【正文】 畢業(yè)設(shè)計論文 年產(chǎn) 6000T 乳制品工廠設(shè)計 姓 名 院系 輕工食品學院 專業(yè)班級 食品科學與工程 071 學 號 指導教師 職 稱 教授博士后 論文答辯日期 2021 年 5 月 7 日 仲愷農(nóng)業(yè)工程學院教務(wù)處制 學生承諾書 本人鄭重聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計是本人在指導教師的指導下獨立完成的不抄襲剽竊他人成果不請人代做若在畢業(yè)設(shè)計的各種檢查評比中被發(fā)現(xiàn)有以上行為愿按學校有關(guān)規(guī)定接受處理 學生簽名 時間 中 文 摘 要 隨著人們生活水平的提高膳食結(jié)構(gòu)的不斷完善乳制品逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊环N食品而酸奶由鮮牛乳發(fā)酵成的酸乳由于其豐富的營養(yǎng)特殊的風味爽滑的質(zhì)構(gòu)和良好的生理功能從而備受人們青睞 本設(shè)計為年產(chǎn) 6000t 乳制品廠設(shè)計主要產(chǎn)品為攪拌型酸奶 4200t 有純酸奶 1200t 草莓酸奶1800t菠蘿酸奶 600t芒果酸奶 600t同時生產(chǎn)活菌性乳酸菌果味飲料 1800t工廠占地為 30000㎡廠址選擇在廣州郊區(qū)我面向廣州與珠三角地區(qū)市場廣闊 本設(shè)計采用先進的工藝與自動化生產(chǎn)力求技術(shù)的先進性與經(jīng)濟上的合理性原料均采用生鮮奶輔以優(yōu)良的配方生產(chǎn)奶香明顯風味濃郁細膩滑爽的酸奶工廠總投資 1000 萬盡可能地采用新工藝新設(shè)備新技術(shù)并節(jié)約設(shè)備投資美化環(huán)境搞好生活設(shè)施建設(shè)對各方面進行綜合考慮使設(shè)計準確合理設(shè)計一個高品質(zhì)酸奶的全自動化節(jié)能環(huán)保型工廠 關(guān)鍵詞酸奶 果味酸奶 節(jié)能 自動化 工廠設(shè)計 目 錄 1 前言 1 11 酸奶簡介 1 實 施背景 1 酸奶的主要消費群體 2 發(fā)酵乳的營養(yǎng)價值及保健作用 2 2 設(shè)計總論 4 21 設(shè)計依據(jù)原則范圍 4 設(shè)計依據(jù) 4 設(shè)計原則 4 設(shè)計范圍 4 22 廠址選擇 5 廠址選擇的原則 5 廠址選擇的要求 5 全廠平面布置圖 6 3 原輔材料及產(chǎn)品的標準 7 31 原輔料的特性及標準 7 原料乳特性及標準 7 發(fā)酵劑特性 7 香精特性及標準 7 穩(wěn)定劑特性及標準 7 32 產(chǎn)品標準 8 酸乳 8 乳酸菌飲料 8 3 產(chǎn)品方案 11 31 產(chǎn)品方案設(shè)計原則 11 產(chǎn)品方案制定依據(jù) 11 產(chǎn)品方案 11 4 產(chǎn)品工藝流程及工藝要點 12 41 攪拌型酸奶生產(chǎn)工藝 12 攪拌型酸奶生產(chǎn)工藝 12 攪拌型酸奶工藝要點 12 42 活性乳酸菌飲料生產(chǎn)工藝 16 活性乳酸菌飲料工藝流程 17 活性乳酸菌飲料工藝要點 17 5 物料衡算 23 51 攪拌型酸奶 23 攪拌型酸奶配方 23 產(chǎn)量 24 原料乳消耗量 24 配料消耗 量 24 包裝消耗量 25 包裝箱用量 25 52 活性乳酸菌飲料 25 乳酸菌飲料配方 25 產(chǎn)量 26 原料乳消耗量 26 配料消耗量 26 包裝消耗量 27 包裝箱用量 27 53 物料衡算總表 27 6 車間設(shè)備選型 28 61 設(shè)備選型的原則要求 28 62 設(shè)備規(guī)格型號 28 7 主生產(chǎn)車間平面布置 30 71 