年產20萬噸酸乳生產車間設計(專業版)

　　

【正文】 （ 4）溫差修正： （ ） ， （ ） ， （ ） 查得 “溫差修正系數表 ”為 Ft=，所以 （ ） ， 所選 BR1UHT30 型換熱器合適。k 當物料經過物料或者化學變化的時候，如果其動能、位能或其對外界做的功，對于總能量的變化影響甚小可以忽略時，能量守恒定律就可以簡化為熱量衡算。 稀奶油及脫脂乳成分的假定 根據實際情況合理假定：脫脂乳中脂肪的含量 F2=%、稀奶油中脂肪的含量F1=40% 假定原料乳與稀奶油和脫脂乳中，非脂乳固體和無脂乳之比不變，即有公式： （ ） 計算 稀奶油中非脂乳固體的含量 （ ） 根據式子 （ ） 計算得每噸原料乳中應加入稀奶油的量 K40=。 保溫罐 保溫罐具有節能、消聲、耐腐、生產能力強、清洗方便等優點，特別適用于水液的巴士消毒滅菌和保溫。 冷藏及出廠 攪拌型酸乳可馬上出廠， 酸乳產品在 3~8℃冷藏條件下一般要求有 25~30d 的貨架期 [10]。均質機的原理是牛奶在高壓下被送入外環和芯子之間的間隙，在此間隙中，高靜壓能被轉化成動能，這樣，牛奶在狹窄的、環形的間隙中獲得非常高的速度（ 200~300m/s），在高開間隙時，牛奶以高速沖擊均質環的內側，并被迫改變方向。 酸乳是中國盈利率最高的液體乳類，目前整個行業平均毛利率達到 35~50%，渠道費用大約 20~30%，凈利潤率高達 10~15%，雖然盈利水平因企業不同以及產品檔次的不同有較大的差異。 酸乳使人年輕 因為酸乳中富含鈣和一定量的維生素（維生素 A、維生素 B2 等），鈣有利于牙齒骨骼的生長，而維生素 A 和維生素 B2 都有益于眼睛，達到明目的效果，酸乳中還有豐富的氨基酸，這也是有益于人體的，使人活的越來越年輕，還有酸乳能改善消化功能 [2]，防止便秘，抑制有害物質如酚、吲哚及胺類化合物在腸道內產生和積累，因此能防止細胞老化，使人年輕。 本人簽名： 日期： 年 月 日 I 年產 20 萬噸酸乳生產車間設計 摘 要 本設計主要研究幾個方面內容：工藝流程確定及論證；廠區車間平面設計；物料衡算；熱量衡算及主要設備的選型。 酸乳的作用 克服乳糖不耐癥 有一部分人群對各種鮮奶中的乳糖酶有過敏癥，但是飲用酸乳可以克服此不耐癥，因 為酸乳中的乳糖酶在發酵中被分解。其他重要的酸奶生產省區包括河北、陜西、黑龍江和四川。 例如，含脂較低時，我們需要向其加入稀奶油去提高其脂肪的含量，而相反含脂量高，我們要向其加入脫脂乳降低其含脂量。 攪拌型酸乳全部為小房型紙包包裝進行無菌灌裝，灌裝的溫度在 20~25℃ 。 換熱器 板式換熱器具有傳熱效率高、結構緊湊等優點，使得使熱量得到充分的利用，而且板與板之間的空隙小，產品以高速薄層通過，受熱時間短，不致于有過熱現象產生，對熱敏性物品（如牛奶）的預熱和殺菌尤為適合。根據此成分要求進行物料衡算。 原輔材料的耗算 小房型攪拌型生產線 小房型生產線所用原輔材料耗算如 所示 [11]。h（ K） 板式換熱器的總傳熱系數一般為 5000～ 8000kJ/㎡ 段換熱器的熱量衡算 （ 1） （ ） （ 2） （ ） （ 3）根據換熱面積可選用 BR1UHT60 型換熱器，總換熱面積 60 ㎡，選用 2 流道， 6流程。 4. 