年產(chǎn)15000噸嬰兒配方粉工廠設(shè)計畢業(yè)論文

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1、年產(chǎn)15000噸嬰兒配方粉工廠設(shè)計 摘　　要 本設(shè)計主要是進(jìn)行年產(chǎn)15000噸嬰兒配方粉工廠設(shè)計。首先，在了解嬰兒配方粉市場的基礎(chǔ)上，提出了建廠的可行性；其次，設(shè)計出了嬰兒配方粉的配方和計算了生產(chǎn)車間的物料衡算、熱量衡算;另外，對車間的工藝設(shè)計和設(shè)備選型也進(jìn)行了計算，為了節(jié)約能源，特別采用了三效降膜蒸發(fā)器，設(shè)計了噴霧干燥塔。本設(shè)計對公用事業(yè)、土建等方面也作了一個初步的設(shè)計方案。同時，對水、電、汽的用量和費用也進(jìn)行了估算；則日耗汽量大概為700t，燃料費用約為18200元；日用電量3738度，費用約為2429.7元；日用水量2000噸，費用約為4000元。最后，本設(shè)計還做了必要的技術(shù)經(jīng)濟

2、分析，全廠總投資5862.5萬元,年上繳利潤1959.2萬元,投資回收期大概為3年。 整個設(shè)計充分考慮了目前的經(jīng)濟狀況和今后發(fā)展的需要，從節(jié)能的角度出發(fā)選擇設(shè)備。生產(chǎn)流程充分考慮到機械化、自動化，技術(shù)上先進(jìn)、可靠，布局合理規(guī)范。 關(guān)鍵詞：嬰兒配方粉；設(shè)計；三效降膜蒸發(fā)器 Produce 15000 tons per year of infant formula powder factory design Abstract The design of annual output of 15000 tons infant formula powder dairy plan

3、t This is designed for an annual output of 15000 tons of infant formula powder production workshop design. First of all, in the know infant formula powder market put forward, based on the feasibility of the factory; Second, a infant formula powder formula and calculation of the production work

4、shop of material balance, heat balance calculations is designed; In addition, a workshop on process design and selection of equipment are also calculated, in order to save energy, especially use the three-way falling film evaporator, design the spray drying tower. This design on utilities, civil and

5、 so on also made a preliminary design project; At the same time, to water, electricity, the dosage of steam and cost also is estimated; The steam consumption quantity, probably for 700 t, fuel cost is about 18200 yuan; Electricity, 3738 degrees, cost is about 2429.7 yuan; Daily water 2000 tons, the

6、cost is about 4000 yuan. Finally, this design also do the necessary technical and economic analysis, the total investment 58.625 million yuan, year over profit is 19.592 million yuan and the investment capital can be recovered for about three years. The whole design is fully considered the state of

7、 the economy and the future development of need, from the angle of energy saving equipment choice. Mechanization, automation, technology advanced, reliable, and rational layout norms is considered about production process fully. Keywords: Infant formula powder; Design; Three-way falling film eva

8、porator II - - 目　　錄 摘　　要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 立題背景 1 1.2 嬰幼兒配方奶粉的發(fā)展史 1 1.3 嬰幼兒配方奶粉的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 3 1.4 嬰幼兒配方奶粉的消費概況 3 1.5 設(shè)計目的及意義 4 1.6 設(shè)計指導(dǎo)思想 4 1.7 設(shè)計特點 5 第2章 工藝流程確定及論證 6 2.1 產(chǎn)品方案 6 2.1.1 產(chǎn)品品名和規(guī)格 6 2.1.2 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 6 2.2 工藝流程 7 2.3 工藝論證及說明 7 2.3.1 原料乳的驗收 7

9、 2.3.2 原料乳的凈化 8 2.3.3 原料乳的冷卻 9 2.3.4 原料乳的貯存 9 2.3.5 預(yù)熱殺菌 10 2.3.6 原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化 10 2.3.7 標(biāo)準(zhǔn)化配料 10 2.3.8 原料乳的均質(zhì) 11 2.3.9 巴氏殺菌 11 2.3.10 濃縮系統(tǒng) 11 2.3.11 噴霧干燥系統(tǒng) 13 2.3.12 流化床 15 2.3.13 篩粉與晾粉 15 2.3.14 包裝 15 2.3.15 CIP系統(tǒng) 16 第3章 物料衡算 17 3.1 產(chǎn)品配方 17 3.2 標(biāo)準(zhǔn)化計算 18 3.2.1 乳脂肪(F)與非脂

10、乳固體(S)之比(R) 18 3.2.2 稀奶油及脫脂乳中的非脂干物質(zhì)的計算 18 3.2.3 每噸原料乳應(yīng)添加的脫脂乳（M1） 18 3.2.4 標(biāo)準(zhǔn)乳成分 18 3.2.5 制（M1）脫脂乳需要分離原料乳（G） 18 3.2.6 一噸原料乳值得標(biāo)準(zhǔn)乳（G1）去除的稀奶油（G2） 18 3.3 車間的物料衡算 19 第4章 熱量衡算 20 4.1 加熱部分熱量衡算 20 4.1.1 預(yù)處理殺菌階段 20 4.1.2 真空濃縮階段 20 4.1.3 噴霧干燥階段 20 4.1.4 總耗熱量 21 4.1.5 每小時需要蒸汽量 21 4.2

11、 冷卻部分熱量衡算 21 4.2.1 原料乳冷卻階段 21 4.2.2 殺菌后冷卻階段 21 4.2.3 總耗冷量 21 第5章 生產(chǎn)車間設(shè)備選型 22 5.1 主要設(shè)備選型 22 5.1.1 原料乳冷卻器的選擇 22 5.1.2 配料罐的選擇 22 5.1.3 濃縮設(shè)備的選擇 22 5.1.4 干燥設(shè)備的選擇 22 5.2 生產(chǎn)設(shè)備一覽表 23 第6章 勞動組織 25 6.1 基本原則 25 6.1.1 勞動力組織原則 25 6.1.2 企業(yè)組織原則 25 6.2 車間勞動制度 25 6.3 人員編制 25 6.3.1 全廠

12、總?cè)藬?shù) 26 第7章 輔助部門 27 7.1 乳粉廠主要建筑物及構(gòu)筑物 27 7.2 生產(chǎn)及輔助車間設(shè)施 27 7.2.1 收奶站 27 7.2.2 奶倉 27 7.2.3 品質(zhì)監(jiān)控室 27 7.2.4 倉庫 28 7.2.5 機修間 28 7.3 供電系統(tǒng) 29 7.3.1 供電要求和相應(yīng)措施 29 7.3.2 車間配電原則 29 7.4 用水系統(tǒng) 29 7.4.1 乳粉廠用水分類 29 7.4.2 給水系統(tǒng)和配水系統(tǒng) 29 7.4.3 排水系統(tǒng) 30 第8章 公共系統(tǒng)及土建、防火、衛(wèi)生 31 8.1 全廠用水量的估算 31

13、 8.1.1 輔助部門用水 31 8.1.2 生活用水 31 8.1.3 總用水量 31 8.2 用電量的估算 31 8.3 用汽量的估算 31 8.4 結(jié)構(gòu)形式 31 8.5 門窗、墻面和頂棚 32 8.6 更衣室、廁所和浴室 32 8.7 內(nèi)外墻面 32 8.8 頂棚 32 第9章 環(huán)境影響分析及廢水處理. 33 9.1 環(huán)境影響分析 33 9.2 廢水處理 33 9.2.1 工業(yè)廢水最高容許排放濃度 33 9.2.2 處理方法 33 9.3 廢氣處理 34 9.3.1 由鍋爐排出煙氣 34 9.3.2 熱管技術(shù)在干燥

14、塔余熱回收的利用 34 9.4 垃圾及爐渣的處理 34 第10章 技術(shù)經(jīng)濟分析 35 10.1 產(chǎn)品成本核算 35 10.1.1 原料乳 35 10.1.2 配料 35 10.1.3 包裝材料 35 10.1.4 水電供料 35 10.1.5 勞動成本 36 10.1.6 設(shè)備折舊費 36 10.1.7 全年成本核算 36 10.2 產(chǎn)品收入核算 36 10.3 利潤上繳 36 10.4 全廠總投資 36 10.4.1 設(shè)備投資估算 37 10.4.2 全廠總投資估算 37 10.5 投資回收期 37 結(jié)　　論 38 參考文獻(xiàn)

