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1、黑龍江東方學(xué)院黑龍江東方學(xué)院畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文 （設(shè)（設(shè) 計(jì)）計(jì)）題目：年產(chǎn) 1.3 萬噸胡蘿卜汁乳飲料工廠設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué) 號專 業(yè)食品科學(xué)與工程班 級指導(dǎo)教師學(xué) 部食品與環(huán)境工程答辯日期2013 年 5 月 18 日黑黑龍龍江江東東方方學(xué)學(xué)院院本本科科生生畢畢業(yè)業(yè)論論文文（設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)）任任務(wù)務(wù)書書姓名學(xué)號專業(yè)班級食品科學(xué)與工程 2009-D畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：年產(chǎn) 1.3 萬噸胡蘿卜汁乳飲料工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的立題依據(jù)隨著國內(nèi)乳業(yè)的發(fā)展，人們對乳制品的認(rèn)可大為加強(qiáng)，對新型乳品的需求日益高漲。目前的果汁和乳制品市場都有著非常好的前景。從市場上看，乳飲料主打休閑市場，品種多，口味全，生

2、產(chǎn)成本低，利潤空間大，因此有利于乳品企業(yè)發(fā)展。主要內(nèi)容及要求本論文進(jìn)行了年產(chǎn) 1.3 萬噸胡蘿卜汁乳飲料生產(chǎn)工藝和車間初步設(shè)計(jì)，制定乳飲料生產(chǎn)的初步方案，設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝，詳細(xì)講解了制備過程以及乳飲料生產(chǎn)過程中的物料平衡進(jìn)行計(jì)算，并且對設(shè)備選型及勞動定員做了詳細(xì)介紹。此工藝對廠區(qū)及車間的總體布置做了詳細(xì)的概括。該車間工藝設(shè)計(jì)主要采用形式為工藝流程圖(附錄A)，車間平面圖(附錄 B)。進(jìn)度安排2013 年 3 月 1 日選題2013 年 3 月 1 日2013 年 5 月 19 日接受指導(dǎo)老師的指導(dǎo)2013 年 3 月 1 日3 月 8 日擬定論文大綱3 月 9 日3 月 14 日搜集、查閱、整理相

3、關(guān)資料2013 年 3 月 15 日2013 年 4 月 20 日初稿形成4 月 21 日4 月 23 日初稿審定4 月 24 日4 月 27 日第一次修改4 月 28 日5 月 2 日第一次審定5 月 2 日5 月 6 日第二次修改5 月 7 日5 月 10 日定稿5 月 11 日5 月 17 日論文評閱小組評審論文（設(shè)計(jì)）5 月 18 日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯學(xué)生簽字：指導(dǎo)教師簽字：年 月 日黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）-I-年產(chǎn) 1.3 萬噸胡蘿卜汁乳飲料工廠設(shè)計(jì)摘要胡蘿卜汁乳飲料是滿足廣大消費(fèi)者營養(yǎng)、口味需求的飲料。采用現(xiàn)代加工技術(shù)與優(yōu)良配方研制而成一種新型的果汁乳飲料，用牛乳和胡

4、蘿卜為主要原料加工制成胡蘿卜汁乳飲料。論文闡述了胡蘿卜汁乳飲料的生產(chǎn)工藝和制作方法并確定配方為牛乳 70% ，胡蘿卜汁 12% ，蔗糖 13% ，穩(wěn)定劑(果膠)0.3% ，水 4.7%。 本論文進(jìn)行了年產(chǎn) 1.3 萬噸胡蘿卜汁乳飲料生產(chǎn)工藝和車間初步設(shè)計(jì)，制定乳飲料生產(chǎn)的初步方案，設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝，詳細(xì)講解了制備過程以及乳飲料生產(chǎn)過程中的物料平衡進(jìn)行計(jì)算，并且對設(shè)備選型及勞動定員做了詳細(xì)介紹。此工藝對廠區(qū)及車間的總體布置做了詳細(xì)的概括。該車間工藝設(shè)計(jì)主要采用形式為工藝流程圖(附錄 A)，車間平面圖(附錄 B)。關(guān)鍵詞: 胡蘿卜汁乳飲料；生產(chǎn)工藝；車間設(shè)計(jì) 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）-II-

5、With an annual output of 13000 tons of fresh carrot juice milk beverage production process and workshop designAbstractCarrot juice milk beverage is to meet the consumers demand for beverage. The use of modern processing technology and excellent recipes and developed into a new fruit juice milk bever

6、age. With milk and carrot juice milk beverage made from the main raw material for processing. This paper expounds the production process and production method of carrot juice beverage and determine the formula milk 70%, carrot juice 12%, sugar 13%, stabilizer (pectin) 0.3%, water 4.7%.This paper car

7、ried out an annual output of 13000 tons of carrot juice milk beverage production process and workshop preliminary design, make a preliminary scheme of milk beverage production, design the production process, explain in detail the material balance of the preparation process and milk beverage producti

8、on process were calculated, and made a detailed introduction to the device selection and labor quota.The overall layout of the factory and workshop of the process to do a detailed summary.The workshop design mainly adopts form for the process flow diagram (Appendix A), workshop plans (Appendix B).Ke

9、ywords: Fresh carrot juice milk beverage；production engineering；plant design目錄摘要.IABSTRACT.II第 1 章緒論.11.1 乳飲料的概述.11.2 飲料的發(fā)展?fàn)顩r.11.2.1國內(nèi)現(xiàn)狀.11.2.2國外現(xiàn)狀.11.2.3國內(nèi)乳飲料的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.21.3 乳飲料的價(jià)值.31.3.1乳飲料的特色.31.3.2胡蘿卜營養(yǎng)價(jià)值.41.3.3作用.41.4 課題的目的和意義.51.5 乳飲料前景.5第 2 章工藝流程確定及論證.72.1 胡蘿卜汁乳飲料工藝流程及要點(diǎn)說明.72.2 胡蘿卜汁乳飲料工藝要點(diǎn)說明.

10、72.2.1原料乳的驗(yàn)收.72.2.2凈 乳.82.2.3冷 卻.82.2.4貯 藏.82.2.5預(yù) 熱.82.2.6巴氏殺菌.92.2.7均 質(zhì).92.2.8UHT 殺 菌 .92.2.9灌 裝.102.2.10 字符噴碼.102.2.11 成品貯藏.11第 3 章物料衡算.123.1 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化.123.1.1原料乳的成分.123.1.2原料乳的要求.123.2 物料衡算.123.2.1產(chǎn)品配方.123.2.2班產(chǎn)量確定.133.3 物料平衡表.15第 4 章熱量衡算.164.1 熱量衡算.164.1.1熱量衡算.164.1.2冷量衡算.16第 5 章主要設(shè)備選型.185.1 設(shè)備材質(zhì)或設(shè)

11、備制造材料的要求.185.1.1設(shè)備要求.185.1.2胡蘿卜汁及原料乳的預(yù)處理工段.185.1.3均質(zhì)殺菌工段.195.1.4清洗工段.20第 6 章廠區(qū)平面設(shè)計(jì).216.1 廠址的選擇.216.1.1自然條件資源.216.1.2水源、能源.216.1.3政治經(jīng)濟(jì)與交通情況.216.1.4勞動力與動力.226.1.5小結(jié).226.2 占地面積的估算.226.2.1總平面設(shè)計(jì)的基本原則.226.3 車間的布置.23第 7 章公共系統(tǒng)與輔助部門.247.1 輔助車間設(shè)施.247.1.1收奶站.247.2 原輔材料庫.247.2.1化驗(yàn)室.247.2.2機(jī)修車間.257.3 給排水系統(tǒng).257.4