設(shè)備布置 30 面布置原則 30 車間平面布置說明 30 生產(chǎn)車間建筑要求 30 72 占地面積 31 31 洗手間 31 73 車間平面布置圖 31 8 工廠組織與勞動力平衡 32 81 企業(yè)組織 32 82 生產(chǎn)制度 32 83 全廠人員編制 32 工廠組織形式 32 全廠勞動力平衡 32 9 車間用水汽電估算 34 91 車間用水汽估算 34 92 車間用電估算 34 10 全廠輔助部門以生活設(shè)施 36 101 生產(chǎn)性輔助設(shè)施 36 中心實驗室 36 化驗室 36 倉庫 37 機修間 38 102 生活性輔助設(shè)施 38 辦公樓 38 食堂 39 更衣室 39 浴室 39 廁所 40 職工宿舍 40 門衛(wèi)室 40 其他 40 輔助部門統(tǒng)計表 40 11 公用系統(tǒng) 42 111 給排水系統(tǒng) 42 水質(zhì)要求 42 水源 42 全廠用水量計算 42 給水系統(tǒng) 42 排水系統(tǒng) 43 112 供電系統(tǒng) 43 供電要求和供電設(shè)備及相應(yīng)措施 43 變壓器 44 配電室尺寸 44 鍋爐選型 44 鍋爐用水要 求 44 12 建筑物平面布置與衛(wèi)生要求 45 121 全廠平面設(shè)計的基本原則 45 122 環(huán)境衛(wèi)生要求 45 13 技術(shù)經(jīng)濟分析 47 131 成本核算 47 132 回收期估算 47 建廠規(guī)模 47 產(chǎn)品規(guī)格 47 產(chǎn)品價格設(shè)計 48 年生產(chǎn)總成本預(yù)測 48 經(jīng)濟效益分析 49 回收期限估算 49 結(jié) 論 50 參 考 文 獻 51 Abstract 52 附錄 53 致 謝 54 1 前言 11 酸奶簡介 牛乳的組成最為接近人體的母乳含有人體 所需要的全部營養(yǎng)成分營養(yǎng)最為均衡在人們的膳食結(jié)構(gòu)中具有其他食品無法替代的地位和作用由鮮牛乳發(fā)酵成的酸乳由于其豐富的營養(yǎng)特殊的風味爽滑的質(zhì)構(gòu)和良好的生理功能備受人們青睞聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織FAOWHO 將酸奶定義為乳與乳制品 殺菌乳或濃縮乳 在保加利亞桿菌 Lbulgaricus 和嗜熱鏈球菌 Sthermophilus 的作用下乳酸發(fā)酵而得到的凝固型乳制品其中可任意添加全脂乳粉脫脂乳粉乳清粉等但在最終發(fā)酵產(chǎn)品中必須大量存在這些微生物也可簡單將其定義為以新鮮牛乳或乳粉為原料經(jīng)乳酸菌保溫發(fā)酵而制成的產(chǎn)品 通常 根據(jù)酸奶在零售過程中的產(chǎn)品存在狀態(tài)來進行分類具體可分為凝固型酸奶和攪拌型酸奶乳酸菌在乳中生長繁殖發(fā)酵分解產(chǎn)生乳酸等有機酸導致乳的 pH 值下降使乳酪蛋白在其等電點附近發(fā)生凝集把這種乳凝狀的酸奶稱為凝固型酸奶所謂攪拌型酸奶是指先在發(fā)酵罐中通過乳酸菌的作用將經(jīng)過標準化處理的牛乳發(fā)酵至乳凝然后再用攪拌器破乳是凝乳粒子保持在 001～ 004mm 大小的一種酸奶產(chǎn)品呈半流動狀態(tài)的粥糊狀易使用吸管吸食一半攪拌型酸乳可分為原味型和果味型而凝固型大都為原味 實施背景 乳與乳制品的消費與普及水平被作為衡量一個國家和地區(qū)發(fā)達程 度和人民生活水平高低的重要標準之一隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展人民生活水平的提高乳品消費同步增長 2021 年城鎮(zhèn)居民人均乳品消費量 2272公斤比 2021 年增長 568 農(nóng)村居民人均 481 