2022年产吨乳制品工厂设计方案.docx
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1、年产 10000吨乳制品工厂设计解决了液态奶运输、储存、保鲜难的问题,目前发达国家已普遍采纳这一技术进行鲜奶加工:将牛奶加热至超过135oC,仅保持几秒便快速降至常温,然后在无菌条件下密封,采纳六层纸铝塑 复合材料进行无菌灌装;在养分方面,牛奶中的微生物在瞬时高温下全部被杀死的同时,而大多数营养物质在短暂的高温下缺失甚微,最大限度地保持了牛奶的养分成分;在运输销售方面,经过UHT 灭菌处理,并采纳无菌包装的鲜奶进行无菌灌装 , 使 其 在 储 存 及 运 输 中 均 不 需 要 冷 藏 ;同时,一个不需冷藏的产品给生产商、零售商和消费者带来了很多便利;比如对生产商而言,由于不再需要冷藏,库存支
2、配可以简化;运输分送用车的数 量、成本就可相应降低;同时,由于长期爱护其保鲜功能,削减了对零售未售出产品的回收;最重要的是,这种产品可以从地域上极大地扩大市场;35 / 35综上所述,设计一个 UHT灭菌乳厂具有很强的实际意义;2 概述2.1 产品品种 UHT 灭菌乳2.2 生产规模 估量年产 10000 吨2.3 设计内容制定产品方案,厂址挑选方案,设计工艺,物料衡算,设备选型,水电汽平稳,人员配置,设定企业治理组织架构,技术经济分析,绘制全厂总平面布置 图、工艺流程图、车间设备及管路布置图;2.4 工程建设背景本工厂拟建在市郊塘沽经济技术开发区,该区交通顺畅,通讯设施完备,四周无污染企业,
3、原料供应充分,水、电供应稳固;2.5 市场需求猜测本工厂产品主要面对国内北方地区市场并争取打入国际市场,主要目标为日本,韩国等地;依据国家统计局的统计显示:2006 年 1-12 月全国累计乳制品产量为 14595685.53 吨,比上年同期增长 27.97 ; 2006 年 1-12 月全国累计液体乳产量为 12440379.69 吨,比上年同期增长29.37 ;另据海关统计, 2006 年, 我国乳品进出口全面增长,出口在贸易的比重逐步增加;全年乳制品进出口总额同比增长了 20.7%,其中进口金额占进出口总金额的 85.6%;乳品进出口总量比上年同期增长 8.4%,其中进口量占进出口总量的
4、 82.3%;无论是金额仍是数量, 进口占贸易总量的比重都在逐步降低,出口比重在逐步上升;因此从数据上可以看出本工厂产品需求量在不断增长,市场前景宽阔;3 厂址的挑选及规划3.1 厂址挑选原就符合国家的方针政策;符合当地政府规划,节省用地;生产条件方面标准;厂区的标高应高于当地历史最高水位,自然排水坡度最好在 0.004 0.008之间;所选厂址要有牢靠的地质条件;厂区邻近应有良好的卫生环境防止各种污染源;厂址面积要满意生产的要求,并有进展余地和留有适当空余场地;投资和经济成效方面,要做到便利运输,保证供水供电等;3.2 厂址挑选报 告计的 UHT灭菌乳加工厂坐落于天津市塘沽经济开发区,开发区
5、距市中心45 公里,距北京 160 公里,距天津国际机场 30 公里;东西宽 25 公里,南北长 50 公里;塘沽地势低洼平整,海拔高度1.3 3.8M;属于暖温带季风型大陆气候,四季变化明显,年平均气温 12 C,无霜期 234 天,年平均降水量 674.5 毫 M;工厂总占地面积为 9000 平方 M;四周有良好的自然环境和地质条件,无有害气体,有害水体等危及食品安全的不良因素;济进展状况良好,离市区较近,防止长途运输;所征地块费用合理,由于国家政策倾斜,使得生产的经济成本较为抱负;3.3 厂区规划3.3.1 工厂车间平面设计的原就及说明便利生产,符合生产车间程序,防止原料,半成品及成品的
