畜产品课设.doc

吉林工程技术师范学院畜产品工艺学课程设计第一章 设计计算书1.1 产品方案产品名称规格班产量一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月全脂乳粉500g/袋3T/班900T/a1000g/桶3T/班900T/a脱脂乳粉500g/袋3T/班900T/a1000g/桶3T/班900T/a1.2 生产制度1.2.1 生产规模：3600T/a成品乳粉 1.2.2 生产天数：每年300天1.2.3 生产班次：每天1班，每班8小时，即8小时/班1.2.4成品乳粉日产量:总量12T,全脂乳粉6T ，脱脂乳粉6T1.2.5 每小时生产成品乳粉为：12T8小时=1.5T/小时1.2.6 标准化指标：脂肪含量3.33.7%、非脂乳固体含量：8.68.8%1.3 工艺流程图 全脂乳粉生产工艺流程图 脱脂乳粉生产工艺流程图预热分离真空浓缩原料乳验收预处理预热杀菌喷雾干燥流化床冷却过筛包装检验分销标准化真空浓缩原料乳验收预处理预热杀菌喷雾干燥流化床冷却过筛包装检验分销1.4物料衡算1.4.1 包装材料的物料衡算（包装材料损失忽略不计）1.4.1.1全脂乳粉包装材料的计算（一）每班次袋、桶、桶盖的量（1）每班全脂乳粉规格为500g/袋，需包装袋为 3106500g/袋=6000袋（2）每班全脂乳粉规格为1000g/桶，需包装桶为 31061000g/桶=3000桶（3）每班全脂乳粉规格为1000g/桶，需包装桶盖为3000个。（二）年需袋、桶、桶盖的量（一天一班，一年300天）（1）年成品全脂乳粉规格为500g/袋，需总袋数 6000袋/天300天=1800 000袋（2）年成品全脂乳粉规格为1000g/桶，需总桶数 3000桶/天300天=900 000桶（3）年成品全脂乳粉规格为1000g/桶，需总桶盖数 3000桶/天300天=900 000桶盖（三）包装箱的班总数，年总数（1）每班全脂乳粉规格为500g/袋，每箱装20袋，需包装箱 6000袋20袋/箱=300箱（2）每班全脂乳粉规格为1000g/桶，每箱装10桶，需包装箱 3000桶10桶/箱=300箱（3）年成品全脂乳粉规格为500g/袋，需包装箱 300箱/天300天=90000箱（4）年成品全脂乳粉规格为1000g/桶，需包装箱 300箱/天300天=90000箱1.4.1.1脱脂乳粉包装材料的计算（一）每班次袋、桶、桶盖的量（1）每班脱脂乳粉规格为500g/袋，需包装袋为 3106500g/袋=6000袋（2）每班脱脂乳粉规格为1000g/桶，需包装桶为 31061000g/桶=3000桶（3）每班脱脂乳粉规格为1000g/桶，需包装桶盖为3000个。（二）年需袋、桶、桶盖的量（一天一班，一年300天）（1）年成品脱脂乳粉规格为500g/袋，需总袋数 6000袋/天300天=1800 000袋（2）年成品脱脂乳粉规格为1000g/桶，需总桶数 3000桶/天300天=900 000桶（3）年成品脱脂乳粉规格为1000g/桶，需总桶盖数 3000桶/天300天=900 000桶盖（三）包装箱的班总数，年总数（1）每班脱脂乳粉规格为500g/袋，每箱装20袋，需包装箱 6000袋20袋/箱=300箱（2）每班脱脂乳粉规格为1000g/桶，每箱装10桶，需包装箱 3000桶10桶/箱=300箱（3）年成品脱脂乳粉规格为500g/袋，需包装箱 300箱/天300天=90000箱（4）年成品脱脂乳粉规格为1000g/桶，需包装箱 300箱/天300天=90000箱1.4.2 