年产13000t婴儿配方乳粉的工厂设计.doc

43 / 50年产13000t婴儿配方乳粉的工厂设计 摘要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。本论文根据乳粉厂设计的要求，利用autoCAD绘制婴儿配方粉乳粉厂工艺流程图，乳粉喷雾装置平面装置图，严格的对设备进行初步选型，以求达到现代化、合理化的生产目的，并为日后建厂提供可靠数据和有力依据，也为将来扩建、改建厂房打下坚实基础。关键词：婴儿配方粉；生产工艺；工厂设计The design of 13000t/y infant formula milk powder factoryAbstractThe whole design is fully considered the current economy and the requirement of the future develop and the equipment is selected in view of saving energy source. The mechanization and automatization of the process flow is improved as possible. Meanwhile, we do our most to search for the advanced and credible technology.In this dissertation, according to the milk powder factory design requirements, drawing of infant formula milk powder factory process flow chart using auto CAD, powder spraying device planar device, the strict preliminary selection of equipment, in order to achieve modernization, rational production purposes, and provide reliable data and a strong basis for the future construction, but also a solid foundation for future expansion, alteration of plant.Keywords: Infant formula ; production engineering；factory design目录摘要IIAbstractII第1章 绪论21.1 婴儿配方粉定义21.2 我国乳制品行业及消费概况21.3 婴儿配方粉的发展前景21.4 设计依据及意义21.4.1 设计依据21.4.2 设计意义2第2章 工艺流程确定及论证22.1 产品及产量的确定22.2 工艺流程22.3 工艺要点论证22.3.1 原料乳的检验与验收22.3.2 原料乳的预处理与贮奶系统22.3.3 标准化22.3.4 均质22.3.5 真空浓缩22.3.6 喷雾干燥22.3.7 流化床22.3.8 出粉冷却筛粉22.3.9 包装22.3.10 CIP系统22.4 婴儿配方乳粉原则22.4.1 牛乳与人乳主要营养成分区别22.4.2 婴儿配方乳粉的的标准2第3章 厂区的平面设计23.1 厂址的选择23.1.1 水源、能源23.1.2 政治经济与交通情况23.2 总平面设计方案23.3 车间布置原则2第4章 物料衡算24.1 原料乳成分及产品成分24.2 标准化调整24.2.1 蛋白质的调整24.2.2 脂肪的调整24.2.3 碳水化合物的调整24.2.4 灰分的调整24.2.5 维生素的调整24.2.6 标准化计算2第5章 热量衡算25.1 热量衡算25.1.1 巴氏杀菌阶段25.1.2 真空浓缩阶段25.1.3 喷雾干燥阶段25.1.4 总热量衡算25.2 冷量衡算25.2.1 原料乳冷却阶段25.2.2 杀菌后冷却阶段25.2.3 喷雾阶段冷却阶段25.2.4 乳粉冷藏阶段2第6章 主要的设备选型26.1 生产设备流程26.2 设备选型原则26.3 主要设备选型26.4 主要设备选型2第7章 劳动组织27.1 基本劳动制度27.2 乳粉车间编制27.3 生产车间及辅助设施27.4 生产车间及辅助设施2第8章 辅助部门28.1 生产车间及辅助设施28.1.1 化验室28.2 生产车间及辅助设施28.2.1 收奶站28.2.2 奶仓28.2.3 品质监控室28.2.4 仓库28.2.5 机修间28.3 