日产100吨酸奶厂的设计.doc

黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）日产100吨酸奶厂设计摘 要 本文是日产100吨酸奶的工厂设计。主要产品为搅拌型酸奶和凝固型酸奶，进行生产和研制。此外做出了准确的加工过程的物料衡算以及热量衡算。本文在厂址的选择上充分考虑了交通水源能源原材料等因素。根据日产量和物料衡算以及热量衡算，对设备进行选型，并根据设备的功率及技术数据确定设备的数量。此设计根据食品工厂设计的要求，利用AutoCAD绘制了酸奶工艺流程图和车间平面布置图。本设计将围绕着简单实用型的酸奶厂设计，该产量能够满足城市型冷链产品分销的产量，因此本论文将以日产100吨酸奶为设计基础进行设计。本厂完全能够在当今乳品市场竞争中取得预想的效果。关键词：酸奶；搅拌型酸奶；凝固性酸奶；工厂设计Production of 100 tons of yogurt per day plant design AbstractThis is the factory nissan 100 tons of yogurt.Main products for mixing yoghurt and solidification, the production of yogurt and developed.In addition to the accurate process of material and heat balance.Based on the site selection of the traffic factors such as water energy materials.According to the production and material and heat balance of equipment type selection, and according to the power equipment and technical data, equipment.This design according to the requirement of design, food factories use AutoCAD mapped the yogurt process flow diagram and workshop layout. 1This design is simple and practical yogurt around the design, the production of products to meet the production and distribution of cold this thesis will to nissan 100 tons of yogurt for design basis for design.Our factory can completely in todays dairy market competition and achieved the desired results.Keywords：Yogurt, Mixing yoghurt, Solidification of yogurt, Plant design.目 录 摘 要iAbstractii第1章 绪 论11.1 酸奶的介绍11.2 项目背景21.2.1 国内为酸奶产品发展的现状21.2.2 酸奶的主要消费群体21.3 设计依据和意义31.3.1 项目设计依据31.3.2 项目设计意义31.4 设计内容4第2章 厂区平面设计92.1 厂区平面设计92.1.1 厂址概况92.1.2 自然资源概况92.1.3 水源、能源及交通情况92.2 总平面设计方案和说明92.2.1 总平面布置基本原则92.2.2 总平面设计说明102.3 车间布置基本原则10第3章 工艺流程的论证及确定53.1 产品及产量的确定53.2 产品配方53.3 工艺流程的确定73.3.1 凝固型酸奶的生产工艺73.3.2 搅拌型酸奶的生产工艺73.4 工艺论证73.4.1 工艺要点73.4.2 工艺论证与说明8第4章 物料衡算124.1 原辅料衡算124.1.1 原料乳成分134.1.2 标准乳成分134.2 标准化计算144.2.1 原料乳成分乳脂肪（F）与非脂乳固体之比（R）144.2.2 乳稀奶油及脱脂乳中的非脂干物质计算144.2.3 每吨原料乳应添加的脱脂乳144.2.4 制脱脂乳需要的原料乳144.3 车间物料平衡计算14第5章热量衡算155.1 热交换设备传热过程155.2 原料乳冷却阶段热量计算155.3 