【正文】 氣罐，具體型號(hào)參數(shù) 見 表 46： 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明 書 20 表 46 真空脫氣罐 規(guī)格參數(shù) 型號(hào) 生產(chǎn)能力 T/h 配用功率 kW 真空度 MPa 外形尺寸 m TQ3 3 ～ 混料罐選型 一批物料量 M=（ +）247。 10=，考慮到設(shè)備的填充系數(shù)（取 ），則暫存罐的容量為： V=247。 10= 噸 /批 考慮到設(shè)備利用系數(shù)（取 ），則所選磨漿機(jī)的處理能力為： G′ =247。 13247。 1000 = m3 因?yàn)榻莺蟮拇蠖箍梢岳洳貍溆?，所以?shī)A層鍋可以全天生產(chǎn)而不用考慮后續(xù)工段的處理需要。 247。由于本車間 16 小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)，考慮每天的準(zhǔn)備工作等時(shí)間，每天實(shí)際開機(jī)時(shí)間為 小時(shí)。 6= 第一工 段 設(shè)備選型 滾筒式分級(jí)機(jī)設(shè)備選型 滾筒式分級(jí)機(jī)的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 ： ⑴、滾筒式分級(jí)機(jī)的工藝參數(shù) ： ①、一般滾筒的傾斜角度 3～ 5176。 6=從調(diào)配工序之后，物料的最大流量為： qm3=247。 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明 書 17 注：物料在管道中的流動(dòng)時(shí)間及在少量連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)備中的時(shí)間共記為 30 min。 調(diào)配罐 進(jìn)料時(shí)間 20min；攪拌時(shí)間 5 min；出料時(shí)間20 min；清洗 50 min。 殺菌 機(jī) 物料逗留時(shí)間 35 min。 設(shè)備操作時(shí)間 及流量 的確定 第二 工段設(shè)備操作時(shí)間： 大豆磨漿機(jī) 操作時(shí)間 25min；清洗時(shí)間 6 min；其它時(shí)間 5 min。另外， 雖然高壓均質(zhì)機(jī)的出料仍然有較高壓頭，但它的吸程有限，一般供料容器的出口位置應(yīng)高于高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)料口，否則需使用離心泵作為啟動(dòng)泵用。 高壓均質(zhì)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括：控制面板、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、均質(zhì)閥、氣缸組、壓力表、電動(dòng)機(jī)、機(jī)殼等部分。壓力式均質(zhì)設(shè)備首先使料液獲得高壓能，液體的高壓能在機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明 書 16 使料液中的分散物受到流體力學(xué)上的剪切作用、空穴作用和撞擊作用而得到破碎，這種類型的常見設(shè)備有高壓均質(zhì)機(jī)和超聲波乳化器等。工作過程為：物料用高壓泵送入不銹鋼加熱管內(nèi)，蒸汽通過殼體空間后將管內(nèi)流動(dòng)的物料加熱，物料在管內(nèi)往返數(shù)次后達(dá)到殺菌所需要的溫度，保持一定時(shí)間后成品排出。 夾層鍋 夾層鍋又叫二重鍋、雙重釜，是一般食品工廠中的常用設(shè)備，通用性強(qiáng)，除用作預(yù)煮外，還可以化糖，配置調(diào)味料和熬煮一些濃縮產(chǎn)品。 帶式輸送機(jī)的主要構(gòu)件有環(huán)形輸送帶 、驅(qū)動(dòng)輪、張緊裝置及機(jī)架等。 滾筒式分級(jí)機(jī)工作原理： 當(dāng)滾筒等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物料在筒內(nèi)，由于摩擦力的作用，而被外舉一定高度，然后由于重力的作用，則沿筒壁向下滾動(dòng)，這樣物料一邊進(jìn)行篩分，一邊 沿著傾斜的篩面逐漸從加料端移向卸料端，細(xì)粒則通過篩孔進(jìn)入篩下，粗粒在篩筒的末端被收集。 