处理100t液态乳乳品厂设计毕业论文.doc

毕 业 论 文 （设 计）题目：日处理100t液态乳乳品厂设计学生姓名学 号专 业食品科学与工程班 级指导教师学 部答辩日期黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）任务书姓名学号专业班级毕业论文（设计）题目：日处理一百吨液态奶乳品厂设计毕业论文（设计）的立题依据随着乳品行业技术竞争的不断加剧，大批中小型液态乳生产企业都在着手进行技术改造和建设。本文以液态乳工厂建设项目的规划设计为背景，探讨了中小型液体乳加工企业建设项目的规划设计的理论与方法，促进中小型液态乳生产企业建设规划设计水平的提高。主要内容及要求本论文乳品厂设计的内容主要包括：工艺设计、工厂总平面设计、物料衡算、热量衡算、主要生产设备选择、环境保护、技术经济分析等。这些专业设计都要以市场需求，经济效益为主题，并按工艺要求进行设计。各部门密切合作，采用国内外先进技术，发挥集体的智慧和力量，共同完成液态乳工厂设计的任务。进度安排2011年11月10日选题2011年11月10日2012年5月19日接受指导老师的指导2011年11月10日11月15日拟定论文大纲11月16日11月21日搜集、查阅、整理相关资料2011年11月22日2012年3月20日初稿形成3月20日3月25日初稿审定3月26日3月30日第一次修改3月31日4月6日第一次审定4月7日4月15日第二次修改4月15日4月23日定稿4月24日5月18日论文评阅小组评审论文（设计）5月19日毕业论文（设计）答辩学生签字：指导教师签字：年 月 日日处理100t液态奶乳品厂设摘要本项目拟设计日处理100吨鲜奶，可同时生产酸牛乳、巴氏杀菌奶、UHT奶三种产品的液态乳生产车间。制定产品方案，设计生产工艺，进行车间平面设计，对乳制品加工过程中物料平衡、热量平衡进行计算，进行设备选型，水电汽平衡，劳动力平衡计算，对投产资本、利润等进行估算。本厂区总体设计合理，在生产车间中，各辅助设施分布于主车间整个四周，使整个设计紧凑，同时最大限度降低物料输送距离，节约能源。根据原料乳组成特点进行物料衡算，选择板式作为热交换设备，对原料乳冷却阶段和乳制品预热，均质、超高温灭菌等加工阶段进行热量横算，从而更大的节省了成本。综合考虑了生产工艺和经济技术等因素，对不同的生产设备进行选型；设计冷库、原辅材料库、化验室等辅助设施，对乳制品生产安全进行全程监控，确保乳制品安全性和质量稳定性。关键词：乳品厂；液态奶；设计Design of Dairy Plant with 100 Tons Fresh Milk Per DayAbstractA fluid dairy plant that handles the ability of 100 tons fresh milk per day and produces the yogurt,the pasteurized milk and UHT milk was designed. Develop solutions, design and production technology, graphic design workshop, the processing of dairy products in the course of the material balance, energy balance is calculated, the selection of equipment, electricity and water vapor balance, balance of labor, production of capital, profits and other estimates.The plant design reasonable, in the production workshop, the support facilities located in the main shop around so that the whole design of compact, and minimize distance transportation of materials, energy conservation. According to the characteristics of raw milk materials account for, as the choice of plate heat exchange equipment, raw