产10万吨酸奶设计说明

a年产万吨酸设计说明书目

录一、设说书第一章总论第一节

前言………………第二节建设规模及产品方案………………2第三节厂址选择概述………4第四节总平面布置情况……第二章工艺设计

………5第一节工艺流程设计………6第二节11第三节14第四节15二、附

物料衡算……………车间设备选型………主要生产车间设计…………………图1图2图3

总平面设计图……………………附图1设备工艺流程图…………………附图2生产车间设备布置图……………附图3a

表1

设备选择表……

a……………表2

物料衡算表

……………a

a一、设说书第一章总论第节言1.1酸奶简介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界卫生组织WHO）与国际乳品联合会IDF）于1977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进行乳酸发酵制成的凝乳状产品成品中必须含有大量的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（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a

a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）a

a饮用酸乳制品对身体有很多益处乳中许多成分具有很高的营养价值而且微生物菌群产生的许多代谢产物对人体也极为有益⑴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。酸奶中的磷、钙和铁易被吸收有利于防止婴儿佝偻病和老人骨质疏松病牛奶中的脂肪经乳酸菌作用后，发生解离或酯键被破坏，易于被机体吸收。发酵过程中，乳酸菌还会产生人体所必需的维生素B、维生素B、维生素、维生素B、烟酸和叶酸等12612营养物质⑵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。⑶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⑸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。⑹降低胆固醇：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⑺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。a

a1.2酸奶的发展前景尽管目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不足20kg的消费量与世界人均100kg、发达国家人均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包括对酸乳的认识也不够因而市场占有率也不太高不过随着人们对酸乳营养价值的认识人们对酸奶的态度发生了改变市场占有份额也逐年增加随着我国居民生活水平和消费观念的转变酸奶的消费在以后的较长时间内仍旧会保持迅速的增长势头种超常的增长速度在全球酸奶发展史上是非常罕见的，市场前景极为广阔。a

a1.3本次设计范围本设计主要是年产万吨酸奶厂车间的工艺设计范围包括厂址选择，制定产品方案各产品工艺流程的确定工艺论证据物料衡算进行设备选型，对水电汽等生产车间必备的生产要素的配给和优化业组织及劳动力组成，全厂辅助设施及公用系统车间生产工艺流程图车间平面布置图工厂总平面布置图各一张，经济核算及效益分析。第节设模产方2.1生产规模年产10万吨酸奶。2.2产品方案2.2.1产品方案确定说明本设计根据产品的种类装种类和各产品的产量符合生产向机械化、自动化、连续化发展方向的要求，最终确定了本设计的产品方案。由于酸奶工厂原料基本采用奶牛当日产的牛乳且酸奶是消费者每日饮用的产品，因此酸奶工厂全年没有停产时间，按照365日计算。为平衡每月生产的产量避免出现部分月停产部分月加工任务过于繁重结合主要加工酸奶的品种成熟时间情况，初步安排产品生产方案如下（注每月以30天计中玻璃瓶（200g/瓶）和塑料杯（125g/杯）的班产量为50t；屋顶包（500g/包）的班产量为10t；其他品种的班产量均为20t。a

