年产20万吨酸乳生产车间设计毕业设计(编辑修改稿)

年产20万吨酸乳生产车间设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

........................................... 12 原辅材料的耗算 .............................................................................................................. 13 5 热量衡算及相关设备选型 ...................................................................................................... 14 热交换设备类型的确定 ...................................................................................................... 14 热量衡算过程的说明 .......................................................................................................... 15 原料乳标准化阶段 ............................................................................................................. 16 预热杀菌、均质、高温灭菌阶段 ........................................................................................ 16 发酵后混料、均质阶 段 ...................................................................................................... 18 6 总 结 .................................................................................................................................. 19 参考文献 ................................................................................................................................. 19 谢 辞 ........................................................................................................................................ 20 附录 ................................................................................................................. 错误 !未定义书签。 1 1 前言 酸乳（ yoghurt） 酸乳（酸奶），即在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳粉）的乳中（杀菌乳或浓缩乳），由于保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的作用进行乳酸发酵而制成的凝乳状制品，成品中必须含有大量的、相应的活性微生物 [1]。 酸乳可分为凝固型酸乳和搅拌型酸乳两类。 酸乳具有其独特的营养价值：酸乳中的蛋白质更易被机体合成细胞时所利用，具有更好的生化可利用性；含有更多的易于吸收的钙质和丰富的维生素；同时，酸乳可减轻 “乳糖不耐受症 ”、调节人体肠道中的微生物菌群平衡、有效降低胆固醇水平以及预防白内障的形成等。 