milk and dairy products cooling stage preheater, homogeneous, ultra-high-temperature sterilization, and other heat processing stage cross operator, thereby saving more Costs. Integrated production process to consider the technical and economic factors such as different kinds of production equipment selection, design, cold storage, raw and auxiliary materials library, laboratories, and other ancillary facilities, dairy production safety monitoring during the entire process to ensure the safety of dairy products And quality of stability.Keywords: dairy plants; factory design, process design目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 乳品工业概貌11.2 设计依据和意义21.2.1 设计依据21.2.2 设计意义21.3 设计指导思想及特点31.3.1 设计指导思想31.3.2 设计特点31.4 设计内容4第2章 工艺流程确定及论述52.1 产品及产量的确定52.2 工艺流程的确定62.2.1 巴氏杀菌乳工艺流程62.2.2 UHT灭菌乳工艺流程72.2.3 酸牛乳工艺流程72.3 工艺论证和说明82.3.1 原料乳的要求和检验82.3.2 原料乳的净化82.3.3 原料乳的冷却92.3.4 原料乳的贮存92.3.5 原料乳的标准化92.3.6 原料乳的预热处理92.3.7 原料乳的均质92.3.8 杀菌102.3.9 发酵剂的扩培生产102.3.10 接种发酵102.3.11 巴氏杀菌乳灌装102.3.12 UHT奶灌装102.3.13 酸牛乳灌装112.3.14 检验出厂11第3章 厂区平面设计133.1 厂址的选择133.1.1 自然条件资料133.2 总平面设计方案(各个建筑的面积)143.3 车间布置的基本原则143.4 车间平面布置图15第4章 物料衡算164.1 原料乳及产品成品的要求164.1.1 原料乳的成分164.1.2 成品乳的成分164.2 标准化计算164.3 车间平衡物料计算184.3.1 瓶装奶生产线（巴氏杀菌乳）184.3.2 利乐砖生产线（UHT乳）194.3.3 杯装酸牛奶生产19第5章 热量衡算205.1 原料乳冷却阶段热量计算205.2 预热、均质、高温灭菌阶段热量计算20第6章 设备选型226.1 选择设备的原则226.2 具体设备选型22第7章 生产及辅助车间布置267.1 生产及辅助车间设施267.1.1 冷库267.1.2 原辅材料库267.1.3 化验室267.2 给排水系统277.3 给汽系统277.4 给电系统28第8章 劳动组织298.1 劳动定员的依据298.2 生产车间人员配置298.3 管理人员辅助车间人员配置30第9章 坏境影响分析及废水处理319.1 坏境影响分析319.2 治理措施319.3 污水处理31第10章 经济技术分析3310.1 投资指标3310.1.1 用于建筑工程的各项费用(K1)3310.1.2 用于购置各种设备、工具和器具的费用(K2)3310.1.3 其他费用(土地费、人员培训费、勘察设计费等K3)3310.2 年经营费用的计算3310.2.1 折旧费用和大维修3310.2.2 原材料、燃料消耗费用3410.3 利润、利润率、投资回收期计算3410.3.1 利润34利润率3510.3.2 投资回收期35结 论36参考文献37附录38致谢39千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”日处理100t液态奶乳品厂设计第1章 绪论1.1 乳品工业概貌从中国液态奶的现状来分析，液态奶在迅速发展的奶业中起了先导作用。长期以来，液态奶的发展速度缓慢，但近几年随着消费者的保健意识不断加强，对乳品的需求量逐年递增，而消费者的首选就是液态奶。