2%的速度在增長，發(fā)達(dá)國家的增長率大約是1%，而酸乳的增長速度超過5%，從全世界范圍來看，酸奶也是發(fā)展最快的乳制品，每年乳制品的新品種中有約7%是酸奶，每年約有近千種酸奶新產(chǎn)

7、品問世[8]。</p><p>　　1.1.2 國內(nèi)酸乳市場狀況</p><p>　　盡管目前我國的乳業(yè)市場不斷擴(kuò)大，乳品消費(fèi)觀念在不斷提高，但我國年人均乳制品不足20kg的消費(fèi)量與世界人均1OOkg、發(fā)達(dá)國家人均140kg的消費(fèi)量相比還有較大差距。中國的乳品消費(fèi)在整體上并沒有進(jìn)入完全理性的軌道。由于營養(yǎng)知識的欠缺，許多人不了解乳品對改善營養(yǎng)、平衡膳食、補(bǔ)鈣和增強(qiáng)體質(zhì)的重要作用，包括對酸乳

8、的認(rèn)識也不夠，因而市場占有率也不太高，不過隨著人們對酸乳營養(yǎng)價(jià)值的認(rèn)識，人們對酸奶的態(tài)度發(fā)生了改變，市場占有份額也逐年增加。表1為近幾年城鎮(zhèn)居民人均乳及乳制品增長情況。</p><p>　　表1 城鎮(zhèn)居民人均乳及乳制品增長情況</p><p>　　2001年較2002年 2001年較2002年 2001年較2002年</p><

9、p>　　增長量 增長量 增長量</p><p>　　鮮乳品 0.197 0.218 0.188</p><p>　　奶粉 0.02 0.1 0.018&l

10、t;/p><p>　　酸奶 0.214 0.338 0.39</p><p>　　由表1可以明顯看出，酸奶在所有的乳制品中的增長速度最快。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，隨著我國居民生活水平和消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，酸奶的消費(fèi)在以后的較長時(shí)間內(nèi)仍舊會(huì)保持迅速的增長勢頭，這種超常的增長速度在全球酸奶發(fā)展史上是非常罕見的，市場前景極為廣闊

11、[9]。</p><p>　　1.1.3發(fā)酵乳的營養(yǎng)價(jià)值及保健作用</p><p>　　飲用酸乳制品對身體有很多益處，乳中許多成分具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，而且微生物菌群產(chǎn)生的許多代謝產(chǎn)物對人體也極為有益。</p><p>　　營養(yǎng)作用 牛奶中乳糖經(jīng)乳酸菌發(fā)酵，其中20%～30%被分解為葡萄糖和半乳糖。前者進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乳酸或其他有機(jī)酸，這些有機(jī)酸有益于身體健康；后者被人

12、吸收利用，可參與幼兒腦苷脂和神經(jīng)物質(zhì)的合成，并有利于提高乳脂肪的利用率。牛奶中的蛋白質(zhì)經(jīng)發(fā)酵作用后，乳蛋白變成微細(xì)的凝乳粒，易于被人消化吸收。酸奶中的磷、鈣和鐵易被吸收，有利于防止嬰兒佝僂病和老人骨質(zhì)疏松病。牛奶中的脂肪經(jīng)乳酸菌作用后，發(fā)生解離或酯鍵被破壞，易于被機(jī)體吸收。發(fā)酵過程中，乳酸菌還會(huì)產(chǎn)生人體所必需的維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、煙酸和葉酸等營養(yǎng)物質(zhì)[10]。</p><p>　　緩

13、解乳糖不耐癥 乳酸菌產(chǎn)生的乳糖酶能降解牛奶中的乳糖，因此乳糖不耐癥患者飲用酸奶就不會(huì)出現(xiàn)飲用牛奶時(shí)發(fā)生的乳糖不耐癥，如腹脹、腹痛、腸道痙攣、下瀉等。</p><p>　　整腸作用 人體腸道內(nèi)存在有益菌群和有害菌群。在人體正常情況下，前者占優(yōu)勢；當(dāng)人患病時(shí)，有害菌群占優(yōu)勢。飲用酸奶可以維持有益菌群的優(yōu)勢[11]。</p><p>　　抑菌作用 嗜熱乳桿菌和雙歧桿菌不受胃液和膽汁的影

14、響，可以進(jìn)入腸道，在腸道內(nèi)存留較長時(shí)間。這兩種乳酸菌以及在這些乳酸菌影響下生長起來的腸道中的其他乳酸菌，可以產(chǎn)生嗜熱乳菌素等抗菌物質(zhì)，這些物質(zhì)大都對大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌等有明顯的抑菌作用[12]。</p><p>　　改善便秘作用 進(jìn)入腸道中的活的乳酸菌能產(chǎn)生乳酸、醋酸等有機(jī)酸。這些有機(jī)酸有刺激腸道，加強(qiáng)蠕動(dòng)的作用，故可以改善便秘[13]。</p><p>　　降低膽固

15、醇 牛乳中的乳清酸、乳糖和鈣，以及酸奶中存在的羥基戊二酸都有降低膽固醇的作用[14]。</p><p>　　抗癌作用 酸奶有抑制3種酶的活性作用，這些酶能引起癌變。另外，酸奶還能激活巨噬細(xì)胞，抑制腫瘤細(xì)胞，從而起到抗癌作用[15] 。</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)總論</b></p><p>　　2．1 設(shè)計(jì)依據(jù)、原則、范圍<

