年产10万吨牛奶工厂设计

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1、课程设计课程名称食品工厂课程设计题目名称年产lOOOt酸奶工厂设计专业班级07食品科学与工程班学生姓名学号卫丹指导教师石亚中二oo年十二月二十八日目录第一章总论 3第一节 设计依据和范围 第二节 项目实施的区位优势及厂址选择第三节 公用工程和辅助工程第四节 产品方案和建设规模第五节主要原辅料第二章总平面布置 7第一节 车间布置第二节 车间建筑特点第三节 生产车间第四节 总平面布置基本原则第三章劳动组织 8第一节 企业结构AA* . -H- i-JU /亠tx第二节 岗位需求第三节 人员培训第四章 车间工艺 10第一节 工艺流程及相关工艺参数第二节 产品质量标准第三节 物料衡算第四节 车间设备选

2、型配套明细第五章管道设计 18第一节 管路设计第二节 管路安装第六章项目经济分析 18第一节 投资指标第二节 年经营费用计算第三节 投资回报第四节 综合评价参考文献19鸣谢 19附图第一章总论第一节 设计依据和范围随着人民生活水平的不断提高，人们对生产质量的追求也越来越高。现代化的牛奶加工 厂及奶牛养殖厂的建设无益会对人民的日常生活添光增彩。该项目拟建设大型奶牛养殖厂一 座，日处理 100 吨鲜牛奶的现代化加工厂一座。据调查数据显示，牛奶的主要消费群体有三类：儿童，青少年，中、青年女性。而牛奶 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

3、免疫、营养成分吸收。因此， 消费群体对牛奶的消费是功能型的。牛奶的休闲性质也是牛奶消费的重要原因，消费者对牛奶解渴功能的认同度很低。 口感是三种人群在选择牛奶时首先考虑的因素，其次才是品牌、价格。 从目前来看，牛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，几乎不能分辨牛奶、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。第二节 项目实施的区位优势及厂址选择牛奶工厂一般倾向于设在原料产地附近的大中城市的郊区：牛奶厂多数是以农产品为主 要原料的加工企业，由于依赖性强，在加工中需要大量的农产品为原料，同时牛

4、奶生产是一 个大宗的原料生产过程，因此选择原料产地附近的地域可以保证获得足够数量和质量的新鲜 原材料；一般情况下农产品经采摘后容易腐坏变质，若采取远距离运输等拉长时间的作业， 一方面增加了防止农产品变质的成本，另一方面增加了农产品自身的消耗损失，从而增加了 牛奶厂的生产成本，这也要求牛奶厂选址应尽量在主要原料产区附近；同时牛奶生产过程中 还需要工业性的辅助材料和包装材料，这又要求厂址选择要具有一定的工业性原料供应方便 的优势。本区原料核桃产量满足加工要求。从地理和环境条件考虑地理环境要能保证牛奶工厂的长久安全性，而环境条件主要保证牛奶生产的安全卫生 性。1）所选厂址，必须要有可靠的地理条件，特

5、别是应避免将工厂设在流沙、淤泥、土崩断裂 层上。尽量避免特殊地质如溶洞、湿陷性黄土、孔性土等。在山坡上建厂则要注意避免滑坡、 塌方等。同时也要避免将工厂设在矿场、文物区域上。同时厂址要具有一定的地耐力，一般 要求不低于2xlO5N/m22）厂址所在地区的地形要尽量平坦，以减少土地平整所需工程量和费用；也方便厂区内各车间之间的运输。厂区的标高应高于当地历史最高洪水位约0.5lm,特别是主厂房和仓库 的标高更应高于历史洪水位。厂区自然排水坡度最好在0.0040.008之间。3）所选厂址附近应有良好的卫生条件，避免有害气体、放射性源、粉尘和其他扩散性的污 染源，特别是对于上风向地区的工矿企业、附近医

6、院的处理物等，要注意它们是否会对牛奶 工厂的生产产生危害。第三节 公用工程和辅助工程（1）厂区主要建筑物：办公楼、仓库（高温、低温）、生产车间、包装车间，按照生产流程布置，并尽量缩短距离，避免物料的往返运输。（2）考虑旺季生产的紧张，所设计的冷藏库为100 m2可以放置1501产品，用来贮存 产品。（3）办公室（办公、化验室、会议室）在人流出口附近，距离车间较近，方便管理，又与物流避免交叉。(4) 绿化情况：在厂房四周，各种建筑空地与预留地种植草坪。(5) 厂区道路：厂区主干道为8000mm宽，非主要道路为6000mm宽，交叉路口半径 10000mm，两旁均种植黄杨秋、雪松等。(6) 厂区考虑

7、到防火要求，各主要建筑物和易燃物附近均设有消防水龙头和灭火器。(7) 全厂面积：1200 m2筑物占地面积：600 m2露天堆场面积：150 m2其它建筑面 积：1.4.1冷库 本冷库设计为一高温库、低温库两个，高温库供没有来得及加工的蔬菜备用储藏，温度 为0C10C，低温库为储藏加工成品，库温为一18C以下9。低温冷库为王要冷库，设计容量为25001,面积为1800m2，米用钢结构大棚，顶部为平顶， 高6000mm，设计为一层，外包金属彩瓦，库温一18C。1.4.1.1设计依据(1) GBJ-S4冷库设计规范；(2) 商业部设计院冷库制冷设计手册；(3) ZBJ73043-1990组合冷库技

8、术条件；(4) ZBX99003-86装配式冷藏库；(5) 现行国家有关标准、规范及规程。1.4.1.2依据参数(1) 境温度：30C；(2) 制冷系统蒸发温度：T0=-18C(低温冷库)T0=4C(高温冷库)；(3) 制冷系统冷凝器：Tk=40Co1.4.1.3库体说明(1) 平顶、两层结构，米用金属大棚，屋顶米用软木或泡末材料；(2) 库体采用=150mm聚氨酯保温板，其内、外表面采用上海宝山钢铁公司生产的0.5mm 镀锌涂塑彩钢板，库板连接米用凹凸槽结构，内偏心锁连接，两面板链米用密封膏密封，密 封性能好，库板连接锁具有分别在两块板上的钩盒和锁具组成，高强度塑料制作，在库板成 型时，一并

