果肉型酸乳工厂设计课程

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1、 果肉型酸乳工厂设计 姓 名: 黄江风学 号: 20094061313专 业: 食品科学与工程班 级: 09级3班指导教师: 李大鹏学 部: 食品包装机械黑龙江八一农垦大学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。日处理能力至少达40吨的鲜奶，收奶计量采用电子磅秤与流量计相结合，有一个50T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

2、而成的，其脂肪和蛋白含量都不低于0.7%，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F3.10，P2.80，TS12.0。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50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 目录摘 要1第1章 绪 论11.1酸乳工业概貌11.2 项目背景11.2.1果肉型酸奶的主要消费群体11

3、.2.2项目实施的特点 21.2.3项目实施的意义21.2.4设计内容2第2章 工艺流程确定及论证22.1 产品及产量的确定22.2 工艺流程确定32.3 工艺论证32.3.1 工作发酵剂的制备32.3.1.1 技术要求32.3.1.2 制备方法42.3.2 果肉型酸奶的制备42.3.2.1 收奶42.3.2.2 原料乳的净化52.3.2.3 原料乳的标准化52.3.2.4 配料52.3.2.5 过滤52.3.2.6 预热62.3.2.7 均质62.3.2.8 杀菌62.3.2.9 冷却62.3.2.10接种发酵62.3.2.11 添加果肉62.3.2.12 灌装72.3.2.13

4、后熟72.3.2.14 包装72.3.2.15 保温实验及检验出厂72.3.2.16 成品7第3章 厂区平面设计83.1 厂址的选择(包括资源，政治，交通）83.2.1车间各部门布置93.3.2车间布置原则10第4章 物料衡算104.1 原料乳及产品成分的要求104.1.1 原料乳成分104.1.2 成品乳的成分104.2 标准化计算114.2.1 从原料乳中直接标准化（在线标准化）配成标准化乳114.2.2 在原料乳中添加乳脂肪配成标准化乳124.3 车间物料平衡计算12第5章 热量衡算135.1 热交换设备传热过程135.2 原料乳冷却阶段热量计算145.3 预热、均质阶段热量计算14第6

5、章 主要设备选型及主要辅助部门设计146.1 设备选型说明146.1.1 设备选择原则156.2 主要辅助部门设计166.2.2 包装材料库的设计166.2.3 成品库的设计166.2.4 乳品工厂机修车间的设计166.2.5冷藏库17第七章 车间水、电、汽的估算及废物处理177.1 水、电、汽估算177.1.1 水估算177.1.2 电估算187.1.3 用汽量估算187.2废物处理19第8章 劳动组织及经济技术分析198.1 生产车间人员配置198.2 辅助生产及管理人员配置208.3 项目投资指标208.3.1 建筑工程费208.3.2 设备及工器具购置费208.3.3 其它费用208.

6、4 年生产总成本指标208.4.1 折旧费和大修费208.4.2 原材料、燃料消耗费用218.5 全厂总投资218.6 年产品收入估算218.7 利润及利润率228.7.1利润228.7.2利润率228.8投资回收期22结论23参考文献23附 录23果肉型酸乳厂车间平面布置图（见A3图纸1）23致 谢231第1章 绪 论1.1酸乳工业概貌 在如今的酸奶市场上，“乳酸饮料”和“酸性乳饮料”占据相当大的比重；在“乳酸菌饮料”和“搅拌型酸奶”类别内，尚无大品牌出现，品牌整合度较低。常温产品中，早期的酸奶市场中的主流产品“调制型酸性乳饮料”和“发酵型乳酸饮料”，由于没有低温保鲜限制，得以较快速的发展，

7、但是其营养价值低，淡出市场是大势所趋。低温产品中，低温乳酸菌饮料及纯酸奶将得到快速发展，此类产品能提供丰富的营养物质，还能调节机体内微生态的平衡，经常食用，能够调整肠道功能、预防癌症、养颜，是一种“功能独特的营养品”。 随着我国冷链设施的不断完善和人们消费知识的日益丰富，这种纯酸奶将成为未来酸奶市场发展的主流。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