16、;/p><p>　　2．1．1 設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>　　本設(shè)計(jì)依據(jù)河北科技大學(xué)生物工程與食品科學(xué)學(xué)院食品教研室下達(dá)的《設(shè)計(jì)任務(wù)書》而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。 </p><p>　　2．1．2 設(shè)計(jì)原則</p><p>　　本設(shè)計(jì)以我國目前的乳品行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r為基點(diǎn)，貫徹國家發(fā)展食品工業(yè)的各項(xiàng)條例，從節(jié)省能源，生產(chǎn)向機(jī)械化、自動(dòng)連續(xù)化、大型化方向發(fā)展。盡量

17、做到因地置宜，力求技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。盡可能地采用新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)，并節(jié)約設(shè)備投資，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能減少原輔料的消耗，充分考慮工人工作和生活條件，美化環(huán)境，搞好生活設(shè)施建設(shè)，對各方面進(jìn)行綜合考慮，使設(shè)計(jì)準(zhǔn)確合理。</p><p><b>　　2．1．3設(shè)計(jì)范圍</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要是年產(chǎn)30000t發(fā)酵乳制品車間的工藝

18、設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)范圍包括廠址選擇，制定產(chǎn)品方案，各產(chǎn)品工藝流程的確定，工藝論證，根據(jù)物料衡算進(jìn)行設(shè)備選型，對水、電、汽等生產(chǎn)車間必備的生產(chǎn)要素的配給和優(yōu)化，企業(yè)組織及勞動(dòng)力組成，全廠輔助設(shè)施及公用系統(tǒng)，車間生產(chǎn)工藝流程圖、車間平面布置圖、工廠總平面布置圖和工廠主要車間立剖圖各一張，經(jīng)濟(jì)核算及效益分析。</p><p><b>　　2．2 廠址選擇</b></p><p>&

19、lt;b>　　2．2．1 廠址</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)廠址選擇在石家莊市。</p><p>　　2．2．1 廠址選擇原因</p><p>　　石家莊地處河北省中南部，環(huán)渤海灣經(jīng)濟(jì)區(qū)，距首都北京283公里。位于北緯37°27′～38°47′,東經(jīng)113°30′～115°20′之間，東與衡水接壤，南與

20、邢臺毗連，西與山西為鄰，北與保定為界。南北最長處約148.018公里，東西最寬處約175.383公里，周邊界長760公里。2008年，石家莊市總面積15,848平方公里，常住人口966萬人，其中市區(qū)面積455.8平方千米，市區(qū)人口240萬人。</p><p>　　石家莊市地處中緯度歐亞大陸東緣，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。太陽輻射的季節(jié)性變化顯著，地面的高低氣壓活動(dòng)頻繁，四季分明，寒暑懸殊，雨量集中于夏秋季節(jié)。干濕

21、期明顯，夏冬季長，春秋季短。夏季經(jīng)常達(dá)到34度。</p><p>　　石家莊市總的氣候特點(diǎn)為：年平均氣溫偏高，春溫夏熱秋涼冬冷，雨量分布不均，大部分地區(qū)接近常年，西部部分山區(qū)雨量偏多，日照偏少，春季天氣多風(fēng)。</p><p>　　石家莊是一個(gè)極具發(fā)展?jié)摿Φ某鞘?。自然資源豐富，交通通訊便利，基礎(chǔ)設(shè)施配套，工商業(yè)發(fā)達(dá)，市場前景廣闊，投資環(huán)境較為優(yōu)越，是國內(nèi)外客商投資興業(yè)的理想之處。在全球經(jīng)濟(jì)一

22、體化迅猛發(fā)展的今天，石家莊依托自身優(yōu)勢，正在全力打造“中國藥都”、“全國紡織基地”、“華北重要商埠”、“北方特色農(nóng)業(yè)區(qū)”和區(qū)域性高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中心為主導(dǎo)的支柱產(chǎn)業(yè)，為早日實(shí)現(xiàn)“加快發(fā)展、富民強(qiáng)市”的宏偉目標(biāo)而奮斗。</p><p>　　3 原輔材料及產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　3．1 原輔料的特性及標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　3．1．1 原料乳特性及標(biāo)準(zhǔn)</p

23、><p>　　牛乳為乳白色或微黃色，含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物、礦物質(zhì)等人體所需要的全部營養(yǎng)成分。其營養(yǎng)價(jià)值之高是其它食物所不能比的。</p><p>　　原料乳應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6914-1986中的規(guī)定。如表2表所示：</p><p>　　表2 原料乳的國家標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　項(xiàng)

24、 目 指 標(biāo)</p><p>　　脂肪含量/% ≥ 3.10</p><p>　　相對密度（20℃/4℃） ≥ 1.028</p><p>　　

25、酸度（以乳酸計(jì)）/% ≤ 0.162</p><p>　　雜質(zhì)度/（mg/kg） ≤ 4</p><p>　　汞含量/（mg/kg） ≤ 0.01</p><p>

26、;　　三聚氰胺含量/（mg/kg） ≤ 2.5</p><p>　　3．1．2 發(fā)酵劑特性</p><p>　　發(fā)酵劑所用菌種是嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的混合菌種。直投式發(fā)酵劑采用超濃縮處理，含活菌109～1011個(gè)/g以上，活力極強(qiáng)，可直接使用，且染菌幾率小，節(jié)省能耗。發(fā)酵劑可使牛乳中的乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，并賦予乳制品以良好的風(fēng)味