15、 39 附　　錄 40 致　　謝 41 千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄” 年產(chǎn)15000噸嬰兒配方粉工廠設(shè)計 第1章 緒　　論 1.1 立題背景 嬰幼兒是處于特殊生長發(fā)育階段、具有特殊營養(yǎng)需求的一類群體。一方面，嬰幼兒由于自身代謝系統(tǒng)尚未完善，不僅營養(yǎng)的攝人要求全面均衡，而且具有與成人不同的特點.. 另一方面，嬰幼兒處于一生中生長和智力發(fā)育最為迅速的時期，按體重計算的營養(yǎng)需要最是成人的3倍以上，并且在這一關(guān)鍵時期營養(yǎng)素攝人的數(shù)里和質(zhì)量將對其未來形成重大的影響，關(guān)鍵營養(yǎng)素的缺乏與不足，將造成終生無

16、法挽回的結(jié)局。 母乳是嬰兒最完美的天然食物，對嬰幼兒而言,沒有一種營養(yǎng)品比母乳更優(yōu)越。母乳喂養(yǎng)是為嬰幼兒生長發(fā)育提供營養(yǎng)的最佳方法，因此，世界衛(wèi)生組織（WHO）提倡嬰幼兒出生后至少進(jìn)行6個月的母乳喂養(yǎng)，以保證嬰兒的健康生長、提高免疫力和預(yù)防傳染病。但是，母親因為個人、文化、經(jīng)濟和健康等因素選擇人工喂養(yǎng)的情況也廣泛存在，據(jù)WHO發(fā)表的1994年至2000年對94個國家的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，僅有35%的嬰兒出生后的頭4個月是采用母乳喂養(yǎng)的。因此，工業(yè)化的母乳替代品——嬰幼兒配方奶粉的研究開發(fā)就備受關(guān)注，形成了一個巨大的產(chǎn)業(yè)。 嬰幼兒配方奶粉又稱母乳化奶粉，是一種以牛乳（或羊乳）為主要原料、通過調(diào)整成

17、分模擬母乳嬰幼兒配方食品。作為人工喂養(yǎng)嬰兒的主要食品，嬰幼兒配方奶粉應(yīng)能提供適合于嬰幼兒的營養(yǎng)，滿足其正常生長發(fā)育的需求[1]。 1.2 嬰幼兒配方奶粉的發(fā)展史 嬰幼兒配方奶粉的研究和開發(fā)起步于19世紀(jì)的歐洲和美國。19世紀(jì)之前，人工喂養(yǎng)的嬰兒沒有專門的奶粉，主要的食物是米糊、麥糊和牛乳，而采用這類食物喂養(yǎng)的嬰兒死亡率極高。統(tǒng)計數(shù)據(jù)標(biāo)明，在18世紀(jì)，歐洲各國育嬰堂的嬰兒死于傳染病的比例高得驚人。19世紀(jì)初期，倫敦人工喂養(yǎng)嬰兒的周歲存活率不足1/8。為此，人們試圖開發(fā)一種可代替母乳的食品，以降低人工喂養(yǎng)嬰兒的死亡率。1867年，德國Justus Von Liebing發(fā)明了第一個商業(yè)嬰兒

18、配方，并獲得專利：它把小麥粉、麥芽粉和少許碳酸鉀（降低酸度）加到牛乳中煮沸而成。在19世紀(jì)后25年，產(chǎn)生了許多類似的配方。19世紀(jì)末期，生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，特別是Keuber和Rubner創(chuàng)立的嬰兒喂養(yǎng)的熱盆測定法，即根據(jù)嬰兒的熱量需要來進(jìn)行喂養(yǎng)，開創(chuàng)了嬰兒新陳代謝研究的先河，為嬰幼兒食品的發(fā)展奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。1915年，美國惠氏的Grestenberger和Colleagues發(fā)明了第一個以乳為基礎(chǔ)的嬰兒配方SMA(Synthetic Milk Adapted，合成的奶)，宣告了嬰幼兒配方奶粉的誕生。SMA配方是將植物油、動物脂肪均質(zhì)添加到脫脂乳中，使含量接近于母乳，Grestenberge

19、采用SMA配方成功喂養(yǎng)了30名嬰兒。SMA是第一種現(xiàn)代模式的嬰幼兒配方奶粉，目前世界上的嬰幼兒配方奶粉大多由此演變而來。 在20世紀(jì)中，隨著對牛乳成分、母乳成分和嬰兒營養(yǎng)認(rèn)識的提高，嬰幼兒配方奶粉的研究和開發(fā)在歐美發(fā)展迅速。胡蘿卜素的添加（1933年）、鐵質(zhì)的強化（1942年）等等，嬰幼兒配方奶粉中增強嬰兒免疫力、改善消化吸收等方面取得了長足的進(jìn)展。1961年，美國惠氏開發(fā)了第一個以乳清蛋白為主的嬰幼兒配方奶粉S—26，通過添加乳清粉使嬰幼兒配方奶粉的清酪蛋白比例達(dá)到與母乳相同的60：40，S—26是第一種母乳化奶粉，大大改善了嬰幼兒的消化吸收，成為嬰幼兒配方奶粉發(fā)展的重要里程碑。20世紀(jì)后

20、期，隨著母乳成分研究的深人，出現(xiàn)了添加?；撬帷⒑塑账?、低聚糖、亞油酸、亞麻酸等一系列的嬰幼兒配方奶粉，使其母乳化程度得到進(jìn)一步提高。 與歐美相比，我國嬰幼兒配方奶粉的研究和開發(fā)起步較晚。解放初期國內(nèi)只有全脂奶粉和全脂加箱奶粉，1954年十月，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生研究所于開發(fā)了第一個以大豆為基礎(chǔ)的嬰兒配方“5410”，配方以大豆蛋白為蛋白質(zhì)的主要來源，原料為大豆粉、蛋黃粉、大米粉、植物油和蔗搪。20世紀(jì)70年代，國內(nèi)正式開始嬰幼兒配方奶粉的研究和開發(fā)。1979年，黑龍江乳品工業(yè)研究所研制出國內(nèi)第一種嬰兒配方奶粉，取名為“嬰兒配方乳粉Ⅰ”，其主要原料為牛乳、豆?jié){、蔗糖和怡糖，該產(chǎn)品被評為“嬰兒奶粉

21、”唯一的國家銀牌。20世紀(jì)80年代初，作為“六五”國家重點科技攻關(guān)項目，嬰幼兒配方奶粉的研究由內(nèi)蒙古輕工業(yè)研究所和黑龍江省乳品工業(yè)研究所共同進(jìn)行。1985年，上述兩所在“,嬰兒配方乳粉Ⅰ”的基礎(chǔ)上研究出了以乳為基礎(chǔ)、調(diào)整了乳清蛋白含量的“嬰兒配方乳粉Ⅱ”。由此開始，國內(nèi)嬰兒配方奶粉方面的研究才真正地開展起來，出現(xiàn)了從嬰兒到幼兒等一系列的配方奶粉產(chǎn)品，使我國嬰幼兒配方奶粉的研究和開發(fā)逐漸跟上國際水平[2]。 1.3 嬰幼兒配方奶粉的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 從1915年第一種現(xiàn)代模式嬰幼兒配方奶粉的誕生起，嬰幼兒配方奶粉已經(jīng)歷一個世紀(jì)的發(fā)展。回顧嬰幼兒配方奶粉的歷史，從最初的維生素和鐵質(zhì)的強化，到