a表1-1工厂日生产产品方案产量（吨/产品种类

包装

包装规格

灌装机能力

产品名称

天）12000瓶小风味、果料酸奶6个品种凝固型酸奶

玻璃瓶200g/瓶

时

90（3个天）12000杯小时风味、果料酸奶10个品20000杯小125g/杯

种（5个天）

85时塑料杯

风味、果料酸奶6个品种150g/杯9000杯小时

40（3个天）24200g/包12500g/包

风味、果料酸奶10个品搅拌型酸奶

屋顶包

6000包/小时1000g/

种（4个天）包合计

24275表1-2

年产100000t发酵乳制品工厂的产品方案一览表产品

包装

年产量一月

二月

三月

四月

五月

六月

七月

八月

九月

十月

十一月十二月名称

种类

（t）a

a凝固型酸奶

玻璃瓶200g

32850a

a塑料杯125g塑

3102514600搅拌型酸奶

料杯150g屋顶包200g屋顶包500g屋顶包1000g

876043808760第节址择述项目厂址选择在蚌埠高新技术产业示范区，蚌埠位于东经、北纬32°57"，淮河中下游，面向长三角，蚌埠是安徽省最大的城市之一，也是安徽省第一个建市的地级市同时也是安徽省经济命脉全国重要的交通枢纽经济腹地十分宽广跨中国南北分界线拥有千里淮河第一大港口是京沪高速铁路一等客站所在地同时京沪高速铁路由蚌埠火车原上海铁路局蚌埠铁路分局现上海铁路局蚌埠铁路办事处仍驻蚌埠蚌埠是中国著名的水陆交通枢扭城市也是安徽省重要的工业基地。常住人口万人，其中市区人口近100万人。蚌埠铁路纵横交错公路如网般密布临近淮河交通极为便利此外示范区地势平a

a坦工程基础条件良好周围没有污染源等不利于建厂的环境因素厂址与原料基地之间均为高级公路相通保证了原料采收期对运输时间的限制而销售地区也在上述中心城市，便于冷链运输和分销，适于建酸奶加工厂a

a。第节平布情项目占地15000m2，其中生产区占地6000m2，位于厂区中心；生活区占地1500m2，位于厂区东北角。工厂坐北朝南，从南大门进厂，豁然呈现在眼前的是一个椭圆形的花坛，花坛中心设置有喷泉、假山，这种色彩鲜明、动静结合的搭配，给人一种清新洁净、生机盎然的感觉，烘托出项目产品新鲜、方便、卫生的底蕴，厂区总平面布置见图1。花坛往北便是占地440m2的主生产车间，宽敞明亮，布置有现代化的生产线。洗手间、空气净化设备、卫生隔墙等设施一应俱全全面适应生产的需要厂区东侧是机修间和锅炉房厂区西侧布置的是原料库成品库和办公楼验室工厂的道路均按照工厂设计的标准进行布置，主干道路宽6m，两侧布置有绿化带，环绕整个厂区。并设有人行道和缓冲区，充分做到人车分离、安全生产。厂区的绿化带布置合理，栽种常绿树木和草类，使整个厂区四季如春，显得生机盎然。厂区总平面设计图见附图。现在食品工厂大多采用轻钢结构的厂房钢建筑材料重量轻周期短，相对建筑成本比较低同时轻钢结构厂房相对跨度大对设备在厂房中的布置影响小框架结构对于不同功能分隔和以后的变更都非常的方便因此本设计也将采用轻钢结构厂房进行设计。我国夏季多为东南风冬季多为西北风因此本设计将动力系统和污水处理系统放置在整个厂区的东侧避免因为风向的问题影响产品质量同时根据乳制品GMP求设计的厂房具有通排风系统免外界的污染进入到车间内部。主车间物流为南北走向人流为东西走向因此在主厂房北侧设置原辅料仓库和容器整理中心，对原、辅料进行储存和瓶、箱等包装容器的初步滔滔和整理.a

a原料经过加工处理产出的成品由主厂房南侧经过冷库储存和恒温月台分配后由物流配送系统运送出厂。恒温月台能够避免成品在分配过程中处于高温环境，从而造成对产品质量的影响。a

a主场房人流方向为东西走向，人流经过主厂房一次换鞋、更衣、二次换鞋、消毒池以及风淋间后通过人流通道进入各个生产岗位进行生产计中人流路线与物流路线没有交叉，因此能够避免事故和操作失误。第二章工艺设第节艺程计1.1凝固型酸奶的工艺流程鲜乳或还原乳验收预处理奶仓牛乳白砂糖