8、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。 1.2 项目背景1.2.1果肉型酸奶的主要消费群体 

9、  据调查数据显示，酸奶的主要消费群体有三类：儿童，青少年，中、青年女性。而酸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： 1.对自身健康的需求，包括肠道调理、促进消化、调节免疫、营养成分吸收。因此，消费群体 对酸奶的消费是功能型的。  2.酸奶的休闲性质也是酸奶消费的重要原因，消费者对酸奶解渴功能的认同度很低。  3.口感是三种人群在选择酸奶时首先考虑的因素，其次才是品牌、价格。   4.从目前来看，酸奶的即时消费和家庭消费并存，家庭消费比例略高。   5.三种人群对活性乳酸菌的认知度很低，几乎不能分

10、辨酸奶、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。1.2.2项目实施的特点  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

11、水处理。 1.2.3项目实施的意义 此次项目推行织网计划，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。1.2.4设计内容（1）果肉型酸奶厂的工艺流程及论证；（2）物料衡算及热量衡算；（3）车间平面设计；（4）主要设备选型；（5）辅助部门设计；（6）废物处理；（7）劳动组织设计；（8）经济技术分析 。第2章 工艺流程确定及论证2.1 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

12、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15吨； 黄桃果肉酸奶20吨；草莓果肉酸奶15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1.5小时，实际工作时间按14.5小时计，各产品产量为菠萝果肉型酸奶3.335吨/小时，黄桃果肉型酸奶3.64吨/小时，草莓果肉型酸奶3.335吨/小时。2.2 工艺流程确定白糖、稳定剂 配 料原料乳标准化牛乳预处理牛乳验收冷却灭菌均质过滤（200目） 菌种、香精果 肉 暂 存冷 却搅 拌后发酵 发 酵 UHT进料包装入库罐装无菌罐UHT杀菌 产出出 厂保温实验 图2-1 工艺

13、简要流程图 2.3 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341.44净化水，加热至40-50。（2）称取46.56的无抗全脂粉，搅拌溶解为388的全脂粉（

14、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

15、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

16、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、绿色或显著黄色；（7）酸度不超过20 T；（8）要求乳脂肪3.1%，蛋白质2.95%，非脂乳固体8.1%；（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0.01ppm，六六六0.02ppm，DDT0.02ppm。（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

17、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著提高净化效果，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

18、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3.1%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

19、：(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

20、-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7 Mpa5。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PH3.8-4

21、.2。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

22、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16冷库贮存【5】。2.3.2.13 后熟灌装结束后,放入 16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3.1 厂址的选择(包括资源，政治，交通） 安达市地处东经124度53分至125度55分

23、， 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16.5万亩，年产芦苇2800万斤。安达市是全国著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29.1%，林地447万亩。 占83%，水面38万亩，占71%。草原面积272万亩，

24、占50.6%。境内石油、天然气、地热资源丰富。安达属于世界著名的玉米带、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。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。安达市是全国著名的“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

25、，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著的地方政府之一。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

26、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%。3.2 车间布置（见附录图1 A3）3.2.1车间各部门布置（1）原料仓库 专门建设原料仓库，包括鲜奶储存库（32m2），水果保鲜库（28m2），辅料库（面积，12m2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。预处理室对原料进行预处理，包括乳的杀菌，标准化，果肉的生产等，面积8m2（3）生产车间     生产车间是的主要加工车间，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

27、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、添加果肉、罐装、后熟等。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232m2。（4）成品仓库 主要用作灭菌乳的短期存放，面积20 m2。（5）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48m2。（6）配电室、锅炉房、维修车间 靠近主动