目前液态奶的消费主要集中在大城市和发达地区，在受到居民收入水平和奶源紧缺限制的前提下，逐步向城镇发展，呈现一种梯度发展的趋势。由此看出我国奶业发展还有很大的消费潜力和相当大的发展空间。总的来看，我国奶业相对滞后。一方面是消费需求不断增长；另一方面是综合生产能力需不断加强。受历史和发展条件所限，我国的奶业至今生产规模偏小，基础工作较为薄弱，总体科技水平不高。随着经济社会的发展和人民生活水平的不断提高，老百姓对乳制品的需求必将不断增长。国家要在奶牛的育种、繁育、饲养、加工等科技进行更多的投入。近年来国务院把奶业作为重点产业加以发展，并在优势产业地区做出了部署。我们要抓住有利时机，站在奶业发展大局上，加强协调配置，充分整合相关资源，正确引导消费，规范市场管理，普及科学饮奶知识，阻止和克服不健康、不科学的误导与歪曲，把奶业引向产、加、销一体化的持续发展。从国际上看牛奶的饮用已非常普及，不仅出现在早餐桌上，而且是很多休闲场合中的健康饮品，相信随着牛奶包装技术和质量的不断提高，液态奶的市场会更加完善，再加上便于携带和饮用方便，可以让更多消费者能够“取之即得，得之即饮”实现饮奶快乐。乳品行业中液态奶的发展特别引人注目，并已成为市场较大和增长较快的品种。从我国奶源的区域分布上看，主要集中在东北、华北、西北；南方和沿海经济发达地区奶源很少。瞬间超高温灭菌技术(UHT)，不会受到牛奶保鲜期短的限制，拥有优质奶源的地区可以将牛奶运往南方牛奶消费大的市场。主要是由于超高温灭菌奶货架期长，包装多样化，保存和携带方便。近年来，中国奶业迅猛发展，在质量不断优化的基础上更加安全便利1。1.2 设计依据和意义1.2.1 设计依据牛乳不仅营养丰富，含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质等，而且各种营养成分比例合理，非常利于人体消化、吸收和利用。过去，对于我国奶源缺乏，牛乳只能供应给婴儿和病人，而现在随着饲养业和加工业的发展，牛乳的供应量有了很大的提高。牛乳是除母乳以外营养最为均衡的全价食品，也是最接近“完善”的食品，它还有人体所需的全部营养成分，如能量、营养、免疫、生理调节等诸多物质，在人们的膳食结构中有其他食品无法替代的地位和作用。牛乳中的乳脂肪、蛋白质、乳糖小仅是动物能量的来源，而且具有其他食品所没有的特点。尽管日前我国的乳业市场不断扩大，乳品消费观念在不断提高，但我国年人均乳制品上7kg的消费量与世界人均100kg、发达国家人均上40kg的消费量相比还有较大差距。中国的乳品消费在整体上并没有进入完全理性的轨道。由于营养知识的欠缺，许多人不了解乳品对改善营养、平衡膳食、补钙和增强体质的重要作用，有的人宁愿花更多的钱买药品或保健品来补钙，而不知道价格低廉的牛乳不仅可以补钙，而且还有其他丰富的营养。目前影响我国乳品消费的因索主要包括营养知识、保健意识、收入水平以及购买力便等。我国己经开展了“学生饮用奶计划”和“居民营养改善行动计划”，乳业成为国家大力鼓励发展的朝阳产业。本设计参考由国家授权的食品安全卫生主管部门先后制定发布的食品企业通用卫生规范，中华人民共和国食品卫生法，食品安全管理体系等。也有畜产品检查法，食品质量保护法等，为食品安全制订了非常具体的标准以及监管程序。在切实落实食品良好操作规范(GMP)的基础上，引进推广HACCP体系。在设计同时，我们在济南佳宝乳品厂实习，对乳制品工艺流程有了进一步认识和了解1.2.2 设计意义乳品工业的发展有利于畜牧业的发展，大力发展畜牧业，调整畜牧业结构，突出发展奶类生产，积极推进乳业产业化进程，提高动物产品尤其是牛乳在国民膳食中比重，是我国“十五”期间农业发展的总体思路和指导方针。近年来，我国乳类的生产、加工和消费得到了很快的发展，乳业的发展尤其是乳产品加工业的发展己经成为国家重点扶持的产业。乳业是同人类生存与发展关系最为密切的“健康产业”，是目前我国农村和城郊经济的一个新的经济增长点，乳业的发展可以带动饲养业和乳品工业的发展，从而带动销售环节，创造和增加社会就业机会，促进第一、二、三产业的同步发展。乳业是农村产业结构调整的突破口，也是建立三元种植业结构，实行农牧结合的支撑点2。1.3 设计指导思想及特点1.3.1 设计指导思想(1) 精心设计，投资省、技术新，质量好，收效快，回收期短。(2) 设计工作必须认真进行调查研究，学会查阅文献，收集技术基础资料，善于从实际出发去分析研究问题。(3) 积极采用新技术，力求设计在技术上具有现实行和先进性，在经济上具有合理性。