6、交叉污染;1) 符合工厂设计对风向和光照要求;2) 利用现有的条件,合理配电,配水,削减能源损耗,降低成本;3) 充分考虑全厂二期工程及消防便道;4) 厂房按生产工艺流程及所要求的干净级别进行合理布局,并考虑厂房与邻近厂房进行的各项生产操作不相互防碍;5) 按生产工艺和卫生,质量要求;划分干净级别,分为原料辅料区,生活区, 生产区,尽量缩短距离,防止物料的来回运输;6) 干净厂房的设计和支配符合 GBJ73的要求;7) 厂房满意生产加工保健食品对空气净化的需要;采纳10 万级干净厂房, 安装具有过滤装置的响应的净化空调装置;8) 厂房,设备布局与工艺流程三者连接合理,建筑结构完善,满意生产工艺
7、和质量,卫生的要求;中间产品,待包装品的贮存间与生产要求相适应;9) 厂房温度及相对湿度与生产工艺要求相适应;10) 厂房之间,厂房与通道之间有缓冲设施,设置与干净级别相应的人流和物流通道;11) 厂房安装的下水道,洗手及其它卫生清洁设施不对产品的生产带来污染;12) 备料室与生产工艺要求的干净级别一样;13) 厂房的空气净化设施,设备定期修理,检修过程采纳适应措施;不对产品的生产造成污染;14) 具有与喷雾相应的专用设备;15) 与原料,中间产品直接接触的生产用工具,设备符合产品质量和卫生要求的材质;16) 办公楼紧靠车间,便利治理;17) 厂区道路宽阔,两旁种有树和草坪;18) 充分考虑消
8、防要求,各主要建筑物和易燃物邻近设有消防设施;19) 设计排水沟位于常常排污,排水设备的下面,保证车间排水排污要求;20) 设备与设备,设备与墙之间留出适当间隙,保证操作便利,修理与清洗便利;21) 车间入口处设有更衣室,消毒间,缓冲间等,工人须更衣消毒后进入车间,保证车间卫生,且工人须穿特定工作服,鞋等;3.3.2 厂区总体布局生产车间:位于全厂中心地带;1帮助车间; 包括原料库,成品库,机修车间):分布于生产车间四周;动力设施: 锅炉房,变电室等):接近负荷中心,锅炉房设在远离生产车间的方向;生活帮助设施; 办公楼,食堂等):位于生产车间与动力设施之间,办公楼与生产车间连通;厂区交通绿化:
9、道路宽阔,可将人流物流充分分隔,防止交叉污染;厂区四周有绿化带,防风阻沙,美化厂区;3.4 总平面设计图 附图 1)4 主要工艺设计及论证4.1 牛乳中的化学成分性质分析水分脂肪磷脂质:卵磷脂、脑磷脂、神经磷脂脂溶性维生素:维生素A、维生素 D、维生素 E、脂质维生素 K、胡萝卜素胆固醇牛乳总乳固体非脂乳固体蛋白质:乳蛋白、酪蛋白、乳白蛋白、乳球蛋白、非蛋白态氮化物糖类:乳糖、葡萄糖矿物质:主要含钙、磷、钾、氯;少量含钠、镁、硫、铁;微量含锌、铝、铜、硅、碘; 痕量含锰、钼、锂、锶、硼、氟色素:胡萝卜素、叶黄素水溶性维生素:维生素B1、维生素 B2、维生素 C、泛酸C维生素 B6、维生素 B1
