乳酸菌飲料生產(chǎn)車間設計

摘 要本設計的專題是日產(chǎn) 40 噸的乳酸菌飲料生產(chǎn)車間設計。其中包括一份說明書和四張圖紙，四張圖紙分別為主產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程圖、車間平面布置圖、車間部分管路平面布置圖和車間立體剖面圖。設計圍繞乳酸菌飲料生產(chǎn)工藝著重介紹以下幾個方面的內(nèi)容：1.產(chǎn)品方案的確定與論證；2.乳酸菌飲料生產(chǎn)的工藝要點及論證；3.乳酸菌飲料生產(chǎn)工藝設備選型論證；4.生產(chǎn)車間的建筑、衛(wèi)生、安全、與總平面布置；5.工廠勞動組織與管理以及經(jīng)濟核算。本設計的特色在于采用現(xiàn)在比較先進進的技術和設備,生產(chǎn)自動化,連續(xù)化程度高，產(chǎn)品嚴格要求衛(wèi)生。特別表現(xiàn)在殺菌與灌裝工藝上，在殺菌方面先采用高溫瞬時殺菌工藝。此種殺菌方法不僅節(jié)約能源，降低勞動強度，更重要的是它保證了產(chǎn)品的品質(zhì)與風味?？傊敬卧O計過程中，查閱、吸收了大量最新的研究成果的新技術，結和以前專業(yè)所學及實習的經(jīng)驗，努力做到理論與實踐的統(tǒng)一。經(jīng)設計計算及論證，本設計在經(jīng)濟核算上合理，具有其產(chǎn)品特點，應用于實際生產(chǎn)中具有一定可行性。關鍵詞：活性乳酸菌 UHT 乳酸飲料 工藝論證 設備選型 經(jīng)濟核算2AbstractThis paper is to design procreative workplace about producing 40 tons lactobacillus beverage per day. The design consists of a instruction and four pieces of drawing: flow diagram of plant; plane figure of plant; pipeline plane drawing of workplace and solid section drawing of plant.The design which embay the ade of passionflower technique of production introduce several contents as follow:1. Confirm and demonstrate the project of products.2. Outline and argument about the lactobacillus beverage production technique.3. The equipment which procreative techniques of lactobacillus beverage choose and argument, the account about the key equipment technique.4. The build, sanitation, safety and total plane collocation are about the procreative workplace.5. Factory labors organizing, management and economy check.This design characteristic lies in uses the present forerunners techniques and equipments,produce automation and continue,product strictly request the hygiene. Especially show that disinfects and pour into the craft , adopt the instantaneous sterilization craft of the high temperature first in sterilization,this kind of sterilization method not merely economizes the energy, reduce labour intensity, the more important thing is it has guaranteed quality and flavor of the products. In the process design, I search and absorb a lot of research achievement and new technology conjured with my have studied form LVYUAN company and my experience by calculating and proving and new reasonable in economic, modern technology and feasibility in production.Key words：active lactobacillus , UHT, lactic acid beverage, technology testify, type selection for equipment , analysis of benefit目錄摘 要.1Abstract.2目錄.3第一章 緒論.5第一節(jié) 乳酸菌飲料的營養(yǎng)價值及保健功能5一、乳酸菌飲料的營養(yǎng).5二、乳酸菌飲料的保健功能.6第二節(jié) 乳酸菌飲料的現(xiàn)狀與發(fā)展前景7第三節(jié) 設計概況8一、本設計的概況及其特點.8二、設計的依據(jù)及任務.8第二章 