(4) 设计必须结合实际，因地制宜，体现设计的通用性和独特性相结合的原则。(5) 食品工厂设计还应注意到周围环境的清洁卫生，及工厂内车间之间对卫生、无菌、防火等条件的相互影响。1.3.2 设计特点本设计以大型生产能力为主，因而可满足随着人民生活水平的日益提高，对乳制品的迫切需求本设计选择合理的工艺流程，并采用进口设备，使生产过程连续化、自动化，提高设备利用率，提高经济效益杀菌工艺采用超高温瞬时杀菌技术，大大保持了乳中的营养成分免受损失与破坏成品包装采用利乐枕，延长了成品的保持期本设计从保证产品质量着手，收购牛奶是按质论价，促进了工厂对奶业的发展作用，同时对产品和环境做严格的要求。本设计具有充分的独创性。选用双效降膜蒸发器。此设备集预热、杀菌、浓缩三种作用于一体。能连续出进料，并且通过一次即可达到浓缩的目的，历时不超过3分钟。本设备还有结构紧凑，节约蒸汽、冷却水用量等优点。本设计符合食品卫生下达的食品卫生法规，遵守有关条款的规定1.4 设计内容(1) 乳品厂设计的初步认识。(2) 产品方案的确定及工艺论证：根据生产的产品方案选择适当的工艺流程。(3) 厂址的选择。(4) 物料衡算：根据任务要求计算相应物料的消耗，对设备提出的特定要求和操作工艺上的技术要求。(5) 热量核算：依据计算数值，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等。(6) 主要设备的生产能力计算，要求和选型：根据日处理量和工艺要求计算各种设备的相关参数，选出相应的设备，给出设备汇总表。(7) 辅助车间及劳动力核算：按照相关规定和生产需要对全车间的劳动力进行定员。(8) 环境影响分析及“三废”的处理。(9) 经济技术分析，成本核算3。第2章 工艺流程确定及论述2.1 产品及产量的确定根据目前产品的销售情况和对近期市场的预测，产品主要为巴氏杀菌乳、酸牛乳和UHT灭菌乳，确定日生产量为：巴氏杀菌乳20吨，酸牛乳40吨，UHT灭菌奶40吨。巴氏杀菌乳通常采用高温短时（HTST）的杀菌方式，可以杀死耐热的非孢子型的病原体，灌装条件下不要求完全无菌。巴氏消毒乳需冷藏在46 条件下，保质期为58天 ，从而延长了货架期，成为促进产品销售的第一个方法，所以巴氏消毒乳适合售给当地居民，具有营养价值高、口感好等优点，被大多数消费者所青睐。 UHT乳是利用超高温（UHT）处理、完全无菌包装而获得的商业无菌产品，也称UHT乳8。UHT乳产品无需冷藏，在室温条件下贮存和销售时，要求产品中没有可生存的公共健康意义中的微生物，也必须没有可再生的微生物（包括孢子）。因此UHT乳是货架期稳定的产品，在常温下可以保存46个月。整个过程中不需要冷链系统，从而具有一定的优势，所以适合大部分人群，适合长途运输，也适合出口到外省，和其他县市。但习惯喝巴氏消毒乳的人并不愿意接受，因为它们有明显的蒸煮味，这是无菌乳的缺点3。酸牛乳具体表现在产品风味、组织状态、外观以及微生物等几个方面。以国内的消费习惯来看，产品风味较浓郁芳香、奶香明显，粘稠度较高，细腻、滑爽以及含有较多活性乳酸菌的产品更加能够满足消费者的需求4。对于乳品生产工厂，一般采用2班工作制，每天工作时间16小时，全年按10个月算。生产规模、产品设计情况见表2-1表2-1 产品设计情况名称年处理量日处理量灌装方式灌装规格巴氏杀菌乳600020瓶装奶220mlUHT乳1200040利乐砖220lm酸牛乳1200040杯型奶140ml2.2 工艺流程的确定2.2.1 巴氏杀菌乳工艺流程原料乳4脂肪先预杀菌65，20s，冷却至6然后过滤巴氏杀菌7520s冷却至4冷却至4脱脂乳包装材料清洗包装冷却至4离心60稀奶油1012脂肪脱脂乳标准化的牛乳均质20MPa巴氏杀菌7520s冷却至4空袋检查储存4，避光图2-1 巴氏杀菌乳品工艺流程2.2.2 UHT灭菌乳工艺流程标准化的牛乳巴氏杀菌7520s均质65，20MPa蒸汽注射150，2s脱气直接蒸发冷却至80灭菌13515s，冷却至20无菌条件下均质40MPa包装材料冷却至20无菌包装灭菌无菌包装图2-2 UHT灭菌乳工艺流程2.2.3 酸牛乳工艺流程白糖、稳定剂 配 料原料乳标准化牛乳预处理牛乳验收冷却灭菌均质过滤（200目） 贮存罐装冷却搅拌 发 酵 包装入库 图2-3 酸牛奶工艺流程2.3 工艺论证和说明2.3.1 原料乳的要求和检验2.3.1.1 原料乳的理化检测指标制造优质的的乳制品，必须选用品质优良的原料乳，原料乳送到加工厂时，必须进行逐车或逐批验收，验收时对原料乳进行嗅觉、味觉、外观、尘埃、温度、酒精、酸度、脂肪、蛋白质、全乳固体、细菌数等进行严格检验，必须符合以下要求5：（1） 采用健康母牛挤出的新鲜天然乳汁；（2） 不得使用产前15日内的胎乳和产后7d内的初乳；（3） 不得含有肉眼可见的机械杂质；（4） 具有新鲜牛乳的滋味和气味，不得有外来异味，如饲料、苦味、臭味、霉味和涩味等；（5） 为均匀无沉淀的流体，呈浓厚粘稠者不得使用；（6） 色泽为白色或稍带黄色，不得有红色绿色或显著黄色；（7） 酸度不得超过200T；（8） 不得使用任何化学物质和防腐剂。