12、 給汽系統(tǒng).257.5 供電系統(tǒng).267.5.1供電要求和相應(yīng)措施.267.5.2車間配電原則.26第 8 章勞動組織.288.1 勞動定員的依據(jù).288.2 生產(chǎn)車間人員配置.288.3 輔助生產(chǎn)及管理人員配置.29第 9 章環(huán)境影響分析及“三廢”處理.309.1 環(huán)境影響分析.309.2 廢水處理.309.3 工業(yè)廢水最高容許排放濃度.309.4 處理方法.309.5 廢氣處理.319.5.1由鍋爐排出煙氣.319.5.2熱管技術(shù)在干燥塔余熱回收的利用.319.6 垃圾及爐渣的處理.31第 10 章 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析.3310.1 全廠總投資 .3310.2 成本核算 .3310.2.1 原輔

13、材料成本核算.3310.2.2 水電燃料成本核算.3310.2.3 員工福利待遇成本.3310.2.4 年總成本.3310.3 產(chǎn)品收入核算 .3310.4 利潤上繳 .3410.5 投資回收期 .34結(jié)論.35參考文獻(xiàn).36附錄.37致謝.38黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 1 -年產(chǎn) 1.3 萬噸胡蘿卜汁乳飲料工廠設(shè)計(jì)第 1 章 緒論1.1 乳飲料的概述牛奶是天然營養(yǎng)食品，含有人體需要的幾乎所有營養(yǎng)物質(zhì)。奶業(yè)的發(fā)展關(guān)系到改善人民食物結(jié)構(gòu)、提高生活質(zhì)量、增強(qiáng)身體素質(zhì)，因此，世界各國，特別是發(fā)達(dá)國家都非常重視奶業(yè)的發(fā)展。隨著社會的發(fā)展和消費(fèi)水平的提高，消費(fèi)者在“健康”概念的引領(lǐng)下對食品營

14、養(yǎng)的認(rèn)知更全，營養(yǎng)價(jià)值要求更高，由于益生菌產(chǎn)品是以活菌形式提供飲用，它能在腸部起到調(diào)節(jié)和維持腸道菌群的平衡，抑制有害菌群的作用1。由于口感良好、口味豐富、適合各類人群飲用，成為了消費(fèi)者的新寵2。1.2 飲料的發(fā)展?fàn)顩r1.2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀乳飲料作為食品飲料行業(yè)的一只勁旅，正在中國快速擴(kuò)大其市場份額。最優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量、最好的服務(wù)、最合理的產(chǎn)品定價(jià)及適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)規(guī)模是搶占市場最高點(diǎn)的要素。目前國內(nèi)市場上的乳飲料大體上有兒童果汁方面的果汁奶、大眾化的花色乳飲料以及普通含乳飲料消毒奶三大類。在市場上的銷售量也是依次排列。因?yàn)橹袊膰榕c經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，第一類產(chǎn)品最早取得了成功，例如娃哈哈和樂百氏等。其后，多種

15、多樣的液體乳制品和乳飲料涌向市場3。雖然營養(yǎng)學(xué)上認(rèn)為含乳飲料價(jià)值較低，但是從市場看含乳飲料主打休閑市場，品種和口味多，消費(fèi)者難以在定價(jià)上形成經(jīng)驗(yàn)，而事實(shí)上這種產(chǎn)品的成本低廉，盈利空間較大，因?yàn)楹轱嬃鲜浅鞘行推髽I(yè)重要的發(fā)展方向之一。國內(nèi)的主要乳飲料產(chǎn)品：主要有伊利的優(yōu)酸乳；完達(dá)山的酸牛奶飲品、可可牛奶飲品、咖啡牛奶飲品、加鋅牛奶飲品、龍丹的可可奶、椰奶、巧克力奶、CCP活力鈣乳飲料；樂百氏的 AD 鈣奶飲料、果奶；美樂多的全發(fā)酵型乳酸菌飲品；金星的酸奶含乳飲料；以及“露露”杏仁露、 “雙歧王”非凝固型酸奶飲料、得樂多乳酸菌飲料。1.2.2 國外現(xiàn)狀在歐洲，乳飲料與果汁飲料是兒童最為流行的早餐成

16、分，但乳飲料的消費(fèi)市場在黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 2 -各國間是呈現(xiàn)多樣化的，主要由于消費(fèi)者對口感的需求不同。北歐市場喜愛更具粘稠性的產(chǎn)品，如對酸奶的喜好；而南部地區(qū)的消費(fèi)者則對易飲用的產(chǎn)品，像“乳+果汁”型的飲料(含 20%30%的乳)偏愛有佳。同一地區(qū)市場也呈現(xiàn)多樣化，如在德國，一方面有易于飲用又能提神的乳清飲料，另一方面是加有果汁的酸乳飲料。這些乳飲料因更具休閑性也得到市場的認(rèn)可。當(dāng)然最重要的還是產(chǎn)品的口感和健康。市場需要?jiǎng)?chuàng)新的產(chǎn)品，即使在對傳統(tǒng)食品的改造上也是如此，需要更多的創(chuàng)意。但這些創(chuàng)新也需要承受面對在這一領(lǐng)域高失敗率的壓力，因此需要對市場及消費(fèi)者有良好的理解。如今的消

17、費(fèi)者需要新的風(fēng)味和真正的創(chuàng)新，以提供給他們健康和享受的價(jià)值，而這些價(jià)值是消費(fèi)者通過產(chǎn)品的標(biāo)簽，促銷活動及廣告中所獲得的。針對那些不喜歡普通液體奶的消費(fèi)者，很多公司希望用不同的概念面對所有的消費(fèi)者，如帶有水果或果汁的乳品飲料。很多水果適于加工乳飲料，如柑桔、熱帶水果、桃、杏和香蕉等都是很好的輔料。但最好的產(chǎn)品還是應(yīng)符合當(dāng)?shù)叵M(fèi)者的口味，西班牙人喜愛的乳飲料口味有熱帶水果、復(fù)合水果及含維生素 ACE 的產(chǎn)品;法國人喜愛芒果與橙的結(jié)合，奇異果和桃與杏的飲料；在沙特阿拉伯則是芒果、奇異果、橙味飲料受歡迎；印度人喜愛芒果、草毒、蘋果口味；橙、蘋果-梨和蘋果-櫻桃在荷蘭流行。因此了解不同市場的消費(fèi)者的喜好

18、，對成功起著至關(guān)重要的作用。雖然“風(fēng)味乳”會含有更多的脂肪、糖，但研究表明它們并不會影響兒童在整體上對糖的吸收，而卻有助于對鈣的吸收。因此，開發(fā)針對兒童市場的低熱量和低脂肪含量的乳飲料是很有必要的。歐洲有一種脫脂乳產(chǎn)品是以乳糖為甜味劑，但卻包含了兒童每日所需鈣量的 35%。吉百利公司推出的一種含量為 500ml 的乳飲料，裝在 600ml 容積的普通紙盒中，在飲用前需要搖動 15 秒，以使牛奶增稠、起抱，從而達(dá)到很好的口感。除了口味外，還有包括要確保乳蛋白在加熱時(shí)不被破壞及產(chǎn)品的穩(wěn)定性(口感、結(jié)構(gòu)、微生物、外觀)，包裝形式、貨架期等技術(shù)上的支持，這些都是果汁乳飲料需要面對的挑戰(zhàn)。1.2.3 國

19、內(nèi)乳飲料的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢目前國內(nèi)乳飲料市場主要有兒童飲料方面的果奶、大眾化的花色乳飲料以及普通含乳飲料、消毒奶等三大類。第一類產(chǎn)品的娃哈哈和樂百氏果奶最早取得成功，其后多種多樣的液體乳制品、乳飲料涌入市場。從市場上看，乳飲料主打休閑市場，品種多，口味全，生產(chǎn)成本低，利潤空間大，因此有利于乳品企業(yè)發(fā)展。 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 3 -隨著國內(nèi)乳業(yè)的發(fā)展，人們對乳制品的認(rèn)可大為加強(qiáng)，對新型乳品的需求日益高漲。目前的果汁和乳制品市場都有著非常好的前景。人民生活水平的提高，人們在飲食方面發(fā)生了很大的變化，對健康和營養(yǎng)日益重視，需求趨勢是營養(yǎng)、保健、安全，綠色天然。乳飲料以其風(fēng)味獨(dú)特，