供电系统28.4 用水系统28.4.1 乳粉厂用水分类28.4.2 给水系统28.4.3 排水系统2第9章 公共系统与环境卫生29.1 全厂用水的估算29.1.1 辅助部门用水29.1.2 生活用水29.1.3 总用水量29.2 车间用汽量的计算29.3 用电量计算29.4 环境工程分析29.4.1 物理处理方法29.4.2 化学处理方法29.4.3 生物化学处理方法29.5 废气处理方法29.6 炉渣处理2第10章 经济技术分析210.1 全厂建设投资计算210.1.1 建设投资210.2 产品生产成本核算210.2.1 原料及配料210.2.2 包装材料210.2.3 水电供料210.2.4 劳动成本210.2.5 设备折旧费210.2.6 其他制造费用210.2.7 管理成本210.2.8 销售成本210.2.9 产品成本核算210.3 全厂总投资核算210.4 产品收入核算210.5 利润分析210.6 风险分析210.6.1 总投资回收期2结论2参考文献2附录2千万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”年产13000t婴儿配方乳粉工厂的设计第1章 绪论婴幼儿配方乳粉是20世纪初50年代发展起来的一种乳制品。初期的婴幼儿调制乳粉是在乳制品中添加婴幼儿必需的各种营养素而干燥制成的一种乳粉。母乳是促进婴儿健康成长与发育的理想食品。我国母乳喂养率已达到80，但仍有20由于个人、社会、工作等外界因素的影响使母亲的母乳不足或没有母乳的情况客观存在, 这就需要寻求一种母乳替代品来保证婴儿的健康成长, 无疑, 婴儿配方食品是人们公认的最佳的母乳替代品, 婴儿配方奶粉是婴儿配方食品的主体, 解决好婴儿配方奶粉的质量安全问题因此也成为倍受社会的关注的问题。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1。1.1 婴儿配方粉定义婴儿配方乳粉是指以牛乳或其它动物乳汁，或其它动植物提炼成份为基本组成，并适当添加营养素，使其总合成份能供给婴儿生长与发育所需要之一种人工食品，也就是俗称的婴儿奶粉。(1) 婴儿配方粉的分类 以牛乳为基础之婴儿配方奶粉：是适用于一般婴儿的配方奶粉。 特殊配方之婴儿配方奶粉：一些特殊生理状况的婴儿，需要食用经过加工处理的婴儿配方食品。如不含乳糖之婴儿配方奶粉：适用于对乳糖无法耐受的婴儿。部份水解奶粉：适用于较轻度的腹泻或过敏之婴儿。完全水解奶粉：适用于严重的腹泻、过敏或短肠症候群之婴儿2。元素配方奶粉：适用于最严重的慢性腹泻、过敏或短肠症候群之婴儿。 早产儿配方粉：主要成分（如乳糖改为葡萄糖聚合物，以及中链脂肪酸油取代部分长链脂肪酸油）。1.2 我国乳制品行业及消费概况纵观中国乳品行业，可以用“振奋”、“欣慰”和“深思”三个词汇来描述其现状，即：日趋庞大的市场规模令人振奋，日趋成熟的竞争态势令人欣慰，但是在发展中存在的问题也令人深思。在近10年的发展过程中，中国乳品行业经历了价格战、危机事件、行业洗牌等多重而复杂的历史时期，目前已经形成了相对有序的竞争格局，市场集中度不断提升，品牌发展也相对稳定。按照企业性质来分类，竞争格局可以分为基地型、城市型以及综合性竞争格局。其中：基地型企业多生产常温奶，以伊利、蒙牛为代表；城市型企业多生产保质期较短的巴氏奶，以上海光明为代表；而综合性企业产品线覆盖比较广，却单位销售量都不算太大，成为核心竞争优势有待确定的类型，在此不做一一点名。相比之下，由于基地型企业存在规模和原料成本优势，在未来发展中占据较大的优势。尤其，从今年上半年的数据来看，伊利和蒙牛的上半年销售额均突破140亿元，与去年同期相比，均保持20%左右的增长速度，成为典型的行业领跑者。近年来，随着我国国民经济的不断发展，人民生活水平日益提高，家庭的膳食结构得到普遍改善，对乳制品的消费量呈明显上升趋势。但由于我国农村经济不发达，人均收入低，习惯于传统食品等原因，目前除牧区自产自销以外，奶制品消费主要集中于大城市城镇居民。所以我国目前乳制品消费呈现如下特点：人均奶制品消费量很低。全国人均消费奶类135千克，城镇居民的人均消费达到248千克，农村居民人均消费2千克。农村居民的奶制品消费趋势呈现绝对量较低，而增长速度较快。考虑到中国农村的巨大人口数量，只要能够有效的提高农村居民收入，未来的消费潜力很大。 目前奶制品消费结构比较单一，主要消费品种为液体奶、奶粉和酸奶，对于奶酪、黄油和炼乳的消费量很少。这种现象一方面与人们的饮食习惯有关，另一方面是人们缺乏有关奶酪、黄油和炼乳的知识。如果加以宣传和指导，对这些产品的消费需求就会显著增长。1.3 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。