產(chǎn)品方案的確定與論證.9第一節(jié) 產(chǎn)品方案的確定9第二節(jié) 產(chǎn)品方案論證9一、產(chǎn)品方案的確定及依據(jù).9二、飲料產(chǎn)量配比依據(jù).9三、每月生產(chǎn)日數(shù).9四、平均產(chǎn)量計算.10第三章 原輔料.11第一節(jié) 飲料用水的水質(zhì)標準及工藝用水的處理11一、飲料用水的水質(zhì)標準.11二、工藝用水的處理.12第二節(jié) 原料乳12第三節(jié) 添加劑13一、甜味劑 白砂糖.13二、酸味劑 乳酸.13第四節(jié) 香料、增稠劑14一、香精香料.14二、增稠劑.14第四章 工藝流程及工藝說明與論證.15第一節(jié) 活性乳酸菌飲料質(zhì)量指標15一、感官指標.15二、理化指標.15三、衛(wèi)生指標.15第二節(jié) UHT 滅菌乳酸菌飲料質(zhì)量指標 15一、感官指標.15二、理化指標.16三、衛(wèi)生指標.16第三節(jié) 工藝流程及工藝說明與論證16一、生產(chǎn)工藝流程的確定.164二、工藝操作說明及論證.18第五章 物料計算.20一、產(chǎn)品配方.20二、原輔材料消耗量及用量.20第六章 設備選型及主要設備的工藝計算.22第一節(jié) 設備選型及論證22一、設備選型原則.22二、設備選型.22第二節(jié) 設備一覽表27第七章 勞動力定員.28第八章 水、電、汽的消耗量的計算.29一、耗水量計算（按班生產(chǎn)計算）.29二、耗氣用量的計算.29三、耗電量計算.29第九章 生產(chǎn)車間的布置.31第一節(jié) 車間平面布置原則31一、車間的設施.32二、廠房說明.32第二節(jié) 車間部分管道布置33一、管道布置圖的原則.33二、管路計算和選徑.34第十章 安全衛(wèi)生.35一、車間生產(chǎn)衛(wèi)生制度（GB12659-90）.35二、個人衛(wèi)生制度（GB12695-90）.35第十一章 “三廢”處理.36一、廢水處理.36二、廢氣處理.36三、廢渣處理.36第十二章 經(jīng)濟核算.37一、建廠投資.37二、產(chǎn)品價格.37三、生產(chǎn)總成本預算.37四、經(jīng)濟效益分析.38設計體會與收獲.40致謝.41參考文獻.42第一章 緒論乳酸菌一直被認為是最具代表性的益生菌。最新發(fā)表的數(shù)據(jù)表明，乳酸菌相關產(chǎn)品正日益成為極具市場前景的產(chǎn)業(yè)。其中，乳酸菌飲料以獨特的口感和健康理念為消費者及生產(chǎn)者所關注，發(fā)展迅速。目前，市場上銷售的以動物蛋白為主要原料的飲料，大致有兩種，即乳酸飲料和乳酸菌飲料。乳酸飲料屬配制型飲料，其主要配料為：水、白糖、奶粉、果汁、酸味劑、香料等。該產(chǎn)品的生產(chǎn)周期短，工藝較簡單，不需發(fā)酵，只要將各種配料混合均勻，制成乳濁液即可。乳酸飲料除具有牛奶的高蛋白營養(yǎng)外，由于添加了果汁酸味劑等還具有酸甜適口的特點。它的保質(zhì)期一般是 6 個月。乳酸菌飲料屬發(fā)酵型飲料，主要配料為：水、白糖、奶粉等。配料中一般不加酸味劑，但制品卻酸甜適口。這是由于在生產(chǎn)過程中，原料里接種了乳酸菌等，經(jīng)過一段時間的發(fā)酵，乳酸菌分解劑用了原料中的一部分糖，產(chǎn)生一定量的乳酸和其他一些帶有香味的物質(zhì)。因此，乳酸菌飲料除與乳酸飲料一樣富有蛋白營養(yǎng)，酸甜適口外，還具有香味柔和的特點。在這一點上，它比配制型的乳酸飲料略勝一籌。作為發(fā)酵型乳酸菌飲料，它的生產(chǎn)工藝比配制型的乳酸飲料復雜，生產(chǎn)周期也長得多。目前，市場上出售的乳酸菌飲料分兩個類型：一種是具有活性的乳酸菌飲料，簡稱活性乳；另一種是非活性乳酸菌飲料，也就是通常所說的乳酸菌飲料。所謂活性乳，就是在乳酸菌飲料中含有活的乳酸菌。按要求每毫升活性乳中活乳酸菌含量不應少于 10 萬個。因此，在貯存和銷售過程中，都要求低溫，一般為 2-10，密封包裝的活性乳的保存期為 15 天。如果活性乳的環(huán)境溫度升高，乳酸菌就會大量繁殖，同時產(chǎn)酸產(chǎn)氣，這樣，活性乳的酸度便會增加，破壞了它的酸甜適口性，降低了它的商品價值，以致不為消費者所接受。第一節(jié) 乳酸菌飲料的營養(yǎng)價值及保健功能一、乳酸菌飲料的營養(yǎng)酸乳飲料的創(chuàng)新可以有效地滿足消費者對于健康的追求。乳是一種天然的能量來源，酸乳飲料含有包括鈣、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和微量元素及維生素。健康是所有年齡段人們的追求，功能性酸乳飲料作為健康食品將受到人的青睞，添加功能性成份，如維生素、鈣、植物精華等?，F(xiàn)代消費者追求的是一種飲食的不斷變化，希望味道的多樣化，而不是一成不變的健康食品。酸乳飲料由于其各種獨特的風味，而深受消費者的喜好；酸乳飲料由于其乳糖大部分被降解，更適于有乳糖不耐受的消費者；酸乳飲料不僅含有營養(yǎng)，更具有飲料的特點，增加了消費者選擇的優(yōu)勢。酸乳飲料作為乳品的6一個重要品種有著廣闊的發(fā)展前途。使用具有保健功能的益生菌作為發(fā)酵劑是乳酸菌飲料獲得成功的一個重要因素。益生菌系指食物中能夠改善腸道菌叢平衡，從而對宿主健康發(fā)揮有益作用的微生物，主要包括乳酸菌，如雙歧菌、乳酸桿菌，以及其它如鏈球菌、腸球菌、擬桿菌中的某些菌株。益生菌一般應符合以下標準：1、對宿主健康發(fā)揮有益作用；2、非致病菌且沒有毒性作用；3、在生物學上應當具有活性；4、可以在宿主腸道內(nèi)定植及代謝；5、在貯存和使用過程中保持活性；6、必須采自于宿主。