純牛奶的加工工藝

1、bb目錄概論加工工藝流程設計.2. 1加工工藝流程示意圖2.22.32.42.52.62.72.82.92.102.112.12原料乳的驗收 過濾儲罐標準化均質(zhì)殺菌冷卻管路計算.設備一覽表 無菌罐裝.成品包裝.12 23 .3 .4 .4 .56 .7總結(jié)參考文獻1 11 21 21213b1 概論鑒于 食品工程原理課程的社會實踐需求以及對食品機械的能力提高，根據(jù)要求我們由八人組成的小組精心的設計了此次關于純牛奶的加工工藝設計。本設計主要包括概述，加工工藝流程設計與總結(jié)三大部分。在加工工藝流程設計中包含了11 個小項， 分別為工藝流程示意圖、原料乳的驗收、過濾標準化、均質(zhì)、殺菌、冷卻、管路計算

2、、設備一覽表、無菌灌裝及成品牛奶，每一個步驟我們都進行了大量的資料查閱，每一個環(huán)節(jié)都進行了精確計算。通過對設備的計算和設計需求，在保證產(chǎn)能大，損耗小，成品質(zhì)量高等需求，我們最終確定了所需設備。從相關計算中過程中我們明白了每一個環(huán)節(jié)都十分的重要，因此每一個設備我們都用合理的型號與方法進行連接。在整個過程中要明白牛奶的工藝流程，牛奶的加工單元操作，牛奶的設備選擇，與加工過程的相關計算。學習并鞏固相關食品工程與食品機械的相關知識，將所學理論知識與實踐相結(jié)合。b2加工工藝流程設計2.1 加工工藝流程示意圖原料乳的驗收 原料乳貯藏罐貯藏垂直葉片式過濾機標準化平衡罐一級均質(zhì)巴氏產(chǎn)毒二級均質(zhì)135 C-15

3、0 C UHT 超產(chǎn)溫殺板式換.器川冷水貯.罐無菌.裝*成品包裝2.2 原料乳的驗收在乳制品生產(chǎn)過程中，未經(jīng)任何處理加工的生鮮乳稱為原料乳。 優(yōu)質(zhì)的乳制品需要優(yōu)質(zhì)的原料，因此需要掌握原料乳的質(zhì)量、標準和驗收方法。原料乳的驗收方法；感官檢驗，理化指標，微生物檢驗三個方面。感官檢驗；正常乳為乳白色或微黃色，不含有肉眼看不見的異物和異常氣味。生理化指標；GB69140-1986中規(guī)定，脂肪大于等于 3.10%,蛋白質(zhì)大于等于2.95%, 酸度小于等于1.62%。細菌指標；控制原乳中細菌數(shù)量，致病細菌的發(fā)現(xiàn)，細菌含量 <250ug/ml 。2.3 過濾已知原料乳8t ， 過濾時間為1h， 過濾機

4、的濾框尺寸為120mmx 92mm m=8t t=1h L=1.2m B=0.92m Z=10qm： 質(zhì)量流量A: 過濾面積qm=8t / 1h=8t / h2 A=2LBZ=1.2 X0.92 X10=11n2因為 qm =Au p 所以 u= qm/ Ap =8000 / ( 11 X1040) =0.7m/h故選擇 垂直葉片式過濾機型號為EYCCL12-N相關參數(shù)型號過濾能力（t / h）過濾面積（品）片數(shù)片間距（mrmEYCCL-N8 10 t / h12 m21170達到要求：將原料乳中雜質(zhì)及固件顆粒分離并在1t內(nèi)完成一班8t的原料乳選擇目的：能夠在一定的時間內(nèi)達到 最佳凈化效果2.

5、4 儲罐由于設置每班處理量為8t ,我們選擇9t的儲罐，由v=nr2h可得9000=3.14 xr2h為了空間與利益考慮暫定r=15m則h=12.7m為了保存乳中成分恒定，在儲罐中設立以個溫控系統(tǒng)，將罐內(nèi)的溫度設定在 4C,2.5 標準化要求達到巴氏殺菌乳中的脂肪含量滿足不同的消費者的需求，低脂巴氏殺菌乳脂肪含量為1.5%常規(guī)巴氏殺菌乳為 3.0%,不同國家對巴氏殺菌乳脂肪含量規(guī)定不同，我國巴氏殺菌乳的脂肪含量不得低于3%。設原料中的含脂率為F%脫脂乳或稀奶油的含脂率為 q% 按比例混合后乳的含脂率為 Fi%,原料乳的數(shù)量為X,脫脂乳或稀 奶油量Y,對脂肪進行物料橫算。FX+qY= F1( X

