年产550吨豆奶粉工厂设计说明书.docx

1、年产550吨豆奶粉工厂设计说明书第一章 总论第一节 概述豆奶粉是一种新型固体饮料，它综合了大豆和牛奶的营养成份，具有口感细腻，香味浓郁，营养丰富，携带方便等特点。在诸多豆制品中，豆奶粉以其众多优点受到人们青睐。豆奶粉主要有以下营养价值。 一、从营养价值上看，大豆蛋白质含量高，含有人体所必需的八种氨基酸，比较接近世界卫生组织新拟定的营养模式，其中赖氨酸含量高于谷物，是植物性食物中最合理、最接近人体所需比例的。另外，牛奶蛋氨酸含量较高，可以补充大豆蛋白质中蛋氨酸的含量，动、植物蛋白的互补，使氨基酸的配比更合理，更利于人体消化吸收。二、豆奶粉中的脂肪主要是植物脂肪，不饱和脂肪酸含量较高，并含有人体所

2、必需脂肪酸亚油酸，胆固醇含量低，可以预防动脉硬化。 三、豆奶粉是经过超微粉碎工艺加工而成的，不除豆渣，大豆子叶全部被利用，膳食纤维的含量比同类产品高，有润肠通便的作用，可以预防直肠癌。 四、豆奶粉中含有多种矿物质和维生素。 五、豆奶粉中含有大豆低聚糖。大豆低聚糖对肠道的双歧杆菌等益生菌有增殖作用，可以提高人体免疫力，延缓衰老。 六、豆奶粉中含有大豆异黄酮。大豆异黄酮是植物雌激素，长期食用可以预防乳腺癌、前列腺癌和骨质疏松，减轻或避免更年期综合症。 七、豆奶粉中含有大豆卵磷脂，可以抗衰老，健脑。第二节 设计依据本设计参考了食品工厂设计与环境保护、大豆制品加工技术、食品工厂机械与设备、化工原理上下

3、册、食品工厂设计综合实训等。根据以上设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数与数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与物料衡算和包装材料计算。第三节 设计目的和意义本设计是将我们学到的知识应用到实践中来。在完成这个设计的过程中，一方面巩固学到的知识，另一方面通过查阅，整理资料增加我们的认识和科研技能，同时，进一步熟悉工厂的生产实际，培养我们理论联系实际的能力，锻炼了我们解决问题的能力。豆奶是以豆类为主要原料制成的。目前，市场上出售的豆奶，品种多，价格适宜，食用方便，因而很受消费者欢迎。据分析，豆奶含有丰富的营养成分，特别是含有丰富的蛋白质以及较多的微量元素镁，此外

4、，还含有维生素Bl、B2等，确是一种较好的营养食品。豆奶还被西方营养学家称作“健脑”食品，因为豆奶中所含的大豆磷脂可以激活脑细胞，提高老年人的记忆力与注意力。大豆食品是深受消费者欢迎的保健食品，随着经济的增长，人们对豆奶粉的消费会越来越大。所以也看到了豆奶粉的发展前景。这时候建立一豆奶粉工厂的话，产品的广阔市场为工厂的生存和发展提供了良好的保证。第二章 工艺流程第一节 工艺流程的确定近年来我国非常重视大豆蛋白饮料的研究，对于大豆食品中不良风味已了解到其产生的原因，并进一步找出了防止的方法，取得了进步。想要改善豆奶的风味，关键要做到两个方面：其一是钝化或抑制脂肪氧化酶活性，防止产生豆腥味；二是采

5、用脱臭的方法除去豆奶中固有的不良气味，两者相辅相成，才能生产处优质的产品。综合考虑以上因素，确定以下工艺流程：原料大豆 精选除杂 脱皮分离 浸泡 失活软化 循环磨浆 离心分离 调配 杀菌脱腥 均质 喷雾干燥 流化床处理 包装成品第二节 工艺论证一、原料精选除杂 大豆表面上有很多的尘土和微生物附着，浸泡前应充分地进行清洗，至少清洗三遍。二、脱皮在脱皮工序进行的同时还除去皮和胚芽等，以保证产品质量，避免浸泡过程中污水处理问题。为了保证脱皮效果，要严格控制大豆水分含量，资料表明，水分达10%时，可保证脱皮率在90%以上。因本设计是拟不出渣的工艺，所以要严格控制水分。当水分超标时，大豆应在干燥机入10