婴儿奶粉与酸奶市场所不同的是，婴幼儿奶粉市场早就经历过价格战和行业洗牌，目前的竞争格局比较明朗。高端奶粉主要由外资品牌垄断，成为市场集中度极高的品类，美赞臣、惠氏、多美滋、雀巢和雅培是份额比较大的品牌；中低档婴幼儿奶粉主要由伊利、雅士利、圣元等国内企业占领。婴儿作为一个特殊的消费群体，在完全依赖于婴儿配方粉时，其生长发育所需的全部营养物质均来自于其中，并且婴儿时期的大脑发育、视觉形成以及神经中枢的完善对今后一生都有巨大的影响。因此，婴儿配方奶粉应该努力模拟母乳，达到婴儿需求的最佳标准，并在必要的情况下，为之配制出具有特殊用途的婴儿配方奶粉。随着对婴儿营养需求及母乳功能性成分的研究进一步深入，婴儿配方奶粉的发展和应用将具有更大的空间。1.4 设计依据及意义1.4.1 设计依据婴儿配方奶粉是婴儿配方食品中最主要的一种。在不能足够保证婴儿母乳喂养的情况下，婴儿配方粉的作用就显得尤为重要，它在一定程度上可以作为母乳的替代品，促进婴儿的成长发育。从某种意义上讲，婴儿配方粉的发展历程就是模仿母乳化的过程。为了更好的模拟出具有母乳营养功能性的婴儿配方粉，必须针对牛乳和母乳在组成成分上的差异，在牛乳乳粉中添加调节各种营养物质的含量和比例，达到婴儿生长发育所需的最佳标准。通过添加脱盐乳清粉将牛乳蛋白质中酪蛋白与乳清蛋白的比例80:20调整到40:60，近似母乳比例，以利于婴儿消化吸收。为了调整酪蛋白和乳清蛋白的比例，通过添加大量的乳清粉，其优点是易于消化。婴儿配方粉中的脂肪主要依靠植物油来提高不饱和脂肪酸的含量，普遍使用的是精炼玉米油和棕榈油。其中后者除含有可利用的油酸外还含有大量的婴儿不易消化的棕榈酸，会增加婴儿血小板血栓的形成，故添加量不易过多适应添加功能性低聚糖取代蔗糖，前者不仅能够提供能量，主要在于它不被人体的消化液消化，可被肠道有益菌，如双歧杆菌等利用，因而产生特殊的生理作用。全面均衡的维生素是婴儿健康成长发育的重要保障，牛乳是维生素B1的良好来源，但维生素C、D、A和烟酸含量不充足，因此在牛乳中适量的添加的这些不足的维生素具有重要意义。目前婴儿配方粉已发展成为一个全球重要的食品产业。1.4.2 设计意义据介绍,母乳是婴儿出生后最好的食物,在生产婴儿配方奶粉时,主要依据各国母乳的成分和含量进行设计和生产。此前,我国婴儿配方奶粉生产的依据多是根据国外的母乳调查结果和婴儿营养需要,很多配方奶粉与我国婴儿最佳生长的需要有一定的差距。伊利集团自2004年起开始立项进行母乳采集,分别在上海、广州、呼和浩特、北京等7个城市选取足月分娩的健康产妇采集母乳,得出在不同泌乳阶段母乳中营养素的组成、含量,找出了我国母乳营养成分的分泌规律和营养特点,并与我国婴儿的生长规律和营养需求进行比较,建立了中国首个母乳数据库。该数据库汇集了很多自主创新、具有自主知识产权的研究成果,可为中国母乳的研究和婴幼儿配方产品的开发提供全面、完整、科学的资料库。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。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地位。乳粉营养丰富，是对人体健康最有益食品之一，尤其对促进儿童健康成长更有突出的作用2。第2章 工艺流程确定及论证2.1 产品及产量的确定由于婴儿配方乳粉生产无淡旺季季节之分，并且它是婴儿日常饮食的必须品，因此全年都可以生产。婴儿配方粉生产扣除国家法定节假日、设备维修，平均年工作日为300d。正常情况下，乳粉车间每天实行两班制，每班十小时，其中打扫、清洗、间餐2h，实际生产时间为16h，因为年产为13000t，所以日产44t婴儿配方粉，每小时处理量为2.75t/h。本设计为年生产13000吨婴儿配方乳粉，具体生产产品方案见表2-1表2-1 工厂日生产产品方案产品种类包装包装规格灌装能力产量婴儿配方粉袋装500g/袋48000袋/天24吨/天听装900g/听22222听/天20吨/天2.2 工艺流程婴儿配方乳粉工艺3，见图2-1复合维生素用50水溶解成品包装流化床二次干燥半成品暂存罐喷雾干燥三效浓缩原料乳预处理净乳机净乳片式加热器预热冷却至265516Mpa均质7515s杀菌乳清粉等图2-1 婴儿配方乳粉工艺2.3 工艺要点论证2.3.1 原料乳的检验与验收原料乳的质量情况直接影响各种产品的加工、产品质量及成本等问题，故原料乳的验收是极为重要的。对于原料乳的验收必须按照我国规定的生鲜乳收购的质量标准。验收的内容包括感官检验，酒精试验，乳温的测定，比重的测定，以及干物质、脂肪、酸度、微生物等项目的检验。