原料及中间品的物料衡算1.4.2.1 基础数据 生产过程中损耗百分率全脂乳粉脱脂乳粉原料乳验收时损失3%原料乳验收时损失3%净化预处理时损失2%净化预处理时损失2%标准化时损失2%预热分离时损失5%预热杀菌时损失1%预热杀菌时损失1%真空浓缩时损失60%真空浓缩时损失60%喷雾干燥时损失10%喷雾干燥时损失10%冷却时损失0.2%冷却时损失0.2%过筛时损失1%过筛时损失1%包装时损失0.5%包装时损失0.5%检验时损失0.3%检验时损失0.3%1.4.2.2 全脂乳粉的物料衡算（一）全脂乳粉每班生产时间生产全脂乳粉的成品为每天6T，每小时生产成品乳粉为1.5T/时，6T1.5/时=4小时，即生产全脂乳粉每天需要4小时。（二）全脂乳粉的物料衡算（1）检验时的物料量（损失率3%） 6.0000T(1-0.3%)=6.0180T（2）包装时的物料量（损失率0.5%） 6.0180T(1-0.5%)=6.0480T（3）过筛时的物料量（损失率1%） 6.0480T(1-1%)=6.1092T（4）冷却时的物料量（损失率0.2%） 6.1092T(1-0.2%)=6.1215T（5）干燥时的物料量（损失率10%） 6.1215T(1-10%)=6.8019T（6）浓缩时的物料量（损失率60%） 6.8019T(1-60%)=17.0046T（7）预热杀菌时的物料量（损失率1%） 17.0046T(1-1%)=17.1762T（8）标准化的计算 原乳脂肪含量高于乳粉规定的脂肪含量的标准化计算方法 原料乳中脂肪：F0=3.6% 非脂乳固体：S0=8.7% 脂肪/非脂乳固体：R0=3.6%/8.7%=0.41 成品乳标准规定：R=0.38 因为R0R所以应提取原料乳中的脂肪以达到成品乳粉的规格一致。 稀奶油中脂肪：F1=40% 脱脂乳中脂肪：F2=0.2% 稀奶油中非脂乳固体S1= S0（100- F1）/(100-F2) =8.7%(100-40%)/(100-0.2%)=8.665%脱脂乳中非脂乳固体S2= S0（100- F2）/(100- F0)=8.7% (100-0.2%)/ (100-3.6%)=8.70295% 每吨原料中应提取稀奶油量（含脂40%）K40K40=1000(F0- S0R)/( F1- S1R)=1000(3.6%- 8.7%0.38)/( 40%- 8.665%0.38)=8.0093kg提取稀奶油配成标准乳后的物料量17.1762T(1-8.0093/1000)=17.3148T标准化后原料乳的物料量（损失率2%）17.3148(1-2%)=17.6682T原料乳脂肪含量低于乳粉规定的脂肪含量的标准化计算方法 原料乳中脂肪：F0=3.2% 、非脂乳固体：S0=8.8% 脂肪/非脂乳固体：R0=3.2%/8.8%=0.36 成品乳标准规定：R=0.38 因为R0R所以应向原料乳中添加脂肪 稀奶油中脂肪：F1=40% 非脂乳固体含量S1= S0（100- F1）/(100- F0) =8.8%(100-40%)/(100-3.2%)=8.7676% 每吨原料中应添加稀奶油量 （含脂40%）K40K40=1000(F0- S0R)/( S1R - F1)=1000(3.2%- 8.8%0.38)/( 8.7676%0.38-40%)=3.9271kg 添加稀奶油配成标准乳后的物料量 17.1762T(1+3.9271/1000)=17.1090T 标准化后原料乳的物料量（损失率2%） 17.1090T(1-2%)=17.4782T（9）净化处理时的物料量（损失率2%） 17.6682T(1-2%)=18.02877T 