产吨乳制品工厂设计方案.pdf

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1、1 / 35 年产 10000吨乳制品工厂设计 解决了液态奶运输、储存、保鲜难 的问题，目前发达国家已普遍采用这一技术进行鲜奶加工：将牛奶加热至超过 135oC ，仅保持几秒便迅速降至常温，然后在无菌条件下密封，采用六层纸铝塑 复合材料进行无菌灌装。 在营养方面，牛奶中的微生物在瞬间高温下全部被杀死的同时，而大多数营 养物质在短暂的高温下损失甚微，最大限度地保持了牛奶的营养成分。 在运输销售方面，经过UHT灭菌处理，并采用无菌包装的鲜奶进行无菌灌 装，使其在储存及运输中均不需要冷藏。 同时，一个不需冷藏的产品给生产商、零售商和消费者带来了许多便利。比 如对生产商而言，由于不再需要冷藏，库存安排

2、可以简化；运输分送用车的数 量、成本就可相应降低；同时，由于长期维持其保鲜功能，减少了对零售未售出 产品的回收；最重要的是，这种产品可以从地域上极大地扩大市场。 2 / 35 综上所述，设计一个UHT灭菌乳厂具有很强的实际意义。 2 概述 2.1 产品品种 UHT灭菌乳 2.2 生产规模 预计年产 10000 吨 2.3 设计内容 制定产品方案，厂址选择方案，设计工艺，物料衡算，设备选型，水电汽平 衡，人员配置，设定企业管理组织架构，技术经济分析，绘制全厂总平面布置 图、工艺流程图、车间设备及管路布置图。 2.4 工程建设背景 本工厂拟建在市郊塘沽经济技术开发区，该区交通顺畅，通讯设施完备，周

3、 围无污染企业，原料供应充足，水、电供应稳定。 2.5 市场需求预测 本工厂产品主要面向国内北方地区市场并争取打入国际市场，主要目标为日 本，韩国等地。根据国家统计局的统计显示：2006 年 1-12 月全国累计乳制品产 量为 14595685.53 吨，比上年同期增长27.97 ；2006 年 1-12 月全国累计液体 乳产量为 12440379.69 吨，比上年同期增长29.37。另据海关统计， 2006 年， 我国乳品进出口全面增长，出口在贸易的比重逐步增加。全年乳制品进出口总额 同比增长了20.7%，其中进口金额占进出口总金额的85.6%；乳品进出口总量比 上年同期增长8.4%，其中进

4、口量占进出口总量的82.3%。无论是金额还是数量， 进口占贸易总量的比重都在逐步降低，出口比重在逐步上升。因此从数据上可以 看出本工厂产品需求量在不断增长，市场前景广阔。 3 厂址的选择及规划 3.1 厂址选择原则 符合国家的方针政策。符合当地政府规划，节约用地。 生产条件方面标准。厂区的标高应高于当地历史最高水位，自然排水坡度最好 在 0.004 0.008 之间；所选厂址要有可靠的地质条件；厂区附近应有良好的卫 生环境避免各种污染源；厂址面积要满足生产的要求，并有发展余地和留有适当 空余场地。 投资和经济效果方面，要做到方便运输，保证供水供电等。 3.2 厂址选择报 告 3 / 35 计的

5、 UHT灭菌乳加工厂坐落于天津市塘沽经济开发区，开发区距市中心45 公 里，距北京 160 公里，距天津国际机场30 公里。东西宽 25 公里，南北长 50 公 里。塘沽地势低洼平坦，海拔高度1.33.8M。属于暖温带季风型大陆气候，四 季变化明显，年平均气温12C ，无霜期 234 天，年平均降水量674.5 毫 M。工 厂总占地面积为 9000 平方 M 。 周围有良好的自然环境和地质条件，无有害气体，有害水体等危及食品安全的 不良因素。 济发展状况良好，离市区较近，避免长途运输。 所征地块费用合理，由于国家政策倾斜，使得生产的经济成本较为理想。 3.3 厂区规划 3.3.1 工厂车间平面

6、设计的原则及说明 方便生产，符合生产车间程序，避免原料，半成品及成品的交叉污染。 1)符合工厂设计对风向和光照要求。 2)利用现有的条件，合理配电，配水，减少能源损耗，降低成本。 3)充分考虑全厂二期工程及消防便道。 4)厂房按生产工艺流程及所要求的洁净级别进行合理布局，并考虑厂房与邻近 厂房进行的各项生产操作不相互防碍。 5)按生产工艺和卫生，质量要求。划分洁净级别，分为原料辅料区，生活区， 生产区，尽量缩短距离，避免物料的往返运输。 6)洁净厂房的设计和安排符合GBJ73的要求。 7)厂房满足生产加工保健食品对空气净化的需要。采用10 万级洁净厂房， 安装具有过滤装置的响应的净化空调装置。

