【正文】 【 1】 。 表 12 理化指標(biāo) 項目 指標(biāo) 總固形物 蛋白質(zhì) 脂肪 ≥ g/100mL ≥ ≥ g/100g 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 3 衛(wèi)生要求：脲酶活性 、總砷、鉛、銅及菌落總數(shù)、大腸桿菌、霉菌和酵母、致病菌（沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌）按 GB 16322 的規(guī)定執(zhí)行。 BunooMA 等人在生產(chǎn)豆乳酸奶時分別加入 %果糖、淡煉乳、脫脂奶粉，就水蘇糖濃度、風(fēng)味、質(zhì)量參數(shù)與未發(fā)酵豆乳進(jìn)行了比較，豆腥味明顯減少。發(fā)酵酸豆乳的菌種，可以從自然發(fā)酵的酸豆乳中分離篩選也可以從生產(chǎn)酸牛奶已知菌種中挑選適合豆乳發(fā)酵的菌種。 發(fā)酵酸豆乳的發(fā)展前景 目前世界上食品的潮流正向植物型食品系列發(fā)展，低脂肪 、 高蛋白食品越來越受到消 費者的歡迎 。酸豆乳飲料是以大豆、牛奶為基料 ,添加一定量的有益菌進(jìn)行發(fā)酵 ,經(jīng)科學(xué)組方調(diào)制而成 ,它所含有的蛋白質(zhì)被一定程度分解后 ,易于被人體消化吸收 ,而且對健美和減肥大有益處，受到廣大消費者的喜愛。 每天 2班，每班 8 小時。 其 目的是軟化大豆組織結(jié)構(gòu)、降低磨耗和磨損、提高膠體分散程度和懸浮性，增加得率。 大豆熱磨制漿 ： 用濕大豆重量 8 倍的水，加熱至 85℃，熱水磨豆。本設(shè)計中，將復(fù)原乳，豆?jié){以 3： 7 比例混合定容。殺菌后，立即將漿液泵入接種缸，迅速冷卻至 43℃。發(fā)酵終點產(chǎn)品酸度為 70～ 75176。均質(zhì)壓力為 30Mpa【 18】 ，溫度40℃ ，采用二次均質(zhì)。 發(fā)酵酸豆乳飲料生產(chǎn)工藝流程 見 圖 21： 殺菌冷卻 調(diào)配 過濾 熱燙 除雜 暫存 脫 臭 磨漿 混料 生產(chǎn)發(fā)酵劑 高壓均質(zhì) 接種 發(fā)酵 白砂糖 全脂乳粉 復(fù)原 干大豆 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 10 圖 21 發(fā)酵酸豆乳飲料 生產(chǎn) 工藝流程圖 發(fā)酵酸豆乳飲料 生產(chǎn)工藝流 程的控制點詳見附 圖 2 的 PID 圖。（ %） =247。（ %） =247。（ %） =247。（ %） =247。 = 所以每天需要的干大豆 (篩選前 )的質(zhì)量為： 247。 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 15 帶式輸送機 帶式輸送機廣泛用于食品工廠的連續(xù)輸送機械中，常用于塊狀、顆粒狀及整件物料的水平或傾斜方向的運送。夾層鍋主要 包括冷凝水排出管、填料盒、鍋體、排水閥、進(jìn)汽管、壓力表、傾復(fù)裝置、安全閥、排料閥等部件。此外，攪拌機、乳化磨也屬于旋轉(zhuǎn)均質(zhì)設(shè)備范圍。正位移泵的吸程有限，因此進(jìn)料前必須有一定的正壓頭，才不至于出現(xiàn)斷料現(xiàn)象。 發(fā)酵罐 進(jìn)料時間 60 min；發(fā)酵時間 3 h；出料時間 60min；清洗 50 min。 第二工段 管道中的物料流量 ： 在混料工序之前，物料的最大流量為： qm1=247。 因為經(jīng)過滾筒式分級機分級后的大豆可以貯存。 根據(jù)滾筒式分級機的處理能力及其 寬度， 在本設(shè)計中選用帶式輸送機的規(guī)格為： SIJ650/2 10S 型號 【 20】 ，具體型號見 表 42： 表 42 帶式輸送機規(guī)格參數(shù) 型號 帶寬 mm 帶速 m/s 輸送長度 m 功率 kW SIJ650/2 10S 650 3 5 夾層鍋設(shè)備選型 經(jīng)查閱，干大豆的密度為 750kg/m3【 10】 ； 每天需要熱燙的大豆量為 ；水的密度設(shè)定為 1000 kg/m3，而熱燙時大豆與水的比例為 1： 3，則每天漂燙物料的體積為： V=247。則每天磨漿機可以處理的批次為： N=6247。 