酸乳的分类 按成品 的组织状态分类 搅拌型酸奶（ Stirred yoghurt） 搅拌型酸乳是指将果酱待辅料与发酵结束后得到的酸奶凝胶体进行搅拌混合均匀，然后装入杯或其他容器内，再经冷却后熟而得到的酸奶制品。 凝固型酸奶（ Set yoghurt） 其发酵过程在包装容器中进行，从而使成品因发酵而保留其凝乳状态。 按成分分类（ GB19302 2020） 发酵乳（ fermented milk） 以生牛（羊）乳或乳粉为原料，经杀菌、发酵后制成的 pH 值降低的产品。 酸乳（ yoghurt） 一生牛（羊）乳或乳粉为原料，经杀菌、接种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌（德氏乳杆菌保加利亚亚种）发酵制成的产品。 风味酸乳（ flavored yoghurt） 以 80%以上生牛（羊）乳或乳粉为原料，添加其他原料，经杀菌、接种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌（德氏乳杆菌保加利亚亚种）发酵前或后添加或不添加食品添加剂、营养强化剂、果蔬、谷物等制成的产品。 按发酵作用的特点分类 乳酸发酵（酸性发酵乳） 利用乳酸菌进行发酵，分解乳糖产生乳酸，并赋予酸乳独特风味 2 酒精发酵（醇性发酵乳） 利用乳酸菌和酵母菌共同发酵，代谢产物既有乳酸又有乙醇，具有显著的乙醇风味，亦称乳酒。 酸乳的作用 克服乳糖不耐症 有一部分人群对各种鲜奶中的乳糖酶有过敏症，但是饮用酸乳可以克服此不耐症，因为酸乳中的乳糖酶在发酵中被分解。 酸乳可延长寿命 科学家用小白鼠做实验发现，喂食基础饲料混合酸乳的那组小白鼠寿命明显比只喂食基础饲料的那组的长。 而且发现喂食基础饲料混合酸乳的那组小白鼠感染肺炎等病症的几率也明显减少。 酸乳使人年轻 因为酸乳中富含钙和一定量的维生素（维生素 A、维生素 B2 等），钙有利于牙齿骨骼的生长，而维生素 A 和维生素 B2 都有益于眼睛，达到明目的效果，酸乳中还有丰富的氨基酸，这也是有益于人体的，使人 活的越来越年轻，还有酸乳能改善消化功能 [2]，防止便秘，抑制有害物质如酚、吲哚及胺类化合物在肠道内产生和积累，因此能防止细胞老化，使人年轻。 酸乳的发展与前景 饮用酸乳在我国有着悠久的历史，特别是边陲的少数民族最尾青睐酸乳。 但酸乳作为现代食品以工业化的模式迅速发展则是从 1996 年开始的。 目前全国大中城市中酸乳消费量增长明显，消费者饮用酸乳的习惯在逐步得到强化，各乳品企业都把发展酸乳作为自己企业新的利润增长点。 虽然消费者对酸奶的认识程度逐渐在加深，但目前的主要消费人群依然是儿童、青少年、女士以及病患者为主，随着消费水平的提高、消费习惯的改变、国家的倡导、企业的宣传，消费群体会每年大幅度扩大。 1997~2020 年，中国酸乳产量从 7 万吨增长到 万吨，增长了 倍。 城镇居民的人均酸乳消费从 千克增长到 千克，增长了 倍。 过去 10 年来，虽然国内乳制品市场风云变化，几经展转，但仍然保持较快的发展速度。 根据 BOABC 估算，2020 年，中国酸乳产量达到 400 万吨，较 2020 年增长 倍，城镇居民人均酸乳消 3 费达到 千克，较 2020 年增长了 倍。 目前中国农村酸乳市场几乎是空白，城镇居民的消费水平也显著落后于发达国家市场，不仅如此，中国的酸乳产品虽然大大突破原来的单一形式，但真正意义上的附加值较高的酸乳产品比例还很小，中国酸乳市场具有巨大的发展空间。 过去的 15 年，中国酸乳生产整体呈现快速增长态势，由 1997 年的 70 千吨快速增长到 2020 年的 2679 千吨，产量增长了 倍，年均增长率达到 %。 从 2020 年的情况来看，就大区而言，华北和华东是中国主要的酸乳生产地区 ，合计产量占全国总产量的 %，其次是东北，其产量大致占全国的 %，西北、西南和中南地区分别占全国的 %、 %和 %。 就省区而言， 2020 年，内蒙古是中国最大的酸奶产区，其产量占全国的 %，其次是上海、江苏和山东，分别占全国的 %、%和 %。 其他重要的酸奶生产省区包括河北、陕西、黑龙江和四川。 中国居民的酸乳消费有很大的差异，总体来说，农村居民的消费显著低于城镇，农村市场的酸乳容量大致仅占全国的 1/10，人均消费水平不到城镇居民的 1/8。 2020 年，全国城镇居民人均酸乳消费量为 千克，农村居民酸乳人均消费量不足 千克。 