2.3.1.2 原料乳的抗菌素检测由于乳腺炎乳中白血球含量的增加，因此对乳酸菌有不同的吞噬作用，尤其是在治疗乳腺炎时使用的抗生素在乳中有一定的残留量，饮用含有抗生素的牛乳及乳制品对人的健康产生危害，因此建立快速安全高效的抗生素检测成为必要为准确、快速检测抗菌素的含量，为乳酸菌饮料生产提供合格原料，引进了美国生产的SNAP抗菌素检测仪，在10mni内可以检测原料乳中的抗菌素的含量，为生产优质的产品打下良好的基础6。2.3.2 原料乳的净化原料乳验收后必须净化，其目的时去除乳中的机械杂质并减少微生物数量，可以采用过滤净化或离心净化等，简单的粗滤时在受乳槽上装有过滤网并铺上多层纱布进行，进一步过滤采用双联过滤器，滤布应经常清洗灭菌，使用离心净乳机可以显著提高净化效果，有利于提高制品质量。离心净乳机还能将乳腺体细胞和某些微生物去除，净乳过程放在粗滤之后，冷却之前。2.3.3 原料乳的冷却经过净化的原料乳立即冷却到510，以抑制细菌的繁殖。乳中的微生物的数量随着储存时间的长短和温度高低而变化，牛乳挤出后微生物变化可分为四个阶段，即抗菌期、混合微生物期、乳酸菌繁殖期、酵母和霉菌繁育期。在抗菌期，乳中含有抑制微生物繁殖的抗菌物质，使细菌的繁殖受到抑制，但抗菌期的长短与储存温度有关。2.3.4 原料乳的贮存为了保证工厂连续生产的需要，必须有一定的原料乳储存量，在该项目中，储存原料乳的设备为4个50t的储乳罐。储乳罐配有适当的搅拌机构，定时搅动液体，防止脂肪上浮，造成原料乳的成分分布不均。2.3.5 原料乳的标准化为了使产品符合规格要求，乳制品中脂肪、蛋白质和非脂乳固体含量要保持一定的含量。但是，原料乳中的脂肪、蛋白质和非脂乳固体含量随乳牛的品种、地区、季节和饲养管理等因素不同而有很大的差异，因此必须对原料乳进行标准化，调整原料乳脂肪、蛋白质和非乳脂固体的关系，使其比例符合制品的要求。原料乳经分离机分离成稀乳油和脱脂乳之后，再生产需要将稀乳油按比例配合与脱脂乳混合，制成要求脂肪和蛋白质含量的标准化乳。如果原料乳中脂肪含量不足时，应添加稀乳油或脱去部分脱脂乳，当原料乳中脂肪含量过高时，应添加脱脂乳或脱去部分稀乳油7。2.3.6 原料乳的预热处理原料乳在均质之前需预热杀菌，其目的有：（1）初步杀死大部分的细菌和致病菌，使UHT的杀菌更彻底，以保证食品的安全性，提高产品的储藏性。（2）抑制酶的活性，避免产品产生脂肪水解，酶促褐变等不良现象。（3）控制乳的温度在5080时均质效果更好。根据以上几点，确定牛乳的预热杀菌温度为7275。2.3.7 原料乳的均质均质是指对脂肪球进行处理，使脂肪球呈均匀一致分布在乳中。经均质后乳有以下优点；（1）风味良好，口感佳。（2）使产品不产生脂肪上浮现象。（3）有利于人体对脂肪的消化吸收。均质采用二级均质，即将物料连续通过两个均质头，将粘在一起的小脂肪球打开。较高的温度均质效果好，但温度过高会引起乳脂肪、乳蛋白的变性，通过大量的实验表明，均质温度采取5588，均质压力1825MPa效果最好8。2.3.8 杀菌巴氏杀菌是为了使乳中的病原菌，尤其是耐热性较强的结核菌都被杀死。本设计中巴氏杀菌乳杀菌采用75，20s，而酸牛乳采用90，300s。超高温瞬时灭菌是指物料在连续流动的状态下通过热交换器加热至135137，在这一温度下保持一定的时间可以达到商业无菌的水平。超高温瞬时灭菌方式的出现，大大改善的灭菌乳的特性，不仅使产品从颜色的味道上得到了改善，而且提高了产品的营养价值。因此，本设计中UHT乳的采取的灭菌条件为135， 5s9。2.3.9 发酵剂的扩培生产(l)乳酸菌的生长可分为四个阶段:缓慢期，这是牛乳接种后立即进入的阶段，菌种活性受阻碍是由于微生物在新的培养基中须调整并适应。对数期，此阶段菌种表现出最大活力，即只要生长条件适宜，菌种翻代时间最短。稳定期，对数期到达一确定点后，由于缺乏营养和代谢物质的积累，如乳中乳酸导致活性菌数恒定，即菌的死亡和生成得到平衡。衰亡期，主要由于不适宜的生长条件，活菌数开始下降。