日产吨果肉型酸乳工厂设计.docx

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日产吨果肉型酸乳工厂设计

黑龙江东方学院

学士学位毕业论文（设计）

日产100吨果肉型酸乳工厂设计

姓名韩仁娇

学号

专业食品科学与工程

班级2005—B

指导教师王红梅

学部食品与环境工程学部

答辩日期2009年5月23日

黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）任务书

姓名

韩仁娇

学号

专业班级

05级食品科学与工程B班

毕业论文（设计）题目：

日产100吨果肉型酸乳工厂设计

毕业设计（论文）的立题依据：

（1）该产品适应市场对高档乳制品的需求，有着广阔的市场前景，投放市场后深受消费者迎消费者欢迎，已取得良好的经济效益和社会效益。

（2）该产品上市，不仅能巩固我公司的市场地位，也可以为本企业树立良好的市场形象。

毕业论文（设计）的主要内容及要求：

本文内容主要包括：

产品设计方案，工厂仓库计算，工艺方案祥述，设备介绍，主车间平面设计说明。

论文的要求有：

1对项目规模和建设内容作总体规划，并对果肉型酸乳加工生产的工艺方法、产品结构、产量和设备进行设计；

2对工厂公用系统及辅助设施进行设计以及设备选型、经济技术分析等；

3提出初步设备表。

进度安排：

2009年3月2日

选题

2009年3月2日～2009年5月20日

接受指导老师的指导

2009年3月2日～3月6日

拟定论文大纲

3月7日～3月12日

搜集、查阅、整理相关资料

2009年3月12日～2009年4月20日

初稿形成

4月20日～4月25日

初稿审定

4月26日～4月30日

第一次修改

4月31日～5月6日

第一次审定

5月7日～5月11日

第二次修改

5月12日～5月15日

定稿

5月16日～5月18日

论文评阅小组评审论文（设计）

5月23日

毕业论文（设计）答辩

学生签字：

韩仁娇

指导教师签字：

2009年5月23日

日产100吨果肉型酸乳工厂设计

摘要

本文探讨了果肉型酸奶的加工工艺，以鲜牛奶为主料，白砂糖为调味剂，经调配、过滤、均质、杀菌、冷却、接入混合乳酸菌、添加果肉，42℃恒温发酵，后熟制得保健果肉酸奶，既可保持传统型酸奶的色泽、风味及组织状态，并具有果肉固有的营养、色泽和风味。

本文是通过AutoCAD根据食品工厂设计的生产100T的果肉型酸乳要求设计，日处理能力至少达80吨的鲜奶，收奶计量采用电子磅秤与流量计相结合，有三个32T的室外奶仓，采用预杀菌和分离机净乳操作。

发酵型酸酸乳是用发酵好的生产酸奶和各种食品添加剂调配而成的，其脂肪和蛋白含量都不低于%，鲜奶是通过将全脂乳与脱脂乳简单的混合来实现标准化，鲜奶或复原乳指标为F≥，P≥，TS≥。

本文根据食品工厂设计的要求，利用AutoCAD绘制了果肉型酸乳工艺流程图和车间平面布置图。

本文设计的工厂采用2班倒的工作制，每天工作时间16小时，除去设备清洗和升温时间4小时，实际生产时间按12小时计，本设计讲述了一个日产量100吨乳品厂主车间平面图及项目工艺方案的设计原则、方法、程序、设备、耗水耗气、清洗等等。

关键词：

发酵；果肉型酸乳；工厂设计

Dailyproduction100tonSolid-Type-YoghurtContainingFruitParticulatesfactorydesign

Abstract

Thisstudydiscussedprocessingtechnologyofasolid-type-yoghurtcontainingfruitparticulates,whichusedfreshmilkasthemainmaterial,andcanesugarwasaddedFollowingtheprocessesofformulation,filtration,homogenization,sterilization,cooling,addingfruitparticulatesandlacticacidbacteria,akindofhealthysolid-type-yoghurtcontainingfruitparticulateswaspreparedwithfermentingunder42℃1Itnotonlykeptoriginalyoghurt’s

color,flavorandgoodstructure,butalsohadfruit’snutritivevalue,colorandflavour1

Thefactoryofthistextdesignadopts2classesofworksystemsforpouring,workingeverydaytimeremoveanequipmentstocleanandheattimefor4hoursfor16hours,actualproducetimeaccountby12hours,thisdesignrelatesadayyield50tonmilkarticlefactoriesamaincarthedesignprinciples,methods,procedures,equipmentsesoftheplanechartanditemcraftproject,consumeswatertoconsumespiritandcleansanetc.

