年产一万吨算入发酵工厂设计

1、江伟君：年产1万吨酸乳发酵工厂设计安徽工程大学机电学院毕业设计（论文） 引 言民以食为天，食以乳为先。牛乳自古以来即被人类饮用，牛乳的组成最为接近人乳，含有人体所需要的全部营养成分，营养最为均衡，在人们的膳食结构中具有其他食品无法替代的地位和作用。由鲜牛乳发酵成的酸乳由于其丰富的营养、特殊的风味、爽滑的质构和良好的生理功能，备受人们青睐。联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）与国际乳品联合会（IDF）于1977年对酸乳作出如下定义：酸乳，即在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳粉）的乳（杀菌乳或浓缩乳）中，由保加利亚乳杆菌和嗜热乳酸链球菌1进行乳酸发酵制成的凝乳状产品，成品中必须含有大量的

2、、相应的活性微生物。通常根据酸乳成品的组织状态来进行分类，具体可分为凝固型酸乳（发酵过程在包装容器中进行，从而使成品因发酵而保留其均匀一致的凝乳状态）、搅拌型酸乳（成品先发酵后灌装而得，发酵后的凝乳已在灌装前和灌装过程中搅碎而成黏稠且均匀的半流动状态）和饮用型酸乳（类似搅拌型酸奶，但包装前凝块被分散成液体）。饮用酸乳制制品对身身体有很很多益处处，乳中中许多成成分具有有很高的的营养价价值，而而且微生生物菌群群产生的的许多代代谢产物物对人体体也极为为有益。营养作用：牛奶中乳糖经乳酸菌发酵，其中20%30%被分解为葡萄糖和半乳糖。前者进一步转化为乳酸或其他有机酸，这些有机酸有益于身体健康；后者被人吸

3、收利用，可参与幼儿脑苷脂和神经物质的合成，并有利于提高乳脂肪的利用率。牛奶中的蛋白质经发酵作用后，乳蛋白变成微细的凝乳粒，易于被人消化吸收。缓解乳糖不耐症：乳酸菌产生的乳糖酶能降解牛奶中的乳糖，因此乳糖不耐症患者饮用酸奶就不会出现饮用牛奶时发生的乳糖不耐症，如腹胀、腹痛、肠道痉挛、下泻等。整肠作用：人体肠道内存在有益菌群和有害菌群。在人体正常情况下，前者占优势；当人患病时，有害菌群占优势。饮用酸奶可以维持有益菌群的优势。抑菌作用：嗜热乳杆菌和双歧杆菌不受胃液和胆汁的影响，可以进入肠道，在肠道内存留较长时间。这两种乳酸菌以及在这些乳酸菌影响下生长起来的肠道中的其他乳酸菌，可以产生嗜热乳菌素等抗菌

4、物质，这些物质大都对大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌等有明显的抑菌作用。改善便秘作用：进入肠道中的活的乳酸菌能产生乳酸、醋酸等有机酸。这些有机酸有刺激肠道，加强蠕动的作用，故可以改善便秘。降低胆固醇3：牛乳中的乳清酸、乳糖和钙，以及酸奶中存在的羟基戊二酸都有降低胆固醇的作用。抗癌作用：酸奶有抑制3种酶的活性作用，这些酶能引起癌变。另外，酸奶还能激活巨噬细胞，抑制肿瘤细胞，从而起到抗癌作用。 本设计计主要是是年产11万吨酸酸奶发酵酵工厂车车间的工工艺设计计。设计计范围包包括厂址址选择，制制定产品品方案，各各产品工工艺流程程的确定定，工艺艺论证，根根据物料料衡算进进行设备备选型，对对水、电电、汽

5、等等生产车车间必备备的生产产要素的的配给和和优化，企企业组织织及劳动动力组成成，全厂厂辅助设设施及公公用系统统，车间间生产工工艺流程程图、车车间平面面布置图图、工厂厂总平面面布置图图各一张张，经济济核算及及效益分分析。绪论1.1 目目的与意意义 在在如今的的酸奶市市场上，“乳酸饮料”和“酸性乳饮料”占据相当大的比重；在“乳酸菌饮料”和“搅拌型酸奶”类别内，尚无大品牌出现，品牌整合度较低。常温产品中，早期的酸奶市场中的主流产品“调制型酸性乳饮料”和“发酵型乳酸饮料”，由于没有低温保鲜限制，得以较快速的发展，但是其营养价值低，淡出市场是大势所趋。低温产品中，低温乳酸菌饮料及纯酸奶将得到快速发展，此

6、类产品能提供丰富的营养物质，还能调节机体内微生态的平衡，经常 食用，能够调整肠道功能、预防癌症、养颜，是一种“功能独特的营养品”。随着我国冷冷链设施施的不断断完善和和人们消消费知识识的日益益丰富，这这种纯酸酸奶将成成为未来来酸奶市市场发展展的主流流。1.2 国国内外酸酸奶产品品发展现现状 乳乳与乳制制品的消消费与普普及水平平被作为为衡量一一个国家家和地区区发达程程度和人人民生活活水平高高低的重重要标准准之一。 有有关资料料数据显显示，在在国外，发发酵型乳乳酸菌奶奶饮品已已空前发发达，日日本、欧欧洲发酵酵乳酸菌菌奶饮料料在乳制制品市场场比例已已达到880，北北美约330，乳乳酸菌产产业在全全球大

7、大大超过了了其他乳乳制品的的增长率率。目前前，全球球含乳酸酸菌、益益生菌的的乳制品品产值已已达近4400亿亿美元，欧欧洲占有有约500的市市场。随随着我国国经济的的发展，人人民生活活水平的的提高，乳乳品消费费同步增增长。220088年，城城镇居民民人均乳乳品消费费量222.722公斤，比比20000年增增长566.8%；农村村居民人人均4.81公公斤，为为20000年的的3.99倍； 中国乳乳品行业业，从119988年开始始进入了了高速增增长阶段段，直到到20008年都都保持两两位数的的增长。尤尤其，在在20005年到到20007年可可谓黄金金发展时时期，行行业产量量增长速速度平均均达到116