溫差修正： （ ） ， （ ） 查得 “溫差修正系數表 ”為， Ft=，所以 （ ） ， 所選 BR1UHT30 換熱器合適。 根據換熱器兩端（熱端：牛奶入口，冷端：冷水入口）的溫度，按照公式計算出 （ ） ℃ （ ） 可求出換熱器所需面積 （ ） ㎡ 根據計算分析所得選取 BR1UHT65 型換熱器，規格為總換熱面積 65 ㎡，選用 2流道， 15 流程。這些生產步驟都用到熱交換器，而且預熱、殺菌等步驟的升溫和各個冷卻步驟的熱量能在熱交換器中相互利用，這樣的熱交換器有利于熱量循環利用， 從而達到節能效果 ,增加廠房的經濟效益。 所以每 原料乳可制得標準化乳 和 的脫脂乳。根據工藝要求我們選用 2 個大型發酵罐。 3 設備選型 選擇設備的原則 設備選型需要根據生產工藝要求和市場供應情況，按照技術上先進、經濟上合理，生產上適用的原則，以及可行性、維修性、操作性和能源供應等要求，進行調查分析比較，以確定設備選型。 一般的熱處理殺菌方法有以下幾種： （ 1） 預巴氏殺菌（ 60℃ ~69℃ 、 15s~20s） （ 2） 低溫巴氏殺菌（ 63℃ ， 30min） （ 3） 高溫巴氏殺菌（ 70℃ ~75℃ ， 20min） （ 4） 超巴氏殺菌（ 125℃ ~138℃ ， 2s~4s） （ 5） 超高溫殺菌（ 135℃ ~140℃ ， 2s~4s） （ 6） 裝瓶保溫滅菌（ 115℃ ~120℃ ， 20min~30min） 加熱殺菌會對牛乳產生一定的影響，包括形成薄膜、褐變、甚至會有蒸煮味。 全年生產方案及規劃見表 。目前全國大中城市中酸乳消費量增長明顯，消費者飲用酸乳的習慣在逐步得到強化，各乳品企業都把發展酸乳作為自己企業新的利潤增長點。 最終根據設備的選型、熱量衡算、 GMP 要求繪制出廠房車間 CAD 布置圖。 酸乳（ yoghurt） 一生牛（羊）乳或乳粉為原料，經殺菌、接種嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌（德氏乳桿菌保加利亞亞種）發酵制成的產品。 過去的 15 年，中國酸乳生產整體呈現快速增長態勢，由 1997 年的 70 千噸快速增長到 2021 年的 2679 千噸，產量增長了 倍，年均增長率達到 %。 6 一般采用離心乳機進行凈化，離心凈乳就是利用牛乳在分離缽內受強大的離心力，將大量的機械雜質留在分離缽內壁上，最后使得牛乳被凈化。T，攪拌型酸乳一般發酵時間控制在 4 小時左右，發酵完要進行 3 分鐘左右的攪拌；而 凝固型酸乳控制在 3~4 小時，酸度在 65176。選型如 LZQN 115，需要 4 臺； 貯奶倉 根據工藝要求，我們 選用 的貯奶倉容量要求為 120t/個，數量為 6 個，型號如CHCG120 型 。 物料衡算通式： （ ） 式中： 原料乳及成品乳的成分要求 表 原料乳及成品乳的成分要求及假定值 脂肪 非脂乳固體 蛋白質 糖 原料乳 ~ ~ ~ 原料乳假設值 酸乳（國標要求） ≥ ≥ ≥ ≥ 酸乳（本設計要求） 7 由于原料乳由于各種原因（產地、奶牛品種等）導致各種成分含量不一致，現合理假定原料乳的一種情況，其脂肪含量 %，非脂乳固體含量 %，蛋白質含量 %，加糖量為 7%[11]。 516t，有兩個規格的包裝。k。 17 A、 B 段在生產酸乳中不適用，只作為更換生產線。 