9、嵌入板内发泡，用随冷库一起提供的专用工具将其顺时针转动就可以将两快板紧 紧连接在一起。地坪绝缘由于承受荷载，低温库采用软木，高温库采用炉渣； 冷库门绝缘采用聚苯乙烯泡沫塑料。(3) 在绝缘层的高温侧，设隔汽层，低温侧选用渗透阻小的材料，以排除或多或少存 在于绝缘材料的水分；屋顶隔汽层采用三毡四油，外墙和地坪采用二毡三油。1.4.1.4制冷系统说明 对加工车间中的速冻机，采用和速冻隧道一体的速冻机。冷库以及其余用冷均采用制 冷压缩机统一供应。从经济和全厂场地方面考虑，本工厂制冷采用氨制冷压缩机，因为氨有 良好的热力学性质、价格便宜等优点15。高温库采用氟利昂制冷机，根据需要单独运行。1.4.2包

10、装材料库包装材料库两个，采用四面砖墙，内部2000mm白瓷砖。周围墙壁开300X300cm窗户， 增强采光效果，地面采取和加工车间一样的配置，增加防潮措施。本厂包装材料库紧靠包装 车间，一侧紧挨厂区道路，有通向库外和包装材料库的两个独立的门，便于包装材料的运入 和运出。1.4.3化验室 用于对抽查产品进行感官评定、理化检测、微生物检测,是保证产品质量必不可少地过 程，将化验室建在办公楼上，对产品质量从原料进入到车间成品入库进行全过程检测、控制， 需要面积为 65m2 左右，在办公楼中通盘考虑。1.4.4 锅炉房从工厂卫生的角度考虑，锅炉房应建在对生产车间影响最小的位置，即厂区西北角，其 满足以

11、下要求：（1）在该地区全年主导风向的下风向。（2）靠近用汽负荷中心。（3）有足够的煤和灰渣堆场。锅炉房的具体建设方面，采取钢筋混凝土结构，门向外开；其与相临的建筑物的间距应 符合防火和卫生标准，其必须在通风、采光、防潮等方面也要满足要求。1.4.5 机修、配电车间为适应生产扩大的需要，留有适当的变电设施的土建余地。分配电装置和启动控制设备 采取防水汽、防腐蚀措施。机修车间设在与包装材料库的对面，相隔一条马路，与主要生产车间保持了适当的距离， 使它既不相互影响，又联系方便。在车间中还需要考虑一个小的机修间，主要作为设备小配 件、零星维修使用。第四节 产品方案和建设规模根据充分的市场调研，结合当地

12、市场情况，酸奶包装形式主要有：即时装125mL）、家 庭装（500mL）和经济型（300mL）三类，然后根据主销区及整个销售情况分配各种包装形式 与各种口味型酸奶的实际生产产量。一期工程主要以凝固型酸奶和部分品种的搅拌型酸奶产 量比较大，市场份额大的品种为加工对象，同时根据原料季节供应情况和生产能力以及市场 需求，生产少量其它部分种类。主要产品种及配方：一、凝固型1）草莓酸奶：品目用量品目用量全脂鲜牛乳（或全 脂乳粉）全脂鲜牛乳87.8%糊精1.5%全脂乳粉10.98%蔗糖酯0.4%草莓香精0.05%柠檬香精0.001%卡拉胶0.03%白砂糖7.5%甜菜红色素适量2）菠萝酸奶：品目用量品目用量

13、全脂鲜牛乳（或全 脂乳粉）全脂鲜牛乳87.8%（或全脂乳粉10.98%）姜黄色素0.15ml/kg菠萝香精0.05%白砂糖7.5%鲜菠萝块3%3）芦笋酸奶4）香蕉酸奶5）木瓜酸奶、搅拌型酸奶1）草莓酸奶：品目用量品目用量全脂鲜牛乳（或全 脂乳粉）全脂鲜牛乳87.8%糊精1.5%全脂乳粉10.98%蔗糖酯0.4%草莓香精0.05%柠檬香精0.001%卡拉胶0.03%白砂糖7.5%甜菜红色素适量2）菠萝酸奶：品目用量品目用量全脂鲜牛乳（或全 脂乳粉）全脂鲜牛乳87.8%（或全脂乳粉10.98%）姜黄色素0.15ml/kg菠萝香精0.05%白砂糖7.5%鲜菠萝块3%3）芦笋酸奶4）香蕉酸奶5）木瓜酸

14、奶三、饮用型（二期工程拟增加品种）（1）草莓酸奶：（2）芦笋酸奶：（3）香蕉酸奶：（4）菠萝酸奶：（5）木瓜酸奶品目用量品目用量全脂鲜牛乳（或全 脂乳粉）全脂鲜牛乳87.8% （或全 脂乳粉10.98%）白砂糖各类香精适量卡拉胶0.03%果料适量为平衡每月生产的产量，避免出现部分月停产，部分月加工任务过于繁重，结合主要加工酸奶的品种成熟时间情况，初步安排产品生产方案如下（注每月以30天计）：生产品种预计月产量预计日产量凝固型酸奶180吨/月6吨/天搅拌型酸奶270吨/月9吨/天饮用型酸奶450吨/月15吨/天总计900吨30吨注：根据以上数据，结合实际销售情况，核定每月的实际生产计划。此次项目

15、推行织网计划，将实现生产、销售、市场一体化运作，然后逐渐打开市场，进 而演变成为每个区域老百姓身边的品牌，真正实现冲入中国市场的目标。”项目一旦投产， 将对当地的经济发展起着巨大的促进作用。此外，还可带动畜牧业、运输业等相关产业的发 展，为周边农民进一步拓宽致富渠道。第五节 主要原辅料1.3.1原料辅料（1）原料 生产酸奶必须的无抗生素的新鲜牛奶。理化指标：脂肪3.2%，蛋白质2.8%，干物质10.8% ,酸度16-18度, 72%酒精试验阴性,活性状态良好，煮沸实验无异常，感官 指标：牛乳为乳白色或呈微黄色，不得含有肉眼可见的异物，不得有异常气味。（2）辅料 甜味剂：最常用的甜味剂为白砂糖，