食品生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)與選型的原則：①保證工藝生產(chǎn)過程的正常和安全運(yùn)行；②操作費(fèi)用低，耗水、耗電、耗氣等較少；③技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，操作方便；④設(shè)備清洗方便，耐用，易維修；⑤設(shè)備結(jié)構(gòu)要緊湊，盡量實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化操作，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；⑥考慮生產(chǎn)波動(dòng)和設(shè)備平衡，要保留一定的余量和備用設(shè)備；⑦盡量減少噪聲，符合環(huán)保要求。 9= Q 水 =QC（ 8/9） = 8247。（ %） =247。（ %） =247。（ %）（ 1/8） =（ 1/8） = Q 水 =Q 復(fù)原乳 247。（ %） =247。（ %） =247。（ %） =（ ）247。（ %） =247。（ %） =247。所以在物料恒算時(shí)，以日產(chǎn)量為基準(zhǔn)。 后處理工序 ： 后處理工序主要包括對(duì)壞瓶等的檢驗(yàn)，貼標(biāo)，包裝，成品理化指標(biāo)檢驗(yàn)等步驟。 殺菌 ： 用管式殺菌機(jī)殺菌，殺菌溫度為 95℃，保溫時(shí)間為 15min。 調(diào)酸調(diào)香 ： 調(diào)配好的漿液泵入調(diào)配罐中，用檸檬酸，香精進(jìn)行調(diào)酸調(diào)香。 理論上， 37℃、 40℃、 43℃ 下發(fā)酵的酸豆乳，在外觀、質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味上差別不大，但考慮到生產(chǎn)方面因素，采用43℃ 發(fā)酵大豆酸乳，可以縮短發(fā)酵時(shí)間，節(jié)約生產(chǎn)成本 【 4】 。生產(chǎn)發(fā)酵劑在使用前置于冷庫(kù)中保藏，待使用前用發(fā)酵液罐回溫到適合溫度接種 ，接種溫度為 40℃左右 【 16】 。選取 108℃，保溫時(shí)間為 10min 工藝條件下，酸豆乳狀態(tài)和風(fēng)味都比較好 【 6】 。；根據(jù)殺菌設(shè)備的形態(tài)不同，可分為板式殺菌設(shè)備、管式殺菌設(shè)備及釜式殺菌設(shè)備。均質(zhì)壓力為 22MPa，均質(zhì)溫度為70℃ 【 5】 。 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明 書 8 過濾：利用 150 目的濾網(wǎng)過濾加糖豆?jié){，濾除豆?jié){中的固體微粒。 脫臭：在豆乳的生產(chǎn)過程中，盡管采取了一系列的滅酶方法，但在豆乳中仍然不可避免的含有一些異味成份，它們有大豆本身帶進(jìn)的，也有在磨漿工序中產(chǎn)生的。而溫度過高，蛋白質(zhì)含量等會(huì)下降，溫度過低，則酶活性無(wú)法充分抑制。 采用高溫浸泡，溫度控制在 80～ 85℃，時(shí)間為 0． 5～ 1 小時(shí)。 預(yù)處理工段 ：① .全脂奶粉常規(guī)性檢驗(yàn) ： 將 12%全脂乳粉復(fù)原（粉水比為 1：7）后進(jìn)行酸度、比重抗生素等理化指標(biāo)的測(cè)定。 班產(chǎn)量 Q 班 7 1 .4 3 / 4 7 .6 2? ? ?? ? ????Q T dnk 噸 /班 （ 24） 式 中： Q 日 — 平均日產(chǎn)量（噸 /日） ； Q 班 — 班產(chǎn)量（噸 /班） ； n— 生產(chǎn)班次 k— 設(shè)備不均衡系數(shù)，可取 ～ ,本設(shè)計(jì)中取 。 生產(chǎn)班制及相關(guān)計(jì)算 在本設(shè)計(jì)方案中， 考慮到原料供應(yīng)、設(shè)備檢修等其他原因，全年的生產(chǎn)日數(shù)一般為 300 天左右，一般不少于 250 天。而發(fā)酵酸豆乳飲料作為大豆深加工產(chǎn)品中的高檔品，是國(guó)家大豆行動(dòng)計(jì)劃的具體實(shí)施，是大豆產(chǎn)業(yè)積極迎接全球化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的體現(xiàn)。但是我們堅(jiān)信隨著我國(guó)“大豆行動(dòng)計(jì)劃”的實(shí)施，人們消費(fèi) 意識(shí)的提高，食品科學(xué)高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，酸豆奶生產(chǎn)與消費(fèi)的這些問題將逐步緩解，豆奶將成為 我國(guó) 21 世紀(jì)的新型產(chǎn)業(yè)。 由此以豆奶 、 酸豆奶掛帥的植物蛋白飲料發(fā)、展前景良好。