预热、均质阶段热量计算15第6章 主要设备选型166.1 设备选择说明176.1.1 设备选择依据176.1.2 设备选择176.2 设备列表19第7章 公共系统与辅助部门207.1 生产及辅助车间设施207.1.1 化验室207.1.2 冷库207.1.3 锅炉房207.1.4 机修、配电车间207.1.5 包装材料217.2 给排水系统217.3 给汽系统227.4 冷用量237.5 供电系统237.5.1 供电的要求237.5.2 负荷计算237.5.3 费用计算24第8章 劳动组织268.1 生产车间人员配置268.2 辅助生产及管理人员配置27第9章 环境影响分析及废水处理289.1 个人卫生289.2 车间设备环境卫生289.3 食品接触表面清洁卫生标准299.3.1 与食品接触面的材料卫生要求299.3.2 与食品接触的设备、工器具要求299.3.3 包装材料的卫生要求299.4 防止交叉感染卫生标准及操作规程299.4.1 防止人流造成的交叉感染309.4.2 防止物流造成的交叉感染309.4.3 防止气流、水流造成的交叉感染309.5 虫害防治卫生标准及操作规程309.5.1 防蝇虫计划的实施309.5.2 防（灭）鼠计划的实施319.6 生产安全及劳动保护319.7 全厂生活设施319.8 水源与废水处理319.8.1 加工车间给排水设施的维护329.8.2 生产用水的检测32第10章 酸奶生产的HACCP管理3410.1 酸奶生产 HACCP 的管理意义3410.2 HACCP体系在风味凝固型酸奶生产中的应用3410.2.1 酸奶生产过程中的危害因素分析3410.2.2 关键控制点及控制措施36第11章 技术经济分析3811.1 产品成本核算3811.1.1 投资指标3811.1.2 年经营费用的计算3811.2 产品收入核算3811.3 利润率3811.4 其他费用3911.5 投资回收期39结 论41参考文献42附 录43致 谢44黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）日产100吨酸奶厂的设计第1章 绪 论1.1 酸奶的介绍酸奶是以新鲜的牛奶为原料，经过巴氏杀菌后再向牛奶中添加有益菌（发酵剂），经发酵后，再冷却灌装的一种牛奶制品。面粉经发酵制成馒头就容易消化吸收，牛奶发酵制成酸奶也有同样效果，发酵过程使奶中糖、蛋白质有20左右被分解成为小的分子（如半乳糖和乳酸、小的肽链和氨基酸等）。酸奶是益生茵的丰富源泉 ，益生菌是指有益于人类的生命和健康的一类肠道生理细菌，如双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌等乳酸菌。目前市面上各种酸奶制品品种繁多，有凝固型的、搅拌型的，还有加入不同的果汁、酸甜可口、适应各人不同口味的果汁型酸奶。不管是何种酸奶，其共同的特点都是含有乳酸菌。这些乳酸菌在人体的肠道内繁殖时会分泌对人体健康有益的物质，因此酸奶对人体有较多的好处： （1）能将牛奶中的乳糖和蛋白质分解，使人体更易消化和吸收； （2）酸奶有促进胃液分泌、提高食欲、加强消化的功效； （3）乳酸菌能减少某些致癌物质的产生，因而有防癌作用； （4）能抑制肠道内腐败菌的繁殖，并减弱腐败菌在肠道内产生的毒素； （5）有降低胆固醇的作用，特别适宜高血脂的人饮用。 （6）一般来说，无论是手术后，还是急性、慢性病愈后的病人，为了治疗疾病或防止感染都曾服用或注射了大量抗生素，使肠道茵丛发生很大改变，甚至一些有益的肠道菌也统统被抑制或杀死，造成菌群失调。酸奶中含有大量的乳酸菌，每天喝0.25-0.5千克，可以维持肠道正常菌丛平衡，调节肠道有益菌群到正常水平。所以大病初愈者多喝酸奶，对身体恢复有着其他食物不能替代的作用。因此，对于久病初愈的人来说也是最需要的。 酸奶还是钙的良好来源。目前市场上酸奶制品多以凝固型、搅拌型和添加各种果汁果酱等辅料的果味型为多。酸奶不但保留了牛奶的所有优点，而且某些方面经加工过程还扬长避短，成为更加适合于人类的营养保健品。1.2 项目背景1.2.1 国内外酸奶产品发展的现状早在公元前3000多年以前，居住在土耳其高原的古代游牧民族就已经制作和饮用酸奶了。公元前2000多年前，在希腊东北部和保加利亚地区生息的古代色雷斯人也掌握了酸奶的制作技术20世纪初，俄国科学家伊缅奇尼科夫在研究保加利亚人为什么长寿者较多的现象时，调查发现这些长寿者都爱喝酸奶。他还分离发现了酸奶的酵母菌，命名为 “保加利亚乳酸杆菌”。有关数据显示，在国外，发酵型乳酸菌奶饮品已空前发达，日本、欧洲发酵乳酸菌奶饮料发展迅猛，已达到80%，北美约30%。我国消费每年递增25%，以发展到“黄金时期”。