(2)制备工作发酵剂的方法:本工厂发酵剂将采用直投式发酵剂继代一次用于生产。2.3.10 接种发酵用转子泵将工作发酵剂打入经杀菌并冷至43的乳液中，在发酵中恒温发酵至需要的酸度PH3.8-4.2。2.3.11 巴氏杀菌乳灌装装前在平衡罐中贮存时间不能超过2小时，平衡罐、灌装机、包装材料要经过相应的杀菌处理，灌装时计量准确，封口可靠，成形完好，打码清晰。灌装温度控制在4以下，灌装后立即进入2至6冷库贮存。2.3.12 UHT奶灌装灌装必须确保在无菌条件下进行，计量准确，封口可靠，成形完好，喷码清晰。灌装温度控制在20以下，正常灌装时按千分之一比例随机抽样置于37条件下做保温实验。成品进入26冷库贮存。2.3.13 酸牛乳灌装灌装必须计量准确，封口可靠，成形完好，打码清晰，灌装的同时要随时观察酸奶的组织状态和控制酸度，成品进入26冷库贮存。2.3.14 检验出厂根据国家要求和企业内部控制及规定，经检验合格后，产品方可出厂，见下表。表2-2 灭菌乳感官要求项目要求检测方法色泽呈乳白色或微黄色取适量试样置于50ml烧杯中，在自然光下观察色泽和组织状态。闻其气味，用温开水漱口，品尝滋味。滋味、气味具有乳固有的香味、无异味组织状态呈均匀一致液体、无凝块、无沉淀、无正常视力可见异物。表2-3 灭菌乳理化指标项目指标检测方法脂肪a/(g/100g) 3.1GB 5413.3蛋白质/(g/100g) 2.9GB 5009.5非脂乳固体/(g/100g) 8.1GB 5413.39酸度/()1218GB 5413.34表2-3 发酵乳感官要求项目要求检测方法发酵乳风味发酵乳取适量试样置于50mL烧杯中，在自然光下观察色泽和组织状态。 闻其气味， 用温开水漱口， 品尝滋味。色泽色泽均匀一致，呈乳白色或微黄色。具有与添加成分相符的色泽滋味、气味具有发酵乳特有的滋味和气味具有与添加成分相符的滋味和气味组织状态组织细腻、均匀，允许有少量乳清析出；风味发酵乳具有添加成分特有的组织状态。表2-4 发酵乳的理化指标项目指标检测方法发酵乳风味发酵乳脂肪a/(g/100g) 3.12.5GB 5413.3蛋白质/(g/100g) 8.1GB 5413.39非脂乳固体/(g/100g) 2.92.3GB 5009.5酸度/()70.0GB 5413.34表2-5 发酵乳微生物限量项目采样方案a及限量(若非指定，均以CFU/g或 CFU/mL表示)检测方法ncmM大肠菌群5215GB 4789.3平板计数法金黄色葡萄球菌500 /25 g(mL)GB 4789.10 定性检验沙门氏菌500 /25 g(mL)GB 4789.4酵母 100GB 4789.15霉菌 30表2-6 发酵乳乳酸菌数项目限量CFU/g(mL)检验方法乳酸菌数 1106GB 4789.35发酵后经热处理的产品对乳酸菌数不作要求第3章 厂区平面设计3.1 厂址的选择厂址的选择必须遵循国家基本建设的总方针。正确的选择厂址，可以节约投资和材料，缩短建设周期，尽快形成生产能力。因此厂址的选择主要考虑乳源、交通运输、燃料与动力来源、水源、靠近城镇居民区及厂区情况等几个方面。另外厂房设计要宽敞明亮，留有合理的操作空间，内部设施一定要完善。设有生产过程的中间检测间、最终产品检测间、更衣间及外跨的参观走廊等。厂房的高度主要风机决定，考虑到工人的操作及排气要求，所以厂房的适宜高度应在7m以上。而全厂的占地面积还要包括锅炉房、配电间、原料房、成品房、办公区、生活区及绿化带等工艺设计必须与土建、给排水、供电、供气、通风采暖、制冷以及安全卫生等方面取得统一和协调。根据密山当地状况，公司选择建在密山市兴凯湖农场，距市中心20公里，交通便利，空气清新，水质清纯，环境优雅，且附近有较好的奶源，建厂条件十分优越3.1.1 自然条件资料厂区地处密山市兴凯湖农场，密山地域辽阔，幅员3843平方公里，属三江平原第二区，北部为完达山脉，南部为长白山脉，中部为穆棱河冲积平原，地貌特征为“三山二水五分田”。乌苏里江一级支流-穆棱河贯穿全市。境内有全省最大的人工水库青年水库和全国最大的国界湖兴凯湖3.1.1.1 水源和资源密山生态环境良好，土地肥沃。水源丰沛，兴凯湖农场毗邻黑龙江省密山市国家级自然保护区兴凯湖，这里山色清纯，水碧无暇，拥有丰富的自然资源和生态环境。密山有着富饶的地下宝藏和地上生物资源。煤炭、石墨等矿产资源分布全市。其中煤炭储量约为5亿吨，且毗邻煤城鸡西，有良好的能源来源。3.1.1.2 政治经济和交通情况密山境内有5个国营农场，东与虎林相连，南与俄罗斯相邻，边境线长265公里，其中水界235公里。