年產(chǎn)550噸豆奶粉工廠設計說明書

1、第一章 總論第一節(jié) 概述豆奶粉是一種新型固體飲料， 它綜合了大豆和牛奶的營養(yǎng)成份， 具有口感細 膩，香味濃郁，營養(yǎng)豐富，攜帶方便等特點。在諸多豆制品中，豆奶粉以其眾多 優(yōu)點受到人們青睞。豆奶粉主要有以下營養(yǎng)價值。一、從營養(yǎng)價值上看，大豆蛋白質含量高，含有人體所必需的八種氨基酸， 比較接近世界衛(wèi)生組織新擬定的營養(yǎng)模式， 其中賴氨酸含量高于谷物， 是植物性 食物中最合理、最接近人體所需比例的。另外，牛奶蛋氨酸含量較高，可以補充 大豆蛋白質中蛋氨酸的含量，動、植物蛋白的互補，使氨基酸的配比更合理，更 利于人體消化吸收。二、豆奶粉中的脂肪主要是植物脂肪， 不飽和脂肪酸含量較高， 并含有人體 所必需脂肪

2、酸亞油酸，膽固醇含量低，可以預防動脈硬化。三、豆奶粉是經(jīng)過超微粉碎工藝加工而成的， 不除豆渣， 大豆子葉全部被利 用，膳食纖維的含量比同類產(chǎn)品高，有潤腸通便的作用，可以預防直腸癌。四、豆奶粉中含有多種礦物質和維生素。五、豆奶粉中含有大豆低聚糖。大豆低聚糖對腸道內(nèi)的雙歧桿菌等益生 菌有增殖作用，可以提高人體免疫力，延緩衰老。六、豆奶粉中含有大豆異黃酮。大豆異黃酮是植物雌激素，長期食用可 以預防乳腺癌、前列腺癌和骨質疏松，減輕或避免更年期綜合癥。七、豆奶粉中含有大豆卵磷脂，可以抗衰老，健腦。第二節(jié) 設計依據(jù)本設計參考了食品工廠設計與環(huán)境保護 、大豆制品加工技術 、食品工 廠機械與設備、化工原理上下

3、冊、 食品工廠設計綜合實訓等。根據(jù)以上 設計任務，查閱有關資料、文獻，搜集必要的技術資料，工藝參數(shù)與數(shù)據(jù)，進行 生產(chǎn)方法的選擇，工藝流程與工藝條件的確定與物料衡算和包裝材料計算。 第三節(jié) 設計目的和意義本設計是將我們學到的知識應用到實踐中來。 在完成這個設計的過程中， 一 方面鞏固學到的知識， 另一方面通過查閱，整理資料增加我們的認識和科研技能， 同時，進一步熟悉工廠的生產(chǎn)實際， 培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的能力， 鍛煉了我們 解決問題的能力。豆奶是以豆類為主要原料制成的。目前，市場上出售的豆奶，品種多，價格 適宜，食用方便，因而很受消費者歡迎。據(jù)分析，豆奶含有豐富的營養(yǎng)成分，特 別是含有豐富的蛋白

4、質以及較多的微量元素鎂，此外，還含有維生素Bl、B2等,確是一種較好的營養(yǎng)食品。豆奶還被西方營養(yǎng)學家稱作 健腦”食品，因為豆奶中 所含的大豆磷脂可以激活腦細胞，提高老年人的記憶力與注意力。大豆食品是深受消費者歡迎的保健食品， 隨著經(jīng)濟的增長，人們對豆奶粉的 消費會越來越大。所以也看到了豆奶粉的發(fā)展前景。 這時候建立一豆奶粉工廠的 話，產(chǎn)品的廣闊市場為工廠的生存和發(fā)展提供了良好的保證。第二章工藝流程第一節(jié) 工藝流程的確定近年來我國非常重視大豆蛋白飲料的研究， 對于大豆食品中不良風味已了解 到其產(chǎn)生的原因，并進一步找出了防止的方法，取得了進步。想要改善豆奶的風 味，關鍵要做到兩個方面：其一是鈍化或

