年产6000吨乳制品工厂设计.docx

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年产6000吨乳制品工厂设计

年产6000吨乳制品工厂设计

年产6000t乳制品厂设计

中文摘要

随着人们生活水平的提高，膳食结构的不断完善，乳制品逐渐成为人们日常生活中必不可少的一种食品，而酸奶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，从而备受人们青睐。

本设计为年产6000t乳制品厂设计，主要产品为搅拌型酸奶4200t，有纯酸奶1200t、草莓酸奶1800t、菠萝酸奶600t、芒果酸奶600t，同时生产活菌性乳酸菌果味饮料1800t。

工厂占地为30000㎡，厂址选择在广州郊区我，面向广州与珠三角地区，市场广阔。

本设计采用先进的工艺与自动化生产，力求技术的先进性与经济上的合理性。

原料均采用生鲜奶，辅以优良的配方，生产奶香明显、风味浓郁、细腻滑爽的酸奶。

工厂总投资1000万。

尽可能地采用新工艺、新设备、新技术，并节约设备投资，美化环境，搞好生活设施建设，对各方面进行综合考虑，使设计准确合理。

设计一个高品质酸奶的全自动化、节能、环保型工厂。

关键词：

酸奶果味酸奶节能自动化工厂设计

1前言

1.1酸奶简介

牛乳的组成最为接近人体的母乳，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。

联合国粮农组织和世界卫生组织（FAO/WHO）将酸奶定义为乳与乳制品（杀菌乳或浓缩乳）在保加利亚杆菌（L.bulgaricus）和嗜热链球菌（S.thermophilus）的作用下乳酸发酵而得到的凝固型乳制品其中可任意添加全脂乳粉、脱脂乳粉、乳清粉等。

但在最终发酵产品中必须大量存在这些微生物。

也可简单将其定义为以新鲜牛乳或乳粉为原料，经乳酸菌保温发酵而制成的产品。

通常根据酸奶在零售过程中的产品存在状态来进行分类，具体可分为凝固型酸奶和搅拌型酸奶。

乳酸菌在乳中生长繁殖，发酵分解产生乳酸等有机酸，导致乳的pH值下降，使乳酪蛋白在其等电点附近发生凝集，把这种乳凝状的酸奶称为凝固型酸奶。

所谓搅拌型酸奶，是指先在发酵罐中通过乳酸菌的作用，将经过标准化处理的牛乳发酵至乳凝，然后再用搅拌器破乳，是凝乳粒子保持在0.01～0.04mm大小的一种酸奶。

产品呈半流动状态的粥糊状，易使用吸管吸食。

一半搅拌型酸乳可分为原味型和果味型，而凝固型大都为原味。

1.1.1实施背景

乳与乳制品的消费与普及水平被作为衡量一个国家和地区发达程度和人民生活水平高低的重要标准之一。

随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，乳品消费同步增长。

2008年，城镇居民人均乳品消费量22.72公斤，比2000年增长56.8%；农村居民人均4.81公斤，为2000年的3.9倍；中国乳品行业，从1998年开始进入了高速增长阶段，直到2008年都保持两位数的增长。

尤其，在2005年到2007年可谓黄金发展时期，行业产量增长速度平均达到16%左右，2007年总产量突破了1700万吨（如图1）。

然而，2008年爆发的三聚氰胺事件对乳品行业带来了致命的打击，尤其在当年的9月到11月，不少乳品企业的生产近乎陷入休克状态，整个行业的总产量也因此而出现了负增长，2008年全年总产量得益于上半年的发展，勉强与2007年持平。

于国家对乳品行业的整顿措施得当以及龙头企业对安全生产意识的强化，2009年和2010成为中国乳品行业的复苏期，尤其，2010年1-7月乳品产量达到1181.64万吨，同比增长9.24%。

图12005-2009年中国乳品行业产量变化

继液态奶、奶粉之后，酸奶产品成为广受消费者喜爱的热门乳品分支，市场发展前景广大。

目前国内乳品市场主要以纯奶和奶粉为主，酸奶仅占整个乳品市场份额的15％左右，其中乳酸菌奶饮品还不到5％。

但是发展速度非常快。

常食酸奶，促进消化，有益身心的健康消费观日渐深入人心。

截止2009年底，酸奶市场总规模接近100亿元，2010年1-7月年平均增长率达到27%，在这非同寻常的时期给中国乳业的发展带来了光芒和希望。

1.1.2酸奶的主要消费群体

据调查数据显示，酸奶的主要消费群体有三类：

儿童，青少年，中、青年女性。

而酸奶产品的购买群是青少年和青、中年女性，他们有共同的目的：

——对自身健康的需求，包括肠道调理、促进消化、调节免疫、营养成分吸收。

因此，消费群体对酸奶的消费是功能型的。

——酸奶的休闲性质也是酸奶消费的重要原因，消费者对酸奶解渴功能的认同度很低。

——口感是三种人群在选择酸奶时首先考虑的因素，其次才是品牌、价格。

——从目前来看，酸奶的即时消费和家庭消费并存，家庭消费比例略高。

——三种人群对活性乳酸菌的认知度很低，几乎不能分辨酸奶、乳酸菌饮料、乳酸饮料和酸性乳饮料的区别。

因此，在广告活动中对消费者进行引导和教育比直接宣传产品更重要。

1.1.3发酵乳的营养价值及保健作用

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。

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B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、烟酸和叶酸等营养物质。