27、。</p><p>　　3．1．3 香精特性及標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　香精可增加乳制品的風(fēng)味、香味。</p><p>　　香精應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 10355-89中的規(guī)定。如表3所示：</p><p>　　表3 香精的國家標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　項(xiàng) 目

28、 指 標(biāo) 狀態(tài)</p><p>　　粒度/μm ≤2 分布均勻，原液穩(wěn)定性不分層</p><p>　　砷（As）含量/% ≤0.0003 </p><p>　　重金

29、屬（以pb計(jì)） ≤0.001 </p><p>　　細(xì)菌總數(shù)（個(gè)/mL） ≤100.0 </p><p>　　細(xì)菌總數(shù)（個(gè)/mL） ≤100.0 </p

30、><p>　　大腸菌群（個(gè)/mL） ≤30 </p><p>　　3．1．4 穩(wěn)定劑特性及標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　這里使用羧甲基纖維素鈉（CMC）作為穩(wěn)定劑，它呈白色或微黃色纖維狀粉末，可增加乳制品的黏稠度和穩(wěn)定性。</p><p>　　羧甲基纖維素鈉（CMC）

31、應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1940-2005中的規(guī)定。如表4所示：</p><p>　　表4 羧甲基纖維素鈉（CMC）國家標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　項(xiàng) 目 FH6指標(biāo)</p><p>　　2%水溶液粘度，mpa·s ≥

32、 800～1200</p><p>　　鈉含量（Na），% ≥ 6.5～8.5</p><p>　　pH值 6.0～8.5</p><p>　　干燥減量

33、，% ≤ 10.0</p><p>　　氯化物（以Cl-計(jì)），% ≤ 1.8</p><p>　　重金屬（以pb計(jì)），% ≤ 0.002</p><p&

34、gt;　　鐵（Fe）,% ≤ 0.03</p><p>　　砷（As）,% ≤ 0.0002</p><p>　　注：FH6為高粘度。</p><p>　　3．1．5 白砂糖特性及標(biāo)準(zhǔn)</p

35、><p>　　白砂糖是食糖中質(zhì)量最好的一種。其顆粒為結(jié)晶狀，均勻，顏色潔白，甜味純正。 白砂糖應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 317-2006中的規(guī)定。如表5所示：</p><p>　　表5 白砂糖國家標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　項(xiàng) 目 指 標(biāo)&l

36、t;/p><p>　　蔗糖分，不少于（%） 99.65</p><p>　　還原糖分，不多于（%） 0.15</p><p>　　灰分，不多于（%） 0.10</p>

37、<p>　　水分，不多于（%） 0.07</p><p>　　色值，不超過（St°） 2.00</p><p>　　其他不溶于水的雜質(zhì)，每公斤產(chǎn)品不超過（mg） 60</p><p><

38、;b>　　3.2 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p><b>　　3.2.1 酸乳</b></p><p>　　酸乳應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2746中的規(guī)定.如下所示：</p><p>　　1) 感官指標(biāo)：呈乳白色或稍帶淡黃色，具有清香純凈的乳酸味，凝塊稠密結(jié)實(shí)均勻，無氣泡，允許少量乳清析出。</p><p>

39、;　　2) 理化指標(biāo)：見表6</p><p>　　表6 理化指標(biāo)</p><p>　　項(xiàng) 目 指 標(biāo)</p><p>　　脂肪（%） ≥ 3.10&

40、lt;/p><p>　　酸度（以乳酸計(jì)）（%） 0.63～0.99</p><p>　　汞（mg/kg，以Hg計(jì)） ≤ 0.01</p><p>　　3) 細(xì)菌指標(biāo)：見表7</p><p>　　表7

41、 細(xì)菌指標(biāo)</p><p>　　項(xiàng) 目 指 標(biāo)</p><p>　　大腸菌群（個(gè)/mL） ≤90 </p><p>　　致病菌（系指腸道致病菌及致病性球菌） 不得檢出<

42、/p><p><b>　　4 工藝論證</b></p><p><b>　　4.1 基本原理</b></p><p>　　4.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)及可行性</p><p>　　4．2．1 設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)</p><p>　　整個(gè)生產(chǎn)過程，基本上是連續(xù)進(jìn)行的符合生產(chǎn)向機(jī)械化、自動(dòng)化、

43、連續(xù)化、大型化方向發(fā)展的要求。 </p><p>　　4．2．2 設(shè)計(jì)可行性</p><p>　　本設(shè)計(jì)立項(xiàng)目標(biāo)明確，技術(shù)成熟、先進(jìn)，產(chǎn)品市場廣闊，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益，項(xiàng)目是可行的。</p><p>　　4.3 工藝流程及說明</p><p>　　4.3.1 酸奶的工藝流程及操作要點(diǎn)說明</p><p>　

44、　4.3.1.1 攪拌型酸奶的工藝流程 </p><p><b>　　鮮牛乳</b></p><p><b>　　驗(yàn)收 </b></p><p><b>　　預(yù)處理</b></p><p><b>　　奶倉</b></p><p>

45、<b>　　牛乳</b></p><p><b>　　白砂糖溶解調(diào)配</b></p><p>　　預(yù)熱（60℃～65℃）</p><p><b>　　均質(zhì)（15MPa）</b></p><p>　　殺菌(95℃，5min)</p><p>　　冷卻(42

