【導(dǎo)讀】畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。專(zhuān)業(yè)食品科學(xué)與工程。學(xué)部食品與環(huán)境工程。答辯日期2020年5月18日。黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)。姓名學(xué)號(hào)專(zhuān)業(yè)班級(jí)食品科學(xué)與工程2020-B. 中國(guó)奶粉市場(chǎng)，尤其是嬰幼兒配方奶粉的需求增長(zhǎng)速度較快，其中高檔嬰兒奶粉市場(chǎng)銷(xiāo)量每年以?xún)晌粩?shù)。龐大的新生兒消費(fèi)群體又孕育著中國(guó)嬰幼兒奶粉巨大的市場(chǎng)空間。嬰兒配方乳粉的生產(chǎn)與銷(xiāo)售。本文對(duì)項(xiàng)目規(guī)模和建設(shè)內(nèi)容作了總體規(guī)劃，并對(duì)嬰兒配方乳粉加工生產(chǎn)的工藝方法、產(chǎn)品。結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量和設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì)，從而為廠區(qū)布置時(shí)確定面積，設(shè)施布置提供依據(jù)。2020年03月01日選題。2020年03月09日～2020年03月14日搜集、查閱、整理相關(guān)資料。2020年03月15日～2020年04月20日初稿形成。2020年04月21日～2020年04月23日初稿審定。2020年05月03日～2020年05月06日第二次修改。2020年05月18日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯。本論文根據(jù)乳粉廠設(shè)計(jì)的要求，利用autoCAD繪制嬰兒配方粉乳粉廠工藝。流程圖，乳粉噴霧裝置平面裝置圖，嚴(yán)格的對(duì)設(shè)備進(jìn)行初步選型，以求達(dá)到現(xiàn)代

　　

【正文】 空氣加熱器的加熱能力要比理想狀態(tài)下通過(guò)蒸發(fā)量計(jì)算而得到的熱風(fēng)消耗量大黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 10～ 20%。噴霧干燥特點(diǎn) 有以下幾點(diǎn) : （ 1） 干燥速度快，物料受熱時(shí)間短 。濃縮乳經(jīng)霧化后，比表面積大大增加，與干熱空氣接觸后，水分蒸發(fā)速 度很快， 整個(gè)干燥過(guò)程僅需 1030s，牛 奶營(yíng)養(yǎng)成分 破壞程度較 小， 奶 粉溶解度高，沖調(diào)性好。 （ 2） 干燥溫度 低，減少 牛奶中 熱敏性物質(zhì) 的 損失， 從而保持產(chǎn)品良好的分散性和溶解性 。 （ 3） 便于調(diào)節(jié) 工藝參數(shù) ，產(chǎn)品質(zhì)量容易控制。 如：乳粉顆粒大小、狀態(tài)和水分含量。 （ 4） 整個(gè) 干燥 過(guò)程都是在密閉狀態(tài)下進(jìn)行的，衛(wèi)生質(zhì)量好，產(chǎn)品不易受外界污染。 （ 5） 操作 簡(jiǎn)單 ， 機(jī)械化自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)能力大。 （ 6） 占地面積 和空間 大，一般需要多層建筑，一次性投資大。 （ 7） 熱效低，只有 35%50%左右， 熱量消耗大，一般 蒸發(fā) 1kg 水 分需 34kg飽和蒸汽。 （ 8） 噴霧 干燥塔內(nèi) 壁 會(huì)有粘有 奶 粉， 較難清除，粉塵回收裝置比較復(fù)雜 [5]。 流化床 （ 1） 流化床的作用 ① 二段法干燥從干燥塔內(nèi)排出的熱風(fēng)溫度比一段法干燥要低 10～ 20℃ ，要蒸發(fā)同水分，一段法就必須通過(guò)提高干燥塔內(nèi)溫度的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣會(huì)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)造成影響；而二段干燥不但能在干燥塔內(nèi)干燥，又可以在流化床內(nèi)干燥，故溫度必然低于一段干燥，不利影響也會(huì)稍有減小。 ② 一段法干燥得到的乳粉成品全部由單個(gè)乳粉小顆粒組成，容積小、密度大、粉粒輕，當(dāng)脂肪含量較高時(shí)容易結(jié)塊，復(fù)原乳的沖調(diào)性不佳；二段 法由于乳粉顆粒的附聚，使得乳粉有良好的溶解性，密度高，顆粒大，不易飛揚(yáng)。 ③ 冷卻干燥后的乳粉通常為 60～ 72℃ ，其溫度高低是由乳粉干燥后其顆粒大小與滯留的位置以及工藝條件決定。無(wú)論溫度高低，乳粉出塔后都要迅速進(jìn)行冷卻，如不及時(shí)；冷卻，會(huì)引起蛋白質(zhì)變性，脂肪球處于超熔點(diǎn)狀態(tài)，容易破裂而致使游離脂肪增多。所以，流化床的冷卻工段還將對(duì)干燥好的乳粉利用冷空氣及時(shí)冷卻到 30℃ 。 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 ④ 空隙度在噴霧干燥過(guò)程中會(huì)有空氣進(jìn)入液滴，在干燥時(shí)氣泡膨脹使得乳粉顆粒中含有很多空隙，要通過(guò)顫動(dòng)或拍打來(lái)減少這些空隙的數(shù)量。由于選用的是振動(dòng) 式流化床，所以可以通過(guò)冷卻過(guò)程中的振動(dòng)來(lái)減少空隙度。 （ 2） 流化床的作用兩段式結(jié)構(gòu) 第一段： (干燥段 )100120℃ 的熱空氣自干燥段底部通入，將 (7%8%)含水量的乳粉干燥至水分在 (5℃ )以下，隨后進(jìn)入第二段。 第二段： (冷卻段 )用 1020℃ 左右的冷空氣將乳粉一邊冷卻一邊振動(dòng)。冷卻好的乳粉將從流化床流出進(jìn)入下一道工序，而廢氣從流化床上部排出，經(jīng)旋風(fēng)分離器回收細(xì)粉。 出粉冷卻篩粉 噴霧干燥結(jié)束后，應(yīng)立即將乳粉送至干燥室外并及時(shí)冷卻，避免乳粉受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起乳粉中游離脂肪的增加，嚴(yán)重影 響乳粉的質(zhì)量，使之在保存中容易引起脂肪氧化變質(zhì)。乳粉的色澤，滋氣味，溶解度同樣會(huì)受影響。所以，在噴霧干燥以后，出粉和冷卻也是一重要的環(huán)節(jié) [6]。一般采用機(jī)械振動(dòng)篩，網(wǎng)眼 4060 目，目的為了使乳粉均勻，松散，便于冷卻。 晾粉過(guò)程中，不但使乳粉的溫度降低，同時(shí)乳粉表觀密度可提高 5%， 有利于包裝。 包裝 包裝車(chē)間無(wú)污染，包裝材料要適用于食品，應(yīng)堅(jiān)固、衛(wèi)生、符合環(huán)保要求，不產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)和氣體，包裝材料倉(cāng)庫(kù)應(yīng)保持清潔，防塵，防污染。包裝容器使用前應(yīng)消毒，內(nèi)外表面保持清潔。包裝應(yīng)嚴(yán)密，不發(fā)生滲漏或破裂，不得二 次污染。 包裝時(shí)要求排氣徹底，封口嚴(yán)密。防止包裝過(guò)程中的二次污染，特別是大腸菌和異物的控制，包裝內(nèi)袋或紙膜等直接與產(chǎn)品接觸的包裝材料使用前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的微生物檢測(cè)，不符合要求時(shí)不可使用，防止造成污染。 氮?dú)馐且环N目前食品上應(yīng)用最廣泛的惰性氣體，它無(wú)臭無(wú)味不溶于水，不與食品發(fā)生化學(xué)作用。在包裝內(nèi)充一定比例的氮?dú)?，可以通過(guò)破壞微生物適宜生長(zhǎng)繁殖的生活環(huán)境，來(lái)降低包裝內(nèi)部的含氧量。包裝材料多采用聚乙烯塑料附和鋁箔袋包裝。偏聚二氯乙烯的阻隔水、氣性能優(yōu)良，故選它作為奶粉的包裝材料。 運(yùn)輸工具（包括車(chē)廂、船艙和各種容器 等）必須符合衛(wèi)生要求，并配備防黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 雨、防塵、防曬等設(shè)施，有條件的還可以配備冷藏、保溫等設(shè)施。運(yùn)輸作業(yè)應(yīng)避免強(qiáng)烈震蕩、撞擊，輕拿輕放，防止損傷成品外形，且不得與有毒有害物品混裝、混運(yùn)，作業(yè)終了，搬運(yùn)人員應(yīng)撤離工作地，防止污染食品。 