日产10t婴儿配方粉的乳粉工厂设计.doc

黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计） i 日产 10t 婴儿配方粉的乳粉工厂设计 摘 要 本设计主要是进行日产量为 10t 婴儿配方粉的乳粉工厂设计。整个设计充 分考虑了目前的经济状况和今后发展的需要，从节能的角度出发选择设备。生 产流程充分考虑到机械化、自动化水平，技术上先进、可靠，布局上合理、规 范。对生产车间进行了物料和能量衡算，对车间的工艺设计和设备选型也进行 了计算，特别采用了三效降膜蒸发器，大大节约了能源，并且单独设计了喷雾 干燥塔。同时，对水、电、汽的用量也进行了估算。 本论文根据乳粉厂设计的要求，利用 Auto CAD 绘制婴儿配方粉乳粉厂工 艺流程图、乳粉喷雾装置平面布置图，严格地对设备进行初步选型，以求达到 现代化、合理化生产的目的，并为日后建厂提供可靠数据和有力的依据，也为 将来改建、扩建厂房打下坚实基础。 关键词：婴儿奶粉，配方，工厂设计 Design of Infant Formula Milk Factory with Daily Output 10 Tons Abstract In this paper, in accordance with the requirements of food plant design, rendering the use of infant formula Auto CAD milk powder plant process diagram, plant layout surface materials and strictly carry out a preliminary selection of equipment to achieve modernization, the purpose of the rationalization of production and build for the future plant to provide reliable data and sound basis for future expansion into a plant to lay a solid foundation. The design for the main output is 10 tons of infant formula milk powder plant design. Conducted a workshop on the production of materials and energy balance of plant design and equipment selection process have also been calculated, in particular the use of a triple-effect falling film evaporator, a significant saving of energy, and separate the design of the spray-drying tower. At the same time, water, electricity and gas usage and costs were estimated. The design takes full account of the current economic situation and future development needs, from the point of view of energy-efficient equipment options. Into production processes to take full account of the mechanization, automation level, technically