酸乳是中国盈利率最高的液体乳类，目前整个行业平均毛利率达到 35~50%，渠道费用大约 20~30%，净利润率高达 10~15%，虽然盈利水平因企业不同以及产品档次的不同有较大的差异。 一般来说，基础性的酸乳产品，袋装原味酸乳，毛利率也有 35%，高端酸乳毛利率高达 50%以上 ①。 2 设计 设计方案 产品方案 根据各种配套设备的生产能力及综合未来酸乳市场的发展，本设计为年产酸乳 20万吨，其中搅拌型酸乳年产量为 万吨，凝固型酸乳为 万吨，因为搅拌型酸乳适合长途运输，可销售到其他城市，而凝固型酸乳并不适合长途运输，所以设计搅拌型酸乳产量大于凝固型酸乳。 全年生产方案及规划见表。 表 酸乳的品种及产量设计表 （ 单位： t） ② 名称 年产量 月产量 日产量 搅拌型酸乳 155000 15500 516 凝固型酸乳 45000 4500 150 ① 2020 年中国酸乳产品市场研究报告 ② 每年按 10个月计算，每个月按 30天计算 4 生产车间结构 根据酸乳生产工艺要求，需以下建筑物或构筑物：主生产车间、原、辅材料库、水处理间、冷库、空压机房、化验室、更衣室、内外包装仓库。 产品和产量的确定 根据从优化工艺迎合未来市场需求以及合理探究酸乳厂车间配置上来看，本设计选择年产量为 20 万吨酸乳的生产规模，产品的产量及包装设计情况见表 ， 其中一年按10 个月计算，每月按 30 天计算。 表 酸乳的产量及包装设计表 名称 规格 产量 包装方式 凝固型酸乳 350g/瓶； 32 瓶 /框 35000 吨 塑料瓶包装 200g/瓶； 32 瓶 /框 20200 吨 塑料瓶包装 搅拌型酸乳 250g/包； 24 包 /箱 80000 吨 小房型纸盒包装 500g/包； 12 包 /箱 65000 吨 小房型纸盒包装 工艺流程确定 搅拌型酸乳的工艺流程 由于搅拌型酸乳的生产工艺已经非常成熟，加上由于本设计产量较大，不需改动其成熟的生产工艺，本设计的生产工艺流程如图 简略所示 [3]。 原 料 乳 净 化配 料（ 添 加 糖 等 ）标 准 化预 热（ 5 0 ～ 6 0 ℃ ）均 质杀 菌（ 9 5 ℃ 5 m i n ）冷 却（ 4 2 ℃ ）添 加 发 酵 剂（ 3 % 接 种 量 ）发 酵（ 4 2 ℃ ， 4 h ）搅 拌（ 添 加 香 料 ）冷 却（ 2 0 ～ 2 5 ℃ ）灌 装 入 库 冷 藏 成 品 图 搅拌型酸乳生产工艺流程简略图 5 凝固型酸乳的工艺流程 凝固型酸乳生产工艺亦非常成熟，加上由于本设计产量较大，不需要改动其成熟的生产工艺，本设计的生产工艺流程如图 简略所示。 原 料 乳 净 化配 料（ 添 加 糖 等 ）标 准 化预 热（ 5 0 ～ 6 0 ℃ ）均 质杀 菌（ 9 5 ℃ 5 m i n ）冷 却（ 4 2 ℃ ）添 加 香 料添 加 发 酵 剂（ 3 % 接 种 量 ）灌 装 培 养 发 酵 冷 却 入 库 冷 藏 成 品 图 凝固型酸乳生产工艺流程简略图 工艺论证和说明 原料乳的要求及检验 制造高品质的酸乳，必须选用同样高品质的原料乳，而且必须经过严格的验收，验收时必须根据国标 GB193012020 对原料乳进行各方面的测试（包括嗅觉、味觉、外观、尘埃、温度、酒精、酸度、比重、脂肪含量、蛋白质含量、全乳固体含量、菌落总数等）。 表 原料乳检验要求表 项目 限量 依据 备注 菌落总数 ≤2106 [CFU/g(mL)][4] GB193012020 铅含量 [5] GB27622020 以 Pb计 汞含量 砷含量 铬含量 亚硝酸盐 黄曲霉毒素 [6] GB27612020 原料乳的净化 牛乳中常含有杂质，因此须进行净化，目前大多采用离心和过滤净化，在去除杂质的同时减少微生物的数量。 6 一般采用离心乳机进行净化，离心净乳就是利用牛乳在分离钵内受强大的离心力，将大量的机械杂质留在分离钵内壁上，最后使得牛乳被净化。 原料乳的净化包含：粗滤、奶油分离、净乳三大步骤，大型乳品厂也采用三用分离机（奶油分离、净乳、标准化）来净乳，三用机应设在粗滤之后，冷却之前。 原料乳的标准化 由于本设计产量比较大，所以会大量地向周边收购原料乳，而不同地域、不同的奶牛品种、不同的季节、不同的饲养管理都会导致原料乳各项指标不一样，为了使我们出厂成品的品质高且一致，我们需要对原料乳进行标准化，使其符合我们的标准。 例如，含脂较低时，我们需要向其加入稀奶油去。