溶解

调配预热

60～65℃a

a15～20MPa

均质a

a加热灭菌

90～95℃、3～5min冷却

快速冷却至42～45℃直投式发酵剂

接种灌装直投式菌种：43℃4～6.5h

发酵速冷

速冷至15～20冷藏

后熟：4℃冷藏过夜保持冷链贮存或销售1.2搅拌型酸奶的工艺流程鲜牛乳验收预处理a

a奶仓a

a牛乳白砂糖

溶解

调配预热（60℃～65℃）均质（15MPa）杀菌(95℃，5min)冷却(42℃～45℃)直投式发酵剂

接种发酵（终点pH4.6破乳、冷却（15℃～20℃）溶解

杀菌

冷却

混合稳定剂、水、白砂糖

均质（15MPa）冷却（15℃～20℃）灌装、冷藏a

a保持冷链贮存或销售a

a1.3操作要点说明（1）预处理净化可以除去原料乳中的杂质使牛乳达到最高的纯净度为使原料乳中脂肪和无脂干物质之间的比例关系符合制品的要求通过闪蒸操作调整其比例关系。（2）预热预热一方面可以杀菌而且由于适当加热可以使一部分乳清蛋白凝固提高酪蛋白的热稳定性以防止灭菌时凝固并赋予成品以适当的黏度同时可以钝化酶并降低均质后乳脂肪球的直径防止均质后的产品中脂肪上浮增加产品的稳定性。预热温度控制在60℃℃。（3）均质均质主要是使原料充分混合均匀止奶油上浮酸乳的稳定性和稠度，并保证乳脂肪均匀分布从而获得质地细腻口感良好的产品均质压力控制在15MPa。（4）杀菌杀菌目的在于杀灭原料乳中的杂菌确保乳酸菌的正常生长和繁殖化原料乳中的天然抑制物使乳清蛋白变性以达到改善组织提高黏稠度和防止成品乳清西出的目的。杀菌温度控制在95℃，保温5min进行杀菌。（5）冷却冷却主要是为接种的需要过热处理的牛乳需要冷却到一个适宜的接种温度，此温度控制在42℃℃内。a

a（6）接种接种是造成酸乳受微生物污染的主要环节之一因此严格注意操作卫生防止细菌、酵母、霉菌、噬菌体及其他有害微生物的污染。接种时充分搅拌，使发酵剂与原料乳混合均匀。a

a（7）发酵发酵温度控制在42℃～45℃，从而为微生物代谢提供最适的度环境，发酵时间2.5h，且期间不搅拌。发酵终点判定观察发酵乳表面的状态只要表面呈均匀的凝固样并且又少量乳清析出，即可初步判断接近发酵终点，再测定pH4.6即可停止发酵。（8）破乳、冷却破碎凝胶体，使凝胶体的粒子直径达到0.01mm～0.4mm，并使乳的硬度和黏度及组织状态发生变化。搅拌速度不可过快，时间不宜过长。冷却目的是抑制乳酸菌的生长降低酶的活性防止产酸过度使酸奶逐渐凝固、降低和稳定脂肪上浮和乳清析出的速度。将发酵乳迅速降温至15℃～20℃。（9）混合将经溶解和杀菌的稳定剂、水和白砂糖辅料与发酵乳进行混合。（10）均质使混合料液滴微细化提高料液黏度抑制粒子的沉淀并增强稳定剂的稳定效果。均质压力控制在15MPa,均质温度为60℃左右。均质是为了充分将添加入混合罐中的稳定剂水和白砂糖辅料混合均匀从而获得质地细腻、口感良好的产品。（11）灌装和冷藏采用相应灌装机进行灌装后的成品置于0℃～5℃冷藏12h进行后熟，以产生良好的风味。1.4酸奶质量标准a

