【正文】 論文密級(jí)： □ 公開 □ 保密 （ ___年 __月至 __年 __月） (保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議 ) 作者簽名： _______ 導(dǎo)師簽名： _______ _______年 _____月 _____日 _______年 _____月 _____日 22 獨(dú) 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 參考文獻(xiàn) [1] GB193022020，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)酵乳 [S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2020. [2] 張巍，郭玲玲，劉美玲，黃寶璽 .玉米香味酸乳的研制實(shí)驗(yàn) [J].齊齊哈爾職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2020， 4（ 1）： 3843. [3]武建新 .乳品技術(shù)裝備 [M].北京：輕工出版社， 2020， 6263. [4] GB193012020，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 生乳 [S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2020. 20 [5] GB27262020，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量 [S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2020. [6] GB27612020，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中真菌毒素限量 [S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2020. [7]呂玉珍，郝為民，于海杰，王國軍 .雞蛋酸乳的研制 [D].佳木斯：黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 2020. 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[11]順瑞霞 .乳與乳制品的生理功能特性 [M].北京：輕工業(yè)出版社， 2020， 3032. 謝 辭 時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼四年，畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成意味著我大學(xué)生涯馬上要結(jié)束了。 本設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)產(chǎn)量和情況選擇了各種設(shè)備并組建成車間，其中一個(gè)主要設(shè)備是板式熱交換器，作為冷卻、加熱和殺菌的設(shè)備，根據(jù)熱量衡算，計(jì)算出各階段的的熱量，包括 4 個(gè)階段，分別為鮮奶冷卻段、原料乳標(biāo)準(zhǔn)化段、均質(zhì)殺菌段和發(fā)酵乳冷卻段，其熱量分別算得 4862500kJ/h、 4084500 kJ/h、 4084500 kJ/h 和 7215950 kJ/h。 4. 溫差修正： （ ） ， （ ） 查得 “溫差修正系數(shù)表 ”為， Ft=，所以 （ ） ， 所選 BR1UHT30 換熱器合適。 （ 5） （ ） 發(fā)酵后混料、均質(zhì)階段 發(fā)酵后的半成品乳液溫度從 42℃ 降低到 18℃ ，進(jìn)行混料及二次均質(zhì)，所釋放的熱量將原料乳冷卻階段流出的 9℃ 冷卻用水加熱至 20℃ 。 （ 5） （ ） C 段熱水流量 （ ） 段換熱器熱量衡算 （ 1） （ ） （ 2） （ ） 18 （ 3）根據(jù)換熱面積可選用 BR1UHT30 型換熱器，總換熱面積 30 ㎡，選用 1 流道， 7流程的。 段換熱器的熱量衡算 （ 1） （ ） （ 2） （ ） （ 3）根據(jù)換熱面積可選用 BR1UHT60 型換熱器，總換熱面積 60 ㎡，選用 2 流道， 6流程。 C 段：均質(zhì)后的原料乳溫度從 65℃升到 95℃，通過彎管進(jìn)入盤管式保溫器里進(jìn)行 保溫300s，過熱水溫度從 105℃降低到 80℃。 5. （ ） 流量 （ ） 預(yù)熱殺菌、均質(zhì)、高溫滅菌階段 根據(jù)分析本工段（預(yù)熱殺菌、均質(zhì)、高溫滅菌）采用四段組合的換熱器。 