二、乳酸菌飲料的保健功能目前益生菌已被認為是一類具有特定保健功能的微生態(tài)物質(zhì)，對人體健康具有重要意義。其保健功能大致有以下幾點：1、減輕乳糖不耐受癥狀：人們對益生菌的認識是從酸奶開始的，酸奶是人體補充益生菌最常見的形式。許多研究認為乳糖酶缺乏者可以更好的耐受酸奶，通過攝入活的酸奶培養(yǎng)物能改善乳糖酶缺乏者對乳糖的消化吸收能力。有研究證明雙歧桿菌可以很好地耐受胃酸和膽鹽，通過上消化道存活，并進入下消化道在體內(nèi)發(fā)揮其特殊的健康作用，如促進免疫功能，防止腹瀉以及改善乳糖不耐受功能。2、抑制病原菌：大量研究發(fā)現(xiàn)通過攝入來自人類腸道的某些乳酸桿菌，可以縮短某些類型腹瀉疾病的病程，增強腸道對感染性疾病的天然抵抗力。益生菌對于成年人由于使用抗生素治療所引起的腹瀉具有緩解作用。3、提升胃腸道免疫功能：人體胃腸道在抵御外界的侵襲時，有三方面的免疫反應：非特異性免疫反應、特異性免疫反應、腸道粘膜淋巴系統(tǒng)的反應。臨床實驗證實，乳酸菌具有在腸道內(nèi)生存的能力，并可以刺激機體的非特異性免疫功能，提高自然殺傷細胞的活性，增強腸道 LgA 的分泌，改善腸道的屏障功能，某些乳酸桿菌可以同時提高體液免疫和細胞免疫功能。4、改善消化功能：通過調(diào)節(jié)腸道 pH 和結腸菌群、促進胃腸免疫功能，起到改善消化功能的作用。5、抑制腫瘤發(fā)生：流行病學研究發(fā)現(xiàn)，攝入“西方”飲食，如高脂肪、高蛋白、低膳食纖維的膳食，與結腸癌發(fā)病有一定關系。近期研究發(fā)現(xiàn)，益生菌可能通過改變結腸菌群預防結腸癌的發(fā)生，這是由于它能夠抑制腫瘤細胞活性，與某些潛在的致突變代謝化合物和食物中的致突變成份結合，抑制腸道內(nèi)某些酶的活性，這些酶可能參與腸道內(nèi)致癌物的形成。6、降低血漿膽固醇濃度：益生菌降低血漿膽固醇濃度的作用目前尚有爭議，一般認為益生菌能減低高脂人群的血清膽固醇水平，而對正常人無降低血脂的作用。水果風味、添加維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維或其他功能性配料是乳酸菌飲料成功的另一因素。在中國、亞太，在世界上的其他地方，以誘人的水果風味的乳酸菌飲料獲得了消費者的歡迎。如：在英國市場上，2003 年 Muller 公司推出了一種“Froot”的新酸奶飲料，有各種水果風味，針對家庭消費，而獲得成功。2004 年，Muller 公司還推出了 Mullerlight 低脂酸奶飲料，并添加維生素，作為“休閑”食品供應消費者而獲得成功。雀巢公司于 2004 年在英國市場推出稱為“Ski Sropgap”新酸奶飲料，含有混合漿果、熱帶水果和蜂蜜以及香蕉風味，同其他酸奶飲料相比，它更稠一些，并含有水果粒和谷物，消費者把它當作一種“方便的解決饑餓的液體而不是一種飲料”來消費。臺灣推出蘆薈汁酸乳飲料；在意大利，F(xiàn)ataria 公司推出有機酸乳飲料；在巴西，Batavia 公司推出蘋果味酸乳飲料。達能公司在比利時推出 Zen 產(chǎn)品，Zen 產(chǎn)品添加了 4 種乳酸酶和鎂，使其具有鎮(zhèn)靜和肌肉舒張的功能。芬蘭 Valio 公司 2004 年推出Benecol 降低膽固醇乳飲料，這種產(chǎn)品添加了一種植物固醇和維生素 D，味道如同鮮奶。第二節(jié) 乳酸菌飲料的現(xiàn)狀與發(fā)展前景乳酸菌飲料是酸乳類的產(chǎn)品，具有飲料的特征，含有牛奶的營養(yǎng)，酸乳的功能，可以說是一種具有東方特色的蛋白飲料。自上世紀八十年代開始，我國即有乳酸菌飲料的生產(chǎn)，由于深受廣大消費者的喜愛，而成為乳制品工業(yè)發(fā)展最快的產(chǎn)品之一，并為進一步發(fā)展提供了巨大的潛力。隨著技術的進步，特別是優(yōu)良、安全的發(fā)酵菌種益生菌的采用，賦予乳酸菌飲料更高的科技含量。2003 年全球的發(fā)酵乳飲料市場增長了 9.3%，大大超過了其他乳制品的增長率。乳酸菌飲料銷售收入的增長除了在它傳統(tǒng)的亞太地區(qū)獲得成功之外，在西歐、拉美市場上的滲透率越來越高，而獲得了重大發(fā)展。乳酸菌一直被認為是最具代表性的益生菌。最新發(fā)表的數(shù)據(jù)表明，乳酸菌相關產(chǎn)品正日益成為極具市場前景的產(chǎn)業(yè)。其中，乳酸菌飲料以獨特的口感和健康理念為消費者及生產(chǎn)者所關注，發(fā)展迅速。據(jù)稱，2004 年亞太區(qū)新上市的益生菌產(chǎn)品主要是酸奶和乳酸菌飲料。乳酸菌飲料在中國乃至世界的風行引人注目。據(jù)統(tǒng)計，2004 年以太子奶為首的中國乳酸菌飲料生產(chǎn)企業(yè)已達 150 多家，總產(chǎn)量為 48.2 萬噸，其中，湖南太子奶集團以76.2的市場占有率連續(xù) 5 年榮登中國發(fā)酵型乳酸菌飲料業(yè)的霸主之位。有資料顯示，乳酸菌相關產(chǎn)品的開發(fā)已成為食品工業(yè)中快速發(fā)展的門類之一，全球乳酸菌業(yè)年產(chǎn)值達 3000 億美元以上，其中益生菌乳制品總產(chǎn)值超過 500 億美元。正是挾乳酸菌“ 加速度” 之勢，此次乳酸菌峰會在京城舉行。與會專家認為，隨著乳酸菌健康知識的普及，國人對乳酸菌的認識將越來越全面，乳酸菌飲料業(yè)的異軍突起指日8可待。事實上，乳酸菌飲料在中國有著良好的市場機遇在日本和歐洲，乳酸菌飲料在乳制品市場中的比例是 80，在北美是 30，而在中國這一數(shù)字尚不足 5。專家預計，隨著中國社會發(fā)展、生活方式日益與世界接軌，乳酸菌飲料在中國市場上存在著很大的上升空間。據(jù)了解，在歐美以及日本等一些發(fā)達國家，飲用乳酸菌飲料已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?。