17.4782T(1-2%)=17.8146T（10）原料乳验收时的物料量（损失率3%） 18.02877T(1-3%)=18.5865T 17.8146T(1-3%)=18.36558T（11）原料乳验收时的物料量（损失率3%） 夏秋季节脂肪含量高时需要原料乳量18.5865T 春冬季节脂肪含量低时需要原料乳量18.36558T1.4.2.3 脱脂乳粉的物料衡算生产脱脂乳粉的成品为每天6T，每小时生产成品乳粉为1.5T/时，6T1.5/时=4小时，即生产脱脂乳粉每天需要4小时。(二）脱脂乳粉的物料衡算（1）检验时的物料量（损失率3%） 6.0000T(1-0.3%)=6.0180T（2）包装时的物料量（损失率0.5%） 6.0180T(1-0.5%)=2.0480T（3）过筛时的物料量（损失率1%） 2.0480T(1-1%)=2.1092T（4）冷却时的物料量（损失率0.2%） 2.1092T(1-0.2%)=2.1215T（5）干燥时的物料量（损失率10%） 2.1215T(1-10%)=2.8019T（6）浓缩时的物料量（损失率60%） 2.8019T(1-60%)=17.0046T（7）预热杀菌时的物料量（损失率1%） 17.0046T(1-1%)=17.1762T（8）预热分离时的物料量（损失率5%） 17.1862T(1-5%)=18.0701T（9）净化预处理时的物料量（损失率2%） 18.0701T(1-2%)=18.4491T（10）原料乳验收时的物料量（损失率3%） 18.4491T(1-3%)=19.0197T1.4.2.4总物料量一、验收时原料总量（1）日生产需原料乳为：全脂乳粉原料乳+脱脂乳粉原料乳 夏秋季节需要原料乳量18.5865T+19.0197T=37.6062T 春冬季节需要原料乳量18.36558T+19.0197T=37.38528T（2）年生产需原料乳为：全脂乳粉原料乳+脱脂乳粉原料乳 夏秋季节年需要原料乳量37.6062T150=5640.93T 春冬季节年需要原料乳量37.38528T150=5607.792T二、净化时日生产原料 净化时原料乳为：全脂乳粉原料乳+脱脂乳粉原料乳 夏秋季节需要原料乳量18.0298T+18.4491T=36.4779T 春冬季节需要原料乳量17.8146T+18.4491T=36.2637T三、标准化时原料总量 夏秋季节需要原料乳量17.6682T 春冬季节需要原料乳量17.4582T1.5 物料衡算表物料每班数量（日原料乳需要最大量）验收时12.5354T净化时12.1593T标准化时5.8894T杀菌时5.7254T浓缩时5.6682T干燥时2.2673T冷却时 2.0405T过筛时2.0364T包装时2.0160T检验时2.0060T 第二章 设备选型及计算2.1 设备选型的依据：本设计根据下达的设计任务书进行计算已得出，要完成全年1200吨的生产能力必须达到每天乳粉4吨的生产速度，根据该生产速度及目前国内外设备发展的情况以及考虑到长远经济效益，用发展的眼光看，我们选用国产较为先进的乳品设备，同时本着节约的原则，在力所能及的范围内，对有些设备采用自己设计，在设备选型中，避免了大马拉小车或完不成工的情况，所选设备具有如下优点：1.设备质量稳定，操作方便。2.设备具有当代先进水平，据许多厂家的使用表明，安全可靠。3.由于是国产设备，节省了大量的外币，同时机器零件国产化，维修也方便。2.2 设备选型2.2.1 贮乳缸日生产需要原料乳量最多为12.5394吨,所以选用盛装能力为13吨的贮乳缸一台。