28、力中心，面积28m2。（7）冷藏库    与主要生产车间比邻，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、便于管理，实际运行成本可以大大降低。设计库容量为50t，正常情况每平米可以存放2t3t产品，面积20m2。（8）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25m2。（9）化验室     在办公大楼一侧，用于进行产品的原料

29、和产品的质量检验，面积15m2。 (10)办公室 生产办公，面积20m2（11）更衣室、卫生间    位于进入各个车间的必经之地，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26m2。3.2.2 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、锅炉房、维修车间靠近生产车间，减少能源消耗，锅炉房处于厂西南角， 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。3.2.3 总平面设计

30、说明（5）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。（6）考虑旺季生产的紧张，所设计的冷藏库为100m2可以放置150t产品，用来贮存产品。（7）办公室（办公、化验室）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。（8）绿化情况：在厂房四周，各种建筑空地与预留地种植草坪。（9）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。（10）厂区考虑到防火要求，各主要建筑物和易燃物附近均设有消防水龙头和灭火 器。（11）车间总面积：642 第4

31、章 物料衡算4.1 原料乳及产品成分的要求4.1.1 原料乳成分脂肪 F0 4.0%；蛋白质 P 2.95%；乳糖 L 4.2%；非脂干物质 S0 8.0%；总干物质 Ts 11.6%；脂肪与非脂干物质比 R=4.0/8.0=0.54.1.2 成品乳的成分脂肪 F0 2.5%；蛋白质 P0 2.3%；非脂干物质 S0 8.1%；总干物质 Ts 11.2%；脂肪与非脂干物质比 R=3.1/8.1=0.384.2 标准化计算4.2.1 从原料乳中直接标准化（在线标准化）配成标准化乳（1）原乳成分：牛乳的成分随着地区与季节等都有不同，现假定成分为：脂肪含量=4%，非脂乳固体=8%，脂肪/非脂乳固体

32、R=4/8=0.5 （2）成品标准：原乳R=0.5 计算数值R=0.38，RR，可见原乳中脂肪含量偏高，必须自原乳中提取稀乳油或向原乳中添加脂肪乳才能达到标准的成分。（3）稀奶油及脱脂乳中的非脂干物质的计算设定：当预热温度为 40时，脱脂乳含脂肪=0.2% ；稀奶油含脂肪= 40%假定原乳脱脂后，稀乳油及脱脂乳中之非脂乳固体与无脂乳之比不变8。稀乳油中非脂乳固体： 脱脂乳中非脂乳固体： （4）每吨原料乳应提取含脂肪40%的稀奶油量(Qc)：（5）每吨原料乳中应进行脱脂的原乳量(M)： （6）标准化乳的成分（脂肪含量，非脂乳固体）： 4.2.2 在原料乳中添加乳脂肪配成标准化乳（1）原乳成分：牛

33、乳的成分随着地区与季节等都有不同，现假定成分为：脂肪含量=3.1%，非脂乳固体=8.7%，脂肪/非脂乳固体 R=43.1/8.7=0.365 （2）成品标准：原乳R=0.365 计算数值R=0.38，RR，可见原乳中脂肪含量偏低，必须向原乳中添加脂肪乳才能达到标准的成分。（3）稀奶油中的非脂干物质的计算设定：当预热温度为 40时，稀奶油含脂肪= 40%，则稀乳油中非脂乳固体：（4）每吨原料乳应添加含脂肪40%的稀奶油量(Qc)（5）标准化乳的成分（脂肪含量，非脂乳固体） 4.3 车间物料平衡计算 以生产一吨果肉型酸乳成品为基准进行计算（1）1000 kg果肉型酸乳成品灌装前的质量。检样、灌装（

34、损失率按 0.8%计算） （2）生产1008.06kg果肉型酸乳中需要标准化乳的量为： 1008.06×80%806.45kg （3）生产1008.06kg果肉型酸乳中需要糖的量为： 1008.06×8%80.65kg （4）生产1008.06kg果肉型酸乳中需要果肉的量为： 1008.06×10%100.81kg其中，菠萝和草莓的量各为100.81×31030.243kg,黄桃的量为100.81×41040.324kg（5）标准化乳经均质、杀菌（损耗按 0.4%计算）（6）标准化乳经输送、冷却、贮存（损失率按 0.2%计算） （7）所需原料乳