6、5110的热空气干燥。脱皮直接用脱皮机，重量损耗8%左右。三、浸泡为了软化大豆组织细胞，降低磨浆时的能耗与磨损，提高胶体分散程度与悬浮性，增加吸收率，以增强均质效果。采用2.2倍于大豆重量的水，在50下浸泡4小时，大豆吸水量约为1：11：2。浸泡时要加入0.5%碳酸氢钠溶液，可以加速胰蛋白酶抑制物的钝化。四、失活软化将大豆放在失活器，在85的失活水中（3%的碳酸氢钠溶液）持续10min。该步骤的目的是使脂肪氧化酶失活，控制大豆青臭口味的产生，并使大豆得到软化，以利于破碎。五、循环磨浆循环磨浆可省去分离豆渣和浓缩工序，节省投资。本工艺采用90左右的热磨，可钝化产生豆腥味的脂肪氧化酶，另外，本工序

7、可以节省用水，磨浆后浓度可达18%左右。为保证最终产品的质量，经三道循环磨浆后采用胶体磨，使细度达2微米左右，利于均质和喷雾干燥。其中，循环磨浆前的预热，用自制的夹层锅，温度为90。六、渣浆分离浆体经分离将浆液和豆渣分开。这步操作对蛋白质和固形物回收影响很大。豆渣中含水分应在60%左右，含水过多则蛋白质回收率降低。以热浆进行分离，可降低浆体粘度，有助于分离。离心分离操作，可用篮式离心机分批进行，大量生产用连续式离心机完成，可使浆液和豆渣分别连续排出。七、配料调配溶糖温度过高或时间过长，将导致焦糖化反应。本工艺采用在溶糖锅中加入一定量的水，加热至60-70后加糖搅拌，继续加热至约95，保持5-1

8、0 分钟，然后降温至70左右，使溶化的糖浓度为65%。融化后的糖采用双联过滤机进行过滤，以保证糖的纯度和质量。本设计采用热溶法，其相对于冷溶法的优点有：能杀死糖的细菌，分离掉糖凝固的杂质，溶解速度快，短期能产生大量溶糖。缺点:容易发生焦糖化反应。糖浆浓度的测定：比重计，糖度表。八、杀菌脱腥本设计采用微波技术对大豆干燥和脱腥，将传统的湿法生产工艺改为干法生产工艺，该工艺将大豆经分拣机分选后，置入微波场中，使大豆自身温度上升，达到脱净豆腥和杀菌的效果。该工艺流程有以下特点：生产周期短、设备投资少、大豆利用率高、脱腥、能源消耗低、自动化程度高、生产成本低。九、均质均值可改善豆奶口感和稳定性，是生产优

9、质豆奶不可缺少的设备。均质机的原理是在高压下将豆奶经均质阀的狭缝压出，而将脂肪球等粒子打碎，是豆奶乳浊液稳定，具有奶状的粘度，易于消化。 豆奶均质的效果有下列三个因素决定：均质压力，压力越高效果越好，但受设备性能限制。均质温度，温度高均质效果好。均质次数：增加均质次数也可提高均质效果。豆奶生产常用130-230公斤/厘米2 在90摄氏度下均质一次，可获良好效果。从豆奶生产工艺流程的安排上，均质机可放在杀菌脱腥之前，也可放在杀菌脱腥之后，各有利弊。放在杀菌脱腥之前，效果较差，但设备费用低，若放在杀菌脱腥之后则情况相反。十、喷雾干燥喷雾干燥是乳粉制造过程中的重要环节，直接影响产品质量，原理是利用机

10、械力量，通过雾化系统将乳液在干燥室喷成极细小的雾状乳滴，以增大表面积，加速水分蒸发。雾状乳滴与瞬时鼓入的热空气接触，水分在瞬间挥发除去，细小乳滴干燥成粉。喷雾干燥雾化方法有压力喷雾和离心喷雾，通过比较，本工艺采用离心喷雾干燥系统。工艺参数：进料浓度21% ，热风温度160，出粉含水量 7%左右，水分蒸发量500Kg水蒸气/hr。十一、流化床干燥流化床处理可以使细粉颗粒增大、均匀，利于产品的溶解性，同时起冷却作用，有利于连续化自动生产。12、包装豆奶很易变质，除了以散装供应外，均需以一定包装形式供应消费者。豆奶的包装可分装于玻璃瓶、塑料瓶或复合蒸煮袋中，采用哪一种包装是生产厂一个重大的问题，决定