8、%左左右，220077年总产产量突破破了17700万万吨。然然而，220088年爆发发的三聚聚氰胺事事件对乳乳品行业业带来了了致命的的打击，尤尤其在当当年的99月到111月，不不少乳品品企业的的生产近近乎陷入入休克状状态，整整个行业业的总产产量也因因此而出出现了负负增长，220088年全年年总产量量得益于于上半年年的发展展，勉强强与20007年年持平。 于国家家对乳品品行业的的整顿措措施得当当以及龙龙头企业业对安全全生产意意识的强强化，220099年和220100成为中中国乳品品行业的的复苏期期，尤其其，20010年年1-77月乳品品产量达达到11181.64万万吨，同同比增长长9.224%。

9、继液态奶、奶奶粉之后后，酸奶奶产品成成为广受受消费者者喜爱的的热门乳乳品分支支，市场场发展前前景广大大。目前前国内乳乳品市场场主要以以纯奶和和奶粉为为主，酸酸奶仅占占整个乳乳品市场场份额的的15左右，其其中乳酸酸菌奶饮饮品还不不到5。但是是发展速速度非常常快。常常食酸奶奶，促进进消化，有有益身心心的健康康消费观观日渐深深入人心心。截止止20009年底底，酸奶奶市场总总规模接接近1000亿元元，20010年年1-77月年平平均增长长率达到到27%，在这这非同寻寻常的时时期给中中国乳业业的发展展带来了了光芒和和希望。1.3产品品方案制制定依据据产品方案的的设计必必须符合合设计任任务书的的规定与与要

10、求，在在安排产产品方案案是，应应该做到到“四个满满足”和“五个平平衡”；四个个满足：满足主主要产品品产量的的要求；满足原原料综合合利用的的要求；满足淡淡旺季生生产平衡衡的要求求；满足足经济效效益的要要求。五五个平衡衡:产品品产量与与原料供供应量应应平衡；生产季季节性与与劳动力力应平衡衡；生产产班次应应平衡；设备生生产能力力应平衡衡；水、电电、汽负负荷应平平衡。此此外，产产品方案案的设计计应与市市场需求求相结合合，满足足消费者者现在需需要为主主，辅以以新产品品的开发发。根据据以上原原则及依依据，设设计出年年产1万万吨酸乳乳发酵工工厂设计计产品方方案。1.4 酸酸奶的主主要消费费群体据调查数据据显

11、示，酸酸奶的主主要消费费群体有有三类：儿童，青青少年，中中、青年年女性。而而酸奶产产品的购购买群是是青少年年和青、中中年女性性，他们们有共同同的目的的：对自身健健康的需需求，包包括肠道道调理、促促进消化化、调节节免疫、营营养成分分吸收。因因此，消消费群体体对酸奶奶的消费费是功能能型的。酸奶的休休闲性质质也是酸酸奶消费费的重要要原因，消消费者对对酸奶解解渴功能能的认同同度很低低。口感是三三种人群群在选择择酸奶时时首先考考虑的因因素，其其次才是是品牌、价价格。 从目前来来看，酸酸奶的即即时消费费和家庭庭消费并并存，家家庭消费费比例略略高。 三种人群群对活性性乳酸菌菌的认知知度很低低，几乎乎不能分分

12、辨酸奶奶、乳酸酸菌饮料料、乳酸酸饮料和和酸性乳乳饮料的的区别。因因此，在在广告活活动中对对消费者者进行引引导和教教育比直直接宣传传产品更更重要。1.5 发发酵乳的的营养价价值及保保健作用用饮用酸乳制制品对身身体有很很多益处处，乳中中许多成成分具有有很高的的营养价价值，而而且微生生物菌群群产生的的许多代代谢产物物对人体体也极为为有益。营养作用 牛奶奶中乳糖糖经乳酸酸菌发酵酵，其中中20%300%被分分解为葡葡萄糖和和半乳糖糖。前者者进一步步转化为为乳酸或或其他有有机酸，这这些有机机酸有益益于身体体健康；后者被被人吸收收利用，可可参与幼幼儿脑苷苷脂和神神经物质质的合成成，并有有利于提提高乳脂脂肪的

13、利利用率。牛牛奶中的的蛋白质质经发酵酵作用后后，乳蛋蛋白变成成微细的的凝乳粒粒，易于于被人消消化吸收收。酸奶奶中的磷磷、钙和和铁易被被吸收，有有利于防防止婴儿儿佝偻病病和老人人骨质疏疏松病。牛牛奶中的的脂肪经经乳酸菌菌作用后后，发生生解离或或酯键被被破坏，易易于被机机体吸收收。发酵酵过程中中，乳酸酸菌还会会产生人人体所必必需的维维生素BB1、维维生素BB2、维维生素BB6、维维生素BB12、烟烟酸和叶叶酸等营营养物质质。缓解乳糖不不耐症 乳酸酸菌产生生的乳糖糖酶能降降解牛奶奶中的乳乳糖，因因此乳糖糖不耐症症患者饮饮用酸奶奶就不会会出现饮饮用牛奶奶时发生生的乳糖糖不耐症症，如腹腹胀、腹腹痛、肠肠

14、道痉挛挛、下泻泻等。整肠作用 人人体肠道道内存在在有益菌菌群和有有害菌群群。在人人体正常常情况下下，前者者占优势势；当人人患病时时，有害害菌群占占优势。饮饮用酸奶奶可以维维持有益益菌群的的优势。抑菌作用 嗜嗜热乳杆杆菌和双双歧杆菌菌不受胃胃液和胆胆汁的影影响，可可以进入入肠道，在在肠道内内存留较较长时间间。这两两种乳酸酸菌以及及在这些些乳酸菌菌影响下下生长起起来的肠肠道中的的其他乳乳酸菌，可可以产生生嗜热乳乳菌素等等抗菌物物质，这这些物质质大都对对大肠杆杆菌、沙沙门氏菌菌和金黄黄色葡萄萄球菌等等有明显显的抑菌菌作用。改善便秘作作用 进进入肠道道中的活活的乳酸酸菌能产产生乳酸酸、醋酸酸等有机机酸

15、。这这些有机机酸有刺刺激肠道道，加强强蠕动的的作用，故故可以改改善便秘秘。降低胆固醇醇 牛牛乳中的的乳清酸酸、乳糖糖和钙，以以及酸奶奶中存在在的羟基基戊二酸酸都有降降低胆固固醇的作作用。抗癌作用 酸酸奶有抑抑制3种种酶的活活性作用用，这些些酶能引引起癌变变。另外外，酸奶奶还能激激活巨噬噬细胞，抑抑制肿瘤瘤细胞，从从而起到到抗癌作作用 。第2章 酸酸乳的工艺艺流程2.1 搅搅拌型酸酸乳生产工工艺酸乳就是乳乳与乳制制品(杀菌乳乳或浓缩缩乳)在保加加利亚杆杆菌（LL.buulgaariccus）和和嗜热链链球菌(S.ttherrmopphillus)的作用用下乳酸酸发酵而而得到的的凝固型型乳制品品其