35、的量为（标准化损失率按0.75%计算） 表4-1 果肉型酸奶生产线所用主要原辅材料耗算（包材损耗率2%）规格单位单位产品消耗日耗量实际日耗量原料乳无抗鲜乳kg/T80040吨40.8吨白砂糖优级kg/T804吨4.03吨无抗全脂粉优级kg/T 3.104155kg155.2kg中间发酵剂 食用型kg/T 0.840kg40kg塑杯250g杯/ T4000200000杯2003000杯吸管HXST型直管支/ 杯1支200000支2005000支纸盒8杯盒/T500盒25000盒20020盒 菠萝果肉 12 mm³kg/T 1001.5吨1.51吨 草莓果肉 12 mm³kg/

36、T1001.5吨1.507吨 黄桃果肉 12 mm³kg/T 1002吨2.015吨 第5章 热量衡算5.1 热交换设备传热过程 乳品加工中的预热、杀菌、冷却、浓缩等操作，其目的各不相同，而其实质都是较热的物体将热量传递给较冷的物体，这种过程称为热交换过程或传热过程。传热设备称为热交换器或换热器，用于杀菌时称为杀菌器。参与传热过程的两种流体称为载热体(或介质)，放出热量的热流体称为热载体(或加热介质)，而温度较低、接受热量的冷流体称冷载体(或冷介质)。牛乳的杀菌设备中，蒸汽或热水是热载体，牛乳是冷载体。 我们现在使用的热交换设备属于间接热传递方式，即热载体通过传热壁将热量传递给冷裁体

37、而实现的。5.2 原料乳冷却阶段热量计算将乳冷却是获得优质原料乳的必要前提。刚挤下来的乳，温度约36，一般要冷却到4左右。现将原料乳冷却阶段的热量变化计算如下10： Q=V × × c ×t =5000 /103× 1020 × 3.95 ×103 × 32/1000 =644640KJ/h5.3 预热、均质阶段热量计算 相同处理能力板式热交换器(5000L/h)用于乳的热处理11。 其温度变化如下: (1) 通过热交换使进入的冷乳从4预热到75，可利用部分冷凝水的能量；(2) 巴杀后的乳于75离开热交换器，进行均质，然后通

38、过热交换使其加热到 90；(3)然后用冷水使乳从90冷却到20-30，灌装。 计算如下 (1) 4-75(热交换)得到的热量为：71 × 5000× 3.95 × 1.02=1430295 KJ/h(2) 75-90(热交换)得到的热量为：15 × 5000 × 3.95 × 1.02=302175 KJ/h因此总的热负荷为：1430295 + 302175 = 1732470 KJ/h第6章 主要设备选型及主要辅助部门设计6.1 设备选型说明 合理的选择生产设备可以充分发挥设备的生产效率，节省投资，提高产品质量，生产设备选择不当可能

39、既浪费投资，又达不到预期的产品质量;设备的选择还会影响基建的投入和设施的布置。6.1.1 设备选择原则生产设备选择的一般原则有：(1)选择设备要满足生产工艺技术及工艺流程要求；(2)选择设备要符合GMP规范的有关条例要求；(3)选择在行业中处于国内领先水平的设备；(4)动力设备考虑到节能、低耗、无污染10。食品卫生通则(CAC/RCPI一1989)以及食品企通用卫生规范(GB14881一1994)中还对食品企业的设备选择有专门的规定，是设备选择必须遵循的行业性法规。它主要对设备的卫生方面有特别的要求，选择设备时必须严格遵守。6.1.2 生产设备选型 根据设备选择的原则，工艺计算中的要求，选择设