advanced, reliable, reasonable layout, specification. Keywords: infant milk；fill a prescription；factory design 目 录 摘 要 .i Abstract.ii 第 1 章 前言.1 1.1 立题背景.1 1.2 我国乳制品加工及消费的概况.1 1.3 乳品工业概貌.2 1.4 婴儿配方粉的发展前景.3 1.5 项目建设的必要性及目的意义.3 1.6 设计内容.4 第 2 章 设计方案说明.5 2.1 工艺流程.5 2.2 工艺要点论证.5 2.2.1 收奶系统.5 2.2.2 预处理及贮奶系统.7 2.2.3 配料系统.8 2.2.4 浓缩系统.9 2.2.5 喷雾干燥系统.10 2.2.6 包装系统.13 2.2.7 CIP 系统 .13 2.3 婴儿配方乳粉的配方设计.14 2.3.1 牛乳与人乳主要营养成分差别.14 2.3.2 婴儿配方乳粉的设计原则.14 2.3.3 本设计选用的婴儿配方粉的配方.15 第 3 章 物料衡算衡算及水、电、汽估算.16 3.1 物料衡算.16 3.1.1 原料乳成分.16 3.1.2 成品乳成分.16 3.1.3 物料衡算.16 3.2 水、电、汽的消耗量.17 3.2.1 生产车间耗水量.17 3.2.1 蒸汽消耗量.17 3.2.3 耗电量.18 第 4 章 主要设备选型.19 4.1 选择设备的原则.19 4.2 主要设备选型.19 4.3 设备的安装和调试.20 第 5 章 主车间平面设计说明.22 5.1 布置原则.22 5.1.1 厂址的选择原则.22 5.1.2 主车间的布置原则.23 5.1.3 收奶、化验、仓库等生产性辅助措施.23 5.1.4 车间生活设施.23 5.2 仓库的设计.24 5.2.1 原料仓库的设计.24 5.2.2 包装材料仓库的设计.25 5.2.3 成品库的设计.25 第 6 章 成品的质量标准.26 6.1 产品的感官指标.26 6.2 产品的理化要求.27 6.3 产品卫生指标.28 第 7 章 生产结束后期处理.29 7.1 设备的清洗.29 7.1.1 巴氏杀菌器的“热组件”的 CIP 程序.29 7.1.2 管路系统，罐和其他不带受热面的设备的 CIP 程序 .29 7.1.3 喷雾干燥塔的清洗.29 7.2 乳品厂废水的控制.29 第 8 章 劳动组织.31 8.1 基本劳动制度.31 8.2 乳粉车间人员编制.31 8.3 辅助生产工人编制.32 8.4 管理人员编制.32 第 9 章 土建、防火、卫生.33 9.1 结构形式.33 9.2 门窗、墙面和顶棚.33 9.3 更衣室、厕所和浴室.33 9.4 内外墙面.33 9.5 顶棚.33 第 10 章 经济技术分析.34 10.1 全厂总投资.34 10.1.1 设备投资估算.34 10.1.2 全厂总投资预算.34 10.2 产品成本核算.34 10.3 投资回收期.34 结 论.35 参考文献.36 致 谢.37 黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计） 1 日产 10 吨婴儿配方粉的乳粉工厂设计 第 1 章 前言 1.1 立题背景 婴幼儿是处于特殊生长发育阶段、具有特殊营养需求的一类群体。一方面， 婴幼儿由于自身代谢系统尚未完善，不仅营养的摄人要求全面均衡，而且具有与 成人不同的特点；另一方面，婴幼儿处于一生中身体生长和智力发育最为迅速的 时期，按体重计算营养需要是成人的 3 倍以上，并且在这一关键时期营养素摄入 的数量和质量将对其未来形成重大的影响，关键营养素的缺乏与不足，将造成终 生无法挽回的结局1。 母乳是婴儿最完美的天然食物，对婴幼儿而言，没有一种营养品比母乳更优 越。母乳喂养是为婴幼儿生长发育提供营养的最佳方法，因此，世界卫生组织 (WHO)提倡婴幼儿出生后至少进行 6 个月的母乳喂养，以保证婴儿的健康生长、 提高免疫力和预防传染病。 