46、℃～45℃)</p><p>　　直投式發(fā)酵劑 接種</p><p>　　發(fā)酵（終點(diǎn)pH4.6）</p><p>　　破乳、冷卻（15℃～20℃）</p><p>　　溶解殺菌 冷卻 混合</p><p>　　穩(wěn)定劑、水、白砂糖 均質(zhì)（15MPa）</p>&l

47、t;p>　　冷卻（15℃～20℃）</p><p><b>　　灌裝、冷藏</b></p><p><b>　　保持冷鏈貯存或銷售</b></p><p>　　4.3.1.2 操作要點(diǎn)說明</p><p><b>　　（1） 預(yù)處理 </b></p><

48、;p>　　凈化可以除去原料乳中的雜質(zhì)，使牛乳達(dá)到最高的純凈度。為使原料乳中脂肪和無脂干物質(zhì)之間的比例關(guān)系符合制品的要求，可通過閃蒸操作調(diào)整其比例關(guān)系。</p><p><b>　?。?） 預(yù)熱</b></p><p>　　預(yù)熱一方面可以殺菌，而且由于適當(dāng)加熱，可以使一部分乳清蛋白凝固，提高酪蛋白的熱穩(wěn)定性，以防止滅菌時(shí)凝固，并賦予成品以適當(dāng)?shù)酿ざ?。同時(shí)可以鈍化酶

49、并降低均質(zhì)后乳脂肪球的直徑，防止均質(zhì)后的產(chǎn)品中脂肪上浮，增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性。預(yù)熱溫度控制在60℃～65℃。</p><p><b>　?。?） 均質(zhì)</b></p><p>　　均質(zhì)主要是使原料充分混合均勻，阻止奶油上浮，提高酸乳的穩(wěn)定性和稠度，并保證乳脂肪均勻分布，從而獲得質(zhì)地細(xì)膩、口感良好的產(chǎn)品。均質(zhì)壓力控制在</p><p><b&g

50、t;　　15MPa。</b></p><p><b>　?。?） 殺菌</b></p><p>　　殺菌目的在于殺滅原料乳中的雜菌確保乳酸菌的正常生長和繁殖，鈍化原料乳中的天然抑制物；使乳清蛋白變性，以達(dá)到改善組織，提高黏稠度和防止成品乳清西出的目的。殺菌溫度控制在95℃，保溫5min進(jìn)行殺菌。</p><p><b>　

51、?。?）冷卻</b></p><p>　　冷卻主要是為接種的需要。經(jīng)過熱處理的牛乳需要冷卻到一個(gè)適宜的接種溫度，此溫度控制在42℃～45℃內(nèi)。</p><p><b>　?。?）接種</b></p><p>　　接種是造成酸乳受微生物污染的主要環(huán)節(jié)之一，因此嚴(yán)格注意操作衛(wèi)生，防止細(xì)菌、酵母、霉菌、噬菌體及其他有害微生物的污染。接種時(shí)

52、充分?jǐn)嚢?，使發(fā)酵劑與原料乳混合均勻。</p><p><b>　?。?）發(fā)酵</b></p><p>　　發(fā)酵溫度控制在42℃～45℃，從而為微生物代謝提供最適的溫度環(huán)境，發(fā)酵時(shí)間2.5h～3h，且期間不攪拌。</p><p>　　發(fā)酵終點(diǎn)判定：觀察發(fā)酵乳表面的狀態(tài)，只要表面呈均勻的凝固樣，并且又少量如清析出，即可初步判斷接近發(fā)酵終點(diǎn)，再測定p

53、H4.6時(shí)即可停止發(fā)酵。</p><p><b>　?。?）破乳、冷卻</b></p><p>　　破碎凝膠體，使凝膠體的粒子直徑達(dá)到0.01mm～0.4mm，并使酸乳的硬度和黏度及組織狀態(tài)發(fā)生變化。攪拌速度不可過快，時(shí)間不宜過長。</p><p>　　冷卻目的是抑制乳酸菌的生長、降低酶的活性、防止產(chǎn)酸過度、使酸奶逐漸凝固、降低和穩(wěn)定脂肪上浮和

54、乳清析出的速度。將發(fā)酵乳迅速降溫至15℃～20℃。</p><p><b>　?。?）混合</b></p><p>　　將經(jīng)溶解和殺菌的穩(wěn)定劑、水和白砂糖輔料與發(fā)酵乳進(jìn)行混合。</p><p><b>　?。?0）均質(zhì)</b></p><p>　　使混合料液滴微細(xì)化，提高料液黏度，抑制粒子的沉淀，并

55、增強(qiáng)穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果。均質(zhì)壓力控制在15MPa,均質(zhì)溫度為60℃左右。</p><p>　　均質(zhì)是為了充分將添加入混合罐中的穩(wěn)定劑、水和白砂糖輔料混合均勻，從而獲得質(zhì)地細(xì)膩、口感良好的產(chǎn)品。</p><p><b>　?。?1）灌裝和冷藏</b></p><p>　　采用相應(yīng)灌裝機(jī)進(jìn)行灌裝后的成品置于0℃～5℃冷藏12h～24h，進(jìn)行后熟，以產(chǎn)