国内知名的安全婴儿奶粉品牌，对奶源的控制向来严格，除了选择优质牧场之外，对于原料乳质量的管控也是非常重视，一直坚持“每日取样，每日检测，每日送检”。除了在饲养和防疫方面介入外，原料乳管控的第一关从奶牛进入奶站开始，病牛和康复不到一周的奶牛将被拒之门外。奶户的健康奶牛进入挤奶厅前首先要进行挤前的清洁和消毒，即用自带的大、小毛巾清洗牛体和牛乳房，在对乳头进行药浴后挤掉头三把奶，再对乳头作5秒钟的方向按摩，以保证足够的良性刺激，并且在十几秒之内完成套杯组开始挤奶。伴着悠远、舒缓的音乐，刚刚挤出的鲜奶通过管道打入冷却罐冷却至4（自动控温），然后由公司的恒温式奶车连同各奶户的奶样运到公司。 2.3.2 原料乳的检验与验收 采用健康母牛挤出的新鲜天然乳汁。不得使用产前15日的胎乳和产后7日内的初乳。原料乳不得含有肉眼可见的杂质。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。为均匀无沉淀的流体，呈浓厚粘性者不得使用。色泽应为白色或微黄色，不得有红色、绿色或显著黄色。酸度不超过18T，个别地区允许使用不高于19T的牛乳。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。汞的残留量不得高于0.01mg/kg。原料乳在15时相对密度为1.032土0.02。奶站应配有简易的检测设备，对原料乳一直坚持“每日取样，每日检测，每日送检”。在奶站现场检测原奶的密度、酸度、温度、碱试验和酒精阳性乳；原奶运到工厂后检测脂肪、蛋白质、抗生素、掺杂使假等36项指标，现在又增加了三聚氰胺的检测。企业应该将料乳批批送至农业部乳品检测中心检测三聚氰胺，检测结果合格后用于生产，对不合格原料乳拒收的同时通过奶样追溯到奶户，并将检验数据告之相关部门，加强奶源管理。从饲料的喂养到疫病的防治，从对牛场的消毒及消毒剂的使用到清洗挤奶设备的水质、水温、时间、次数，所有的牧场都有明确的规定。在收奶站点，大多进行感官评定、酒精试验和相对密度的测定等。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。检测方法见表2-2和2-3。表2-2 原料乳主要的理化指标和检测方法项目指标检测方法相对密度（20/4）1.0281.032按GB/T5409检验脂肪（%）3.2按GB/T5409检验蛋白质（%）3.0按GB/T5413.1检验非脂乳固体（%）8.3按GB/T5409检验酸度（T ）20按GB/T5409检验杂质度（mg/kg）4按GB/T5413.30检验表2-3 原料乳主要的微生物要求及检测方法项目指标检测方法菌落总数(cfu/mL)500000平皿细菌总数计算法2.3.3 原料乳的预处理与贮奶系统 初验合格的原料乳称重计量初滤脱气净乳冷却贮藏（1）称重计量奶秤(重量法)：计量范围可为：0250kg或0500kg。（现在乳品厂一般采取的称重方法）。流量计(体积法)：换算关系为：重量=容积比重。（2）出滤简单的初步出去奶中的一些杂质。（3）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。（4）净乳目的：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4。（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）。（5）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）（6）贮藏由于立式罐具有占地面积少、刷洗方便等特点，因此本设计选用立式贮乳罐。一般情况下选罐的总容量为日处理量的50%100%。2.3.4 标准化（1）标准化的目:保证牛乳中含有规定的最低限度的脂肪。各国牛乳标准化的要求有所不同。一般说来低脂乳含脂辜为0.5，普通乳为3.0。我国规定消毒乳的含脂率为3.0，凡不合乎标准的乳都必须进行标准化。（2）标准化的具体计算方法：检测原料乳中的各项指标 (特别是原料乳的脂肪含量和水分含量)。根据我国全脂乳粉质量标准规定，确定所要生产乳粉的各项指标的具体数值。根据标准化原则，判断是提出还是加入稀奶油才能满足要求。一般要求分离时把稀奶油含脂率控制在40%左右。根据温度等条件确定脱脂乳与稀奶油的脂肪含量以及非脂干物质含量。2.3.5 均质 通常均质温度4050, 均质压力1520MPa。在使用均质机时应做好均质机的清洗杀菌工作,另外应防止冷却密封水渗入原料奶中,防止造成二次污染。均质的目的是在于把较大的脂肪球变成细小的脂肪球，均匀地分散在脱脂乳中，形成均一的乳浊液2.3.6 真空浓缩原料乳在干燥之前，先经过真空浓缩除去乳中70%80%的水分，可节省加热蒸汽和动力消耗，相应提高了干燥设备的动力，价低成本。