但是，母亲因为个人、文化、经济和健康等因素不选择人工喂养的情况也广 泛存在，工业化的母乳替代品婴幼儿配方奶粉的研究开发就备受关注，形成 了一个巨大的产业。婴幼儿配方奶粉又称母乳化奶粉，是一种以牛乳(或羊乳)为主 要原料、通过调整组成成分模拟母乳的婴幼儿配方食品。作为人工喂养婴儿的主 要食品，婴幼儿配方奶粉应能提供适合于婴幼儿的营养，满足其正常生长发育的 需求2。 1.2 我国乳制品加工及消费的概况 根据2004 年中国奶业年鉴的统计，截至 2003 年我国乳品加工企业有 1500 余家，其中年销售额 500 万元以上的有 359 家，上亿元的有 12 家。随着近 年来我国乳品加工业体制改革和技术改造力度的加大，通过产业化经营的实施也 成就了一批有实力的奶业集团，初步建立起一些知名品牌。如上海光明、内蒙古 的伊利和蒙牛、北京三元、黑龙江完达山等。有四家上市公司，分别是伊利股份 (600887.55)、光明乳业(600597.55)、三元股份(600429.55)，蒙牛乳业 (2319.HK)。 伴随着市场容量的扩张，中国乳品加工企业呈现出四大特征:一是各乳品企业加紧 黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计） 2 奶源基地建设，掀起新一轮的“圈地”热潮；二是产品结构大调整，主流产品由奶 粉转为液体奶；三是大型企业的市场地位进一步加强，对地方上的中小企业带来 巨大的竞争压力；四是企业间联合与并购现象越演越烈，整合能力急需提高。总 之，中国目前的乳制品企业可以说是鱼龙混杂、诸侯割据，随着竞争的加剧和行 业规范的逐步完善，乳品企业面临着新一轮的洗牌。我国的乳品消费受居民收入、 消费习惯、营养知识、城市化水平等多方面因素的影响，整体消费水平不高。消 费特征是主要集中在城市，人均消费量较低，中小城镇市场潜力大。目前，中国 的原奶产量大幅度增长，全国大中城市乳品供应充足，但因为农村居民乳品消费 量小，而农村人口又占全国总人口的 70%74%，这样全国乳品人均消费量就较 低。从消费群体来看，主要是儿童和老年人，作为一种营养品，造成这种消费群 体的重要因素还是居民的收入，可以说，收入的增长构成了未来中国乳品生产和 消费进一步发展的重要力量3。国家统计局的资料显示，目前奶及奶制品消费的 有效人口只有 2 亿多。根据2004 年中国统计年鉴 ，城镇居民人均每年用于乳 品消费的支出为 124.7 元左右，为 2003 年城镇居民平均可支配收入的 1.4%，并且 乳制品支出仅占食品支出的 5%。在国务院批准发布实施的中国食物与营养发展 纲要(20012010)中，奶业为优先发展的三个重点食物领域之一。根据目标要求， 到 2010 年中国人均乳类占有量将达到 16kg，其中城市居民为 32kg，农村居民为 7kg，总产量达到 2600 万吨4。有专家预计，中国奶类产量将在 2015 年达到 2000 万吨，2030 年达到 7000 万吨。由此可见，今后一个时期中国奶业会呈现快速、 健康的发展势头。 1.3 乳品工业概貌 国外乳粉产品的情况分析 (1) 世界主要的乳粉生产国家：2000 年奶油、脱脂 粉、干酪素的耗奶量是 9200 万吨（脱脂粉 450 万吨），全脂乳粉耗奶 2000 万吨 （产量 300 万吨），分别占总奶量的 15%和 2.4% 。全脂乳粉主要用途是为鲜奶 供应不足的地区和国家提供奶源，以中国、巴西、俄罗斯对全脂乳粉的需求量最 大。对全脂乳粉的需求量在过去的 5 年中平均以 3.2%的速度增长，并且预计在今 后几年中以 2%3%的速度增长。脱脂粉用于焙烤工业中用来改善面包的质地和 黏合力，也广泛用于蛋糕和饼干等健康食品和低脂食品中。 黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计） 3 （2）世界乳粉的主要流向和分配：自 20 世纪 80 年代开始，脱脂乳粉在乳粉 中的份额呈稳步上升趋势，生产的绝对量也逐年递增。