20、口味怡人，清爽不膩，營養(yǎng)豐富等特點(diǎn)深受廣大兒童、青少年和女士們的歡迎。乳飲料作為食品飲料行業(yè)的新寵，正在國內(nèi)迅速的擴(kuò)大市場份額。城鄉(xiāng)人民生活水平的不斷提到，將對乳飲料的消費(fèi)提出新的要求，更加重視飲料的營養(yǎng)價(jià)值。乳飲料但是以牛乳為主要原料制成的產(chǎn)品，牛奶是一種營養(yǎng)價(jià)值平衡的完全食品，它含有 100 多種的營養(yǎng)成分，主要含有是蛋白質(zhì)、乳糖、維生素、礦物質(zhì)、脂肪等。牛奶中所含有的蛋白質(zhì)、鈣數(shù)量豐富，品質(zhì)優(yōu)良，且易于吸收。近年來我國牛奶的產(chǎn)量持續(xù)增加，但是人均消費(fèi)量仍然較低，人均年消費(fèi)量僅為 11.40 千克，而發(fā)達(dá)國家可達(dá) 200 千克以上，而我國人口眾多，而且越來越多的人認(rèn)識到了乳制品的營養(yǎng)價(jià)值，

21、所以我國的乳市場還有很大的空間，從而也必將帶動乳飲料市場的發(fā)展。乳飲料市場要發(fā)展就必須考慮就幾個(gè)轉(zhuǎn)移問題，乳飲料市場由兒童向青年、中年和老年市場轉(zhuǎn)移。著重點(diǎn)該放在青年人和老年人身上。青年人的消費(fèi)應(yīng)該是整個(gè)群體消費(fèi)的重點(diǎn)之一。從初中生、大學(xué)生到 35 歲以下的青年人都應(yīng)該屬于這個(gè)消費(fèi)人群。由針對性的設(shè)計(jì)符合他們的產(chǎn)品（其中包括產(chǎn)品的質(zhì)量、品牌和包裝） ，設(shè)計(jì)產(chǎn)品文化定位，并使之形成一種時(shí)尚。老年人是很大的消費(fèi)群體，他們需要孩子的孝心，更需要生活的保健和營養(yǎng)。兒童消費(fèi)群體當(dāng)然也不能放棄，畢竟他們也是很大的消費(fèi)群體；向家庭食用型轉(zhuǎn)移?，F(xiàn)在很多廠家只注意在市場的貨架銷售，而忽視了家庭裝、大包裝的產(chǎn)品。

22、家庭的餐桌是一個(gè)很了不起的大市場空間。要激活這個(gè)市場，是奶制品成為大眾化消費(fèi)。要考慮有小包裝改為大包裝，降低成本的同時(shí)還會給每個(gè)家庭帶來方便與實(shí)惠；向旅游用品型轉(zhuǎn)移。隨著人們生活水平的不斷提高，旅游用品市場空間會越來越大，如何把乳飲料引入旅游消費(fèi)，這也是乳飲料今后發(fā)展的又一個(gè)機(jī)會。1.3 乳飲料的價(jià)值1.3.1 乳飲料的特色乳飲料是指在牛乳或脫脂乳中添加砂糖、有機(jī)酸和穩(wěn)定劑等，混合調(diào)制而成的含乳飲料。它具有色澤鮮艷、味道芳香、酸甜適口的優(yōu)點(diǎn)。黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 4 -乳飲料作為一種新型的風(fēng)味乳制品進(jìn)入市場。它以風(fēng)味獨(dú)特、口味清爽、色澤宜人、營養(yǎng)豐富、高附加值的特色，受到人們的

23、青睞。目前市場上有很多類產(chǎn)品，如小洋人水果乳飲料，優(yōu)格水果乳飲料、蒙?！八崴崛椤?、伊利“優(yōu)酸乳”等。乳飲料通常是由牛乳或奶粉、水、和其它多種添加劑經(jīng)加工制成的。其中既有蛋白質(zhì)及果汁微粒形成的懸浮液，又有脂肪形成的乳濁液，還有由糖等添加劑形成的真溶液，因此是一種宏觀上不穩(wěn)定的分散體系。牛乳中的蛋白質(zhì)主要有兩種形式：酪蛋白和乳清蛋白。酪蛋白在牛乳中呈懸浮狀態(tài)一般占乳的 80%左右，其等電點(diǎn)為 4.6，而酸性乳飲料的 pH 值在 3.84.2，因此其中的酪蛋白處于極不穩(wěn)定的狀態(tài)。并且易與胡蘿卜汁中的多酚和同系色素等成分作用而凝聚。乳清蛋白則以溶解蛋白的形式出現(xiàn)，受熱時(shí)易變性(80)。乳飲料通常為酸性

24、物，有一定的凝聚危險(xiǎn)。為了防止凝聚現(xiàn)象的發(fā)生，通常除了需對果汁進(jìn)行特殊處理，工藝上采用均質(zhì)和特殊配方外，還需加入適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑。常用的穩(wěn)定劑有羧甲基纖維素(CMC)、果膠、瓜爾豆膠等。穩(wěn)定機(jī)理一般認(rèn)為是使體系增稠，形成保護(hù)膠體而防止飲料中的微粒沉降或上浮。1.3.2 胡蘿卜營養(yǎng)價(jià)值每 100 克胡蘿卜中，約含蛋白質(zhì) 0.6 克，脂肪 0.3 克，糖類 7.68.3 克，鐵 0.6 毫克，維生素 A 原（胡蘿卜素）1.3517.25 毫克，維生素 B1 0.020.04 毫克，維生素 B2 0.040.05 毫克，維生素 C12 毫克，熱量 150.7 千焦，另含果膠、淀粉、無機(jī)鹽和多種氨基酸。各

25、類品種中尤以深橘紅色胡蘿卜素含量最高，各種胡蘿卜所含能量在 79.5 干焦1339.8 千焦之間。胡蘿卜是一種質(zhì)脆、味美、營養(yǎng)豐富的家常蔬菜，素有“小人參”之稱。胡蘿卜富含糖類、脂肪、揮發(fā)油、胡蘿卜素、維生素 A、維生素 B1、維生素B2、花青素、鈣、鐵等營養(yǎng)成分。美國科學(xué)家研究證實(shí)：每天吃兩根胡蘿卜，可使血中膽固醇降低 10%20%；每天吃三根胡蘿卜，有助于預(yù)防心臟疾病和腫瘤。中醫(yī)認(rèn)為胡蘿卜味甘，性平，有健脾和胃、補(bǔ)肝明目、清熱解毒、壯陽補(bǔ)腎、透疹、降氣止咳等功效，可用于腸胃不適、便秘、夜盲癥(維生素 A 的作用)、性功能低下、麻疹、百日咳、小兒營養(yǎng)不良等癥狀。胡蘿卜富含維生素，并有輕微而持

26、續(xù)發(fā)汗的作用，可刺激皮膚的新陳代謝，增進(jìn)血液循環(huán)，從而使皮膚細(xì)嫩光滑，膚色紅潤，對美容健膚有獨(dú)到的作用。同時(shí)，胡蘿卜也黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 5 -適宜于皮膚干燥、粗糙，或患毛發(fā)苔蘚、黑頭粉刺、角化型濕疹者食用。1.3.3 作用(1)益肝明目：胡蘿卜含有大量胡蘿卜素，這種胡蘿卜素的分子結(jié)構(gòu)相當(dāng)于 2 個(gè)分子的維生素A，進(jìn)入機(jī)體后，在肝臟及小腸粘膜內(nèi)經(jīng)過酶的作用，其中 50%變成維生素 A，有補(bǔ)肝明目的作用，可治療夜盲癥；(2)利膈寬腸：胡蘿卜含有植物纖維，吸水性強(qiáng)，在腸道中體積容易膨脹，是腸道中的“充盈物質(zhì)”，可加強(qiáng)腸道的蠕動，從而利膈寬腸，通便防癌；(3)健脾除疳：維生素 A