6、+Y)得出加入脂肪乳或稀奶油量：Y=(F-F 1) / (Fi-q)X 2稱量Ykg的脂肪乳稀奶油，加入混合罐中用攪拌器攪拌均勻， 再打入貯存罐。2.6 均質(zhì)設計要求高壓均質(zhì)機，該均質(zhì)機適合低脂的液態(tài)奶，均 質(zhì)特性好。G=60 rr2Szn £ (m3/ h)=60 X3.14X 0.252X 0.25X 1 x 2 x 0.8=4.71 (m3/ h)G:生產(chǎn)能力r ：柱塞半徑(m)s：柱塞沖程(m)z:柱塞個數(shù)n：柱塞往返次數(shù)£ :工作體積的填料系數(shù)，一般為 0.8-0.9 故選擇均質(zhì)機FBF0455000 (L / h)2.7 殺菌2.7.1 巴氏殺菌要求殺滅存在與牛

7、乳中引起人類致病菌及其他絕大部分微生物， 使產(chǎn)品中殘存的微生物量達到最低值，符合國家衛(wèi)生標準，保證食用安全。盡可能破壞和鈍化牛乳中各種酶類的活性，尤其是破壞脂肪酶、過氧化物酶，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。為適應生產(chǎn)要求，需選擇占地面積小，生產(chǎn)能力大，傳熱效率高，滅菌效果好，便于控制裝置，因此根據(jù)原料乳8t 的生產(chǎn)已知換熱面積4-10m2； 介質(zhì)壓力0.4-2Mpa； 牛奶 T 進 =50時間T出=10；水T進=4 C、T出=15°C 求需水qm水 換熱 。 每冷卻 1kg 牛奶需水0.19kg貝U由G)=qm奶Cp奶(T進T出)=qm水Cp水(T出T進)qm 奶=3.77 x 103J / kg

8、*kCP 水=4186J / kg*k貝U 3.77 X 103 X 2000 X (50-10)=4186qm 水 X (15-4)需水 qm 水 =13100kgA=(A11-A2)小(A1t/ 2)=(50-4) 11/(50 / 4)=18.21選擇傳熱系數(shù)350w / (m2x k)=qm 水 Cp 奶(T 進 T 出)=kA A =350X6X(50-4)=96600 w/k故選 擇版式換熱器(BR0.1 ) ？2.7.2 超高溫（UHT殺菌要求超高溫殺菌是指將流體在2-8s 內(nèi)加熱到135-150 ，然后再迅速冷卻到30-40 。在這個過程中，細菌的死亡速讀遠比食品質(zhì)量受熱發(fā)生化

9、學變化而劣變的速度快。因此瞬間高溫可完全殺死細菌。在這樣的條件下，牛乳產(chǎn)品的顏色，風味及營養(yǎng)等品質(zhì)沒有受到很大的損害。所以， 該技術(shù)比常規(guī)殺菌的方法能更好的保存食品的品質(zhì)及風味。2.8 冷卻要求純牛乳經(jīng)殺菌后，不能馬上罐裝，這時雖然絕大數(shù)細菌都已被殺滅，但在后續(xù)的操作中還可能被污染。而為了抑制牛乳中細菌的繁殖，增加其保存性，需及時進行冷卻。用多段片式殺菌器時牛乳通過冷卻區(qū)段后一冷卻至4。選擇板式換熱器設備，它是由一組不銹鋼板組成，這個框架可以包括幾個獨立的板組和區(qū)段，不同的處理階段，如預熱、 殺菌、 冷卻等均可在次進行。根據(jù)產(chǎn)品要求的溫度，熱介質(zhì)是熱水，冷介質(zhì)可以是冷水，冰水或丙基乙醇。2.9

10、 管路計算(1).原料乳(kg) 8000標準乳品(kg)7800成品(kg) 7600產(chǎn)率() 95.5%在5c時，原料乳以8000kg / h的流量，從儲存罐通過泵 1 到泵2,所用管道為 80mm<2.5mm的不繡鋼管，所用管長為20 米，中間有8個90°彎頭，3個單向閥，已知原料乳5c時粘度3為 3mpa§ 卷度為 1040kg / m.流速：U=q / A=(8000 / 1040) / 3600 / ( n / 4) X0.075 2=0.4839m/sR=du p /=0.075 X 0.48399 X 1040 / 3 / 1000=1.26 X 10

11、4由摩擦因數(shù)查出管子絕對粗糙度£ =0.25mm然后計算相對摩擦度£ / d=0.00333，再由£ / d和 R兩值，很據(jù)圖查得:入=0.0299由阻力因素表查阻力因數(shù) 三個單向閥： 6.0 8 個 90° 彎頭：8X0.75管子入口：(突縮)0.5管子出口：(突擴)1.02 工=13.52 hfi=入(L / d)+ £工U2/ 2=0.0299 X (20 / 0.075)+13.5 X 0.4839 2/2=2.514J / kg2)從泵 2 到泵 3, 管道長 24 米 ,10 個 90°彎頭 ,6 個單向閥。10個彎頭：1

