日处理35吨原料乳的乳粉生产车间设计 精品

食品科学与工程专业

《食品工厂设计》课程设计说明书

题目：日处理35吨原料乳的乳粉生产车间设计

学生姓名 无言玫瑰

学 号 88888888

专 业 食品科学与工程

班 级 乳品工程二班

指导教师 ******

学 部 食品与环境工程学部

目 录

第1章 产品方案及班产量的确定 ......................................... 1

第2章 工艺流程确定及要点说明 ......................................... 2

2.1 全脂加糖乳粉的工艺流程设计及要点说明 ............................ 2

2.1.1 全脂加糖乳粉的工艺流程 .................................... 2

2.1.2 全脂加糖乳粉的工艺要点说明 ................................ 3

2.2 婴儿配方乳粉的工艺流程设计及要点说明 ............................. 9

2.2.1 婴儿配方乳粉的工艺流程 .................................... 9

2.2.2 婴儿配方乳粉的工艺要点说明 ............................... 9

第3章 物料衡算 ...................................................... 12

3.1 产品的营养成分指标及标准化计算 ................................. 12

3.1.1 全脂加糖乳粉的配方设计及标准化计算 ....................... 12

3.1.2 婴儿配方乳粉的配方设计 ................................... 13

3.2 物料衡算 ....................................................... 14

3.3 物料平衡表 ..................................................... 17

第4章 生产车间设备选型 .............................................. 18

4.1 主要设备选型及设计 ............................................. 18

4.1.1 原料乳冷却器的选择 ....................................... 18

4.1.2 脂肪标准化设备的选择 ..................................... 19

4.1.3 配料罐的选择 ............................................. 19

4.1.4 巴氏杀菌机组的设计 ........................................ 19

4.1.5 浓缩设备的选择 ............................................ 21

4.1.6 干燥设备的选择 ............................................ 22

4.2 主要设备一览表 .............................................. 22

第5章 热量衡算 ...................................................... 24

5.1 加热部分热量衡算 ............................................... 24

5.1.1 预处理杀菌阶段 ............................................ 24

5.1.2 真空浓缩阶段 .............................................. 24

5.1.3 喷雾干燥阶段 .............................................. 24

5.1.4 总耗热量 .................................................. 25

5.1.5 每小时需要蒸汽量 .......................................... 25

5.2 冷却部分热量衡算 .............................................. 25

5.2.1 原料乳冷却阶段 ............................................ 25

5.2.2 杀菌后冷却阶段 ............................................ 25

5.2.3 总耗冷量 .................................................. 25 《食品工厂设计》课程设计说明书

1 第1章 产品方案及班产量的确定

本乳品车间的设计规模是日处理35吨原料乳，考虑到原料供应、市场需求等因素，计划生产两种产品，即全脂加糖乳粉和婴儿配方粉，生产全脂加糖乳粉的日处理量为5.974吨，生产婴儿配方乳粉的日处理量为29.026吨。全脂加糖乳粉采用400g铝塑复合膜袋包装，婴儿配方乳粉采用1000g金属罐包装。由于牛奶属于不耐贮存食品，故基本上全年都可以生产，不分淡旺季。本设计暂定每周工作六天(周一至周六)，并考虑到国家法定节假日照常休息，设备检修、突发事件等引起的停产天数，计划全年生产300天，年处理量为1.05万吨，即需处理成全脂加糖乳粉为1792.2吨/年，婴儿配方粉为8707.8吨/年，才能满足产量要求。生产班次为两班制，每班工作12小时，扣除清洗时间，每班有效生产时间为10小时，即：生产全脂加糖乳粉的日处理量为2.987吨/班，生产婴儿配方乳粉的日处理量为14.513吨/班。