27、是骨骼正常生長發(fā)育的必需物質(zhì)，有助于細(xì)胞增殖與生長，是機(jī)體生長的要素，對促進(jìn)嬰幼兒的生長發(fā)育具有重要意義；(4)增強(qiáng)免疫功能：胡蘿卜素轉(zhuǎn)變成維生素 A，有助于增強(qiáng)機(jī)體的免疫軾能，在預(yù)防上皮細(xì)胞癌變的過程中具有重要作用。胡蘿卜中的木質(zhì)素也能提高機(jī)體免疫機(jī)制，間接消滅癌細(xì)胞；(5)降糖降脂：胡蘿卜還含有降糖物質(zhì)，是糖尿病人的良好食品，其所含的某些成分，如槲皮素、山奈酚能增加冠狀動脈血流量，降低血脂，促進(jìn)腎上腺素的合成，還有降壓，強(qiáng)心作用，是高血壓、冠心病患者的食療佳品。1.4 課題的目的和意義根據(jù)有關(guān)果汁乳飲料的研究，發(fā)現(xiàn)影響果汁乳飲料口味的主要是果汁添加量，蔗糖含量及穩(wěn)定劑添加量及配比。而影響產(chǎn)

28、品穩(wěn)定性的因素主要是穩(wěn)定劑的添加量及配比。目前國內(nèi)市場上有很多果味的乳飲料，但是大部分產(chǎn)品中不僅不含果汁或果汁含量極低，而且牛奶的添加量也很低。因此它不論是在風(fēng)味、口感及營養(yǎng)上均無法與以牛奶為主，果汁含量高的果汁乳飲料相比。所以開發(fā)一種營養(yǎng)全面、低熱量的胡蘿卜汁乳飲料具有很大的市場潛力和廣闊發(fā)展的前景！本課題的目的是確定胡蘿卜乳飲料產(chǎn)品的口感、穩(wěn)定性最佳配方，以期望為生產(chǎn)黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 6 -廠家開發(fā)一種具有獨(dú)特的胡蘿卜奶香味，酸度適中，口感細(xì)膩，質(zhì)地均勻胡蘿卜乳飲料。1.5 乳飲料前景含乳飲料與液體奶相比是有較大區(qū)別的。液體奶主要包括鮮奶、 “純奶”和其他一些加工過的奶

29、，液體奶的成分與鮮牛奶接近，即每 100 毫克奶中不能少于蛋白質(zhì) 2.5 克，脂肪 5 克，熱能 65 千卡及各種維生素和微量元素。含乳飲料本質(zhì)上是一種飲料，是以鮮乳或乳粉、植物蛋白乳(粉)、果菜汁或糖類為原料，添加或不添加食品添加劑與輔料，經(jīng)殺菌、冷卻、接種乳酸菌發(fā)酵劑、培養(yǎng)發(fā)酵、稀釋而制成的活性或非活性飲料。含乳飲料蛋白質(zhì)的含量不低于 1 克/100 毫克，蛋白質(zhì)含量是衡量含乳飲料重要指標(biāo)。與液體奶相比，含乳飲料盡管蛋白質(zhì)含量較低，但由于其在口味、保健等方面的優(yōu)勢，近年來銷量大增。首先，含乳飲料口味豐富。含乳飲料可以調(diào)配成各種水果味的，如草莓、櫻桃、桔子、香蕉、菠蘿、芒果，也可以調(diào)配成可可

30、味、咖啡味、巧克力味，既有營養(yǎng)又有樂趣，滿足了不同人群尤其是兒童或年輕人的需求。其次，含乳飲料具有一定的保健功能，特別是選用雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌做發(fā)酵劑的產(chǎn)品。它可在腸道內(nèi)抑制有害菌的生長，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡，增強(qiáng)人體的免疫能力。并且，使乳蛋白有一定的降解，變得容易被人體吸收，并在乳酸菌代謝過程中會合成一些維生素和降解約 30%左右的乳糖。正是由于含乳飲料的產(chǎn)品優(yōu)勢、廠家的宣傳推廣、國內(nèi)乳品消費(fèi)方式的變化使得近幾年國內(nèi)含乳飲料市場得到了蓬勃發(fā)展，2008 年含乳飲料的第一品牌營養(yǎng)快線實(shí)現(xiàn)銷售額近 90 億。目前含乳飲料已成為年輕人的首選飲品，我國乳飲料市場每年以18%以上的速度增長，其消費(fèi)群體

31、主要集中在“80 后”、 “90 后”的青春人群。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006 年2010 年，我國乳飲料的需求以平均 25.32%的年增速增長，到2009 年全國總需求量達(dá)到 958 萬噸，2010 年達(dá)到 1184 萬噸。黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 7 -第 2 章 工藝流程確定及論證2.1 胡蘿卜汁乳飲料工藝流程及要點(diǎn)說明本乳飲料生產(chǎn)車間的設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn) 1.3 萬噸，考慮到原料供應(yīng)、市場需求等因素，計(jì)劃生產(chǎn)一種產(chǎn)品，即：胡蘿卜汁乳飲料，年產(chǎn)量 13000 噸。采用 285g 袋裝。產(chǎn)品全年生產(chǎn)，不分淡旺季，扣除部分節(jié)假日休息、設(shè)備定期檢修、突發(fā)事故等引起的停產(chǎn)天數(shù)計(jì)劃全年生產(chǎn) 325 天

32、，日產(chǎn)量 40 噸，才能滿足全年產(chǎn)量要求。生產(chǎn)班制為兩班制，每班工作 12 小時(shí)，扣除清洗時(shí)間，每班有效生產(chǎn)時(shí)間為 10 小時(shí)，即胡蘿卜汁乳飲料每班生產(chǎn) 20 噸(附錄 A)。工藝流程圖如圖 2-1。 圖 2-1 胡蘿卜汁乳飲料的工藝流程圖2.2 胡蘿卜汁乳飲料工藝要點(diǎn)說明2.2.1 原料乳的驗(yàn)收制造優(yōu)良品質(zhì)的乳制品，必須選用質(zhì)量優(yōu)良的原料乳，原料乳送到加工廠時(shí)，必須進(jìn)行逐車或逐批驗(yàn)收，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按“生鮮牛乳收購標(biāo)準(zhǔn) GB 19301-2010”執(zhí)行4。裝箱均質(zhì)冷卻牛乳驗(yàn)收原料乳標(biāo)準(zhǔn)化冷卻過濾均質(zhì)巴氏滅菌胡蘿卜汁凈乳蔗糖、穩(wěn)定劑配 料攪 拌均質(zhì)出 廠罐裝包裝入庫UHT 進(jìn)料UHT 殺菌冷卻貯

33、藏黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 8 -原料乳的感官指標(biāo)為正常牛乳就為乳白色或微帶黃色，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、澀的滋味和飼料、青貯、霉等其他異常氣味。原料乳的抗菌素檢測則由于乳腺炎乳中白血球含量的增加，因此對乳酸菌有不同的噬菌作用，尤其是在治療乳腺炎時(shí)使用的抗菌素在乳中有一定的殘留量，實(shí)驗(yàn)證明在乳中含有較低濃度的抗菌素時(shí)，對發(fā)酵也會有較大影響，同時(shí)，飲用含抗生素的牛乳及乳制品對人的健康產(chǎn)生危害，因此建立快速安全高效抗生素檢測成為必要。2.2.2 凈 乳原料乳驗(yàn)收后必須凈化。其目的是去除乳中的機(jī)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

34、等。簡單的粗濾是在受乳槽上裝有過濾篩網(wǎng)并鋪上多層紗布進(jìn)行，進(jìn)一步過濾則采用雙聯(lián)過濾器，濾布應(yīng)經(jīng)常清洗滅菌。使用離心凈乳機(jī)可以顯著提高凈化效果，有利于提高制品質(zhì)量。離心凈乳機(jī)還能將乳中的乳腺體細(xì)胞和某些微生物除去，凈乳機(jī)放在粗濾之后，冷卻之前。本設(shè)計(jì)中牛乳先經(jīng)過雙聯(lián)過濾器，然后再經(jīng)過離心凈乳機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)原料乳的凈化。2.2.3 冷 卻經(jīng)過凈化的原料乳立即冷卻到 4左右，以抑制細(xì)菌的繁殖。乳中的微生物的數(shù)量隨著貯存時(shí)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(gè)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)，使細(xì)菌的繁殖受到抑

