【正文】 設(shè)計的通用性和獨特性相結(jié)合的原則。(5) 食品工廠設(shè)計還應(yīng)注意到周圍環(huán)境的清潔衛(wèi)生，及工廠內(nèi)車間之間對衛(wèi)生、無菌、防火等條件的相互影響。 設(shè)計特點本設(shè)計以大型生產(chǎn)能力為主，因而可滿足隨著人民生活水平的日益提高，對乳制品的迫切需求本設(shè)計選擇合理的工藝流程，并采用進口設(shè)備，使生產(chǎn)過程連續(xù)化、自動化，提高設(shè)備利用率，提高經(jīng)濟效益殺菌工藝采用超高溫瞬時殺菌技術(shù)，大大保持了乳中的營養(yǎng)成分免受損失與破壞成品包裝采用利樂枕，延長了成品的保持期本設(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)境做嚴格的要求。本設(shè)計具有充分的獨創(chuàng)性。選用雙效降膜蒸發(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)出進料，并且通過一次即可達到濃縮的目的，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。本設(shè)計符合食品衛(wèi)生下達的食品衛(wèi)生法規(guī)，遵守有關(guān)條款的規(guī)定 設(shè)計內(nèi)容(1) 乳品廠設(shè)計的初步認識。(2) 產(chǎn)品方案的確定及工藝論證：根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品方案選擇適當?shù)墓に嚵鞒獭?3) 廠址的選擇。(4) 物料衡算：根據(jù)任務(wù)要求計算相應(yīng)物料的消耗，對設(shè)備提出的特定要求和操作工藝上的技術(shù)要求。(5) 熱量核算：依據(jù)計算數(shù)值，經(jīng)濟合理地選擇生產(chǎn)設(shè)備，并進行車間的工藝布置和各工序勞動力的安排等。(6) 主要設(shè)備的生產(chǎn)能力計算，要求和選型：根據(jù)日處理量和工藝要求計算各種設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，選出相應(yīng)的設(shè)備，給出設(shè)備匯總表。(7) 輔助車間及勞動力核算：按照相關(guān)規(guī)定和生產(chǎn)需要對全車間的勞動力進行定員。(8) 環(huán)境影響分析及“三廢”的處理。(9) 經(jīng)濟技術(shù)分析，成本核算[3]。第2章 工藝流程確定及論述 產(chǎn)品及產(chǎn)量的確定根據(jù)目前產(chǎn)品的銷售情況和對近期市場的預(yù)測，產(chǎn)品主要為巴氏殺菌乳、酸牛乳和UHT滅菌乳，確定日生產(chǎn)量為：巴氏殺菌乳20噸，酸牛乳40噸，UHT滅菌奶40噸。巴氏殺菌乳通常采用高溫短時（HTST）的殺菌方式，可以殺死耐熱的非孢子型的病原體，灌裝條件下不要求完全無菌。巴氏消毒乳需冷藏在4～6 ℃條件下，保質(zhì)期為5～8天 ，從而延長了貨架期，成為促進產(chǎn)品銷售的第一個方法，所以巴氏消毒乳適合售給當?shù)鼐用?，具有營養(yǎng)價值高、口感好等優(yōu)點，被大多數(shù)消費者所青睞。 UHT乳是利用超高溫（UHT）處理、完全無菌包裝而獲得的商業(yè)無菌產(chǎn)品，也稱UHT乳[8]。UHT乳產(chǎn)品無需冷藏，在室溫條件下貯存和銷售時，要求產(chǎn)品中沒有可生存的公共健康意義中的微生物，也必須沒有可再生的微生物（包括孢子）。因此UHT乳是貨架期穩(wěn)定的產(chǎn)品，在常溫下可以保存4～6個月。整個過程中不需要冷鏈系統(tǒng)，從而具有一定的優(yōu)勢，所以適合大部分人群，適合長途運輸，也適合出口到外省，和其他縣市。但習(xí)慣喝巴氏消毒乳的人并不愿意接受，因為它們有明顯的蒸煮味，這是無菌乳的缺點[3]。酸牛乳具體表現(xiàn)在產(chǎn)品風(fēng)味、組織狀態(tài)、外觀以及微生物等幾個方面。以國內(nèi)的消費習(xí)慣來看，產(chǎn)品風(fēng)味較濃郁芳香、奶香明顯，粘稠度較高，細膩、滑爽以及含有較多活性乳酸菌的產(chǎn)品更加能夠滿足消費者的需求[4]。對于乳品生產(chǎn)工廠，一般采用2班工作制，每天工作時間16小時，全年按10個月算。