16、添加量不应超过12%。砂糖中的酵母和其他细菌是 产品中微生物的来源之一，在将糖添加到产品中去的过程中应有严密的措施来保证成品的细 菌指标。保证产品质量。稳定剂：为防止产品出现分层或沉淀的现象，保持产品的外观性能而添加到食品中的添 加物称为稳定剂。由于稳定剂可以增加食品的粘稠性，故又称其为增稠剂。常用的稳定剂有 果胶和羧甲基纤维素钠（CMC）.稳定剂添加不当，就难以发挥其作用，最常用的方法是，将 稳定剂和干物料（如白砂糖，淡粉）预先用1：51：10 的比例从干粉状态充分混合均匀， 然后再边搅拌边添加到液体物料中溶解。发酵剂：采用冻干菌种即保加利亚乳杆菌和嗜热乳链球菌混合发酵剂，嗜热链球菌产酸，

17、保加利亚乳杆菌产酸、产香。嗜热乳链球菌能发酵乳糖生成乳酸，10C不能生长，最适生长 温度为45C，能与保加利亚乳杆菌形成很好的共生关系。保加利亚乳杆菌最适生长温度为 40-43C，最低生长温度为22C，最高生长温度为52.5C。第二章 总平面布置第一节 车间布置（1）由于车间要生产几种不同品种、不同规格的酸奶，对设备进行平面布置时，充分 考虑专用设备和通用设备，使能共用的设备尽量共用，并根据需要适当添加设备。（2）设计排水沟尽量位于经常排污、排水设备的下面，保证车间排水通畅、每个排污 口要安装防鼠网。（3）设备与设备、设备与墙壁之间均要留出适当的空隙，不但可以保证操作方便，而 且便于维修和清洗

18、。（4）由于酸奶产品的后发酵温度比较低，为保证产品的质量，在发酵培养之后的后发 酵车间温度控制在26C，以4C为好。车间尽量密闭，内墙面设置隔热保温层，减少能耗。（5）为便于运输以及减少劳动量，将发酵库和后发酵库构建在一起，包装车间经过 包 装的产品通过传送带直接传送到后发酵库。（6）更衣室位于车间入口处，工人先更衣，经洗手、消毒后方能进入车间。为保证产 品质量和车间卫生，工人进入车间必须保证工作服、工作帽、口罩、手套、胶鞋等统一规范， 开始工作前有专人检查并记录。第二节 车间建筑特点（1）车间面积（2）建筑结构 门：车间采用双扇折叠门，各个门尺寸根据需要而定。窗：铝合金推拉窗户，窗下离地15

19、00mm，窗户尺寸3000mmX2000mm。 地坪：采用水磨石地面。排水：墙壁靠墙两内侧开始300mm宽水沟，深300mm，地面为圆弧，便于清洗。每隔 20000mm 设置一个穿墙的出水管道。墙壁：除特殊的隔热需要外，墙壁内墙铺设白磁砖至3m高。通风：排气扇通风，增加通风量。米光：1、窗户米光；11、屋面米光板。照明：满足车间照明，单位容量一般为6-8W/。第三节生产车间根据酸奶生产的工艺要求，结合实际生产情况，需要以下建筑或构建物。（1）原料仓库专门建设原料仓库，面积200m2,用做乳粉、白砂糖、淀粉糖浆等原料的储存，仓库内 部具体布置根据实际情况。（2）生产车间 生产车间是酸奶的主要加工

20、车间，在此车间的主要生产流程：原料经初步处理以后，然后进行原料标准化、配料（加蔗糖或其他原料）、过滤、预热、均质、杀菌、冷却、接种（发 酵剂）、培养发酵、冷却。其中发酵是耗能和最影响酸奶生产质量的主要因素，是主要的加 工区域，算上设备本身的占地面积和设备间的距离以及设备与墙体间的预留距离，还有生产 车间中部工人活动范围，总面积280 m2。（3）成品仓库主要用作灭菌乳的短期存放，面积120 m2。（4）冷藏库与主要生产车毗邻，是存放加工、包装后的酸奶产品的区域，按照冷库设计的要求使用材料和安排布局，整个冷库分成两个区域，中间有门连通，根据实际需 要使用冷库。采用双冷库设计可以有效降低能耗、便于

21、管理，实际运行成本可以大大降低。 设计库容量为1501,正常情况每平米可以存放1.211.81产品，总面积100m2,小冷库30 m2，大冷库70 m2。（5）制冷车间制冷车间近邻冷藏车间，靠近配电动力中心和维修中心，水泥地面加厚，并预留孔穴，面积3 0 m2。（6）包装车间及包装材料库包装车间地坪加高到与低温库标高一致，在加工车间相同的建筑要求之上，增加吊顶，墙壁四周并外加隔热材料，并有专用门通向包装材料库， 包装完毕后直接入库。面积约100 m2。（7）化验室在办公大楼一侧，用于进行产品的原料和产品的质量检验，面积80 m2。（8）更衣室、卫生间位于进入各个车间的必经之地，分左右男女更衣室

22、，不同工段的工人可以分别从不同更衣室进入不同的生产车间，避免交叉污染，总面积120 m2。（9）配电室、机修车间靠近主动力中心，面积110 m2。（10）预留空地由环保部门设计废水处理池，面积200 m2。第四节总平面布置基本原则（1）以方便生产为前提，符合车间生产程序，避免原料、半成品、人流的交叉污染。（2）全建筑物采取南北朝向，利于通风、采光。（3）配电房、锅炉靠近生产车间，减少能源消耗，锅炉房处于厂西北角，使生产车间 处在其上风位置。（4）通盘考虑全厂布置，填平补齐，力求合理、经济，并充分考虑全厂扩大生产。第三章 劳动定员第一节企业结构 为使质量和生产从组织上得到保证，根据公司实际情况，