原料乳標(biāo)準(zhǔn)化階段 假定在原料乳標(biāo)準(zhǔn)化階段時(shí)，原料乳從 5℃溫度升高到 35℃，熱水的溫度從 70℃降低到 30℃ 1. （ ） 2. （ ） BR1UHT20 型換熱器，規(guī)格為總換熱面積 20 ㎡，選用 1 流道， 5流程。 4. 16 （ ） 冰水流量 （ ） kg/h=179。 根據(jù)換熱器兩端（熱端：牛奶入口，冷端：冷水入口）的溫度，按照公式計(jì)算出 （ ） ℃ （ ） 可求出換熱器所需面積 （ ） ㎡ 根據(jù)計(jì)算分析所得選取 BR1UHT65 型換熱器，規(guī)格為總換熱面積 65 ㎡，選用 2流道， 15 流程。h。h，這里取 8000kJ/㎡ h（ K） 板式換熱器的總傳熱系數(shù)一般為 5000～ 8000kJ/㎡ c 總傳熱系數(shù) kJ/㎡ k（ C） 牛奶的比熱容隨溫度變化不大，設(shè)計(jì)取 取原料乳的流量為 35000kg/h 計(jì)算。 15 熱量衡算過程的說明 在本設(shè)計(jì)中，通過熱交換器進(jìn)行熱交換的兩種介質(zhì)都是采用逆流傳熱的方式。這些生產(chǎn)步驟都用到熱交換器，而且預(yù)熱、殺菌等步驟的升 溫和各個(gè)冷卻步驟的熱量能在熱交換器中相互利用，這樣的熱交換器有利于熱量循環(huán)利用，從而達(dá)到節(jié)能效果 ,增加廠房的經(jīng)濟(jì)效益。本設(shè)計(jì)符合上述條件，所以在下面進(jìn)行的熱量守恒定律簡化成熱量衡算。 表 塑料瓶生產(chǎn)線所用原輔材料耗算表 名稱 單位 單位產(chǎn)品的消耗 年耗量 備注 原料乳 kg/t 850kg 46750t 白砂糖 kg/t 70kg 3850t 穩(wěn)定劑 kg/t 5kg 275t 塑料瓶 200g 瓶 /t 5100 瓶 10200 萬瓶 損耗 2%計(jì)算 350g 瓶 /t 2914 瓶 10200 萬瓶 塑料框 200g 箱 /t 162 個(gè) 325 萬個(gè) 損耗 2%計(jì)算 500g 箱 /t 93 個(gè) 325 萬個(gè) 5 熱量衡算及相關(guān)設(shè)備選型 熱交換設(shè)備類型的確定 熱量衡算是建立過程數(shù)學(xué)模型的一個(gè)重要手段，是化工計(jì)算的重要組成部分。 原輔材料的耗算 小房型攪拌型生產(chǎn)線 小房型生產(chǎn)線所用原輔材料耗算如 所示 [11]。 500g 包裝的 232t， 250g 包裝的 284t。 350g/瓶規(guī)格：日產(chǎn)瓶，按每框 32 瓶計(jì)算，則每日生產(chǎn)框； 200g/瓶規(guī)格：日產(chǎn)瓶，按每框 32 瓶計(jì)算，則每日生產(chǎn)框。 13 2. 原料乳經(jīng)過粗濾、脫氣、凈化及標(biāo)準(zhǔn)化等工序后，物料損耗假定為 %，得到標(biāo)準(zhǔn)化的原料乳 （ ） 3. 預(yù)熱、均質(zhì)、殺菌等階段的物料損耗假定為 %，得到標(biāo)準(zhǔn)化的原料乳 （ ） 4. 假定發(fā)酵損耗按 %計(jì)算，得到標(biāo)準(zhǔn)化的原料乳 （ ） 5. 假定灌裝按 %計(jì)算，得到標(biāo)準(zhǔn)化的原料乳 （ ） 6. 酸乳成品率 對(duì)于原料乳，酸乳的成品率為 （ ） 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化乳，酸乳的成品率為 （ ） 7. 包裝 150t，有兩個(gè)規(guī)格的瓶裝?？紤]到各工序的物料損耗，所以每日原料處理量大于 566t。 所以每 原料乳可制得標(biāo)準(zhǔn)化乳 和 的脫脂乳。 根據(jù)公式 （ ） 可算出得到 稀奶油的同時(shí)得到的脫脂乳的量（ ） 代入公式 （ ） 計(jì)算出脫脂乳 =。本設(shè)計(jì)將采用的辦法是原料乳經(jīng)分離機(jī)分離成稀奶油和脫脂乳之后，再按生產(chǎn)需要將稀奶油按比例配與脫脂乳混合，制成符合要求的標(biāo)準(zhǔn)化乳。根據(jù)此成分要求進(jìn)行物料衡算。 本設(shè)計(jì)酸乳經(jīng)設(shè)計(jì)好的生產(chǎn)工藝加糖盒穩(wěn)定劑發(fā)酵制成的，發(fā)酵后的酸乳應(yīng)達(dá)到我 11 國的國家標(biāo)準(zhǔn)，成分要求參照 GB193022020,原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化即是以此為基礎(chǔ)的 [7]。物料平衡是指 “在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入系統(tǒng)（體系）的全部物料質(zhì)量必定等于離開該系統(tǒng)的全部物料質(zhì)量再加上損失掉和積累起來的物料質(zhì)量 ”。