公斤為 2021年的 39 倍 中國乳品行業(yè)從 1998 年開始進入了高速增長階段直到 2021 年都保持兩位數(shù)的增長尤其在2021 年到 2021年可謂黃金發(fā)展時期行業(yè)產(chǎn)量增長速度平均達到 16 左右 2021年總產(chǎn)量突破了 1700 萬噸如圖 1 然而 2021年爆發(fā)的三聚氰胺事件對乳品行業(yè)帶來了致命的打擊尤其在當年的 9月到 11月不少乳品企業(yè)的生產(chǎn)近乎陷入休克狀態(tài)整個 行業(yè)的總產(chǎn)量也因此而出現(xiàn)了負增長 2021 年全年總產(chǎn)量得益于上半年的發(fā)展勉強與 2021 年持平 于國家對乳品行業(yè)的整頓措施得當以及龍頭企業(yè)對安全生產(chǎn)意識的強化 2021年和 2021成為中國乳品行業(yè)的復蘇期尤其 2021年 17月乳品產(chǎn)量達到 118164 萬噸同比增長 924 圖 1 20212021 年中國乳品行業(yè)產(chǎn)量變化 繼液態(tài)奶奶粉之后酸奶產(chǎn)品成為廣受消費者喜愛的熱門乳品分支市場發(fā)展前景廣大目前國內(nèi)乳品市場主要以純奶和奶粉為主酸奶僅占整個乳品市場份額的 15％左右其中乳酸菌奶飲品還不到 5％但是發(fā)展速度非?？斐?食酸奶促進消化有益身心的健康消費觀日漸深入人心截止 2021 年底酸奶市場總規(guī)模接近 100 億元 2021 年 17 月年平均增長率達到 27 在這非同尋常的時期給中國乳業(yè)的發(fā)展帶來了光芒和希望 酸奶的主要消費群體 據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示酸奶的主要消費群體有三類兒童青少年中青年女性而酸奶產(chǎn)品的購買群是青少年和青中年女性他們有共同的目的 對自身健康的需求包括腸道調(diào)理促進消化調(diào)節(jié)免疫營養(yǎng)成分吸收因此消費群體對酸奶的消費是功能型的 酸奶的休閑性質(zhì)也是酸奶消費的重要原因消費者對酸奶解渴功能的認同度很低 口感是三種人群在選擇酸奶時 首先考慮的因素其次才是品牌價格 從目前來看酸奶的即時消費和家庭消費并存家庭消費比例略高 三種人群對活性乳酸菌的認知度很低幾乎不能分辨酸奶乳酸菌飲料乳酸飲料和酸性乳飲料的區(qū)別因此在廣告活動中對消費者進行引導和教育比直接宣傳產(chǎn)品更重要 發(fā)酵乳的營養(yǎng)價值及保健作用 飲用酸乳制品對身體有很多益處乳中許多成分具有很高的營養(yǎng)價值而且微生物菌群產(chǎn)生的許多代謝產(chǎn)物對人體也極為有益 營養(yǎng)作用 牛奶中乳糖經(jīng)乳酸菌發(fā)酵其中 20～ 30 被分解為葡萄糖和半乳糖前者進一步轉(zhuǎn)化為乳酸或其他有機酸這些有機酸有益于身體健康后 者被人吸收利用可參與幼兒腦苷脂和神經(jīng)物質(zhì)的合成并有利于提高乳脂肪的利用率牛奶中的蛋白質(zhì)經(jīng)發(fā)酵作用后乳蛋白變成微細的凝乳粒易于被人消化吸收酸奶中的磷鈣和鐵易被吸收有利于防止嬰兒佝僂病和老人骨質(zhì)疏松病牛奶中的脂肪經(jīng)乳酸菌作用后發(fā)生解離或酯鍵被破壞易于被機體吸收發(fā)酵過程中乳酸菌還會產(chǎn)生人體所必需的維生素 B1維生素 B2維生素 B6維生素 B12 煙酸和葉酸等營養(yǎng)物質(zhì) 緩解乳糖不耐癥 乳酸菌產(chǎn)生的乳糖酶能降解牛奶中的乳糖因此乳糖不耐癥患者飲用酸奶就不會出現(xiàn)飲用牛奶時發(fā)生的乳糖不耐癥如腹脹腹痛腸道痙攣下瀉等 整腸作用 人體腸道內(nèi)存在有益菌群和有害菌群在人體正常情況下前者占優(yōu)勢當人患病時有害菌群占優(yōu)勢飲用酸奶可以維持有益菌群的優(yōu)勢 抑菌作用 