【正文】 牛乳密度為1020kg/m3，比熱容為 (kg?℃) ，局部總傳熱系數(shù)取經(jīng)驗值 150W/(m2?℃) 。熱量以對流和傳導(dǎo)的方式通過邊界層傳遞 [3]。在間壁的兩側(cè)，各有一個邊界層。參與傳熱過程的兩種流體稱為載熱體，放出熱量的熱流體成為熱載體，而溫度較低、接受熱量的冷流體成為載體。 （ 2） 稀奶油及脫脂乳中的非脂干物質(zhì)的計算 設(shè)定：當預(yù)熱溫度為 40℃時 脫脂乳含脂肪 F1=% 稀奶油 含脂肪 F2=40% 脫脂乳中非脂乳固體： %% 0 0 0 01 0 01 0 0 0011 ????????? SFFS 稀奶油中非脂乳固體： %% 0 4010 010 010 0S 0122 ????????? SFF （ 3） 每噸原料乳應(yīng)添加的脫脂乳 (M1) kgFSR SRF 710 00M 11 001 ???? ?????? ??? （ 4） 標準乳成分 脂肪含量： % 5 71 0 0 0 % 5 7% 0 0 01 0 0 0 %% 0 0 0F 11 ?? ????? ???? MM標 非脂乳固體： %%3 8 % ??? 標標 表 43 標準乳成分： 乳脂肪 水分 非乳脂固體 % % % （ 5） 制 (M1)脫脂乳需要 分離原料乳 (G) 設(shè)：分離 (G kg)原料乳可得到 (M1kg)脫脂乳和 (M2kg)稀奶油，根據(jù)脂肪含量守衡可知： GF0=M1F 1+M2F 2 且 G=M1+M2 則 : kgFF FFM 02 1012 ????????? 則需要分離原料乳： kgMG 21 ????? （ 6） 一噸原料乳可制得標準乳 (G1)去除的稀奶油 (G2) 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 18 一噸原料乳可制得標準乳：1G ? ,則 G1= 去除的稀奶油： 0 0 0G1 0 0 0G 12 ????? （ 7） 檢 驗 一噸原料乳中含脂肪量： m0=M0F 0=1000％ =38kg 一噸原料乳分離后得到標準乳中的脂肪含量： m1=G1F 標 =％ =。 設(shè)計全廠平面布置如下：（長寬 /m） 表 31 平面布置表 序號 名稱 長寬 /m 面積 m2 1 廠區(qū) 10982 8938 2 生產(chǎn)車間 5525 1375 3 辦公樓 2012 240 4 研發(fā)中心 2012 240 5 運動場 249 216 年產(chǎn)一萬噸益生菌奶茶粉的工廠設(shè)計 15 6 花壇 2012 240 7 配電間 106 60 8 鍋爐房 106 60 9 水處理 126 72 10 住宿 209 180 11 食堂 209 180 12 原料 1210 120 13 產(chǎn)品 1412 168 14 門衛(wèi) 332 18 15 車庫 1412 168 16 停車場 127 84 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 16 4 物料衡算 班產(chǎn)量計算 奶茶廠全年的有效生產(chǎn)按 250 天計算，每天的生產(chǎn)班次為 2 班計，年產(chǎn)量 1 萬噸益生菌奶茶粉，確定奶茶粉各物質(zhì)比例： 全脂奶粉：茶粉：白砂糖：植脂末 =20： 2： 55： 23[9] 全脂奶粉占 20%計算，需要年產(chǎn)全脂奶粉 2020 噸，則日產(chǎn)全脂奶粉 8 噸。 （ 3）根據(jù)規(guī)定：乳品廠的建筑系數(shù)不低于 25%35%，綠地率不低于 20％。