35、制。在本項(xiàng)目中，冷卻使用板式熱交換器，將原料乳迅速冷卻到 4以下泵入貯乳罐中儲存。2.2.4 貯 藏為了保證工廠連續(xù)生產(chǎn)的需要，必須有一定的原料乳的貯存量，在該項(xiàng)目中，為保證連續(xù)生產(chǎn)以及儲料的需要，貯奶設(shè)備選擇 6 個(gè) 32 噸的室外奶倉。室外奶倉配有適當(dāng)?shù)臄嚢铏C(jī)構(gòu)，定時(shí)攪動液體，防止脂肪上浮，造成原料乳的成分分布不均勻。2.2.5 預(yù) 熱 原料乳在均質(zhì)之前進(jìn)行預(yù)熱的目的有：(1)初步殺死大部分的細(xì)菌和致病菌，使殺菌更徹底，以保證食品的安全性，提高黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 9 -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 556

36、5，使均質(zhì)效果更好。根據(jù)以上幾點(diǎn)，確定牛乳的預(yù)熱溫度為 60。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5。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，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。稀奶油的標(biāo)準(zhǔn)化，原料乳經(jīng)分離機(jī)分離成稀奶油和脫脂乳之后，再按生產(chǎn)需要將稀奶油按比例配與脫脂乳混合，制成要求脂肪和蛋白質(zhì)含量的標(biāo)準(zhǔn)化乳。如果原料乳中脂肪含量不足時(shí)，應(yīng)添加稀奶油或脫去部分脫脂乳，當(dāng)原料乳中脂肪含量過高時(shí)，應(yīng)添加脫脂乳或脫去部分稀奶

37、油，標(biāo)準(zhǔn)化工作采用在線或配料罐中進(jìn)行。2.2.6 巴氏殺菌巴氏殺菌是為了使乳中的病原菌，尤其是耐熱性較強(qiáng)的結(jié)核菌都被殺死。本設(shè)計(jì)中巴氏殺菌乳殺菌采用 75，15s。2.2.7 均 質(zhì)均質(zhì)是指對脂肪球進(jìn)行機(jī)械處理，使脂肪球呈均勻一致分散在乳中。經(jīng)均質(zhì)后乳有以下優(yōu)點(diǎn)：(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)有利于人體對脂肪的消化吸收。均質(zhì)采用二級均質(zhì)，即物料連續(xù)通過兩個(gè)均質(zhì)頭，將粘在一起的小脂肪球打開。較高的溫度均質(zhì)效果較好，但溫度過高會引起乳脂肪、乳蛋白的變性，通過大量的試驗(yàn)表明，均質(zhì)溫度采取 5580，均質(zhì)壓力 18-25MPa 效果最好，若溫度降低后再均質(zhì)，不僅降低了均

38、質(zhì)效果，而且有時(shí)會使脂肪球形成乳油粒6。本設(shè)計(jì)中均質(zhì)采用 60，一級均質(zhì)壓力 20MPa，二級均質(zhì)壓力 7 Mpa。2.2.8 UHT 殺 菌超高溫瞬時(shí)滅菌是指物料在連續(xù)流動的狀態(tài)下通過熱交換器加熱至 135137，在這一溫度下保持一定的時(shí)間可以達(dá)到商業(yè)無菌的水平。超高溫瞬時(shí)滅菌方式的出現(xiàn)，大大改善的滅菌乳的特性，不僅使產(chǎn)品從顏色的味道上得到了改善，而且提高了產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值。因此，本設(shè)計(jì)中 UHT 乳的采取的滅菌條件為 137， 5s。生乳理化指黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 10 -標(biāo)如表 2-1。表 2-1 生乳理化指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)檢驗(yàn)方法冰點(diǎn)/()-0.500GB 5413.38相對密

39、度/(20/4)1.027GB 5413.33蛋白/(g/100g)2.8GB 5009.5脂肪/(g/100g )3.1GB 5413.3雜質(zhì)度/( mg/kg)4.0GB 5413.30非脂乳固體/(g/100g)8.1GB 5413.39酸度/(oT)牛乳1218GB5413.34羊乳a擠出 3 小時(shí)后檢驗(yàn)b只適用于格斯坦奶牛612微生物指標(biāo)如表 2-2。表 2-2 微生物限量項(xiàng)目限量CUF/g(mg)檢測方法菌落總數(shù)2106GB 4789.22.2.9 灌 裝無菌灌裝工藝無菌灌裝工藝與設(shè)備，在自動控制中完成無菌定量灌裝，質(zhì)檢人員需要檢測灌裝量和密封情況7。 2.2.10字符噴碼要求生產(chǎn)

40、日期和批次號噴碼定位準(zhǔn)確，字體清晰。檢驗(yàn)裝箱發(fā)現(xiàn)封口異常、不嚴(yán)滲漏、生產(chǎn)日期、字體不清、吸管脫落等不合格產(chǎn)品及時(shí)挑出，合格品裝箱，要求封箱膠帶黏貼整齊、牢固，裝箱數(shù)量準(zhǔn)確無誤8。黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 11 -2.2.11成品貯藏常溫貯藏。黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 12 -第 3 章 物料衡算3.1 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化3.1.1 原料乳的成分脂肪 F0=3.6%；非脂乳固體 S0=8.6%；總干物質(zhì) TS=12.2%；脂肪與非脂乳固體比 RM=35/5.16%=6.78；3.1.2 原料乳的要求我國規(guī)定生鮮牛乳收購的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB6914-86 修改后）包括感官指標(biāo)、理化指標(biāo)

41、和微生物指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)如下感官指標(biāo)：正常牛乳的顏色：白色或微帶黃色，不得含有肉眼可見的異物，不得有紅色、綠色或其他異色。 味道：不能有苦味、咸味、澀味和飼料味、青貯味、霉味異常味。 理化指標(biāo)：理化指標(biāo)只有合格指標(biāo)，不再分級見表 3-1。表 3-1 原料奶理化指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)密度（kg/m3）1.0280（1.028-1.032）脂肪（%）3.10（2.85.0）蛋白質(zhì)（%）2.95酸度（以乳酸表示）0.162雜質(zhì)度（mg/kg）4汞（mg/kg）0.1六六六，滴滴涕（mg/kg）0.01抗生素（IU/T）0.3黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 13 -3.2 物料衡算3.2.1 產(chǎn)品配方牛乳 70

42、% ，胡蘿卜汁 12% ，蔗糖 13% ，穩(wěn)定劑(果膠)0.3% ，水 4.7%。3.2.2 班產(chǎn)量確定本乳飲料生產(chǎn)車間的設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn) 1.3 萬噸，考慮到原料供應(yīng)、市場需求等因素，計(jì)劃生產(chǎn)一種產(chǎn)品，即：胡蘿卜汁乳飲料，年產(chǎn)量 13000 噸。采用 285g 袋裝。全年生產(chǎn) 325 天，1300032540 (噸)，所以日產(chǎn)量 40 噸，才能滿足全年產(chǎn)量要求。所以班產(chǎn)量為 20 噸。20000kg0.285kg=70175(袋)101730=2339 (箱)物料平衡圖如圖 3-1。黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 14 -0.8%-0.2%-0.3%-0.2%胡蘿卜 2417kg凈乳 1

43、4263 kg 14263kg冷卻 14192kg灌裝 20000kg預(yù)熱巴氏殺菌 14192kg貯藏 14192kg損失 114kg損失 40kg損失 71kg損失 40kg損失 40kg-0.5%均質(zhì) 20120kg冷卻 20040kg包材（70175 個(gè)包材）標(biāo)準(zhǔn)化 14192kg混合 17703kg蔗糖2618kg、水946kg、復(fù)合穩(wěn)定劑60.4kg瓦楞紙箱 2339 個(gè)原料乳驗(yàn)收 14263 kg配料罐 20120kg裝箱 2339 箱UHT 殺菌 20080kg圖 3-1 物料平衡圖黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 15 -3.3 物料平衡表物料平衡表（如表 3-2） 。表