23、建立酸奶生产销售等整体的组 织结构见图。（劳动定员： 70人）总经理人力资源部 生产技术部 办公室 财务部 供销部 工程部 质控部 项目开发部 运输部生产车间原材料仓库 成品仓库 质量检验 质量监督第二节 岗位需求 结合酸奶的生产工艺特点，根据实际生产能力和设备的自动化程度，以既不浪费又不缺 少的原则，本厂各个岗位的需求情况如表序号部门或岗位人员编制（人）备注1管理人员262生产技术部323供销部564质控部185办公室66财务部67工程部208生产车间98人员不足部分采取 临时招聘。9项目开发部1510人力资源部811运输队2012合计305劳动力价格：高级工1800 元/月，中级工 150

24、0 元/月，普通工 1000 元/月。第三节 人员培训3.3.1 培训目的为保证与质量活动相关岗位的人员具有从事本岗位职能所必须的素质和技能，确保质量 体系有效运行，特制定本程序。本程序适用于公司对所有从事与质量活动有关人员的内、外 部培训活动。每年初根据质量方针和质量目标，结合本公司发展的要求，研究各部门和各岗 位人员的素质要求，对照现有员工受教育程度、工作经验和熟练程度，明确培训要求。3.3.2 培训计划 各科室、车间根据企业生产、管理的需要和现有人员的结构、素质情况，于每年初提出 本科室、车间本年度培训需求建议报总经办。梳理培训需求建议后，于 1 月底前编制本年度 职工培训计划，报分管副

25、总经理批准后实施。培训计划的内容包括：培训的要求、形式、时 间、人数、地点等23。3.3.3 培训实施 培训方式： 主要有内部培训和外出培训两种。采取请进来、送出去和互教互学的有效途径，组织各 级各类培训。同时，本公司提倡和鼓励职工自学。（1）内部培训：内部培训根据批准后的职工年度培训计划的要求，由总经办或各科室、 车间自行组织实施。各科室要合理安排，保证参训人员的培训时间。（2）外出培训：参加上级组织的各类培训（进修）和各科室提出的送外培训的项目和 对象，需填写职工培训、进修申报审批表，送总经理办公室办理相应手续。（3）特殊工作岗位培训：凡从事特殊工作的人员，如电工、点焊工、锅炉工、铲车司

26、机等，以及检验、理化、计量和内审员等验证人员，由总经办根据行业主管部门的培训通知， 外送进行培训，取得相应的资格证书后，持证上岗。（4）HACCP体系培训：内容至少包括：相关法律、法规知识；基础知识和专业知识； 标准、规程及工作规范；食品卫生常识；HACCP体系文件等。培训人员包括：HACCP小组成 员、管理人员、专业技术人员、新进人员等。3.3.4培训考核 培训结束后，外出培训人员和内部培训组织部门需填写培训情况记录表，并将有关 培训资料（如成绩单）备案。职工培训结束后，根据需要进行考核、评定。第四章 车间工艺第一节 工艺流程及相关工艺参数4.1.1凝固型酸奶的生产工艺辅料 （蔗糖等）原料乳

27、粉一检验一还原一标准化一过滤一预热（50C 60C）均质 （15.0MPa20.0MPa） 一 接种一杀菌（90C95C、5min10min 或 118C120C、3s5s） 一 冷却（43C45C） 接种（接种量 2%5%） 一灌装一发酵（42C43C、2.5h4h） 冷却 一冷藏后熟（2C7C） 成品。4.1.2搅拌型酸奶的生产工艺原料乳粉一 检验一 乳粉还原（奶粉复原装置） 一标准化一鲜奶暂储一原辅料混 配（高速搅拌缸）一 料液预热（板式杀菌机） 一料液均质（高压均质机） 一巴氏杀菌（管氏杀 菌机）一料液保温杀菌（保温杀菌管）一 料液冷却（板式热交换器）一菌种投入（酸奶发酵 罐） 一保温

28、培养（酸奶发酵罐） 一发酵终止（酸奶发酵罐） 一半成品冷却一暂存一无菌混 料（半成品储罐）一产品包装（果料）一成品冷储（浅冷库房）工艺要点：（1）净乳温度65-70C,杀菌温度72-75C，均质压力100帕；（2）杀菌 温度95C，保温大于10min； （3）培养温度42C，接种后搅拌10min； （4）静止培养42C -43C至滴定酸度80度终止发酵；（5）冷却至18-25C; （6）包装环境符合清洁作业区要 求（空气落菌数30个/15 min大肠菌不得检出），包装机用热水及过氧乙酸杀菌。注意：杀菌过程中发酵设备的管道中残留有化学物质，微生物或发酵设备管道中过热 均会影响发酵过程的顺利进行和

29、酸乳产品的质量。4. 1. 3工艺论证与说明各工艺环节对酸奶质量的影响及控制酸奶质量上出现的问题与某些工艺环节控制不当有关。以下主要从原料乳、杀菌和发酵 等几个方面进行探讨,通过改善加工工艺条件来提高酸奶的品质。（1）对原料乳的质量要求 原料乳是生产的第一要素。只有优质的原料作保证,与先进 的加工工艺及设备相结合，才能确保生产出高品质的产品。生产酸奶用的原料乳品质比一般 乳制品加工的原料乳要求高,除按规定验收合格外，还必须满足以下：要求：总乳固体不低于11.5%,其中非脂乳固体不低于8.5%,否则将会影响发酵时 蛋白质的凝胶作用，直接决定酸奶的凝固状态。不得使用含有抗生素或残留有等效杀菌剂 的

30、奶。一般乳牛注射抗生素后4d内所产的乳不得使用，因为常用的发酵剂菌种对于抗生素、 残留杀菌剂以及清洗剂非常敏感,它们将直接影响到发酵剂的活力，致使奶液不凝固或酸度 低。牛奶中抗生素残留量越高，发酵酸度就越低，也就越不易凝结。因此，用于生产酸奶的 原料生奶要经过严格的抗生素试验和酸奶小样的发酵试验，从而保证不合格的生奶不进入生 产流程。患有乳房炎的牛乳不得使用，否则会影响酸乳的风味和蛋白质的凝胶力。用于 制作酸奶的鲜牛奶含菌数应不大于5.0X10个/mL,经灭菌消毒后的细菌总数应不大于 3.0X10 个/mL。(2) 原料乳的标准化 根据所需酸奶成品质量的要求,对乳的化学组成进行改善,从而 使可