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。

2设计总论

2.1设计依据、原则、范围

2.1.1设计依据

本设计依据轻工食品学院食品教研室下达的设计任务书，鉴于我国酸奶行业快速发展，以及广东的实际情况，为提高人们的生活水平，增加地方财政收入，增加当地就业机会，在广州郊区建造一间年产6000t的乳品厂的而设计的。

2.1.2设计原则

本设计以我国目前的乳品行业发展状况为基点，贯彻国家发展食品工业的各项条例，从节省能源，生产向机械化、自动连续化、大型化方向发展。

尽量做到因地置宜，力求技术上的可行性和经济上的合理性。

尽可能地采用新工艺、新设备、新技术，并节约设备投资，在保证产品质量的前提下，尽可能减少原辅料的消耗，充分考虑工人工作和生活条件，美化环境，搞好生活设施建设，对各方面进行综合考虑，使设计准确合理。

2.1.3设计范围

1.厂址选择

2.产品方案设计

3.产品工艺流程设计以及工艺要点说明

4.物料衡算

5.设备选型

6.主生产车间平面布置（图）

7.生产车间用水、汽计算

8.管路计算与设计

9.企业组织与劳动力平衡

10.仓库计算

11.冷库计算

12.总用水、电、汽计算

13.全厂辅助设施及公用系统

14.车间生产工艺流程图

15.工厂总平面布置图

16.经济核算及效益分析。

2.2厂址选择

2.2.1厂址选择的原则

在厂址选择时，应按国家方针政策，生产条件和经济效果等方面考虑

（1）厂址选择首先应符合国家方针政策

即应设在当地的规划区内，以适应当地近远期规划的统一布局，节约用地，尽可能利用荒山、坡地，尽量不占农用

（2）厂址选择，应以生产条件方面考虑

①资源、原材料、燃料等物质条件的供应要落实可靠，厂址要靠近原料产地，原料供应地区、动力供应中心和产品销售中心；

②工程地质、水文地质、地形、气象等自然条件要符合建厂要求，占地面积和地形符合布局和生产工艺的需要；

③有利于环境保护，严禁在自然保护区、名胜古迹处建厂和排放大量有毒气体，对于废气、废渣、废液有确实可行的回收方案和治理措施；

④所选厂址面积的大小，应能尽量满足生产要求，并有发展余地和留有适当的空余场地。

（3）厂址选择，应从投资和经济效果考虑

①交通运输、电力、水源等外部协作条件可靠，经济合理，厂址供应电源充足，并尽可能接近水源，并便于污水的排放和处理

②厂址最好选择在居民区附近，这样可以减少宿舍、商店、学校等职工的生活福利设施。

2.2.2厂址选择的要求

在严格遵守国家基本建设方针，服从国家工业基地统一布局的前提下，根据食品厂的特点，提出以下要求：

（1）位置

接近原料产区，并且靠近劳动力地区，远离机场，避免地震带、风暴带，职工生活区靠近城区；

（2）环境

厂区周围

应有良好的卫生环境，厂区附近（300米内）不得有有害气体、放射性源、粉尘和其它扩散性气体的污染源；

（3）地质及相关自然条件

要求地质条件良好，土壤有足够的承载能力，具有1.5-2公斤/厘米2，地形平坦，坡度不超过3%，避免设在流沙、淤泥、土崩、断层上，地下水位一般要求应高于当地最高洪水位0.5米以上；

（4）面积

应能尽量满足生产要求，并有发展余地和留有适当的空余场地；

（5）能源

必须有可靠水、电、燃料等能源来满足生产需要，尽量靠近电源，减少电能损耗；

（6）交通运输

靠近市政公路、国道、河流、铁路，使运输方便，减少投资；

（7）协作条件

应尽可能有较好的协作条件，以便配合解决材料供应，设备维修、三废处理、信息的收集处理等；

（8）风向、朝向、景向

主导风向应在工厂的上风区，锅炉房在厂区下风区，以南北向较佳，并以公路的走向协调较好。

（9）其它要求

厂址的选择应征得城建部门、卫生防疫站、军事单位、消防部门及其它有关部门的同意。

根据以上条件与综合考虑，拟将厂址设在广州市郊区。

全厂面积为30000㎡。

2.2.3全厂平面布置图

见附图1

3原辅材料及产品的标准

3.1原辅料的特性及标准

3.1.1原料乳特性及标准

牛乳为乳白色或微黄色，含有丰富的蛋白质、碳水化合物、矿物质等人体所需要的全部营养成分。

其营养价值之高是其它食物所不能比的。

原料乳应符合国家标准GB/T6914-1986中的规定。

如表3-1表所示:

表3-1原料乳的国家标准

项目

指标

脂肪含量/（g/100g）

≥

3.100

蛋白质/（g/100g）

≥

2.950

相对密度（20℃/4℃）

≥

1.028

酸度（以乳酸计）/%

≤

0.162

杂质度/（mg/kg）

≤

4.000

汞含量/（mg/kg）

≤

0.010

三聚氰胺含量/（mg/kg）

≤

2.500

3.1.2发酵剂特性

发酵剂所用菌种是嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的混合菌种。

直投式发酵剂采用超浓缩处理，含活菌109～1011个/g以上，活力极强，可直接使用，且染菌几