/min，數(shù)量 1 臺(tái) 4 物料衡算 工藝設(shè)計(jì)中，物料衡算是在工藝流程確定后進(jìn)行的，目的是根據(jù)原料和產(chǎn)品的定量轉(zhuǎn)換關(guān)系，計(jì)算原料的消耗量，各種中間產(chǎn)品、產(chǎn)品、副產(chǎn)品的產(chǎn)量，生產(chǎn)過程中的各種物料的消耗量及其組成，進(jìn)而為熱量衡算、其他工藝計(jì)算及設(shè)備計(jì)算打基礎(chǔ)。我們要求其工作能力 15t/h，數(shù)量 4 臺(tái)，型號(hào)如KLZT15。根據(jù)工藝要求我們選用 2 個(gè)大型發(fā)酵罐。根據(jù)工藝我們要求保溫罐的工作能力 15t/h，數(shù)量 4 個(gè)，型號(hào)如RZGC09 型盤管式。 a． 原料乳冷卻、標(biāo)準(zhǔn)化、發(fā)酵后混料階段和冷卻階段各用 60t/h 的換熱器 ，型號(hào)如BT1UHT60； b． 預(yù)熱殺菌、均質(zhì)和高溫滅菌三個(gè)階段，根據(jù) C、 D 兩段總換熱面積選擇了換熱器，型號(hào)如 BT1UHT30。 換熱器 板式換熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，使得使熱量得到充分的利用，而且板與板之間的空隙小，產(chǎn)品以高速薄層通過，受熱時(shí)間短，不致于有過熱現(xiàn)象產(chǎn)生，對(duì)熱敏性物品（如牛奶）的預(yù) 熱和殺菌尤為適合。 9 均質(zhì)機(jī) 均質(zhì)機(jī)是用于粘度低于 ，溫度低于 80℃的液體物料（液 液相或液 固相）的均質(zhì) /乳化的一種設(shè)備，奶制品加工使用均質(zhì)機(jī)使牛奶中的脂肪破碎的更加細(xì)小，從而使整個(gè)產(chǎn)品體系更加穩(wěn)定，牛奶會(huì)看起來更加潔白。要求流量為 50t/h。 奶泵 每天的原料乳的收購量約為 600 噸左右，按 12 小時(shí)的收奶時(shí)間算，流量為 50t/h，一共需要 8 臺(tái)離心泵、兩臺(tái)容積式凸輪泵，下面簡要說明： ，流量為 50t/h，數(shù)量 1 臺(tái)，選型如 IS8065125； ，流量為 50t/h，數(shù)量 1 臺(tái)，選型如 IS8065125； ，流量為 50t/h，數(shù)量為 4 臺(tái)，選型如IS8065125； ，產(chǎn)率約為 10t/h，選用流量為 的離心泵，數(shù)量為 2 臺(tái)，選型如 IS5032125。 主要 設(shè)備選型 根據(jù)以上設(shè)備選型的原則，本設(shè)計(jì)設(shè)備的選型將涉及到幾類設(shè)備：貯存設(shè)備、流體輸送設(shè)備，凈乳設(shè)備，均質(zhì)設(shè)備，加熱殺菌設(shè)備，發(fā)酵設(shè)備，灌裝設(shè)備等。 3 設(shè)備選型 選擇設(shè)備的原則 設(shè)備選型需要根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和市場供應(yīng)情況，按照技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理，生產(chǎn)上適用的原則，以及可行性、維修性、操作性和能源供應(yīng)等要求，進(jìn)行調(diào)查分析比較，以確定設(shè)備選型。特別是運(yùn)輸?shù)狡渌鞘惺圪u的酸乳，但是一定要保證在整個(gè)運(yùn)輸過程中必須使用冷藏車，貨物到達(dá)銷售點(diǎn)要進(jìn)行冷藏的冷鏈操作辦法。而我們選用小房型包裝，它是將一個(gè)個(gè)已經(jīng)制造好的但沒有封底的紙筒放在灌裝機(jī)上，通過氣吸將紙筒打開，熱合封底，然后進(jìn)入無菌小室，在此向紙盒內(nèi)噴入過氧化氫進(jìn)行殺菌并加熱使其蒸發(fā)，隨后注入殺菌奶，熱封口并送出無菌小室。 攪拌型酸乳全部為小房型紙包包裝進(jìn)行無菌灌裝，灌裝的溫度在 20~25℃。T 的時(shí)候進(jìn)入冷庫進(jìn)行后發(fā)酵。發(fā)酵溫度選取 42℃恒溫發(fā)酵 [9]，控制發(fā)酵終點(diǎn)為酸度達(dá)到 79176。對(duì)已經(jīng)冷卻的酸乳用定量泵將發(fā)酵劑注入。尤其是牛乳中德細(xì)菌數(shù)超多時(shí)殺菌后的殘存菌也很多，因此，本設(shè)計(jì)是控制在 95℃/5min 的殺菌方式。 一般的熱處理殺菌方法有以下幾種： （ 1） 預(yù)巴氏殺菌（ 60℃ ~69℃、 15s~20s） （ 2