而在我國，乳酸菌飲料也正逐漸隨著人們對現(xiàn)代生活方式的追求走進千家萬戶。第三節(jié) 設計概況一、本設計的概況及其特點本設計是一條日產(chǎn) 40 噸活性乳酸菌和 UHT 滅菌乳酸飲料的生產(chǎn)線。整個工廠在要求現(xiàn)代化的同時，還要求環(huán)境優(yōu)雅、清潔衛(wèi)生，保證在線人員的身體健康。生產(chǎn)工藝與設備方面，引進國內(nèi)外同行先進水平，生產(chǎn)實現(xiàn)自動化，連續(xù)化程度較高。生產(chǎn)設備符合生產(chǎn)量的要求，工藝現(xiàn)代化程度高，特別表現(xiàn)在殺菌與灌裝工藝上，在殺菌方面，我們采用高溫瞬時殺菌工藝，此種殺菌方法不僅節(jié)約能源，降低勞動強度，更重要的是它保證了產(chǎn)品的品質(zhì)與風味。原料、產(chǎn)品要嚴格按照衛(wèi)生標準要求，產(chǎn)品要美觀大方。在包裝方面,采用利樂包裝和杯裝，利樂包裝的特點是：經(jīng)濟、方便、保鮮。二、設計的依據(jù)及任務1、設計的依據(jù)：本設計是根據(jù)廣西工學院食品教研室下達的設計任務書2設計的任務： a.完成設計說明書一份(含英文翻譯資料) b.圖紙四張（一號圖紙）主產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程圖車間平面布置圖車間部分管道平面布置圖主要設備圖第二章 產(chǎn)品方案的確定與論證第一節(jié) 產(chǎn)品方案的確定本設計是要求日產(chǎn) 40 噸活性乳酸菌和 UHT 滅菌乳酸飲料，為滿足設計要求和充分利用廠房和設備，本設計擬定一條生產(chǎn)線即可，生產(chǎn)線占一個車間。產(chǎn)品中活性乳酸菌飲料采用塑料杯裝，容量為 200ml，UHT 滅菌乳酸飲料采用利樂包裝，容量為250ml。產(chǎn)品規(guī)格如表 1：表 1 產(chǎn)品的規(guī)格產(chǎn)品 規(guī)格（ml） 數(shù)量活性乳酸飲料 200 16UHT 滅菌乳酸飲料 250 24第二節(jié) 產(chǎn)品方案論證一、產(chǎn)品方案的確定及依據(jù)根據(jù)活性乳酸飲料和 UHT 滅菌乳酸飲料這兩種產(chǎn)品的特點，考慮到在生產(chǎn)過程中可能會出現(xiàn)灌裝、密封、包裝不好等現(xiàn)象，這樣就會導致產(chǎn)品不必要的損失，產(chǎn)品方案確定時日產(chǎn)量應該比要求高出一些, 按食品行業(yè)中的飲料廠,其成品率為 97%，因此確定日產(chǎn)品為 41.24 噸。二、飲料產(chǎn)量配比依據(jù)在我國，活性乳酸飲料和 UHT 滅菌乳酸飲料都是大家喜愛的乳飲料，所以它們的配比大約是 1：1.5，而因為活性乳酸飲料的貨架期比 UHT 滅菌乳酸飲料短，因此 UHT滅菌乳酸飲料安排略大于活性乳酸飲料。因此確定日產(chǎn)活性乳酸菌飲料為 16 噸，UHT滅菌乳酸飲料為 24 噸，根據(jù)工作強度，每天可分為兩班，班產(chǎn)量為：活性乳酸菌飲料8 噸，UHT 滅菌乳酸飲料 12 噸。并可根據(jù)顧客的多種需求，調(diào)節(jié)這兩種飲料的生產(chǎn)配比。三、每月生產(chǎn)日數(shù)一年之中有 365/7=52 個星期，每個星期放 1 天的假, 春節(jié)放 7 天，國慶、五一等節(jié)日一共放 8 天的時間，則還有 365-52×1-7-8=298 天，則每個月用于生產(chǎn)的時間為298/1225 天。10四、平均產(chǎn)量計算平均每小時產(chǎn)量計算在本設計中，每班工作時間為 7 個小時,則有：每小時產(chǎn)量=班產(chǎn)量（噸）÷有效生產(chǎn)時間（小時）=20( 噸 / 班) ÷ 7（小時）2.86（噸/小時）第三章 原輔料第一節(jié) 飲料用水的水質(zhì)標準及工藝用水的處理一、飲料用水的水質(zhì)標準在我們論述飲料生產(chǎn)技術前首先研究水，主要是為了強調(diào)水對生產(chǎn)飲料的重要性。水是生產(chǎn)各種飲料最重要的原料，它在飲料中起到溶解糖、酸、香料、色素等物質(zhì)的作用。在液體飲料中，水的含量一般為 8090%。水質(zhì)好與否，直接關系到飲料的成品質(zhì)量的優(yōu)劣，水中的硬度或堿度過高都會果汁飲料會產(chǎn)生一些不良的影響：產(chǎn)生沉淀，影響產(chǎn)品的感官品質(zhì)；改變飲料的糖酸比與風味；造成飲料的酸度下降，使微生物容易在飲料中生存。沒有合格的水就不可能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的飲料。因此，原料用水必須符合我國生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749）的規(guī)定 1 （表 2）。表 2 生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749）項目 標準色 色度不超過 15 度，并不呈現(xiàn)其他異色渾濁度 不超過 3 度，特殊情況下不超過 5 度臭和味 不得有異臭、異味感官性狀肉眼可見物 不得含有pH 6.58.5總硬度（以 CaCO 3計） 不超過 450mg/L鐵 不超過 0.3 mg/L錳 不超過 0.1 mg/L銅 不超過 1.0 mg/L鋅 不超過 1.0 mg/L揮發(fā)酚類（以苯酚計） 不超過 0.002 mg/L化學指標陰離子合成洗滌劑 不超過 0.3 mg/L氟化物 不超過 1.0 mg/L氰化物 不超過 0.05 mg/L砷 不超過 0.05 mg/L毒理學指 硒 不超過 0.01 mg/L12汞 不超過 0.001 mg/L鎘 不超過 0.01 mg/L鉻 不超過 0.05 mg/L標鉛 不超過 0.05 mg/L細菌總數(shù) 不超過 100 個/mL大腸菌數(shù) 不超過 3 個/L細菌學指標 游離余氯 在與水接觸 30min 后應不低于 0.3mg/L。