7、 8)厂房，设备布局与工艺流程三者衔接合理，建筑结构完善，满足生产工艺 和质量，卫生的要求。中间产品，待包装品的贮存间与生产要求相适应。 9)厂房温度及相对湿度与生产工艺要求相适应。 10)厂房之间，厂房与通道之间有缓冲设施，设置与洁净级别相应的人流和物 流通道。 11) 厂房安装的下水道，洗手及其它卫生清洁设施不对产品的生产带来污染。 12) 备料室与生产工艺要求的洁净级别一致。 13)厂房的空气净化设施，设备定期维修，检修过程采用适应措施。不对产品 的生产造成污染。 4 / 35 14) 具有与喷雾相应的专用设备。 15)与原料，中间产品直接接触的生产用工具，设备符合产品质量和卫生要求 的

8、材质。 16) 办公楼紧靠车间，方便管理。 17) 厂区道路宽敞，两旁种有树和草坪。 18) 充分考虑消防要求，各主要建筑物和易燃物附近设有消防设施。 19) 设计排水沟位于经常排污，排水设备的下面，保证车间排水排污要求。 20)设备与设备，设备与墙之间留出适当空隙，保证操作方便，维修与清洗方 便。 21)车间入口处设有更衣室，消毒间，缓冲间等，工人须更衣消毒后进入车 间，保证车间卫生，且工人须穿特定工作服，鞋等。 1 3.3.2 厂区总体布局 生产车间：位于全厂中心地带。 辅助车间； /T*100%。 式中 X 为掺水量， T 为正常乳冰点， T1为 43.98k 被检乳 冰点；乳和乳品的比

9、热，在乳品生产过程中常用于加热量和制冷量计算，牛乳为 3.94 3.98kJ/(kg*K 。 6)黏度与表面张力牛乳的黏度随温度升高而降低。在乳的成分中，脂肪及 蛋白质对黏度的影响最显著，随着含脂率和乳固体的含量增高，黏度也增高。在 加工中，黏度受脱脂，杀菌，均质等操作的影响。 2 4.3UHT灭菌乳的加工工艺介绍 UHT 超高温灭菌乳是在本世纪60 年代出现的一种产品，首先是由英国的巴 顿等研究者提出。其原理是根据牛奶在加热中细菌的灭菌效果=0.03m30mm 根据设计流量，选用管径为30mm 的物料管 6 主要设备选型与能量估算 6.1 设备选型原则 1)满足工艺要求，保证产品的质量和产量

10、 2)一般大型食品工厂应选用较先进的、机械化程度高的大型设备，中型厂则 看具体条件，一些主要产品选用机械化、连续化程度高的设备，小型厂则选用较 简单的设备 3)所选设备能充分利用原料、能耗少、功率高、体积小、维修方便、劳动 强度低，并能一机多用 4)所选设备应符合食品卫生要求，易清洗装拆，与食品接触的材料要不易腐 蚀，不致对食品造成污染 5)设备结构合理，材料性能可适应各种工作条件 离心式奶泵BAW150(N302 5000kg/h 3T/h=57.10% 3)回收期 =工程总投资 / 年利润额 =5056/1262.64=4 即 4 年可以收回成本。 20 / 35 【参 考 文 献】 1

11、驼承痒 . 乳与乳制品工艺学M. 中国农业出版社. 1999 2 金世林 . 乳品工业手册M. 中国轻工业出版社. 1987 3 郭成宇 . 现代乳品工程技术M. 化学工业出版社. 2004 4 赵晋府 . 食品工艺学 M. 中国轻工业出版社.2001 5 李宇 .乳品加工技术M. 中国轻工业出版社. 2004 6 张洪泉 . 食品加工技术设备M 中国食品出版社. 1987 7 天津海河乳业周报. 2005年 7 月， 2-3 8 陈学谦 . 天津海河乳业生产工艺流程手册12-15 21 / 35 致谢 在我四年大学生活中很多的老师和同学给了我难忘的经历，我在此衷心的感 谢在校期间给了我巨大支

12、持的刘金福主任和班主任苗颖老师，感谢在学业上一直 不断教诲我的甄老师，张老师，马老师等，尤其感谢王浩田老师在我写论文期间 的无微不至的帮助和教导和在制图方面给我巨大帮助的梁鹏老师，还有感谢其他 帮助过我的所有的同学们。大学生活是人生中最难以忘记的美好时光，正因为有 了您们的支持我的大学生活才活如此多彩。 22 / 35 附录一 相关外文文献原文： 23 / 35 24 / 35 25 / 35 26 / 35 27 / 35 28 / 35 29 / 35 附录二 相关外文文献译文 乳制品补充 总结：研究背景：大体来说，骨骼的矿物密度 众所周知，骨骼在童年，少年和青年时期会增长一倍，每年增长7

13、-8%，31 ，增 长速度在女生 11-14周岁期间达到最高点。32 骨骼密度达到最高点的年龄一直 备受争议，但是很多专家认为是23岁33 ，甚至是 29岁7 ，此项研究认为骨骼 密度在青少年 17岁时达到最高点，最高点存在于股骨和转节中，在脊椎中，骨骼 密度会一直增长至 18岁。 和骨骼矿物浓度相比，骨骼矿物含量更能体现骨骼中矿物质的增加。在摄入乳制 品两年后中，这组中的成员的转节的骨骼矿物含量仍呈明显增加，腰椎中的含量 也有一定程度的增加，但增量并不明显。然而骨骼的长度和宽度并无明显变化， 也显示出，在这一年龄阶段，钙含量并不能影响骨骼大小。 据研究，摄入钙较少的女性的股关节骨折率较高1