5、抑制脂肪氧化酶活性，防止產(chǎn)生豆腥味； 二是采用脫臭的方法除去豆奶中固有的不良氣味， 兩者相輔相成，才能生產(chǎn)處優(yōu) 質的產(chǎn)品。綜合考慮以上因素，確定以下工藝流程：原料大豆-精選除雜-脫皮分離一浸泡一失活軟化一循環(huán)磨漿-離心 分離-調(diào)配-殺菌脫腥-均質-噴霧干燥-流化床處理-包裝成品第二節(jié) 工藝論證一、原料精選除雜大豆表面上有很多的塵土和微生物附著， 浸泡前應充分地進行清洗， 至少清 洗三遍。二、脫皮在脫皮工序進行的同時還除去皮和胚芽等， 以保證產(chǎn)品質量， 避免浸泡過程 中污水處理問題。為了保證脫皮效果，要嚴格控制大豆水分含量，資料表明，水 分達 10%時，可保證脫皮率在 90%以上。因本設計是擬不

6、出渣的工藝，所以要嚴 格控制水分。當水分超標時，大豆應在干燥機中通入105110C的熱空氣干燥。脫皮直接用脫皮機，重量損耗 8%左右。三、浸泡為了軟化大豆組織細胞， 降低磨漿時的能耗與磨損， 提高膠體分散程度與懸 浮性，增加吸收率，以增強均質效果。采用 2.2倍于大豆重量的水，在50C下 浸泡 4小時，大豆吸水量約為 1：11：2。浸泡時要加入 0.5%碳酸氫鈉溶液， 可以加速胰蛋白酶抑制物的鈍化。四、失活軟化將大豆放在失活器內(nèi)，在85C的失活水中（3%1 勺碳酸氫鈉溶液）持續(xù)10min。 該步驟的目的是使脂肪氧化酶失活， 控制大豆青臭口味的產(chǎn)生， 并使大豆得到軟 化，以利于破碎。五、循環(huán)磨漿

7、循環(huán)磨漿可省去分離豆渣和濃縮工序，節(jié)省投資。本工藝采用90C左右的熱磨，可鈍化產(chǎn)生豆腥味的脂肪氧化酶，另外，本工序可以節(jié)省用水，磨漿后濃 度可達 18%左右。為保證最終產(chǎn)品的質量，經(jīng)三道循環(huán)磨漿后采用膠體磨，使細 度達 2 微米左右，利于均質和噴霧干燥。其中，循環(huán)磨漿前的預熱，用自制的夾 層鍋，溫度為90C。六、渣漿分離 漿體經(jīng)分離將漿液和豆渣分開。這步操作對蛋白質和固形物回收影響很大。豆渣中含水分應在 60%左右，含水過多則蛋白質回收率降低。以熱漿進行分離， 可降低漿體粘度，有助于分離。離心分離操作，可用籃式離心機分批進行，大量 生產(chǎn)用連續(xù)式離心機完成，可使?jié){液和豆渣分別連續(xù)排出。七、配料調(diào)

8、配溶糖溫度過高或時間過長， 將導致焦糖化反應。 本工藝采用在溶糖鍋中加入 一定量的水，加熱至60-70 C后加糖攪拌，繼續(xù)加熱至約95C,保持5-10分鐘, 然后降溫至70C左右，使溶化的糖濃度為65%融化后的糖采用雙聯(lián)過濾機進行 過濾，以保證糖的純度和質量。本設計采用熱溶法， 其相對于冷溶法的優(yōu)點有： 能殺死糖內(nèi)的細菌， 分離掉 糖內(nèi)凝固的雜質，溶解速度快，短期內(nèi)能產(chǎn)生大量溶糖。缺點 : 容易發(fā)生焦糖化 反應。糖漿濃度的測定：比重計，糖度表。八、殺菌脫腥本設計采用微波技術對大豆干燥和脫腥， 將傳統(tǒng)的濕法生產(chǎn)工藝改為干法生 產(chǎn)工藝，該工藝將大豆經(jīng)分揀機分選后，置入微波場中，使大豆自身溫度上升，