本設計目的不但為了讓我了解到酸乳的工藝流程和車間布局，更重要是希望能為實踐作理論分析。/h。 已知： a 牛奶流量 kg/h（ M） 按設計要求，每天需要處理原料乳為 t，設計每天生產 2 班，每班換熱器實際工作 9小時，則原料乳流量為。 先假定 1 噸原料乳： 1. 根據上面計算可知： 1 噸原料乳經分離、標準化后得到的稀奶油的量 M2為 ，脫脂乳的量 M4為 ；標準化乳的量 M1為 。 10 灌裝機 需要兩種不同的灌裝機，第一種為塑料瓶灌裝機，選用 GFB12L，生產能力 70 瓶/min，數量 6 臺；第二種是小房型包裝灌裝機，選用的是美國國際紙業公司提供的，生產能力為 8t/h，數量 6 臺 空氣壓縮機 空氣壓縮機選 JF150A 型，工作能力為 179。現在簡要說明一下部分主要設備。 接種和發酵 對殺菌后的牛乳先進行冷卻，冷卻至 42℃ 。 表 酸乳的產量及包裝設計表 名稱 規格 產量 包裝方式 凝固型酸乳 350g/瓶； 32 瓶 /框 35000 噸 塑料瓶包裝 200g/瓶； 32 瓶 /框 20210 噸 塑料瓶包裝 攪拌型酸乳 250g/包； 24 包 /箱 80000 噸 小房型紙盒包裝 500g/包； 12 包 /箱 65000 噸 小房型紙盒包裝 工藝流程確定 攪拌型酸乳的工藝流程 由于攪拌型酸乳的生產工藝已經非常成熟，加上由于本設計產量較大，不需改動其成熟的生產工藝，本設計的生產工藝流程如圖 簡略所示 [3]。城鎮居民的人均酸乳消費從 千克增長到 千克，增長了 倍。酸乳具有其獨特的營養價值：酸乳中的蛋白質更易被機體合成細胞時所利用，具有更好的生化可利用性；含有更多的易于吸收的鈣質和豐富的維生素；同時，酸乳可減輕 “乳糖不耐受癥 ”、調節人體腸道中的微生物菌群平衡、有效降低膽固醇水平以及預防白內障的形成等。 酸乳的分類 按成品 的組織狀態分類 攪拌型酸奶（ Stirred yoghurt） 攪拌型酸乳是指將果醬待輔料與發酵結束后得到的酸奶凝膠體進行攪拌混合均勻，然后裝入杯或其他容器內，再經冷卻后熟而得到的酸奶制品。過去 10 年來，雖然國內乳制品市場風云變化，幾經展轉，但仍然保持較快的發展速度。 原 料 乳 凈 化配 料（ 添 加 糖 等 ）標 準 化預 熱（ 5 0 ～ 6 0 ℃ ）均 質殺 菌（ 9 5 ℃ 5 m i n ）冷 卻（ 4 2 ℃ ）添 加 發 酵 劑（ 3 % 接 種 量 ）發 酵（ 4 2 ℃ ， 4 h ）攪 拌（ 添 加 香 料 ）冷 卻（ 2 0 ～ 2 5 ℃ ）灌 裝 入 庫 冷 藏 成 品 圖 攪拌型酸乳生產工藝流程簡略圖 5 凝固型酸乳的工藝流程 凝固型酸乳生產工藝亦非常成熟，加上由于本設計產量較大，不需要改動其成熟的生產工藝，本設計的生產工藝流程如圖 簡略所示。對已經冷卻的酸乳用定量泵將發酵劑注入。 奶泵 每天的原料乳的收購量約為 600 噸左右，按 12 小時的收奶時間算，流量為 50t/h，一共需要 8 臺 離心泵、兩臺容積式 凸輪泵，下面簡要說明： ，流量為 50t/h， 數量 1 臺， 選型如 IS8065125； ，流量為 50t/h， 數量 1 臺， 選型如 IS8065125； ，流量為 50t/h， 數量為 4 臺， 選型如IS8065125； ，產率約為 10t/h，選用流量為