16、中可可任意添添加全脂脂乳粉、脱脱脂乳粉粉、乳清清粉等。但但在最终终发酵产产品中必必须大量量存在这这些微生生物。2.1.11 搅拌拌型酸乳乳生产工工艺原料乳的验验收净化配料与与标准化化预热均质巴氏杀杀菌冷却接种发酵搅拌、冷冷却灌装、冷冷藏保持冷冷链贮存存或销售售。2.1.11 搅拌拌型酸乳乳工艺要要点原料乳的验验收鲜乳入厂验验收时，除按规规定抽样样进行密密度测定定和酒精精试验外外，还要求求鲜奶总总干物质质含量不不得低于于11.5%，非脂干干物质不不应低于于8.55%。原料奶奶的酸度度应在118T 以下下。不得使使用含有有抗生素素或残留留有效氯氯等杀菌菌剂的鲜鲜乳。严禁用用患乳腺腺炎的奶奶和注射射

17、过抗生生素的奶奶，杂菌数数每毫升升不得高高于5000 万万个。另外，按照我我国酸奶奶国家标标准（GB227466-19999）的要求求，要对原原料鲜乳乳进行标标准化处处理，从而保保证各批批产品质质量的稳稳定性。原料乳的抗抗生素检检测 由于于乳腺炎炎乳中白白血球含含量的增增加，因因此对乳乳酸菌有有不同的的噬菌作作用，尤尤其是在在治疗乳乳腺炎时时使用的的抗生素素在乳中中有一定定的残留留量，实实验证明明在乳中中含有较较低浓度度的抗生生素时，对对发酵也也会有较较大影响响，同时时，饮用用抗生素素的牛乳乳及乳制制品对人人的健康康产生危危害，因因此建立立快速安安全高效效抗生素素检测成成为必要要，表55-1是

18、8种抗生生素对发发酵乳制制品的影影响。为准确、快快速检测测抗菌素素的含量量，为酸酸乳生产产提供合合格原料料，拟采采用美国国生产的的sNAAP抗菌菌素检测测仪，在在10mmin内内可以检检测原料料乳中的的抗菌素素的含量量，为生生产优质质的产品品打下良良好的基基础。表2-1 抗菌素素对乳酸酸发酵的的抑制剂剂量(IIU/mml)项 目目指 标四环素1.0 青霉素0.01 土霉素0.4 金霉素0.1 链霉素1.0 枯草杆杆菌抗菌菌素0.04 红霉素0.1 净化 原原料乳验验收后必必须净化化。利用用特别设设计的离离心机，除除去牛乳乳中的白白血球和和其他肉肉眼可见见的异物物。其目目的是去去除乳中中的机械械

19、杂质并并减少微微生物的的数量，可可以采用用过滤净净化或离离心净化化等。简简单的粗粗滤是在在受乳槽槽上装有有过滤筛筛网并铺铺上多层层纱布进进行，进进一步过过滤则采采用双联联过滤器器，滤布布应经常常清洗灭灭菌。使使用离心心净乳机机可以显显著提高高净化效效果，有有利于提提高乳制制品质量量。离心心净乳机机还能将将乳中的的乳腺体体细胞和和某些微微生物除除去，净净乳机放放在粗滤滤之后，冷冷却之前前。配料与标准准化按照GB22746619999酸牛牛乳标准准进行标标准化。按按配方要要求顺序序添加脱脱脂奶粉粉、稳定定剂（如如明胶、果果胶）、糖糖、色素素等。检检查管道道、阀门门是否在在正常位位置，想想配料缸缸加

20、入计计算好的的物料，进进行热混混合。混混料温度度为40050，水和和时间11h.混混料完毕毕后径直直等待杀杀菌时间间应不超超过455minn。脂肪含量标标准化：鲜奶中中脂肪含含量比较较高，为为了避免免酸奶中中有脂肪肪析出，因因此需要要对鲜奶奶的脂肪肪含量进进行调整整，使其其达到所所要求的的标准。可可以再脂脂肪含量量高的牛牛乳中，加加入一定定体积的的脱脂乳乳，或通通过分离离机，从从牛乳中中分离出出稀奶油油，然后后在得到到的脱脂脂乳中再再渗入一一定量稀稀奶油，使使调制牛牛乳的脂脂肪含量量达到要要求。预热预热一方面面可以杀杀菌，而而且由于于适当加加热，可可以使一一部分乳乳清蛋白白凝固，提提高酪蛋蛋白

21、的热热稳定性性，以防防止灭菌菌时凝固固，并赋赋予成品品以适当当的黏度度。同时时可以钝钝化酶并并降低均均质后乳乳脂肪球球的直径径，防止止均质后后的产品品中脂肪肪上浮，增增加产品品的稳定定性。预预热温度度控制在在6065。均质用于制作酸酸奶的原原料乳一一般都要要进行均均质处理理。经过过均质处处理，乳乳脂肪被被充分分分散，酸酸奶不会会发生脂脂肪上浮浮现象，酸酸奶的硬硬度和年年度都有有所提高高。而且且酸奶口口感细腻腻，更易易被消化化吸收。将将加热和和均质两两种方法法适当结结合起来来，处理理效果会会更好。均均质处理理时的压压力一般般为200255MPaa，如压压力达不不到，需需返回重重新处理理。均质质处

22、理时时的温度度一般为为5575。在此此温度下下，脂肪肪球呈液液态，易易被打碎碎。低于于此温度度时，脂脂肪球呈呈固态，不不易被打打碎，将将影响均均质的效效果。巴氏杀菌杀菌目的在在于杀灭灭原料乳乳中的杂杂菌确保保乳酸菌菌的正常常生长和和繁殖，钝钝化原料料乳中的的天然抑抑制物；使乳清清蛋白变变性，以以达到改改善组织织，提高高黏稠度度和防止止成品乳乳清西出出的目的的。杀菌菌采用较较高温度度、长时时间的热热处理对对酸奶的的产酸及及凝乳状状态是有有利的。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。或120、35s