9、 達到脫凈豆腥和殺菌的效果。該工藝流程有以下特點：生產(chǎn)周期短、設備投資少、大豆利用率高、脫腥、 能源消耗低、自動化程度高、生產(chǎn)成本低。九、均質均值可改善豆奶口感和穩(wěn)定性， 是生產(chǎn)優(yōu)質豆奶不可缺少的設備。 均質機的 原理是在高壓下將豆奶經(jīng)均質閥的狹縫壓出， 而將脂肪球等粒子打碎， 是豆奶乳 濁液穩(wěn)定，具有奶狀的粘度，易于消化。豆奶均質的效果有下列三個因素決定： 均質壓力， 壓力越高效果越好， 但受 設備性能限制。均質溫度，溫度高均質效果好。均質次數(shù)：增加均質次數(shù)也可提 高均質效果。豆奶生產(chǎn)中通常用 130-230 公斤/厘米 2 在90攝氏度下均質一次， 可獲良好 效果。從豆奶生產(chǎn)工藝流程的安排

10、上， 均質機可放在殺菌脫腥之前， 也可放在殺 菌脫腥之后，各有利弊。放在殺菌脫腥之前，效果較差，但設備費用低，若放在 殺菌脫腥之后則情況相反。十、噴霧干燥噴霧干燥是乳粉制造過程中的重要環(huán)節(jié)， 直接影響產(chǎn)品質量， 原理是利用機 械力量，通過霧化系統(tǒng)將乳液在干燥室內(nèi)噴成極細小的霧狀乳滴， 以增大表面積， 加速水分蒸發(fā)。 霧狀乳滴與瞬時鼓入的熱空氣接觸， 水分在瞬間揮發(fā)除去， 細小 乳滴干燥成粉。噴霧干燥霧化方法有壓力噴霧和離心噴霧， 通過比較， 本工藝采用離心噴霧 干燥系統(tǒng)。工藝參數(shù)：進料濃度 21%，熱風溫度160C，出粉含水量7%左右， 水分蒸發(fā)量500Kg水蒸氣/hr。十一、流化床干燥流化床

11、處理可以使細粉顆粒增大、 均勻， 利于產(chǎn)品的溶解性， 同時起冷卻作 用，有利于連續(xù)化自動生產(chǎn)。十二、包裝豆奶很易變質， 除了以散裝供應外， 均需以一定包裝形式供應消費者。 豆奶 的包裝可分裝于玻璃瓶、 塑料瓶或復合蒸煮袋中， 采用哪一種包裝是生產(chǎn)廠一個 重大的問題，決定成品保藏期，也影響質量增加成本，在建廠時應進行考慮，做 出決策。紙盒無菌包裝近年來發(fā)展很快，目前日本有 70%以上的豆奶是用紙盒包裝， 可顯著提高產(chǎn)品質量， 在常溫下貨架期可達半年以上。 包裝材料輕巧， 一次性消 費無需回收， 這對運輸、 銷售和消費均帶來方便。 無菌包裝是瑞典利樂公司的專 利，該公司規(guī)定必須使用它的包裝材料，因

12、此材料要長期進口，包裝費高，在我 國目前條件下，要普遍應用還不具備條件。第三章 物料衡算第一節(jié) 產(chǎn)品方案和班產(chǎn)量的確定本設計為年產(chǎn) 550 噸豆奶粉車間設計， 每年工作日按 280天計，采用每天兩 班制，每班 8 小時。1、根據(jù)年產(chǎn)量，生產(chǎn)能力為 550X 1000/ （280X 16） = 122.77 kg/h2、成品含水分2% 故豆奶粉中干物質重量為 122.77 X （1-2%）= 120.31kg/h 調(diào)制后均質前的豆?jié){中干物質重（含豆，糖，全脂奶粉）120.31/ （10.4%）X（10.1%）X（10.2%）X（10.3%） = 121.52kg/h 其中，包裝損失 0.4% ，