Keywords：

Ferment；Fruit-basedyoghurt?

；DesignFactory?

。

目　　录

第1章绪论

酸乳工业概貌

牛奶是天然营养食品，含有人体需要的几乎所有营养物质。

奶业的发展关系到改善人民食物结构、提高生活质量、增强身体素质，因此，世界各国，特别是发达国家都非常重视奶业的发展。

随着社会的发展和消费水平的提高，消费者在“健康”概念的引领下对食品营养的认知更全，营养价值要求更高，由于益生菌产品是以活菌形式提供饮用，它能在肠部起到调节和维持肠道菌群的平衡，抑制有害菌群的作用，所以酸乳成了消费者的新宠[1]。

据英国某调研公司调查发现：

欧共体国家对益生菌产品的消费，每年都有17％左右的增长。

在日本、欧洲，活性乳酸菌类饮料在乳制品中的比例高达80％，在北美也有30％。

而根据国内某家权威公司最新统计，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（包括乳酸菌的老大哥太子奶在内）还不到5％。

但是发展速度非常快，在国外成熟的乳品市场，酸奶的比例一般会达到40％左右。

抛开其他因素不考虑，从数据比较来看，国内酸奶市场潜力巨大。

着眼于未来乳品市场必将是价格、质量等多元化竞争，本设计即是对中小型酸乳生产企业的规划设计进行探讨[2]。

在近两年，全球酸奶的增长率为23％左右，而鲜奶的增长还不到10％，在中国更加明显，经过几年的飞速发展，在近两年的增长有了明显的下滑，由以前的30％以上下滑到26％左右，但是酸奶每年还在以30％以上的增长在高速发展，部分品项的酸奶达到40％以上，其中，果肉型酸乳的销量更是以惊人的速度在上涨。