56、生良好的風(fēng)味。</p><p>　　4.3.2 果味酸奶的工藝流程及操作要點(diǎn)說明</p><p>　　4.3.2.1 果味酸奶的工藝流程</p><p><b>　　鮮牛乳</b></p><p><b>　　驗(yàn)收 </b></p><p><b>　　預(yù)處理<

57、;/b></p><p><b>　　奶倉</b></p><p><b>　　牛乳</b></p><p><b>　　白砂糖溶解調(diào)配</b></p><p>　　預(yù)熱（60℃～65℃）</p><p><b>　　均質(zhì)（15MPa）&

58、lt;/b></p><p>　　殺菌(95℃，5min)</p><p>　　冷卻(42℃～45℃)</p><p>　　直投式發(fā)酵劑 接種</p><p>　　發(fā)酵（終點(diǎn)pH4.6）</p><p>　　果漿 破乳、冷卻（15℃～20℃）</p><p>　　溶解殺

59、菌冷卻 混合</p><p>　　穩(wěn)定劑、水、白砂糖、香精 均質(zhì)（15MPa）</p><p>　　冷卻（15℃～20℃）</p><p><b>　　灌裝、冷藏</b></p><p><b>　　保持冷鏈貯存或銷售</b></p><p>　　4.3.

60、2.2 操作要點(diǎn)說明</p><p>　?。?） 預(yù)處理：見4中4.3.1.2中的（1）</p><p>　?。?） 預(yù)熱：見4中4.3.1.2中的（2）</p><p>　?。?） 均質(zhì)：見4中4.3.1.2中的（3）</p><p>　?。?） 殺菌：見4中4.3.1.2中的（4）</p><p>　?。?） 冷

61、卻：見4中4.3.1.2中的（5） </p><p>　?。?） 接種：見4中4.3.1.2中的（6）</p><p>　?。?） 發(fā)酵：見4中4.3.1.2中的（7）</p><p>　　（8） 破乳、冷卻：見4中4.3.1.2中的（8）</p><p><b>　?。?） 混合</b></p><

62、p>　　將經(jīng)溶解和殺菌的穩(wěn)定劑、水、香精和白砂糖輔料及經(jīng)殺菌的果漿一同加入發(fā)酵乳中混合。</p><p>　?。?0） 均質(zhì)：見4中4.3.1.2中的（10)</p><p>　?。?1） 灌裝、冷藏：見4中4.3.1.2中的（11)</p><p>　　4.3.3 凝固型酸奶的工藝流程及操作要點(diǎn)說明</p><p>　　4.3.3.1

63、凝固型酸奶的工藝流程</p><p>　　鮮乳或還原乳 </p><p><b>　　驗(yàn)收</b></p><p><b>　　預(yù)處理</b></p><p><b>　　奶倉</b></p><p><b>　　牛乳</b&g

64、t;</p><p>　　白砂糖 溶解 調(diào)配</p><p><b>　　預(yù)熱60～65℃</b></p><p>　　15～20MPa 均質(zhì)</p><p>　　加熱滅菌90～95℃、3～5min</p><p>　　冷卻快速冷卻至42～45℃</p&

65、gt;<p>　　直投式發(fā)酵劑 接種</p><p><b>　　灌裝</b></p><p>　　直投式菌種：43℃ 發(fā)酵</p><p>　　4～6.5h </p><p>　　速冷速冷至15～20℃</p><p

66、>　　冷藏后熟：4℃冷藏過夜</p><p><b>　　保持冷鏈貯存或銷售</b></p><p>　　4.3.3.2 操作要點(diǎn)說明</p><p>　?。?）預(yù)處理：見4中4.3.1.2中的（1）</p><p>　?。?） 預(yù)熱：見4中4.3.1.2中的（2）</p><p>　　

67、（3） 均質(zhì)：見4中4.3.1.2中的（3）</p><p>　?。?）殺菌：見4中4.3.1.2中的（4）</p><p>　?。?） 冷卻：見4中4.3.1.2中的（5）</p><p>　?。?）接種：見4中4.3.1.2中（6）</p><p>　?。?）灌裝：采用相應(yīng)灌裝機(jī)進(jìn)行灌裝</p><p>　?。?）

68、發(fā)酵：發(fā)酵溫度控制在42℃～45℃，從而為微生物代謝提供最適的溫度環(huán)境，發(fā)酵時(shí)間4～6.5h。</p><p>　　（9）速冷：冷卻目的是抑制乳酸菌的生長、降低酶的活性、防止產(chǎn)酸過度、使酸奶逐漸凝固、降低和穩(wěn)定脂肪上浮和乳清析出的速度。將發(fā)酵乳迅速降溫至15℃～20℃。</p><p>　?。?0）冷藏：成品置于0℃～5℃冷藏12h～24h，進(jìn)行后熟，以產(chǎn)生良好的風(fēng)味。</p>

69、<p>　　發(fā)酵終點(diǎn)判定：觀察發(fā)酵乳表面的狀態(tài)，只要表面呈均勻的凝固樣，并且又少量乳清析出，即可初步判斷接近發(fā)酵終點(diǎn)，再測定pH4.5～4.6時(shí)即可停止發(fā)酵。</p><p>　　5 產(chǎn)品方案與物料衡算</p><p><b>　　5.1 產(chǎn)品方案</b></p><p>　　5．1．1 產(chǎn)品方案確定說明</p>&