14、。先前的研究运用钙含量来 显示骨骼密度的增加。一项以9到13岁女生为对象的调查显示，在12个月之后， 34 / 35 48个被调查者的脊椎和全身骨骼的密度增加；另一项针对82个11-12岁女生的调 查显示，使用类似的牛奶摄入法，股关节和脊椎的密度同样显著增加。 在停止钙摄入一年之后进行的跟踪调查表明，当钙摄入不能一直维持一定的摄入 量的时候，其对 BMD 的积极影响将会消失。 15 16 这个为期三年的研究表明包括两年乳制品摄入和一年的跟踪研究），年龄在15- 18 周岁的青春期少女，当她们通过摄入乳制品而使得平均摄入钙达到1160mg/d 时，她们的转节，腰椎，腿骨的骨骼矿物密度将大幅增加。

15、此外，转节上的骨骼 矿物含量有着明显变化，腰椎上的骨骼矿物含量也有一定的变化，但比转节上的 变化稍小一些。通过饮食摄取的钙不会对人的体重，体内脂肪，矿物含量，血液 剖面图产生有害影响。在乳制品摄入停止12 个月后，女孩的饮食又将恢复，由 此可见，自觉维持高乳制品摄入的饮食是非常困难的。在补充研究阶段，补充组 钙的吸收与监控组有很大区别1155 毫克/ 天 比 684 毫克/ 天）。在补充研究结 束后 12 个月该数值回到相似水平695 毫克/ 天 比 652 毫克/ 天）。并且很明显 的是，在补充组的女孩的饮食回到了她们当初的基本饮食；因此我们不可以对她 们的奶制品射入做出绝对的影响。其它营养

16、物质蛋白质和磷）在补充实验期间 也同样比往常大大高出。在以往的研究中，奶制品做补充物质的时候，维生素D 的增长与钙、磷、蛋白质及热量的增长水平相当；然而，新西兰的奶制品生产却 并没有提高维生素D 的含量，并且这种情况也并不会改变。尽管我们知道热量、 钙、磷、蛋白质以及维生素D 与骨骼健康有关，但却不能肯定在奶制品做补充物 质时哪种营养物质或营养物质组合与BMD 的改变有关。如果磷射入保持低水平， 那么从尿样中钙排泄的增高这一现象可以看出，高蛋白质射入已导致钙平衡失 调；但是如果磷的射入同蛋白质摄入量一同增加，那么高蛋白质射入量对钙的新 陈代谢的影响就会被降到最低。 许多关于饮食与健康的研究是基

17、于这样一种假设的，即饮食评估是可以取得长 期并平均的饮食摄入的可靠数值的。许多研究都将一种评估方法与另一种方法相 比较，但是由于缺乏可见的可靠性，我们很难判断那种方法是对的或是可靠的 3436）。 错误或偏差的严重性及方向仍然需要进一步研究。基于这些原因， 我们便使用了不同的饮食射入方法以减少一些误差。 有人担心奶制品可以导致更高的食物脂肪射入。在补充研究过程中以及补充研 究完之后的一年中，这项研究中两组的脂肪摄入量相似。体重或瘦肉群和脂肪群 之间没有区别。这与Chan et al10的研究结果相同。补充物质对血液脂质没 35 / 35 有不理影响；在研究的任何阶段，两组的血液脂质均没有差别。

18、在补充组实验的 最后阶段组与组间的肌氨酸酐水平有明星差异。在体重或瘦肌肉群没有变化的情 况下，我们不清楚为什么这种情况会发生；而体重或瘦肌肉群的变化正是通常令 肌氨酸酐水平改变的原因。 两组的身高增长速度相同。在研究初期，女孩们处在同一青春发育期，她们仍 在成长并且成长参数在研究过程中一直相似。两组在起步时和接下来的研究中的 练习水平没有差别。 一些经度随机研究已经证实了通过钙片或奶制品摄取的食用钙对青少年的BMD 是有利的 6，914。同我们的研究相比，这些研究的大多是在年龄更小的女 孩中进行的。年龄更小的女孩的BMD摄取率比我们的研究中年龄偏大的女孩的摄 取率要高。当奶制品被用作补充食物时，BMD的变化比单用钙片时要大10。 一项研究发现，在做服用钙片的研究时，过了青春期或正在青春期的女孩的BMD 变化并没有明显区别9。然而，在另外二十个青春期女孩的研究中，当两组 都服用钙片和牛奶作为补充食品时，补充组的钙摄入量是1640 毫克/ 天：控制组 的钙摄入量是 750 毫克/ 天，这时对 BMD 有明显的影响 6。类似的结果也在一 项两年补钙研究中被发现，这项研究用钙柠檬酸盐苹果酸盐来提高高加索女孩钙 摄入量至 1300 毫克/ 天。