13、流化床處理損失 0.1% ，噴霧干燥損失 0.2% ，殺菌、 均質損失 0.3% 。3、配方配料用量 kg備注原漿49.24濃度為 15.8 %蔗糖11.25以 60% 糖液加入全脂奶粉2.01直接加入漿中豆?jié){中固形物含量為49.24 X 15.8%X 121.52/（49.24 X 15.8%+11.25+2.01）=44.93kg/h4、一般大豆的豆奶粉的得率為 0.650.70，按得率0.67設計，則大豆的 處理量 44.93/0.67= 67.06kg/h第二節(jié) 物料衡算和包裝材料計算每小時處理 67.06kg 大豆：1 、大豆清雜去重 2%，再經(jīng)脫皮去重 8%后重量為67.06 X（

14、12%）X（18%）=60.46 kg/h選用原料大豆的含水率為 12%，則大豆中固形物含量為60.46 X（112%）= 53.20kg/h2、浸泡后大豆的重量為原來的 1.82.4 倍，以 2.18 倍計算60.46 X2.18 = 131.80 kg/h3、 總豆水比為 1：4，即循環(huán)磨漿時加入的水量為實際處理大豆的2.9 倍 磨漿時需加入的水量為 60.46 X2.9=175.33 kg/h循環(huán)磨漿損耗以 0.4% 計，故磨漿后總漿重量為（131.80175.33）X（10.4%）= 305.90kg/h4、離心分離去渣：豆渣中含水率要求在 85% 以下，控制豆渣的含水率為 60% ，

15、分離后豆?jié){中固形物含量按 15.8% 計。設豆?jié){中固形物為 x kg/h ，則豆渣中固形物為（ 53.20x）kg/h（53.20x）/（160%）x/15.8% = 305.90kg/h解得x=45.15，即分離后豆?jié){中固形物為 45.15 kg/h 豆渣中固形物含量為 53.20-45.15= 8.05kg/h 豆渣中含水 60%,故水的量為： 8.05X 60%/40%=12.08kg/h 分離出的豆?jié){量 305.90 8.0512.08 = 285.77kg/h5、 調(diào)制前，添加蔗糖 45.15 X 11.25/ （49.24 X 15.8%） = 65.29kg/h 全脂奶粉量 45

16、.15 X 2.01/ （49.24 X 15.8%） = 11.66kg/h 則豆?jié){中干物質含量 45.1565.2911.66= 122.10kg/h 蔗糖溶液（ 60%）帶入的水量 65.29X（40/60） = 43.53kg/h 調(diào)制好的豆?jié){量（含豆固形物，糖，全脂奶粉）285.77 65.2911.6643.53 = 406.25kg/h 濃度為（45.15 65.29+11.66）/402.02 X100% =30.07%6、噴霧干燥前，豆?jié){經(jīng)殺菌，均質損耗 0.3%故豆?jié){量為 406.25X（10.3%） =405.03kg/h 豆固形物含量 45.15 X（10.3%） =

17、45.01kg/h 蔗糖 65.29X（10.3%） = 65.09kg/h 全脂奶粉 11.66X（10.3%） = 11.63kg/h7、噴霧干燥后，豆?jié){損失 0.2% ，成為含水 8% 的豆奶粉豆固形物 45.01 X （10.2%） = 44.92 kg/h蔗糖 65.09X（10.2%） = 64.96kg/h全脂奶粉 11.63X（10.2%） = 11.61kg/h 固形物總計 44.92 64.9611.61= 121.49kg/h 噴霧干燥后豆奶粉重量 121.49/（17%） = 130.63 kg/h蒸發(fā)水量 405.03 X（10.2%）130.63 = 273.60

