第3章食品工厂工艺设计

第3章食品工厂工艺设计内容摘要：

耗水量 消毒奶 ～ 8～ 10 奶油 ～ 28～ 49 全脂奶粉 10～ 15 130～ 150 干酪素 40～ 55 380～ 400 全脂甜奶粉 9～ 12 100～ 120 乳粉 40～ 45 40～ 50 甜炼乳 ～ 45～ 60 第 3章 食品工厂工艺设计 按主要设备的用水量来估算 有些设备的用水量较大，在安排管路系统时，要考虑到它们在生产车间的分布情况。 对用水压力要求较高，用水量大而集中的地方，应单独接入主干管路。 水用量的计算 第 3章 食品工厂工艺设计 按食品工厂规模来估算 供水能力一个食品工厂要设置多大的给水能力，主要是根据生产规模，特别是班产量的大小而定。 用水量与产量有一定的比例关系，但不一定成正比。 班产量越大，单位产品耗水量相应越低。 给水能力因而可相应减低。 水用量的计算 第 3章 食品工厂工艺设计 水用量的计算 成品类别 班产量（ t／班） 建议给水能力（ t／ h） 备 注 肉禽水产类罐头 4～ 6 8～ 10 15～ 20 40～ 50 70～ 90 120～ 150 不包括速冻冷藏 果蔬类 4～ 6 10～ 15 25～ 40 50～ 70 120～ 150 200～ 250 蕃茄酱例外 奶粉、甜炼乳、奶油 5 10 15 15～ 20 28～ 30 57～ 60 消毒奶、酸奶、 冰淇淋、奶油干酪素、乳糖 5 10 50 10～ 15 18～ 25 70～ 90 第 3章 食品工厂工艺设计 方法二： “ 单位产品耗水量定额 ” 来计算 对于规模较大的食品工厂，在进行水用量计算；时必须采用计算的方法，保证用水量的准确性。 方法和步骤如下： 要充分了解水用量计算的目的要求，从而采用适当的计算方法。 例如，要做一个生产过程设计，当然就要对整个过程和其中的每个设备做详细的用水量计算，计算项目要全面、细致，以便为后一步设备计算提供可靠依据。 水用量的计算 第 3章 食品工厂工艺设计 绘出用水量计算流程示意图。 为了使研究的问题形象化和具体化，使计算的目的正确、明了，通常使用框图显示所研究的系统。 图形表达的内容应准确、详细。 收集设计基础数据。 需收集的数据资料一般应包括：生产规模 ， 年生产天数 ， 原料 、辅料和产品的规格 、 组成及质量等。 确定工艺指标及消耗定额等。 设计所需的工艺指标、原材料消耗定额及其他经验数据，根据所用的生产方法、工艺流程和设备，对照同类生产工厂的实际水平来确定，这必须是先进而又可行的。 水用量的计算 第 3章 食品工厂工艺设计 选定计算基准。 计算基准是工艺计算的出发点；选择正确 ， 能使计算结果正确 ， 而且可使计算结果大为简化。 因此 ， 应该根据生产过程特点 ， 选定统一的基准。 在工业上 ，常有的基准有： （ 1）以单位时间产品或单位时间原料为计算基准。 （ 2）以单位重量、单位体积或单位摩尔的产品或原料为计算基准。 如肉制品生产用水量计算，可以以１００ kg原料来计算。 （ 3）以加入设备的一批物料量为计算基准 ，如啤酒生产就可以用投入糖化锅、发酵罐的每批次用水量为计算基准。 水用量的计算 第 3章 食品工厂工艺设计 由已知数据，根据质量守恒定律列出相关数学关联式，并求解。 此计算既适用于整个生产过程，也适用于某一个工序和设备。 校核与整理计算结果，列出水用量计算表。 