设计依据和意义

1.2.1设计依据

一、黑龙江地区人均乳品消费量处于国内领先地位，而且该地区有丰富的奶源，可以为企业抢占市场，促进产品销量提供有力的条件。

二、该厂成立以后，年利润预计可达六千万左右，将有力的带动当地的经济发展。

三、由于该厂选址于安达市郊，处于黑龙江省经济发展较为活跃的地带，所以该厂的发展壮大必将会辐射带动周边地区乳业的发展，起到由点及面的带动作用。

四、该产品适应市场对高档乳制品的需求，有着广阔的市场前景，投放市场后深受消费者欢迎，已取得良好的经济效益和社会效益。

1.2.2设计意义

近年来，随着人们物质生活水平的提高，饮食结构也在悄悄地发生变化。

乳品从过去的昂贵的营养品逐渐变成当今老百姓饭桌上的日常消费品。

而其中的酸奶，更是以惊人的速度在增长。

面对如此好的乳业发展形式和日益激烈的竞争趋势，我公司要想在市场上保持龙头位置，有效抵御外来品牌的入侵，就必须不断的细分市场，不断的开发中高档乳品新品[3]。

为此，经过严密的市场调查，2010年，公司将开发系列搅拌型酸奶。

该产品定位于中高档产品，目标消费人群为白领阶层（尤其是白领丽人）和少年儿童。

该产品工艺特殊，再加上不同口味的果肉搅入，故其集良好的口感和健康营养于一体，更配上时尚方便灵巧的包装，完全满足白领一族和少年儿童对美味和美感的追求。

市场前景非常乐观。

其成本控制在元/杯（250克），市场售价为元/杯，以每天最低

消费量100吨计算，其利润为万元/年。

该产品上市，不仅能巩固我公司的市场地位，也可以为本企业树立良好的市场形象。

设计指导思想及特点

1.3.1设计指导思想

本文只研究了系统的项目规划中的前三个阶段，即：

概念阶段、研究阶段、设计阶段，而第四个阶段即实施阶段没有探讨。

其中涉及到的主要内容有发展研究、总体规划、方案设计、设施布置等。

本文对项目规模和建设内容作了总体规划，并对果肉型酸乳加工生产的工艺方法、产品结构、产量和设备进行了设计，从而为厂区布置时确定面积，设施布置提供依据。

陈述了项目平面布置设计的方法，并进行了优化布置；同时对工厂公用系统及辅助设施进行了设计以及设备选型、经济技术分析等。

1.3.2设计特点

本工厂选址于安达市东部，环境优美，交通便捷；厂区总体设计合理，整厂设计紧凑，同时最大限度降低管道、物料输送距离，节约能源。

综合考虑了生产工艺和经济技术等因素，对不同工段的生产设备进行选型；设计冷库、原辅材料库、化验室和研发室等辅助设施，对果肉型酸乳制品生产进行全程监控，确保该产品的安全性和质量稳定性。

采用“公司+基地+农户”的经营管理模式对工厂生产进行组织和管理；合理劳动定员，实行两班制生产。

从企业可持续发展战略出发，注重保护环境，采用特殊法进行污水处理。

设计内容

（1）果肉型酸奶厂的工艺流程及论证；

（2）物料衡算；

（3）主要设备热量衡算及设计；

（4）主要设备选型；

（5）劳动组织设计；

（6）辅助部门设计；

（7）公用系统设计；

（8）土建、防火、卫生设计；

（9）经济技术分析。

第2章工艺流程确定及论证

产品及产量的确定

根据目前市场的需求情况和对近期市场的预测，产品主要为菠萝果肉酸奶、黄桃果肉酸奶、草莓果肉酸奶三种口味。

其日产量分别为：

菠萝果肉酸奶30吨；

黄桃果肉酸奶40吨；

草莓果肉酸奶30吨。

对于乳品生产工厂，一般采用2班工作制，每天工作时间16小时，除去清洗时间小时，实际工作时间按小时计，各产品产量为菠萝果肉型酸奶吨/小时，黄桃果肉型酸奶吨/小时，草莓果肉型酸奶吨/小时。

工艺流程确定

图2-1工艺简要流程图

工艺论证

2.3.1工作发酵剂的制备

2.3.1.1技术要求

（1）菌种缸清洁、无垢。

（2）接种时对存放中间发酵剂的容器表面进行消毒。

（3）在生产过程中若遇到异味等质量问题时，禁止投入使用。

（4）若通过发酵缸进行全脂无抗奶杀菌，杀菌温度：

90-95℃，保温30分钟。

（5）发酵温度：

40-42℃，发酵时间：

4-5小时。

（6）发酵终点为滴定酸度在80-90°T，凝结，允许有少量乳清析出。

（7）取样时对取样工具进行消毒。

.

（8）冷却温度：

1-8℃。

2.3.1.2制备方法

（1）称取㎏净化水，加热至40-50℃。

（2）称取㎏的无抗全脂粉，搅拌溶解为388㎏的全脂粉（可生产15T的酸奶）。

（3）将全脂粉在90-95℃的温度下，杀菌30分钟，冷却至40-42℃。

（4）将12㎏中间发酵剂倒入杀菌后的全脂奶中，搅拌1分钟均匀后停止搅拌，在40-42℃的温度下发酵，发酵时间4-5小时。

（5）发酵终点为滴定酸度在80-90°T，凝结，允许有少许乳清析出。

（6）将至发酵终点的工作发酵剂迅速搅拌冷却到1-8℃保存使用，温度达到8℃以下后，停止搅拌。

工作发酵剂保存时间不得超过3天[4]。

2.3.2果肉型酸奶的制备

2.3.2.1收奶

乳产品的质量决定于原料乳。

对原料乳的收购必须遵循我国生鲜牛乳的质量标准。

并且奶槽车及其输奶软管应消毒清洗。

收奶时乳的温度保持在5摄氏度以下，从奶挤出后到加工前所经历的时间不能超过24小时。

验收原料乳时，必须对原料乳进行嗅觉，味觉，外观，尘挨，温度，相对密度，脂肪率和细菌数等严格检验后进行分级质量优良的原料乳应具有新鲜牛乳的风味和特有的香气。

（一）原料乳理化指标检测：

制造优良品质的乳制品，必须选用质量优良的原料乳，原料乳送到加工厂时，必须进行逐车或逐批验收，验收时对原料乳进行嗅觉、味觉、外观、尘挨、温度、相对密度、蛋白质、脂肪率和细菌数等严格检验，必须符合下列要求：