更衣后有洗手消毒池 [8]。門、窗嚴密，采用不銹鋼制作。 （ 6）地面、樓面能防水、防腐蝕、防滲漏、防滑、無毒、易沖洗、消毒，并有 2‰的排水坡度和良好的排水系統(tǒng)，排水溝為普通的暗溝。生產(chǎn)車間的采光系數(shù)為 1/4～ 1/6。 （ 2）潔凈車間和比較臟的車間間隔開，以防污染。 廠區(qū)主要通道既要注意走直線，又必須形成環(huán)路，以便于消防及其他車輛可直接到達廠區(qū)各建筑物。 原料倉庫、生產(chǎn)車間、成品倉庫、動力車間應(yīng)設(shè)置在與他有直接聯(lián)系的主要車間 附近，盡可能縮短貨物運輸距離。同一車間和鄰近車間進行各項操作相互不得妨礙。 如原材料、成品以水運為主，則應(yīng)盡可能靠近河流，并考慮碼頭的適當位置 :如以陸運為主，則須靠近鐵路或公路，并盡量減少沿途修建橋、隧洞的工程； 廠址應(yīng)盡可能靠近一些已有的熱，電源，以充分取得企業(yè)協(xié)作的條件； 廠址地質(zhì)要符合豆奶粉廠設(shè)計的要求，一般地耐力宜在 20 噸 /平方米以上為好，可節(jié)約基礎(chǔ)工程投資，但應(yīng)避免在地表過淺或已露頭巖石的地區(qū)及喀斯特、土崩、滑坡、流砂地區(qū)或是古河道，古墓之上選擇廠區(qū)； 廠址不 宜選在有礦產(chǎn)地區(qū)、有古跡文物地區(qū)。河流的上游 。 CIP 清洗裝置的優(yōu)點如下： ａ）清洗成本低，水、清洗液、殺菌劑及蒸汽的消耗量少； ｂ）安全可靠，設(shè)備 無須拆卸，不必進入大型奶罐； ｃ）清洗效果好，按設(shè)定程序進行，減少和避免了人為失誤 [1]。小包裝稱量要求精確、迅速，一般采用容量式或重量式自動稱量裝罐機 [7]。 將乳粉與速溶茶粉、植脂末、白砂糖按一定比例進行均勻混合，即可得到速溶奶茶粉。出粉后應(yīng)立即篩粉和晾粉。 乳粉水分 不超過 %[1]。 進風(fēng)溫度 控制在 140~200℃ 范圍。噴霧干燥是噴霧和干燥密切的結(jié)合，用單獨一次工序即可將濃縮乳干燥成乳粉。 噴霧干燥 噴霧干燥是乳粉制造工藝的最重要環(huán)節(jié)，它直接影響產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。 真空度一般保持在 104~104Pa。 所使用的濃縮設(shè)備有單效循環(huán)式升膜蒸發(fā)器、單效降模式蒸發(fā)器、雙效降模式蒸發(fā)器和板式蒸發(fā)器等。 若 采 用超高溫瞬時殺菌裝置，則為 130~135℃ /2~4s[1]。 具體應(yīng)用時可根據(jù)產(chǎn)品本身特性選擇不同的方法。一般的腐敗性細菌 是引起產(chǎn)品變質(zhì)的重要因素。二級均質(zhì)是讓物料連續(xù)通過兩個均質(zhì)閥頭，將粘在一起的小脂肪球打開。 均質(zhì)過程與條件 較高的溫度下均質(zhì)效果較好，但溫度過高會引起乳脂肪、乳蛋白變性。m。脂肪上浮影響乳的感官質(zhì)量，脂肪球的上浮速率與其半徑成正比。標準化工作是在儲乳罐的原料乳中進行或在標準化機中連續(xù)進行的。絕緣性能以儲乳 10h 以上，升溫 2~3℃ 為標準 [1]。儲乳罐為不銹鋼臥式、立式圓桶狀，其容積有：小型 2020L、中型 5000、大型 15000L 或 45000、超大型 100 000~200 000L。乳品廠通?？梢愿鶕?jù)儲存時間的長短選擇適宜的冷卻溫度，兩者的關(guān)系見表 23。牛乳擠出后微生物的變化過程可分為四個階段，即抗菌期、混合生物期、乳酸菌繁殖期、酵母和霉菌期。