东方人普遍存在乳糖不耐受的情况，因此酸奶尤其适合在国内发展。但由于我国牛奶行业的基础薄弱，技术设备和生产水平都处于比较落后的状态，在酸奶工厂的扩建过程中很多工厂生产工艺设计基本都延续以前的方法，通过简单增加设备数量来提高产量，对于各生产工艺参数设定、设备配置、自动化水平、CIP清洗等都比较盲目，没有系统分析和设计，因此很多工厂存在各种隐患。随着生活品质的提高人们也越来越注意产品的质量，这也给厂家带来越来越多的要求和挑战，必须不断的发展和完善自己。1.2.2 酸奶的主要消费群体酸奶的主要消费群体有三类：儿童，青少年，中、青年女性。而这样的购买群是青少年和女性购买目的是相同的。(1) 对自身健康的需求，包括肠道调理、促进消化、调节免疫、营养成分吸收。因此，消费群体对酸奶的消费是功能型的。(2) 酸奶的休闲性质也是酸奶消费的重要原因，消费者对酸奶解渴功能的认同度很低。(3) 口感是三种人群在选择酸奶时首先考虑的因素，其次才是品牌、价格。但这三种群体对活性乳酸菌的认知度很低，几乎不能分辨酸奶、乳酸菌饮料和酸性乳饮料的区别。因此，在广告中应明确对消费者指出，并引导和教育其了解三者不同，更好的选择适合自己的。1.3 设计依据和意义纵观我国酸奶恒业的发展，一般采用两种生产工艺，一种是凝固性另一种是搅拌型。随着中国乳制品业的发展和消费者健康意识的增强，酸奶已经逐渐成为所有奶品中增长最快的品类，但是，酸奶在整个奶品市场中的份额与国际成熟市场还有一定差距，因此酸奶在中国必将经历一个快速发展的时期。与常温奶不同，酸奶市场非常分散没有占据明显优势的品牌，哪个品牌能够快速发展、快速创新，必将在今后的竞争中确立优势地位。各个乳品厂家已经把战略重点转向酸奶市场，酸奶产品的竞争也趋向多元化。不同品类、不同功能、不同包装、不同口味使得酸奶成为一种非常个性化的产品，因此酸奶产品的定位就显得尤为复杂，大部分产品经理对此深有感触：市场机会多是酸奶市场最大的优势，但如何准确的为产品定位、如何创新则是最大的难题。1.3.1 项目设计的依据随着人们生活水平和健康意识的提高，对酸奶的数量需求逐渐转向对质地的追球，对口感的追求，在部分消费者看来，酸奶已经不是仅仅代表营养、好喝以及一般意义上的改善肠胃功能，它变成了一种特别的保护良好肠胃环境的饮品。因此，酸奶在未来一段时期内是满足市场需求的主导产品。我国目前乳制品工业主要是生产设备的落后，环保意识不强，造成了行业利润的下降，根据这一现象设计一家适应当前社会发展要求的正规酸奶厂家。设计主要以国内生质地产技术为主结合外国的先进工艺，参考有关文献资料，完成初步设计。1.3.2 项目设计的意义此次项目推行织网计划，将实现生产、销售、市场一体化运作，然后逐渐打开市场，进而演变成为每个区域老百姓身边的品牌，真正实现冲入中国市场的目标。”项目一旦投产，将对当地的经济发展起着巨大的促进作用。此外，还可带动畜牧业、运输业等相关产业的发展，为周边农民进一步拓宽致富渠道。1.4 设计内容通过从对酸奶厂的工艺流程及论证，物料衡算、主要设备热量衡算及设计、劳动组织设计、辅助部门设计、公用系统设计、土建、防火、卫生设计、经济技术分析等各个方面和技术指标进行论证，更加科学合理的进行酸奶厂的工厂设计的可行性和务实性 。45第2章 厂区平面设计2.1 厂区平面设计酸奶工厂即生产区、生产辅助区和生活区。在设计时要先估算厂区与厂前区的面积，确定生产区与生活区的安全距离。酸奶工厂的特点是：厂区面积较大，用水量较多，用电量大，卫生要求较高，因此在布置时生产辅助设施要做一个合理的安排。2.1.1 厂址概况我将厂址选择在黑龙江省齐齐哈尔市拜泉县，拜泉县位于黑龙江省齐齐哈尔市东部，东经125. 30126.31，北纬47。2047。55。常年活动积温2452.3，无霜期123天。全县幅员面积3599.19平方公里，现辖7镇16乡，286个行政村，1358个自然屯，9个国营农林牧场，总人口55.8万人，聚居汉、满、朝鲜等11个民族。全县幅员面积3599平方公里，有耕地24.1万公顷。县辖7个镇，9个乡，10个农林牧场，总人口55.3万人。2.1.2 自然资源概况拜泉县隶属于齐齐哈尔市，位于黑龙江省中部偏西,地处小兴安岭余脉与松嫩平原的过渡地带。南接明水，北邻克山、克东，西连依安，东隔通肯河与海伦相望。土壤以黑土为主，黑钙土、草甸土为辅，土壤结构与基础肥力较好。2.1.3 水源、能源及交通情况水利资源较丰富，双阳河、通肯河、润津河三水系，总流程115公里，径流量1.7亿立方米，有中小型水库24座，总水面1万公顷，总蓄水能力3974立方米。3.1.3 政治经济与交通情况公路干线11条，总长353公里。克拜公路为白色路面，202国道从中部南北过境，交通十分便利。