（1）采用健康母牛挤出的新鲜天然乳汁；

（2）不得使用产前15日内的胎乳和产后7日内的初乳；

（3）不得含有肉眼可见的机械杂质；

（4）具有新鲜牛乳的滋味和气味，不得有外来异味，如饲料味、苦味、臭味、霉味和涩味等；

（5）为均匀无沉淀的流体，呈浓厚粘性者不得使用；

（6）色泽为白色或稍带黄色，不得有红色、绿色或显着黄色；

（7）酸度不超过20T；

（8）要求乳脂肪≥%，蛋白质≥%，非脂乳固体≥%；

（9）不得使用任何化学物质和防腐剂；

（10）汞和有机氯的残留量应符合以下标准：

汞≤，六六六≤，DDT≤。

（二）原料乳的抗菌素检测

由于乳腺炎乳中白血球含量的增加，因此对乳酸菌有不同噬菌作用，尤其是在治疗乳腺炎时使用的抗菌素在乳中有一定的残留量，实验证明在乳中含有较低浓度的抗菌素时，对发酵也会有较大的影响，同时，饮用含抗生素的牛乳及乳制品对人的健康产生危害，因此建立快速安全高效的抗生素检测成为必要，为准确检测抗生素的含量，为果肉型酸乳的生产提供合格原料，引进了美国生产的SNAP抗菌素检测仪，在10min内可以检测原料乳中的抗菌素含量，为生产优质的产品打下良好的基础。

2.3.2.2原料乳的净化

原料乳验收后必须净化。

其目的是去除乳中的机械杂质并减少微生物的数量，可以采用过滤净化或离心净化等。

简单的粗滤是在受乳槽上装有过滤筛网并铺上多层纱布进行，进一步过滤则采用双联过滤器，滤布应经常清洗灭菌。

使用离心净乳机可以显着提高净化效果，有利于提高制品质量。

离心净乳机还能将乳中的乳腺体细胞和某些微生物除去，净乳机放在粗滤之后，冷却之前。

本设计中牛乳先经过双联过滤器，然后再经过净乳机，从而实现原料乳的净化

2.3.2.3原料乳的标准化

标准化的目的是保证牛奶中含有规定的最底限度的脂肪。

当原料乳中含脂率高时，可调整净乳机或分离机分离出一部分稀乳油，如果原料乳中含脂率低，则要加入稀奶油，工厂将脂肪控制在%左右。

2.3.2.4配料

在化糖锅内加入一定量检验合格的鲜奶,开启搅拌,加热为30℃左右,缓慢加入预先调制的稳定剂、然后加入砂糖,升温至70℃,维持5min,稳定剂完全溶解后打入配料缸与原料奶混合,再加入脱脂奶粉,搅拌均匀。

2.3.2.5过滤

采用双联过滤器，200目筛网过滤。

2.3.2.6预热

原料乳在均质之前进行预热的目的有：

（1）初步杀死大部分的细菌和致病菌，使杀菌更彻底，以保证食品的安全性，提高成品的贮藏性；

（2）抑制酶的活性，以免成品产生脂肪水解，酶促褐变等不良现象；

（3）控制乳的温度在55℃-65℃，使均质效果更好；

根据以上几点，确定牛乳的预热温度为60℃。

2.3.2.7均质

均质是指对脂肪球进行机械处理，使脂肪球呈均匀一致分散在乳中。

经均质后乳有以下优点：

（1）风味良好、口感佳；

（2）使产品不产生脂肪上浮现象；

（3）有利于人体对脂肪的消化吸收。

均质采用二级均质，即物料连续通过两个均质头，将粘在一起的小脂肪球打开。

较高的温度均质效果较好，但温度过高会引起乳脂肪、乳蛋白的变性，通过大量的试验表明，均质温度采取55-80℃，均质压力18-25MPa效果最好，若温度降低后再均质，不仅降低了均质效果，而且有时会使脂肪球形成乳油粒。

