速溶中老年奶粉生产线小设计.docx

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日产30吨速溶中老年奶粉生产线设计

1.前言

1.1设计内容与范围

本设计主要是进行日产30吨速溶中老年奶粉的生产线设计。

主要的设计内容包括四部分：

厂房、车间的选择布置，工艺流程以及主要工艺的论述，物料衡算以及相关设备的选型，食品厂设计中的卫生要求。

1.2产品品种与生产规模

1.2.1产品品种

产品名称：

速溶中老年奶粉（脱脂，加钙，加维生素D）

产品形态：

粉状

产品包装形式与规格：

500g/袋真空充氮包装

为了运输方便可将袋装乳粉人工装箱（24袋/箱）本生产线还可以生产各类速溶乳粉

1.2.2生产规模

生产方案：

日产30吨速溶中老年奶粉生产规模参数：

每小时2307.69kg

实际每班8h（工作6.5h，清洗1h，消毒0.5h）每天生产2班

每年生产300天

1.3厂址选择

根据我国具体情况，食品工厂一般建于距原产地附近大中城市的郊区。

根据食品工厂厂址选择的需求，将速溶乳粉厂建于无锡郊区内，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。

1.3.1地理位置

建厂位置地势基本平坦，厂区的标高高于当地的历史最高水位，特别是主厂房和仓库应该处于当地最高历史水位2米以上，厂区的自然排水坡度0.006，便于排水。

该厂址有可靠的地质条件，无矿山或下沉的淤泥流沙地区。

场地面积利于合理布置，符合工厂发展需要，并有一定扩建余地。

1.3.2周边环境

厂址周围没有有害气体，放射性物质，粉尘和其他扩散性污染源，上风向地区企业对本场无危害的可能，厂址不在受污染的河流下游，附近无污染的医院且交通方便。

1.3.3水源、能源

采用市自来水公司提供的水源，保证全厂的生产及生活用水。

要求该地自来水使用方便，而且水质良好，可以不用地下水，减少费用。

供电系统配备良好，可以满足生产需求。

1.3.4政治经济与交通环情况

该地区接近销售渠道，有良好的经济开发前景。

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附近有发达的交通运输条件，接近高速公路与铁路，使原料入场和产品出厂顺利进行。

1.3.5劳动力

乳品厂应靠近劳力源。

由于生产有淡，旺季之分，在生产人员应注意统筹安排，既使旺季能提高产量，在淡季时又能安排剩余劳动力。

1.3.6风向、朝向、景向

（1）风向：

全年的主导风向应尽量在工厂区的上风位，居民区下风位，锅炉烟囱应在厂区下风位。

（2）朝向：

尽量采用南北向，以利于通风、采光和避免日晒。

（3）景向：

使主要厂房在马路线公路两旁，以符合城建的规划要求。

1.4环境保护

由于本厂为食品加工厂，故三废污染不严重。

1.4.1废水

本厂排放的污水主要是生产过程中的洗涤废水，锅炉排污水，发酵废水以及生活废水。

因此要对废水进行有效的控制和处理：

（1）对污水进行综合利用，最大限度地减少废水量，经处理后再循环使用。

（2）全面规划，合理布局，充分利用水体的自净能力，减少污染，建立污水处理厂。

净化处理，过滤中和，最大限度地降低废水浓度，保证排放到环境中的污水符合废水排放标准》的规定。

通常处理方法包括物理处理法和化学处理法。

物理处理法：

污水处理的初级物理阶段包括滤网隔栅、沙子捕集器和初级沉淀池。

化学处理法：

主要目的是去除磷。

以铁和铝为絮凝剂的化学处理法几乎可以100%的

除去水中存在的磷。

厌氧消化法：

利用厌氧的微生物，在密闭的器室内，对有机氧化，从而使有机物转化为二氧化碳、沼气和其他无毒物。

不仅效果较好，还可沼气。

对有机物进行氧化一消化的微生物主要是水解菌和甲烷菌，在食品厂的污水中，可以迅速繁殖，使水中的有机物转化为醋酸和丁酸等;甲烷菌则可以把水解菌产生类转化为二氧化碳和甲烷及无毒的沉淀物。

1.4.2废渣

主要是锅炉排出的废渣。

废渣暂时堆放在锅炉房旁边，定期统一处理。

1.4.3噪声

噪声污染源主要来自离心机等设备。

1.5车间平面布置原则

（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。

（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。

1.5.1规范施工

凡新建、扩建、改建的工程项目均应按照国家相关规定进行设计和施工。

1.5.2避免污染

厂房和车间的布局能防止乳制品加工过程中的交叉污染，避免接触有毒物质。

1.5.3防止交叉污染

车间内清洁作业区、准清洁区与一般作业区之间应采取适当措施。

1.5.4车间布置

生产车间包括：

收奶间、预处理间、配料间、浓缩间、喷雾干燥间、筛粉间、清洗间、奶油生产间、包装间（大小包装）、原料库、包材库、成品库等各个生产工段及控制室、化验室、生活等辅助用房部分。

