【正文】 樣只有殺菌段需要消耗蒸汽，這段是將 65℃ 牛乳加熱到 85℃ 進(jìn)行殺菌，所需熱量： hKJttC /)6585( 0 0 0G 5341 ???????? ）（φ 乳 真空濃縮階段 12℃ 牛乳經(jīng)過蒸發(fā)器的冷凝系統(tǒng)預(yù)熱后，溫度升高到 29℃ 后，進(jìn)入蒸發(fā)室，一效蒸發(fā)溫度為72℃ 。 根據(jù)本設(shè)計(jì)的規(guī)模及物料衡算結(jié)果，生產(chǎn)全脂加糖乳粉在干燥過程中每班需要蒸發(fā) 水分，制得乳粉 ，所以選擇 1臺(tái)蒸發(fā)能力為 600kg/h的壓力式噴霧干燥設(shè)備。 由于本設(shè)計(jì)的生產(chǎn)規(guī)模大，所以選擇三效降膜蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器是利用真空系統(tǒng)降低水蒸氣的沸點(diǎn)，并將第一效水分蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽作為二效的熱源，而二效產(chǎn)生的二次蒸汽又被作為三效的熱源，牛乳經(jīng)過三效的 蒸發(fā)達(dá)到所需的濃度，這樣可以 大大節(jié)省能源。 b. 第二預(yù)熱段（第一余熱回收段） ℃△△△ 202 )6585()5575(2 )()(2 3425212 ??????????? ttttttt m c. 殺菌段 ℃△△△ 熱熱 )8590()(2 )()(2 4339。 配料罐的選擇 配料罐只要功能是將 配料 與標(biāo)準(zhǔn)化乳進(jìn)行混合。 設(shè)計(jì)參數(shù)：牛乳流量 G=5000kg/h，鹽水流量為牛乳的二倍， t1=20℃ ,t2=4℃ ,t3=5℃ ,原料乳比熱（ C 乳 ） =℃ ,鹽水比熱（ C 鹽 ） =℃ 。 表 34 嬰兒配方奶粉配方表 物料名稱 牛乳 乳清粉 棕櫚油 三脫油 奶油 蔗糖 維生素混合物 礦物質(zhì)混合物 每噸投料 /(kg) 3260 382 56 56 64 59 注： ①牛乳要符合生乳收購標(biāo)準(zhǔn)，即：蛋白質(zhì)≥ %，脂肪≥ %，非脂乳固體≥ %； ②乳清粉中水分 %，脂肪 %，奶油中脂肪含量 82%； ③維生素混合物包括：維生素 A 5g、維生 素 D 、維生素 E 60g、維生素 K1 、維生素 B1 、維生素 B2 、維生素 B6 、維生素 B12 、維生素 C 、煙酸 、葉酸 、泛酸 180g、生物素 ； ④礦物質(zhì)混合物包括 。 （ 6）包裝方法 同樣采用充氮包裝，但包裝容器采用采用金屬罐，規(guī)格 1000g。 清 洗 液： ① 氫氧化鈉 ： 濃度 2%，溫度 60℃ ～ 70℃。 CIP 清洗 牛乳加工操作結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行清洗。規(guī)格 400g。 目的在于防止污染和氧化，使成品能保持較久，便于運(yùn)輸與攜帶。采用機(jī)械振動(dòng)篩，網(wǎng)眼 40～ 60 目。所以，在噴霧干燥以后，出粉和冷卻也是重要的環(huán)節(jié) 。還可以在干燥同時(shí)改變食品的風(fēng)味或者形狀等。現(xiàn)在常用的蒸發(fā)器 為雙效降膜式、多效降膜式（二效、四效、五效、七效）等蒸發(fā)器，有列管式、板式、離心式、刮板式蒸發(fā)器等。為了減少牛乳中營養(yǎng)成分的損失，現(xiàn)均使用真空濃縮的方式，由于 牛乳處于密閉狀態(tài)，避免了外界污染，可保證乳粉的衛(wèi)生量。 均質(zhì)壓力 1825MPa效果最好，若溫度降低后再均質(zhì)，不僅降低了均質(zhì)效果，而且有時(shí)會(huì)使脂肪球形成乳油粒。 工藝操作過程是先進(jìn)行脂肪標(biāo)準(zhǔn)化后 在進(jìn)行蔗糖標(biāo)準(zhǔn)化，脂肪標(biāo)準(zhǔn)化采用分離機(jī)進(jìn)行 ，當(dāng)R2＞ R1時(shí)，要從 原料乳中分離一定質(zhì)量的稀奶油，使 R2=R1，當(dāng) R2＜ R1 時(shí)，要從原料乳中分離一些脫脂乳，使 R2=R1。