10、2、维生素 C、烟酸、泛酸生物素、叶酸酶:解脂酶、磷酸酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、仍原酶、蛋白酶等气体:二氧化碳、氢细胞:乳房内部表皮细胞、白血球等64.2 牛乳的物理性质牛乳的物理性质是鉴定牛乳品质的重要指标,也是合理支配乳制品加工工艺流程的重要依据;1) 乳的色泽正常的新奇牛乳呈不透亮的乳白色或淡黄色;乳的白色是由于乳中的酪蛋白酸钙 - 磷酸钙胶粒及脂肪球等微粒对光的不规章反射所产生;牛乳中得脂溶性胡萝卜素和叶黄素使乳略带淡黄色,而水溶性的核黄素使乳清呈荧光性黄绿色;2) 味道与气味乳中含有挥发性脂肪酸及其他挥发性物质,这些物质是牛乳气味的主要构成成分;这种香味随温度的上升而加强,乳经加热
11、后香味剧烈,冷却后减弱;牛乳除固有的香味以外,仍很简洁吸取外界的各种气味,所以每一个处理过程都必需保持四周环境清洁,以防止个因素的影响;3酸度 新奇乳的酸度为 0.15%-0.18% /T*100%; 式中 X 为掺水量, T 为正常乳冰点, T1 为 43.98k 被检乳冰点;乳和乳品的比热,在乳品生产过程中常用于加热量和制冷量运算,牛乳为3.94 3.98kJ/kg*K;6) 黏度与表面张力牛乳的黏度随温度上升而降低;在乳的成分中,脂肪及蛋白质对黏度的影响最显著,随着含脂率和乳固体的含量增高,黏度也增高;在加工中,黏度受脱脂,杀菌,均质等操作的影响;4.3 UHT灭菌乳的加工工艺介绍2UH
12、T 超高温灭菌乳是在本世纪60 岁月显现的一种产品,第一是由英国的巴顿等争论者提出;其原理是依据牛奶在加热中细菌的灭菌成效SE),也就是杀孢子效率随着温度的上升,大大快于牛乳中的化学变化褐变、维生素破坏、蛋白质变性等);例如在温度有效范畴内,热处理温度每上升10,牛乳中所含细菌孢子的破坏速度性提高11-30 倍枯草杆菌孢子致死Q10=30,嗜热脂肪芽孢子致死Q10=11,而牛乳中化学变化褐变速度仅提高2.5-3 倍, Q10=2.5-3;这意味着温度越高,其灭菌成效越大,而引起的化学变化很小;依据巴顿通过试验结果所绘制的灭菌成效 SE)与褐变成效速率之比,对温度之曲线来看,当温度上升不到135
13、时两者之比未发生急剧变化;135以上,灭菌成效比褐变的增长要快得 多;当温度上升至 140, 3.6 秒加热时,灭菌成效 SE)与褐变速率之比增大到2000 比 1,150, 0.36 秒加热就两者之比增大到 5000 比 1,从难从 150再上升,由线与直线上升,说明再提高温度已无多大意义;又温度超过150以上, 就相应加热时间必需随之更加缩短,这在工艺操作上精确掌握这样知的加热时间是很困难的,由于流速略微有一点波动就会产生相当的影响;所以目前在超高温瞬时灭菌工艺上是以 150, 0.36 秒作为最高极限,一般都采纳135-150, 4-1秒;34.4 加工工艺流程原料乳验收和预处理脱气冷却
14、储奶加热净化分别脱脂乳、稀奶油)平稳槽均质 UHT灭菌无菌灌装冷藏4.5 操作要点1) 原料乳的验收和处理杀菌乳的质量打算于原料乳,因此必需加强对原料乳的质量掌握2) 牛乳的脱气牛乳中含有 5.5%-7.7% 非结合分散性气体,经贮存运输后期含量仍会增加;这些气体对乳的加工有破坏作用;主要是影响乳汁量的精确性;增加杀菌设备中 的结垢,影响乳的分别效率,不利于标准化;促使脂肪球聚合,影响奶油的产量;促使发酵乳中的乳清析出等;本厂使用真空脱气罐除去细小分散的气泡和溶解氧;方法为:将牛乳预热至68 摄氏度,泵入真空罐,部分牛乳和空气蒸发,空气及一些非冷凝异味气体由真空泵抽吸除去;3) 净化分别分别出