44、3-2 胡蘿卜汁乳飲料物料衡算表項(xiàng)目胡蘿卜汁乳飲料噸耗量 日耗量 年耗量原料鮮牛乳748kg28526kg9270950kg胡蘿卜汁水蔗糖1516kg47.3kg1335kg4834kg1892kg5236kg1571050kg614900kg1701700kg輔料穩(wěn)定劑304kg120kg39000kg利樂包材3500 袋140350 袋45613750 袋包材瓦楞紙箱70 個(gè)4680 個(gè)1521000 個(gè)黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 16 -第 4 章 熱量衡算4.1 熱量衡算乳品工廠熱交換設(shè)備主要用于原料乳的冷卻、預(yù)熱、均質(zhì)、超高溫滅菌等操作9。在原料乳的加工過程中有兩個(gè)殺菌過程

45、：(1)預(yù)巴氏殺菌：即 475，保溫 1520s；(2)超高溫瞬時(shí)殺菌：65150，14s。(3)原料冷卻貯藏 224,原料冷卻貯藏 224，預(yù)巴氏殺菌 475，巴氏殺菌 75，均質(zhì) 7560，UHT 瞬時(shí)殺菌 137，冷卻灌裝 137654(瞬間殺菌后與冷料熱交換，溫度到65)。4.1.1 熱量衡算（1）巴氏殺菌：Q1=Cmt=3.7714192(75-4)/10=379877kJ/h（2）超高溫 UHT 瞬時(shí)殺菌：Q2=Cmt=3.7720080(137-65)/10=545052kJ/h加入的總熱量為 Q總=Q1+Q2=(379877+545052)=9.2105kJ/h 式中，m牛乳質(zhì)

46、量(kg)；C比熱容 kJ/(kg)；t溫度差()4.1.2 冷量衡算將乳冷卻是獲得優(yōu)質(zhì)原料乳的必要前提。剛擠下來的乳，常溫牛奶大約 22，一般要求冷卻到 4左右進(jìn)入待裝罐中。板式熱交換器的工作能力是 5t/h，原料乳冷卻階段的熱量變化計(jì)算如下：Q1=cmt =14263 3.77 18/10 =96789KJ/h式中， C比熱容kJ/(kg)；t-溫度差()10均質(zhì)冷卻：黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 17 -Q2=Cmt=3.7720120(75-60)/10=113778kJ/h灌裝前冷卻階段：Q3=Cmt=3.7720080(65-4)/10=461780kJ/h總冷量：Q總=Q

47、1+Q2+ Q3=96789+113778+461780=6.7105kJ/h 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 18 -第 5 章 主要設(shè)備選型5.1 設(shè)備材質(zhì)或設(shè)備制造材料的要求(1)食品加工設(shè)備的原材料必須適合制品達(dá)到全溫全壓的操作范圍；(2)不能影響產(chǎn)品的質(zhì)量；不能被產(chǎn)品或任何清洗消毒過程所腐蝕、分解或滲透；(3)必須使設(shè)備成分之間的電化學(xué)腐蝕反應(yīng)減少到最低程度，包括焊接螺和零件等；(4)機(jī)械要求表面光滑；(5)接縫和焊接處必須平整光滑，表面涂上無毒且耐腐蝕的涂料，如果鑄料表面粗糙易發(fā)生污染并造成平時(shí)清洗的困難，引起微生物的潛伏和交叉污染；(6)食品加工設(shè)備與產(chǎn)品相接觸的表面應(yīng)使用

48、不銹鋼制造9。5.1.1 設(shè)備要求(1)所有與產(chǎn)品接觸的表面應(yīng)便于檢查和機(jī)械清洗10；(2)各部件要便于拆開，以達(dá)到徹底清洗的要求11；(3)所有設(shè)備在首次使用之前，先進(jìn)行清洗和鈍化，在某些情況下，由于設(shè)備某部分的變化需要進(jìn)行鈍化；(4)食品接觸面應(yīng)光滑、無凹陷和裂紋，以減少食品碎屑、污垢及有機(jī)物聚集12。5.1.2 胡蘿卜汁及原料乳的預(yù)處理工段(1)室外奶倉 因需日處理 28t 的原料乳，所以需容量 60t 的奶倉 1 個(gè)。(2)離心凈乳機(jī) 由生產(chǎn)工藝流程和每小時(shí)處理原料乳量為 1.4t/h，故需處理能力 10t/h 的凈乳機(jī) 1 臺。(3)板式換熱器 板式換熱器（預(yù)熱）：設(shè)定物料進(jìn)口溫度

49、4，出口溫度 75；熱水進(jìn)口溫度 70，出口溫度 55；設(shè)定每班預(yù)熱處理量 379877kg/h,對數(shù)平均溫度差：2121lnTTTTtm=71-15/ln(71/15)=36.02換熱面積mtKQA.=mtKtCM.1奶=141920.94(75-4)/200036.02=13.15m2注： K=15002000Kcal/.h. 取 K=2000Kcal/.h. 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 19 -板式換熱器型號：BP 2-J-10；換熱面積 2m2，所以需換熱面積為 25-200m2的板式換熱器。(4)配料罐:錐底結(jié)構(gòu)，要求有保溫層，偏心立攪拌 30r/min，右 450，CIP

50、 噴頭，進(jìn)出料38。因原料乳 14192kg，胡蘿卜汁 2417kg,混合共 16609kg,每小時(shí)需處理16609/10=1.66t/h，需容量為 15t 的配料罐。(5 暫存罐:由生產(chǎn)工藝流程和每小時(shí)處理原料乳量為 1.4t/h，需容量為 30t 的暫存罐。(6)雙聯(lián)過濾器:目前通用型號為 RP6H2;過濾直徑：D=300 mm ；面積：S=0.18(7)灌裝機(jī):因每分鐘生產(chǎn)胡蘿卜乳飲料 116 袋，所以本設(shè)計(jì)選用的是利樂灌裝機(jī) 2臺，型號為 BGL-3GL 每分鐘可灌裝 60 袋13。5.1.3 均質(zhì)殺菌工段(1)均質(zhì)機(jī) 由生產(chǎn)工藝流程和每小時(shí)處理原料乳量為 1.4t/h，需處理能力為

51、10t/h的均質(zhì)機(jī) 1 臺。(2)超高溫殺菌機(jī) 由生產(chǎn)工藝流程和每小時(shí)處理原料乳量為 1.4t/h，需處理能力為 10t/h 的超高溫殺菌機(jī) 1 臺14。設(shè)備選型如表 5-1。黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 20 -表 5-1 主要設(shè)備選型列表設(shè)備編號設(shè)備數(shù)量工作能力備注E101E102E103E105乳罐車乳泵管式雙聯(lián)過濾器乳暫存罐1 6 2 215t10t/h120 目10t國產(chǎn)國產(chǎn)DN230，進(jìn)口貯乳罐應(yīng)經(jīng)過殺菌處理E107凈乳機(jī)110t/h進(jìn)口E108板式冷卻器125-200m2進(jìn)口E119E110E112E113室外奶倉高位罐板式換熱器巴氏殺菌機(jī)111160t10t25-20m

52、210t/h進(jìn)口料口徑 51mm 攪拌速度 960r/h國產(chǎn)國產(chǎn)國產(chǎn)E201離心分離機(jī)110t/h離心需徹底E202配料罐210t/h國產(chǎn)E205E206板式換熱器清晰回程泵1225-20m210t/h國產(chǎn)國產(chǎn)E207FIC 添加罐110t2國產(chǎn)E304UHT 殺菌機(jī)110t/h國產(chǎn)E305脫氣罐110t/h國產(chǎn)E306均質(zhì)機(jī)110t/h功率 37kWE307無菌罐130t國產(chǎn)E308E401E407樂枕灌裝機(jī)酸堿罐CIP 進(jìn)程泵26260 袋/min10t10t/h進(jìn)口國產(chǎn)國產(chǎn)5.1.4 清洗工段CIP 清洗系統(tǒng)俗稱就地清洗系統(tǒng)被廣泛的用于飲料、乳品、果汁、果漿、果醬、酒類等機(jī)械化程度較高的