集中式給水除出廠水應符合上述要求外，管網(wǎng)末梢水應低于0.005 mg/L總 放射性 0.1Bq/L放射性指標總 放射性 1 Bq/L表 3 飲用水和飲料用水在指標上的差異指標 飲用水 飲料用水濁度/度 3.10%，蛋白質(zhì)2.95%，密度（20/4）1.028，酸度0.162%乳酸度，雜質(zhì)度4×10-6，汞0.01×10-6，六六六、DDT0.1×10-6。感官指標為：乳白色或微黃色，不得含有肉眼可見的異物，不得有紅色、綠色或其他異色。不能有苦、咸、澀的滋味飼料、青貯、霉等其他異常氣味。以上指標不分級，分級的指標如表 12（兩個指標中采用一個，不能重復） 2。表 12 生牛乳收購分級標準分級 平皿細菌總數(shù)分級指標/（萬個/ml）美藍褪色時間分級指標分級 平皿細菌總數(shù)分級指標/（萬個/ml）美藍褪色時間分級指標 50 4h 200 1.5h 100 2.5h 400 40min（二）乳凈化以真空采乳器采集的生乳雜質(zhì)較少，但還會有一定的體細胞；以手工采得的生乳就可能混有固體雜質(zhì)。生乳在收奶站經(jīng)簡單的濾網(wǎng)和紗布過濾，在乳品廠得到機械凈化。雙聯(lián)過濾器的不、內(nèi)膽中二層金屬套管，上面布滿直徑 0.5mm 的小孔，其特點是過濾能力大，能夠連續(xù)化生產(chǎn)。過濾時應注意進出口的壓差保持在 68.6kPa 以內(nèi)，壓差過大會使雜質(zhì)透過綠濾孔污染奶源。碟片式離心凈乳機可以顯著提高凈化效果，它不但能去除灰塵、沙土等雜質(zhì)，還能將乳腺體細胞和某些微生物除去。凈化后的乳被冷卻到 23貯存待用。（三）乳的標準化標準化是在加工前將生乳的脂肪和非脂乳固體含量恒定化的操作。由于獨牛的品種、飼養(yǎng)地區(qū)、季節(jié)、飼料種類以及乳牛個體等因素的不同，原料乳的成分會有很多差異，而產(chǎn)品質(zhì)量標準是恒定的，不會隨原料的批次而波動，因此，需要對原料成分隨時進行調(diào)整。因乳脂肪很容易從乳漿中離心分離，因此實際操作中，往往先將原乳的脂肪離心脫除，然后再定量加入。乳脂量不足需加稀奶油，乳脂過高可加脫脂乳。（四）預熱和均質(zhì)牛乳均質(zhì)的條件是：溫度 5860，第一階段的壓力 17.719.6MPa。溫度對均質(zhì)效果影響很大，低溫時乳脂肪呈固態(tài)或塑態(tài)，不但不易破碎，而且有時會使脂肪球變成奶油粒，因此，牛乳早均質(zhì)前必須預熱到適當?shù)臏囟?。?jīng)過第一階段壓力均質(zhì)后，密集的小脂肪滴有重新凝聚的趨勢，需要第二段低壓沖擊，使其重新分散，而小脂肪滴有時間重新分配脂肪球膜。均質(zhì)牛乳的色澤更白，風味更突出，更容易產(chǎn)生日照氣味，對脂肪酶的敏感性也更高，因此，均質(zhì)后應立即殺菌。（五）殺菌和冷卻殺菌的目的是殺死乳中所有病原微生物、部分非病原微生物及鈍化酶活性。本設計中采用先進的超高溫瞬時滅菌法（UHT），在 135150經(jīng) 0.52s 加熱后迅速降溫。殺菌后應盡快冷卻，以防止蛋白質(zhì)變性、脂肪球膜破裂、維生素損失、蒸煮味產(chǎn)生及褐變等不兩后果的發(fā)生。（六）發(fā)酵發(fā)酵溫度一般采用 4142，在溫度控制不易掌握時，也可控制在 4043。全部發(fā)酵時間一般是 3h 左右，長者可達 56h。發(fā)酵終點的時間范圍比較窄，它是指從接近發(fā)酵終點起到開始超過發(fā)酵終點止的這段時間。如果發(fā)酵終點確定得過早，則酸乳組織軟嫩，風味差；過晚則酸度乳清析出過多，風味也差 8。（七）灌裝對不同的包裝材料、不同的包藏條件，灌裝的條件也不同。對無菌灌裝系統(tǒng)需要有無菌灌裝空間，在異地制造的包裝材料需要經(jīng)過雙氧水與熱處理，達到無菌后使用；在灌裝現(xiàn)場高溫成型的包裝材料則無需再滅菌。需冷藏的產(chǎn)品的灌裝條件要求相對較低，但灌裝空間和包裝材料也需要經(jīng)過嚴格的殺菌后才能使用。產(chǎn)品在出廠前必須經(jīng)過檢驗，達到國標或企標后方能出廠，對需冷藏的產(chǎn)品，在運輸和銷售過程中還必須配備冷藏鏈。20第五章 物料計算物料計算包括產(chǎn)品原輔材料和包裝材料的計算，通過物料計算可以確定各種主要物料的采購量，運輸量及倉庫儲存量，并對生產(chǎn)過程中所需的設備類型，勞動定員及包裝材料等需要提供計算依據(jù)。計算時以“班” 產(chǎn)量為基準。本設計主要生產(chǎn)活性乳酸菌飲料和 UHT 滅菌乳酸飲料，班產(chǎn)活性乳酸菌飲料 8 噸，UHT 滅菌乳酸飲料 12 噸,以下是對這良種產(chǎn)品所作的物料計算.其原輔材料及包裝材料計算分別如下面所述：一、產(chǎn)品配方1000L 乳酸菌飲料配方見表 13：表 13 1000L 乳酸菌飲料的配方原輔料 用量 原輔料 用量酸乳 300kg 45%的乳酸 1kg白砂糖 100kg 香精 1.5kg果膠果汁4 kg60kg水 533.5kg二、原輔材料消耗量及用量（一）原輔料需求：由配方得:按食品行業(yè)中的飲料廠,其成品率為 97%，因此每班實際投料量為:20/97%=20.62(噸) ， 則每班所需各原輔料為：原料乳為： 20.62 × 30% =6.186 (噸)白砂糖為： 20.62 × 10% = 2.062 (噸)果膠為： 20.62× 0.4% =0.08248 (噸)果汁為： 20.62 × 6% = 1.2372 (噸)乳酸為： 20.62×0.1%=0.02062（噸）香精為： 20.62×0.15%=0.03093（噸）水為： 20.62 × 53.35% = 11.00077 (噸)（二）塑料杯裝 200ml 的損失率為 0.05則塑料杯 8t×1000/0.2L/0.999540020 個（三）利樂包裝 250ml 的損失率為 0.05%則利樂包裝盒 12t×1000/0.2L/0.999560030 個（四）紙箱無損失，紙箱規(guī)格為 24 杯（盒）/箱則需紙箱（40020+60030）/24=4169 個各物料計算結果一覽表 14 如下所示：表 14 每班實際原料使用量原輔料 用量 原輔料 用量原料乳 6.186 噸 45%的乳酸 0.02062 噸白砂糖 2.062 噸 香精 0.03093 噸果膠果汁水0.08248 噸1.2372 噸11.00077 噸塑料杯利樂盒紙箱40020 個60030 個4169 個22第六章 設備選型及主要設備的工藝計算第一節(jié) 設備選型及論證一、設備選型原則設備選型是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵和體現(xiàn)生產(chǎn)水平的標準，也是工藝布置的基礎，并且是動力配電、水、汽用量計算提供依據(jù)。在選擇設備時，要按照下列原則進行。（一）、選設備必須滿足工藝要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量。（二）、設備的先進性與機械化程度就根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模大小加以決定。（三）、所選設備應能充分利用原料，耗能少，效率高，體積小，操作方便，勞動強度低，且應考慮一機多用。（四）、符合產(chǎn)品衛(wèi)生要求，易清洗拆裝，與食品接觸的材料要耐腐蝕。設備結構合理，材料性能適應性強 9。二、設備選型（一）、水處理設備水處理的工藝流程為：自來水水池多介質(zhì)過濾器活性炭過濾器軟化器儲水罐(軟化水)精密過濾器反滲透凈水設備儲水罐(RO 水)。在本設計中，用水量最多為 10.67 噸/班，每個班生產(chǎn)時水損失率為 3%，所以用水為 10.67/（97%）=11 噸/班，每班 7h，則 11/7=1.57T/h，設備處理水量只要大于等于1.57T/h，就能滿足生產(chǎn)要求。以此為依據(jù)，所選設備如下：根據(jù)水處理的工藝流程用到的設備列如下：1、多介質(zhì)過濾器型號 外 形 尺 寸（ mm） 功 率 kW 產(chǎn) 水 量 價格 生產(chǎn)廠家TLJ_0240 400×1800 2.0 2T/h 2.1萬 北 京 特 麗 潔 公 司本設備主要利用一種或幾種過濾介質(zhì)，在一定壓力下，使水通過該介質(zhì)，去除水中懸浮物機械雜質(zhì)，起到降低出水濁度，過濾的介質(zhì)常有錳砂、石英砂、無煤、活性碳等，這些介質(zhì)可有效的除去水中的鐵、錳、混合物及膠體等混合物。它廣泛應用于藥等行業(yè)中的源水的初及凈化處理，可使水透明，飲用甘醇。它具有設備占地面積小、操作維護簡便、容污量大，可以反沖洗，選用優(yōu)質(zhì)不銹鋼制造，符合食品衛(wèi)生要求。該設備使用一臺。 2、TLJ 系列活性炭過濾器型號 外 形 尺 寸（ mm） 功 率 kW 產(chǎn) 水 量 價格 生產(chǎn)廠家TLJ_0240 400x1800 1.5 2T/h 1.2萬 北 京 特 麗 潔 公 司本設備適用于飲料用水的凈化處理，活性炭過濾器利用活性炭的吸咐性能去除液體中的雜質(zhì)使液體得到凈化，其吸附能力體現(xiàn)在以下幾方面：（1）、能吸附水中的有機物、膠體微粒、微生物。（2）、可吸附氯、氨、溴、碘等非金屬物質(zhì)。（3）、可吸附金屬離子，如銀、砷、釵、六價鉻、汞銻、錫等離子。（4）、可有效去除色度和氣味及制藥工業(yè)除去水中熱源，延長交換樹脂的使用壽命。3、全自動軟水器型號 生產(chǎn)能力 外型尺寸（mm） 功率 價格 生產(chǎn)廠家BRC-1 3T/h 420×340×870 0.5kw 3 萬元 特麗潔公司全自動軟化水設備應用離子交換原理，去除水中鈣、鎂等結垢離子，使得水質(zhì)軟化。為反滲透做好準備。該設備使用一臺。4、精密過濾器型號 生產(chǎn)能力 外型尺寸（mm）功率 價格 生產(chǎn)廠家WSF5-10 2.5t/h 200×400 1.5kw 2 萬元 上海萬森水處理有限公司過濾器以不銹鋼、有機玻璃、PVC 等材質(zhì)做外殼配裝各種濾材（濾布、濾片、燒結濾管、蜂房濾芯、微孔濾芯及多功能濾芯）。選用不同濾材達到不同的過濾效能。主要應用范圍：（1）、純水、瓶裝水的精濾、各種工業(yè)用水的澄清處理。（2）、各種化工溶液和提純。（3）、多功能濾芯可去除鐵錳及多種有害金屬及細菌、病菌、有機物、余氯等雜質(zhì)。截流 0.1 微米以上微細顆粒。最大工作壓力 0.4MPa、最大壓差：0.25MPa，該設備使用一臺。5、反滲透凈水設備型號 外 形 尺 寸 （ mm） 功 率 kW 產(chǎn) 水 量 價格 生產(chǎn)廠家RHCRO-2 1100×1300×1800 4.4 2.00T/h 2 4萬 江陰市仁惠澄環(huán)保設 備廠反滲透技術是近二十年來新興的高新技術，它利用逆滲透原理，采用具有高度選擇透過性的反滲透膜，使水中無機鹽和硬度離子以及有機物、細菌等去除，去除24率達到 9798%，因此它具備操作簡單、能耗低、無污染等優(yōu)點，現(xiàn)已被廣泛適用于醫(yī)藥、飲用水等行業(yè)。該設備使用一臺 8。6、儲存器型號 外 形 尺 寸 （ mm） 凈 重 容量 價格 生產(chǎn)廠家RZ-WG01 1400×2100 130kg 800L×3 3.0 萬 上海前衛(wèi)機械廠此設備用兩個 ，一個用于軟水的儲存，另一個用于 RO 水的儲存。容量為 2400L，滿足生產(chǎn)的需要。