31、能存在的不足得以校正,保证各批次的产品质量稳定一致。一般情况下,乳固体为 12% 的原料乳可以生产出品质较好的酸奶。(3) 加糖量对酸奶质量的影响 我国生产的酸奶一般都是加糖型酸奶，原料乳的加糖量 为 8%这样的酸奶比较适口。加糖的目的是将酸奶制作成一种甜中有酸、酸中带甜的产品， 以适应消费者的口味，同时还可提高酸奶的黏度，有利于酸奶的凝固。酸奶中蔗糖的添加量 一般应低于12%，蔗糖浓度过高，会对乳酸菌产生抑制作用。(4) 杀菌温度的控制 制作酸奶要求除达到一般的杀菌目的，为酸奶发酵剂创造一个含 菌少、有利于培养的环境条件外，同时要求使全部的乳清蛋白变性，提高奶液中蛋白质的水 合能力，以获得硬

32、度和稳定性良好、乳清析出少的酸奶。杀菌温度一般采用90C95C、 5min10min或85C、3min,这是处理酸奶的理想温度，此条件下的乳清蛋白变性率可以达 到85%或更高些。(5) 发酵剂菌种构成对酸奶质量的影响 保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌共存时，利用共 生作用可以使发酵产酸作用大大加快。但由于所选择的菌株不同或混合比例的不同，而表现 出酸奶的产酸强度与酸化能力有显著的差异。影响球菌和杆菌比例的因素之一是培养温度， 在40C培养时，球菌和杆菌的比例大约为4 : 1,而在44C时约为1： 2。因此在酸奶生产 中，以2%3%的接种量和3h5h的培养时间，达到球菌与杆菌的比例为1： 1,此条件最

33、适 宜接种和培养，其发酵温度为 43C。(6) 发酵剂的添加量对酸奶质量的影响在发酵剂菌种活力良好的情况下，通常采用的 接种量为1%4%，最适接种量为 2%。若接种量过大 (如5%)，则产酸过快，反而易造成凝乳 中蛋白质脱水收缩现象，使乳清析出较多。(7) 发酵温度与发酵时间对酸奶质量的影响 发酵温度与时间对乳酸菌的增殖与产酸 影响极为重要。生产实践表明，如果发酵时间过短，则酸奶组织柔嫩，风味差；如果发酵时 间过长，造成酸度高，乳清过量析出，风味也不佳。通常所说的发酵温度范围是42C45C, 发酵时间为3h5h，在实际生产中，取中间值较为理想。(8) 冷却速度与贮存温度对酸奶质量的影响 发酵是

34、生产酸奶的重要工序之一，而发酵 终点的确定是其关键技术。在生产中可以采用以下方法判定发酵终点：每隔0.5h进行抽样检测，通常情况下， 酸度达到70T时，即可认为已达到了发酵终点。严格做好生产记录，在同等条件下参 考以前的生产经验，控制发酵时间。每隔一定的时间，由经验丰富的人员进行抽样观察， 若酸奶的流动差，有微小颗粒出现，则可判定已到达发酵终点。发酵结束后,将酸奶从发酵室移出，应立即进入冷库中冷却。在冷却过程中,必须掌握适 宜的冷却速度。当冷却过快时,蛋白质肽链因收缩过快而断裂,使得酸奶蛋白质亲水性降低, 乳清析出；当冷却过慢时，也会使产品变酸。其最佳的冷却条件是，在1h1.5h内将酸奶的温

35、度降到 10C15C。由于保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌的最低生长温度分别为22C和20C,当温度降至 10C以下时，乳酸菌的生长活力很低;而在5C左右时，酸奶的酸度变化就已经很微小了。冷库 温度应保持在5C以下，并尽量防止温度的波动与机械的振动。酸奶在冷库中最好要存放 12h48h，然后再分发到各地销售，以保持酸奶凝块的稳定性。同时，通过冷藏后熟，还会产生很 多风味物质，使酸奶的口味更加丰满。第二节产品质量标准4. 2. 1感官指标滋味和气味：具有发酵酸奶特有的香味和水果香味，无其他异味组织 状态：呈均匀的胶态流体，无杂质和沉淀色 泽：乳白色或稍带微黄色4.2.2理化指标酸奶理化指标企业标准（生

36、产质量标准）与GB1632 （1乳酸菌饮料标准）及GB2746- 1999中的要求如下：调味酸牛奶标准对比表。企业标准 GB16321 GB2746总固形物三14.5 三10.0216.5蛋白质三2.0 三1.0 三2.3脂肪三2.12 1.0三2.5酸度T270.02 50.02 70.0砷（mg/kg,以砷计）三0.5铅（mg/kg,以铅计）三1.0汞（mg/kg,以汞计）三0.1铜（mg/kg，以铜计）三10锡（mg/kg，以锡计）-2004.2.3微生物指标细菌规格（冷冻状态）：一般细菌数1X104以下大肠菌群个/100g葡萄球菌阴性沙门氏菌 阴性第三节 物料衡算根据工厂设计规模、产品

37、方案,通过物料平衡计算,可确定单位时间生产过程中主要原 辅料的需求量以及水、蒸汽、能源等流量与耗量,据此就可以计算出全年主要物料、包装材 料的采购运输和仓储容量。同时通过物料衡算,还可以根据计算数值经济合理地选择生产设 备,并进行车间的工艺布置和各工序劳动力的安排,也是进行经济分析不可缺少的根据。4.3.1原辅料衡算主要包装形式：1、即时装（125ml）2、家庭装（500ml）3、经济型（300ml）根据充分的市场调研，结合当地市场情况，酸奶包装形式主要有：即时装125ml）、家 庭装（500ml ）和经济型（300ml）三类，然后根据主销区及整个销售情况分配各种包装形式 与各种口味型酸奶的实