23、。然后冷却。灭菌的目的的有以下下几点：a.灭乳中中病原菌菌和噬菌菌体；灭活乳乳中固有有的免疫疫球蛋白白、溶菌菌酶等天天然抑制制成分；减少其其他微生生物数量量并钝化化脂肪酶酶。b.排除乳乳中的溶溶解氧，降降低其氧氧化还原原电位，且且产生一一些促乳乳酸菌生生长成分分(如甲酸酸)。c.杀菌后后蛋白热热变性使使乳酸菌菌得到更更多的可可利用肤肤和氨基基酸，并并形成了了少量SSH基化化合物，促促进乳酸酸菌生长长。d.乳清蛋蛋白变性性改善了了终制品品的硬度度和粘度度，并防防止乳清清析出。e.灭菌后后，使乳乳中原本本存在的的酶失活活，使发发酵过程程成为单单一乳酸酸菌的作作用过程程，易于于控制生生产。冷却冷却主

24、要是是为接种种的需要要。经过过热处理理的牛乳乳需要冷冷却到一一个适宜宜的接种种温度，此此温度控控制在44245内。为乳乳酸菌提提供适宜宜的生长长温度。因因为做酸酸奶所用用的保加加利亚乳乳杆菌和和嗜热链链球菌的的最佳生生长温度度为422455，温度度过高或或过低都都会影响响乳酸菌菌的生长长。接种发酵剂宜采采用三种种形式制制作：(a)商业业公司直直投式发发酵剂；(b)直投投式发酵酵剂继代代一次用用于生产产；(c)采用用继代式式发酵剂剂，即：商业发酵剂剂母发酵酵剂中间发发酵剂工作发发酵剂此此过程必必须保证证在绝对安安全卫生生的状况况下进行行。本工工厂使用用直投式式菌种。以接种量：2%3%向向上溯带带

25、接种的的牛乳培培养基中中加入工工作发酵酵剂。嗜嗜热链球球菌和保保加利亚亚杆菌两两者的接接种比例例为1：1或2：1。接种温度：一般为为43。若若菌种是是在冰箱箱或冷库库中取出出的，接菌温温度应为为45，以免接接种后温温度下降降，影响乳乳酸菌的的生长。菌种的质量量要求：乳凝固固的均匀匀致密，轻击器器壁时，凝乳还还保持原原来的形形状，没有乳乳清析出出，没有气气泡，有诱人人的芳香香酸味。 菌种在接种种前，应事先先在无菌菌条件下下搅拌均均匀并呈呈细腻状状态。接接种时，要严格格按无菌菌操作程程序进行行。接种种后，要关闭闭接种口口，搅拌，使菌体体与杀菌菌冷却液液充分均均匀混合合，(搅拌510mmin)。接种

26、是造成成酸乳受受微生物物污染的的主要环环节之一一，因此此严格注注意操作作卫生，防防止细菌菌、酵母母、霉菌菌、噬菌菌体及其其他有害害微生物物的污染染。接种种时充分分搅拌，使使发酵剂剂与原料料乳混合合均匀。发酵这是工艺操操作中最最为重要要的一环环。(l)非操操作人员员禁止进进人发酵酵车间。(2)发酵酵前，所所有奶缸缸、管道道、接口口、奶泵泵等用具具要清洁洁卫生、无无溢漏。(3)杀菌菌要彻底底，以消消灭阻碍碍乳酸菌菌发酵的的物质和和杂菌。(4)冷却却降温要要迅速，以以免时间间过长影影响产品品风味。(5)接种种温度要要选择所所用菌种种最适生生长温度度并要控控制在此此温度范范围内。温温度高会会影响发发酵

27、奶的的口味和和质量，温温度会影影响发酵酵奶的时时间和速速度。用定量泵将将工作发发酵剂打打入经杀杀菌并冷冷至433的乳乳液中。搅搅拌型酸酸奶在发发酵罐中中添加工工作发酵酵剂，工工作发酵酵剂的添添加量为为3%左右右，一般般发酵时时间为44小时左左右，控控制终点点的酸度度为7000T左左右。搅搅拌型酸酸奶的发发酵是在在发酵罐罐中进行行的，乳酸菌菌繁殖将将乳中的的乳糖分分解成乳乳酸使奶奶凝固并并形成凝凝胶状产产品。发发酵终点点判定：观察发发酵乳表表面的状状态，只只要表面面呈均匀匀的凝固固样，并并且又少少量乳清清析出，即即可初步步判断接接近发酵酵终点，再再测定ppH4.6时即即可停止止发酵。搅拌、添加加

28、果料、冷冷却冷却整个冷冷却过程程应分阶阶段进行行。发酵酵结束后后快速冷冷却至338，以抑制制乳酸菌菌增殖，然后继继续冷却却至188左右右，此时在在不断降降温的条条件下开开始搅拌拌，同时加加入经过过冷却的的果料及及其它辅辅料，约10时时进行装装罐，继续冷冷却至66左右右置于冷冷藏柜(6)冷藏后后熟，经过122244h后即即为成品品。在各各个降温温阶段必必须严格格控制好好时间，因为冷冷却过快快或过慢慢对成品品质量都都有不良良影响。冷冷却过快快时会使使酸乳凝凝胶体收收缩，成品风风味变坏坏；冷却过过慢又会会促使细细菌增殖殖，导致产产酸过度度，有第二二次发酵酵的危险险。搅拌的目的的是使果果料等辅辅料与酸

29、酸奶凝胶胶体混合合均匀，属于物物理处理理过程，但也会会引起一一些化学学变化。因因为酸奶奶凝胶体体属于假假塑性凝凝胶体，剧烈的的机械力力或过长长时间的的搅拌会会使酸奶奶硬度和和粘度降降低、乳清析析出。若若混入大大量空气气还会引引起相分分离现象象。因此此，对于搅搅拌型酸酸奶来说说，完成搅搅拌的最最佳机械械处理是是最重要要的。搅拌开始时时宜用较较慢速度度，然后用用较快速速度，整个过过程不要要超过330miin。搅搅拌效果果除了受受搅拌设设备类型型影响外外，也受搅搅拌时间间、凝胶胶体的酸酸度和温温度等因因素影响响。我们们实验时时用手动动搅拌法法，发现凝凝胶体在在pH44.4004.60，温度12215