該設備使用兩臺。（二）、飲料生產(chǎn)所用設備本設計中每班有 7 個小時，每班分成 7 次生產(chǎn)，則每小時須處理原料乳量為6t/7=0.86t/h，到調(diào)配之前所用到的設備只要處理能力達到 0.86t/h，容積只要能達到860L,就能滿足生產(chǎn)要求，經(jīng)過論證與選擇，所選原料預處理設備如下：1、CIP 清洗系統(tǒng)型號 生產(chǎn)能力 外型尺寸 （mm） 功率 價格 生產(chǎn)廠家CIP-A 800L×3 3300×1500×1700 2.2kw 55 萬元 上海沃迪科技有限公 司就地清洗系統(tǒng)（CIP）適用于乳品、飲料、啤酒、制藥生產(chǎn)線的設備及管路班前、班后清洗消毒，以保證嚴格的衛(wèi)生要求。就地清洗系統(tǒng)（CIP）設備一般由清洗液儲罐、送液泵、管路及管件、清洗頭、回液泵、程序控制裝置聯(lián)同待清洗的設備組成一個清洗循環(huán)系統(tǒng)。具有工作效率高、清洗效果可靠重現(xiàn)性好，操作過程均在密閉的管路內(nèi)進行衛(wèi)生要求高，操作方便、降低工人的勞動強度等 10。 2、物料泵型號 生產(chǎn)能力 揚程 功率 價格 生產(chǎn)廠家NPY 2t/h 4m 0.55 kW 0.15 萬元 上海巨一泵業(yè)制 造有限公司本設計要求每小時處理量為 860kg（一個班為 7 小時）,而所選設備的生產(chǎn)能力為2m3/h,滿足生產(chǎn)需要。3、板式換熱器型號 生產(chǎn)能力 外型尺寸（mm） 功率(kW) 價格 生產(chǎn)廠家BP2-J-4 3-3.2t/h 1007×1200×2000 5.25 2.6 萬元 上海新中冷暖設備有限公司本設計要求每小時處理量為 2.86kg（一個班為 7 小時）,而所選設備的生產(chǎn)能力為3-3.2t/h,滿足生產(chǎn)需要。4、直冷式貯奶罐 型號 體積 外型尺寸（mm） 功率(kW) 價格(萬元) 生產(chǎn)廠家LTZL-1B 8000L 2800×1150×1600 1.1 1.2 溫州市龍灣孔氏機械 有限公司本設計要求一天 2 個班，每班班產(chǎn) 20 噸，這樣一天要 12 噸的原料乳，而所選設備的體積為 8 噸，只要 1 臺就可以滿足生產(chǎn)需要。5、脫氣機的選型型號 生產(chǎn)能力 t/h 功率 KW 外形尺寸（mm） 生產(chǎn)廠 單價萬元ZGQ-3 3 2.2 1175×780×2360 江蘇白熊機械集團 公司 1.5在均質(zhì)前經(jīng)過脫氣處理可以明顯提高均質(zhì)質(zhì)量。脫氣主要是除去乳品中含有的氧氣。兩臺脫氣機才可以滿足生產(chǎn)要求，因此要購置兩臺脫氣機。6、均質(zhì)機型號 最大流量 外型尺寸（mm） 功率 價格 生產(chǎn)廠家SRH1000-35/45 3t/h 1200×800×1300 15kw 3.8 萬元 上海申鹿均質(zhì)機 有限公司均質(zhì)的目的是使物料在擠壓后,強沖擊與失壓膨脹的作用,使物料得到充分細化和混合,本設計所需均勻壓力為 20-30 Mpa,此設備的最大工作壓力為 70 Mpa 大于工藝要求,其生產(chǎn)能力為 1t/h 滿足生產(chǎn)要求,工作效率高,滿足班產(chǎn)生產(chǎn)要求。7、UHT 殺菌器型號 生產(chǎn)能力 （t/h） 外型尺寸（mm） 功率（k/W）價格(萬元) 生產(chǎn)廠家SJ-20 1-5 1314×925×1650 2.2 15 張家港市家州機 械有限公司 本設備主要用于鮮奶、果汁、飲料、酒類、豆?jié){、中藥等流體料的殺菌。需要2 臺8、發(fā)酵罐型號公稱容積(m3)外型尺寸（mm）攪拌軸功率(kW)攪拌軸轉(zhuǎn)速(r.p.m ) 生產(chǎn)廠家SBFG-B 5 1400×3200 7 180220 成都生保本設計是班產(chǎn) 20 噸，因為每班發(fā)酵要 46 個小時，一天 2 班，所以根據(jù)生產(chǎn)的要求選 2 個發(fā)酵罐。9、高速攪拌缸26型號 生產(chǎn)能力 外型尺寸 （mm） 功率 價格 生產(chǎn)廠家1.5t/h 1610×1250 7.5 kW 3 萬元 上海嘉迪機械有限公司高速配料罐，采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼制造，3600 清洗頭，聚胺脂發(fā)泡工藝保溫，有開啟式和封閉式等多種結構，可實現(xiàn)冷配料，顯著的提高生產(chǎn)效率、降低能耗。使用本設備的高剪切和強烈攪拌，可冷配料、快速加酸酸化，節(jié)約能源、避免酪蛋白沉淀。10、緩沖罐型號 公稱容積(m 3) 外型尺寸 （mm） 重量（kg） 價格(萬元) 生產(chǎn)廠家CYG-4000 4 1600×2500 1060 0.9 鎮(zhèn)江豐澤生物工 程設備制造廠本設計用的平衡罐主要是用做緩沖的作用，因為整個生產(chǎn)線是連續(xù)的，平衡罐的容積為 4 噸，班產(chǎn) 20 噸，所以一臺就能滿足生產(chǎn)要求。11、全自動鏈條式灌裝封口機型號 生產(chǎn)能力杯 （盒）/h 外型尺寸 （mm） 重量（kg） 功率 kW價格（萬元）生產(chǎn)廠家SLA-230 5800 2300×620×1650 500 2 21 上海迪創(chuàng)包裝機 械有限公司該設備具有以下特點（1）、自動化高速生產(chǎn)設備。（2）、采用進口高級電、氣原件，故障率低，機械穩(wěn)定耐用。（3）、本機可選配自動落料、自動落杯、自動裝填、打印系統(tǒng)，為單一分離系統(tǒng)，可依生產(chǎn)要求配套。（4）、機械結構采用不銹鋼、鋁合金，防銹處理，達到食品衛(wèi)生要求。