2.2.2 离心分离机因为在净化即标准化时，原料乳日生产中需要最多为36.4779吨，又知常乳的密度为1.032，且要求在30分钟内完成净化和标准化过程，即此离心机是多功能型，生产能力为36.477910001.03230=933.894L/min，所以选择生产能力为1000L/min的多功能离心机一台。2.2.3 金属过滤网过筛时通过最大量为6.1092T在其内流动，则6.109260=366.552T/min,所以选择流量为400T/min的不锈钢金属网，选一个。2.2.4 灭菌机因为其为连续生产线，灭菌在3秒完成，最大处理量为5.3254T,则17.1762(60/3)=343.524T/min，所以选用生产能力为360T/min的超高温灭菌机一台。2.2.5冷却罐 冷却时物料量是6.1215T,所以选用6.2吨的冷却罐2.2.6蒸发器降膜式蒸发器浓缩时的物料量为17.0046T，需在30分钟内完成，则降膜式蒸发器生产能力为17.0046/30=0.56682T/min. 所以选择生产能力为1 T/min的降膜式蒸发器一台。2.2.7雾化器采用离心喷雾法干燥。 物料量为6.8019T需在20min内完成：所以生产能力为2.2741*60/20=20.1699T/h所以选用离心雾化器的生产能为21T/h一台。2.2.8灌装机（1）袋装的乳粉12000袋/班，桶装有6000桶/班，要求在1小时内把不同包装的乳粉都灌装完。袋装乳粉有6T，桶装乳粉也有6T 。从而得1.0/（2+2）0.25T/小时袋装和桶装时间都为0.2520.5小时（2）袋装灌装机的生产能力为：12000袋/30分=400袋/分。所以选择袋装灌装机较大生产能力为500袋/分，选用一台。（3）桶装灌装机的生产能力为：6000桶/30分=200桶/分，所以选择桶装灌装机较大生产能力为300桶/分，选用一台。2.2.9均质机因为其为连续设备，要求在2h完成均质，但是只有全脂乳粉生产在春、冬季标准化时须添加奶油要求用均质机，此时的物料量为17.1111T，生产能力为17.1111T2h=8.5555T/h，所以选择生产能力为9T/h,选用一台。2.3设备一览表序号设备名称台数生产能力备注1贮乳缸113T2离心分离机11000L/min3超高温瞬时灭菌机1400T/min4降膜式蒸发器11T/min5离心喷雾干燥器121T/min6冷却罐16.2T7金属过滤网1360T/min8灌装机11500袋/min300桶/min9均质机19T/h第三章 设计说明书 3.1车间概况及特点 乳粉车间生产成品乳粉量为12吨，以一年300天工作日计算，则年生产成品乳粉3600吨。车间共生产两种产品。一种为全脂乳粉，一种为脱脂乳粉。二者都是日生产成品乳粉6吨，生产4小时。全脂乳粉的工艺流程：原料乳预处理 标准化 预热杀菌 真空浓缩 喷雾干燥 冷却 过滤 包装 检验。脱脂乳粉的原料乳不需要经过标准化，但有预热分离得到脱脂乳粉的工程。其他步骤相同，且基本原理相同，可以用相同的设备完成，以二者中生产能力较大者作为选择设备的依据。为了使生产的两种产品更易于消费者接受，在选择时通过多方面调查研究，采用国际上先进的技术既经济又适用的设备，以便于更好的生产。3.2车间组织 根据生产定额要求，规定最大班次每班24人，其中质检员2人，技术人员2人，生产班长1人，车间主任1人在岗。33工作制度 规定1年300天工作日（除去每周单休和正常节假日）一天8小时工作制。每天生产一班。其中4小时生产全脂乳粉，4小时生产脱脂乳粉，并实行间歇式生产。