30、5时搅搅拌效果果好。工工厂使用用宽叶轮轮搅拌器器，则要要求转速速为1-2r/minn搅拌时时间为44-8mmin，是是凝乳粒粒子的直直径达到到0.001-00.4mmm。为为了提高高搅拌型型酸奶的的稳定性性，除了了使用均均质技术术外，优优势还在在均质处处理前往往原料乳乳中添加加一定量量的稳定定剂。搅搅拌冷却却(破乳)搅拌冷冷却是为为了快速速抑制乳乳酸菌的的生长，防止发发酵过程程中产酸酸过度及及高温搅搅拌时严严重脱水水要尽量量缩减产产品的冷冷却时间间(一般不不超过11h)，以便使使冷却后后成品的的实际酸酸度尽量量接近所所希望的的成品酸酸度。 灌装和冷藏藏将冷却后的的酸奶在在无菌室室内采用用相应灌

31、灌装机进进行灌装装后的成成品置于于25冷藏122h24hh，进行行后熟，以以产生良良好的风风味。一一是可增增加芳香香物质的的形成，使使双乙酰酰和丙二二酮的含含量达到到最高，赋赋予酸奶奶良好的的风味；二是增增加酸奶奶的黏度度，以形形成更好好的凝胶胶状态。保持冷链贮贮存或销销售在贮存、配配送和销销售过程程中温度度不应超超过6。2.2凝固固型酸乳乳的生产产工艺鲜牛乳验验收预处理理奶仓牛乳调配预热均质杀菌冷却接种发酵破乳、冷冷却混合均质冷却灌装、冷冷藏保持冷冷链贮存存或销售售。凝固性酸乳乳的工艺艺流程步步骤（1） 原原料鲜乳乳鲜乳入厂验验收时，除按规规定抽样样进行密密度测定定和酒精精试验外外，还要求求

32、鲜奶总总干物质质含量不不得低于于11.5%，非脂干干物质不不应低于于8.55%。原料奶奶的酸度度应在118T 以下下。不得使使用含有有抗生素素或残留留有效氯氯等杀菌菌剂的鲜鲜乳。严禁用用患乳腺腺炎的奶奶和注射射过抗生生素的奶奶，杂菌数数每毫升升不得高高于5000 万万个。另外，按照我我国酸奶奶国家标标准（GB227466-19999）的要求求，要对原原料鲜乳乳进行标标准化处处理，从而保保证各批批产品质质量的稳稳定性。（2） 预预处理 净化可以除除去原料料乳中的的杂质，使使牛乳达达到最高高的纯净净度。为为使原料料乳中脂脂肪和无无脂干物物质之间间的比例例关系符符合制品品的要求求，可通通过闪蒸蒸操作

33、调调整其比比例关系系。 （3） 调调配a 加甜味味剂使用最广泛泛的甜味味剂是砂砂糖。加糖量量在5.7%7.44%是较较适当的的，尤其是是加糖量量7.44%口感感更好。近年来来在运动动员营养养酸乳中中，常常加加入果糖糖。一些天天然甜味味剂在乳乳制品中中的应用用逐渐推推广， 如葡糖糖浆、甜味菊菊苷、葡萄糖糖和阿斯斯巴甜等等。b 加脱脂脂乳当不采用鲜鲜乳作原原料而采采用脱脂脂乳制做做脱脂酸酸奶时，脱脂乳乳可直接接进入标标准化乳乳罐中进进行加糖糖处理。（4） 预预热 预预热一方方面可以以杀菌，而而且由于于适当加加热，可可以使一一部分乳乳清蛋白白凝固，提提高酪蛋蛋白的热热稳定性性，以防防止灭菌菌时凝固固

34、，并赋赋予成品品以适当当的黏度度。同时时可以钝钝化酶并并降低均均质后乳乳脂肪球球的直径径，防止止均质后后的产品品中脂肪肪上浮，增增加产品品的稳定定性。预预热温度度控制在在60655。（5） 均均质 均均质主要要是使原原料充分分混合均均匀，阻阻止奶油油上浮，提提高酸乳乳的稳定定性和稠稠度，并并保证乳乳脂肪均均匀分布布，从而而获得质质地细腻腻、口感感良好的的产品。均均质压力力控制在在15MPaa。（6） 加加热杀菌菌杀菌目的在在于杀灭灭原料乳乳中的杂杂菌确保保乳酸菌菌的正常常生长和和繁殖，钝钝化原料料乳中的的天然抑抑制物；使乳清清蛋白变变性，以以达到改改善组织织，提高高黏稠度度和防止止成品乳乳清西

35、出出的目的的。杀菌菌温度控控制在995，保温温5miin进行行杀菌。（7） 冷冷却 冷冷却主要要是为接接种的需需要。经经过热处处理的牛牛乳需要要冷却到到一个适适宜的接接种温度度，此温温度控制制在422455内。（8） 接接种接种是造成成酸乳受受微生物物污染的的主要环环节之一一，因此此严格注注意操作作卫生，防防止细菌菌、酵母母、霉菌菌、噬菌菌体及其其他有害害微生物物的污染染。接种种时充分分搅拌，使使发酵剂剂与原料料乳混合合均匀。（9） 灌灌装接种后的牛牛乳要立立即连续续地灌装装，这道工工艺也称称作充填填。酸奶容容器大体体有瓷罐罐、玻璃瓶瓶、塑料杯杯、纸制盒盒4 类。灌装和和加盖可可采用全全自动无

36、无菌灌装装机来操操作。必须对对灌装设设备、灌装容容器和充充填室进进行无菌菌控制。当采用用塑料瓶瓶作为销销售用小小容器时时要进行行容器盖盖的破漏漏情况。小容器器离开灌灌装机之之后必须须立即进入培培养室进进行培养养。（10） 发酵发酵温度控控制在442455，从而而为微生生物代谢谢提供最最适的温温度环境境，发酵酵时间22.5hh3hh，且期期间不搅搅拌。发酵终点判判定：观观察发酵酵乳表面面的状态态，只要要表面呈呈均匀的的凝固样样，并且且又少量量乳清析析出，即即可初步步判断接接近发酵酵终点，再再测定ppH4.6时即即可停止止发酵。（11） 破乳、冷冷却 破破碎凝胶胶体，使使凝胶体体的粒子子直径达达到

