【正文】 則每小時(shí)所需冷量為： hKJtC /103 4 )1229( 0 0 0G 55 ??????? △φ 乳 總耗冷量 在整個(gè)過(guò)程中加入的總冷量為： h/ 554 ???? φφφ 總 。 冷卻部分熱量衡算 原料乳冷卻階段 采用板式換熱器講原料乳從 20℃ 冷卻到 4℃ ，流量為 5000kg/h。這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(guò)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℃ 。 主要設(shè)備一覽表 根據(jù)上述選擇以及物料衡算結(jié)果，并考慮到技術(shù)先進(jìn)可靠，經(jīng)濟(jì)合理等因素，對(duì)所有生產(chǎn)設(shè)《食品工廠設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 23 備進(jìn)行選擇，詳見(jiàn)表 41 （主要設(shè)備一覽表）。噴霧壓力 ～ ，物料溫度 70～ 72℃ ，噴嘴孔徑 ～ ,進(jìn)風(fēng)溫度 155～ 165℃ 。干燥室溫度 75～85℃ ，排風(fēng)溫度 75～ 80℃ 。 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(guò)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。又考慮到本設(shè)計(jì)規(guī)模較大，所以選擇噴霧式干燥設(shè)備來(lái)完成本工藝過(guò)程。每一效的蒸發(fā)溫度分別為 72℃ 、 62℃ 、 52℃ 。每一效的蒸發(fā)溫度分別為 72℃ 、62℃ 、 52℃ 。 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(guò)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。真空濃縮是在低溫下使水分沸騰，可避免熱敏性營(yíng)養(yǎng)損《食品工廠設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 22 失；而且，真空濃縮對(duì)奶粉顆粒的屋里形狀有彰顯影響，乳經(jīng)濃縮后，噴霧干燥時(shí)，粉粒粗大，具有良好的分散性和沖調(diào)性，能迅速?gòu)?fù)水溶解。 ⑥ 確定傳熱面積 F、板數(shù) Z、流程 i及組合形式 根據(jù)公式mtKQF △? 、 fFZ? 、 mZi 2? 計(jì)算各段的傳熱面積 F、板數(shù) Z、流程 i及組合形式，結(jié)果如下： （第二余熱回收段） F1=,Z1=46,i1=3 組合方式為 888 888 ?? ?? （第一余熱回收段） F2=,Z2=16,i2=1 組合方式為 88 F3=,Z3=46,i2=3 組合方式為 888 888 ?? ?? F4=,Z4=31,i4=2 由于，鹽水流量為牛乳流量的 2倍，所以，取鹽水 流道為牛乳流道的 2倍，鹽水流速等于牛乳流速，即：鹽水流道（ m）為 16。6739。 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。現(xiàn)設(shè)計(jì)換熱器的換熱面積（ F），板片數(shù)量（ Z），流程（ i）及組合方式。 設(shè)計(jì)參數(shù)：牛乳流量 G=5000kg/h，牛乳的起始溫度 t1=9℃ ，牛奶經(jīng)第一預(yù)熱段（第二余熱回收段）后的溫度 t2=55℃ ,牛乳經(jīng)第二預(yù)熱段（第一余熱回收段）后的溫度 t3=65℃ ,殺菌溫度 t4=85℃ ,牛乳最終冷卻溫度為 12℃ ，熱水起始溫度 t熱 =90℃ ,熱水流量與牛乳流量相同，冷卻水溫度 t冷 =4℃ ，冷卻水流量為牛乳的 2倍，牛乳的比熱（ C乳 ） =℃ ,熱水喝冷水的比熱（ C水 ） =℃ 。 巴氏殺菌機(jī)組的設(shè)計(jì) 根據(jù)工藝要求和物料衡算結(jié)果（每班需要?dú)⒕脑先闉?）， 選擇 2臺(tái)生產(chǎn)能力為 5噸 /h的巴氏殺菌機(jī)組。 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。 脂肪標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備的選擇 脂肪 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備選用碟片式分離機(jī)，在線控制稀奶油的含脂率和稀奶油的分出量，以達(dá)到脂肪標(biāo)準(zhǔn)化的目的。 ③ 確定傳熱量 Q hKJttGCQ /)420( 521 ???????? ）（乳 ④ 計(jì)算換熱板的組合流道數(shù) m 53600 ?????? V b hGm 取 m=8，修正牛乳流速 0 . 2 3 m /s/ . 2 5v ??? ⑤ 確定傳熱面積 F、板數(shù) Z、流程 i及組合方式 25 18 mtK QFm ????? △ (取 傳熱系數(shù) K=℃ ) 《食品工廠設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 19 ??? fFZ ???? mZi 取 i=2 程 由于，鹽水流量是水的 2 倍，所以，取鹽水流道為牛乳流道的 2 倍，鹽水流速等于牛乳流速，即鹽水流道（ m）為 16?