40、备。 表6-1 生产设备一览表不同工段 设备名称 型号 规格 数量 产地 收 乳泵 BAN150 20T /h 3台 国产乳 板式换热器 20T/h 3台 国产系 脱气罐 15T /h 1台 国产统 流量计 PROMAG33D DN50 1个 进口 奶仓 RZWGO1-10B 5000L 3个 国产配 乳泵 BAN150 10 /h 4台 国产料 板式换热器 BRO.25-0.5-16-NS-11B3 16 3套 国产系 均质机 HONG-Q5000-P25 5000L/h 1台 进口、国产统 水合罐 RHLRO1-20 20L/h 3个 国产 配料罐 RHLRO1-25 25T/h 3个 国

41、产均 均质机 HOMQ5000-P25 5000L/h 2台 进口、国产质 UHT设备 5000L/h 1套 进口杀 乳平衡罐 5000L/h 3个 国产菌 板式换热器 BRO.25-0.5-16-NS-11B3 16 3套 国产阶 热水泵 BAW150 10 /h 3台 国产段 暂存罐 40T 3台 国产酸 菌种罐 RZGZO3-300 2000L 3套 国产乳 冷水罐 RZGZO1-2B 2000L 1个 国产工 发酵罐 RZGZO1-2B 20T 3个 国产段 CIP回程泵 ZXB 20T /h 1台 进口包 UHT杀菌器 5000L/h 1套 国产装 CIP工艺罐 d7 4000L 4

42、个 国产工 UHT杀菌器 5000/h 1套 进口段 灌装机 TBA22 8000杯/h 3台 进口6.2 主要辅助部门设计6.2.1原料仓库的设计（包括鲜奶保鲜室，水果保鲜室，辅料室）(1)低温库:用于贮藏一些需冷冻的原料。(2)辅料库:用于贮藏纸箱、包材、稳定剂、白糖、柠檬酸等，为方便生产及厂区整体布局要求，该库紧邻车间而建。(3)成品库:用于贮藏成品。6.2.2 包装材料库的设计包装材料的存放时间一般可按10天的需要考虑 （1）铝箔一天的消耗 ：40千克（2）塑周转箱一天的消耗：1520×0.5千克（4）纸盒一天的消耗：25025×0.003千克 （5）吸管一天的消耗

43、：200200×0.0015千克（7）塑杯一天的消耗：200200×0.0025千克包装材料总计1.676吨，按10天的储备量计算，共需要16.76吨。辅助面积按50计算，仓库利用系数取0.6，D取1.8T每平方米，F=33.52÷（0.6×1.8）=15.5。 6.2.3 成品库的设计 成品库的存放时间与成品本身是否适宜久藏及销售半径长短有关，酸奶在成品库宜按15天的量考率，所以设成品库面积为20. 采用钢混结构，存储量为100吨。6.2.4 乳品工厂机修车间的设计在乳品厂机修车间的任务是维修保养所有设备，本厂只设厂一级机修，负责全厂的维修业务。机修车

44、间对土建的要求比较一般。如果设备较多且较笨重，则厂房应考虑安装行车。机修车间在厂区的位置应与生产车间保持适当的距离，使它们既不相互影响而又相互联系方便。锻打设备则应安置在厂区的偏僻角落为宜。6.2.5冷藏库设计冷库总面积为20m2，采用钢混结构;库温 0-4;存储量为500t。第七章 车间水、电、汽的估算及废物处理7.1 水、电、汽估算7.1.1 水估算 乳制品生产中，水是必不可少的物料。根据乳制品生产工艺、设备或规模不同，生产过程用水量也随之改变，即便是同一规模、工艺相同的情况下，单位成品耗水量往往也大不相同。所以在上艺流程设计时，必须妥善安排，合理用水，所以生产过程中水用量计算就显的尤为重