22、乳清蛋白的比例調(diào)整，以及?；撬?、亞油酸、亞麻酸、核苷酸的添加，無不遵從“模擬母乳”這一原則，以達(dá)到營養(yǎng)的更全面、消化吸收的更容易。從現(xiàn)階段的嬰幼兒配方奶粉來看，上述各種營養(yǎng)素均已實現(xiàn)強化，其中一部分已列人國家強制標(biāo)準(zhǔn)。從經(jīng)典營養(yǎng)物，如蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖、維生素、主要的礦物質(zhì)等營養(yǎng)素的角度來看，現(xiàn)階段的嬰幼兒配方奶粉已經(jīng)基本接近母乳的水平。但是，大量研究顯示，嬰幼兒配方奶粉喂哺的嬰幼兒與母乳喂養(yǎng)的嬰兒相比，雖然在體格發(fā)育水平上已較為接近，但在智力發(fā)育水平上仍呈顯著差異。Jorgensen MH等人以及MakridesM等人的研究成果都證實，與喂哺嬰幼兒配方奶粉的嬰幼兒相比，母乳喂養(yǎng)兒有較佳的視敏

23、度；1998年在新西蘭完成的一項長達(dá)18年，超過,1000人的研究顯示，喂哺母乳超過8個月的嬰兒，比喂哺嬰幼兒配方奶粉的嬰兒，會有明顯較高的IQ和較好的學(xué)習(xí)成績；1999年，美國肯塔基大學(xué)的一項針對,7000多名兒童的測試統(tǒng)計結(jié)果顯示，母乳喂養(yǎng)的兒童比用嬰幼兒配方奶粉喂養(yǎng)的兒童平均智商高出3—5分（排除母乳喂養(yǎng)本身及社會經(jīng)濟學(xué)因素影響后）；有關(guān)嬰幼兒認(rèn)知發(fā)育差異的11項研究結(jié)果顯示，母乳與嬰幼兒配方奶粉喂哺的嬰兒認(rèn)知發(fā)育差異的平均值高達(dá)3.16點，此差異在嬰兒6月齡時即已出現(xiàn)，并持續(xù)至15歲左右。這些結(jié)果說明嬰幼兒配方奶粉與母乳之間仍然存在不小的差距。 母乳是一種極為精細(xì)和復(fù)雜的營養(yǎng)體系，其

24、成分是漫長的自然進(jìn)化的結(jié)果，能為嬰兒提供最佳的營養(yǎng)來源。母乳中一些微量的化學(xué)、生物活性成分仍然沒有完全弄清，這些功能成分在嬰幼兒配方奶粉中還沒有得到準(zhǔn)確的復(fù)制和體現(xiàn)。隨粉對母乳營養(yǎng)成分研究的進(jìn)一步深人，目前嬰幼兒配方奶粉的發(fā)展趨勢，已經(jīng)從過去滿足嬰兒的生長需要，轉(zhuǎn)向增強嬰兒各系統(tǒng)的功能發(fā)育，特別是各種生長調(diào)整營養(yǎng)素如何協(xié)同作用以促進(jìn)嬰幼兒智力的發(fā)育，這些營養(yǎng)素不僅具有營養(yǎng)學(xué)意義，而且具有重要的生理學(xué)價值[3]。 1.4 嬰幼兒配方奶粉的消費概況 嬰兒配方奶粉是供給特殊人群的產(chǎn)品，而此類人群尚不能由自己去自主地選擇，這種選擇由家長去行使，這對于沒有母乳或母乳不足嬰兒的健康成長來說，選擇好

25、它的主食品是非常關(guān)鍵的，選擇不好會直接影響嬰兒生長甚至是一生的健康，對于中國這樣一個有著悠久歷史望子成龍傳統(tǒng)的國家，特別是當(dāng)今社會都是一對夫婦一個孩子的情況下，選擇一種近似母乳營養(yǎng)成分的、全面而均衡合理營養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)嬰兒配方奶粉就顯得特別重要。很多家長在選擇產(chǎn)品時，不是看產(chǎn)品的營養(yǎng)成分和質(zhì)量，而是憑自己的意愿和口感來確定；還有年輕的父母，高收入者只聽廣告宣傳，認(rèn)為價格高就是好產(chǎn)品；有的認(rèn)為進(jìn)口的或中外合資的就是好產(chǎn)品，就是國外或中外合資的產(chǎn)品比國內(nèi)產(chǎn)品貴幾倍，“為了孩子”還是選擇了國外或中外合資產(chǎn)品；有的父母親則不然，選了又選，比了又比，最終還是選了國產(chǎn)嬰兒配方奶粉，因為他們是土生土長的，對中國奶

26、牛的飼養(yǎng)條件、生活環(huán)境、產(chǎn)品配方設(shè)計、加工過程都有信任感，對國外那些產(chǎn)品是否被瘋牛病、口蹄疫、二惡英、亞硝酸鹽或其他有害物所污染不托底，為了孩子一生健康負(fù)責(zé)，選擇了國內(nèi)名牌產(chǎn)品；也有的家長因經(jīng)濟條件所限選擇了最便宜的產(chǎn)品。以上現(xiàn)象概括了目前消費者在為自己的孩子選擇嬰兒配方奶粉時的心理狀態(tài)。 1.5 設(shè)計目的及意義 乳粉工業(yè)是食品工業(yè)的重要行業(yè)之一。無論從滿足人民日漸提高的生活需要，促進(jìn)農(nóng)牧生產(chǎn)方面，還是加速國民經(jīng)濟的發(fā)展，乳粉工業(yè)都具有舉足輕重的地位。乳粉營養(yǎng)豐富，是對人體健康最有益的食品之一，尤其對促進(jìn)兒童健康成長更有突出的作用。長期以來，嬰幼兒奶粉市場一直被國外品牌壟斷，如惠氏、美

27、贊臣、雅培、雀巢、多美滋等。全球排名前100名的乳品企業(yè)已經(jīng)有20多家進(jìn)入中國，進(jìn)口品牌的產(chǎn)值已占我國乳品市場的1／3。相比之下，國內(nèi)品牌在嬰幼兒配方奶粉研制上起步比較晚，產(chǎn)品研發(fā)能力相對較弱。國內(nèi)嬰幼兒奶粉市場上以完達(dá)山、伊利為代表的國產(chǎn)品牌與多美滋、美贊臣、惠氏為代表的國外奶粉競爭激烈。所以國內(nèi)有必要建立大規(guī)模乳粉生產(chǎn)廠，注重品牌及質(zhì)量，能夠讓消費者喝到放心的奶粉，并與國外的大品牌形成良性競爭，促進(jìn)國內(nèi)乳粉行業(yè)迅速發(fā)展。本項目建成后，將運用先進(jìn)的管理手段，嚴(yán)格的衛(wèi)生與質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，為人民生活提供優(yōu)質(zhì)安全的乳制品類產(chǎn)品，滿足人民生活的需要。 1.6 設(shè)計指導(dǎo)思想 本設(shè)計從實際出發(fā)，從

28、國內(nèi)市場的銷售來確定產(chǎn)品，使產(chǎn)品在市場上具有較強的競爭力，講究效益，生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中力圖以較少人力、物力、財力取得較大的經(jīng)濟效益。本設(shè)計具有較好的合理工藝，以提高質(zhì)量為宗旨。采用合理成熟的工藝流程，基本實現(xiàn)流水作業(yè)一條線，流程盡量強調(diào)流水作用，避免人流物流交叉污染，在收購原料及加工中，物料、成品都不會出現(xiàn)交錯的現(xiàn)象。此外在設(shè)備選擇時，盡量參考現(xiàn)有工廠已使用，切實可行的設(shè)備，而不是盲目求先進(jìn)。設(shè)計著眼于工農(nóng)關(guān)系，鞏固了工廠與畜牧戶的關(guān)系，在平等互利的基礎(chǔ)上增加了農(nóng)民的收入，充分調(diào)動畜牧業(yè)積極發(fā)展。 1.7 設(shè)計特點 （1）本設(shè)計的廠址在城市近郊，在勞動力、動力、水的供應(yīng)，排水工程及生活設(shè)