53、食品飲料生產(chǎn)企業(yè)中。就地清洗簡稱CIP，又稱清洗定位或定位清洗(cleaning in place)。就地清洗是指不用拆開或移動裝置，即采用高溫、高濃度的洗凈液，對設(shè)備裝置加以強(qiáng)力作用，把與食品的接觸面洗凈 ,對衛(wèi)生級別要求較嚴(yán)格的生產(chǎn)設(shè)備的清洗、凈化15。黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 21 -第 6 章 廠區(qū)平面設(shè)計(jì)6.1 廠址的選擇6.1.1 自然條件資源地勢和地質(zhì)：地勢要平坦，坡度不宜超過 3%，以便減少工程量和有利于廠區(qū)運(yùn)輸線路的布置。要有良好的地質(zhì)，避免進(jìn)行特殊的基礎(chǔ)處理，以利于節(jié)省投資。應(yīng)避免在礦山，流沙地帶，滑坡地段，淤泥地，古河道，古墓地，人防工程區(qū)建廠。同時(shí)廠址要具有

54、一定的地耐力，一般要求不低于 2105N/m2。占地與面積：需滿足建廠和發(fā)展的要求，又要節(jié)約用地，盡量利用荒山坡地，不占或少占良田。環(huán)境：不得有污染食品的不良環(huán)境。包括廠址周圍不得有糞便堆場，垃圾堆場，煤堆場，傳染病醫(yī)院，火葬場或焚化場，污水溝或污水處理站、放射性污染及其他有害氣體粉塵污染源，也不宜在醫(yī)院附近。應(yīng)注意到距離較遠(yuǎn)的廠區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)位的污染源的影響。6.1.2 水源、能源水源與排水：必須有充足的水源，且保證水質(zhì)符合飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。地勢地形應(yīng)使排水通暢，確保廠區(qū)的衛(wèi)生條件，工廠排水符合環(huán)保法，不得危害周圍環(huán)境。乳品廠生產(chǎn)時(shí)，需要大量的水，因而最好要在靠近有水源的地方?；蛟谟泄?yīng)自來水

55、的地方。乳品生產(chǎn)時(shí)又有大量廢水及少量的廢渣，廢液需向外排放，因而要在排污公共設(shè)備附近，以免污染周圍環(huán)境。能源：要考慮原料供應(yīng)的來源，時(shí)期及數(shù)量，質(zhì)量等方面問題。乳品廠以鮮奶為主要原料，因而選擇廠址的時(shí)候要做奶源調(diào)查，盡量使乳品廠靠近奶源，減少運(yùn)輸設(shè)備。6.1.3 政治經(jīng)濟(jì)與交通情況政治：符合國家發(fā)展方針政策，食品工廠的廠址應(yīng)設(shè)在當(dāng)?shù)氐囊?guī)劃區(qū)內(nèi)，以適應(yīng)當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)近期規(guī)劃的統(tǒng)一布局，并盡量不占，少占良田，做到節(jié)約用地。所需用地可按基建要求，分期分批征用。經(jīng)濟(jì)：首先，廠址應(yīng)有較方便的運(yùn)輸條件，若需建公路或?qū)Ｓ描F路時(shí)，距離最短為好，以節(jié)省投資；其次，有一定供電條件，滿足生產(chǎn)需要；另外，廠址最好選在居黑龍江

56、東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 22 -民區(qū)附近，這樣可以減少宿舍，商店，學(xué)校等職工的生活福利設(shè)施，以便節(jié)省公司支出。交通：廠址要方便運(yùn)輸。盡量接近城市馬路或公路，以減少道路的建設(shè)費(fèi)用，同時(shí)考慮奶源的運(yùn)輸費(fèi)用。6.1.4 勞動力與動力 勞動力：乳品廠應(yīng)靠近勞力源。而且要考慮勞動力的閑忙季。動力：廠址應(yīng)有靠近高壓電源。乳品廠一般要求連續(xù)生產(chǎn)，不能停電，這樣需要有二路高壓電源，同時(shí)也要考慮燃料供應(yīng)方便些。6.1.5 小結(jié)綜合上述要求，該乳品廠初步擬定設(shè)計(jì)在哈爾濱江北開發(fā)區(qū)，因?yàn)檫@里近幾年經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，生活水平也提高。而且鐵路運(yùn)輸很方便。6.2 占地面積的估算乳品廠占地面積估算可參考以下數(shù)據(jù)(表 6

57、-1)： 表 6-1 占地面積估算日處理鮮奶量（噸）占地面積 m259000110001012000150002015000190004019000310008031000380001003800062000由上述表格可預(yù)算占地面積為 20000 m2。廠區(qū)建筑系數(shù)取 30%，廠區(qū)土地利用系數(shù)取 60%11。6.2.1 總平面設(shè)計(jì)的基本原則食品工廠總平面設(shè)計(jì)的基本原則如下： (1)總平面設(shè)計(jì)應(yīng)按批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書和可行性研究報(bào)告進(jìn)行，總平面布置應(yīng)做到緊湊、合理。 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 23 -(2)建筑物、構(gòu)筑物的布置必須符合生產(chǎn)工藝要求，保證生產(chǎn)過程的連續(xù)性?；ハ嗦?lián)系比較密切的

58、車間、倉庫，應(yīng)盡量考慮組合廠房，既有分隔又縮短物流線路，避免往返交叉，合理組織人流和貨流。 (3)建筑物、構(gòu)筑物的布置必須符合城市規(guī)劃要求和結(jié)合地形、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件，在滿足生產(chǎn)作業(yè)的要求下，根據(jù)生產(chǎn)性質(zhì)、動力供應(yīng)、貨運(yùn)周轉(zhuǎn)、衛(wèi)生、防火等分區(qū)布置。有大量煙塵及有害氣體排出的車間，應(yīng)布置在廠邊緣及廠區(qū)常年下風(fēng)方向。 (4)動力供應(yīng)設(shè)施應(yīng)靠近負(fù)荷中心。 (5)建筑物、構(gòu)筑物之間的距離，應(yīng)滿足生產(chǎn)、防火、衛(wèi)生、防震、防塵、噪音、日照、通風(fēng)等條件的要求，并使建筑物、構(gòu)筑物的間距最小。 (6)食品工廠衛(wèi)生要求較高，生產(chǎn)車間要注意朝向，保證通風(fēng)良好；生產(chǎn)廠房要離公路有一定距離，通?？紤] 3050

59、m，中間設(shè)有綠化地帶。 (7)廠區(qū)道路一般采用混凝土路面。廠區(qū)盡可能采用環(huán)行道，運(yùn)煤、出灰不穿越生產(chǎn)區(qū)。廠區(qū)應(yīng)注意合理綠化。 (8)合理地確定建筑物、構(gòu)筑物的標(biāo)高，盡可能減少土石方工程量，并應(yīng)保證廠區(qū)場地排水暢通。 (9)總平面布置應(yīng)考慮工廠擴(kuò)建的可能性，留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地。6.3 車間的布置乳品廠一般是由生產(chǎn)車間、輔助車間、動力設(shè)施、給水、排水設(shè)施、全廠性設(shè)施等組成。生產(chǎn)車間：乳粉車間，煉乳車間，消毒奶車間。輔助車間：收奶站，機(jī)修車間，化驗(yàn)室，冷藏庫，包裝材料庫，輔料庫，供電所，車庫。動力設(shè)施：變電所，鍋爐房，冷凍機(jī)房。給水設(shè)施：水泵庫，水塔，水池，冷卻塔等。全廠性設(shè)施：辦公室，食堂，宿舍，