45、要。结合本厂实际，对生产过程用水量采用计算的方法，保证用水量的准确性。计算方法和步骤如下: (1)水处理系统水耗量:原水进水运行水量:W1=8t/h (2)CIP系统水耗量:W2=Ot/h(注:CIP在未生产时，用水量归属其他用水) (3)UHT系统水耗量: W3= 5t/h(注:设备运作用水+自身清洗用水) (4)冷却用水:W4=8t/h (5)灌装机用水:W5 =0.9t/h (6)冲洗地坪用水:W6=0.6t/h (7)其他用水:W7=2t/h 车间每小时用水的最大消耗W: W=W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7 =24.5t/h7.1.2 电估算为了合理设计选择变配电设各及供电系

46、统中各组成元件，需要根据用电设备的容量对有关的电力负荷进行统计计算。 结合本厂实际，对生产过程用电量采用计算的方法，保证用电量的准确性。计算方法和步骤如下: (1)水处理系统耗电量:P1=15kW (2)溶糖、稳定剂耗电量:P2 =51kW (3)脱气、均质、杀菌系统耗电量:P3 = 25kW (4) CIP耗电量:P4=10kW (5)灌装机耗电量:P5=40kW (6)冷库耗电量:P6=30kW (7)空调耗电量:P7=9kW (8)其他耗电量:P8=3kW车间最高耗电量为P=183kW。故装机容量选为200kW7.1.3 用汽量估算用汽量计算的目的在于定量研究生产过程，为过程设计和操作提

47、供最佳化依据。通过用汽量计算，计算生产过程能耗定额指标。应用蒸汽等热量消耗指标.可对下艺设计的多种力一案进行比较，以选定先进的生产工艺。用汽量计算也是组织和管理、生产、经济核算和最优化的基础。用汽量计算的结果有助于工艺流程和设备的改进，达到节约能源、降低生产成本的目的。 结合本厂实际，对生产过程用汽量采用计算的方法，保证用汽量的准确性。计算方法和步骤如下: (1)溶糖、稳定剂耗汽量:G1=30kg/h (2)水处理耗汽量:G2=600kg/h (3)脱气、均质、杀菌总耗汽量:G=500kg/h (4)CIP耗汽量:G4=35kg/h (5)灌装机耗汽量:G5=28kg/h 设备总耗汽量:G=1

48、193kg/h 公司己建成3台5t锅炉完全可满足车间的用汽。7.2废物处理 乳品卫生不仅直接影响乳制品的质量.而目关系到人民身体健康，是一个关系到企业生存和发展的大问题。为了防止乳制品在生产加工过程中受到污染，乳品厂的建设，必须从厂址选择、总平面布置、车间布置、施工要求到相应的辅助设施等，按照我国工业企业设计卫生标准进行周密的考虑。并在生产过程中严格执行国家颁布的乳品卫生法规和有关乳品卫生条例，以保证乳制品的质量。乳品厂在生产过程中不可避免的产生“三废”污染，其中最主要的是废水，在生产中必须要对废水进行有效的控制和处理:(1)对污水进行综合利用，最大限度的减少废水量，经处理后内循环使用;(2)

49、全厂规划，合理布局，充分利用水体的自净能力，减少污染，建立污水处理厂;(3)净化处理，过滤中和，最大限度地降低废水浓度，保证排放到环境中的污水符合工业废水排放标准的规定15。第8章 劳动组织及经济技术分析8.1 生产车间人员配置按岗位计算定员，即根据各操作岗位和每个岗位所需要的工人数计算生产定员人 数。具体人员分配情况如下（表8-1所示）：表8-1 车间人员分配表不同工段 员工数原料乳的验收至标准化阶段2人配料阶段2人后发酵和搅拌（添加果肉）阶段2人化验员1人灌装阶段3人包装运输阶段4人技术员1人机修阶段1人由于采用两班制，所以生产车间共需人员数为32。8.2 辅助生产及管理人员配置管理人员分