離心凈乳機還能除去乳中的腺體細胞和某些微生物。其目的是去除乳中的機械雜質(zhì)并減少微生物數(shù)量。 （ 5） 抗菌素殘留檢驗 [6] (b)植脂末的各項指標 （ 1） 感官指標 脂肪 30% 脂肪 35% 脂肪 40% 外 觀 奶色粉狀、無肉眼可見雜質(zhì) 流動性 流動性好 氣 味 富有奶香味，后香味純 滋 味 具有良好的柔和潤滑感 （ 2） 理化指標 脂肪 30% 脂肪 35% 脂肪 40% 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 8 溶 解 性 60℃ 水溶解性強 水 分 ≤6% 灰 分 ≤3% 蛋白含量 ≥2% PH ~ 脂肪 含量 30%177。 （ 3）滴定酸度 通過酸度滴定可鑒別原料乳的新鮮度，了解乳中微生物污染狀況。新鮮牛乳具有相對穩(wěn)定性，故能對酒精的作用表現(xiàn)出相對穩(wěn)定。乳品廠收購鮮乳時，對原料乳的質(zhì)量應(yīng)嚴格要求并作檢驗。 益生菌奶茶粉廠的設(shè)計依據(jù) 本次 設(shè)計根據(jù)陜西科技大學(xué)生命學(xué)院教研室下達的題目技術(shù)要求結(jié)合我們實習(xí)單位以及本地的實際情況進行設(shè)計。各個乳制品企業(yè)推出的新品無一不注重科技含量，也更加側(cè)重功能性。 益生菌奶茶粉廠設(shè)計的目的與意義 牛乳 是母牛乳腺分泌出來的一種白色帶淡黃色、不透明、微有甜味的液體。 d)抗氧化、延緩衰老、延年益壽 茶中的兒茶素、茶黃素、茶氨酸和茶 多糖，尤其是含量較多的復(fù)雜類黃酮等都具有清除自由基的功能，因而 茶具有抗氧化、延緩細胞衰老的作用。 茶的營養(yǎng)物質(zhì) 有如下功能： a)補充膳食營養(yǎng) 茶 葉 中含有較豐富的營養(yǎng)成分，最主要的是 維生素和 礦物質(zhì)，另外還有蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類物質(zhì)等。 嗜酸乳桿菌代謝產(chǎn)物中含有嗜酸乳桿菌素、親嗜酸菌素、乳殺菌素等，對金黃色葡萄球菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、大腸桿菌和沙門氏菌等均具有較強抑制作用。 促進腸道原年產(chǎn)一萬噸益生菌奶茶粉的工廠設(shè)計 3 籍有益菌 群的生長繁殖，對潛在性病原菌形成定植抵抗和競爭排斥。 益生菌的特性 益生菌的營養(yǎng)和免疫特性的應(yīng)用功能分析 : a） 調(diào)整腸道菌群平衡 治理腸道菌群失調(diào)。 乳脂肪的營養(yǎng)作用：牛 乳中脂肪含量 3— 5％，提供人體能量；膽固醇含量低，僅為 13mg／ 100ml，而雞蛋含 量高達 300mg／個；乳脂肪經(jīng)過乳化工藝處理后可直接吸收；含人體必需脂肪酸 (如亞麻酸、 亞油酸、花生四烯酸、 DHA、 EPA)；含卵磷脂、腦磷脂和神經(jīng)鞘磷脂。中國的乳業(yè)大戰(zhàn)，瞄準乳酸菌這一新的產(chǎn)業(yè)，開辟了具較高科技含量的第二戰(zhàn)場 [3]。隨著人們生活水平不 斷提高，對營陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 2 養(yǎng)和保健方面的要求也越來越高。 有關(guān)資料數(shù)據(jù)顯示，在國外，發(fā)酵型乳酸菌奶飲品已空前發(fā)達，日本、歐洲發(fā)酵乳酸菌奶飲料在乳制品市場比例已達到 80％，北美約 30％，乳酸菌產(chǎn)業(yè)在全球大大超過了其他乳制品的增長率。 