29、施等方面能利用城市原有的設(shè)施，減少投資。此外，接近原料基地，可降低成本，保證原料品質(zhì)。 （2）本設(shè)計從節(jié)約用地出發(fā)，充分利用廠房設(shè)備來安排產(chǎn)品，對于那些類型不相同，生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)條件十分相似，甚至是用同一廠房，設(shè)備來生產(chǎn)不同產(chǎn)品，這對于廠房用地，設(shè)備投資都很有利。 （3）本設(shè)計從保證產(chǎn)品質(zhì)量著手，收購牛奶是按質(zhì)論價，促進(jìn)了工廠對奶業(yè)的發(fā)展作用，同時對產(chǎn)品和環(huán)境做嚴(yán)格的要求。 （4）本設(shè)計具有充分的獨創(chuàng)性。選用三效降膜蒸發(fā)器。此設(shè)備集預(yù)熱、殺菌、濃縮三種作用于一體。能連續(xù)出進(jìn)料，并且通過一次即可達(dá)到濃縮的目的，歷時不超過3分鐘。本設(shè)備還有結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約蒸汽、冷卻水用量等優(yōu)點。 （5）本設(shè)

30、計符合食品衛(wèi)生下達(dá)的食品衛(wèi)生法規(guī)，遵守有關(guān)條款的規(guī)定。 第2章 工藝流程確定及論證 2.1 產(chǎn)品方案 2.1.1 產(chǎn)品品名和規(guī)格 嬰兒配方粉，采用金屬罐包裝，每罐1000g。本設(shè)計是年產(chǎn)15000噸嬰兒配方粉生產(chǎn)車間的設(shè)計，暫定一年工作日為300天，在正常情況下，乳粉車間每天實行兩班制，每班11小時，其中打掃、清洗、間餐2h，實際生產(chǎn)時間為18h，則班產(chǎn)量為25噸嬰兒配方粉，日產(chǎn)量為50噸嬰兒配方粉，生產(chǎn)能力為2.78t/h。 2.1.2 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) (1) 感官指標(biāo) ①色澤鑒別 良質(zhì)奶粉——色澤均勻一致，呈淡黃色，脫脂奶粉為白色，有光澤。 ②組織狀態(tài)鑒別

31、良質(zhì)奶粉——粉粒大小均勻，手感疏松，無結(jié)塊，無雜質(zhì)。 ③氣味鑒別 良質(zhì)奶粉——具有消毒牛奶純正的乳香味，無其他異味。 (2) 理化指標(biāo)[4] 表2-1 乳粉理化指標(biāo) 項目 乳粉 特級 一級 二級 水分，％≤ 2.50 2.75 3.0 復(fù)原乳*酸度，T ≤ 18.00 19.00 20.00 溶解度 指數(shù)法，ml≤ 0.15 0.30 0.50 重量法，ml≤ 99.00 98.00 97.00 雜質(zhì)度，PPm ≤ 6 12 6 銅（以Cu計），ppm≤ 4.00 4.00 4.00 鉛（以Pb計），ppm≤

32、 0. 50 0. 50 0. 50 汞（以Hg計），ppm 按鮮乳折算≤0.01 (3) 微生物指標(biāo)[5] 表2-2 乳粉的微生物指標(biāo) 項目 乳粉 特級 一級 二級 細(xì)菌總數(shù)，個/g≤ 20000 30000 50000 大腸菌群（近似數(shù)），個/100g≤ 40 90 90 致病菌 不得檢出 不得檢出 不得檢出 2.2 工藝流程 預(yù) 熱 冷卻貯存(4℃左右) 過濾及凈乳 原料乳驗收 均質(zhì) 巴氏殺菌 (80℃ /15s) 標(biāo)準(zhǔn)化配料 冷卻

33、 貯存 濃縮 噴霧干燥 出廠 檢驗 篩粉與晾粉 包裝入庫 圖2-1工藝流程圖 2.3 工藝論證及說明 2.3.1 原料乳的驗收 （1） 原料乳的驗收要求 生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的乳粉必須使用新鮮的，不能混有異常乳的原乳；原料乳的質(zhì)量對甜煉乳的質(zhì)量影響也很大，特別是原乳中發(fā)酵酸度的增加對甜煉乳貯藏期變稠的影響很敏感。因此在原料送入廠時必須進(jìn)行逐車或逐批檢驗，驗收時對原料乳進(jìn)行嗅覺、味覺、外觀、塵埃、溫度、酒精、酸度、比重、脂肪、蛋白質(zhì)、全乳固體、細(xì)菌數(shù)等進(jìn)行嚴(yán)格檢驗，必須符合下列要求： ①采用健康母牛擠出的新鮮天然乳汁，原料乳不得含有肉眼

34、可見的雜質(zhì)。 ②不得使用產(chǎn)前15日的胎乳和產(chǎn)后7日內(nèi)的初乳。 ③具有新鮮牛乳的滋味和氣味，不得有外來的異味，如飼料味、苦味、臭味、澀味等。 ④為均勻無沉淀的流體，呈濃厚粘性者不得使用。 ⑤色澤應(yīng)為白色或微黃色，不得有紅色、綠色或顯著黃色。 ⑥酸度不超過18T，個別地區(qū)允許使用不高于19T的牛乳。 ⑦原料乳含脂肪率應(yīng)不低于3.2%，總?cè)楣腆w含量不低于11.5%。不得使用任何化學(xué)物質(zhì)和防腐劑。 ⑧汞的殘留量不得高于0.01mg/kg。 ⑨原料乳在15 ℃時相對密度為1.032土0.02。 ⑩特級牛乳的細(xì)菌數(shù)≤50萬個/m1。甲級牛乳細(xì)菌數(shù)≤100萬/ml。 （2） 原料乳的檢測

35、 乳蛋白質(zhì)、脂肪、干物質(zhì)、酸度、感官等指標(biāo)是對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響的基本因素。細(xì)菌總數(shù)、抗生素、硝酸鹽、亞硝酸鹽指標(biāo)也對乳制品食品安全有顯著的危害。因此要嚴(yán)格控制原料乳的質(zhì)量。 乳蛋白質(zhì):蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性差，說明牛乳不新鮮，經(jīng)不起熱處理，無法保證最終產(chǎn)品質(zhì)量。 脂肪:乳脂肪≥3.3%，否則影響總干物質(zhì)含量，從而影響牛奶的質(zhì)量。 干物質(zhì):鮮奶總干物質(zhì)含量≥11.5%，否則將會影響產(chǎn)品質(zhì)量。 酸度:鮮奶酸度≤17T。牛乳的酸度高，說明原料乳的染菌含量高，將影響產(chǎn)品風(fēng)味。 感官:感官是判定牛乳質(zhì)量好壞最直接的方法。牛乳的感官不好，質(zhì)量很可能有問題。下一步要嚴(yán)格檢查。具體感官要求：①項目要求：具

36、有新鮮牛乳固有的香味；②色澤：呈均勻一致的乳白色；③組織狀態(tài):呈均勻的液體；無沉淀，無凝塊，無雜質(zhì)和無異物。 細(xì)菌總數(shù):細(xì)菌總數(shù)過高會使原料奶變質(zhì)，需要控制在40000cfu/ml(微生物法)。 硝酸鹽、亞硝酸鹽殘留:飼料、水等殘留，試驗硝酸鹽試劑不顯色即可[6]。 2.3.2 原料乳的凈化 原料乳驗收后必須凈化。其目的是去除乳中的機械雜質(zhì)并減少微生物的數(shù)量，可以采用過濾凈化或離心凈化等?？紤]到雜質(zhì)來源、雜質(zhì)顆粒大小以及所處地點的具體條件，我們把其主要分成以下三個階段，把雜質(zhì)由大到小逐步除去。 ① 紗布過濾 主要是除去牛乳中混有的粗雜質(zhì)。將消毒過的紗布折成2-4層讓牛奶流過，一般

37、是扎在奶桶口或受奶槽上，凡是將牛奶從一個地方送至另一地方，從一個容器到另一容器，需用紗布進(jìn)行基本的過濾。但要注意紗布的嚴(yán)格消毒。 ② 管內(nèi)過濾器 安裝在物料管內(nèi)，利用不銹鋼絲網(wǎng)去除牛乳中較細(xì)雜質(zhì)。通常選用的是雙聯(lián)式過濾器，它一般用在原料乳稱重完后流往換熱器冷卻的管路中，其體積小，價格低效率高。 ③ 離心式凈化機凈化 除去牛乳中及細(xì)微的雜質(zhì)，如空氣中的塵埃、細(xì)胞鱗片、以及牛乳中卵磷脂、上皮細(xì)胞、白血球等。 2.3.3 原料乳的冷卻 冷卻的目的：① 提高原料乳的抗菌力，抑制細(xì)菌的繁殖；② 防止鮮乳的酸度 迅速提高，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量；③ 延長牛乳貯存時間，以便于生產(chǎn)調(diào)度。經(jīng)過凈化的原料