物料流量 為 qm1=，則將一批料從暫存罐中泵出的時間為： T=247。 物料流量 qm3=，則將一批料泵入（或泵出）調(diào)配罐的時間為： T=247?？紤]到發(fā)酵時間，設(shè)備清洗時間，所以選用 FJ5 型 系列 發(fā)酵罐 6 個 具體型號參數(shù)見 表414： 表 414 發(fā)酵罐 規(guī)格參數(shù) 容積 m3 罐體直徑 mm 罐體高度 mm 攪拌轉(zhuǎn)速 r/min 攪拌功率 kW 5 1500 4480 160 發(fā)酵液罐 因為發(fā)酵液添加量為 總量的 3%，所以選用 容量為 100kg 的 發(fā)酵菌液罐 1個 ，具體型號參數(shù)見 表 415： 表 415 發(fā)酵 液 罐 規(guī)格參數(shù) 容積 m3 罐體直徑 mm 罐體高度 mm 材料 500 550 SUS304 不銹鋼 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 23 第四工段設(shè)備選型 混料罐設(shè)備選型 由于本工藝流程為連續(xù)生產(chǎn)，所以選用 5T 的混料罐，設(shè)備填充系數(shù)為 。 其 生產(chǎn)能力為 5000～36000 瓶 /小時。 （ 2）揚程：考慮到工藝設(shè)計中管路系統(tǒng)（包括設(shè)備）壓力降計算比較復(fù)雜，泵的揚程需要留有適量余地，一般為正常需要揚程的 ～ 倍 【 21】 。由于出 口處 流速 近似為 0，而 △ u2/2g 也可以近似為 0。 管道泵的規(guī)格參數(shù)見 表 423： 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 27 表 423 管道泵 規(guī)格參數(shù) 型號 功率 kW 流量 m3/h 揚程 m 吸程 m 效率 % 轉(zhuǎn)速 r/min ISG15110 ISG25110 ISG32125 ISG50110 4 5 15 15 15 15 7 7 7 7 32% 42% 37% 62% 2800 2800 2800 2800 在以上所選設(shè)備中，除大豆磨漿機由廣州凱圣提供，中溫灌裝機由江蘇新美星提供，其余設(shè)備均由江蘇科威機械有限公司提供。因此要根據(jù)輸送介質(zhì)的種類、性質(zhì)和輸送條件選擇合適的流速。 與貯奶罐連接的管徑計算： 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 31 由于豆奶，復(fù)原乳的比例為 7： 3，流速取 ，料液密度以 1t/m3計，則與貯奶罐連接的管徑有： 732. 3718 .8 18 .8 1. 5vqd v ??? ? 根據(jù)管道規(guī)格，選用 ????????? mm的管子，則有： 714 v?? ，所以可以確定流速為 m/s。 CIP 系統(tǒng)管徑計算 CIP 系統(tǒng)中，清洗液的流量為 10T/h，取流速為 ，則 CIP 系統(tǒng)管徑為： 15 101 8 .8 1 8 .8 1 .3vqd v?? 52mm? 根據(jù)管道規(guī)格，選用 ????????? mm的管子，則有： v?，所以可以確定流速為 m/s。 K) 水 空氣 不銹鋼 大豆 復(fù)原乳 礦棉 白砂糖 1000 7900 720～ 780（取 750） 16 表 62 130℃飽和水蒸汽部分物理常數(shù) 【 25】 壓強 kPa 蒸汽密度 kg/m3 焓 kJ/kg 汽化熱 kJ/kg 液體 蒸汽 設(shè)備向環(huán)境散熱需要消耗熱量 Q（ kJ） Q=F aT (tWta) I【 10】 （ 61） 式中： F— 設(shè)備的總表面積 ； aT— 壁面對空氣的聯(lián)合給熱系數(shù)（ W/（ m2 C— 冷凝水的比熱，可取 每個發(fā)酵罐中的冷卻盤管的冷卻水流量約為： 8 6 2 5 9 .4 6 2 3 9 6 /6mq kg h? ? ?,流速取 ，則 17 2 .3 9 61 8 .8 1 8 .8 0 .8vqd v?? ? 根據(jù)管道規(guī)格，選用 ????????? mm的管子，則有： v?，所以可以確定流速為 m/s。 與輔料罐相連接的管徑計算： 由于輔料添加量與酸豆乳添加量的比例為 7： 3，流速取 ，料液密度以 1t/m3計，則與貯奶罐連接的管徑有： 973. 