12、0X0.756 個單向閥：122 (=19.5Bhf2=入(l / d)+ 2 t；U2/2=0.0299(24 / 0.075)+19.5 X 0.4839 2 / 2=3.403J / kg3)從泵 3 到灌裝機，官長3 米， 2 個90 °彎頭，1 個單向閥。兩個 90° : 2X0.75一個單向閥：22 (=3.52hf3=入(L / d)+ 2U2 / 2=0.0299(3 / 0.075)+3.5 X0.4839 2 / 2=0.5498J / kg2 hf1 + S hf2 + S hf3 =2.514+3.403+0.5498=6.4668 J /kg因此

13、成產(chǎn)過程中 總的壓力損失為 6.4668 J / kg( 4)泵 1 的計算 : 原料乳進入過濾機，經(jīng)離心泵送進過濾機中，過濾機高1.8m,原料乳開到1.5m高處，其中貯奶缸的出口高度為m 以泵進口液面及過濾機注入原料乳液面為參照，(2hf1=2.514J / kg)已知：Zi=0m Z2=1.5mPi=101kpaP2=Pi+ p vgh=101 X 103+1040X2X9.8 乂 1.5=131.576kpa gzi+pi / p +u21 / 2+gh=gz2+p2 / p + u 22 / 2+ 2 hf1貝U壓頭 H=A Z+A p/ pg+Au2/2g+Bhfi=1.5+30.5

14、76 / 1.040 X 9.8+0.4839 /2X9.8=4.5m功率 P e= p vghH=131.576 X 4.5=592.092kw泵2計算：原料乳由儲存罐經(jīng)過泵進灌裝機，其中貯奶缸的出口 高度為0米，然后經(jīng)離心泵送進灌裝機，灌裝機高1.3米，將牛奶注至1m高處，以泵進口液面，以及灌裝機的注入牛奶口液面作為參照，(2 hf3= 0.5498J / kg)Zi = 0 Z 2=1Pi=101kpaP2=Pi+p vgh=101 x 103+1040 x 2 x 9.8 x1=121.384kpagz i+pi / p +u2i / 2+gH=gz>+p2 / p + u 22

15、 / 2+2 hf3則壓頭 H=A Z+Ap/ p g+Au2/2g+2hf3=1+ (20.384 / 1.040 X9.8 ) +0.48392 / 2X9.8=3.01功率 P e= p vghH=121.384X3.01=365.37kw2.10設備一覽表序號設備名稱技術(shù)要求個數(shù)1離心泵EYcc L12-N810 (t / h)32管式巴氏殺菌TG-BS-SN3 (t / h)13管式超高溫滅菌機 TG-UHT4 (t / h)14垂直葉片式過濾機EYCCL-N810 (t / h)15均質(zhì)機FBF0455000 (L/ h)26貯奶罐5000 (t)27CIP清洗18板式換熱器BR0

16、.14-10 (t / h)19灌裝機0-250 (250ml/ min)12.11 無菌罐裝罐裝主要是為了分送銷售和防止外界雜志混入成品中再次污染，常用包裝有玻璃瓶、塑料瓶、塑料袋和復合紙板等。我們選用了塑料袋包裝，它的優(yōu)點是成本低，形式多樣，易于運輸。2.12 成品包裝我們選用了塑料袋包裝，它的優(yōu)點是成本低，形式多樣，易于運輸。3 總結(jié)本次食品工程設計，讓我們從中受益匪淺，學到了很多課本里沒有的東西，做到了初步的將理論知識與實踐相結(jié)合。我們將所學的理論知識運用到了設計中，同時還回顧了我們所學的食品機械與設備中的部分內(nèi)容。設計剛開始由于沒有明確分工和目的，導致我們耽誤了一些時間，通過大量的查閱，逐步明確了設計的大體步驟。由于是第一次動手設計，所以起初面對大量材料，大量設備惡魔無從下手。例如：設備如何選擇，機械如何結(jié)合，阻力如何計算等。由此，我們才感覺到理論知識與實踐相結(jié)合并不簡單。5 天來，我們小組 8 人本著團結(jié)，協(xié)作的精神，通過大量的收集資料，討論。終于將設計完成。在這期間我們明顯地感覺到自己的不足，就是理論知識的不完全掌握，當理論和實踐相結(jié)合時，問題便凸現(xiàn)出來。通過此次實驗設計我們明白了，在以后的生活和