CIP 系統(tǒng) 乳品廠的 CIP 程序根據(jù)要清洗的線路中是否包含有受熱表面而不同 ,將其劃分為 :用于巴氏殺菌器和其它帶受熱表面的設(shè)備的 CIP 程序 ,(UHT 等 )和用于管路系統(tǒng) ,罐和其它不帶受熱面的設(shè)備的 CIP 程序。兩種類(lèi)型的主要不同點(diǎn)在于第一類(lèi)中必須包含一個(gè)酸洗循環(huán) ,以除去受熱設(shè)備表面上的變性 蛋白質(zhì)和鹽類(lèi)。 清洗設(shè)備 : （ 1） 用于巴氏殺菌器 “ 熱組件 ” 的 CIP 程序溫水沖洗 10min→75 ℃ 堿性洗滌液 (%～ %)循環(huán) 30min→ 溫水沖掉堿性洗滌劑約 5min→70 ℃ (硝酸 )酸溶液 (%～ %)循環(huán) 20 min→ 用冷水后沖洗至 pH 值中性。 （ 2） 由管道、罐和其他不受熱機(jī)件所組成的回路的 CIP 程序用溫水沖洗3min→75 ℃ ， %～ %的堿性洗滌劑循環(huán) 10min→ 用溫水沖洗 3min→ 用 90～95℃ 熱水消毒 5min→ 用冷水逐漸冷卻約 10min(通常對(duì)罐 沒(méi)有冷卻 )。 嬰兒配方乳粉原則 牛乳與人乳主要營(yíng)養(yǎng)成分區(qū)別 （ 1） 母乳中蛋白質(zhì)含量約為牛乳的 1/3，在蛋白質(zhì)構(gòu)成上，二者恰恰相反。母乳中以乳清蛋白為主，酪蛋白含量少。母乳蛋白質(zhì)在嬰兒胃內(nèi)與胃酸作用形成芝麻大小、柔軟的絮狀凝塊，有利于嬰兒吸收。母乳中?；撬岷扛哂谂Ｈ?，而?；撬釋?duì)于嬰兒腦發(fā)育的影響非常重要。另外母乳蛋白質(zhì)中的半胱氨酸、旦氨酸含量比較高，而且色氨酸與胱氨酸的比值低，這對(duì)嬰兒生長(zhǎng)很重要，這點(diǎn)比牛乳好?？偟膩?lái)說(shuō)母乳蛋白質(zhì)在總的含量上雖低于牛乳，但消化利用率比牛乳高，蛋白質(zhì)質(zhì)量比牛乳好。 （ 2） 母乳和牛乳中維生素的不同：母乳中維生素 A、尼克酸、維生素 C 含量較高，特別是維生素 A，母乳每 100 毫升含 150600 國(guó)際單位。牛乳中維生素 B1 和維生素 B2 含量較高，但維生素 D 含量較少，母乳中的維生素 D 是以水溶性的含硫維生素D 為主要成分，所以很容易吸收，特別要說(shuō)的是母乳和牛乳中維生素 D 含量都不足，維生素 D 缺少影響兒童對(duì)鈣、磷的吸收使小兒易患軟骨病，所以?xún)和徽撐鼓溉榛蚺：邶埥瓥|方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 乳都要補(bǔ)充維生素 D。 （ 3） 母乳和牛乳中鐵含量都不高，但母乳中鐵的生物利用率遠(yuǎn)比牛乳高。母乳中銅和鋅的含量也比牛乳高，且鋅的生物利用率也優(yōu)于牛乳。牛乳中含的鈣和磷比母乳高出幾倍，而且對(duì)兒童來(lái)說(shuō)牛乳中的鈣磷比例也不合適，特別是磷含量過(guò)高對(duì)兒童不好，母乳中鈣、磷含量雖比牛乳低，但兩者比例合適，有利于兒童的消化吸收 。 嬰兒配方乳粉的設(shè)計(jì)原則 由于牛乳與母乳在主要營(yíng)養(yǎng)成分、微量成分、抗菌體系及特殊成分含量等方面有差異，為減小或消除這些差異，在配方乳粉的設(shè)計(jì)中要遵循如下基本原則： （ 1） 降低牛乳中酪蛋白含量，改變酪蛋白與乳清蛋白的比例，添加 大豆蛋白和氨基酸以改進(jìn)蛋白質(zhì)效率。 （ 2） 降低牛乳中礦物質(zhì)含量； （ 3） 改變脂肪組成，減小牛乳中脂肪球的直徑； （ 4） 提高碳水化合物含量； （ 5） 補(bǔ)充維生素和氨基酸； 添加適量的人乳球蛋白，提高嬰兒的抗菌免疫能 力 [7]。 母乳 熱量為 529kcal/100g 固乳，其中蛋白質(zhì)占熱量的 9%，脂肪占 %（其中亞油酸占 %），碳水化合物占 41%，脂肪對(duì)蛋白質(zhì)的重量比例為 ：1。嬰兒配方乳粉設(shè)計(jì)時(shí)，通常是使配方中蛋白質(zhì)占供熱量的 8～ 16%，脂肪占35～ 50%，亞油酸占 2～ 4%，其余為碳水化合物，脂肪對(duì)蛋白 質(zhì)的重量比為 2：1。 以牛乳為主要原料的配方乳粉，要添加富含不飽和脂肪酸的植物油來(lái)調(diào)整飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的比例。