嗜熱乳桿菌和雙歧桿菌不受胃液和膽汁的影響可以進入腸道在腸道內(nèi)存留較長時間這兩種乳酸菌以及在這些乳酸菌影響下生長起來的腸道中的其他乳酸菌可以產(chǎn)生嗜熱乳菌素等抗菌物質(zhì)這些物質(zhì)大都對大腸桿菌沙門氏菌和金黃色葡萄球菌等有明顯的抑菌作用 改善便秘作用 進入腸道中的活的乳酸菌能產(chǎn)生乳酸醋酸等有機酸這些有機酸有刺激腸道加強蠕動的作用故可以改善便秘 降低膽固醇 牛乳中的乳清酸乳糖和鈣以及酸 奶中存在的羥基戊二酸都有降低膽固醇的作用 抗癌作用 酸奶有抑制 3 種酶的活性作用這些酶能引起癌變另外酸奶還能激活巨噬細胞抑制腫瘤細胞從而起到抗癌作用 2 設(shè)計總論 21 設(shè)計依據(jù)原則范圍 設(shè)計依據(jù) 本設(shè)計依據(jù)輕工食品學院食品教研室下達的設(shè)計任務(wù)書鑒于我國酸奶行業(yè)快速發(fā)展以及廣東的實際情況為提高人們的生活水平增加地方財政收入增加當?shù)鼐蜆I(yè)機會在廣州郊區(qū)建造一間年產(chǎn) 6000t 的乳品廠的而設(shè)計的 設(shè)計原則 本設(shè)計以我國目前的乳品行業(yè)發(fā)展狀況為基點貫徹國家發(fā)展食品工業(yè)的各項條例從節(jié)省能源生產(chǎn)向機 械化自動連續(xù)化大型化方向發(fā)展盡量做到因地置宜力求技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟上的合理性盡可能地采用新工藝新設(shè)備新技術(shù)并節(jié)約設(shè)備投資在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下盡可能減少原輔料的消耗充分考慮工人工作和生活條件美化環(huán)境搞好生活設(shè)施建設(shè)對各方面進行綜合考慮使設(shè)計準確合理 設(shè)計范圍 1 廠址選擇 2 產(chǎn)品方案設(shè)計 3 產(chǎn)品工藝流程設(shè)計以及工藝要點說明 4 物料衡算 5 設(shè)備選型 6 主生產(chǎn)車間平面布置圖 7 生產(chǎn)車間用水汽計算 8 管路計算與設(shè)計 9 企業(yè)組織與勞動力平衡 10 倉庫計算 11 冷庫計算 12 總用水電汽計算 13 全廠輔助設(shè)施及公用系統(tǒng) 14 車間生產(chǎn)工藝流程圖 15 工廠總平面布置圖 16 經(jīng)濟核算及效益分析 22 廠址選擇 廠址選擇的原則 在廠址選擇時應(yīng)按國家方針政策生產(chǎn)條件和經(jīng)濟效果等方面考慮 1 廠址選擇首先應(yīng)符合國家方針政策 即應(yīng)設(shè)在當?shù)氐囊?guī)劃區(qū)內(nèi)以適應(yīng)當?shù)亟h期規(guī)劃的統(tǒng)一布局節(jié)約用地盡可能利用荒山坡地盡量不占農(nóng)用 2 廠址選擇應(yīng)以生產(chǎn)條件方面考慮 ① 資源原材料燃料等物質(zhì)條件的供應(yīng)要落實可靠廠址要靠近原料產(chǎn)地原料供應(yīng)地區(qū)動力供應(yīng)中心和產(chǎn)品銷售中心 ② 工程地質(zhì)水文地質(zhì)地形 氣象等自然條件要符合建廠要求占地面積和地形符合布局和生產(chǎn)工藝的需要 ③ 有利于環(huán)境保護嚴禁在自然保護區(qū)名勝古跡處建廠和排放大量有毒氣體對于廢氣廢渣廢液有確實可行的回收方案和治理措施 ④ 所選廠址面積的大小應(yīng)能盡量滿足生產(chǎn)要求并有發(fā)展余地和留有適當?shù)目沼鄨龅? 3 廠址選擇應(yīng)從投資和經(jīng)濟效果考慮 ① 交通運輸電力水源等外部協(xié)作條件可靠經(jīng)濟合理廠址供應(yīng)電源充足并盡可能接近水源并便于污水的排放和處理 ② 廠址最好選擇在居民區(qū)附近這樣可以減少宿舍商店學校等職工的