70、lt;p>　　本設(shè)計(jì)根據(jù)產(chǎn)品的種類、包裝種類和各產(chǎn)品的產(chǎn)量，并且符合生產(chǎn)向機(jī)械化、自動(dòng)化、連續(xù)化發(fā)展方向的要求，最終確定了本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品方案。</p><p>　　5．1．2 產(chǎn)品方案一覽表</p><p>　　表8 年產(chǎn)20000t發(fā)酵乳制品工廠的產(chǎn)品方案一覽表</p><p>　　注：a) 一個(gè)月按25天生產(chǎn)計(jì)算；<

71、/p><p>　　b) 兩個(gè)旬連續(xù)生產(chǎn)按16天計(jì)算；</p><p>　　c) 一個(gè)旬按9天生產(chǎn)計(jì)算。</p><p><b>　　5.2 物料衡算</b></p><p>　　5.2.1 酸奶的物料衡算</p><p>　　5．2．1．1 酸奶的配方</p><p>　　全

72、脂鮮乳 90%，白砂糖 6%，穩(wěn)定劑（CMC）0.2%，水3.8% 。</p><p>　　5．2．1．2 酸奶的物料衡算</p><p>　　以班產(chǎn)30.59t為計(jì)算單位：</p><p>　?。?）設(shè)定灌裝過程的工藝損失為1.5‰，則灌裝損失前的物料量為30.59/0.9985=30.636(t)；</p><p>　　（2） 設(shè)定均質(zhì)過

73、程的工藝損失為0.3‰，則均質(zhì)損失前的物料量為30.636/0.9997=30.645(t)；</p><p>　　其中，白砂糖占3%，即30.645×0.03=0.919(t)；穩(wěn)定劑占0.2%，即30.645×0.002=0.061(t)；水占3.8%，即30.645×0.038=1.165(t)。設(shè)定白砂糖、穩(wěn)定劑和水在冷卻、殺菌過程的工藝損失為0.2‰,則冷卻、殺菌損失前的各

74、物料量分別為0.919t、0.061t和1.165t。</p><p>　　則混合配料前的物料量為：</p><p>　　30.645-0.919-0.061-1.165=27.951（t)。</p><p>　?。?） 設(shè)定接種、發(fā)酵、破乳、冷卻過程的工藝損失為1.0‰，則接種、發(fā)酵、破乳、冷卻損失前的物料量為27.951/0.999=27.979（t)；<

75、/p><p>　?。?） 設(shè)定冷卻（42℃±1）過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量為27.979/0.9998=27.985(t)；</p><p>　?。?） 設(shè)定殺菌過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量為27.985/0.9998=27.990(t)；</p><p>　?。?） 設(shè)定均質(zhì)過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量

76、為27.990/0.9998=27.995(t)；</p><p>　?。?） 設(shè)定預(yù)熱過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量為27.995/0.9998=28.001(t)；</p><p>　　其中，白砂糖占3%，即28.001×0.03=0.840(t)，則牛乳為28.001-0.840=27.161(t)。</p><p>　　則生產(chǎn)10t

77、成品需總物料量為：</p><p>　　27.161+0.919+0.061+1.165=290856(t)。其中牛乳27.161t，白砂糖0.919+0.840=1.759(t)，穩(wěn)定劑0.061t，水1.165t。</p><p>　　5.2.2 果味酸奶的物料衡算</p><p>　　5．2．2．1 果味酸奶的配方</p><p>　　

78、全脂鮮乳 85%，白砂糖 5%，果漿 6%，香精 0.05%，穩(wěn)定劑（CMC）0.15%， 水3.8%。</p><p>　　5．2．2．2 果味酸奶的物料衡算：</p><p>　　以班產(chǎn)12.73t為計(jì)算單位：</p><p>　?。?） 設(shè)定灌裝過程的工藝損失為1.5‰，則灌裝損失前的物料量為12.73/0.9985=12.749(t)；</p>

79、<p>　?。?） 設(shè)定均質(zhì)過程的工藝損失為0.3‰，則均質(zhì)損失前的物料量為12.749/0.9997=12.753(t)；</p><p>　　其中，白砂糖占5%，即12.753×0.05=0.638 (t)；果漿占6%，即12.753×0.06=0.765(t)，穩(wěn)定劑占0.15%，即12.753×0.0015=0.019(t)；香精占0.05%，即12.753&#

80、215;0.0005=0.006(t)；水占3.8%，即12.753×0.038=0.485 (t)。設(shè)定白砂糖、果漿、穩(wěn)定劑和水在冷卻、殺菌過程的工藝損失為0.2‰,則冷卻、殺菌損失前的各物料量分別為0.638t、0.765t、0.019t、0.006t和0.485t。</p><p>　　則混合配料前的物料量為：</p><p>　　12.753-0.638-0.765-0.