在整个水用量计算过程中，对主要计算结果都必须认真校核，以保证计算结果准确无误。 一但发现差错，必须及时重算更正，否则将耽误设计进度。 最后，把整理好的计算结果列成供水衡算表。 水用量的计算 第 3章 食品工厂工艺设计 以 5000t／年啤酒为计算基准，混合原料量为1421kg(单位批次投料量 )。 （１）糖化耗水量计算 ： 100kg混合原料大约需用水量 400kg。 糖化用水量＝ 1421 400／ 100＝ 5684（ kg） 糖化用水时间设为 ，故： 每小时最大用水量＝ 5684／ ＝ 11370（ kg／ h） 水用量的计算 第 3章 食品工厂工艺设计 （２）洗槽用水 ：１００ kg原料约用水４５０ kg，则需用水量： １４２１ ４５０／１００＝６３９４ .５（ kg） 用水时间为１ .５ｈ，则每小时： 洗槽最大用水量＝６３９４ .５／１ .５＝４２６３（ kg／ h） （３）糖化锅洗刷用水 ：有效体积为２０ｍ３的糖化锅及其设备洗刷用水每糖化一次，用水约６ｔ，用水时间为２ｈ，故： 洗刷最大用水量＝６／２＝３（ｔ／ｈ） 水用量的计算 第 3章 食品工厂工艺设计 （４）沉淀槽冷却用水 ： G=Q/c（ t2t1） 式中 热麦汁放出热量Ｑ＝ＧＰ ＣＰ（ｔ 39。 １－ｔ 39。 ２） 热麦汁相对密度Ｃ麦汁＝１０４３ 热麦汁量ＧＰ＝８５２５ １ .０４３＝８８９２（ kg／ h） 热麦汁比热容ｃＰ＝４ .１［ kJ／（ ）］ 热麦汁温度ｔ 39。 １＝１００ ℃ ｔ 39。 ２＝５５ ℃ 冷却水温度ｔ１＝１８ ℃ ｔ２＝４５ ℃ 冷却水比热容ｃ＝４ .１８［ kJ／（ ）］ Ｑ＝８８９２ ４ .１（１００－５５）＝１６４０５７４（ kJ／ h） 带入上式得： G=14236（ kg／ h） 水用量的计算 第 3章 食品工厂工艺设计 （５）沉淀槽洗刷用水 ：每次洗刷用水３ .５ｔ，冲洗时间设为０ .５ｈ，则每小时最大用水量＝３ .５／０ .５＝７（ t／ h） （６）麦汁冷却器冷却用水 ： 麦汁冷却时间设为１ｈ，麦汁冷却温度为５℃→ ６ ℃ 分两段冷却， 第一段：麦汁温度 ５５ ℃→ ２５ ℃ 冷水温度 １８ ℃→ ３０ ℃ 冷却水用量： G=Q/c（ t2t1） 水用量的计算 第 3章 食品工厂工艺设计 麦汁放出热量： 麦汁量ＧＰ＝８８９２ kg 麦汁比热容ｃＰ＝４ .１［ kJ／（ k g .K）］ 麦汁温度ｔ 39。 １＝５５ ℃ ｔ 39。 ２＝２５ ℃ 水的比热容ｃ＝４ .１８［ kJ／（ k g. K）］ 冷却水温度ｔ 1＝１８ ℃ ｔ２＝３０ ℃ 麦汁冷却时间 τ＝１ h  ）ｔ－ｔ（ｃＧＱ＝ ２１ＰＰ 水用量的计算 ）／＝２１８０４（１８（３０－１８）４ １０９３７１６Ｇ＝ hkg.）／＝１０９３７１６（１１（５５－２５）４８８９２Ｑ＝ hkJ.第 3章 食品工厂工艺设计 （７）麦汁冷却器冲刷用水 ：设冲刷一次，用水 4ｔ，用水时间为０ .５ h，则： 最大用水量为：４／０ .５＝８（ t／ h） （８）酵母洗涤用水 （无菌水）： 每天酵母泥最大产量约３００Ｌ，酵母贮存期每天换水一次，新收酵母洗涤４次，每次用水量为酵母的２倍，则连续生产每天用水量：（４＋１） ３００ ２＝３０００（Ｌ） 设用水时间为１ｈ，故最大用水量为３（ t／ h） 水用量的计算 第 3章 食品工厂工艺设计 （９）发酵罐洗刷用水 ：每天冲刷体积为１０ｍ３的发酵罐２个，每个用水２ｔ，冲刷地面共。