2.2 总平面设计方案和说明2.2.1 总平面布置基本原则由于食品工厂总平面设计的基本原则有以下几点2：（1）食品工厂总平面设计应按任务书要求进行，充分考虑场地地势、地质地貌等条件，因地制宜，合理布置，提高土地利用率。（2）食品工厂总平面设计必须符合工厂生产工艺的要求，以最大限度地保证生产作业线的连接、短捷和方便。（3）食品工厂总平面设计必须满足食品工厂卫生和环境保护要求。（4）食品工厂总平面设计还必须注意与城市或区域总规划相协调。（5）厂区道路应按运输及运输工具的情况决定其宽度，一般厂区道路应采用水泥或沥青路面，以保持清洁。（6）厂区道路之外，应从实际出发考虑是否需有铁路专用线和码头等设施。（7）厂区建筑物间距（指两幢建筑物外墙面相距的距离）应按有关规定设计。（8）厂区各建筑物布置也应符合规划要求，同时合理利用地质、地形和水文等的自然条件。（9）相互间有影响的车间，尽量不要放在同一建筑物里，但相似车间应尽量放在一起，提高场地利用率。（10）设计应考虑有较大的弹性和适应性，以满足工厂发展的需要。根据单位的发展计划，在设计时事先留有一定余地，做到近期建设与远期建设相结合。所以特设计酸奶厂的设计原则如下：（1）以方便生产为前提，符合车间生产程序，避免原料、半成品、人流的交叉污染。（2）全建筑物采取南北朝向，利于通风、采光。（3）配电房、锅炉靠近生产车间，减少能源消耗，锅炉房处于厂西北角，使生产 车间处在其上风位置。（4）通盘考虑全厂布置，填平补齐，力求合理、经济，并充分考虑全厂扩大生产。2.2.2 总平面设计说明（1）厂区主要建筑物：办公楼、仓库（高温、低温）、生产车间、包装车间，按照生产流程布置，并尽量缩短距离，避免物料的往返运输。（2）考虑旺季生产的紧张，所设计的冷藏库为100 m2可以放置150t产品，用来贮存产品。（3）办公室（办公、化验室、会议室）在人流出口附近，距离车间较近，方便管 理，又与物流避免交叉。（4）绿化情况：在厂房四周，各种建筑空地与预留地种植草坪。（5）厂区道路：厂区主干道为8000mm宽，非主要道路为6000mm宽，交叉路口半径10000mm，两旁均种植黄杨秋、雪松等。（6）厂区考虑到防火要求，各主要建筑物和易燃物附近均设有消防水龙头和灭火器。（7）全厂面积：6000 m2 筑物占地面积：4500 m2 露天堆场面积：1500 m2其它建筑面积：表2-1 主要建筑工程一览表序号工程名称面积1生产车间22002办公楼5003仓储物流中心8004水处理车间4005汽车库2006机修中心4007道路广场15002.3 车间布置基本原则根据酸奶生产的工艺要求，结合实际生产情况，需要以下建筑或构建物。（1）原料仓库专门建设原料仓库，面积80m2，用做乳粉、白砂糖、淀粉糖浆等原料的储存，仓库内部具体布置根据实际情况。（2）生产车间生产车间是的主要加工车间，在此车间的主要生产流程：原料经初步处理以后，然后进行原料标准化、配料(加蔗糖或其他原料)、过滤、预热、均质、杀菌、冷却、接种(发酵剂)、培养发酵、冷却。其中发酵是耗能和最影响酸奶生产质量的主要因素，是主要的加工区域，算上设备本身的占地面积和设备间的距离以及设备与墙体间的预留距离，还有生产车间中部工人活动范围，总面积580m2。（3）成品仓库主要用作灭菌乳的短期存放，面积240 m2。（4）冷藏库与主要生产车间比邻，是存放加工、包装后的酸奶产品的区域，按照冷库设计的要求使用材料和安排布局，整个冷库分成两个区域，中间有门连通，根据实际需要使用冷库。采用双冷库设计可以有效降低能耗、便于管理，实际运行成本可以大大降低。设计库容量为150t，正常情况每平米可以存放1.2t1.8t产品，总面积100 m2，小冷库 30 m2，大冷库100m2。（5）制冷车间制冷车间近邻冷藏车间，靠近配电动力中心和维修中心，水泥地面加厚，并预留孔穴，面积50m2。（6）包装车间及包装材料库包装车间地坪加高到与低温库标高一致，在加工车间相同的建筑要求之上，增加吊顶，墙壁四周并外加隔热材料，并有专用门通向包装材料库，包装完毕后直接入库。面积约130m2。（7）化验室在办公大楼一侧，用于进行产品的原料和产品的质量检验，面积60m2。（8）更衣室、卫生间位于进入各个车间的必经之地，分左右男女更衣室，不同工段的工人可以分别从不同更衣室进入不同的生产车间，避免交叉污染，总面积100 m2。（9）配电室、机修车间 靠近主动力中心，面积100m2。（10）预留空地由环保部门设计废水处理池，面积200m2。与其他车间或部门间的关系、设备布置要尽量按工艺流水线安排、并留有适当的余地、采光、通风、采暖、降温。