生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品設(shè)計情況見表21表21 產(chǎn)品設(shè)計情況名稱年處理量日處理量灌裝方式灌裝規(guī)格巴氏殺菌乳600020瓶裝奶220mlUHT乳1200040利樂磚220lm酸牛乳1200040杯型奶140ml 工藝流程的確定 巴氏殺菌乳工藝流程原料乳4％脂肪先預(yù)殺菌65℃，20s，冷卻至6℃然后過濾巴氏殺菌75℃20s冷卻至4℃冷卻至4℃脫脂乳包裝材料清洗包裝冷卻至4℃離心60℃稀奶油10％～12％脂肪脫脂乳標準化的牛乳均質(zhì)20MPa巴氏殺菌75℃20s冷卻至4℃空袋檢查儲存4℃，避光圖21 巴氏殺菌乳品工藝流程 UHT滅菌乳工藝流程標準化的牛乳巴氏殺菌75℃20s均質(zhì)65℃，20MPa蒸汽注射150℃，2s脫氣直接蒸發(fā)冷卻至80℃滅菌135℃15s，冷卻至20℃無菌條件下均質(zhì)40MPa包裝材料冷卻至20℃無菌包裝滅菌無菌包裝圖22 UHT滅菌乳工藝流程 酸牛乳工藝流程白糖、穩(wěn)定劑 配 料原料乳標準化牛乳預(yù)處理牛乳驗收 冷卻滅菌均質(zhì)過濾（200目） 貯存罐裝冷卻攪拌 發(fā) 酵 包裝入庫 圖23 酸牛奶工藝流程 工藝論證和說明 原料乳的要求和檢驗 原料乳的理化檢測指標制造優(yōu)質(zhì)的的乳制品，必須選用品質(zhì)優(yōu)良的原料乳，原料乳送到加工廠時，必須進行逐車或逐批驗收，驗收時對原料乳進行嗅覺、味覺、外觀、塵埃、溫度、酒精、酸度、脂肪、蛋白質(zhì)、全乳固體、細菌數(shù)等進行嚴格檢驗，必須符合以下要求[5]：（1） 采用健康母牛擠出的新鮮天然乳汁；（2） 不得使用產(chǎn)前15日內(nèi)的胎乳和產(chǎn)后7d內(nèi)的初乳；（3） 不得含有肉眼可見的機械雜質(zhì)；（4） 具有新鮮牛乳的滋味和氣味，不得有外來異味，如飼料、苦味、臭味、霉味和澀味等；（5） 為均勻無沉淀的流體，呈濃厚粘稠者不得使用；（6） 色澤為白色或稍帶黃色，不得有紅色綠色或顯著黃色；（7） 酸度不得超過200T；（8） 不得使用任何化學(xué)物質(zhì)和防腐劑。 原料乳的抗菌素檢測 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吞噬作用，尤其是在治療乳腺炎時使用的抗生素在乳中有一定的殘留量，飲用含有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的抗生素檢測成為必要為準確、快速檢測抗菌素的含量，為乳酸菌飲料生產(chǎn)提供合格原料，引進了美國生產(chǎn)的SNAP抗菌素檢測儀，在10mni內(nèi)可以檢測原料乳中的抗菌素的含量，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品打下良好的基礎(chǔ)[6]。 原料乳的凈化原料乳驗收后必須凈化，其目的時去除乳中的機械雜質(zhì)并減少微生物數(shù)量，可以采用過濾凈化或離心凈化等，簡單的粗濾時在受乳槽上裝有過濾網(wǎng)并鋪上多層紗布進行，進一步過濾采用雙聯(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。離心凈乳機還能將乳腺體細胞和某些微生物去除，凈乳過程放在粗濾之后，冷卻之前。 原料乳的冷卻經(jīng)過凈化的原料乳立即冷卻到5~10℃，以抑制細菌的繁殖。乳中的微生物的數(shù)量隨著儲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、酵母和霉菌繁育期。在抗菌期，乳中含有抑制微生物繁殖的抗菌物質(zhì)，使細菌的繁殖受到抑制，但抗菌期的長短與儲存溫度有關(guān)。 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儲存量，在該項目中，儲存原料乳的設(shè)備為4個50t的儲乳罐。儲乳罐配有適當?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。 原料乳的標準化為了使產(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。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)管理等因素不同而有很大的差異，因此必須對原料乳進行標準化，調(diào)整原料乳脂肪、蛋白質(zhì)和非乳脂固體的關(guān)系，使其比例符合制品的要求。