国内已有乳粉厂 500 多家， 乳粉的种类以全脂乳粉、全脂甜乳粉、脱脂乳粉为主。相对而言，其他配方粉的 生产量和销售量较小。随着人们生活水平提高，对营养和保健方面的要求越来越 高。传统的乳粉品种已不能满足人们的需要，乳粉的种类越来越多，特别是婴儿 乳粉的需要量在直线上升。 （3）目前婴儿配方奶粉已发展成为一个全球性重要婴儿食品产业。近年来， 随着我国居民收入的增长和生活水平的改善，高档婴儿配方奶粉市场以每年 13%16%的增长速度迅速发展，正在取代日本成为仅次于美国的全球第二大高档 婴儿配方奶粉市场。据专家估算：我国每年大约有 1700 万新生婴儿，假设其中的 20%需要用奶粉喂养，每年就需要婴幼儿奶粉 30 余万吨。中国市场潜力巨大，因 此成为婴儿配方奶粉厂商的必争之地5。与欧美相比，我国婴幼儿配方奶粉的研 究和开发起步较晚，20 世纪 80 年中期研究出了以乳为基础、调整了乳清蛋白含 量的“婴儿配方乳粉 II”，由此开始，国内婴幼儿配方奶粉方面的研究才算真正地 开展起来，出现了从婴儿到幼儿等一系列的配方奶粉产品，使我国婴幼儿配方奶 粉的研究和开发逐渐跟上国际水平，但在高档配方奶粉市场的占有率比例较低。 1.4 婴儿配方粉的发展前景 中国奶粉市场，尤其是婴幼儿配方奶粉的需求增长速度较快，其中高档婴儿 奶粉市场销量每年以两位数的速度增长。我国现在一年的婴幼儿奶粉产量仅 15 万 吨左右，庞大的新生儿消费群体孕育着中国婴幼儿奶粉巨大的市场空间。 20082010 年将是一个生育高峰，中国有望取代日本，成为仅次于美国的世界第 二大婴幼儿配方奶粉市场6。 1.5 项目建设的必要性及目的意义 大学四年的全面学习，包括基础知识和专业知识，使我在离开学校，走向社 会之际，有了一定的基础应用技能。本设计是将学到的知识应用到实践中来。在 独立完成这个设计的过程中，一方面巩固学到的知识，另一方面通过查阅，整理 资料增加认识和科研技能，同时，进一步熟悉工厂的生产工艺流程，培养了我理 论联系实际的能力，锻炼了我走向工作岗位应有的独立工作能力。 黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计） 4 众所周知，乳粉工业是食品工业的重要行业之一。无论从满足人民日渐提高 的生活需要，促进农牧生产方面，还是加速国民经济的发展，乳粉工业都具有举 足轻重的地位。乳粉营养丰富，是对人体健康最有益的食品之一，尤其对促进儿 童健康成长更有突出的作用。长期以来，婴幼儿奶粉市场一直被国外品牌垄断， 如惠氏、美赞臣、雅培、雀巢、多美滋等。全球排名前 100 名的乳品企业已经有 20 多家进入中国，进口品牌的产值已占我国乳品市场的 13。相比之下，国内品 牌在婴幼儿配方奶粉研制上起步比较晚，产品研发能力相对较弱。国内婴幼儿奶 粉市场上以完达山、伊利为代表的国产品牌与多美滋、美赞臣、惠氏为代表的国 外奶粉竞争激烈。所以国内有必要建立大规模乳粉生产厂，注重品牌及质量，能 够让消费者喝到放心的奶粉，并与国外的大品牌形成良性竞争，促进国内乳粉行 业迅速发展。 1.6 设计内容 a.奶粉厂的工艺流程及论证。首先根据目前生产工艺存在的不足，设计改进工 艺流程；其次对于新设计的工艺流程进行论证。 b.配方奶粉的物料衡算以原奶及成品的指标为依据进行物料衡算，衡算的数 据作为设备选型及能源配备的依据。 c.主要设备热量衡算及设计包括浓缩系统的设备选型、热量衡算；喷雾干燥塔 的热量衡算及设计。 d.主要设备选型包括奶槽车、奶仓、受奶槽、奶泵、换热器（包括冷却器、 预热器） 、储奶罐、分离机、三效降膜蒸发器、喷雾干燥塔、包装机等。 e.劳动组织设计 f.土建、防火、卫生设计 g.经济技术分析 黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计） 5 第 2 章 设计方案说明 2.1 工艺流程 原料乳验收检验过滤净乳贮存（4左右）预热标准化配料 均质巴氏杀菌(80 /15s) 贮存浓缩喷雾干燥冷却筛粉与晾粉 包装入库检验出厂7 2.2 工艺要点论证 2.2.1 收奶系统 设计为每日收奶两次，收奶时间为 2h,收奶能力为 15t/h。