60、浴室，廁所，自行車棚，圍墻，大門，傳達(dá)室，車間傳達(dá)室。廠區(qū)布置采用國內(nèi)食品廠多采用的區(qū)帶式布置形式，是將廠區(qū)建筑物，構(gòu)筑物按黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 24 -性質(zhì)及需求的不同而布置成不同的區(qū)域，并用廠區(qū)路分隔開來。其優(yōu)點(diǎn)是通風(fēng)好，管理亦好，便于擴(kuò)建，但占地多，運(yùn)輸路線和管線長，故在用地允許的條件下采用此種形式。因目前市場不斷變化要適應(yīng)市場的需要，有改變品種的可能，且便于管理（附錄 B） 。第 7 章 公共系統(tǒng)與輔助部門7.1 輔助車間設(shè)施 收奶站：(1)規(guī)模：每天收兩次奶，為確保原乳新鮮，規(guī)模以每天收乳量 15 噸以下為宜，本廠日處理 40 噸，故設(shè) 3 個(gè)收奶站。(2)收奶工序原

61、乳檢驗(yàn)過磅冷卻貯存裝運(yùn)，設(shè)備如下(表 7-1)：表 7-1 收奶設(shè)備主要用設(shè)備型號主要性能磅秤稱重：500kg受奶槽350L容量：350kg奶泵N304流量：3 噸/h 無壓力揚(yáng)程冷排噴淋式冷卻面積 3.2冷卻管規(guī)格數(shù)量：25D8024立式貯奶缸RP2-2000容量 2000 升立式貯奶缸RP2-5000容量 5000 升離心衛(wèi)生泵BAW150A流量 10 噸/h 揚(yáng)程 24m7.2 原輔材料庫低溫庫：用于貯藏一些需冷凍的原料：輔料庫：用于貯藏紙箱、包材、穩(wěn)定劑、白糖、等，為方便生產(chǎn)及廠區(qū)整體布局要求，該庫緊鄰車間而建。黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 25 -成品庫：用于貯藏成品。7.2

62、.1 化驗(yàn)室負(fù)責(zé)產(chǎn)品質(zhì)量的全面檢驗(yàn)，另外，乳粉車間也設(shè)置車間化驗(yàn)室，要求及時(shí)測定產(chǎn)品的含水率，以利于保證奶粉質(zhì)量和保存期，總化驗(yàn)室由化驗(yàn)操作間、精密儀表間、細(xì)菌培養(yǎng)間和貯藏間組成。感官評定、理化檢測、微生物檢測。化驗(yàn)室常用的儀器設(shè)備如表6-3： 表 6-3 化驗(yàn)室設(shè)備設(shè)備名稱數(shù)量單價(jià)/元總價(jià)乳脂成分測定儀/臺11000010000干燥箱330009000蛋白質(zhì)測定儀/臺150005000蓋勃瓶及相應(yīng)儀器620120各種移液管器皿若干20007.2.2 機(jī)修車間主要：車床、刨床、銑床以及電焊機(jī)、砂輪7.3 給排水系統(tǒng)車間主要用水的地方是濃縮鍋的冷凝冷卻用水，還有包裝容器的洗滌、消毒，其它設(shè)備的清

63、洗衛(wèi)生用水。結(jié)合本廠實(shí)際，對生產(chǎn)過程用水量采用計(jì)算的方法，保證用水量的準(zhǔn)確性。計(jì)算方法和步驟如下：(1)水處理系統(tǒng)水耗量：原水進(jìn)水運(yùn)行量：W1=16t/h(2)CIP系統(tǒng)水耗量：W2=10t/h(3)冷卻用水：W3=16t/h(4)灌裝機(jī)用水：W4=1.8t/h(5)沖洗地坪用水：W5=1.2t/h黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 26 -(6)其他用水：W6=4t/h車間每小時(shí)用水最大消耗: W=W1+W2+W3+W4+W5+W6=39t/h7.4 給汽系統(tǒng)乳粉車間耗汽量較大，主要用于殺菌、濃縮、干燥溶糖及管道清洗。汽用量與工藝設(shè)備的選擇有很大關(guān)系。雙效降膜濃縮裝置有利于降低消耗，本車間

64、每臺濃縮設(shè)備用汽量為 620kg/h,由資料，全脂奶粉的耗汽量為 912 噸/噸成品。盡量采用先進(jìn)的有較大節(jié)能效果的設(shè)備取 10 噸/噸成品，則班耗汽量：70.151610=10.612 噸 日耗汽：21.22 噸;甜煉乳日耗氣 10.5 噸;鍋爐的選擇：采用 4 噸塊裝鏈條鍋爐 2 臺，每天日產(chǎn)蒸汽 70 噸，蒸汽壓力 13kgf/,此種鍋爐具有水處理、自動出渣、爐內(nèi)水位自控，自動進(jìn)煤裝置，廢氣除塵裝置效果也好。鍋爐房每生產(chǎn) 1 噸蒸汽需煤 6 噸，每日耗煤：210/6=35 噸。7.5 供電系統(tǒng)7.5.1 供電要求和相應(yīng)措施(1)負(fù)荷隨季節(jié)變化較大，大中型廠宜設(shè)兩臺變壓器供電，以適應(yīng)負(fù)荷的

65、劇烈變化。(2)用電性質(zhì)屬III類負(fù)荷，一般采用單電源供電，但乳粉廠供電不及時(shí)將造成原料變質(zhì)，所以采用雙電源供電。(3)某些車間內(nèi)水、汽多，濕度高，所以供電線路及電器應(yīng)考慮防潮。(4)為減少電能損耗和改善供電質(zhì)量，廠內(nèi)變電所要接近負(fù)荷高度集中的地方。(5)隨著機(jī)械化水平不斷提高，用電設(shè)備也會逐年增加，配電設(shè)施要有一定發(fā)展余地。7.5.2 車間配電原則(1)配電裝置的防護(hù)性能要適應(yīng)環(huán)境特征。(2)車間內(nèi)部的動力和照明電源應(yīng)分開。(3)配電裝置應(yīng)留有一定的備用容量、備用回路。(4)配電裝置的保護(hù)應(yīng)互相配合、以保證可靠性和選擇性。黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 27 -(5)車間內(nèi)的啟動、控制

66、設(shè)備按情況可集中控制或分散控制、當(dāng)工藝設(shè)備許可時(shí)優(yōu)先選擇直接啟動方式。結(jié)合本廠實(shí)際，對生產(chǎn)過程用電量采用計(jì)算的方法，步驟如下：(1)水處理系統(tǒng)耗電量：P1=30kW(2)脫汽均質(zhì)殺菌系統(tǒng)耗電量：P2=50kW(3)CIP耗電量：P3=20kW(4)灌裝機(jī)耗電量：P480 kW(5)冷庫耗電量：P560kW(6)空調(diào)耗電量：P618 kW(8)其他耗電量：P76.2kW車間最高耗電量為P=264.2kW，故裝機(jī)容量選為300 kW。黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 28 -第 8 章 勞動組織8.1 勞動定員的依據(jù)工廠和車間的生產(chǎn)計(jì)劃(產(chǎn)品品種和產(chǎn))；勞動定額、產(chǎn)量定額、設(shè)備維護(hù)定額及服務(wù)定額等;工作制度(連續(xù)或間歇生產(chǎn)、每日班次)；出勤率(指全年扣除法定假日、病、事假等因素的有效工作日和工作時(shí)數(shù))；全廠各類人員的規(guī)定比例數(shù)等。食品工廠按 GMP、HACCP、QS 的要求組織生產(chǎn)，對勞動力的要求也越來越高，同時(shí)由于受原料供應(yīng)和市場需求等因素的影響，食品工廠生產(chǎn)呈現(xiàn)出極強(qiáng)的季節(jié)性；且食品生產(chǎn)衛(wèi)生條件要求較高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，對食品工產(chǎn)的勞動力需求帶來一定的影響。在食品工廠設(shè)計(jì)中若勞動定員