37、0.01mmm00.4mmm，并并使酸乳乳的硬度度和黏度度及组织织状态发发生变化化。搅拌拌速度不不可过快快，时间间不宜过过长。 冷冷却目的的是抑制制乳酸菌菌的生长长、降低低酶的活活性、防防止产酸酸过度、使使酸奶逐逐渐凝固固、降低低和稳定定脂肪上上浮和乳乳清析出出的速度度。将发发酵乳迅迅速降温温至155200。（12） 混合 将将经溶解解和杀菌菌的稳定定剂、水水和白砂砂糖辅料料与发酵酵乳进行行混合。（13） 均质 使使混合料料液滴微微细化，提提高料液液黏度，抑抑制粒子子的沉淀淀，并增增强稳定定剂的稳稳定效果果。均质质压力控控制在115MPPa,均均质温度度为600左右。均质是为了了充分将将添加入

38、入混合罐罐中的稳稳定剂、水水和白砂砂糖辅料料混合均均匀，从从而获得得质地细细腻、口口感良好好的产品品。（14） 灌装和和冷藏采用相应灌灌装机进进行灌装装后的成成品置于于05冷藏112h24hh，进行行后熟，以以产生良良好的风风味。2.3 酸乳质量标标准表2-2酸酸奶质量量标准项目纯酸牛奶调味酸牛乳乳、果料料酸牛乳乳全脂部分脱脂脱脂全脂部分脱脂脱脂色泽呈均一一致致的乳白白色或微微黄色呈均一一致致的乳白白色或调调味乳果果料应有有的色泽泽滋味和气味味具有酸牛奶奶固有的的滋味和和气味具有调味乳乳或果料料乳应有有的滋味味和气味味组织状态组织细腻均均匀，允允许有少少量乳清清析出果料酸牛乳乳有果块块或果粒粒

39、脂肪3.1%1.0-22.0%0.5%2.5%0.8-11.6%0.4%蛋白质2.9%2.3%非脂乳固体体8.1%6.5%酸度70T苯甲酸0.033g/kkg0.233g/kkg山梨酸不得检出0.233g/kkg硝酸盐（NNaNOO3计）11mgg/kgg黄曲霉毒素素MI0.5uug/kkg大肠菌群MMPN90/1000mll致病菌（指指肠道致致病菌和和致病性性球菌）不得检出2.4原辅辅料的特特性及标标准2.4.11 原料料乳特性性及标准准 牛牛乳为乳乳白色或或微黄色色，含有有丰富的的蛋白质质、碳水水化合物物、矿物物质等人人体所需需要的全全部营养养成分。其其营养价价值之高高是其它它食物所所不能

40、比比的。原料乳应符符合国家家标准GGB/TT 69914-19886中的的规定。如如表2-3表所示示:表2-3原原料乳的的国家标标准项 目指 标脂肪含量/（g/1000g） 3.1000 蛋白质/（gg/1000g） 2.9500 相对密度（220/4） 1.0288 酸度（以乳乳酸计）/% 0.1622 杂质度/（mmg/kkg） 4.0000 汞含量/（mmg/kkg） 0.0100 三聚氰胺含含量/（mmg/kkg） 2.5000 2.4.22 发酵酵剂特性性 发发酵剂所所用菌种种是嗜热热链球菌菌和保加加利亚乳乳杆菌的的混合菌菌种。直直投式发发酵剂采采用超浓浓缩处理理，含活活菌10091

41、0111个/g以上上，活力力极强，可可直接使使用，且且染菌几几率小，节节省能耗耗。发酵酵剂可使使牛乳中中的乳糖糖转化为为乳酸，并并赋予乳乳制品以以良好的的风味。3.4.33 香精精特性及及标准香精可增加加乳制品品的风味味、香味味。香精应符合合国家标标准GBB/T 115055-20007中的的规定。如如表2-4所示：3.4.44 稳定定剂特性性及标准准这里使用羧羧甲基纤纤维素钠钠（CMMC）作作为稳定定剂，它它呈白色色或微黄黄色纤维维状粉末末，可增增加乳制制品的黏黏稠度和和稳定性性。羧甲基纤维维素钠（CMC）应符合国家标准GB 1940-2005中的规定。如表2-5所示：表2-4 香精的的国家

42、标标准 项 目指 标状 态粒度/mm 2分布均匀，原原液稳定定不分层层砷（As）含含量/（gg/1000g）0.00003 重金属（以以pb计计）/（gg/1000g）0.0001 细菌总数（个个/mLL）100.0 细菌总数（个个/mLL）100.0大肠菌群（个个/mLL）30表2-5羧羧甲基纤纤维素钠钠（CMMC）国国家标准准 项 目 指 标2%水溶液液粘度 800112000mpaas钠含量（NNa） 6.588.5%pH值 6.088.5干燥减量 10.0% 氯化物1.8% 重金属（以以Pb计） 0.0022% 铁（Fe） 0.03% 砷（As）0.00002% 工艺计算根据工厂设设计

43、规模模、产品品方案，通通过物料料平衡计计算，可可确定单单位时间间生产过过程中主主要原辅辅料的需需求量以以及水、蒸蒸汽、能能源等流流量与耗耗量，据据此就可可以计算算出全年年主要物物料、包包装材料料的采购购运输和和仓储容容量。同同时通过过物料衡衡算，还还可以根根据计算算数值经经济合理理地选择择生产设设备，并并进行车车间的工工艺布置置和各工工序劳动动力的安安排，也也是进行行经济分分析不可可缺少的的根据。3.1物料料衡算为平衡每月月生产的的产量，避避免出现现部分月月停产，部部分月加加工任务务过于繁繁重，结结合主要要加工酸酸奶的品品种成熟熟时间情情况，初初步安排排产品生生产方案案如下（注注每月以以30天

44、天计）：根据酸奶基基础配方方：3.1.11 凝固固型酸奶奶鲜牛奶855%，蔗蔗糖7%，稳定定剂0.5%，菌菌种3%，水：余量。凝固型酸奶奶的日产产量为77.5吨，因因此生产产凝固型型酸奶的的原料使使用量（以以最高使使用量）如如下：鲜牛奶：77.5吨85%=6.3755吨；蔗糖：7.5吨7%=0.5225吨；稳定剂：77.5吨0.55%=00.03755吨；菌种：7.5吨3%=0.2225吨。3.1.22搅拌型型酸奶鲜牛奶855%蔗糖糖7%，稳稳定剂00.5%，菌种种直投，果果料5%，水：余量。菌种：脱脂脂奶粉112%，水水：余量量。搅拌型酸奶奶的日产产量为220吨，因因此生产产搅拌型型酸奶的的