15、脱脂乳和稀奶油4) 均质牛乳中脂肪球的大小一般在 110 微 M之间,放置一段时间后易显现凝聚成块、脂肪上浮的现象;经均质后可使脂肪球直径变小,分布匀称,口感好,有良 好的风味,不产生脂肪上出现象;均质成效与温度有关;本设计进行高温短时间杀菌或超高温瞬时杀菌,均质在预热工序后杀菌前进行;本工厂使用的均质机为两段式,预热的牛乳经第一段压力调剂阀时压力为176 204 千克/ 平方厘 M,而其次段压力保持在 35 千克/ 平方厘 M;均质前牛乳必须先行预热 60 摄氏度左右;5) 杀菌杀菌有两个目的,一个目的是杀死引起人类疾病的全部生物,使之完全没有致病菌;其次个目的就是尽可能地破坏除致病微生物外
16、能影响产品尝道和储存期的其他成分如酶类,以保证产品的质量;本厂用磷酸酶试验来检查牛乳的杀菌是否适当,试验结果必需是阴性的,即 必需没有发觉有活性的磷酸酶;脂肪含量的8%的乳制品,稀奶油发酵乳等产品用过氧化氢酶试验来代替;本设计采纳的超高温瞬时杀菌法UHT)是用加压蒸汽将牛乳加热到 120140保持 34 秒,然后将牛乳快速冷却的一种杀菌方法,该方法杀菌效率极高,可以达到灭菌的成效,一般在冷藏下可保持20 天;同时与无菌包装结合起来可以生产灭菌乳,保持商业无菌状态,无需冷藏,常温下可长期保持36 个月)或更长;本厂采纳间接加热式超高温瞬时杀菌设备,管式热交换器型;工艺流程:牛乳第一经预热,片式加
17、热器经热回收段预热达到 66,经预热的奶在 1525MPa 的压力下均质,接着通板式热交换器的加热部分使其达到 135,经保温管、 UHT 加热段而后同新进入的牛乳进行热交换 热回收部分),冷却;6) 冷却本厂的产品乳是连续性杀菌设备处理的乳直接通过热回收部分和冷却部分冷却到 4,以抑制乳中残留细菌的繁衍,增加产品的储存期;同时也可以防止因温度高而使黏度降低导致脂肪球膨胀、聚合上浮;7) 灌装罐装的目的主要是便于分送销售、便于消费者饮用;此外仍能防止污染,保持杀菌乳的良好味道和气味,防止吸取外界异味,削减维生素等成分的缺失;无菌灌装线在市场上流通的保质期较长的乳主要是用塑料瓶包装、利乐包和小房
18、型包装;本设计所采纳的利乐包和小房型包装是再无菌条件下灌装,不必采纳二次灭菌,这种方式正在成为市场的主流;利乐包是利用专用纸为包装材料,过氧化氢为杀菌剂;罐装时,纸先通过一个过氧化氢层,使纸壁上涂上一层过氧化氢膜, 然后卷成纸筒,热合,在用红外线辐射,将过氧化氢分解,并蒸发掉,然后在该灭菌的纸筒内充填以杀好菌的乳,并热合、封口 12 ;小房型包装不同于利乐包,它是将一个个已制好的但没有封底的纸筒放在灌装机上,通过气吹将纸筒打开,热合封底,然后进入无菌小室;在此向纸盒内喷入过氧化氢进行杀菌、加热,是过氧化氢蒸发掉;随后注入杀菌奶,热封口,同时送出无菌小室;8) 冷藏5消毒乳包装后立刻送入冷库中贮
19、存 库内温度要求在 2 10),采纳风冷, 堆放时应有肯定间隔;54.6 消毒乳UHT灭菌乳)的质量标准生产 UHT灭菌乳必需符合国家标准(1) 感官标准表 1UHT灭菌乳的感官指标工程特性味道和气味具有消毒牛乳固有的纯香味,无其他任何外来味道和气味 组织状态呈匀称的流体,无沉淀、凝块、有机杂质、粘性和深厚现象色泽呈乳白色或稍带为黄色(2) 理化指标表 2UHT灭菌乳的理化指标工程指标比重20c )1.028 1.030脂肪%)不低于3.0总乳固体 %)不低于11.2杂质度 ppm)不高于2酸度度)185 物料运算 以班产量为基准)表 3 产品生产方案产 品班 产方案量T)年 产 1量月T)2
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