本设计中均质采用60℃，一级均质压力20MPa，二级均质压力7Mpa[5]。

2.3.2.8杀菌

乳中的细菌是引起乳败坏的主要原因，也是影响酸乳质量与保质的重要因素。

通过杀菌可消除或抑制细菌的繁殖及解脂酶和过氧化酶的活性。

对于生产酸乳的加工厂，为了便于加入，经均质后的原料乳用板式热交换器进行杀菌，温度控制在95℃杀菌300S。

2.3.2.9冷却

用冰水冷却至43℃接菌温度。

2.3.2.10接种发酵

用定量泵将工作发酵剂打入经杀菌并冷至43℃的乳液中，在发酵罐中恒温发酵至需要的酸度。

2.3.2.11添加果肉

加入果粒,该产品中所用的果肉均取自于高档罐头，果粒的平均粒径为12立方毫米,搅拌5min。

2.3.2.12灌装

（一）流程如下：

送纸→贴内封条→双氧水浸泡杀菌→吹干→无菌状态下灌装→横封→折角→成型→生产日期喷码

（二）工艺参数：

（1）物料进料温度：

≤25℃；

（2）双氧水浓度：

30-50%。

每2个小时检测一次，最长运行120小时更换一次，浸泡下填料管的双氧水浓度30-50%，每班检测一次，每七天彻底更换一次；

（3）双氧水温度TBA22型：

≥78℃。

严格执行生产日期、批号、保质期等标识的打印要求。

灌装机升温后，超过45分钟不能开机灌装，必须重新升温。

灌装用的塑料杯提前进行灭菌,灌装必须计量准确，封口可靠，成形完好，打码清晰，灌装的同时要随时观察酸奶的组织状态和控制酸度，成品进入1~6℃冷库贮存【5】。

2.3.2.13后熟

灌装结束后,放入1℃～6℃冷库后熟24h。

2.3.2.14包装

（一）贴管：

热熔胶操作温度150-180℃。

（二）装箱：

（1）装箱规格：

3*8。

（2）装箱形式：

手工装箱，成箱；不允许有二次封箱痕迹。

2.3.2.15保温实验及检验出厂

根据企业内控规则执行，37℃保温7天，保温实验检测合格后，产品方可出厂。

2.3.2.16成品

检验合格后即为成品，可出厂销售。

第3章厂区平面设计

厂址的选择

3.1.1自然条件资料

安达市位于黑龙江省西南部、松嫩平原腹地。

地处全省经济发展最活跃的哈大齐经济带的中心，市距省城120公里，北距齐齐哈尔市160公里，毗邻油城大庆。

滨洲铁路、哈大高速公路穿越市区，明沈、哈满、安绥等10余条国家和省级公路网集城乡,交通便利。

安达市地处东经124度53分至125度55分，北纬46度01分至47度01分之间，属于北温带大陆性半干旱季风气候。

安达草原属世界三大优质草原之一，年产优质牧草4亿斤，植被构成以驰名中外的羊草为主，是亚洲东部特有的建群植物种，素有“世界明珠”之称，其粗蛋白含量比国内、国外同类型牧草高出2和3个百分点，用该草饲喂的奶牛生长快，产奶量高，乳脂率高，大量出口日本、南韩等国。

全市野生芦苇面积万亩，年产芦苇2800万斤。

境内石油、天然气、地热资源比较丰富，石油储量5000多万吨，天然气储量262亿立方米，升平镇内有地热资源，地下水温度90℃。

3.1.2水源、能源

安达市是全国着名的奶牛之乡和肉牛基地，国家级无公害农产品和东北地区蔬菜生产基地。

安达市幅员面积3586平方公里。

其中耕地面积157万亩，占%，林地44．7万亩。

占8．3%，水面38万亩，占7．1%。

草原面积272万亩，占%。

境内石油、天然气、地热资源丰富。

安达属于世界着名的玉米带、奶牛带，安达草原属世界三大优质草原之一，年产优质牧草4亿斤，植被构成以驰名中外的羊草为主，是亚洲东部特有的建群植物种，素有“世界明珠”之称，其粗蛋白含量比国内、国外同类型牧草高出2和3个百分点，用该草饲喂的奶牛生长快，产奶量高，乳脂率高，大量出口日本、南韩等国。