45、原料使使用量(以最高高使用量量)如下下：鲜牛奶：220吨85%=177吨；蔗糖：200吨7%=1.4吨；稳定剂：220吨0.55%=00.1吨吨；菌种：直投投式菌种种；果料：200吨5%=1吨。3.1.33 培养养菌种原原料消耗耗量菌种日消耗耗量为00.255吨，因因此原料料使用总总量如下下：脱脂奶粉：0.255吨12%=0.03吨；水：适量。3.1.44各原料料总消耗耗量根据生产产产品原料料产出率率为966%计算算:日消消耗鲜牛牛奶244.35吨吨或者相相当于该该数量原原奶的全全脂奶粉粉或者脱脱脂奶粉粉。蔗糖糖2.01吨吨，各种种稳定剂剂总量00.1443吨，各各种果料料总量00.966吨，

46、直直投式菌菌种供220吨搅搅拌性酸酸奶使用用.菌种种生产出出来后直直接进入入产品，因因此菌种种率按999%计计算的继继代式菌菌种0.25225吨，脱脱脂奶粉粉0.003033吨。日日消耗原原料见表表3-1：表3-1 原料日日消耗表表原料配方凝固型（吨吨）搅拌型（吨吨）菌种（吨)总量（吨)实际量（吨吨)凝固型搅拌型7.5200.2527.5鲜牛奶85%85%6.37551723.377524.355蔗糖7%7%0.52551.41.92552.01稳定剂0.50%0.50%0.037750.10.137750.1433菌种3%0.2500.250.25225果料0%5%00.960.961脱脂奶

47、粉0.030.030.030033.2 能能量衡算算3.2.11 冰水水耗量(1) 收收奶系统统消耗冰冰水量： 收奶奶系统每每天收奶奶24.4吨，按按照原奶奶温度115计，需需要采用用冰水将将原奶冷冷却到44的储存存温度，冰冰水通常常使用条条件为22，升温温不超过过12，即114冰水回回流，生生奶的比比热容为为3.999KJJ/Kgg，因此此收奶系系统冰水水日耗量量计算如如下：Q=MCT; Q冰冰水=QQ生奶2440003.999（1554）=M冰水水4.22（1442）M冰水=2212448.3升(2) 混混料系统统消耗冰冰水量： 每每天生产产牛奶按按照277.5吨计计算，通通常混料料量占总

48、总料量的的1/33，因此此混料系系统每天天有9.17吨吨物料需需要加热热和冷却却，按照照混料温温度555计，需需要采用用冷却塔塔水和冰冰水将混混合物料料冷却至至暂存温温度155，冷却却塔水夏夏天时335，按照照换热器器设计22出口温温差，需需要用冰冰水冷却却的温度度段为337冷却至至15，冰水水通常使使用条件件为2进水，升升温不超超过122，即114冰水回回流，混混合物料料的比热热容按照照奶的比比热来计计算，因因此混料料系统冰冰水日耗耗量计算算如下： QQ=MTTT；QQ冰水=QQ混合物物料91703.999（377155）=MM冰水4.22（1442）M冰水=1159771.1升(3) 杀杀

49、菌系统统消耗冰冰水量： 每每天生产产凝固型型酸奶按按照7.5吨计计算，生生产搅拌拌型酸奶奶是设备备出口温温度为443，因此此不需要要使用冰冰水，而而生产凝凝固型酸酸奶需要要消耗冰冰水，根根据设备备能力不不同，冰冰水耗量量为： 220吨/小时巴巴氏杀菌菌机：2255229升/小时，日日工作114小时时； 110吨/小时巴巴氏杀菌菌机：1123775升/小时，日日工作116小时时。(4) 菌菌种系统统消耗冰冰水量： 每天天生产菌菌种按照照0.255吨计算算，按照照发酵温温度422计，需需要采用用冰水将将混合物物料冷却却至暂存存温度44，冰水水通常使使用条件件为2进水，升升温不超超过122，即114

50、冰水回回流，菌菌种的比比热按照照奶的比比热来计计算，因因此菌种种系统冰冰水日耗耗量计算算如下：Q=MCT； Q冰水水=Q菌种种奶25033.999（42220）=M冰水水4.22（1882）M冰水=3326.6升目菌种罐加加套用冰冰水使用用量为118000升/小小时（改改设备冷冷却后回回水温度度将会下下降至接接近4）。(5) 发发酵系统统消耗冰冰水量： 每每天生产产搅拌型型酸奶按按照200吨计算算，按照照发酵温温度422计，酸酸奶冷却却需要采采用冰水水冷却至至暂存温温度200，冰水水通常使使用条件件为2进水，但但为保证证产品质质量，因因此回流流温度118回流，酸酸奶的比比热容按按照算奶奶的比热

51、热来计算算，因此此发酵系系统冰水水日消耗耗计算如如下： QQ=MCCT； Q冰水水=Q酸奶奶 2000003.999（422200）=MM冰水4.22（1882） MM冰水=2261225升(6) 灌灌装系统统消耗冰冰水量： 灌装装系统消消耗冰水水主要是是屋顶灌灌装设备备，屋顶顶包1、22消耗111400升/小小时，每每天工作作10小小时，屋屋顶包33消耗222800升/小小时左右右，每天天工作88小时，日日消耗冰冰水为4410440升。 合计计本工厂厂冰水消消耗量约约为：11505567 即工工厂日耗耗冷量为为：Q冷冷量=115055674.22（1442）=758886000KJJ3.2.