7318 .8 18 .8 2. 3vqd v ??? ? 根據(jù)管道規(guī)格，選用 ????????? mm 的管子，則有： 73. 7 336 .6 18 .8 v?? ，所以可以確定流速為 m/s。 表 51 管內(nèi)流體常用的流速范圍 【 10】 流體種類及情況 速度范圍（ m/s） 自來水 ＜ 3 105Pa(表壓 ) 工業(yè)供水 ＜ 8 105Pa(表壓 ) 蛇管、螺旋管 內(nèi)冷卻水 在換熱器管內(nèi)水 黏度和水相近的液體（常壓） 油及黏度較大的液體 蒸汽冷凝水 稀酸（堿）溶液 吸入 排出 飽和蒸汽 ＜ 8 105Pa(表壓 ) ～ ～ ＜ ～ 和水相同 ～ ～ ～ ～ 20～ 40 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 29 表 52 國際通用系列不銹鋼、焊接鋼管規(guī)格 【 10】 常用規(guī)格（外徑壁厚） /mm 常用材料 （ ， ， ， ） （ ， ， ， ） （ ， ， ， ） （ ， ， ， ） （ ， ， ， ） （ ， ， ， ） （ ， ， ， 4， ） （ 2， ， 4， ， ） 0Cr18Ni9（ 304） 1Cr18Ni9Ti(306) 00Cr19Ni10(304L) 0Cr18Ni10Ti(321) 0Cr17Ni12Mn2(316) 00Cr17Ni14Mo2(316L) 第二工段管徑計算 （ 1）在混料前，物料的最大流量為 qm=,取流速 v? ，料液密度以 1t/m3計，則 1 2 .31 8 .8 1 8 .8 2 .3vqd v?? ? 根據(jù)管道規(guī)格，選用 ????????? mm的管子，則有： v?，所以可以確定流速為 m/s。 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 28 第五章 管徑計算 由物料恒算和熱量恒算，可得知工藝過程所需的各類流體介質(zhì)的流量，根據(jù)流體在管內(nèi)的流量、流速與管徑之間的關(guān)系即可計算出管道的內(nèi)徑： vqdv? 【 10】 （ 51） 式中 d? 管道內(nèi)徑， mm； vq? 流體流量， m3/h； v? 流體流速， m/h。彎頭的當(dāng)量長度與管徑比為 35，截止閥當(dāng)量長度與管徑比為 300，管道突擴當(dāng)量長度與管徑比為 50，管道突縮當(dāng)量長度與管徑比為 25） ， ld ≈ 253， ? =（查摩擦因素表） ，所以 21 2 . 3 38539 . 8 2fH? ? ? ????? ? ? = 所以理論上最大壓頭 H 為 。 （ 4）液面：介質(zhì)液面高于泵中心者，應(yīng)取最低液面，介質(zhì)液面低于泵中心者，也應(yīng)取最低液面。 包 裝機設(shè)備選型 本工藝設(shè)計選用 BS4020 型熱收縮膜包裝機。 = 考慮到攪拌時間，設(shè)備清洗時間，所以選用 5 個混料罐，具體型號參數(shù)見表 416： 表 416 混料 罐 規(guī)格參數(shù) 容積 m3 罐體直徑 mm 罐體高度 mm 攪拌轉(zhuǎn)速 r/min 攪拌功率 kW 5 1800 2020 160～ 260 10～ 15 配料罐設(shè)備選型 配料罐具體選型同上面的混料罐設(shè)備選型，選用 5 個 5T 的配料罐 ，具體型號參數(shù)見 表 417： 表 417 配料 罐 規(guī)格參數(shù) 容積 m3 罐體直徑 mm 罐體高度 mm 攪拌轉(zhuǎn)速 r/min 攪拌功率 kW 5 1800 2020 160～ 260 10～ 15 均質(zhì)機設(shè)備選型 物料流量為 qm5=，約為 ,因此選用 GJJQ15000P25 型均質(zhì)機 ，具體規(guī)格參數(shù)見 表 418： 表 418 高壓均質(zhì)機 規(guī)格參數(shù) 型號 流量 l/h 最大壓 力 MPa 額定壓 力 MPa 配用功 率 kW 外形尺寸 mm GJJQ15000P25 15000 25 20 72 1350 1650 1100 管式殺菌機 設(shè)備 選型 物料流量為 qm5=，取設(shè)備的利用系數(shù)為 ，則管式殺菌機的處理能力為： G3= qm5247。 =，因此選用 SJ5型管式殺菌機，具體型號 參數(shù)見表 411： 表