但 抑 菌期 的長短與貯存溫度有關(guān)，如表 22 所示： 《食品工廠設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 5 表 22 抗菌期的長短與貯存溫度的關(guān)系 [12] 貯存溫度 /(℃ ) 10 0 5 10 25 30 37 抗菌期 /(小時(shí) ) 240 48 36 24 6 3 2 在本 設(shè)計(jì) 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(chǔ)存。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(jià)格低，效率高。 儲(chǔ)奶 采用 4個(gè) 10t室外儲(chǔ)罐，具有一定的靈活性，采用倒罐方式進(jìn)行凈乳操作，可減少對(duì)收奶過程的干擾。 要注意生產(chǎn)乳粉的牛乳，在送到乳粉加工廠之前，不允許進(jìn)行強(qiáng)烈的，超長時(shí)間的處理。 ，運(yùn)輸時(shí)所用的容器或奶槽車必須保持清潔衛(wèi)生，并加以嚴(yán)格殺菌，當(dāng)原料乳運(yùn)至工廠卸下后，就要及時(shí)清洗。 由于牛奶屬于不耐貯存食品，故基本上全年都可以生產(chǎn) ，不分淡旺季 。 終上設(shè)計(jì)如下： 表 11 產(chǎn)品及產(chǎn)量的確定 產(chǎn)品類型 全脂加糖乳粉 嬰兒配方粉 日處理原料奶量 /噸 注：也可根據(jù)需要做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 原料乳的驗(yàn)收 驗(yàn)收 基本規(guī)章要求：①生產(chǎn)無公害鮮牛乳的奶牛飼養(yǎng)管理方式應(yīng)符合 (NY／ T5049)的要求。 T） 《食品工廠設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 4 牛乳 b 12～ 18 GB 羊乳 6～ 13 a擠出 3h 后檢測(cè) b僅適用于荷斯坦奶牛 表 22 微生物限量 項(xiàng)目 限量 [CFU/g(ml)] 檢驗(yàn)方法 菌落總數(shù) ≤ 2 106 GB 稱重計(jì)量 ① 奶秤 (重量法 )： 計(jì)量范圍可為 0～ 250kg或 0～ 500kg，又叫磅奶槽，秤量后打開閥門牛乳流入受奶槽，受奶槽起到了緩沖作用。主要是除去牛乳中混有的粗雜質(zhì)。 本設(shè)計(jì)采用在標(biāo)準(zhǔn)化過程中使用三用離心分離機(jī)同時(shí)進(jìn)行凈化。 根據(jù)國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，只要使奶粉中脂肪含量不低于 26％即符合標(biāo)準(zhǔn)化要求。 預(yù)熱均質(zhì) 均質(zhì)是指對(duì)脂肪球進(jìn)行機(jī)械處理，使 標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)混合原料乳，如添加稀奶油或脫脂乳及蔗糖形成一個(gè)均勻的分散系。 熱處理殺菌 這里殺菌的目的主要是殺死如結(jié)核桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、李斯特菌等病原菌，及進(jìn)入乳中潛在的病原菌、腐敗菌，以保證乳粉的 安全和 質(zhì)量 ， 提高成品的貯藏性，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，同時(shí)可保證沸點(diǎn)進(jìn)料，使?jié)饪s過程穩(wěn)定進(jìn)行，提高蒸發(fā)速度 和 增加生產(chǎn)產(chǎn)品種類的靈活性，可隨意 調(diào)整產(chǎn)品品種 。 通常采用減壓（真空）濃縮，原料乳濃縮的程度直接影響乳粉的質(zhì)量，特別是溶解度。 