38、乳立即冷卻到5-10℃，以抑制細(xì)菌的繁殖。乳中的微生物的數(shù)量隨著貯存時間的長短和溫度高低而變化。牛乳擠出后微生物變化可以分為四個階段，即抗菌期、混合微生物期、乳酸菌繁殖期、酵母和霉菌發(fā)育期。在抗菌期內(nèi)，乳中含有抑制微生物繁殖的抗菌物質(zhì)。但抗菌期的長短與貯存溫度有關(guān)，如表1-2所示： 表2-3 抗菌期的長短與貯存溫度的關(guān)系 貯存溫度/(℃) -10 0 5 10 25 30 37 抗菌期/(小時) 240 48 36 24 6 3 2 在本項目中，冷卻使用板式熱交換器，將原料乳迅速冷卻到5℃以下泵入貯乳罐中保持4℃儲存。冷卻設(shè)備的確定無論是冷卻還是預(yù)熱，均

39、是依靠換熱器實現(xiàn)其熱交換的。將多種換熱器類型的比較，由于本設(shè)計需處理的是牛乳為液態(tài)物料，根據(jù)其熱敏性特點，以及設(shè)備選型要小，熱效高，物料在里面停滯時間短的原則，因此，本設(shè)計中的冷卻或加熱設(shè)備均選用板式換熱器，具體型號由后面章節(jié)計算出的換熱面積確定。 2.3.4 原料乳的貯存 為了保證工廠連續(xù)生產(chǎn)的需要，必須有一定的原料乳的貯存量，在該項目中，貯存原料乳的設(shè)備為2個40噸的貯乳罐。貯乳罐配有適當(dāng)?shù)臄嚢铏C構(gòu)，定時攪動液體，防止脂肪上浮，造成原料乳的成分分布不均勻。 2.3.5 預(yù)熱殺菌 原料乳在均質(zhì)之前進(jìn)行預(yù)熱殺菌的目的有：①殺死大部分的細(xì)菌和致病菌，使L1HT的殺菌更徹底，以保證

40、食品的安全性，提高成品的貯藏性。②抑制酶的活性，以免成品產(chǎn)生脂肪水解，酶促褐變等不良現(xiàn)象。③控制乳的溫度在50℃-80℃，使均質(zhì)效果更好。④可保證沸點進(jìn)料，使?jié)饪s過程穩(wěn)定進(jìn)行，提高蒸發(fā)速度。另一方面可防止低溫的原料乳進(jìn)入設(shè)備后，因溫度大，在加熱面焦化，影響傳熱、質(zhì)量。⑤通過控制預(yù)熱溫度，掌握煉乳的粘度，防止成品出現(xiàn)變稠或脂肪上浮等現(xiàn)象。 2.3.6 原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化 為了使產(chǎn)品符合規(guī)格要求，乳制品中脂肪、蛋白質(zhì)和非脂乳固體含量要保持一定的含量，符合生產(chǎn)產(chǎn)品要求。但是，原料乳中的脂肪、蛋白質(zhì)和非脂乳固體含量隨乳牛的品種、地區(qū)、季節(jié)和飼養(yǎng)管理等因素不同有很大的差異，因此必須對原料乳進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化

41、，調(diào)整原料乳脂肪、蛋白質(zhì)和非脂乳固體的關(guān)系，使其比例符合制品的要求。 標(biāo)準(zhǔn)化的具體計算方法[7]： ①檢測原料乳中的各項指標(biāo)(特別是原料乳的脂肪含量和水分含量)。 ②根據(jù)我國全脂乳粉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，確定所要生產(chǎn)乳粉的各項指標(biāo)的具體數(shù)值。 ③根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化原則，判斷是提出還是加入稀奶油才能滿足要求。脂肪含量過高:將原料乳離心分離取出一定的脂肪，再將脫脂乳加入剩下的原料乳中。脂肪含量過低:將原料乳中加入一定量的稀奶油，使它達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化要求。 ④根據(jù)溫度等條件確定脫脂乳與稀奶油的脂肪含量以及非脂干物質(zhì)含量。注:一般要求在分離時把稀奶油含脂率控制在40%左右，這樣有利于各種乳制品的標(biāo)準(zhǔn)化工作，此外如

42、果稀奶油濃度過高也會影響到乳的分離效果以及機器的壽命，因此以40%含脂率為宜。 ⑤最后根據(jù)公式即可求得原料乳所需要提出或是加入稀奶油的質(zhì)量。 2.3.7 標(biāo)準(zhǔn)化配料 每批輔料在進(jìn)廠后進(jìn)行嚴(yán)格的驗證檢驗，檢驗項目包括常規(guī)的理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)。使用前配料工人對每袋原料進(jìn)行感官檢查，結(jié)塊、霉變、有異味、色變的輔料拒絕使用。微量元素、維生素等小量輔料由化驗室準(zhǔn)確計量后按配比發(fā)放。一般性輔料如乳清粉、糊精粉、乳清蛋白粉，可以按M粉:M水=6：1的比例直接在化料罐中溶化，水溫40～50 ℃，攪拌直到其完全溶解。 2.3.8 原料乳的均質(zhì) 均質(zhì)是指對脂肪球進(jìn)行機械處理，使脂肪球呈均勻一致分

43、散在乳中。經(jīng)均質(zhì)后乳有以下優(yōu)點：（1）風(fēng)味良好、口感佳。（2）使產(chǎn)品不產(chǎn)生脂肪上浮現(xiàn)象。（3）均質(zhì)后脂肪球變小，從而可以有效地防止脂肪的上浮，并易于消化吸收。 均質(zhì)時一般壓力控制在14～21Mpa，溫度控制在60 ℃為宜。二級均質(zhì)時，第一級壓力為14～21Mpa，第二級均質(zhì)壓力為350Mpa左右。 2.3.9 巴氏殺菌 巴氏殺菌溫度為85 ℃，保溫15s，熱效率90%，采用熱水加熱系統(tǒng)，蒸汽與熱水間接加熱。冷卻介質(zhì)為2 ℃的冰水。這種方法不僅細(xì)菌及酶幾乎完全殺死，而且牛乳蛋白質(zhì)可以達(dá)到軟凝塊化，有助于嬰幼兒及病人消化吸收。同時乳粉的營養(yǎng)成分破壞程度小，而且香味增加，所以近年來，為了提

44、高殺菌溫度，延緩脂肪氧化，延長保藏期，大多采用超高溫瞬時殺菌法。 巴氏殺菌設(shè)備：①開機，將殺菌機中水升溫至95 ℃持續(xù)5～10分鐘。②待生產(chǎn)消毒后，冷卻系統(tǒng)進(jìn)入待生產(chǎn)狀態(tài)。③生產(chǎn)開始奶頂水，結(jié)束后進(jìn)連續(xù)生產(chǎn)狀態(tài)。④結(jié)束水頂奶，完畢后生產(chǎn)任務(wù)結(jié)束。⑤清洗進(jìn)行全套的清洗程序水沖洗無白色奶漬后，結(jié)束。堿洗加入定量的堿液（2～3%），升溫，當(dāng)溫度達(dá)到75℃時，計時15分鐘后結(jié)束堿清洗。水沖洗將殘留堿液沖洗干凈，酸洗加入定量的酸液，升溫，當(dāng)溫度達(dá)到70 ℃時，計時15分鐘后結(jié)束，酸水沖洗，用清水將殘留酸液沖洗干凈⑥降溫關(guān)機，關(guān)閉蒸汽、壓縮空氣、電源等，停機。 2.3.10 濃縮系統(tǒng) 真空濃縮原