第3章 工艺流程确定及论证3.1 产品及产量的确定凝固型酸奶和搅拌型酸奶以2：3的比例生产、年产量3万吨、月产量3000吨、日产量100吨。每天两班生产，有效生产时间20小时，凝固型酸奶2吨/小时搅拌型3吨/小时，全年按10个月算。根据充分的市场调研，结合当地市场情况，酸奶包装形式主要有：即时装（125ml）和经济型（300ml）两类，分为屋顶包和杯装。根据各区域市场需求不同，可以将现所处的一期工程主要以凝固型酸奶和部分品种的搅拌型酸奶为主。初步安排生产方案如下（注：每月以30天计）：表3-1标准乳成分生产品种预计月产量预计日产量凝固型酸奶1200吨/月40吨/天搅拌型酸奶1800吨/月60吨/天总计3000吨100吨3.2 产品配方根据对当地的市场做充分的调研得出：酸奶的主要包装形式有即时装（125ml）、经济型（300ml）两类，根据主要销售地区和对象分配各种包装形式与口味的实际产量。一期工程主要以生产凝固型酸奶和部分搅拌型酸奶为主，具体口味的产量根据市场份额的需求来定。一、凝固型（1）草莓酸奶表3-2 凝固型草莓酸奶配料表品目用量品目用量全脂鲜牛乳全脂鲜牛乳85%糊精1.5%蔗糖酯0.4%草莓香精0.05%柠檬香精0.001%卡拉胶0.5%蔗糖7%甜菜红色素适量水余量菌种0.3%（2）黄桃酸奶表3-3凝固型黄桃酸奶配料表品目用量目品用量全脂鲜牛乳全脂鲜牛乳85%姜黄色素0.15ml/kg黄桃香精0.05%蔗糖7%鲜黄桃块3%卡拉胶0.5%水余量菌种0.3%二、搅拌型（1）草莓酸奶表3-4搅拌型草莓酸奶配料表品目用量品目用量全脂鲜牛乳全脂鲜牛乳85%糊精1.5%蔗糖酯0.4%草莓香精0.05%柠檬香精0.001%卡拉胶0.5%蔗糖7%甜菜红色素适量水余量菌种0.3%（2）黄桃酸奶表3-5搅拌型黄桃酸奶配料表品目用量品目用量全脂鲜牛乳全脂鲜牛乳85%姜黄色素0.15ml/kg黄桃香精0.05%蔗糖7%鲜黄桃块3%卡拉胶0.5%水余量菌种0.3%3.3 工艺流程确定3.3.1 凝固型酸奶的生产工艺鲜牛奶标准化均质杀菌冷却接种搅拌灌装封口发酵冷却后熟 辅料3.3.2 搅拌型酸奶的生产工艺鲜牛奶标准化均质杀菌冷却接种发酵搅拌灌装封口冷藏后熟酸乳检测出厂分销 菌种 果料香精3.4 工艺论证3.4.1 工艺要点（1）净乳温度65-70，杀菌温度72-75，均质压力大于100帕；（2）杀菌温度95，保温大于10分钟；（3）培养温度42，接种后搅拌10分钟；（4）静止培养42-43至滴定酸度80终止发酵；（5）冷却至18-25；（6）包装环境符合清洁作业区要求（空气落菌数小于30个/15分钟 大肠杆菌不得检出），包装机用热水及过氧乙酸杀菌3。注意：杀菌过程中发酵设备的管道中残留有化学物质，微生物或发酵设备管道中过热均会影响发酵过程的顺利进行和酸乳产品的质量。3.4.2 工艺论证与说明酸奶质量上出现的问题与某些工艺环节控制不当有关。以下主要从原料乳、杀菌和发酵等几个方面进行探讨，通过改善加工工艺条件来提高酸奶的品质。(1) 对原料乳的质量要求：原料乳是生产的第一要素。只有优质的原料作保证，与先进的加工工艺及设备相结合，才能确保生产出高品质的产品生产酸奶用的原料乳品质比一般乳制品加工的原料乳要求高，除按规定验收合格外，还必须满足以下：总乳固体不低于 11.5%，其中非脂乳固体不低于 8.5%，否则将会影响发酵时蛋白质的凝胶作用，直接决定酸奶的凝固状态。不得使用含有抗生素或残留有等效杀菌剂的奶。一般乳牛注射抗生素后 4天内所产的乳不得使用，因为常用的发酵剂菌种对于抗生素、残留杀菌剂以及清洗剂非常敏感，它们将直接影响到发酵剂的活力，致使奶液不凝固或酸度低。牛奶中抗生素残留量越高，发酵酸度就越低，也就越不易凝结。因此，用于生产酸奶的原料生奶要经过严格的抗生素试验和酸奶小样的发酵试验，从而保证不合格的生奶不进入生产流程。患有乳房炎的牛乳不得使用，否则会影响酸乳的风味和蛋白质的凝胶力。用于制作酸奶的鲜牛奶含菌数应不大于 5.010个 /mL，经灭菌消毒后的细菌总数应不大于 3.010个 /mL。(2) 原料乳的标准化：根据所需酸奶成品质量的要求，对乳的化学组成进行改善，从而使可能存在的不足得以校正，保证各批次的产品质量稳定一致。一般情况下，乳固体为 12%的原料乳可以生产出品质较好的酸奶。(3) 加糖量对酸奶质量的影响：我国生产的酸奶一般都是加糖型酸奶，原料乳的加糖量为 8%这样的酸奶比较适口。加糖的目的是将酸奶制作成一种甜中有酸、酸中带甜的产品，以适应消费者的口味，同时还可提高酸奶的黏度，有利于酸奶的凝固。酸奶中蔗糖的添加量一般应低于 12%，蔗糖浓度过高，会对乳酸菌产生抑制作用。