在濃縮的過程中，也起到了脫氣的作用： 牛乳剛擠出后含氣體 5． 5％～ 7％，經(jīng)過貯存、運(yùn)輸、泵送以后，一般氣體含量在 10％以上，而且絕大多數(shù)為非結(jié)合的分散氣體，它們對(duì)牛乳加工起到破壞性作用。 濃縮后的乳打入保溫罐內(nèi)，立即進(jìn)行干燥。出粉后應(yīng)立即篩粉和晾粉。先將常溫氣流經(jīng)過冷卻除濕后再用于冷卻乳粉，可以冷卻至 18℃以下。每天在工作之前，包裝室必須經(jīng)紫外線照射 30min滅菌后方可使用。 包裝好的乳制品貯藏在溫度不高于 15℃，空氣相對(duì)濕度不高于 85%的倉庫內(nèi)。必要時(shí)還需要用酸液清洗。 嬰兒配方乳粉的工藝要點(diǎn)說明 嬰兒配方乳粉的預(yù)處理同全脂乳粉，只有一些個(gè)別的工藝條件有所不同 ，這里只對(duì)不同之處加以說明。 T） 牛乳 ≤ 18 GB 羊乳 7～ 14 雜質(zhì)度 /（ mg/kg） 16 GB 水分 /(%) ≤ 5% GB a非脂乳固體（ %） =100%脂肪（％） 水分（％） ｂ 僅限與全脂乳粉 表 32 全脂加糖乳粉營養(yǎng)成 分指標(biāo)表 項(xiàng)目 每 100g含量 蛋白質(zhì)（ %） 脂肪（ %） 蔗糖（ %） ～ 水分（ %） 全脂加糖乳粉的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算 根據(jù)原料乳指標(biāo)要求及全脂加糖乳粉的營養(yǎng)成分指標(biāo)要求，對(duì)全脂加糖乳粉的脂肪和蔗糖進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算： （ 1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：原料乳（ M） 1000kg、脂肪含量（ F2）為 %、無脂干物質(zhì)（ SNF2）為 %，全脂加糖乳粉含水量 %，蔗糖 %，脂肪（ F1） %，分離出去的稀奶油含脂肪率（ F4）為 40%，脫脂乳中 脂肪含量（ F3）為 %。 《食品工廠設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 15 圖 31 全脂加糖乳粉物料平衡圖 注：運(yùn)輸包裝采用瓦楞紙箱，每箱 10 袋。 ①計(jì)算鹽水出口（終了）溫度 t4 ℃）（鹽乳 )420( 2134 ????????? ttCCtt ② 確定平均換熱溫差△ tm ℃△△△ )]5(4[)(2 )()(2 324121 ???????????? ttttttt m 注：因?yàn)?221＜△△ tt，故用算術(shù)平均值。該巴氏殺菌機(jī)共 4段，即：第一預(yù)熱段、第二預(yù)熱段、殺菌段、冷卻段。621214 ??? ????????????tttttttttt ttt m 注：因?yàn)?221＞△△ tt，故用幾何平均值 ③ 確定傳熱量 Q （第二余熱回收段） hKJttGC /)955( 0 0 0)(Q 5121 ???????? 乳 （第一余熱回收段） hKJttGC /)5565()(Q 5232 ???????? 乳 hKJttGC /)6585()(Q 5343 ???????? 乳 hKJttGC /)1229()(Q 5764 ???????? 乳 ④計(jì) 算換熱板的組合流道數(shù) m 《食品工廠設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 21 53600 ?????? V b hGm 取 m=8，修正牛乳流速 0 . 2 3 m /s/ . 2 5v ??? ⑤選取傳熱系數(shù) K 預(yù)熱段： K1=℃ ,殺菌段： K3=℃ ，冷卻段： K4=4772KJ/m2h℃ 。 （ 2）嬰兒配方乳粉的濃縮設(shè)備選擇 同全脂加糖乳粉一樣，選擇三效降膜蒸發(fā)器，對(duì)配料后的原料乳進(jìn)行真空濃縮，由于，配料后原料變濃，濃度達(dá)到 20%左右，所以每噸原料乳蒸發(fā)掉的水分比全脂乳粉要小得多，根據(jù)物料