45、理：①在真空狀態(tài)下牛乳會在40～70 ℃間沸騰，即可將加熱過程中的損失降到最小程度。②在較低溫度下蒸發(fā)可以防止高溫對牛乳營養(yǎng)成分的影響以及蛋白質(zhì)變性。 牛乳是熱敏性食品，熱處理使蛋白質(zhì)容易變性，所以濃縮工藝盡可能做到短時、低溫濃縮。如果不經(jīng)濃縮直接干燥，將需要很大的噴霧干燥室，濃縮后再干燥可以減小噴霧干燥室容積，這樣就可以大大減小基建投資?？紤]到乳粉質(zhì)量問題，濃縮對乳粉粒子物理形狀有顯著影響，如果不經(jīng)干燥直接噴霧，則得到的乳粉粒子會很輕很細(xì)，從而使乳粉沖調(diào)性顯著下降。噴霧干燥的熱能利用率很低（35%～50%），而多效真空濃縮設(shè)備的蒸汽是循環(huán)利用的，并且隨效數(shù)的增加熱能利用率升高，從耗能經(jīng)濟角

46、度來看，干燥前應(yīng)先濃縮。 由于蒸汽總有損耗，所以蒸發(fā)器的效數(shù)不是可以無窮多下去，再加上處理量、濃縮乳濃度以及濃縮時間等要求，所以實際生產(chǎn)中一般多選用雙效和三效的濃縮機，我們選用三效。由于牛乳屬熱敏性物料，它在蒸發(fā)器中的營養(yǎng)損失是相當(dāng)大的，所以為了盡量縮短牛乳在蒸發(fā)器中的停留時間，以減少牛乳的損失，對于乳粉生產(chǎn)來說多選用順流降膜式蒸發(fā)器。 已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的牛奶送入蒸發(fā)器平衡罐內(nèi)，通過離心泵，利用末效降膜室產(chǎn)生的二次蒸汽預(yù)熱，已預(yù)熱的牛奶進(jìn)入閃蒸器上部，與閃蒸器底部已殺完菌的牛奶產(chǎn)生的閃蒸的蒸汽直接接觸升溫，將加熱的牛奶送入殺菌器殺菌，殺完菌的牛奶進(jìn)入閃蒸器的底部，由于壓力差的原因殺完菌的牛奶立即

47、進(jìn)行閃蒸，牛奶溫度下降，同時閃蒸過程中產(chǎn)生的二次蒸汽上升，進(jìn)入閃蒸器上部，與進(jìn)入閃蒸器上部的牛奶進(jìn)行熱交換。殺完菌的牛奶進(jìn)入1效降膜室頂部，通過分配器均勻分布在每一根降膜管內(nèi)壁，濃縮過程開始。 在降膜室內(nèi)部，管內(nèi)的牛奶，由于真空泵產(chǎn)生的真空，開始沸騰，牛奶從第1效降膜室下部由泵送至第2效，二次蒸汽夾帶的牛奶進(jìn)入與降膜室下部相連的分離室進(jìn)行汽液分離，二次蒸汽用于加熱第2效降膜室，部分二次蒸汽通過熱壓泵進(jìn)行再壓縮，作為1效的加熱介質(zhì)。牛奶在第2效降膜室內(nèi)進(jìn)一步濃縮，濃奶從第2效降膜室下部由泵送至第3效，二次蒸汽夾帶的牛奶進(jìn)入與降膜室下部相連的分離室進(jìn)行汽液分離，二次蒸汽用于加熱第3效降膜室，牛奶

48、在第3效降膜室內(nèi)進(jìn)一步濃縮，濃奶從第3效降膜室下部由泵送至噴霧塔的濃奶平衡罐，二次蒸汽夾帶的牛奶進(jìn)入與降膜室下部相連的分離室進(jìn)行汽液分離，二次蒸汽通過管式冷凝器冷卻，由泵排出[8]。 潔凈蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的潔凈蒸汽將閃蒸預(yù)熱后的牛奶加熱到88～93℃，可以避免傳統(tǒng)的管式或版式殺菌器連續(xù)工作時間短的缺點，同時減少蛋白損失。 真空系統(tǒng)為兩臺真空泵，開車時兩臺同時啟動，正常生產(chǎn)時，只需一臺真空泵運轉(zhuǎn)，以維持系統(tǒng)真空。 整套設(shè)備帶有CIP清洗系統(tǒng)。 2.3.11 噴霧干燥系統(tǒng) （1） 噴霧干燥的目的和特點 目的：防止成品腐爛變質(zhì)，實現(xiàn)較長時間貯存，減少體積和重量，便于運輸，擴大供應(yīng)范圍，

49、還可以在干燥同時改變食品的風(fēng)味或者形狀等。 特點：①干燥速度快，物料受熱時間短，整個干燥過程僅需10～30s,牛乳營養(yǎng)成分流失少，乳粉溶解度高，沖調(diào)性好。②乳粉顆粒表面溫度較低，從而減少熱敏性物質(zhì)的損失，產(chǎn)品具有良好的理化性。③通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù)可以控制成品指標(biāo)。如：乳粉顆粒大小、狀態(tài)和水分含量等。④整個過程都是在密閉狀態(tài)下進(jìn)行的，衛(wèi)生質(zhì)量好，產(chǎn)品不易受外界污染。⑤操作控制方便，適用于連續(xù)化、自動化、大型化生產(chǎn)。⑥占地面積大，一般需要多層建筑，一次性投資大。⑦熱效較低，只有35%～50%左右，蒸發(fā)1kg水分需要2～3kg飽和蒸汽。⑧干燥塔內(nèi)會粘有乳粉，如用CIP清洗則清洗液消耗量太大，所以目前

50、基本是人工打掃[9]。 根據(jù)各類干燥設(shè)備性能的比較，再結(jié)合我國技術(shù)水平、耗能大小及牛乳本身特性等多方面條件綜合考慮，本設(shè)計選用的是壓力式順流噴霧干燥塔對蒸發(fā)后的濃縮乳進(jìn)行干燥。 （2） 噴霧干燥塔 噴霧干燥系統(tǒng)包括一個進(jìn)料系統(tǒng)，帶空氣分配的熱風(fēng)系統(tǒng)，噴霧塔，旋風(fēng)分離器，排風(fēng)系統(tǒng)，振動流化床系統(tǒng)——用于產(chǎn)品后干燥、冷卻，細(xì)粉回收系統(tǒng)——用于塔頂附聚，增加奶粉速溶性。噴霧塔設(shè)計為順流干燥，也就是熱風(fēng)和物料同時進(jìn)入噴霧塔頂部，當(dāng)物料通過噴嘴霧化與熱風(fēng)進(jìn)行熱交換，由于物料中的水分迅速蒸發(fā)，溫度會立即下降，這樣可以避免粉末的過熱。 濃奶從平衡罐通過進(jìn)料泵、過濾器、自動控制的濃奶加熱器送入高壓泵使

51、濃奶達(dá)到位于空氣分配器中的噴嘴所需要的壓力，濃奶通過噴嘴被霧化后進(jìn)入熱空氣中。熱風(fēng)由間接蒸汽加熱器加熱，熱風(fēng)溫度自動控制。進(jìn)入流化床冷卻段的空氣先進(jìn)行除濕，然后再加熱到所需要的溫度。 大部分粉粒通過塔錐，離開噴霧塔，進(jìn)入振動流化床進(jìn)行最后干燥和冷卻。夾帶著水蒸汽和少量細(xì)粉的空氣，通過塔錐大肚子上的4個排風(fēng)口被抽出到旋風(fēng)分離器中，在旋風(fēng)分離器中，細(xì)粉被分離掉，從底部排出，再通過一個出粉閥經(jīng)羅茨風(fēng)機送至塔頂?shù)膰娮?，?xì)粉將與濃奶霧滴進(jìn)行附聚，最終奶粉是一種附聚粗粉結(jié)構(gòu)。根據(jù)產(chǎn)品的要求和附聚程度，旋風(fēng)分離器中分離出來的細(xì)粉送入塔頂還是送入振動流化床，在停車時，細(xì)粉送入振動流化床。從旋風(fēng)分離器排出的熱