(4) 杀菌温度的控制：制作酸奶要求除达到一般的杀菌目的，为酸奶发酵剂创造一个含菌少、有利于培养的环境条件外，同时要求使全部的乳清蛋白变性，提高奶液中蛋白质的水合能力，以获得硬度和稳定性良好、乳清析出少的酸奶。杀菌温度一般采用 9095、5min10min或 85、3min，这是处理酸奶的理想温度，此条件下的乳清蛋白变性率可以达到 85%或更高些。(5) 发酵剂菌种构成对酸奶质量的影响：保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌共存时，利用共生作用可以使发酵产酸作用大大加快。但由于所选择的菌株不同或混合比例的不同，而表现出酸奶的产酸强度与酸化能力有显著的差异。影响球菌和杆菌比例的因素之一是培养温度。在 40培养时,球菌和杆菌的比例大约为 41，而在 44时约为 12。因此在酸奶生产中，以 2%3%的接种量和 3h5h的培养时间，达到球菌与杆菌的比例为 11，此条件最适宜接种和培养，其发酵温度为 43。(6) 发酵剂的添加量对酸奶质量的影响：在发酵剂菌种活力良好的情况下，通常采用的接种量为1%4%，最适接种量为 2%。若接种量过大 (如5%)，则产酸过快，反而易造成凝乳中蛋白质脱水收缩现象，使乳清析出较多。(7) 发酵温度与发酵时间对酸奶质量的影响：发酵温度与时间对乳酸菌的增殖与产酸影响极为重要。生产实践表明，如果发酵时间过短,则酸奶组织柔嫩，风味差；如果发酵时间过长，造成酸度高，乳清过量析出，风味也不佳。通常所说的发酵温度范围是 4245，发酵时间为 3h5h，在实际生产中，取中间值较为理想。(8) 冷却速度与贮存温度对酸奶质量的影响：发酵是生产酸奶的重要工序之一，而发酵终点的确定是其关键技术。在生产中可以采用以下方法判定发酵终点：每隔 0.5h进行抽样检测，通常情况下，酸度达到 70T时，即可认为已达到了发酵终点。严格做好生产记录，在同等条件下参考以前的生产经验，控制发酵时间。每隔一定的时间，由经验丰富的人员进行抽样观察，若酸奶的流动差，有微小颗粒出现，则可判定已到达发酵终点。发酵结束后，将酸奶从发酵室移出，应立即进入冷库中冷却。在冷却过程中，必须掌握适宜的冷却速度。当冷却过快时，蛋白质肽链因收缩过快而断裂，使得酸奶蛋白质亲水性降低，乳清析出；当冷却过慢时，也会使产品变酸。其最佳的冷却条件是，在 1h1.5h内将酸奶的温度降到 1015。由于保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌的最低生长温度分别为 22和 20，当温度降至 10以下时，乳酸菌的生长活力很低；而在 5左右时，酸奶的酸度变化就已经很微小了。冷库温度应保持在 5以下，并尽量防止温度的波动与机械的振动。酸奶在冷库中最好要存放 12h48h，然后再分发到各地销售，以保持酸奶凝块的稳定性。同时，通过冷藏后熟，还会产生很多风味物质，使酸奶的口味更加丰满4。第4章 物料衡算根据工厂设计规模、产品方案，通过物料平衡计算，可确定单位时间生产过程中主要原辅料的需求量以及水、蒸汽、能源等流量与耗量，据此就可以计算出全年主要物料、包装材料的采购运输和仓储容量。同时通过物料衡算，还可以根据计算数值经济合理地选择生产设备，并进行车间的工艺布置和各工序劳动力的安排，也是进行经济分析不可缺少的根据。搅拌型和凝固型因所需原料乳浓度相同，按计计划生产凝固型酸奶1200吨/月、搅拌型酸奶1800吨/月计。每天原料耗用量（/天）=单位产品原料耗用量（/t）日产量（t/日）每天各辅助材料耗用量（/天）=单位产品辅助材料耗用量（/t）日产量（t/日）每天包装材料耗用量（张/班）=单位产品包装材料耗用量（张/t）日产量（t/日）（1+2%损耗）每天外包装材料耗用量（箱或包/班）=单位产品外包装材料耗用量（箱或包/t）日产量（t/日）以上仅指一种原料生产一种品种时的计算方法。如果一种原料生产两种以上产品，则需分别求出各产品的用量，再汇总求得4。4.1 原辅料衡算根据前面配方可计算出每月产量如表4-1表4-1原辅料月用量类型鲜牛奶（吨）蔗糖（吨）卡拉胶（吨）菌种（吨）果料（吨）水凝固型10208463630余量搅拌型153012695445余量表4-2总原辅料用量名称总用量（吨）鲜牛奶2550蔗糖210卡拉胶15菌种90果料75所需包装容器数量约：凝固型酸奶杯（120001000000） /125=96，000，000个搅拌型酸奶杯（90001000000） /125=72，000，000个搅拌型酸奶经济包装屋顶包（90001000000）/300=30，000，000个所需纸箱数量约：12000000+900000021，000,000个表4-3日生产的包装个数名称数量（个/天）凝固型酸奶杯装320000搅拌型酸奶杯装240000搅拌型酸奶经济包装屋顶包3000004.1.1 原料乳成分表4-4原料乳成分乳脂肪蛋白质乳糖灰分水分非脂乳固体3.6%3.2%4.7%0.7%87.8%8.6%4.1.2 标准乳成分脂肪含量：F标10003.6 %M10.01%/1000M13.3%非脂乳固体：S标F标/R8.6 %表4-5标准乳成分乳脂肪非脂乳固体水分3.3%8.6%88.1%4.2 标准化计算4.2.1 乳脂肪（F）与非脂乳固体（是）之比R原料乳：R0F0 /S03.6%/8.6%0.4186成品：RF/S27%/30%0.3857标准化的方法：由于R0R，说明原料乳中的脂肪含量偏高，需要标准化使之平衡。