38、际生产产量，物料衡算亦要根据实际市场销售反馈计算。一期工程主要以凝固型酸奶和部分品种的搅拌型酸奶产量比较大，市场份额大的品种为 加工对象，同时根据原料季节供应情况和生产能力以及市场需求，生产少量其它部分种类。为平衡每月生产的产量，避免出现部分月停产，部分月加工任务过于繁重，结合主要加 工酸奶的品种成熟时间情况，初步安排产品生产方案如下（注每月以30天计）：生产品种预计月产量预计日产量凝固型酸奶180吨/月6吨/天搅拌型酸奶270吨/月9吨/天饮用型酸奶450吨/月15吨/天总计900吨30吨其中搅拌型酸奶和凝固型酸奶因所需还原乳浓度相同，按计划产量生产凝固型酸奶180吨/月、搅拌型酸奶270吨

39、/月计，饮用型酸奶以900吨/月计。 则需原料乳粉量为：(180+270)X 10.98% + 450X3.66%=65.88 (吨)含糖量按平均7. 5%计，其中白砂糖与淀粉糖比以1：3计，则每月生产所需量有：白砂糖 900X7.5%X25%=16.875 吨淀粉糖浆 900X7.5%X75%=50.625 吨所需卡拉胶900X0.03%=0.27吨另外，所需香精香料以及各类果料以实际销售及生产情况而定。 所需包装容器数量约：凝固型酸奶杯(180X1000000)/125=1440000 个搅拌型酸奶杯(90X1000000) /125=1440000 个搅拌型酸奶瓶(90X1000000)

40、 /300=个搅拌型酸奶经济包装(90X1000000) /300=个 饮用型酸奶瓶(450X1000000) /300=个 2010X(880+280+480+160+800+360+580+480)+1010X880+280X 102+800X45=9,033,560个 所需纸箱数量约：102X6000=612,000 个 4.3.2用水量的估算以凝固发酵前冷却用水型酸奶为例进行计算(每班实际满负荷运转按6h计算)(1) 奶粉还原用水量W1奶粉：水=1： 8。故用水量W1 = 12X3=361/班(2) 发酵前冷却用水量W2 用水量W2 = 12 X3X2X20/( 8X60) =3.01

41、/班(3) 发酵中平衡温度用水量W3W3 = 12X1=121/班。(4) 设备清洗用水量W4W4=6 + 6=121/班16。(5) 冷却水用水量W5a、自来水冷却用水量100C-60C，自来水 25C-50CG酸奶XGp酸奶XA11=W自XCp水XA1212X0.9X(100-60)=用自 X 1X(50 25)故：W 自=17.281/班式中G酸奶酸奶的质量(1)；Cp酸奶一一酸奶的比热容；Cp水水的比热容；b、冰水冷却用水量冰水冷却时，冰水可循环使用二次。以下是当冷却21 /h酸奶的需水量：酸奶 60C-15C，冰水 5C-20C2XCp 酸奶XA11，=W 冰水 XCp 冰水XA12

42、，2X0.9X(60 15) = W 冰水 X1.006X(20 5)故：W冰水=5.3681/h,所以每班用水量为32.211式中Cp酸奶酸奶的比热容； Cp冰水一一冰水的比热容；冷却水用水量W5=W自+W冰水= 17.28 + 32.21=49.49 1/班。(6) 制冷系统用水量W6用水量W6 = 5.471/h (参照设备厂家提供的数据)。(7) 清洗地坪用水量W7每40川生产车间需要用水0.31,每班清洗二次。W7= (S/40)X0.3X2=(2000/40)X0.6=301/班(8) 锅炉用水量W8锅炉生产能力为1.01/h，再加上锅炉自用水和蒸汽损失的20%，所以用水量W8=1

43、.0X (1+20%)X8=9.61/班(9) 生活用水量W9最大班人数为100人。根据经验数据，每人平均生活用水70kg/h。生活最大用水量100X70kg/h=7000kg/h每班按八小时计算W9 = 561/班(10) 消防用水量W10 因为此项用水较少，可忽略不计，若发生火警时，可将生产用水或生活用水调节使用。 故：生产期间总用水量WW=W1W2W3W4W5W6W7W8W9W10= 36+3+12+12+50+30+9.6+56+44=252.361/班单位时间全厂总用水量W全=252.36/8=31.551/h,考虑到在一天生产过程中用水的峰期 需求，在此基础上以增加20%计，则全厂

44、的单位时间的供水能力应达到：31.55X 1.2= 37.85 1/h。全年用水量：37.85X8X2X250 = 15140014.3.3用电量的估算：4.3.3.1供电的要求：(1) 食品厂的用电性质属三类负荷，一般采取单电源供电，但由于停电可能导致大量 物料变质，故供电不稳定的地区又有条件时，应采用双电源供电，或自备发电机组。(2) 为了减少电能损耗和改善供电的质量，厂内的变压所应接近负荷高度集中的部 门。7.2.2负荷计算：(1) 装机总容量：3.75+2.8+3.3+2.8+3.55+4.4+3.5+50+2.2+0.5+1.5+1.5+465+26+20+30+15+50+ 33+

45、25=753.8 kW/h(2) 负荷计算：(需要系数法)PJ最大计算有功负荷，kWKX用电设备的需要系数Pe用电设备的装接容量之和， kW QJ最大计算无功负荷，kW SJ最大计算视在负荷，kW PJ=753.8X0.60=452.3, kW QJ=467.4X0.75=339.2 ，kW 式中 kx=0.63,cos=0.75,1g=0.75S1X1.1=565.4X1.1 622 kW可选用630kVA的变压系统，包括车间配电、电缆等。 4.3.3.2费用计算每吨成品耗电约180 kWh拟定平均电费：0.448元/kWh，折合约每吨成品170.40元则全年用电金额170.40X6000

46、= 102.24万 4.3.4用汽量的估算：本设计用汽主要在预煮机中对物料的漂烫，可以根据热量平衡计算出所需的蒸汽量 Q式中蒸汽压力0.4MPa i1为蒸汽热焓，i1=2135.37 kJ/kg i2为冷凝液的热焓， i2=598.74kJ/kgG-物料质量(kg) Cp-物料比热(kJ/kgC) 11-物料初温12-物料终温 (2)加热预煮水蒸汽消耗量：Qb=8000X4.187X(100-25) / (2135.37-598.74) =1.635 (t/班)(3) 蒸汽损耗量：Qc=1.01/班 故：每班蒸汽耗量：Q = Qa+ Qb+ Qc=2.207+1.635+1.0=4.8421/