52、22 蒸汽汽耗量（1） 混混料系统统消耗蒸蒸汽量： 每天天生产牛牛奶按照照27.5吨计计算，通通常混料料量占总总量的11/3,因此混混料系统统每天有有9.2吨物物料需要要加热和和冷却，按按照混料料温度555计，需需要采用用蒸汽将将原奶从从4升温至至混料温温度555，蒸汽汽通常使使用条件件为3BBar的的饱和蒸蒸汽，蒸蒸汽潜热热量为222000KJ/Kg，混混合物料料的比热热按照奶奶的比热热来计算算，不考考虑系统统能量损损耗，因因此混料料系统蒸蒸汽日消消耗计算算如下：Q=MCT； Q蒸汽汽=Q混合合物料92003.999（5554）=M蒸汽汽22000M蒸汽=8851KKg（2） 杀杀菌系统统消

53、耗蒸蒸汽量： 每每天预杀杀菌生奶奶为244.4吨，杀杀菌温度度72，原奶奶温度44，按照照设备的的热回收收效率990%计计算，因因此预杀杀菌巴氏氏杀菌机机日蒸汽汽消耗为为： MM蒸汽=22440003.999（7224）（190%）/2200=300.9Kg 即即：每吨产品品蒸汽耗耗量=112.44Kg 生生产凝固固型和搅搅拌型酸酸奶的杀杀菌温度度均为995，进料料温度110，按照照27.5吨计计算，设设备热回回收效率率92%，酸奶奶巴氏杀杀菌机日日蒸汽耗耗量为：M蒸汽=22750003.999（955100）（192%）/222000=3339.2Kgg即：每吨产产品蒸汽汽耗量=12.4Kg

54、g菌种系统消消耗蒸汽汽量： 每天生生产菌种种按照00.255吨计算算，进料料温度110，按照照2755吨计算算，设备备热回收收效率992%，菌菌种系统统日消耗耗量为：M蒸汽=22503.999（955100）（192%）/222000=3.1kgg发酵系统日日蒸汽耗耗量：每天生产凝凝固型酸酸奶按照照7.5吨计计算，按按照发酵酵温度442计，酸酸奶加热热至灌装装温度443，需要要采用蒸蒸汽加热热热水，热热水加热热酸奶，能能量传递递效率998%，因因此发酵酵系统蒸蒸汽日消消耗计算算如下：M蒸汽=7750003.999（433100）/222000/988%=4458kkgCIP系统统蒸汽消消耗量：

55、 每天天清洗需需要加热热清洗介介质，根根据清洗洗管式换换热器的的设计数数据，各各清洗压压力线峰峰值蒸汽汽消耗量量为7223kgg/小时时，6BBar，饱饱和蒸汽汽。由于于总共88条压力力线，但但是基本本上不会会同时消消耗蒸汽汽，因此此可以按按照700%，进进行计算算，即平平均消耗耗蒸汽440500kg蒸蒸汽。其它电力、压压缩空气气等耗量量： 电电耗和压压缩空气气的耗量量与设备备的生产产能力有有关，将将设备清清单的消消耗量累累计，即即可得到到能源的的消耗，由由于工厂厂不会所所有设备备同时运运转，因因此根据据经验以以该数据据总量的的70%对其进进行计算算。 3.3 设备平平衡计算算3.3.11发酵

56、罐罐容积及及罐数（1)发酵酵罐容积积及罐数数 发发酵罐单单只容积积V发取为660m，（装装液系数数为755%）（2）发酵酵罐数目目A.单罐单单批生产产1000%酸奶奶的量V=V发装装液系数数糖浓度度转化率率总回率率（1染菌率率） =6075%（100%70%1111%）93%（755%80%）（10） =1.995吨（注：由于于染菌的的可能性性很小可可以忽略略，因此此染菌率率取为00）B.每年生生产1000%酸酸奶的量量年产80%的酸奶奶为1000000吨，则则纯奶量量为：110000080%=1225000吨C.所需发发酵罐数数N发=年产产纯酸奶奶量（年工工作日单罐单单批生产产纯酸奶奶量发酵

57、周周期） =1125000（30001.9956)=5.3346个(3)富裕裕系数=（65.334）5.3341000%=112.44% 因为清清洗，周周期使用用，即要要取188个容积积为600m发酵罐罐3.3.22 种子子罐容积积及罐数数（1）单批批种子液液用量（按按发酵液液量的110%接接种） V单=（4553）6075%10%=677.5mm(2) 总总容积 V总=单批种种子液用用量种子罐罐装液系系数 =667.5575% =990m(3) 单单罐容积积 种子罐单单只容积积V种取取为6mm（装液液系数为为75%）(4) 数数量(种种子培养养周期为为30小小时） N种=种子液液用量75%（

58、种子子罐单罐罐容积装液系系数24培养周周期） =99075%(10075%2430)=111.25512个个(5) 富富裕系数数=（112111.225）11.251000%=66.7% 即：取112个容容积为110m的种子子罐3.2.33.3 其他设设备的选选取采用处理能能力为550000L/hh的板式式换热器器，牛乳乳密度为为10220kgg/m，比热热容3.95kkJ/kkg），局局部总传传热系数数K取值值50000W/(）。通通过热交交换使冷冷乳从55预热到到70，则：Q=KKS(TTt)=KSSt,S=Q/KKtm=VCppt/Ktm =500003.9951022065/(5000

59、019.510000) =13.43故选择型号号为BPP0.225-00.5-16-NS-11BB3,传传热面积积为166。设备的选型型4.1设备备选型的的原则要要求物料计算是是设备选选型的依依据，而而设备选选型则要要符合工工艺的要要求。设设备选型型应根据据每一种种品种单单位时间间产量的的物料衡衡算情况况和设备备生产能能力来确确实设备备所需要要的台数数。选择择设备时时要注意意四点： （1）根根据每一一品种单单位时间间(h或或minn)产量量的物料料平衡情情况和设设备生产产能力来来确定所所 需设设备的台台数。 （22）几个个生产中中的关键键设备，除除按实际际生产能能力所需需台数的的设备外外，还应

60、应考虑备备用设备备。 （33）以便便后道工工序的生生产能力力要略大大于前道道，不至至于生产产能力不不够，导导致物料料积 压压。 （44）选择择设备应应考虑下下列原则则：1满足工艺艺要求，保保证产品品的质量量和产量量。2 应选选用较先先进，机机械化程程度较高高的设备备。3运行费用用低，水水电汽消消耗少。4操作清洗洗方便，耐耐用易维维修，备备品配件件供应可可靠，减减轻工人人劳动强强度，实实施机械械化和自自动化方方便。5结构紧凑凑，尽量量采用经经过实践践考验证证明确实实性能优优良的设设备。6考虑生产产波动与与设备平平衡，留留有一定定余量。7考虑设备备故障及及检修的的备用。4.2 设设备规格格型号4.