由于不飽和脂肪酸易于氧化，為增加包藏穩(wěn)定性，在添加植物油的同時(shí)應(yīng)酌量添加維生素 E，維生素 E 的添加量隨亞油酸加入量而定。我國(guó)嬰兒配方乳粉國(guó)家專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，維生素 E 的添加量為 7mg/100g乳粉。嬰兒配方乳粉中除強(qiáng)化維生素 E 外，還要強(qiáng)化維生素 A、 D、 C、 K 及 B 族維生素。 嬰兒配方乳粉的的標(biāo)準(zhǔn) （ 1） 參照 GB 107652020 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 嬰兒配方食品 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物指標(biāo)： 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定； 2020 嬰幼兒食品和乳品中脂肪的測(cè)定； 嬰幼兒食品個(gè)乳品中脂肪酸的測(cè)定； （ 2） 維生素指標(biāo)： 嬰幼兒食品和乳品中維生素 A、 D、 E 的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中維生素 K1 的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中維生素 B1 的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中維生素 B2 的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中維生素 B6 的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中維生素 B12 的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中煙酸和煙酰胺的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中葉酸（葉酸鹽活性）的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中泛酸的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中維生素 C 的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中游離生物素的測(cè)定； （ 3） 礦物質(zhì)指標(biāo)： 嬰幼兒食品和乳品中鈣、鐵、鋅、鈉、鉀、鎂、銅和錳的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中磷的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中碘的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中氯的測(cè)定； 食品中硒的測(cè)定； （ 4） 可選擇性成分指標(biāo)： GB/ 嬰幼兒食品和乳品中膽堿的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中肌醇的測(cè)定； 嬰幼兒食品和乳品中?；撬岬臏y(cè)定； （ 5） 其他指標(biāo)： 食品中水分的測(cè)定 食品中灰分的測(cè)定； 乳和乳制品雜質(zhì)度的測(cè)定； （ 6） 污染物限量： 食品中鉛的測(cè)定； 食品中亞硝酸鹽和硝酸鹽的測(cè)定； （ 7） 真菌毒素限量： 食品中黃曲霉毒素 M1 和 B1 的測(cè)定 （ 8） 微生物限量： 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定； 2020 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)； 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)； 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 阪崎腸桿菌檢驗(yàn)； 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 沙門(mén)氏菌檢驗(yàn) （ 9） 脲酶活性指標(biāo)： GB/ 嬰幼兒食品和乳品中的脲酶的定性檢驗(yàn) 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 第 3章 廠區(qū)的平面設(shè)計(jì) 廠址的選擇 根據(jù)我國(guó)的具體情況，食品工廠一般建于距原產(chǎn)地附近大中城市的郊區(qū)。