糖類的應(yīng)用因所用的菌種的不同而異，當(dāng)采用混合菌種發(fā)酵時(shí)，最好是多種糖類并用同時(shí)要注意添加量的控制 。目前使用較多的菌種為乳酸菌，大多認(rèn)為采用 1:1 比例的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌風(fēng)味最佳。主要解決的方法主要有：①通過添加乳化劑和增稠劑；②添加螯合劑；③均質(zhì)，通過減小顆粒的粒徑，減緩沉淀的發(fā)生 【 1】 。 vagras， %豆乳粉、 %乳清粉、硫酸鈣和水的大豆乳清酸奶 (Syoawhyeygohurt)的產(chǎn)品貨架期進(jìn)行了研究，其工藝流程是 :加 %脫脂奶粉， 10%糖及 %明膠，加熱至 95℃保溫 5 分鐘 后冷卻，混合接種 3%酸奶發(fā)酵劑， 41℃培養(yǎng) 4～ 5 小時(shí)，在 5～ 15℃溫度下可保存 35 天 【 4】 。 1940 年，對(duì)酸豆乳中的乳酸菌培養(yǎng)進(jìn)行了第一次系統(tǒng)的研究。 國(guó)內(nèi)外酸豆乳的研究現(xiàn)狀 在許多國(guó)家，將大豆作為食品已經(jīng)有幾個(gè)世紀(jì)之久，不經(jīng)發(fā)酵而 食用的大豆食品主要有豆?jié){、豆腐等，作為霉菌發(fā)酵的有醬、腐乳和納豆等。 發(fā)酵酸豆乳飲料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)酵酸豆乳飲料的感官要求 參考 《植物蛋白飲料 豆奶（豆?jié){）和豆奶飲料》標(biāo)準(zhǔn) 【 7】 見表 11。 SOD 及其它抗氧化物質(zhì)能清除機(jī)體中的自由基，防止它使生物細(xì)胞膜受損、酶反應(yīng)活性下降，能起到防衰老，延年益壽的作用 【 5】 。 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明 書 2 發(fā)酵酸豆乳飲料的保健功能 大豆酸奶具有較強(qiáng)的抗菌活性，可抑制有害菌的生長(zhǎng) （據(jù)研究證明 大豆酸奶中的乳清可使綠膿桿菌、傷寒桿菌、福式痢疾桿菌完全不生長(zhǎng)，對(duì)大腸桿菌有很強(qiáng)的抑制作用 ） ，而 使有益菌如嗜酸桿菌、雙歧桿菌占優(yōu)勢(shì)， 嗜酸桿菌會(huì)產(chǎn)生有機(jī)酸、過氧化氫及抗生素物質(zhì)，雙歧桿菌具有防止便秘、預(yù)防及治療細(xì)菌性下痢、維持腸道菌群平衡、合成 VB 等 功能，而且它還可以利用其它細(xì)菌不能利用的低聚糖類 【 1】 。 (2)大豆酸 奶中的脂肪、膽固醇由于使用大豆為主要原料 ,對(duì)照同類產(chǎn)品 ,前者其含量明顯下降，一般酸奶脂肪為 1%～ 3% ,而大豆酸奶脂肪僅 %；而且發(fā)酵后脂肪球變小 ,低級(jí)脂肪酸和必需脂肪酸含量增加 ,有利于消化吸收 【 5】 。其中含有的維生素、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，又使大豆具有輔 助治療糖尿病、缺鐵性貧血，防止動(dòng)脈硬化和防治腫瘤等功效 ，有資料顯示大豆產(chǎn)品的消費(fèi)是與癌癥與心血管疾病成反比的 【 3】 。此外，大豆中不含膽固醇，故有降血脂的作用 。（ 1）大豆酸奶中的蛋白質(zhì)經(jīng)乳酸發(fā)酵 ,變成氨基酸 ,與同類型產(chǎn)品相比 ,大豆酸奶發(fā)酵前后氨基酸含量增加 11 倍 ,而一般酸奶僅增加 4 倍 ,并含有豐富的必需氨基酸 ,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值提高 【 4】 。另外益生菌發(fā)酵過程中，豆?jié){中的植酸含量降低了 50%，低 聚糖、脂肪氧化酶等抗?fàn)I養(yǎng)因素分解，從而提高了產(chǎn)品中 Fe， Zn， Ca 等營(yíng)養(yǎng)素的生物利用率，腸漲氣現(xiàn)象和豆腥味明顯減少，口感風(fēng)味改善，使大豆蛋白更易被人體消化吸收 【 1】 。（ 3）酸豆乳中含有多種抗氧化物質(zhì)（如 SOD 等），具有防衰老和延年益壽之功效 。 同時(shí) 酸豆乳含有優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)和維生素，對(duì)恢復(fù)肝細(xì)胞活力、保護(hù)肝臟是最好的食品。 食品添加劑和食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑應(yīng)符合 GB 2760 及 GB 14880 的有關(guān)規(guī)定。 早在 1934 年和 1937 年國(guó)際上就有相關(guān)發(fā)酵酸豆乳飲料的報(bào)道。巴西 等人對(duì)含有 10%牛奶的 10種不同風(fēng)味的酸豆奶進(jìn)行了感官評(píng)定，認(rèn)為都可以接受。 （ 2） 增強(qiáng)發(fā)酵酸豆乳飲料的穩(wěn)定性。由于后一種方法簡(jiǎn)單易行，效果可靠，為多數(shù)人們所采用。此外，大豆中雖然含有一定量的糖類物質(zhì)，但大多是 不能被乳酸菌所利用的低聚糖和高聚糖，而可被乳酸菌利用的糖類含量較少，且在大豆處理過程中還有大量流失，而糖類又是乳酸菌重要的碳源物質(zhì)，且對(duì)于產(chǎn)品具有重要的影響，因此必須添加適量糖類。歐美各國(guó)爭(zhēng)先生產(chǎn)各種豆制品系列，其中 酸豆奶最為流行 如 ， 利樂包 1000mL 豆奶 比 1000mL 酸奶好銷，且價(jià)格高，在消費(fèi)者心目中，酸豆奶比酸牛奶高檔 ；法國(guó)超市中酸奶沒有禮盒包 裝而酸豆奶多為禮盒包裝 ；在東南亞地區(qū)和日本等 國(guó)家，豆奶和酸豆奶也有廣闊的市場(chǎng) 【 8】 。 雖然說目前我國(guó)的發(fā)酵酸豆乳行業(yè)還存在 一些問題，如： （ 1）企業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)品品種少、經(jīng)濟(jì)效益差；（ 2）資源綜合利用率低、浪費(fèi)嚴(yán)重、造成環(huán)境污染；（ 3）產(chǎn)品加工深度、精度不夠，難于抵擋國(guó)外產(chǎn)品的沖擊；（ 4）產(chǎn)品技術(shù)含量?jī)?nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明 書 5 低，制約我國(guó)產(chǎn)品向高檔化、系統(tǒng)化發(fā)展；（ 5）生產(chǎn)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的市場(chǎng)投入很小，對(duì)豆奶品牌及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的宣傳較少，嚴(yán)重制約著豆奶業(yè)的發(fā)展 【 9】 。而我國(guó)的而我國(guó)的大豆產(chǎn)業(yè)剛剛興起，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力還比較弱 ,加工生產(chǎn)方式也遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了人們對(duì)大豆食品的衛(wèi)生、營(yíng)養(yǎng)、保健的要求 ,也難以參與經(jīng)濟(jì)全球化條件下的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。 第二章 設(shè)計(jì)方案的確定 年產(chǎn)量 新建食品廠的年產(chǎn)量按下式計(jì)算 ： Q=Q1+Q2Q3Q【 10】 （ 21） 式中 ： Q— 新建食品廠某類食品年產(chǎn)量（噸） ； Q1— 本地區(qū)該類食品年銷售量（噸） Q2— 本地區(qū)該類食品年調(diào)出量（噸） ； Q3— 本地區(qū)該類食品年調(diào)入量（噸） Q4— 本地區(qū)該類食品原有廠家的年產(chǎn)量（噸） 又有： Q=Q 旺 +Q 中 +Q 淡 【 10】 （ 22） 在本課題設(shè)計(jì)中，年產(chǎn)量已經(jīng)給定，為 20kT/a。 則有 平均日產(chǎn)量 Q 日 = 20 7 1 .4 3 /280??Q kT TdTd （ 23） 式中： Q— 年產(chǎn)量； T— 年工作日 。選用的產(chǎn)品配方如下： 脫皮后大豆（ %）、水（ %）、發(fā)酵菌液（ %）、全脂乳粉（ %）、白砂糖（ %）、香精（ %）、 SE15(%)、 MG(%)、 PGA(%)、CMCNa(%)、檸檬酸（ %） 生產(chǎn)工藝流程 及操作規(guī)程 準(zhǔn)備工作 ： 生產(chǎn)開始時(shí)，生產(chǎn)車間內(nèi)所用設(shè)備、器具、工作臺(tái)面、地面用清水沖洗 3～ 5min，再用紫外燈消毒 15min； 生產(chǎn)結(jié)束后，采用 CIP 清洗程序：①清水沖洗 4min；②用 1%堿液（ NaOH） 70℃循環(huán)沖洗 12min；③用溫水沖洗 14min；④ %酸液（ HCl） 65℃循環(huán)沖洗 6min；⑤ 85℃熱水沖洗至洗出液無(wú)色呈中性（ PH值為 6～ 7） 【 5】 。通常將大豆浸泡于三倍的水中，待其吸水量約為自身 重量的兩倍即可。 選取 80～ 85℃ 熱燙半小時(shí)的工藝條件較適合，在此條件下胰蛋白酶抑制劑活性殘留僅為 %，而蛋白質(zhì)含量與總固形物含量分別為 %【 14】 。 采用熱水浸泡 法和熱磨法可以省去大豆的脫皮操作