表2-1

a酸奶质量标准a

a项目

纯酸牛奶

调味酸牛乳、果料酸牛乳全脂

部分脱脂

脱脂

全脂

部分脱脂

脱脂色泽滋味和气味组织状态

呈均一一致的乳白色或微黄色具有酸牛奶固有的滋味和气味组织细腻均匀许有少量乳清析出

呈均一一致的乳白色或调味乳果料应有的色泽具有调味乳或果料乳应有的滋味和气味果料酸牛乳有果块或果粒脂肪，%

≧3.11.0-2.0

≦0.5

≧2.5

0.8-1.6

≦0.4蛋白质，%非脂乳固体，%≧

2.98.1

2.36.5酸度，°T≧

70苯甲酸，g/kg≦山梨酸，g/kg硝酸盐（NaNO3计）

0.03不得检出

0.23≦0.23mg/kg≦黄曲霉毒素MI,ug/kg≦大肠菌群MPN/100ml致病菌（指肠道致病菌和致病性球菌）≦

110.590不得检出a

a第节物衡根据工厂设计规模、产品方案，通过物料平衡计算，可确定单位时间生产过程中主要原辅料的需求量以及水蒸汽能源等流量与耗量据此就可以计算出全年主要物料包装材料的采购运输和仓储容量同时通过物料衡算还可以根据计算数值经济合理地选择生产设备进行车间的工艺布置和各工序劳动力的安排，也是进行经济分析不可缺少的根据。为平衡每月生产的产量，避免出现部分月停产，部分月加工任务过于繁重，结合主要加工酸奶的品种成熟时间情况初步安排产品生产方案如（注每月以30天计a

a根据酸奶基础配方：2.1凝固型酸奶鲜牛奶85%，蔗糖7%，稳定剂0.5%菌种，水：余量。凝固型酸奶的日产量为90吨，因此生产凝固型酸奶的原料使用量（以最高使用量）如下：鲜牛奶：吨85%=76.5吨；蔗糖：吨7%=6.3吨；稳定剂：吨0.5%=0.45吨；菌种：吨3%=2.7吨。2.2搅拌型酸奶鲜牛奶85%蔗糖7%，稳定剂0.5%，菌种直投，果料5%，水：余量。菌种：脱脂奶粉12%，水：余量。搅拌型酸奶的日产量为185吨，因此生产搅拌型酸奶的原料使量以最高使用量)如下：鲜牛奶：吨*吨蔗糖：吨7%=12.95吨；稳定剂：吨*吨菌种：直投式菌种；果料：吨5%=9.25吨2.3培养菌种原料消耗量菌种日消耗量为2.75，因此原料使用总量如下：a

a脱脂奶粉：2.75吨*12%=0.33吨；水：适量。2.4各原料总消耗量根据生产产品原料产出率为96%计算日消耗鲜牛奶243.5吨或者相当于该数量原奶的全脂奶粉或者脱脂奶粉。蔗糖20.1吨，各种稳定剂总量，各种果料总量9.6吨直投式菌种供185吨拌性酸奶使用.菌种生产出来后直接进入产品，因此菌种率按99%计算的继代式菌种2.73吨，脱脂奶粉0.333吨。日消耗原料见表2-2表2-2

原料日消耗表搅拌型原料

配方

凝固吨）凝固型搅拌型

90

（吨）185

菌吨)总)实际)2.7275鲜牛奶蔗糖

85%7%

85%7%

76.56.3

157.2512.95

233.7519.25

243.520.1稳定剂0.50%0.50%

0.45

0.925

1.375

1.43菌种果料

3%0%5%

2.70

09.25

2.7

2.739.6脱脂奶粉第节车设选

0.330.330.333a

a3.1设备选型物料计算是设备选型的依据，选择设备时要注意四点：a

a（1）根据每一品种单位时间(h或min)产量的物料平衡情况和设备生产能力来确定所需设备的台数。（2）几个生产中的关键设备，除按实际生产能力所需台数的设备外，还应考虑备用设备。（3）以便后道工序的生产能力要略大于前道，不至于生产能力不够，导致物料积压。（4）选择设备应考虑下列原则a.满足工艺要求，保证产品的质量和产量。b.应选用较先进，机械化程度较高的设备。c.充分利用原料，能耗少，效率高，体积小，能一机多用。d.应符合卫生要求，故而多应用不锈钢材料。e.有合理的自动控制系统,控温度、压力和真空度，时间、速度等工艺参数。3.2

