目录
1 概论 (1)
2 加工工艺流程设计 (2)
2. 1加工工艺流程示意图 (2)
2.2 原料乳的验收 (3)
2.3 过滤 (3)
2.4 储罐 (4)
2.5 标准化 (4)
2.6 均质 (5)
2.7 杀菌 (6)
2.8 冷却 (7)
2.9 管路计算 (8)
2.10 设备一览表 (11)
2.11 无菌罐装 (12)
2.12 成品包装 (12)
3 总结 (12)
参考文献 (13)
1 概论
鉴于《食品工程原理》课程的社会实践需求以及对食品机械的能力提高，根据要求我们由八人组成的小组精心的设计了此次关于纯牛奶的加工工艺设计。
本设计主要包括概述，加工工艺流程设计与总结三大部分。在加工工艺流程设计中包含了11个小项，分别为工艺流程示意图、原料乳的验收、过滤标准化、均质、杀菌、冷却、管路计算、设备一览表、无菌灌装及成品牛奶，每一个步骤我们都进行了大量的资料查阅，每一个环节都进行了精确计算。通过对设备的计算和设计需求，在保证产能大，损耗小，成品质量高等需求，我们最终确定了所需设备。
从相关计算中过程中我们明白了每一个环节都十分的重要，因此每一个设备我们都用合理的型号与方法进行连接。
在整个过程中要明白牛奶的工艺流程，牛奶的加工单元操作，牛奶的设备选择，与加工过程的相关计算。学习并巩固相关食品工程与食品机械的相关知识，将所学理论知识与实践相结合。
2 加工工艺流程设计
2.1加工工艺流程示意图
原料乳的验收原料乳
135℃-150℃
冷水
2.2 原料乳的验收
在乳制品生产过程中，未经任何处理加工的生鲜乳称为原料乳。优质的乳制品需要优质的原料，因此需要掌握原料乳的质量、标准和验收方法。原料乳的验收方法；感官检验，理化指标，微生物检验三个方面。
感官检验；正常乳为乳白色或微黄色，不含有肉眼看不见的异物和异常气味。
生理化指标；GB69140-1986中规定，脂肪大于等于3.10%,蛋白质大于等于2.95%,酸度小于等于1.62%。
细菌指标；控制原乳中细菌数量，致病细菌的发现，细菌含量<250ug/ml。
2.3 过滤
已知原料乳8t，过滤时间为1h，过滤机的滤框尺寸为120mm ×92mm m=8t t=1h L=1.2m B=0.92m Z=10
q m：质量流量 A: 过滤面积
q m=8t∕1h=8t∕h
A=2LBZ=1.2×0.92×10=11m2
因为q m =Auρ所以 u= q m∕Aρ=8000∕（11×1040）=0.7m∕h 故选择垂直叶片式过滤机型号为 EYCCL12-N
相关参数
达到要求：将原料乳中杂质及固件颗粒分离并在1t内完成一班8t的原料乳
选择目的：能够在一定的时间内达到最佳净化效果。
2.4 储罐
由于设置每班处理量为8t，我们选择9t的储罐，由v=n r2h可得
9000=3.14×r2h
为了空间与利益考虑暂定r=15m 则h=12.7m
为了保存乳中成分恒定，在储罐中设立以个温控系统，将罐内的温度设定在4℃，
2.5 标准化
要求达到巴氏杀菌乳中的脂肪含量满足不同的消费者的需求，低脂巴氏杀菌乳脂肪含量为 1.5%常规巴氏杀菌乳为 3.0%,不同国家对巴氏杀菌乳脂肪含量规定不同，我国巴氏杀菌乳的脂
肪含量不得低于3%。
设原料中的含脂率为F%，脱脂乳或稀奶油的含脂率为q%，按比例混合后乳的含脂率为F1%,原料乳的数量为X，脱脂乳或稀奶油量Y，对脂肪进行物料横算。
FX+qY= F1（X+Y）
得出加入脂肪乳或稀奶油量：Y=(F- F1）∕(F1- q)X2
称量Y kg的脂肪乳稀奶油，加入混合罐中用搅拌器搅拌均匀，再打入贮存罐。
2.6 均质
设计要求高压均质机，该均质机适合低脂的液态奶，均质特性好。
G=60пr2Sznε（m3∕h）
=60×3.14×0.252×0.25×1×2×0.8
=4.71（m3∕h）
G：生产能力
r：柱塞半径（m）
s：柱塞冲程（m）
z：柱塞个数
n：柱塞往返次数
ε：工作体积的填料系数，一般为0.8-0.9
故选择均质机FBF045[5000（L∕h）]
2.7 杀菌
2.7.1 巴氏杀菌
要求杀灭存在与牛乳中引起人类致病菌及其他绝大部分微生物，使产品中残存的微生物量达到最低值，符合国家卫生标准，保证食用安全。尽可能破坏和钝化牛乳中各种酶类的活性，尤其是破坏脂肪酶、过氧化物酶，以保证产品质量。
为适应生产要求，需选择占地面积小，生产能力大，传热效率高，灭菌效果好，便于控制装置，因此根据原料乳8t的生产已知换热面积4-10m2；介质压力0.4-2Mpa；牛奶T进=50℃时间T出=10℃；水T进=4℃、T出=15℃求需水q m水换热Φ。每冷却1kg牛奶需水0.19kg
则由Φ=qm奶Cp奶（T进—T出）=qm水Cp水(T出—T进)
qm奶=3.77×103J∕kg*k CP水=4186J∕kg*k
则3.77×103×2000×(50-10)=4186qm水×(15-4)
需水qm水=13100kg
Δt=(Δt1-Δt2) ∕㏑(Δt1∕Δt2)=(50-4) ∕㏑(50∕4)=18.21
选择传热系数350w∕(m2×k)
Φ=q m水Cp奶（T进—T出）=kAΔt=350×6×(50-4)=96600 w∕k
故选择版式换热器（BR0.1）？