同时浓缩也可以提高乳粉的质量。通常采用减压（真空）浓缩。原料乳浓缩的过程直接影响乳粉的质量，特别是溶解度。浓缩乳的质量要求达到要求浓度与温度稳定，粘稠度一致，具有良好的流动性，无蛋白质变性沉淀现象，总菌落数指标符合卫生标准。一般要求原料乳浓缩至原体积的1/4，乳干物质达到45%左右，浓缩后的乳温一般为4750，比重为1.0891.100。乳粉的浓缩设备要选用蒸发速度快、连续出料、节能降耗的蒸发器。现有常用的蒸发器为双效降膜式、多效降膜式（二效、四效、五效）等蒸发器，一效温度6872；二效蒸发温度5762；三效蒸发温度4652。2.3.7 喷雾干燥空气过滤器：一般每平方米过滤面积每分钟能处理100m3空气，通过过滤器的风速要控制在2m/s左右。空气加热器：通常选用的进风温度为150，排风温度为80。设计时选用空气加热器的加热能力要比理想状态下通过蒸发量计算而得到的热风消耗量大1020%。喷雾干燥特点有以下几点:（1）干燥速度快，物料受热时间短。浓缩乳经雾化后，比表面积大大增加，与干热空气接触后，水分蒸发速度很快，整个干燥过程仅需10-30s，牛奶营养成分破坏程度较小，奶粉溶解度高，冲调性好。（2）干燥温度低，减少牛奶中热敏性物质的损失，从而保持产品良好的分散性和溶解性。（3）便于调节工艺参数，产品质量容易控制。如：乳粉颗粒大小、状态和水分含量。（4）整个干燥过程都是在密闭状态下进行的，卫生质量好，产品不易受外界污染。（5）操作简单，机械化自动化程度高，劳动强度低，生产能力大。（6）占地面积和空间大，一般需要多层建筑，一次性投资大。（7）热效低，只有35%-50%左右，热量消耗大，一般蒸发1kg水分需3-4kg饱和蒸汽。（8）喷雾干燥塔内壁会有粘有奶粉，较难清除，粉尘回收装置比较复杂5。2.3.8 流化床（1）流化床的作用二段法干燥从干燥塔内排出的热风温度比一段法干燥要低1020，要蒸发同水分，一段法就必须通过提高干燥塔内温度的方法来实现，这样会对产品品质造成影响；而二段干燥不但能在干燥塔内干燥，又可以在流化床内干燥，故温度必然低于一段干燥，不利影响也会稍有减小。一段法干燥得到的乳粉成品全部由单个乳粉小颗粒组成，容积小、密度大、粉粒轻，当脂肪含量较高时容易结块，复原乳的冲调性不佳；二段法由于乳粉颗粒的附聚，使得乳粉有良好的溶解性，密度高，颗粒大，不易飞扬。冷却干燥后的乳粉通常为6072，其温度高低是由乳粉干燥后其颗粒大小与滞留的位置以及工艺条件决定。无论温度高低，乳粉出塔后都要迅速进行冷却，如不及时；冷却，会引起蛋白质变性，脂肪球处于超熔点状态，容易破裂而致使游离脂肪增多。所以，流化床的冷却工段还将对干燥好的乳粉利用冷空气及时冷却到30。空隙度在喷雾干燥过程中会有空气进入液滴，在干燥时气泡膨胀使得乳粉颗粒中含有很多空隙，要通过颤动或拍打来减少这些空隙的数量。由于选用的是振动式流化床，所以可以通过冷却过程中的振动来减少空隙度。（2）流化床的作用两段式结构第一段：(干燥段)100-120的热空气自干燥段底部通入，将(7%-8%)含水量的乳粉干燥至水分在(5)以下，随后进入第二段。第二段：(冷却段)用10-20左右的冷空气将乳粉一边冷却一边振动。冷却好的乳粉将从流化床流出进入下一道工序，而废气从流化床上部排出，经旋风分离器回收细粉。2.3.9 出粉冷却筛粉喷雾干燥结束后，应立即将乳粉送至干燥室外并及时冷却，避免乳粉受热时间过长。受热时间过长会引起乳粉中游离脂肪的增加，严重影响乳粉的质量，使之在保存中容易引起脂肪氧化变质。乳粉的色泽，滋气味，溶解度同样会受影响。所以，在喷雾干燥以后，出粉和冷却也是一重要的环节6。一般采用机械振动筛，网眼40-60目，目的为了使乳粉均匀，松散，便于冷却。晾粉过程中，不但使乳粉的温度降低，同时乳粉表观密度可提高5%，有利于包装。2.3.10 包装包装车间无污染，包装材料要适用于食品，应坚固、卫生、符合环保要求，不产生有毒有害的物质和气体，包装材料仓库应保持清洁，防尘，防污染。包装容器使用前应消毒，内外表面保持清洁。包装应严密，不发生渗漏或破裂，不得二次污染。包装时要求排气彻底，封口严密。防止包装过程中的二次污染，特别是大肠菌和异物的控制，包装内袋或纸膜等直接与产品接触的包装材料使用前应进行严格的微生物检测，不符合要求时不可使用，防止造成污染。氮气是一种目前食品上应用最广泛的惰性气体，它无臭无味不溶于水，不与食品发生化学作用。在包装内充一定比例的氮气，可以通过破坏微生物适宜生长繁殖的生活环境，来降低包装内部的含氧量。包装材料多采用聚乙烯塑料附和铝箔袋包装。偏聚二氯乙烯的阻隔水、气性能优良，故选它作为奶粉的包装材料。