，F(xiàn)設(shè)計(jì)換熱器的換熱面積（ F），板片數(shù)量（ Z），流程（ i）及組合方式。 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 35 全脂加糖乳粉與嬰兒配方粉物料衡算表 項(xiàng)目 全脂加糖乳粉 嬰兒配方粉 噸耗量 日耗量 年耗量 噸耗量 日耗量 年耗量 原料 新牛乳 輔料 乳清粉 382kg 棕櫚油 56kg 三脫油 56kg 奶油 64kg 蔗糖 59kg 維生素混合物 708kg 礦物質(zhì)混合物 包材 鋁塑復(fù)合膜 332袋 1980袋 金屬罐 1000個(gè) 8900個(gè) 267萬(wàn)個(gè) 瓦楞紙箱 34個(gè) 198個(gè) 100個(gè) 890個(gè) 《食品工廠設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 18 第 4 章 生產(chǎn)車間設(shè)備 選型 主要設(shè)備選型及設(shè)計(jì) 原料乳冷卻器的選擇 由于全脂加糖乳粉與嬰兒配方粉前處理工藝基本相同，所以，兩個(gè)產(chǎn)品的全處理設(shè)備放在一起選擇。 原料乳驗(yàn)收（ 2987kg） 凈乳 （ 2987kg） — % 損失（ ） 冷卻、貯存（ ） 預(yù)熱、脂肪標(biāo)準(zhǔn)化（ ） — % 稀奶油（ ） 蔗糖標(biāo)準(zhǔn)化（ ） 白砂糖（ ） +% 預(yù)熱均質(zhì)殺菌（ ） 損失（ 3 kg） — % 濃縮（ ） 水分（ ） — % 干燥（ ） — % — % 水分（ ） 冷 卻篩分（ ） 損失（ ） — % 檢驗(yàn)包裝（ 396kg） 包材（ 990 個(gè)鋁塑） 裝箱（ 990 袋） 瓦楞紙箱（ 99 個(gè)） 成品入庫(kù)（ 99 箱） 損失（ ） 《食品工廠設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 16 圖 32 嬰兒配方乳粉物料平衡圖 注：運(yùn)輸包裝采用瓦楞紙箱，每箱 10罐。 物料衡算 根據(jù) 物料守衡定律，以產(chǎn)品配方和工藝流程為基礎(chǔ)，選擇班產(chǎn)量 （ 全脂加糖乳粉班產(chǎn)量為 8噸 /班，嬰兒配方乳粉為 /班 ） 為計(jì)算基準(zhǔn)，進(jìn)行物料衡算，計(jì)算過(guò)程略，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)物料平衡圖，即：圖 3圖 32。 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(gòu)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 。 嬰兒配方乳粉的配方設(shè)計(jì) 根據(jù) 國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)《嬰兒配方食品》（ GB 107652020）中對(duì)蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素及礦物質(zhì)的要求，并 結(jié)合當(dāng)?shù)卦先橘|(zhì)量及本企業(yè)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)本嬰兒配方乳粉營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，詳見(jiàn)表 33。 《食品工廠設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 （ 2）計(jì)算過(guò)程 ①求 R R2 4 2 4 1 0 0 261 0 0222111????????????S N FFRFFR水蔗糖 由于 R2＞ R1 時(shí)，要從原料乳中分離一定質(zhì)量的稀奶油 。 表 31 乳粉理化指標(biāo) 項(xiàng)目 指標(biāo) 檢驗(yàn)方法 乳粉 調(diào)制乳粉 蛋白質(zhì) /（ %） ≥ 非脂乳固體 a的 34% 2 GB 脂肪 b/（ %） ≥ GB 復(fù)原乳酸度 /（ 176。 （ 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。 B233。 （ 1） 采用 40℃ 左右經(jīng)過(guò)預(yù)處理的原料乳在高速攪拌缸內(nèi)溶解乳清粉、糖等配料， 以及維生素和微量元素，然后在與預(yù)處理的原料乳攪拌混勻； （ 2）混合后的物料預(yù)熱到 65℃ ，在線加入脂肪部分；然后進(jìn)行均質(zhì)，均質(zhì)壓力 20MPa， 4MPa； （ 3）殺菌溫度采用 85℃ ， 15s。 嬰兒配方乳粉的工藝流程設(shè)計(jì)及要點(diǎn)說(shuō)明 嬰兒配方乳粉的工藝流程 嬰兒配方乳粉的工藝流程如圖 23所示