设备概况3.2.1高压均质机3.2.1板式换热器3.2.3调配系统

工作参数:5t/h-25Mpa。高速搅拌配料罐，采用优质不锈钢制造360°清洗头，聚胺脂发泡工艺保温有开启式和封闭式等多种结构采用国外技术生产的高剪切搅拌头，工作时高速剪切物料，同时产生极强的湍流，能将稳定剂如、明胶、卡拉胶等冷水（25℃）化成均匀的胶体。在生产超高温灭菌奶、凝固型（搅拌型）酸奶、调配型酸奶时，是溶解稳定剂、白糖以及标准化所需的奶油的强有力的工具可实现冷配料显著的提高生产效a

a率降低能耗特别是生产调配型酸奶稳定剂和加酸酸化时使用本设备的高剪切和强烈搅拌，可冷配料、快速加酸酸化，节约能源、避免酪蛋白沉淀。a

3.2.4奶粉复原装置（水粉混合泵）

a性能：每分钟处理奶粉45千克3.2.5发酵罐详细说明酵罐-广泛应用于乳品品饮料药工等行业的发酵400m3发酵罐和m3种子罐，其罐内全部抛光至300#，其容积和加工精度达到国内行业要求。3.2.6酸奶自动填充包装机）塑杯全自动灌装封口机

本机适用于各种规格塑杯的全自动充填封口的专用设备。自动落杯、定量灌装、机械手吸盖、二次封口、提杯、推杯、输送等一系列工序自动完成。适用于酸奶、牛奶、色拉果汁饮料和其它制品。（2）屋顶型纸盒灌装机

本机采用先进的机，光，电，气一体化的自动控制系统操作简单方便机器运行安全可靠稳定性好生产效率高节省人力、降低成本具有可靠的卫生安全措施底灌装口都在无菌的状态下进行，并可随时进行灭菌处理确保了产品卫生安全达到国际卫生标准密封状态下柱塞式定量灌装，灌满率确保100%，并有效防止了灌装过程中的二次污染。3.2.7冷库制冷机3.2.8CIP型分体式就地清洗机CIP型分体式就地清洗机-是食品、医药企业自动化清洗管道容器等设备的专用设备本设备在引进消化国外先进技术基础上研制而成的。3.2.9离心乳泵（卫生泵）可应用于乳品：乳清、奶油、牛奶、糖液3.2.10计量泵3.2.11水处理设备微孔膜筒式过滤器

此产品借鉴国外先进技术按FDA和GMP标准制造，过滤器材质为优质进口不锈钢（、316L其特点是体积a

a小、重量轻、使用方便、过滤面积大、堵塞率低、过滤速度快、无污染、热稳定性及化学稳定性好此过滤器能除绝大部分微粒所以广泛应用于精滤和除菌工艺。a

a3.2.12热水锅炉3.2.13冷水槽3.2.14糖液及果料等混合罐3.2.15混合器3.2.16灌装机3.2.17打码机

用于搅拌型酸奶生产中果料、香料与发酵好的酸奶的混合。3.2.18

巴氏杀菌机巴氏杀菌机适用于鲜奶、果汁饮料、酒类等热敏感性液体的加热、杀菌、保温和冷却等工艺要求。本设备具有热回收高，节能降耗，结构紧凑，操作简单，维护方便等特点。控制方式：半自动控制、全自动控制控制，触摸屏显示）设备主要配置：物料泵、平衡桶、热水系统、温度控制及记录仪、电器控制系统等。生产