西与工业重地鸡西市为邻，北与七台河市相接，既处在东北亚“金三角”之中，又位于对俄出口黄金通道上，交通十分便利，且有利于进行进出口贸易。密山交通便利，公路四通八达，有通往邻市县干线公路8条。3.2 总平面设计方案(各个建筑的面积)根据风向和地势等布置各部门位置、绿地、建筑物、道路，整个建筑物占地面积为15000m2,实际建筑面积为12000m2, 场地设计标高4447m.。全年主导风向为南风，因此将公用设施锅炉房等布置在厂区北面。厂区设三个出口，南端为主出入口，成品及人流出入口；北端两个为辅助出入口，一个为煤炭、煤渣等出入口，另一个为原料及辅助材料出入口。本厂利用一些不规则地形和沿厂区道路种植适合本地生长的常绿乔木，栽种草皮，既清新空气又美化环境。并且出入口通过干道相连，同时又对内部交通运输不产生干扰。表3-1 厂区建设一览表序号工程名称面积 （）1生产车间35002动力车间8003水处理车间3004仓储物流中心15005车库4006办公楼10007后勤服务中心15008厂区绿化30003.3 车间布置的基本原则在进行车间工艺布置时，应根据以下原则进行：（1）要有总体设计的全局观点。（2）设备布置要尽量按工艺工艺流程的顺序来做安排，但有些特殊设备可按相同类型设备作适当集中，务必使生产过程占地最少、生产周期最短、操作最方便。（3）在进行生产车间设备布置时，应考虑到进行多品种生产的可能，以便灵活调动设备，并留有相当的余地，以便更换设备。（4）生产车间与其他车间的各工序要相互配合，保证物料运输通畅，避免重复往返。（5）必须考虑生产卫生和劳动保护。（6）应注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施。（7）可以设在室外的设备，尽可能设在室外，上面可加盖简易棚。（8）根据生产工艺对品质控制的要求，对生产车间或流水线的卫生控制等级要进行明确的区域划分和区间隔离。（9）严格执行 HACCP、ISO14000、GMP的规范性。（10）要对生产辅助用房或空间留有充分的面积10。3.4 车间平面布置图车间平面布置图见附图。第4章 物料衡算4.1 原料乳及产品成品的要求物料衡算包括该产品的原辅料和包装材料的计算。通过物料衡算，可以确定各种主要物料的采购运输和仓库储存量，并对生产过程中所需的设备和劳动力定员的需要量提供计算依据。计算物料时，必须使原、辅料的质量与经过加工处理后所得成品相损耗量相平衡。加工过程中投入的辅助料按正值计算，加工过程中的物料损失，以负值计入。这样，可以计算出原料和辅料的消耗定额，绘制出原、辅料耗用表和物料平衡图。并为下一步设备计算、热量计算、管路设计等提供依据和条件。还为劳动定员、生产班次、成本核算提供计算依据。因此，物料衡算在工艺设计中是一项既细致又重要的工作。4.1.1 原料乳的成分脂肪 F0=3.5%；蛋白质 P =2.95%非脂干物质 SNF0=8.1%；总干物质 Ts=11.6%；脂肪与非脂干物质比 R=3.5/8.1=0.4324.1.2 成品乳的成分脂肪 F0=3.1%；蛋白质 P =2.90%非脂干物质 SNF0=8.1%；总干物质 TS=11.2%；脂肪与非脂干物质比 R=3.1/8.1=0.383普通乳酸菌饮料成分要求: 蛋白质)1.0%、固形物)10.0%。活性乳酸菌饮料成分要求: 蛋白质)1.6%、固形物)10.0根据原料乳与成品乳成分的差异可以看出，标准化需要从原料乳中分离出一部分乳脂肪。4.2 标准化计算从原料乳中直接标准化（在线标准化）配成标准化乳 （1）乳脂肪F与非脂乳固化S之比R 原乳成分：脂肪含量 F0=3.5% 非脂乳固体 SNF0=8.1%总干物质11.6% 脂肪/非脂乳固体 R=3.5/8.1=0.432 成品标准：脂肪 F0=3.1% 非脂乳固体 SNF0=8.1%总干物质Ts=11.2% 脂肪与非脂干物质比 R=3.1/8.1=0.383原乳R=0.432 成品乳R=0.383RR，可见原乳中脂肪含量偏高，必须自原乳中提取稀乳油或向原乳中添加脱脂乳才能达到标准的成分。（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，稀奶油含脂肪F1 = 40%；脱脂乳含脂肪F2 =0.2% 假定原乳脱脂后，稀乳油及脱脂乳中之非脂乳固体与无脂乳之比不变。