11、成品保藏期，也影响质量增加成本，在建厂时应进行考虑，做出决策。纸盒无菌包装近年来发展很快，目前日本有70%以上的豆奶是用纸盒包装，可显著提高产品质量，在常温下货架期可达半年以上。包装材料轻巧，一次性消费无需回收，这对运输、销售和消费均带来方便。无菌包装是瑞典利乐公司的专利，该公司规定必须使用它的包装材料，因此材料要长期进口，包装费高，在我国目前条件下，要普遍应用还不具备条件。第三章 物料衡算第一节 产品方案和班产量的确定本设计为年产550吨豆奶粉车间设计，每年工作日按280天计，采用每天两班制，每班8小时。1、根据年产量，生产能力为5501000/（28016）= 122.77 kg/h2、成

12、品含水分2%，故豆奶粉中干物质重量为122.77(1-2%)= 120.31kg/h调制后均质前的豆浆中干物质重（含豆，糖，全脂奶粉）120.31/（10.4%）（10.1%）（10.2%）（10.3%） = 121.52kg/h其中，包装损失0.4% ，流化床处理损失0.1% ，喷雾干燥损失0.2% ，杀菌、均质损失0.3% 。3、配方配料用量kg备注原浆49.24浓度为15.8 %蔗糖11.25以60% 糖液加入全脂奶粉2.01直接加入浆中豆浆中固形物含量为49.2415.8%121.52/(49.2415.8%+11.25+2.01)=44.93kg/h4 、一般大豆的豆奶粉的得率为0.

13、650.70，按得率0.67设计，则大豆的处理量44.93/0.67= 67.06kg/h第二节 物料衡算和包装材料计算每小时处理67.06kg大豆：1、大豆清杂去重2%，再经脱皮去重8%后重量为 67.06（12%）（18%）=60.46 kg/h 选用原料大豆的含水率为12%，则大豆中固形物含量为 60.46（112%）= 53.20kg/h 2、浸泡后大豆的重量为原来的1.82.4倍，以2.18倍计算 60.462.18 = 131.80 kg/h3、总豆水比为1：4，即循环磨浆时加入的水量为实际处理大豆的2.9倍 磨浆时需加入的水量为 60.462.9=175.33 kg/h 循环磨浆

14、损耗以0.4% 计，故磨浆后总浆重量为 （131.80175.33）（10.4%）= 305.90kg/h4、离心分离去渣：豆渣中含水率要求在85% 以下，控制豆渣的含水率为60% ， 分离后豆浆中固形物含量按15.8% 计。 设豆浆中固形物为x kg/h，则豆渣中固形物为（53.20x）kg/h （53.20x）/（160%）x/15.8% = 305.90kg/h 解得x=45.15，即分离后豆浆中固形物为45.15 kg/h 豆渣中固形物含量为53.20-45.15= 8.05kg/h 豆渣中含水60%,故水的量为：8.0560%/40%=12.08kg/h 分离出的豆浆量 305.90

15、8.0512.08 = 285.77kg/h5、调制前，添加蔗糖45.1511.25/（49.2415.8%）= 65.29kg/h 全脂奶粉量45.152.01/（49.2415.8%）= 11.66kg/h 则豆浆中干物质含量45.1565.2911.66= 122.10kg/h 蔗糖溶液（60%）带入的水量65.29（40/60）= 43.53kg/h 调制好的豆浆量（含豆固形物，糖，全脂奶粉） 285.7765.2911.6643.53 = 406.25kg/h 浓度为(45.1565.29+11.66)/402.02100% =30.07%6、喷雾干燥前，豆浆经杀菌，均质损耗0.3% 故豆浆量为406.25（10.3%）=405.03kg/h 豆固形物含量 45.15（10.3%）= 45.01kg/h 蔗糖65.29（10.3%）= 65.09kg/h 全脂奶粉11.66（10.3%）= 11.63kg/h7、喷雾干燥后，豆浆损失0.2% ，成为含水8% 的豆奶粉 豆固形物45.0