3.4成品质量符合国际标准全脂乳粉标准项目标准（每100g）脂肪含量（%）26蛋白质含量（g）34水分含量（g）5.0酵母和霉菌数（cfu/g）50大肠菌群(cfu/g）90细菌总数(cfu/g）50 000杂质度(mg/kg) 16溶解度(%)99 脱脂乳粉的标准项目标准（每100g）脱脂含量（g）2蛋白质含量（g）34乳糖含量50水分含量（g）5.0酵母和霉菌数（cfu/g）50大肠菌群(cfu/g）90细菌总数(cfu/g）50 000杂质度(mg/kg) 16溶解度(%)9935工程流程简述351 原料乳的验收 原料乳进入工厂后立即进行检验，将符合感官、理化、微生物标准的优质牛乳进入验收。感官检验包括乳的滋气味、色泽和肉眼可见的机械杂质。理化检验包括乳的酸度、相对密度、乳的温度、脂肪含量和可疑的外来物质，而且必须严加控制对人体有害的物质（如硝酸盐、尿素）。微生物检查项目中，主要是测定原料乳的细菌总数。国内多采用平板计数法，但作为日常检查，大多数采用美蓝实验和刃天青实验。刚挤出的原乳温度在36左右，应迅速冷却至4以下，抑制微生物的繁殖，保持乳的新鲜度。冷却的乳应保存在低温处，防止温度升高，微生物开始活动，乳冷却后应在整个保持时间内维持在低温范围内，贮乳罐要保温良好。352 原料乳净化 牛乳经过联式过滤，但只能除去较大的异物、杂质，但牛乳还混有一些极微细的杂质，如牛舍空气中的尘埃，牛体细胞碎片，白血球及红血球不能由一般的过滤方法除去，而牛乳通过离心净乳后，能够将其分离除去，达到高度净乳的目的，极大的提高了产品的质量。所以采用净乳机净乳是各乳品厂不可缺少的一道程序。353原料乳的标准化 生产乳粉时，为了获得稳定组成成分的产品，每批产品所用原料乳必须经过标准化，确保原料乳乳脂肪与非脂乳固体之比等于成品中脂肪与非脂乳固体之比。但是，原料乳中的脂肪与非脂固体的质量随乳牛品种，地区，季节和饲养管理等因素不同而有较大的差别，因此必须对原料乳进行标准化，调整原料乳中的脂肪和非脂固体间的比例关系，使其比值符合制品的要求，如果原料乳中的脂肪含量不符合标准时，应添加稀奶油或分离去一部分脱脂奶。其中脱去脂肪，所以不用进行标准化。354 原料乳预热杀菌根据生产的产品特性选择适当的杀菌方法。生产全脂乳粉时，杀菌温度和保持时间对乳粉的品质，尤其是溶解度和保藏性有很大的影响。一般认为，高温杀菌可以有效防止或推迟乳脂肪的氧化，但是长时间高温处理会严重影响乳粉的溶解度，所以最好选用高温短时杀菌方式，目前使用较多的杀菌方式为：8890保持1530S。355 浓缩 干燥前一般先将乳通过蒸发的方式进行浓缩。蒸发通常是在蒸发器中进行。这些蒸发器一般为降膜式，目前最新的技术是使用机械再压缩，或蒸汽再压缩技术，使蒸汽节省到仅为喷雾干燥耗汽量的1/10。乳粉生产工艺中浓缩度一般为40%50%，适合用于喷雾干燥，在干燥之前先进行浓缩利于保持产品的质量，主要是经过浓缩后生产的乳粉颗粒增大，同时颗粒所包裹的空气明显减少，利于储藏期间保持稳定性。通常，当浓缩终了时，测其相对密度或黏度浓度终点，此时的全脂浓缩相对密度1 .1101.125kg/L,脱脂浓缩乳相对密度1.1601.180kg/L。 浓缩是生产优质乳粉的一个必要阶段。牛乳不先经过浓缩就进行喷雾干燥，则生产的乳粉颗粒非常细小，而且空气含量高，可湿性差，保存期短。此外，从能源利用上考虑，这种加工方法也不经济。356 均质 在乳粉生产中，均质并不是必需的工序，但经过均质可降低乳中游离脂肪的含量，从而增强乳粉抗氧化能力和提高其溶解度。357 干燥 牛乳经浓缩后再过滤，然后进行干燥，最终制成粉末状的干燥乳粉。一般采用喷雾干燥法：分两个阶段：第一阶