47、班则蒸汽流量为：4.842F8 =0.605 t/h，考虑到生产高峰用汽量一般为平均用汽量的1.5 倍，则蒸汽的供应能力应配置为：0.605X 1.5=0.907 t/h,由于低压锅炉的热效率相对较低，一般为85%,所以配置压 力为0.6MPa,蒸发能力为1t/h的锅炉一台。4.3.5冷用量(1) 车间生产线需要冷量根据经验获知，处理2t/h的蔬菜需要340kW的压缩机提供， 故选用2台国产8ASJ-170、一台4AV-125制冷压缩机。(2) 冷库 根据经验获知，要维持冷库冷量需要150kW的压缩机提供，故选用2台国 产 S8-125 的制冷压缩机。第四节 车间设备选型配套明细4.1 设备选

48、型的依据物料计算是设备选型的依据，选择设备时要注意四点：(1 )根据每一品种单位时间(h或min)产量的物料平衡情况和设备生产能力来确定所需 设备的台数。(2) 几个生产中的关键设备，除按实际生产能力所需台数的设备外，还应考虑备用设 备。(3) 以便后道工序的生产能力要略大于前道，不至于生产能力不够，导致物料积压。(4) 选择设备应考虑下列原则13a. 满足工艺要求，保证产品的质量和产量。b. 应选用较先进，机械化程度较高的设备。c. 充分利用原料，能耗少，效率高，体积小，能一机多用。d. 应符合卫生要求，故而多应用不锈钢材料。e. 有合理的自动控制系统，控制温度、压力和真空度，时间、速度、流

49、量等工艺参 数。4.2 设备概况1、高压均质机型号：HOMC-5-25工作参数: 5t/h-25Mpa产品生产厂：上海张堰轻工机械厂参考价格：2、板式换热器产品产地：杭州参考价格：简单介绍：板式换热器-杭州至正实业有限公司3、调配系统 高速搅拌配料罐，采用优质不锈钢制造，360清洗头，聚胺脂发泡工艺 保 温，有开启式和封闭式等多种结构。采用国外技术生产的高剪切搅拌头，工作时高速剪切物 料，同时产生极强的湍流，能将稳定剂如CMC、明胶、卡拉胶等冷水(25 C)化成均匀 的胶体。在生产超高温灭菌奶、凝固型(搅拌型)酸奶、调配型酸奶时，是溶解稳定剂、白糖以 及标准化所需的奶油的强有力的工具。可实现冷

50、配料，显著的提高生产效率、降低能耗。特 别是生产调配型酸奶溶稳定剂和加酸酸化时，使用本设备的高剪切和强烈搅拌，可冷配料、 快速加酸酸化，节约能源、避免酪蛋白沉淀。4、奶粉复原装置（水粉混合泵） 性能：每分钟处理奶粉45千克5、发酵罐产品产地：黑龙江参考价格：简单介绍：发酵罐-广泛应用于乳品、食品饮料、制药、化工等行业的发酵,容量 1000L-500KL详细说明：发酵罐-广泛应用于乳品、食品饮料、制药、化工等行业的发酵400m3发酵 罐和50 m3种子罐，其罐内全部抛光至300#，其容积和加工精度达到国内行业要求。6、酸奶自动填充包装机（1）塑杯全自动灌装封口机 本机适用于各种规格塑杯的全自动充

51、填封口的专用设备。自动落杯、定量灌装、机械手吸盖、二次封口、提杯、推杯、输送等一系列工序自动完成。适用于酸奶、牛奶、色拉果汁 饮料和其它制品。本机电器及气动元件采用德国、日本等国际知名产品。 本机结构为进口不锈钢，符合食品级卫生标准。（2）屋顶型纸盒灌装机 本机采用先进的机，光，电，气一体化的自动控制系统，操作简单，方便，机器运行安全可靠、稳定性好、生产效率高、节省人力、降低成本。具有可靠的卫生安全措施，封底、 灌装、封口都在无菌的状态下进行，并可随时进行灭菌处理，确保了产品卫生安全达到国际 卫生标准。密封状态下柱塞式定量灌装，灌满率确保100%，并有效防止了灌装过程中的二 次污染。先进的自动

52、化生产日期打印系统，可随机实现生产日期打印，准确而快捷。7、冷库制冷机型号：6FS生产厂家：岳阳制冷设备总厂8、CIP型分体式就地清洗机产品产地：江苏参考价格：简单介绍：CIP型分体式就地清洗机-是食品医药企业自动化清洗管道容器等设备的 专用设备 。本设备在引进消化国外先进技术基础上研制而成的。是食品.医药企业自动化 清洗管道等设备的专用设备。9、离心乳泵（卫生泵）设备介绍博奥机械应用现代新技术和新概念不断革新离心泵的生产工艺。新一代卫生级BOSP型 系列的离心泵是博奥机械的骄傲。因为它除了符合GMP要求，传统的质量外。为用户提供 的泵性能更好，效率更高，使用寿命更长，用户受益更大。应用：乳品

53、：乳清、奶油、牛奶、糖液其他：糖果业、焙烤业、化工领域等。10、计量泵11、水处理设备微孔膜筒式过滤器产品产地：浙江温州参考价格： 简单介绍：微孔膜筒式过滤器-其特点是体积小、重量轻、使用方便、过滤面积大、 堵塞率低、过滤速度快、无污染、热稳定性及化学稳定性好微孔膜筒式过滤器此产品借鉴国外先进技术，按FDA和GMP标准制造，过滤器材质为优质进口不锈钢 （304、316L）。其特点是体积小、重量轻、使用方便、过滤面积大、堵塞率低、过滤速度快、 无污染、热稳定性及化学稳定性好。此过滤器能除绝大部分微粒，所以广泛应用于精滤和除 菌工艺。O 滤筒有1芯、2芯、5芯、11芯、13芯、15芯O折叠式滤芯长