3.1.3政治经济与交通

经过全市上下的多年努力，安达市政治经济建设全面推进，综合实力增长较快。

农业和农村经济稳步发展。

安达市是全国着名的“奶牛之乡”和“肉牛基地”、全国500个商品粮大县（市）之一和东北地区蔬菜生产基地。

农村经济以种植业和养殖业为主。

工业经济发展较快。

全市的工业基础比较雄厚，食品、医药、化工、机械等行业蓬勃发展，成为市域经济主导产业。

位列绥化市实绩突出市（县、区）第2位，再度跻身全省“十强县”。

连续三年被评为全国最具投资潜力中小城市白强、连续两年被评为全国中小城市综合实力白强，并进入全国最具区域带动力中小城市白强行列，是全国15个扶持中小企业创新发展成绩显着的地方政府之一。

滨洲铁路、哈大高速公路穿越安达市区，明沈、哈满、安绥等10余条国家和省级公路网集城乡,交通便利。

2003年以来，安达市以优化交通道路为重点，大力推进公路重点项目建设，全面加快交通道路建设，带动各项事业全面进步，有力地促进了全市经济社会的又好又快发展。

2006年、2007年安达市连续两年被省政府评为全省农村公路建设先进市。

截止2008年末，全市修建通村道路58条321公里，硬化路面通村率达94%，通屯率达72%。

总平面设计方案

乳品厂必须建在交通方便，水源充足，无有害气体、烟雾、灰尘和其他危及食品卫生安全的地区。

厂房要求宽敞明亮，留有合理的操作空间，内部设施一定要完善。

设有生产过程的中间检测间、最终产品检测间、更衣间及外跨的参观走廊等。

厂房的高度主要由大罐高度和车间抽风机决定，考虑到工人的操作及排气要求，所以厂房的适宜高度应在4m以上[6]。

乳品厂生产车间的布置是工艺设计中最重要的部分，不仅与建成投产后的生产实践有很大的关系，而且影响到工厂整体。

车间布置一经施工就不易改变，所以在设计过程中必须全面考虑。

而全厂的占地面积还要包括锅炉房、配电间、原料房、成品房、办公区、生活区及绿化带等工艺设计必须与土建、给排水、供电、供气、通风采暖、制冷以及安全卫生等方面取得统一和协调。

整个建筑物长96.0m，宽66.5m，占地面积为6384㎡,实际建筑面积为5714㎡,其中预处理间为㎡,配料间为㎡,灌装间为㎡,包装间为㎡,原材料库为㎡,成品存储间为㎡,包材库㎡。

该地区全年主导西北风，因此将公用设施锅炉房、变电所等布置在厂区南面，厂区设西、北两个出口，北端出口为主出入口，为原料及辅助材料，成品及人流出入口；西端出入口做为辅助出入口，为煤炭、煤渣等出入口。

两个出入口通过干道相连，同时又对内部交通运输不产生干扰。

厂区道路布置成环路，主干道宽8m，次干道宽4m，转弯半径为9m,满足消防要求。

考虑到乳品加工厂的生产特点，拟将本厂建成环境优美的花园式单位，利用一些不规则地形和沿厂区道路种植适合本地生长的常绿乔木，栽种草皮，布置两个大花园，与本期工程配套的办公及生活设施已由一期工程考虑或另行征地解决[7]。

车间布置的基本原则

系统布置设计一个工业企业，要根据产品生产纲领，按照从原材料的接受、产品的生产直至成品的发送的全过程，将人员、设备、物料所需要的时空作最适当的分配和最有效的组合优化，以便获得最大的经济效益。

在工厂设计中，工厂布置的好坏将直接影响生产系统的物流、信息流、生产能力、生产效率、生产成本、生产环境和安全，以及系统的柔硬适应性等。

优良的平立面布置可以使物料搬运费用减少10—30%。

工厂布置，在发达国家被认为是加速生产率