原料乳中的脂肪含量过高，所以要把部分原料乳进行分离，分离出的脱脂乳要加入原料乳中使它达到标准乳要求，而分离的稀奶油则另用容器贮存。4.2.2 稀奶油及脱脂乳中的非脂干物质的计算设定：当预热温度为40时，脱脂乳含脂肪 F1= 0.01%；稀奶油含脂肪 F2=40% 脱脂乳中非脂乳固体：S1100-F1/100-F0S0100-0.01/100-3.68.6%8.92% 稀奶油中非脂乳固体：S2100-F2/100-F1S0100-40/100-0.018.6%5.16%4.2.3 每吨原料乳应添加的脱脂乳（M1） M1F0-RS0 /RS1- F1100082.50kg4.2.4 制（M1）脱脂乳需要分离原料乳（G）设：分离（Gkg）原料乳可得到(M1kg)脱脂乳和(M2kg)稀奶油根据脂肪含量守衡可知。GF0M1F1M2F2 82.500.01%+ M240%G3.6% 且 GM1M2 82.500.01%+ M240% （82.50M2）3.6% 可知：M28.14kg G90.64kg4.3 车间物料平衡计算以生产一吨奶成品为基准进行计算：（1）1000kg酸奶成品罐装前的质量。检样、灌装（损失率按 0.8%计算）： （2）生产1008.06kg酸奶中需要标准化乳的量为： 1008.0680%806.45kg（3）标准化乳经均质、杀菌（损耗按 0.4%计算）：（4）标准化乳经输送、冷却、贮存（损失率按 0.2%计算）： （5）所需原料乳的量为（标准化损失率按0.75%计算）： 一吨标准乳所对应的原料乳：1090.64：1082.50=x：1 x=1.01吨第五章 热量衡算乳品工厂热交换设备主要用于原料乳的冷却、加热和杀菌等操作。在原料乳的加工过程中，主要有以下四种杀菌形式：(1)低温长时杀菌法，即63，保温30min；(2)中温瞬时杀菌法，即72-75，保温15s；(3)高温短时杀菌法，即85-95，保温5 -10min；(4)超高温瞬时杀菌法，130-150 1-5s5。目前，纯牛奶生产上多采用中温瞬时杀菌法，经长期实践证明，效果良好；超高温瞬时杀菌不但使牛乳杀菌后处于无菌状态，而且还能保持牛乳原有的营养成分，但由于设备成本高，未能得到广泛应用。而酸奶系列产品生产上多采用高温短时杀菌法，效果较好，且应用十分广泛。5.1 热交换设备传热过程乳品加工中的预热、杀菌、冷却、浓缩等操作，其目的各不相同，而其实质都是较热的物体将热量传递给较冷的物体，这种过程称为热交换过程或传热过程。传热设备称为热交换器或换热器，用于杀菌时称为杀菌器。参与传热过程的两种流体称为载热体(或介质)，放出热量的热流体称为热载体(或加热介质)，而温度较低、接受热量的冷流体称冷载体(或冷介质)。牛乳的杀菌设备中，蒸汽或热水是热载体，牛乳是冷载体。 我们现在使用的热交换设备属于间接热传递方式，即热载体通过传热壁将热量传递给冷裁体而实现的。5.2 原料乳冷却阶段热量计算将乳冷却是获得优质原料乳的必要前提。刚挤下来的乳，温度约36，一般要冷却到4左右。现将原料乳冷却阶段的热量变化计算如下10： Q=V c t =5000 /103 1020 3.95 103 32/1000 =644640KJ/h5.3 预热、均质阶段热量计算相同处理能力板式热交换器(5000L/h)用于乳的热处理6。 其温度变化如下：（1）通过热交换使进入的冷乳从4预热到75，可利用部分冷凝水的能量；（2）巴杀后的乳于75离开热交换器，进行均质，然后通过热交换使其加热到 90；（3）然后用冷水使乳从90冷却到20-30，灌装。 计算如下： （1）4-75(热交换)得到的热量为：71 5000 3.95 1.02=1430295 KJ/h（2）75-90(热交换)得到的热量为：15 5000 3.95 1.02=302175 KJ/h因此总的热负荷为：1430295 + 302175 = 1732470 KJ/h第6章 主要设备选型6.1 设备选型说明6.1.1 设备选择依据物料计算是设备选型的依据，选择设备时要注意四点：（1）根据每一品种单位时间(h或min)产量的物料平衡情况和设备生产能力来确定所需设备的台数。