81、019-0.006-0.485=10.84(t)。</p><p>　?。?）設(shè)定接種、發(fā)酵、破乳、冷卻過程的工藝損失為1.0‰，則接種、發(fā)酵、破乳、冷卻損失前的物料量為10.84/0.999=10.851(t)；</p><p>　?。?）設(shè)定冷卻（42℃±1）過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量為10.851/0.9998=10873(t)；</p>

82、<p>　?。?） 設(shè)定殺菌過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量為10.873/0.9998=10.875(t)；</p><p>　?。?） 設(shè)定均質(zhì)過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量為10.875/0.9998=10877(t)；</p><p>　?。?） 設(shè)定預(yù)熱過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量為10.877/0.9998=10.879

83、(t)；</p><p>　　其中，白砂糖占2%，即10.879×0.02=0.218（t)，則牛乳為10.879-0.218=10.661(t)。</p><p>　　則生產(chǎn)10t成品需總物料量為：</p><p>　　10.661+0.638+0.765+0.019+0.006+0.485=12.574(t)。其中牛乳10.688t，白砂糖0.638+

84、0.218=0.856(t)，果漿0.765t，穩(wěn)定劑0.019t,香精0.006t ,水0.048t。</p><p>　　5.2.3 凝固型酸奶的物料衡算</p><p>　　5．2．3．1 凝固型酸奶的配方</p><p>　　全脂鮮牛乳91.9% 白砂糖8% 穩(wěn)定劑(CMC)0.13% 直投式發(fā)酵劑適量</p><p>　　5

85、．2．3．2 酸奶的物料衡算</p><p>　　以班產(chǎn)15.24t為計(jì)算單位：</p><p>　?。?） 設(shè)定灌裝過程的工藝損失為1.5‰，則灌裝損失前的物料量為15.24/0.9985=15.263(t)；</p><p>　?。?） 設(shè)定接種、冷卻過程的工藝損失為0.6‰，則接種、發(fā)酵、破乳、冷卻損失前的物料量為15.263/0.9994=15.272(t)

86、；</p><p>　　（3） 設(shè)定殺菌過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量為15.272/0.9998=15.275 (t)；</p><p>　?。?） 設(shè)定均質(zhì)過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量為15.275/0.9998=15.279 (t)；</p><p>　?。?） 設(shè)定預(yù)熱過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量為15.2

87、79/0.9998=15.281(t)；</p><p>　　其中，白砂糖占8%，即15.281×0.08=1.22(t)，牛乳占91.9%，即15.281×0.919=14.043 (t)，穩(wěn)定劑占0.13%，及0.020t</p><p>　　則生產(chǎn)15.24t成品需總物料量為：</p><p>　　15.281+1.22+0.020=15.

88、521 (t)。其中牛乳15.281t，白砂糖1.22 (t)，穩(wěn)定劑0.020 (t)。</p><p>　　5.2.4物料衡算統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　表9 酸奶配方</p><p>　　原料 酸奶 果味酸奶 凝固型酸奶</p><p>　　全脂鮮牛奶

89、 90% 85% 89%</p><p>　　發(fā)酵乳 - - -</p><p>　　白砂糖 6% 5% 8%</p><p>　　香精

90、 - 0.05% -</p><p>　　穩(wěn)定劑 0.2% 0.15% 0.13%</p><p>　　水 3.8% 3.8% -</p><p>　　果漿

91、 - 6% -</p><p>　　表10 白砂糖國家標(biāo)準(zhǔn)/班</p><p>　　產(chǎn)品 全脂鮮牛奶/t 白砂糖/t 香精/t 穩(wěn)定劑/t 水/t 果漿/t</p><p>　　果味屋頂型酸奶

92、 10.688 0.856 0.006 0.019 0.048 0.765</p><p>　　屋頂型酸奶 12.528 0.819 - 0.028 0.537 -</p><p>　　六聯(lián)杯酸奶 14.632 0.957

93、 - 0.032 0.627 -</p><p>　　凝固型酸奶 15.281 1.219 - 0.020 - -</p><p><b>　　6 設(shè)備選型</b></p><p><b>　　6.1 原則</

94、b></p><p>　　在選擇設(shè)備時(shí)，按照下列原則進(jìn)行：</p><p>　　（1） 滿足工藝要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量；</p><p>　?。?） 盡量選用較先進(jìn)的、機(jī)械化程度高的設(shè)備，在高溫，壓力，真空，濃度，時(shí)間，速度，流量，液位，記數(shù)和程序等方面有合理的控制系統(tǒng)，并盡量采用自動(dòng)控制方式；</p><p>　?。?） 所選用的設(shè)

95、備能充分利用原料，耗能少，功率高，體積小，維修方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低，并能一機(jī)多用；</p><p>　?。?） 所選設(shè)備應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求，易清新裝拆，與食品接觸的材料要不易腐蝕，不致對食品造成污染。</p><p>　?。?） 設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，操練性能可適應(yīng)各種工作條件。</p><p><b>　　6.2 設(shè)備選型</b></p>

96、<p>　　表11 設(shè)備選型一覽表</p><p>　　設(shè)備名稱 型號 主要技術(shù)參數(shù) 臺數(shù) 單價(jià) 總金額</p><p>　　磅奶槽 RZSR01 容量1500L 2 528

97、0 10560 </p><p>　　受奶槽 RZSR01 容量1500L 1 5150 5150 </p><p>　　凈乳機(jī) 3ABOA 處理能力5000L/H 3 320

98、00 96000 </p><p>　　立式貯罐 LG-15000L 容量15000L 4 20000 80000 </p><p>　　板式換熱器 RR026-08-15-N-1 換熱面積15m2 10 32000 7

99、04000 </p><p>　　板式換熱器 BR05-0.8-80-NⅡB3 換熱面積80m2 2 82000 164000 </p><p>　　高壓均質(zhì)機(jī) RJGY02 流量5000L/H 4 22000