52、風(fēng)進(jìn)入風(fēng)機排至室外[10]。 噴霧塔CIP清洗系統(tǒng)有2條清洗線，1條清洗噴霧塔，噴霧塔大肚子、風(fēng)管、旋風(fēng)分離器、流化床。另1條清洗噴霧塔供料系統(tǒng)。清洗液流量自動控制，清洗溫度自動控制。清洗液加熱系統(tǒng)為蒸汽直接加熱。 （3） 噴霧干燥附屬設(shè)備 ①空氣過濾器。清潔的空氣是保證產(chǎn)品品質(zhì)的重要條件之一，如果過濾效果不好將會使最后出粉呈暗灰色，所以有鼓風(fēng)機吸入的冷空氣在加熱前要先進(jìn)行過濾，通過過濾器的風(fēng)速要控制在2m/s左右。 ②空氣加熱器。用于將過濾掉塵埃雜質(zhì)的空氣加熱到150～200 ℃成為干燥介質(zhì);排風(fēng)溫度一般控制在80～90℃間，進(jìn)風(fēng)溫度與排風(fēng)溫度二者之差主要是由于濃縮乳中水分的蒸發(fā)需要

53、吸熱的緣故。熱風(fēng)溫度和排風(fēng)溫度的高低，將直接影響到最終乳粉的密度、水分含量、溶解度、游離脂肪的含量，通常選用的進(jìn)風(fēng)溫度為150 ℃排風(fēng)溫度為80℃在噴霧干燥塔的設(shè)計時，選用空氣加熱器的加熱能力要比理想狀態(tài)下通過蒸發(fā)量計算而得到的熱風(fēng)消耗量大10～20%。 ③熱風(fēng)分配器。熱風(fēng)分配器安裝在干燥室的上方，把熱風(fēng)較為均衡的連接噴霧干燥設(shè)備的干燥室、空氣過濾器、進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)機的各個風(fēng)管，防止尚未干燥的乳粉回流，保證干燥的順利進(jìn)行。 ④微粉回收設(shè)備。干燥室排出的廢氣中帶有大量較細(xì)的微粉，占總?cè)榉哿康?5%～40%,為了降低損失，提高產(chǎn)品回收率，同時也減小對環(huán)境的污染，必須對廢氣中的細(xì)粉進(jìn)行回收。乳粉回收

54、裝置有以下兩種。 a.布袋過濾器。布袋由絨布(單面、雙面)或者滌綸織物組成，做成一般直徑為150mm,長度為1.5～2m大小的口袋。該過濾器對10um以下的細(xì)粉的回收率高。 b.旋風(fēng)分離器。通過高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的巨大離心力起到對物料分離的目的。操作較簡單，維修清洗方便，成本低廉，故應(yīng)用廣泛。由于越是小型的分離器其性能越高，所以一般將多個小型旋風(fēng)分離器縱橫排列構(gòu)成一組使用。 ⑤進(jìn)風(fēng)排風(fēng)機。風(fēng)機一般選用高效的離心通風(fēng)機。一般排風(fēng)機的風(fēng)量要比進(jìn)風(fēng)機大30%左右，以保持干燥室在生產(chǎn)過程中維持一個負(fù)壓狀態(tài)。進(jìn)風(fēng)機的風(fēng)量由干燥時的水分蒸發(fā)量所決定，并且在理論計算值上適當(dāng)增加10%～20%，排風(fēng)機的風(fēng)量

55、應(yīng)為水分蒸發(fā)量和進(jìn)風(fēng)機風(fēng)量的總和，并且在此基礎(chǔ)上增加20%左右。 ⑥高壓泵輸送物料：對于壓力式噴霧干燥塔來說，是依靠高壓泵的壓力作用把濃縮乳打入塔內(nèi)，當(dāng)濃縮乳通過孔徑較小的噴嘴時會變成小液滴，由此來達(dá)到霧化的目的。同時為了增大乳粉粒徑，可以在允許范圍內(nèi)適當(dāng)減小高壓泵的壓力。 ⑦均質(zhì)：通過對脂肪球進(jìn)行機械處理，使它們呈較小的脂肪球均勻一致的分散在乳中。牛乳脂肪直徑在1～10um之間不等，經(jīng)均質(zhì)后脂肪球直徑可在lum左右。對于乳粉的加工來說，將牛乳進(jìn)行均質(zhì)化處理以后，生產(chǎn)的乳粉品質(zhì)具有較大穩(wěn)定性，經(jīng)均質(zhì)的濃縮乳在干燥時，脂肪球很少發(fā)現(xiàn)勃合，在全脂乳粉中游離脂肪含量減少[11]。 2.3.1

56、2 流化床 干燥，冷卻工序包括生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作，預(yù)熱，政黨操作階段，出粉等工作，以上工作在流化及帶有空氣加熱器，旋風(fēng)分離器組成的系統(tǒng)內(nèi)連續(xù)進(jìn)行。 第一段：(干燥段)100～120 ℃熱空氣自干燥段底部通入，將(7%～8%)含水量的乳粉干燥至水分在(5 ℃）以下。 第二段：(冷卻段)用10～20℃的冷空氣將乳粉一邊冷卻一邊振動。冷卻好的乳粉將從流化床流出進(jìn)入下一道工序，而廢氣則是從流化床上部排出，經(jīng)旋風(fēng)分離器回收細(xì)粉[12]。 2.3.13 篩粉與晾粉 作用：① 可發(fā)現(xiàn)粉中的雜質(zhì)以及焦粉、硬塊、潮粉等。 ② 可使乳粉均勻、松散，在流化床基礎(chǔ)上進(jìn)一步冷卻。 ③ 使經(jīng)過“附聚”

57、的乳粉顆粒粒徑均勻一致，有利于包裝。 2.3.14 包裝 包裝的目的：包裝車間無污染，包裝材料要適用于食品，應(yīng)堅固、衛(wèi)生、符合環(huán)保要求，不產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)和氣體，包裝材料倉庫應(yīng)保持清潔，防塵，防污染。包裝容器使用前應(yīng)消毒，內(nèi)外表面保持清潔。 ①防止乳粉吸濕、結(jié)塊、變質(zhì)。 ②便于銷售、攜帶，利于運輸、貯藏。 ③避免紫外線照射。 ④防止乳粉中香味散失。 ⑤防止外界的一切污染。 ⑥利用包裝引起消費者注意，并注明重量成分、用途及食用方法等。 2.3.15 CIP系統(tǒng) 乳品廠的CIP程序根據(jù)要清洗的線路中是否包含有受熱表面而不同,將其劃分為:用于巴氏殺菌器和其它帶受熱表面的

58、設(shè)備的CIP程序,(UHT等)和用于管路系統(tǒng),罐和其它不帶受熱面的設(shè)備的CIP程序。兩種類型的主要不同點在于第一類中必須包含一個酸洗循環(huán),以除去受熱設(shè)備表面上的變性蛋白質(zhì)和鹽類。 (1)用于巴氏殺菌器“熱組件”的CIP程序溫水沖洗10 min→75℃堿性洗滌液(0.5%～1.5%)循環(huán)30 min→溫水沖掉堿性洗滌劑約5 min→70℃(硝酸)酸溶液(0.5%～1.0%)循環(huán)20 min→用冷水沖洗至pH值中性。 (2)由管道、罐和其他不受熱機件所組成的回路的CIP程序用溫水沖洗3 min→75℃,0.5%～1.5%的堿性洗滌劑循環(huán)10 min→用溫水沖洗3 min→用90～95℃熱水消毒

59、5 min→用冷水逐漸冷卻約10 min(通常對罐沒有冷卻) [13]。 以上清洗程序適用于常用設(shè)備和物料管道的清洗，對于濃縮和干燥設(shè)備等自帶CIP清洗系統(tǒng)的，清洗液可根據(jù)需要由CIP中心調(diào)入。 第3章 第3章 廠址選擇和總平面設(shè)計 3.1 3.1 廠址選擇 3.2 3.1.1 廠址選擇的原則 (1) 符合國家方針政策、行業(yè)布局、地方規(guī)劃等； (2) 要有充足可靠的水源，水質(zhì)應(yīng)符合國家《生活引用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。天然礦泉水應(yīng)設(shè)置于水源地或由水源地以管路接引原料水之地點，其水源應(yīng)符合《飲用天然礦泉水》之國家 標(biāo)準(zhǔn)，并得到地礦、食品工業(yè)、衛(wèi)生（防疫）部門等的鑒定認(rèn)可。 (3) 要有