稀乳油中非脂乳固体： SNF1=SNF0(100-F1/100-F2) =8.1(100-40/100-0.2 ) =4.87%脱脂乳中非脂乳固体： SNF2=SNF0(100-F2/100-F0) =8.1(100-0.2/100-3.5) =8.38% （3）每吨原料乳应提取含脂肪40%的稀奶油量(Qc)Qc =1000(F0- SNF0R) / (F1- SNF1R) =1000 (3.5-8.1 0.383) / (40-4.870.383) =10.43kg（4）每吨原料乳中应进行脱脂的原乳量(M)M= Qc(F1-F2)/ (F0-F2) =10.43(40-0.2)/(3.5-0.2) =125.79kg（5）标准化乳的成分(脂肪含量F标，非脂乳固体SNF标)F标=(1000 F0- Qc F1)/(1000- Qc)=(10003.5%-10.4340%)/(1000-10.43)=3.12SNF标= F标/RM=3.12/0.383=8.13（6）每吨标准乳所需原乳与脱脂乳的配比每吨标准乳所需原乳量G1：G1=(1000-M) 1000/(1000-Qc)=(1000-125.79) 1000/(1000-10.43)=883.43kg每吨标准乳所需脱脂乳量G2：G2=(M-Qc) 1000/(1000-Qc)=（125.79-10.43） 1000/(1000-10.43)=116.56kg（7）每吨原乳配成标准乳所需脱脂乳量G:G=1000 G2/G1=1000 116.56/883.43=13.20kg整个过程的损耗按2%计算114.3 车间平衡物料计算通过物料平衡计算，可确定单位时间内生产过程中主要原辅材料的需求量以及水、蒸汽、能源等流量与耗量，据此即可计算出全年主要物料、包装材料的采购运输和仓储容量。物料衡算的另一目的是依据计算数值，经济合理地选择生产设备，并进行车间的工艺布置和工序劳动力的安排等。其中瓶装奶用于生产巴氏杀菌奶，利乐砖主要用于生产UHT奶，杯装奶主要用于生产乳酸菌饮料。4.3.1 瓶装奶生产线（巴氏杀菌乳）表4-1 瓶装奶生产线所用原辅材料计算表名称规格单位单位产品的消耗日耗量备注原料乳kg/T1000kg20T损耗2%计算玻璃瓶220ml瓶/ T455091000铝铂kg/T4kg80kg塑周转箱30瓶只/T152只3040只4.3.2 利乐砖生产线（UHT乳）表4-2 利乐砖生产线所用原辅材料计算表名称规格单位单位产品的消耗日耗量备注原料乳kg/T100040吨损耗2%计算稳定剂kg/T0.520kg纸盒220ml盒/ T4550盒182000吸管支/包1支182000纸箱20盒盒/只228只9120只4.3.3 杯装酸牛奶生产（注:本产品采用的是意大利萨科菌种，主要由嗜热链球菌和少量的保加利亚乳杆菌组成。赋予产品均匀的质地、高粘度和温和的口感。 使用时在无菌条件下把发酵剂均匀的撒入搅动的牛奶中，并搅拌均匀，保证发酵剂充分分散。建议用量：1UC/100L 。产酸曲线： 10%全脂乳，1UC/100L ，43/5.5h，pH 4.50.15）表4-3 杯装奶生产线所用原辅材料耗算名称规格单位单位产品的消耗日耗量备注原料乳kg/T94040吨损耗2%计算蔗糖kg/T602.55吨稳定剂kg/T0.521.28kg塑杯140ml杯/ T7150304255吸管支/ 杯1支304255纸盒8杯盒/T894盒38032盒第5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。在原料乳的加工生产过程中，主要有以下四种杀菌形式：（1）低温长时杀菌法，即63,30min；（2）中温瞬时加热法，即7275，保温15s；（3）高温短时杀菌法，即8595，保温510min；（4）超高温瞬时杀菌法，130150，15s。目前，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。因此本设计也采用高温短时杀菌法（95，300S）。5.1 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： Q=VCt =500010203.95321000 =644640kJ/h式中， V板式换热器每小时处理乳的量（L/h）；牛乳密度（kg/）；C比热容 KJ/(kg)；t-温度差（）5.2 预热、均质、高温灭菌阶段热量计算相同处理能力的板式换热器（5000L/h）用于乳的热处理，但是设备装有单效蒸发器，可将乳浓缩到所需要的固体含量。其温度变化如下：（1）通过热交换使进入的冷乳从5预热到70，即利用蒸发器冷凝水的能量；（2）接着用热水将70的乳继续加热到90，进入蒸发器（为了得到所需要的乳固体含量，使乳在蒸发器