6)配方乳粉 調(diào)整了乳粉的天然營養(yǎng)成分和含量比例，滿足特定人群的營養(yǎng)需要，乳固體不低于 %的調(diào)制乳粉 [1]。 2)脫脂乳粉 僅以乳為原料，添加或不添加食品營養(yǎng)強化劑，經(jīng)脫脂、濃縮、干燥制成的，蛋白質(zhì)不低于非脂乳固體的 34%，脂肪不低于 %的粉末產(chǎn)品。益生菌奶茶粉是乳經(jīng)噴霧 干燥制成全脂乳粉，進而添加茶粉而制成的速溶飲品，具有很好的保健功能。 設(shè)計（論文）所需收集的原始數(shù)據(jù)與資料： 1. 益生菌奶茶粉廠設(shè)計的現(xiàn)狀及存在問題； 2. 乳粉廠設(shè)計的現(xiàn)狀及存在問題； 3. 奶、益生菌和茯磚茶的特性及功能性； 4. 工廠設(shè)計說明書、平面布局、工藝流程、設(shè)備選型等方面資料。 畢 業(yè) 設(shè) 計 題目： 年產(chǎn)一萬噸益生菌奶茶粉的工廠設(shè)計 學(xué) 生： 簡利娜 學(xué) 號： 202004020207 學(xué) 院： 食品與生物工程 專 業(yè)： 生物工程 指導(dǎo)教師： 呂嘉櫪 2020 年 6 月 22 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 食品與生物工程 學(xué)院 生物工程 專業(yè) 生工 111 班級 學(xué)生： 簡利娜 題目： 年產(chǎn)一萬噸益生菌奶茶粉的工廠設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）從 2020 年 3 月 9 日起到 2020 年 6 月 28 日 課題的意義及培養(yǎng)目標： 本設(shè)計以牛乳為主要原料，以益生菌和茯磚茶湯為主要輔料和營養(yǎng)強化劑，通過噴霧干 燥加工而成的益生菌奶茶粉為產(chǎn)品對象，進行工廠設(shè)計。文獻查閱，方案設(shè)計，能量衡算，物料衡算，流程示意圖，單元設(shè)備的物料流向及變化示意圖，設(shè)計工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和有關(guān)物化常數(shù)，工藝指標及消耗定額，計算標準，計算機工程繪圖等。本設(shè)計設(shè)置了產(chǎn)品方案并且進行物料衡算，同時進行工藝設(shè)計，根據(jù)工藝要求和計算結(jié)果進行設(shè)備選型，選型符合設(shè)備選型原則，對廠區(qū)平面布置也進行了設(shè)計，對各生產(chǎn)工序進行勞動力計算，進行勞動定員，對生產(chǎn)車間進行水、電、汽的估算。 3)調(diào)制乳粉 以乳為原料，添加或不添加食品強化劑和其他輔料，經(jīng)濃縮、干燥制成的粉末狀產(chǎn)品，或在乳粉中添加添加食品營養(yǎng)強化劑和其他配料而制成的粉末狀產(chǎn)品。 乳粉工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 2020 年奶油、脫脂粉、干酪素的耗奶量是 9200 萬噸（脫脂粉 450 萬噸），全脂乳粉耗奶 2020 萬噸（產(chǎn)量 300 萬噸），分別占總奶量的 15%和 %[1]。我國消費每年遞增 25％，專家預(yù)測，未來 3－ 5 年將是中國乳酸菌行業(yè)快速發(fā)展的“黃金時期” [2]。全球含乳酸菌、益生菌的乳制品產(chǎn)值已達近 400 億美元，歐洲占有約 50％的市場。 奶茶粉的組成及特性 牛乳的營養(yǎng)成 分及其功能