运输工具（包括车厢、船舱和各种容器等）必须符合卫生要求，并配备防雨、防尘、防晒等设施，有条件的还可以配备冷藏、保温等设施。运输作业应避免强烈震荡、撞击，轻拿轻放，防止损伤成品外形，且不得与有毒有害物品混装、混运，作业终了，搬运人员应撤离工作地，防止污染食品。2.3.11 CIP系统乳品厂的CIP程序根据要清洗的线路中是否包含有受热表面而不同,将其划分为:用于巴氏杀菌器和其它带受热表面的设备的CIP程序,(UHT等)和用于管路系统,罐和其它不带受热面的设备的CIP程序。两种类型的主要不同点在于第一类中必须包含一个酸洗循环,以除去受热设备表面上的变性蛋白质和盐类。 清洗设备:（1）用于巴氏杀菌器“热组件”的CIP程序温水冲洗10min75 碱性洗涤液(0.5%1.5%)循环30min温水冲掉碱性洗涤剂约5min70(硝酸)酸溶液(0.5%1.0%)循环20 min用冷水后冲洗至pH值中性。（2）由管道、罐和其他不受热机件所组成的回路的CIP程序用温水冲洗3min75，0.5%1.5%的碱性洗涤剂循环10min用温水冲洗3min用9095热水消毒5min用冷水逐渐冷却约10min(通常对罐没有冷却)。2.4 婴儿配方乳粉原则2.4.1 牛乳与人乳主要营养成分区别（1）母乳中蛋白质含量约为牛乳的1/3，在蛋白质构成上，二者恰恰相反。母乳中以乳清蛋白为主，酪蛋白含量少。母乳蛋白质在婴儿胃内与胃酸作用形成芝麻大小、柔软的絮状凝块，有利于婴儿吸收。母乳中牛磺酸含量高于牛乳，而牛磺酸对于婴儿脑发育的影响非常重要。另外母乳蛋白质中的半胱氨酸、旦氨酸含量比较高，而且色氨酸与胱氨酸的比值低，这对婴儿生长很重要，这点比牛乳好。总的来说母乳蛋白质在总的含量上虽低于牛乳，但消化利用率比牛乳高，蛋白质质量比牛乳好。（2）母乳和牛乳中维生素的不同：母乳中维生素A、尼克酸、维生素C含量较高，特别是维生素A，母乳每100毫升含150-600国际单位。牛乳中维生素B1和维生素B2含量较高，但维生素D含量较少，母乳中的维生素D是以水溶性的含硫维生素D为主要成分，所以很容易吸收，特别要说的是母乳和牛乳中维生素D含量都不足，维生素D缺少影响儿童对钙、磷的吸收使小儿易患软骨病，所以儿童不论喂母乳或牛乳都要补充维生素D。（3）母乳和牛乳中铁含量都不高，但母乳中铁的生物利用率远比牛乳高。母乳中铜和锌的含量也比牛乳高，且锌的生物利用率也优于牛乳。牛乳中含的钙和磷比母乳高出几倍，而且对儿童来说牛乳中的钙磷比例也不合适，特别是磷含量过高对儿童不好，母乳中钙、磷含量虽比牛乳低，但两者比例合适，有利于儿童的消化吸收。2.4.2 婴儿配方乳粉的设计原则由于牛乳与母乳在主要营养成分、微量成分、抗菌体系及特殊成分含量等方面有差异，为减小或消除这些差异，在配方乳粉的设计中要遵循如下基本原则：（1）降低牛乳中酪蛋白含量，改变酪蛋白与乳清蛋白的比例，添加大豆蛋白和氨基酸以改进蛋白质效率。（2）降低牛乳中矿物质含量；（3）改变脂肪组成，减小牛乳中脂肪球的直径；（4）提高碳水化合物含量；（5）补充维生素和氨基酸；添加适量的人乳球蛋白，提高婴儿的抗菌免疫能力7。母乳热量为529kcal/100g固乳，其中蛋白质占热量的9%，脂肪占49.7%（其中亚油酸占4.6%），碳水化合物占41%，脂肪对蛋白质的重量比例为2.5：1。婴儿配方乳粉设计时，通常是使配方中蛋白质占供热量的816%，脂肪占3550%，亚油酸占24%，其余为碳水化合物，脂肪对蛋白质的重量比为2：1。以牛乳为主要原料的配方乳粉，要添加富含不饱和脂肪酸的植物油来调整饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比例。由于不饱和脂肪酸易于氧化，为增加包藏稳定性，在添加植物油的同时应酌量添加维生素E，维生素E的添加量随亚油酸加入量而定。我国婴儿配方乳粉国家专业标准规定，维生素E的添加量为7mg/100g乳粉。婴儿配方乳粉中除强化维生素E外，还要强化维生素A、D、C、K及B族维生素。2.4.3 婴儿配方乳粉的的标准（1）参照GB 10765-2010 食品安全国家标准 