原料乳中农药残留、 抗生素、重金属、黄曲霉毒素含量应符合国家规定，同时要结合我国规定生鲜牛 乳收购的质量标准，包括感官指标、理化指标及微生物指标。牛乳挤出后立即冷 却至 4以下，并且一直保持这一温度直至送到乳品厂。如果在这一期间冷却环节 中断导致乳温升高，牛乳中的微生物就开始繁殖，随着微生物的生长繁殖，出现 各种代谢产物和酶类。虽然以后的冷却将阻止这一进程，但牛乳的质量已经受到 损害，细菌数增高，同时各种代谢产物及酶类将影响终产品的质量。原料奶用奶 桶或保温奶罐车运送至乳品厂，无论哪种运送方法要求都是一样的，牛奶必须保 持良好的冷却状态并且没有空气进入。奶槽车及其输奶软管应消毒清洗，从奶挤 出后到加工前所经历的时间不能超过 24 小时。与储奶冷却缸的出口应连接紧密、 无渗透，输奶时应避免空气泵入奶槽车。不合格的拒收并退回；合格的通过奶泵 经过滤打入生奶仓，4下储存8。 鲜奶15从奶站用保温奶槽车运进厂后，首先按收购质量要求进行检验，把 合格乳与不合格乳分开。收奶时采用地磅对奶槽车整体计量。鲜奶经旋流除沫器 后，被泵送粗过滤（100 目） ，经板式冷却器降温至 24后，进入室外储生奶 罐储存。收奶采用自吸式奶泵，考虑到转换与奶槽车连接等工作对收奶速度的影 黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计） 6 响，在旋流除沫器前配置了 2 条与奶槽车的接口。 收奶验收标准： (l)采用健康母牛挤出的新鲜天然乳汁。(2)不得使用产前 15 日的胎乳和产后 7 日内的初乳。(3)原料乳不得含有肉眼可见的杂质。(4)具有新鲜牛乳的滋味和气味， 不得有外来的异味，如饲料味、苦味、臭味、涩味等。(5)为均匀无沉淀的流体， 呈浓厚粘性者不得使用。(6)色泽应为白色或微黄色，不得有红色、绿色或显著黄 色。(7)酸度不超过 18T，个别地区允许使用不高于 19T 的牛乳。(8)原料乳含脂 肪率应不低于 3.2%，总乳固体含量不低于 11.5%。不得使用任何化学物质和防腐 剂。(9)汞的残留量不得高于 0.01mg/kg。(10)原料乳在 15时相对密度为 1.032 土 0.02。(11)特级牛乳的细菌数50 万个/m1。甲级牛乳细菌数100 万/ml。 验收内容及检验方法： (1)感官评定 主要检测的是色泽、滋味和气味。通过直接目测法，观测原料乳的色泽。正 常的牛乳呈不透明的乳白色或稍带黄色。其中的乳白色是牛乳中的酪蛋白-磷酸钙 复合物的微粒子和微细的脂肪球对光线的不规则反射的结果。淡黄色是来自乳中 的胡萝卜素和叶黄素。通过专门人员的品评检测原料乳的滋气味。乳中由于含有 挥发性的脂肪酸及其他挥发性物质，所以牛乳具有一定的奶香，温度越高，香味 越浓。正常牛乳味微甜，因含有氯离子而呈现的咸味被乳糖、脂肪、蛋白质等成 分的调和作用所掩盖，一般不易察觉。原料乳中不得有外来异味，如饲料、苦味、 臭味、涩味等。 (2)乳汁密度的测定 通过相对密度的测定，可以初略地判断原料乳是否新鲜和是否掺水。乳中加 水会使密度下降，据实验，乳中每加 10%的水，密度约下降 0.003。 此外，刚挤出的新鲜牛乳，其密度要比放置 23h 后的乳的密度低 0.00080.0015(平均 0.001)，这是由于乳中部分容存的气体，在存放过程中逐渐逸 出以及部分脂肪凝固所致。测定牛乳的相对密度通常用牛乳比重计。测定时，读 取乳稠计上的刻度，并根据当时温度查相对密度换算表换算成 15下的相对密度。 (3)酒精实验 黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计） 7 酒精实验作为一种简便的牛乳酸度测定方法，可以迅速地判断牛乳的酸度。 