54、度有10、20、30、40O 滤芯材质有聚四氟乙烯、聚砜、尼龙、聚丙烯、醋酸纤维O 过滤孔有 0.1um、0.22um、0.45um、1um、3um、5um、10um、30um、60um，分疏水性（适 用于气体）和亲水性（适用于液体）滤芯，可根据需要选12、热水锅炉13、冷水槽14、糖液及果料等混合罐15、混合器 用于搅拌型酸奶生产中果料/香料与发酵好的酸奶的混合。17、灌装机18、打码机YM-98电脑色带打码机更大的图片 产品产地：福建省简单介绍：YM-98电电脑色带打码机 产品名称：YM-98电电脑色带打码机 工作方式：电动（多排）elec trie 活字：数字0-9或定制的中英文字模热打

55、印色带：35mm（max）电源电压：220V-50HZ重量：17.5kg外形尺寸：320x270x355mm19. 巴氏杀菌机产品产地：上海参考价格： 简单介绍：巴氏杀菌机适用于鲜奶、果汁饮料、酒类等热敏感性液体的加热、杀菌、 保温和冷却等工艺要求。本设备具有热回收高，节能降耗，结构紧凑，操作简单，维护方便 等特点。控制方式：半自动控制、全自动控制（PLC控制，触摸屏显示）设备主要配置：物 料泵、平衡桶、热水系统、温度控制及记录仪、电器控制系统等。生产能力：0.520t/h杀 菌温度：8595C保温时间：1530s、适用于鲜奶、果汁饮料、酒类等热敏感性液体的加热、杀菌、保温和冷却等工艺要求。

56、本设备具有热回收高，节能降耗，结构紧凑，操作简单，维护方便等特点。控制方式：全自动控制（PLC控制，触摸屏显示） 设备主要配置：物料泵、平衡桶、热水系统、温度控制及记录仪、电器控制系统等。 生产能力： 0.520t/h杀菌温度： 8595C保温时间：1530s第五章管道设计第一节管路设计5.1.1自来水水管设计(1) 总入水管每小时流水至少601,从经济和实用上考虑，选用镀锌焊接钢管。(2) 自来水流速取2m/s。(3) 总自来水管内径 通镀锌管 D=18. 8X(qv/v)l/2=18.8X(60/2)l/2=100mm，选用 DN125普通镀锌管(4) 其它各个设备入水管1h最大71流量，

57、选用镀锌焊接钢管。(5) 各分入水管内径 D=18. 8X(qv/v)l/2=18.8X(7/2)l/2=35.2mm。查表得，选用 DN40 的普通镀锌管。5.1.2蒸汽管道采用碳钢管，查表取流速25m/s d=18.8X Q /V X0.5 = 18.8X(1000/25)X0.5 = 118.9mm选用总蒸汽管径为 DN125第二节管路安装 布置原则：满足生产需要，易于操作安装，尽量缩短管线，尽量集中布置，并沿墙壁柱 子边等，架空铺设的管道应不影响车辆和行人通过。具体设计是公用管路自来水、蒸汽、冰 水高度为4000mm,纯水、清洗管路设计高度为3800mm,各设备分支管路设计标高为360

58、0mm。 管路支吊架设计两种。(1) 沿墙壁的公用管道采用三角槽钢支撑架支撑，并固定。(2) 物料管路和分支架空铺设的管路采用DN50mm不锈钢龙门佳做支路，龙门架与 附近设备、设施固定，管道依托固定。第六章项目经济分析第一节投资指标(1) 用于建筑工程的各项费用(k1) 620万，。(2) 用于购置各种设备、工具和器具的费用(k2) 680万，。第二节年经营费用的计算(1) 土建折旧费：土建投资：620万元，折旧时间以12年计，不计残值。则每年 620/12 = 51.7 万(2) 设备投资折旧费：设备投资：680万元，折旧时间以8年计，不计残值。则每年680/8 =85万(3) 总折旧费：

59、85+51.7=136.7万，维修费以折旧费的15%：136.7X15=20.5万(4) 全年折旧费、维修费为： 136.7+20.5=157.2万第三节利润、利润率、投资回收期计算年产60001费用包括：以全年计算(1) 原料： 销售收入粗利润=3499.22193.2=1306万元(2) 包装等：年产量X(纸箱费+包装袋+辅助材料+封口胶带)=6000X(469.20+241.20+18+12)=444.24万元(3) 用水：年产量X耗水量(t/t产品)X水费(元/t)=6000X20X1.5=18万元(4)用电：年 产量X耗电费(元/t产品)=6000X170.40 = 102.24万元

60、(5) 用汽：年产量X蒸汽费(元/t产品)/10000 = 6000X60/10000=36.00万元(6) 工资：管理人员数X月均收入X月数+工人数X日均工资X天数=20X2500X 12+120X30X300 = 168 万元(7) 税收：年销售额X税率= 3499.2X8%=279.94万元(8) 销售费：按销售额的1.5计算3499.2X1.5%=52.49 万元(9) 商检费：按销售额的0.5计算3499.2X0.5% = 17.496 万元(10) 贷款利息：年贷款X利率= 1500万元X8% = 120万元(11) 管理费用： 30万元 (12)生产总费用： 2574.4万元年利

61、润为：年销售额生产总费用固定成本= 3499.22574.4157.2 = 767.59 万元第四节综合评价经过财务分析及市场调查，认为该项目属于竞争性较强的项目，可以获得可观的经济效 益。该建设项目位于中国江苏苏中地区，地理位置十分优越，交通十分便利，劳动力价格又 不是很高，该项目的建成，加长了食品链、带动了农业产业化。参考文献1 吴思方：生物工程工厂设计概论M,中国轻工业出版社2008，第41-166页.2 王福源：现代食品发酵技术M,中国轻工业出版社1998，第1 -205页.3 王博彦等：发酵有机酸生产与应用手册M,中国轻工业出版社2000,第78-136页.4 赵军等：化工设备机械基础M,化工工业出版社2000，第64-189页.5 蔡继宁等：化工设备机械基础课程设计指导书M,化工工业出版社2000,第45-125 页.6 中国石化集团上海工程有限公司：化工工艺设计手册