這樣不但可以獲得足夠的原料，而且利于產(chǎn)品的銷(xiāo)售，同時(shí)還可以減少運(yùn)輸費(fèi)用。根據(jù)食品工廠廠址選擇的要求，將乳粉廠 設(shè)在內(nèi)蒙自治區(qū)。 內(nèi)蒙古自治區(qū)交通發(fā)達(dá)。京包、包蘭、包陜?nèi)龡l鐵路線相圍繞， 目前該區(qū)民航部門(mén)擁有由大、中、小三種機(jī)型構(gòu)成的運(yùn)輸機(jī)隊(duì)，開(kāi)辟航線 20 多條，通往北京、上海、了、廣州 、深圳、烏蘭巴托等國(guó)內(nèi)外城市。嫩江在自治區(qū)境內(nèi)長(zhǎng)約447 公里，是內(nèi)蒙古和黑龍江省界河，河道以民間航運(yùn)為主。 水源、能源 根據(jù)食品工廠廠址選擇的要求，將脫脂乳粉廠建于哈爾濱市郊區(qū)內(nèi)。廠址地勢(shì)平坦，周?chē)鸁o(wú)污染源，符合標(biāo)準(zhǔn)。場(chǎng)地面積有利于合理布置，符合工廠發(fā)展需要，并有一定擴(kuò)建余地。該地自來(lái)水使用方便，且水質(zhì)良好，可不用地下水，減少處理費(fèi)用。接近排水系統(tǒng)，有利廢水排放。供電系統(tǒng)也配備良好，可以滿足生產(chǎn)需要。 政治經(jīng)濟(jì)與交通情況 該地區(qū)在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，經(jīng)規(guī)劃部門(mén)批準(zhǔn)， 符合國(guó)家發(fā)展方針政策，食品工廠的廠址應(yīng)設(shè) 在當(dāng)?shù)氐囊?guī)劃區(qū)內(nèi)，以適應(yīng)當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)近期規(guī)劃的統(tǒng)一布局，并盡量不占，少占良田，做到節(jié)約用地。 并且接近銷(xiāo)售渠道，有良好的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)前景。附近有發(fā)達(dá)的交通運(yùn)輸條件，接近高速公路與鐵路，使原料入廠和稀奶油出廠順利進(jìn)行。 總平面設(shè)計(jì)方案 食品工廠總平面設(shè)計(jì)的基本原則如下 （ 1） 要有總體設(shè)計(jì)的全局觀點(diǎn)，滿足生產(chǎn)和總體設(shè)計(jì)的要求。 （ 2） 設(shè)備要盡量按工藝流水線安排布置，一些特殊設(shè)備可按相同類(lèi)型作適當(dāng)集中，要使生產(chǎn)過(guò)程占地最少、生產(chǎn)周期最短、操作最方便。一般重型設(shè)備最好設(shè)在車(chē)間底層。原料收發(fā)間應(yīng)設(shè)有磅秤。 （ 3） 要考慮到進(jìn)行 多品種生產(chǎn)的可能性，以便靈活調(diào)動(dòng)設(shè)備，并留有適當(dāng)黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 的余地，以便更換設(shè)備。同時(shí)，還應(yīng)注意設(shè)備相互間的間距和設(shè)備與建筑物的安全維修距離。要保證操作和維修、裝拆、清潔衛(wèi)生的方便。 （ 4） 要保證物料運(yùn)輸通暢，避免重復(fù)往返。要盡可能利用生產(chǎn)車(chē)間的空間運(yùn)輸；合理安排車(chē)間各種廢料進(jìn)出，人員進(jìn)出要和物料進(jìn)出分開(kāi)。 （ 5） 注意車(chē)間的采光、通風(fēng)、采暖、降溫等設(shè)施。可以設(shè)在室外的設(shè)備，盡可能設(shè)在室外。 食品工廠中平面設(shè)計(jì)就是合理的對(duì)用地范圍內(nèi)的建筑物 、 構(gòu)筑物和其他工程設(shè)施在水平方向布置，平面布置包括 [8]： （ 1） 運(yùn)輸設(shè)計(jì)：使人流 和物流分開(kāi)，避免往返交叉 。 （ 2） 管線綜合