牛乳中的蛋白质形成稳定的胶体溶液，当 pH 值达到等电点时，发生絮凝。因为酒 精是较强的亲水性物质，它可以使蛋白质胶粒脱水，造成絮状沉淀。因此，酒精 浓度越高，pH 越接近等电点，蛋白质越容易沉淀。一般用 72的中性酒精与原料 乳等量混合，正常牛乳不出现絮片时的酸度为 18T。以上三项均合格的方可送至 工厂，进行理化指标和微生物指标的检测。 (4)酸度测定 牛乳的滴定酸度即以酚酞做指示剂滴定 100ml 牛乳所消耗的 NaoH 的毫升数。 把消耗的碱量换算成牛乳乳酸的百分含量，也是滴定酸度的一种表示方法。此外， 以氢离子浓度表示的牛乳酸度叫做活性酸度，通常使用氢离子浓度的负对数(pH 值)表示。pH 值越低，氢离子浓度越高，酸度越大。正常牛乳的 pH 值为 6.6 左右。 (5)热稳定性实验 牛乳的煮沸实验用来确定牛乳蛋白质的稳定性，牛乳的酸度越高，越易发生 蛋白质的凝固。 (6)脂肪测定 测定牛乳含脂率可以知道牛乳中是否掺水，一般用巴布科克法来做检测。 (7)牛乳中抗菌物质的检测 一般用 TTC 法，检样如有抗菌物质，培养后，细菌不发育，不能使 TTC 还 原，检样无色；反之，则呈红色，可判定无抗菌类物质。 2.2.2 预处理及贮奶系统 2.2.2.1 脱气 乳刚刚被挤出后约含 5.5%7%的气体；经过贮存、运输和收购后，一般其气 体含量在 10%以上，而且绝大多数为非结合的分散气体。这些气体对牛乳加工的 破坏作用主要有:影响牛乳计量的准确度；使巴氏杀菌机中结垢增加；影 响分离和分离效率；影响牛乳标准化的准确度；影响奶油的产量；促使脂 肪球聚合；促使游离脂肪吸附于奶油包装的内层；促使发酵乳中的乳清析出。 在牛乳处理的不同阶段进行脱气是非常必要的。首先，要在奶槽车上安装脱 黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计） 8 气设备，以避免泵送牛乳时影响流量计的准确度。其次，是在乳品厂收奶间流量 计之前安装脱气设备。但是上述两种方法对乳中细小的分散气泡是不起作用的。 因此在进一步处理牛乳的过程中，还应使用真空脱气罐，以除去细小的分散气泡 和溶解氧。 2.2.2.2 净乳 考虑到杂质来源、杂质颗粒大小以及所处地点的具体条件，我们把过滤主要 分成以下三个阶段，把杂质由大到小逐步除去811。 （过滤前牛乳含有 1030ppm 的杂质）纱布过滤。主要是除去牛乳中混有的粗杂质。将消毒过的纱布折成 24 层让牛奶流过，一般是扎在奶桶口或受奶槽上，凡是将牛奶从一个地方送至 另一地方，从一个容器到另一容器，均需用纱布进行基本的过滤。但要注意纱布 的严格消毒。管内过滤器。安装在物料管内，利用不锈钢丝网去除牛乳中较细 杂质。通常选用的是双联式过滤器，它一般用在原料乳称重完后流往换热器冷却 的管路中，其体积小，价格低，效率高。离心式净化机净化。除去牛乳中极细 微的杂质，如空气中的尘埃、细胞鳞片、以及牛乳中卵磷脂、上皮细胞、白血球 等。 （净化后可达到只有0.1ppm 的杂质） 。 本设计采用在标准化过程中使用三用离心分离机同时进行净化。 2.2.2.3 巴氏杀菌 原料乳巴氏杀菌的目的有:(l)初步杀死大部分的细菌和致病菌，使超高温灭菌 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，酶促褐变等不良现象。(3)增加生产产品种类的灵活性，可 随意调整产品品种。系统包括巴氏杀菌机、分离机、均质、闪蒸。牛奶巴氏杀菌 温度为 85，保温 15s，热效率 90%，采用热水加热系统，蒸汽与热水间接加热。 冷却介质为 2的冰水。 巴氏杀菌设备：开机，将杀菌机中水升温至 95持续 510 分钟。待生 产消毒后，冷却系统进入待生产状态。生产开始奶顶水，结束后进连续生产状 态。结束水顶奶，完毕后生产任务结束清洗进行全套的清洗程序水冲洗无白 色奶渍后，结束。碱洗加入定量的碱液（23%） ，升温，当温度达到 75时，计 时 15 分钟后结束碱清洗。