年產20萬噸酸乳生產車間設計-wenkub.com

　 　

【正文】 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。 1. （ ） ℃ 2. （ ） 3. 根據換熱面積選用 BT1UHT30 型換熱器，總換熱面積 30 ㎡，選用 2 流道， 5 流程。 （ 4）溫差修正： （ ） ， （ ） ， 查得 “溫差修正系數表 ”為 Ft=，所以 （ ） ， 所選 BR1UHT60 型換熱器合適。 17 A、 B 段在生產酸乳中不適用，只作為更換生產線。/h。 根據以上已知條件，求出以下數值： 、出口溫差 ℃ （ △ T） 假定原料乳在 1 小時內從 30℃ 冷卻到 5℃ ，冷卻介質用 1℃ 冰水，熱交換后升溫至9℃ ，每天分上午、下午、晚上三次收奶的時間為各為 4 小時，則計算出每格小時的收奶量為 .取流量為 50t/h。kk。 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。 在整個設計生產過程中，涉及到熱交換器的有：原料乳凈化后的冷卻、原料乳的標準化、均質前的預熱、均質后的冷卻、殺菌、發酵后的冷卻。 圖 小房型生產線所用原輔材料耗算表 名稱 單位 單位產品的消耗 年耗量 備注 14 原料乳 kg/t 850kg 123250t 白砂糖 kg/t 70kg 10150t 穩定劑 kg/t 5kg 725t 紙包 250g 包 /t 4080 包 32640 萬包 損耗 2%計算 500g 包 /t 2040 包 13260 萬包 紙箱 250g 箱 /t 173 個 1360 萬個 損耗 2%計算 500g 箱 /t 173 個 1105 萬個 塑瓶攪拌型生產線 塑料 瓶生產線所用原輔材料耗算如表 所示。 516t，有兩個規格的包裝。 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 。 12 每噸原料乳應進行脫脂的量（ M） 根據公式 M=K40+ （ ） M=+=， 計算出每噸原料乳進行標準應進行脫脂的原料乳的量是 。 原料乳標準化計算 原料乳 （ ） 標準化乳的 （ ） 分析原料乳和標準化乳的脂肪和非脂乳固體的比值可得：由于 R0＜ R，原料乳中的脂肪含量比較低，需要向原料乳中添加稀奶油。 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]。 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。 發酵罐 乳制品的發酵過程是一個無菌，無污染的過程，發酵罐采用了無菌系統，避免和防止了空氣中微生物的污染，大大延長了產品的保質期和產品的純正，罐體上特別設計安裝了無菌呼吸系統和無菌正壓發酵系統。所以我們選用的是板式換熱器。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 。現在簡要說明一下部分主要設備。 而凝固型酸乳進入冷庫后必須保存二十四小時后才能出廠，保證產品有充足的后發酵時間，而且在出廠運輸時要避免大得振動，以保證產品品質。 現在市場上流通的保質期較長的酸乳主要是利樂包和小房型包裝。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。 接種和發酵 對殺菌后的牛乳先進行冷卻，冷卻至 42℃ 。 殺菌 微生物無處不在，原料乳中含有大量的微生物，它們的來源包括牛體、空氣、擠乳器具、工作人員等。 均質 原料乳在標準化之后還要進行均質，均質的目的是為了防止脂肪上浮和仕原料充分混合。 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。 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]。 2 設計 設計方案 產品方案 根據各種配套設備的生產能力及綜合未來酸乳市場的發展，本設計為年產酸乳 20萬噸 ，其中攪拌型酸乳年產量為 萬噸，凝固型酸乳為 萬噸，因為攪拌型酸乳適合長途運輸，可銷售到其他城市，而凝固型酸乳并不適合長途運輸，所以設計攪拌型酸乳產量大于凝固型酸乳。 中國居民的酸乳消費有很大的差異，總體來說，農村居民的消費顯著低于城鎮，農村市場的酸乳容量大致僅占全國的 1/10，人均消費水平不到城鎮居民的 1/8。 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 %。城鎮居民的人均酸乳消費從 千克增長到 千克，增長了 倍。但酸乳作為現代食品以工業化的模式迅速發展則是從 1996 年開始的。 酸乳可延長壽命 科學家用小白鼠做實驗發現，喂食基礎飼料混合酸乳的那組小白鼠壽命明顯比只喂食基礎飼料的那組的長。 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。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。 本設計根據實際設計產量和情況選擇了板式熱交換器作為冷卻、加熱和殺菌設備，計算其熱量衡算，計算出各階段的的熱量，包括鮮奶冷卻段、原料乳標準化段、均質殺菌段和發酵乳冷卻段四個階段，其熱量分別算得 4862500kJ/h、 4084500 kJ/h、 4084500 kJ/h 和 7215950 kJ/h。 誠信承諾書 本人鄭重承諾： 本人承諾呈交的畢業設計《 年產 20 萬噸酸乳生產車間設計 》是在指導教師的指導下，獨立開展研究取得的成果，文中引用他人的觀點和材料，均在文后按順序列出其參考文獻，設計使用的數據真實可靠。 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。 風味酸乳（ flavored yoghurt） 以 80%以上生牛（羊）乳或乳粉為原料，添加其他原料，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）發酵前或后添加或不添加食品添加劑、營養強化劑、果蔬、谷物等制成的產品。 而且發現喂食基礎飼料混合酸乳的那組小白鼠感染肺炎等病癥的幾率也明顯減少。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。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。 從 2021 年的情況來看，就大區而言，華北和華東是中國主要的酸乳生產地區，合計 產量占全國總產量的 %，其次是東北，其產量大致占全國的 %，西北、西南和中南地區分別占全國的 %、 %和 %。 2021 年，全國城鎮居民人均酸乳消費量為 千克，農村居民酸乳人均消費量不足 千克。 全年生產方案及規劃見表 。 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。 原料乳的凈化包含：粗濾、奶油分離、凈乳三大步驟，大型乳品廠也采用三用分離機（奶油分離、凈乳、標準化）來凈乳，三用機應設在粗濾之后，冷卻之前。 一般乳制品工廠都會采用均質機。 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。對已經冷卻的酸乳用定量泵將發酵劑注入。T 的時候進入冷庫進行后發酵。而我們選用小房型包裝，它是將一個個已經制造好的但沒有封底的紙筒放在灌裝機上，通過氣吸將紙筒打開，熱合封底，然后進入無菌小室，在此向紙盒內噴入過氧化氫進行殺菌并加熱使其蒸 發，隨后注入殺菌奶，熱封口并送出無菌小室。 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