60、良好的衛(wèi)生環(huán)境，廠區(qū)周圍不得有有害氣體、粉塵和其他擴散性污染源，不受其他煙塵及污染源影響（包括傳染病源區(qū)、污染嚴(yán)重的河流下游）。 (4) 要有良好的工程地質(zhì)、地形和水文條件，地下避免流沙、斷層、溶洞；要高于最高洪水位；地勢宜平坦或略帶傾斜，排水要暢。 (5) 要有方便的交通運輸條件。 (6) 注意節(jié)約投資及各種費用，提高項目綜合效益。 除了濃縮果汁廠、天然礦泉水廠處于原料基地之外，一般飲料廠由于成品量及容器用量大，占據(jù)的體積大，均宜設(shè)置在城市或近郊[6]。 3.2.1 3.1.2 廠址選擇報告 選址于黑龍江省哈爾濱市平房開發(fā)區(qū)建設(shè)日產(chǎn)200噸果汁飲料廠 （1）哈爾濱自然地

61、理條件： 平房區(qū)地處松嫩平原南部，長白山系張廣才嶺支脈丘陵地末梢，與松花江南岸漫地之間，屬松花江第三階地。地理位置位于東經(jīng)12633′45″至12648′45″，北緯4530′00″至4540′00″。東與哈爾濱市阿城區(qū)交界，南與雙城市為鄰，西與南崗區(qū)紅旗鄉(xiāng)接壤，北連動力區(qū)朝陽、黎明鄉(xiāng)。全區(qū)總面積為9397公頃，其中城區(qū)面積1428公頃。區(qū)人民政府駐地為平房區(qū)友協(xié)大街98號。受地殼升降運動影響，該區(qū)形成“無山、少水（無江河湖泊）、無礦產(chǎn)、七溝八梁多面坡”的地貌特點。地勢南高北低，緩降坡向西北。東部、北部為崗阜狀平原（近于丘陵），面積是全區(qū)總土地面積的57.7%，海拔高度在190--207米左

62、右，地勢高低起伏，主要分布于城區(qū)南部、平新鎮(zhèn)北部的張家店、新華村北，三家子村、平樂村一帶，以及平房鎮(zhèn)境內(nèi)除韓家店以外的各村屯地帶。地形溝谷多、坡地多、高度差較大，春、夏、秋三季的雨、雪水易匯集，形成何家溝和馬家溝河兩條季節(jié)性河流，這兩條河流發(fā)源境內(nèi)，平行向北，流經(jīng)哈爾濱西郊和市中心區(qū)，注入松花江。崗阜狀平原易水土流失、跑肥破墑，易旱，農(nóng)作物易受災(zāi)害。西郊平新鎮(zhèn)境地南部、城區(qū)及其以北，為波狀起伏平原，面積占全區(qū)總土地面積的25.6%，海拔高度在180--190米之間，相對高度差小，地勢較平坦，易保墑保肥，適于種植糧、菜等多種農(nóng)作物。本區(qū)內(nèi)還有少部分河谷平原，即低谷溝洼地，面積占全區(qū)總土地面積的1

63、6.7%，主要分布在馬家溝兩岸和馬家溝、東南溝、西南溝、柳條溝、東二道溝至戴家村、哈達(dá)村前的支流地帶和平新鎮(zhèn)境內(nèi)何家溝兩岸以及商家窩堡、平樂村前的支流地帶。海拔高度在155--160米之間。低洼地坡度小于1度，地勢平坦，地下水位高，近于水源，宜種植春、夏菜和牧草等。 平房區(qū)位于哈爾濱市東南部，總面積93.97平方公里，其中城區(qū)面積14.28平方公里，總?cè)丝?7. 4萬人，其中城市人口14.9萬人。區(qū)內(nèi)設(shè)六個街道辦事處、兩個鎮(zhèn)。 一定意義上講，哈爾濱工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的希望和潛力，很大一部分在平房，哈爾濱汽車工業(yè)發(fā)展的希望和潛力，主要在平房。二是遠(yuǎn)離市中心，規(guī)劃建設(shè)一座現(xiàn)代化衛(wèi)星城潛力巨大。平房區(qū)

64、距哈爾濱市中心20公里，位于城郊地帶，在城市公路繞行線（即四環(huán)路）以外。根據(jù)國務(wù)院批復(fù)的哈爾濱市城市總體規(guī)劃中城市"適度向西、向南發(fā)展"的要求，平房區(qū)可為哈市中心區(qū)工業(yè)企業(yè)異地改造、"退二進(jìn)三"提供發(fā)展空間。同時，相對獨立的區(qū)域特點適宜于統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一開發(fā)，也易于在幾年內(nèi)發(fā)生顯著變化。三是環(huán)境質(zhì)量優(yōu)良，生態(tài)條件得天獨厚。平房區(qū)相對獨立的地理位置，為保護(hù)和建設(shè)良好的生態(tài)環(huán)境提供了有利條件。 （2）哈爾濱交通 ①航空 哈爾濱太平國際機場原名為哈爾濱閻家崗機場，其擴建工程將于2005年竣工，目前擁有東北地區(qū)最大的候機樓，機場設(shè)施也是國內(nèi)一流的，現(xiàn)已有24家航空公司投入運營，每周的航班接

65、近200架，有國內(nèi)、國際航線五十多條，可通往北京、上海、成都、廣州、漢城、海參崴等四十多個城市。 太平機場位于哈爾濱市的西北33公里處，有從哈爾濱到飛機場的一級公路相連。 ②鐵路 哈爾濱現(xiàn)在已有鐵路哈長、濱北、濱州、濱綏和拉濱等干、支線路近十條，不僅有可以通向其它省市的國內(nèi)鐵路線，而且也有連通俄羅斯的國際鐵路線，是東北地區(qū)的鐵路樞紐之一，同樣也是東北亞地區(qū)國際體鐵路交通的重要組成部分。 哈爾濱擁有兩座火車站，其中的哈爾濱站就是以前俄國在東北建設(shè)鐵路時的松江站，是全國最大的綜合特等站之一，位于市中心位置，主要是途經(jīng)哈爾濱列車的主要接發(fā)站；另外哈爾濱東站則是哈爾濱始發(fā)列車的起點站和

66、到哈爾濱的終點站，從哈爾濱坐火車可以到達(dá)北京、天津、上海、廣州、漢口、濟南、徐州、沈陽、長春等國內(nèi)城市，而且從哈爾濱乘坐子彈頭高速列車可直達(dá)黑龍江省內(nèi)的齊齊哈爾、牡丹江、綏化、佳木斯四個城市，方便快捷。 哈爾濱火車站現(xiàn)在已經(jīng)實行行包托運“一站式”服務(wù)，受旅客的普遍歡迎。 ③公路 在哈爾濱公路交通體系中有12條公路向外輻射，主要有102國道、301國道、202國道、221國道和其他一些省級公路，通車?yán)锍踢_(dá)到八千多公里，市內(nèi)汽車站有南崗站、道外站、大橋站、教化站、三棵樹站等，其中以南崗站位最大，有發(fā)往市內(nèi)和省內(nèi)各地的多次長途客車。 ④水運 哈爾濱位于松花江的中游地區(qū)，依托松花江、黑龍江、烏蘇里江等較為良好的水運航線，現(xiàn)在已經(jīng)形成了以哈爾濱為中心的黑龍江航運中心，而且隨著改革開放，哈爾濱現(xiàn)在和國內(nèi)部分港口以及俄羅斯、日本、韓國、東南亞等地實現(xiàn)了互航，由以前的內(nèi)河水運，拓展到了海洋上的航運，其中對俄羅斯已經(jīng)開通了多條旅游航線。受季節(jié)等因素的影響，哈爾濱港客運通航期為每年的四月中旬到十一月上旬。 哈爾濱的著名景點太陽島已經(jīng)開通了3條水上航線。 3.3 3