婴儿配方食品蛋白质、脂肪、碳水化合物指标：GB5009.5-2010食品中蛋白质的测定；GB5413.3-2010婴幼儿食品和乳品中脂肪的测定；GB5413.27-2010婴幼儿食品个乳品中脂肪酸的测定；（2）维生素指标：GB5413.9-2010婴幼儿食品和乳品中维生素A、D、E的测定；GB5413.10-2010婴幼儿食品和乳品中维生素K1的测定；GB5413.11-2010婴幼儿食品和乳品中维生素B1的测定；GB5413.12-2010婴幼儿食品和乳品中维生素B2的测定；GB5413.13-2010婴幼儿食品和乳品中维生素B6的测定；GB5413.14-2010婴幼儿食品和乳品中维生素B12的测定；GB5413.15-2010婴幼儿食品和乳品中烟酸和烟酰胺的测定；GB5413.16-2010婴幼儿食品和乳品中叶酸（叶酸盐活性）的测定；GB5413.17-2010婴幼儿食品和乳品中泛酸的测定；GB5413.18-2010婴幼儿食品和乳品中维生素C的测定；GB5413.19-2010婴幼儿食品和乳品中游离生物素的测定；（3）矿物质指标：GB5413.21-2010婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜和锰的测定；GB5413.22-2010婴幼儿食品和乳品中磷的测定；GB5413.23-2010婴幼儿食品和乳品中碘的测定；GB5413.24-2010婴幼儿食品和乳品中氯的测定；GB5009.93-2010食品中硒的测定；（4）可选择性成分指标：GB/T5413.20-2010婴幼儿食品和乳品中胆碱的测定；GB5413.25-2010婴幼儿食品和乳品中肌醇的测定；GB5413.26-2010婴幼儿食品和乳品中牛磺酸的测定；（5）其他指标：GB5009.3-2010食品中水分的测定GB5009.4-2010食品中灰分的测定；GB5413.30-2010乳和乳制品杂质度的测定；（6）污染物限量：GB5009.12-2010食品中铅的测定；GB5009.33-2010食品中亚硝酸盐和硝酸盐的测定；（7） 真菌毒素限量：GB5009.24-2010食品中黄曲霉毒素M1和B1的测定（8）微生物限量：GB4789.2-2010食品微生物学检验 菌落总数测定；GB4789.3-2010食品微生物学检验 大肠菌群计数；GB4789.10-2010食品微生物学检验 金黄色葡萄球菌检验；GB4789.40-2010食品微生物学检验 阪崎肠杆菌检验；GB4789.4-2010食品微生物学检验 沙门氏菌检验（9）脲酶活性指标：GB/T5413.31-2010婴幼儿食品和乳品中的脲酶的定性检验第3章 厂区的平面设计3.1 厂址的选择根据我国的具体情况，食品工厂一般建于距原产地附近大中城市的郊区。这样不但可以获得足够的原料，而且利于产品的销售，同时还可以减少运输费用。根据食品工厂厂址选择的要求，将乳粉厂设在内蒙自治区。内蒙古自治区交通发达。京包、包兰、包陕三条铁路线相围绕，目前该区民航部门拥有由大、中、小三种机型构成的运输机队，开辟航线20多条，通往北京、上海、了、广州、深圳、乌兰巴托等国内外城市。嫩江在自治区境内长约447公里，是内蒙古和黑龙江省界河，河道以民间航运为主。3.1.1 水源、能源根据食品工厂厂址选择的要求，将脱脂乳粉厂建于哈尔滨市郊区内。厂址地势平坦，周围无污染源，符合标准。场地面积有利于合理布置，符合工厂发展需要，并有一定扩建余地。该地自来水使用方便，且水质良好，可不用地下水，减少处理费用。接近排水系统，有利废水排放。供电系统也配备良好，可以满足生产需要。3.1.2 政治经济与交通情况该地区在城市规划区内，经规划部门批准，符合国家发展方针政策，食品工厂的厂址应设在当地的规划区内，以适应当地远近期规划的统一布局，并尽量不占，少占良田，做到节约用地。并且接近销售渠道，有良好的经济开发前景。附近有发达的交通运输条件，接近高速公路与铁路，使原料入厂和稀奶油出厂顺利进行。3.2 总平面设计方案食品工厂总平面设计的基本原则如下（1）要有总体设计的全局观点，满足生产和总体设计的要求。（2）设备要尽量按工艺流水线安排布置，一些特殊设备可按相同类型作适当集中，要使生产过程占地最少、生产周期最短、操作最方便。一般重型设备最好设在车间底层。原料收发间应设有磅秤。（3）要考虑到进行多品种生产的可能性，以便灵活调动设备，并留有适当的余地，以便更换设备。同时，还应注意设备相互间的间距和设备与建筑物的安全维修距离。要保证操作和维修、装拆、清洁卫生的方便。（4）要保证物料运输通畅，避免重复往返。要尽可能利用生产车间的空间运输；合理安排车间各种废料进出，人员进出要和物料进出分开。（5）注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施。可以设在室外的设备，尽可能设在室外。食品工厂中平面设计就是合理的对用地范围内的建筑物、构筑物和其他工程设施在水平方向布置，平面布置包括8：（1）运输设计：使人流和物流分开，避免往返交叉。（2）管线综合设计：工程管线网。（3）绿化布置和环保设计：绿化布置可以绿化厂区、净化空气、调节气温、阻挡风沙、降低噪音、保护环境，从而改善公认的劳动卫生条件。环境保护是关系国际名民生的大事，所以在食品工厂总平面设计时，在布局上要充分考虑环境保护问题。厂区占地面积、根据风向和地势等布置各部门位置、绿地、建筑物、道路，厂区占地面积24000。