（5）、熱封、模切一次完成，能滿足各種不同產(chǎn)品封口要求。（6）、一流的外觀設計、一流的品質(zhì)保證。本機用于對塑料杯、盒、瓶填料，相應材質(zhì)復合膜封口制品的生產(chǎn)。如：果凍、果汁、牛奶、乳酸飲料、快餐食品、粒粒橙、果醬等物料的填充及封口?？蛇m應于不同粘度的液、漿的充填物，可適應于不同規(guī)格的包裝容器 。12、調(diào)配罐型號 處理能力 外型尺寸（mm） 功率 價格 生產(chǎn)廠家BP9G6 3000L 800×1200×1300 0.75kw 1.32 萬元 萊州市龍達化工機械廠該設備按量泵入定量原料,并不斷的攪拌,使成分混合均勻,其容量為 3000L,滿足本生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)要求。所以只需要 1 臺。13、磚型紙盒包裝機型號 生產(chǎn)能力杯 （盒）/h 外型尺寸 （mm） 功率 kW價格（萬元）生產(chǎn)廠家BP250 5000 6400×1000×2200 8 30南京眩晟包裝機械有限公司本機具有可靠的衛(wèi)生安全措施,灌裝,封口都在無菌的狀態(tài)下進行,確保經(jīng)過 UHT殺菌的飲品包裝安全。臥式機型設計,確保包裝機占地面積小,操作方便，先進的超聲波封口技術使得紙盒封合性更加可靠第二節(jié) 設備一覽表序號 設備名稱 型號 規(guī)格效能功率（KW）數(shù)量單價（萬元）1 多介質(zhì)過濾器 TLJ_0240 2T/h 2.0 1 2.12 TLJ 系列活性炭過濾器 TLJ_0240 2T/h 1.5 1 1.23 全自動軟水器 BRC-1 3T/h 0.5 1 34 精密過濾器 WSF5-10 2.5T/h 1.5 1 25 反滲透凈水設備 RHCRO-2 2.00T/h 4.4 1 2.46 儲存器 RZ-WG01 800L×3 2 3.07 CIP 清洗系統(tǒng) CIP-A 800L×3 2.2 1 558 離心凈乳機 MRPX418 5T/h 5.5 1 129 標準化設備 Alfast212 5T/h 7010 物料泵 NPY 2T/h 0.55 4 0.1511 板式換熱器 BP2-J-4 2.03.2T/h 5.25 2 2.612 直冷式貯奶罐 LTZL-1B 8000L 1.1 1 1013 真空脫氣機 ZGQ-3 3T/h 2.2 2 1.514 均質(zhì)機 SRH1000-35/45 3T/h 15 2 3.815 UHT 滅菌器 UHT-25/90 1-5T/h 2.2 2 1516 發(fā)酵罐 SBFG-B 5T 7 2 517 調(diào)配罐 BP9G6 3000L 0.75 1 1.3218 高速拌料缸 1500L/h 7.5 2 319 緩沖罐 CYG-4000 4000L 0.75 1 0.920 全自動鏈式灌裝封口機 SLA-230 5800 杯/h 2 1 2321 磚型紙盒包裝機 BP250 5000 盒/h 8 1 32.928設備總功率 111.05KW設備總成本 274.42 萬元第七章 勞動力定員勞動定員依據(jù)生產(chǎn)需要安排如下表 15：表 15 勞動力定員崗位 人數(shù) 崗位 人數(shù)原料乳驗收 2 裝箱 2凈乳 1 化驗 1殺菌 1 清洗 4配料 1 機修 1均質(zhì) 2 電工 1發(fā)酵 4 技術人員 1灌裝 4 管理人員 1員工人數(shù)統(tǒng)計：員工 26 人/班，員工執(zhí)行 2 班輪流上班制。所以全廠車間工人人數(shù)為 26×2=52 人。第八章 水、電、汽的消耗量的計算以下水、電、汽的耗量按班來計算，計算結果如下：一、耗水量計算（按班生產(chǎn)計算）（一）生產(chǎn)耗水：按生產(chǎn)班生產(chǎn)最大用水量 10.67 噸算（用 RO 水）按產(chǎn)品配方計算，估計損失為 3%，每班成品用水量為 11 噸，而這些都是去離子水,而生產(chǎn)去離子水的反滲透凈水設備水利用率僅為 60% ,則需要自來水:11/60%=18.33 噸。1、CIP 清洗設備用水每天清洗設備兩次(水是 RO),都是用 CIP 自動清洗,每次清洗耗水量按產(chǎn)量的 50%算,11×50%=5.5T , 生產(chǎn)去離子水的反滲透凈水設備水利用率僅為 60%,所以用自來水的量為: 5.5/60%=9.17 噸；2、UHT 系統(tǒng)用水量為 2.5 噸/小時；3、洗罐用水量為 1.5 噸/小時；4、冷卻隧道用水量為 10 噸/小時；（一天生產(chǎn)中可循環(huán)使用）；5、清洗地面用水用反滲透凈水設備所產(chǎn)生的剩水清洗即可；車間班產(chǎn)總用水量為：18.33+9.17+（2.5+1.5）×7+10=65.5 噸/班。（二）生活用水因為每人每天生活最大小時用水量約需 70kg，因此生活最大班用水量最大班人數(shù)×70/1000×每班小時數(shù)（m3/h）26×70/1000×712.74t（三）消防用水量消防用水量，由于食品工廠的生產(chǎn)用水量一般都比較大，在計算全廠總水量時，可以不納入計算，如發(fā)生火警，可調(diào)整生產(chǎn)、生活用水加以解決。則全廠用水量：65.5+12.74=78.24（噸/班）。二、耗氣用量的計算生產(chǎn)車間耗汽量估算1.UHT 耗汽量：0.15kg/L×20t=3t302.CIP 耗汽量與生產(chǎn)耗汽量相當,本設計取 3t/班所以每班用的汽量為 3+3=6 噸/班三、耗電量計算1、由“設備一覽表”可得：生產(chǎn)車間設備總耗電量為 111.05kw/h；2、照明耗電量：班產(chǎn)照明耗電量約為 1.2 kw/h。所以車間班產(chǎn)耗電量為（111.05+1.2）×7=785.75（kw/班）。