50、配如下：服务人员3人，管理人员13人，经营及运输人员10人，共26人。总员工数58。8.3 项目投资指标8.3.1 建筑工程费车间及办公楼共投资K1=400万元。8.3.2 设备及工器具购置费国内根据设备制造厂提供的现行价格估算，非标设备按重量估算。则用于购置生产设备及工器具的总费用为5800万元，K2=5800万元。8.3.3 其它费用按照轻工业工程固定资产投资估算编制办法进行估算。（1）土地费160万元；（2）员工培训费、勘察设计费为60万元；共计K3=220万元，所以生产总投资为K=K1+K2+K3=6420万元8.4 年生产总成本指标8.4.1 折旧费和大修费设固定资产折旧后预计残值为

51、原投资的5%；设固定资产清理费为原投资的1%、取设备使用年限为15年；设运输及相邻部门的投资为200万元，则固定资产总投资=6420万元+100万元=6520万元则年折旧额E1 =(固定资产-预计残值+预计清理费)/预计使用年限 =（6520-6520×5%+6520×1%）/15=417.28万元。8.4.2 原材料、燃料消耗费用按每天50吨产量计算，全年三百三十个工作日，每天16工时满负荷生产，原料乳、辅料、包装材料均以现行市场价计算。(1)原辅材料总消耗E2=7780万元/年(财务部计算) ；(2)燃料、动力等，每吨消耗按80元计算，则总消耗为E3=16500

52、5;80=132万元；(3)职工工资费用：人均工资按13000元/年计算，则工资总额为E4=58× 13000 = 75.4万元；(4)管理费及其他费用(维修费、车间经费等)：据财务提供，管理费为（1）和（3）的3%，即E5=（7780+75.4）×3%=235.664万元。年生产总成本E=E1+E2+E3+E4+E5=8640.744万元8.5 全厂总投资本项目总投资8640.744万元，其构成见表10-1表10-1 项目投资预算投 资 内 容投资金额(万元)占总投资份额(%)项目总投资8640.744100固定资产投资652075.46建设期借款利息 1300 15.5

53、流动资金 820.744 15.048.6 年产品收入估算 年销售收入产品销售单价×产品年销售量 2×110000×3302×90000×3302×100000×330 19800万元8.7 利润及利润率8.7.1利润 酸乳销售收入按市场价计算（不含税价），销售费用为销售收入的35%15，银行贷款月利率为0.400，设流动资金占固定资产的20%。 则年利润=年销售总收入年生产总成本年财务费用年销售费用 =19800万元8640.744万元6520万元×（1+20%）×0.400×1219800万

54、元×35% =3853.704万元8.7.2利润率 资产利润率=年利润/固定资产总额×100%=3853.704/6520×100%=59.11%销售利润率=年利润/年销售总收入×100% =3853.704/19800×100% =19.46% 8.8投资回收期投资回收期=固定资产总额/年平均的增量生产净值16 =6520/3853.704=1.69年 结论（1）随在国民经济的迅猛发展，人民的生活水平不断提高，人们对乳制品的需求不断提高。在市场需求的牵动下，乳品生产竞争的不断加剧，竞争的焦点是产品的品种、质量和价格，这就要求新建的乳品厂有先进的设备与技术。（2）在兴建乳品企业的过程中，准确的分析当前乳品市场情况和将来的发展趋势，是进行正确的投资规划的基础。（3）本文运用工程系统分析的方法，分析了当前乳品行业的国际、国内现状和乳品市场。在此基础上，对乳品行业的发展作了科学的预测，提出了果肉型酸乳生产系统技术改造的方法和途径。（4）在工艺设计阶段，本文综合运用食品工厂设计的专业知识对项目作了详细的工艺设计。参考文献 1 何东平.食品工厂设计.中国轻工业出版社.2009：10-452 郭本恒.现代乳品加工学M.北京中国轻工业出版社.2001：24-253 李建强.乳品加工技术北京M