2.工艺论述

2.1工艺流程图

图1 速溶中老年乳粉工艺流程图

2.2工艺流程说明

2.2.1原料乳的验收

制造优质的乳制品，必须选用质量优良的原料乳，原料乳应符合GB19301-2010中的生乳的质量与卫生指标等要求。

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。

收奶验收标准：

（1）采用健康母牛挤出的新鲜天然乳汁。

（2）不得使用产前15日的胎乳和产后7日内的初乳。

（3）原料乳不得含有肉眼可见的杂质。

（4）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。

（5）为均匀无沉淀的流体，呈浓厚粘性者不得使用。

（6）色泽应为白色或微黄色，不得有红色、绿色或显著黄色。

（7）酸度不超过18°T，个别地区允许使用不高于19°T的牛乳。

（8）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。

（9）汞的残留量不得高于0.01mg/kg。

（10）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。

2.2.2过滤、净化

原料乳验收后必须净化，将液体微粒的混合物通过多孔质的材料（过滤材料）将其分开的操作。

在牛乳方面用于除去鲜乳的杂质和液体乳制品生产过程中的凝固物。

可采用过滤净化或离心净化等。

考虑到杂质来源、杂质颗粒大小以及所处地点的具体条件，我们可以把过滤主要分成以下两个阶段（简单粗滤、双联过滤），把杂质由大到小逐步除去。

（1）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2～4层让牛奶流过，一般是扎在奶桶口或受奶槽上，凡是将鲜奶从一个地方送至另一地方，从一个容器到另一容器，需用纱布进行基本的过滤。

滤布应经常清洗杀菌。

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中的如腺体细胞和某些微生物除去。

（2）管内过滤器。

安装在物料管内，利用不锈钢丝网去除原料乳中较细杂质。

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。

（过滤后可达到只有≤0.3ppm的杂质）。

2.2.3冷却

一般情况下，牛乳由奶槽车运至工厂后，要及时验收、称量、冷却、贮存，奶槽车到工厂后从卸车到贮存的过程大约为30min左右，而加工生产的时间较长，因此，为了协调生产速度的均衡性，以及防止由于一些特殊情况造成的加工停滞，我们把原料乳开始的贮藏时间保守估计为一天，从能源节约角度及乳温与贮存时间的对应情况来看，将原料乳冷却至4℃为宜。

冷却目的：

（1）提高原料乳的抗菌力，抑制细菌的繁殖。

（2）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。

（3）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℃）。

本设计中的冷却设备选用板式换热器。

2.2.4贮存

本设计选择立式贮乳罐，优点为占地少、洗刷方便等。

一般情况下的选罐容量为日处理量的50%—100%，本设计规定日处理量为30t，且为两班制，原料乳早晚两次运至工厂，然后开始加工，我们选罐的总容量为日处理量的60%（即18t）就可满足需求。

牛乳在贮存过程中，通常12h升温1℃左右，所以再放出使用时，牛乳温度可能达到5℃左右。

2.2.5牛乳预热预热的目的：

（1）降低牛乳粘度便于分离。

（2）便于将牛乳中杂质和一部分磷脂、酶及微生物分离而除去。

（3）增加脂肪与乳浆的比重差，便于分离。

2.2.6牛乳分离

牛乳预热温度达到50℃上下既可分离，此款中老年奶粉脱脂量按脱脂奶粉处理。

牛乳的离心分离是藉牛乳分离机分离钵的高速旋转所产生的离心力,将比重不同的脱脂乳和稀奶油分开，分出的稀奶油储存在储罐中，可以制成黄油或售给蛋糕店、烘焙面包厂。

脱脂奶进入配料罐，加入营养强化剂。

2.2.7加入辅料（营养强化剂）

本款奶粉主要针对中老年人群所设计，由于中老年人消化系统功能退化，能量需要减少，还面临慢性疾病的风险，故本款奶粉减少了牛奶中的脂肪，既保持好的口感，也有利于预防高胆固醇血症。

此外，奶粉中还添加了钙和帮助钙吸收的维生素D，符合中老年人群“补钙”的需求。

根据GB14880-2012，调制乳粉中钙和维生素D等营养强化剂的使用量为：

营养强化剂

食品类别

使用量

维生素D

调制乳粉（儿童用乳粉和孕产妇用乳粉除外）

63μg/kg~125μg/kg

钙

调制乳粉（儿童用乳粉除外）

3000mg/kg~7200mg/kg

此外，根据GB19644-2010，调制乳粉的质量指标为：

2.2.8巴氏杀菌

脱脂乳中所含乳清蛋白（白蛋白和球蛋白）热稳定性差，在杀菌和浓缩时易引起热变性，使乳粉制品溶解度降低。

乳清蛋白中含有巯基，热处理时易使制品产生蒸煮味。

为使乳清蛋白质变性程度不超过5%，并且减弱或避免蒸煮味，又能到达杀菌抑酶目的，根据研究确定，脱脂乳的预热杀菌温度以80℃，保温15s为最佳条件。

2.2.9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，降低成本。

同时浓缩也可以提高乳粉的质量。

乳粉生产常采用真空（减压）浓缩，浓缩的程度直接影响乳粉的质量，特别是溶解度。

一般浓缩至脱脂乳的1/4左右，即乳固体含量在45%左右。

为了不使过多的乳清蛋白质变性，蒸发浓缩温度以不超过65.5℃为宜，浓度为15~17%，乳固体含量控制在36%以上。

本车间设计为三效降膜式蒸发器，蒸发温度为：

一效蒸发温度68～72℃

二效蒸发温度57～62℃三效蒸发温度46～52℃

2.2.10喷雾干燥

干燥的目的是为了除去液态乳中的水分，使产品以固态存在。

乳粉中的水分含量在2

%～3