原料乳經(jīng)分離機分離成稀乳油和脫脂乳之后，再生產(chǎn)需要將稀乳油按比例配合與脫脂乳混合，制成要求脂肪和蛋白質(zhì)含量的標準化乳。如果原料乳中脂肪含量不足時，應(yīng)添加稀乳油或脫去部分脫脂乳，當原料乳中脂肪含量過高時，應(yīng)添加脫脂乳或脫去部分稀乳油[7]。 原料乳的預(yù)熱處理原料乳在均質(zhì)之前需預(yù)熱殺菌，其目的有：（1）初步殺死大部分的細菌和致病菌，使UHT的殺菌更徹底，以保證食品的安全性，提高產(chǎn)品的儲藏性。（2）抑制酶的活性，避免產(chǎn)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℃時均質(zhì)效果更好。根據(jù)以上幾點，確定牛乳的預(yù)熱殺菌溫度為72~75℃。 原料乳的均質(zhì)均質(zhì)是指對脂肪球進行處理，使脂肪球呈均勻一致分布在乳中。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）有利于人體對脂肪的消化吸收。均質(zhì)采用二級均質(zhì)，即將物料連續(xù)通過兩個均質(zhì)頭，將粘在一起的小脂肪球打開。較高的溫度均質(zhì)效果好，但溫度過高會引起乳脂肪、乳蛋白的變性，通過大量的實驗表明，均質(zhì)溫度采取55~88℃，均質(zhì)壓力18~25MPa效果最好[8]。 殺菌巴氏殺菌是為了使乳中的病原菌，尤其是耐熱性較強的結(jié)核菌都被殺死。本設(shè)計中巴氏殺菌乳殺菌采用75℃，20s，而酸牛乳采用90℃，300s。超高溫瞬時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135—137℃，在這一溫度下保持一定的時間可以達到商業(yè)無菌的水平。超高溫瞬時滅菌方式的出現(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)價值。因此，本設(shè)計中UHT乳的采取的滅菌條件為135℃， 5s[9]。 發(fā)酵劑的擴培生產(chǎn)(l)乳酸菌的生長可分為四個階段:①緩慢期，這是牛乳接種后立即進入的階段，菌種活性受阻礙是由于微生物在新的培養(yǎng)基中須調(diào)整并適應(yīng)。②對數(shù)期，此階段菌種表現(xiàn)出最大活力，即只要生長條件適宜，菌種翻代時間最短。③穩(wěn)定期，對數(shù)期到達一確定點后，由于缺乏營養(yǎng)和代謝物質(zhì)的積累，如乳中乳酸導(dǎo)致活性菌數(shù)恒定，即菌的死亡和生成得到平衡。④衰亡期，主要由于不適宜的生長條件，活菌數(shù)開始下降。(2)制備工作發(fā)酵劑的方法:本工廠發(fā)酵劑將采用直投式發(fā)酵劑繼代一次用于生產(chǎn)。 接種發(fā)酵用轉(zhuǎn)子泵將工作發(fā)酵劑打入經(jīng)殺菌并冷至43℃的乳液中。 巴氏殺菌乳灌裝裝前在平衡罐中貯存時間不能超過2小時，平衡罐、灌裝機、包裝材料要經(jīng)過相應(yīng)的殺菌處理，灌裝時計量準確，封口可靠，成形完好，打碼清晰。灌裝溫度控制在4℃以下，灌裝后立即進入2至6℃冷庫貯存。 UHT奶灌裝灌裝必須確保在無菌條件下進行，計量準確，封口可靠，成形完好，噴碼清晰。灌裝溫度控制在20℃以下，正常灌裝時按千分之一比例隨機抽樣置于37℃條件下做保溫實驗。成品進入2—6℃冷庫貯存。 酸牛乳灌裝 灌裝必須計量準確，封口可靠，成形完好，打碼清晰，灌裝的同時要隨時觀察酸奶的組織狀態(tài)和控制酸度，成品進入2~6℃冷庫貯存。 檢驗出廠根據(jù)國家要求和企業(yè)內(nèi)部控制及規(guī)定，經(jīng)檢驗合格后，產(chǎn)品方可出廠，見下表。表22 滅菌乳感官要求項目要求檢測方法色澤呈乳白色或微黃色取適量試樣置于50ml燒杯中，在自然光下觀察色澤和組織狀態(tài)。聞其氣味，用溫開水漱口，品嘗滋味。滋味、氣味具有乳固有的香味、無異味組織狀態(tài)呈均勻一致液體、無凝塊、無沉淀、無正常視力可見異物。表23 滅菌乳理化指標項目指標檢測方法脂肪a/(g/100g) ≥ GB 蛋白質(zhì)/(g/100g) ≥GB 非脂乳固體/(g/100g) ≥GB 酸度/(186。Τ)12～18GB 表23 發(fā)酵乳感官要求項目