水冲洗将残留碱液冲洗干净，酸洗加入定量的酸液，升 温，当温度达到 70时，计时 15 分钟后结束，酸水冲洗，用清水将残留酸液冲洗 黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计） 9 干净降温关机，关闭蒸汽、压缩空气、电源等，停机。 2.2.2.4 冷却 冷却目的：提高原料乳的抗菌力，抑制细菌的繁殖。防止鲜乳的酸度迅 速提高，保持牛乳原味，从而保证产品质量。延长牛乳贮存时间，以便于生产 调度。冷却温度越低，贮存时间越长，但决不能达到乳的冻结点（-0.55） 。 2.2.3 配料系统 每批辅料在进厂后进行严格的验证检验，检验项目包括常规的理化指标和卫 生指标。使用前配料工人对每袋原料进行感官检查，结块、霉变、有异味、色变 的辅料拒绝使用。微量元素、维生素等小量辅料由化验室准确计量后按配比发放。 一般性辅料如乳清粉、糊精粉、乳清蛋白粉，可以按 M粉:M水=6：1 的比例直接 在化料罐中溶化，水温 4050，搅拌直到其完全溶解。 2.2.4 浓缩系统 牛乳是热敏性食品，热处理使蛋白质容易变性，所以浓缩工艺尽可能做到短 时、低温浓缩。如果不经浓缩直接干燥，将需要很大的喷雾干燥室，浓缩后再干 燥可以减小喷雾干燥室容积，这样就可以大大减小基建投资。考虑到乳粉质量问 题，浓缩对乳粉粒子物理形状有显著影响，如果不经干燥直接喷雾，则得到的乳 粉粒子会很轻很细，从而使乳粉冲调性显著下降。喷雾干燥的热能利用率很低 （35%50%） ，而多效真空浓缩设备的蒸汽是循环利用的，并且随效数的增加热 能利用率升高，从耗能经济角度来看，干燥前应先浓缩。 表 2-1 双效与三效主要技术参数对比1113 项目双效三效 生产能力：（约）1200kg/h36004000kg/h 蒸汽消耗量：（约）620kg/h800kg/h 冷却水消耗量：（约）12t/h21t/h 由于蒸汽总有损耗，所以蒸发器的效数不是可以无穷多下去，再加上处理量、 浓缩乳浓度以及浓缩时间等要求，所以实际生产中一般多选用双效和三效的浓缩 机，从表 2-1 的对比，我们选用三效。由于牛乳属热敏性物料，它在蒸发器中的 营养损失是相当大的，所以为了尽量缩短牛乳在蒸发器中的停留时间，以减少牛 乳的损失，对于乳粉生产来说多选用顺流降膜式蒸发器。 本设计采用管式降膜蒸发器，带 2 台蒸汽热压缩装置。 黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计） 10 表 2-2 三效降膜式蒸发器各效参数 I 效II 效III 效 蒸发温度705745 真空度 kPa698390 加热蒸汽温度817057 物料进口温度947057 物料出口温度705745 出料浓度%213048 已经标准化的牛奶送入蒸发器平衡罐内，通过离心泵，利用末效降膜室产生的二 次蒸汽预热，已预热的牛奶进入闪蒸器上部，与闪蒸器底部已杀完菌的牛奶产生 的闪蒸的蒸汽直接接触升温，将加热的牛奶送入杀菌器杀菌，杀完菌的牛奶进入 闪蒸器的底部，由于压力差的原因杀完菌的牛奶立即进行闪蒸，牛奶温度下降， 同时闪蒸过程中产生的二次蒸汽上升，进入闪蒸器上部，与进入闪蒸器上部的牛 奶进行热交换。杀完菌的牛奶进入 1 效降膜室顶部，通过分配器均匀分布在每一 根降膜管内壁，浓缩过程开始。 在降膜室内部，管内的牛奶，由于真空泵产生的真空，开始沸腾，牛奶从第 1 效降膜室下部由泵送至第 2 效，二次蒸汽夹带的牛奶进入与降膜室下部相连的 分离室进行汽液分离，二次蒸汽用于加热第 2 效降膜室，部分二次蒸汽通过热压 泵进行再压缩，作为 1 效的加热介质。牛奶在第 2 效降膜室内进一步浓缩，浓奶 从第 2 效降膜室下部由泵送至第 3 效，二次蒸汽夹带的牛奶进入与降膜室下部相 连的分离室进行汽液分离，二次蒸汽用于加热第 3 效降膜室，牛奶在第 3 效降膜 室内进一步浓缩，浓奶从第 3 效降膜室下部由泵送至喷雾塔的浓奶平衡罐，二次 蒸汽夹带的牛奶进入与降膜室下部相连的分离室进行汽液分离，二次蒸汽通过管