终上设计如下：

表1-1产品及产量的确定

产品类型 全脂加糖乳粉 婴儿配方粉

日处理原料奶量/吨 5.974 29.026

注：也可根据需要做适当的调整。 《食品工厂设计》课程设计说明书

2 第2章 工艺流程确定及要点说明

2.1 全脂加糖乳粉的工艺流程设计及要点说明

2.1.1 全脂加糖乳粉的工艺流程

图2-1全脂加糖乳粉的工艺流程图 原料乳验收

过滤及净化（20℃）

冷却 4℃

贮存4℃

预热55℃

标准化

预热65℃

均质20MPa,4MPa

杀菌85℃/15s

真空浓缩45%

喷雾干燥

流化床冷却35℃

筛粉、半成品检验

成品检验 包装<30℃

成品入库、准备出厂 化糖

适量乳溶解

热风165℃ 废气80℃

旋风分离器

废气排空 塑料袋

抽空充氮

密封 《食品工厂设计》课程设计说明书

3 2.1.2 全脂加糖乳粉的工艺要点说明

2.1.2.1 原料乳的收购与运输

①牧场冷却和贮存

牛乳刚挤下的温度约为37℃，虽然从健康牛刚挤出的奶不带细菌，挤奶时即使特别注意卫生，仍不可保证牛乳中不含细菌。再加上牛乳中丰富的营养物质，正是繁殖细菌的最好培养基。因此为了使挤下的牛乳能立即冷却到4℃，需要在牧场收奶站设立冷却装置。

②运输

奶的运输是乳品生产的重要环节，在运输过程中必须注意以下几点：

a.防止奶在途中温度升高，特别要注意在夏季运输途中往往温度很快升高，因此运输时间应安排在夜间或早晨。

b.保持清洁，运输时所用的容器或奶槽车必须保持清洁卫生，并加以严格杀菌，当原料乳运至工厂卸下后，就要及时清洗。

c.防止震荡，容器必须装满并盖严，防止运输过程中因震荡而引起的脂肪分裂。

d.缩短途中时间，按路程计算时间，尽量缩短中途停留时间，以免鲜奶变质。

2.1.2.2 原料乳的验收

验收基本规章要求：①生产无公害鲜牛乳的奶牛饲养管理方式应符合(NY／T5049)的要求。②生产无公害乳制品的原料奶要求符合(NY 5045—2001)标准的规定。

原料乳验收必须符合国家食品安全国家标准《生乳》（GB 19301-2010）规定的各项要求（详见表2-1、表2-2），严格地进行感官检验、理化性质检验和微生物检验。如不能立即加工，需贮存一段时间，必须净化后经冷却器冷却至4～6℃，再打入贮槽进行储存。牛乳在储存期间要定期搅拌和检查温度及酸度。

要注意生产乳粉的牛乳，在送到乳粉加工厂之前，不允许进行强烈的，超长时间的处理。这样的热处理会导致乳清蛋白凝聚，影响奶粉的溶解度和滋气味。

表2-1 生乳理化指标

项 目 指 标 检验方法

冰点a,b/（℃） -0.500～0.560 GB 5413.38

相对密度/（20℃/4℃） ≥ 1.027 GB 5413.33

蛋白质（g/100g） ≥ 2.8 GB 5009.5

脂肪（g/100g） ≥ 3.1 GB 5413.3

杂质度（mg/kg） ≤ 4.0 GB 5413.30

非脂乳固体（g/100g） ≥ 8.1 GB 5413.39

酸度/（°T） 《食品工厂设计》课程设计说明书

4 牛乳b 12～18 GB 5413.34

羊乳 6～13

a挤出3h后检测

b仅适用于荷斯坦奶牛

表2-2 微生物限量

项目 限量[CFU/g(ml)] 检验方法

菌落总数 ≤ 2×106 GB 4789.2

2.1.2.3 称重计量

①奶秤(重量法)：计量范围可为0～250kg或0～500kg，又叫磅奶槽，秤量后打开阀门牛乳流入受奶槽，受奶槽起到了缓冲作用。奶秤计量较为精确，适用于收奶量较小时的计量，目前在国内外广泛使用该方法。

②流量计(体积法)：换算关系为(重量=容积X比重)，在进入流量计前需要先用脱气罐脱气。本设计主要采用重量法，在收奶量较大时使用流量计法。

奶站对各牧场生产的原料乳进行收购，计量用具采用奶秤与流量计相结合。

储奶采用4个10t室外储罐，具有一定的灵活性，采用倒罐方式进行净乳操作，可减少对收奶过程的干扰。

2.1.2.4 过滤及净化

考虑到杂质来源、杂质颗粒大小以及所处地点的具体条件，我们把过滤主要分成以下三个阶段，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，凡是将牛奶从一个地方送至另一地方，从一个容器到另一容器，都需用纱布进行基本的过滤。但要注意纱布要严格消毒。

②管内过滤器。安装在物料管内，利用不锈钢丝网去除牛乳中较细杂质。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。