（2）几个生产中的关键设备，除按实际生产能力所需台数的设备外，还应考虑备用设备。（3）以便后道工序的生产能力要略大于前道，不至于生产能力不够，导致物料积 压。（4）选择设备应考虑下列原则 满足工艺要求，保证产品的质量和产量。 应选用较先进，机械化程度较高的设备。 充分利用原料，能耗少，效率高，体积小，能一机多用。 应符合卫生要求，故而多应用不锈钢材料。 有合理的自动控制系统,控制温度、压力和真空度，时间、速度、流量等工艺参数7。6.1.2 设备选择（1）储奶罐型号：DHL-L工作参数：容量5000L，功率1.1kw，转数36r/min因为一天要处理原料乳的量所以需要三个储奶罐（2）高压均质机型号：HOMG-Q5000-P25工作参数: 流量5000l/h功率25Mpa按一天的处理量需要1台（3）板式换热器型号：DN50H工作参数：流量5T/h按日生产工艺流程需要3个板式换热器（4）奶泵型号：BAW-150工作参数：流量5t/h，转速2840r/min，功率1.5kw按奶泵处理奶的能力，按流量选择，供需10个奶泵（5）发酵罐简单介绍：发酵罐-广泛应用于乳品、食品饮料、制药、化工等行业的发酵，容量20t按一天的生产量，需要8个发酵罐。（6）酸奶自动填充包装机 塑杯全自动灌装封口机型号：FGYQ-10型工作参数：10000杯/小时因为有两个班组，每个班组大概生产量批成品，按成品包装需求量仅需要2台塑杯包装机。 屋顶型纸盒灌装机型号：WDB-2000工作参数：耗电量14.5kw，冷却水50f/ 10,2.0gpm/7.6包装速度：2000box/h for 250, 500ml；1000box/h for 1000ml因为有两个班组，每个班组大概生产量批成品，按成品包装需求量仅需要一台屋顶型包装机。（7）巴氏杀菌机型号：YB50-YBBSJ参数：灭菌时间1040min灭菌温度6595 蒸汽压力14kg耗气量0.51.0m3/h整个工艺流程中只需要一台巴氏杀菌机。6.2 设备选型列表表6-1设备选型列表设备编号名 称规格及技术数据数 量功率E101奶泵10T/h101.5kwE102双联过滤器10T/h1小于10kwE103脱气罐10T/h110kwE105流量计10T/h110kwE106净乳机10T/h110kwE107板式换热器5T/h335kwE108奶仓50000L11.5kwE201奶罐5000L21.1kwE202高速搅拌缸1500L145kwE203温度保持柜2000L11.8kwE205均质机10T/h10.18kwE206发酵罐5000L32kwE207发酵罐2000L41.5kwE303缓冲罐10000L22.2kwE304齿轮泵10T/h715kwE401成品缓冲罐2000L25.5kwE404发酵罐1000L11kwE405果料罐600L10.75kwE501海斯亚包装机15T/h115kwE502中亚包装机酸奶FG YQ-10115kwE503屋顶包包装机10T/h114.5kwE601CIP酸碱罐5000L22.2kwE602清水罐600L10.75kw第7章 公共系统与辅助部门7.1 生产及辅助车间设施7.1.1 化验室用于对抽查产品进行感官评定、理化检测、微生物检测,是保证产品质量必不可少地过程，将化验室建在办公楼上，对产品质量从原料进入到车间成品入库进行全过程检测、控制，需要面积为65m2左右，在办公楼中通盘考虑。7.1.2 冷库本冷库设计为一高温库、低温库两个，高温库供没有来得及加工的蔬菜备用储藏，温度为010，低温库为储藏加工成品，库温为18以下9。低温冷库为主要冷库，设计容量为2500t，面积为1800m2，采用钢结构大棚，顶部为平顶，高6000mm，设计为一层，外包金属彩瓦，库温18。7.1.3 锅炉房从工厂卫生的角度考虑，锅炉房应建在对生产车间影响最小的位置，即厂区西北角， 其满足以下要求：（1）在该地区全年主导风向的下风向。（2）靠近用汽负荷中心。（3）有足够的煤和灰渣堆场。锅炉房的具体建设方面，采取钢筋混凝土结构，门向外开；其与相临的建筑物的间距应符合防火和卫生标准，其必须在通风、采光、防潮等方面也要满足要求。7.1.4 机修、配电车间为适应生产扩大的需要，留有适当的变电设施的土建余地。分配电装置和启动控制设备采取防水汽、防腐蚀措施。机修车间设在与包装材料库的对面，相隔一条马路，与主要生产车间保持了适当的距离，使它既不相互影响，又联系方便。在车间中还需要考虑一个小的机修间，主要作为设备小配件、零星维修使用。7.1.5 包装材料