100、 88000 </p><p>　　發(fā)酵罐 TWZJ-03 容量5000L 8 20000 160000 </p><p>　　調(diào)配罐 TWT 容量5000L 8 20000

101、160000 </p><p>　　緩沖罐 RZWG-02 容量5000L 10 18000 180000 </p><p>　　計(jì)量罐容量5000L5 19000 95000</p><p>　　溶糖罐容量600L

102、 2 4500 9000 </p><p>　　溶膠罐 容量600L 2 4500 9000 </p><p>　　果漿貯罐 容量10

103、00L 1 9000 9000 </p><p>　　六聯(lián)杯灌裝機(jī)DXR-6000 生產(chǎn)能力6000杯/時(shí) 4 1195000 2780000 </p><p>　　屋頂形紙盒包裝機(jī) BW-8000A 生產(chǎn)能力8000盒/

104、時(shí)（150g） 2 1450000 2900000</p><p>　　屋頂形紙盒包裝機(jī) BZ-8000A 生產(chǎn)能力5000盒/時(shí)（250g） 2 1600000 3200000</p><p>　　瓶灌裝機(jī) GB7T15 生產(chǎn)能力 3000瓶/時(shí) 2 3650000 730000

105、0 </p><p>　　CIP清洗設(shè)備RPTD2-1×1×0.8 2 480000 960000 </p><p>　　衛(wèi)生泵TY-20-36 流量20m3/h 3 2160 6480 <

106、;/p><p>　　離心泵 B1-10-240 流量10m3/h 18 2200 79200 </p><p><b>　　6.3 中心實(shí)驗(yàn)室</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中心實(shí)驗(yàn)室包括對包裝材料微生物含量和外觀的檢測，原料乳的蛋白質(zhì)、脂

107、肪等的檢測，對成品酸度、組織狀態(tài)等的檢測。</p><p>　　7 企業(yè)組織與勞動(dòng)力平衡</p><p><b>　　7．1 企業(yè)組織</b></p><p>　　實(shí)行廠長負(fù)責(zé)制人員的編制，各部門各負(fù)其責(zé)，互相監(jiān)督，以組織好生產(chǎn)為原則，充分調(diào)動(dòng)工人的勞動(dòng)積極性，從企業(yè)方面做到處處為工人著想。</p><p><b&

108、gt;　　7．2 生產(chǎn)制度</b></p><p>　　鑒于牛奶這種原料不能貯存過天，加之市場對此類產(chǎn)品的需求的連貫性。本設(shè)計(jì)計(jì)劃主要產(chǎn)品全年生產(chǎn)，每天兩班，個(gè)別工段每天一班，每班工作12小時(shí)。</p><p>　　7．3 全廠人員編制</p><p><b>　　圖1:企業(yè)組織形式</b></p><p>

109、　　表12 全長人員編制</p><p>　　類別 工種 班制 男 女 合計(jì)</p><p>　　收驗(yàn)?zāi)?213</p><p>　　酸奶預(yù)處理間21010</p><p>　　車

110、間發(fā)酵間212618</p><p>　　基本灌裝間222426</p><p>　　生產(chǎn)包裝間2205474</p><p>　　工人輔料間2426</p><p>　　CIP清洗288</p><p>　　八聯(lián)杯 預(yù)處理間2 88</p

111、><p>　　車間發(fā)酵間2104 14</p><p>　　基本灌裝間228 10</p><p>　　生產(chǎn) 包裝間2612 18 </p><p>　　工人CIP清洗28 8</p

112、><p>　　維修機(jī)器24 4</p><p>　　輔助 鍋爐24 4</p><p>　　生產(chǎn) 配電室24 4</p><p>　　工人

113、 泵房22 2</p><p>　　制冷222 4</p><p>　　廠長11 1</p><p>　　辦公室114 5</p><p>　　管理供應(yīng)處111 2</p><p&g

114、t;　　人員財(cái)務(wù)部122 4</p><p>　　廣告部111 2</p><p>　　銷售部133 6</p><p>　　質(zhì)檢 質(zhì)檢處 2 2 2 4</p><p>　　人員研發(fā)處1

115、 21 3</p><p>　　原料庫2 4 4</p><p>　　成品庫28 8</p><p>　　后勤警衛(wèi)室26 6</p><p>　　

116、人員浴室111 2</p><p>　　食堂155 10</p><p>　　司機(jī)12 2</p><p>　　全廠共280人，基本生產(chǎn)工人203人，其中男性92人，女性111人；輔助生產(chǎn)工人18人，其中男性14人，女性4人；管理人員20人，其中男性8人，女性12

117、人；質(zhì)檢人員7人，其中男性4人，女性3人；后勤人員32人，其中男性26人，女性6人。</p><p><b>　　8 水、電、汽估算</b></p><p><b>　　8.1水估算</b></p><p>　　8．1．1 生產(chǎn)用水 </p><p>　　8．1．1．1 生產(chǎn)工藝用水</p&g

118、t;<p>　　以班產(chǎn)量10t為估算單位：</p><p>　　酸奶用水量0.38t、果味酸奶用水量0.08t，共計(jì)0.46t。</p><p>　　8．1．1．2 冷卻用水</p><p>　　（1） 原料乳冷卻階段：需用冷水（1℃），設(shè)計(jì)中牛乳最大流量5t/h，溫度由30℃降至5℃，實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及理論推算，設(shè)冰水出口溫度為19℃，則Q1=Q2,Q=