场地设计标高50m，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。厂区设五个出口，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。东西各设置一个出入口，以便人流和车辆与成品的方便出入。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。厂区主要建筑的占地面积见表3-1。车间平面布置见附录B。表3-1主要建筑工程及费用一览表序号工程名称面积单价（万元）金额（万元）1车间面积50000.840002办公楼20000.714003化验室10000.77004仓储物流中心15000.57505水处理车间2000.61206锅炉房3000.61807配电室2000.61208空压机房2000.61209宿舍10000.7575010汽车库4000.520011道路及绿化150012不可预见费1000合计108403.3 车间布置原则（1）要有总体设计的全局观点，满足生产和总体设计的要求。（2）设备要尽量按工艺流水线安排布置，一些特殊设备可按相同类型作适当集中，要使生产过程占地最少、生产周期最短、操作最方便。一般重型设备最好设在车间底层。原料收发间应设有磅秤。（3）要考虑到进行多品种生产的可能性，以便灵活调动设备，并留有适当的余地，以便更换设备。同时，还应注意设备相互间的间距和设备与建筑物的安全维修距离。要保证操作和维修、装拆、清洁卫生的方便。（4）要保证物料运输通畅，避免重复往返。要尽可能利用生产车间的空间运输；合理安排车间各种废料进出，人员进出要和物料进出分开。第4章 物料衡算4.1 原料乳成分及产品成分表4-2原料乳的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%表4-2婴儿配方乳粉配方组成物料名称每吨投料物料名称每吨投料牛乳4000(kg)维生素K0.25(g)乳清粉300(kg)维生素B13.5(g)棕榈油55(kg)维生素B63.5(g)三脱油55(kg)维生素C400(g)奶油55(kg)叶酸0.25(g)蔗糖55(kg)维生素B24.5(g)维生素A6(g)烟酸40(g)维生素D0.12(g)硫酸亚铁250(g)维生素E30(g)注：牛乳中干物质11.1%；乳清粉中水分2.5%，脂肪1.2%；乳油中脂肪含量82%；维生素A6（g）相当于240000IU；维生素D0.12（g）相当于4800IU；硫酸亚铁：FeSO47H2O表4-3 产品成分乳脂肪水分非脂乳固体27%3%70%4.2 标准化调整4.2.1 蛋白质的调整母乳中蛋白质含量在1.0%1.5%，其中酪蛋白为40%，乳清蛋白为60%；牛乳中的蛋白质含量为3.0%3.7%，其中酪蛋白为80%，乳清蛋白为20%。牛乳中酪蛋白含量高，在婴幼儿胃内形成较大的坚硬凝块，不易消化吸收。用乳清蛋白和植物蛋白取代部分酪蛋白，按照母乳中酪蛋白与乳清蛋白的比例为1:1.5来调整牛乳中蛋白质含量。可以通过向婴儿配方食品中添加乳免疫球蛋白浓缩物来完成牛奶婴儿食品的免疫生物学强化。4.2.2 脂肪的调整牛乳中的乳脂肪含量平均在3.3%左右，但质量上有很大差别。牛乳脂肪中的饱和脂肪酸含量比较多，而不饱和脂肪酸含量少。母乳中不饱和脂肪酸含量比较多，特别是不饱和脂肪酸的亚油酸、亚麻酸含量相当高，是人体必须脂肪酸。添加植物油，常使用的是精炼玉米油和棕榈油。生产中应注意有效抗氧化剂的添加。4.2.3 碳水化合物的调整牛乳中乳糖含量为4.5%，母乳中为7.0%，通过添加蔗糖、麦芽糊精及乳清粉。4.2.4 灰分的调整牛乳中盐的质量分数（0.7%）远高于人乳（0.2%）用脱盐率要大于90%的脱盐乳清粉，其盐的质量分数在0.8%以下。4.2.5 维生素的调整配制乳粉中一般添加的维生素有A、B1、B6、B12、C、D和叶酸等。在添加时一定注意维生素（也包括灰分）的可耐受最高摄入量，防止因添加过量而对婴儿产生毒副作用。4.2.6 标准化计算（1）乳脂肪(F)与非脂乳固体(S)之比(R)原料乳：R0F0 /S03.6%/8.6%0.4186 成品：RF/S27%/70%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。（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：S1(100-F1/100-F0)S0(100-0.01/100-3.6)8.6%8.92%稀奶油中非脂乳固体：S2(100-F2/100-F1)S0(10