18、kg/h8、流化床處理后豆奶粉含水 2% ，損失以 0.1%計豆固形物 44.92X（10.1%） = 44.88kg/h蔗糖 64.96 X（ 10.1%） =64.90kg/h全脂奶粉 11.61 X（10.1%） = 11.60kg/h 固形物總計 44.88 64.9011.60= 121.38kg/h 豆奶粉成品重量 121.38/（12%） = 123.86kg/h蒸發(fā)水量 130.63X（10.1%）123.86 = 6.64kg/h9、包裝損失 0.4% ，則包裝后成品的重量為123.86 X （10.4%） = 123.36kg/h10、全年實際生產(chǎn)豆奶粉 123.36 X1

19、6X280/1000 =552.65t要求成品年產(chǎn)量550t , 誤差 552.65物料衡算表名稱數(shù)量 kg/h原料量67.06精選脫皮后重量60.46浸泡后豆重131.80磨漿后豆?jié){量305.90離心分離出豆?jié){量285.77調(diào)制加糖量65.29加全脂奶粉量11.66噴霧干燥前豆?jié){量405.03噴霧干燥出粉量130.63流化床出粉量123.86包裝后質量123.36年產(chǎn)量552.65550 = -2.65t大豆含水 10%精選脫皮去重 2% ，8%浸泡增重 2.18 倍總豆水比 1：4豆渣中含水 60%以 60% 糖液加入直接加入漿中蒸發(fā)水量 273.60Kg/h噴霧干燥損失 0.2%流化損失

20、 0.2%包裝損失 0.4%誤差 2.65t備注包裝材料的清算：用半透明小塑料袋包裝豆奶粉，每小袋45g,每20袋包裝成一大袋，每 25 大袋裝入一紙箱。需小塑料袋：123.36/0.045=2742 個/h 需大塑料袋：123.36/ (0.045 X 20) =137 個/h 需紙箱：137/25=6個/h第四章 設備選型、斗式提升機斗式提升機的主要優(yōu)點是占地面積小，可把物料提升到較高的位置（3050米）,生產(chǎn)范圍較大（3160米3/小時）,其缺點是過載較敏感，必須均勻 地供料。本設計采用垂直式斗式提升機。張家港市力源輸送機械有限公司型號 TH315生產(chǎn)能力 35 m 3/h最大提升高度

21、40m、電磁振動篩江陰市勝靈機械制造有限公司ZS-515型電磁振動篩過篩數(shù)目3000次/分生產(chǎn)能力 12-200kg/h功率消耗 0.75kw凈重 180kg外形尺寸 710 x 710X 1290 mm三、脫皮機煙臺茂源食品機械制造有限公司大豆干法脫皮機型號GTJ-D300大豆干法脫皮機功率 1.5kw產(chǎn)量 250-300kg/h外形尺寸 1300 X 400x 1400mm四、浸泡缸北京洛克有限公司西南分公司型號 PDC-200-4產(chǎn)能 800kg/h外形尺寸 1800*600*1700mm五、砂輪磨根據(jù)此處理能力，。砂輪磨生產(chǎn)能大豆浸泡后物料量136.71 kg/h，磨時加水183.28

22、 kg/h ,選用3臺M-400型砂輪磨組成三道循環(huán)磨漿機（與膠體磨） 力大，耗電少，操作調(diào)節(jié)方便，對提高產(chǎn)品質量有明顯效果。處理能力400kg/h動力消耗7.5KW外形尺寸 1000X 800X 600 mm六、膠體磨型號 JMS-130 3 臺物料加工細度2-50迎生產(chǎn)能力0.5-3噸/小時電機功率11kw電機轉速2930 r/mi n轉子直徑130mm設備重 400 kg外形尺寸990 X 440X 1100 mm七、離心分離機合肥天工科技開發(fā)有限公司型號SS1200生產(chǎn)能力320kg/h直徑1200mm高度500mm轉速900 r/min工作容積250L分離因數(shù)500電機功率12kw整

23、機重量1800kg外形尺寸3700 X 1600X 1000mm八、電加熱調(diào)配罐 杭州科豪機械有限公司 容量 500L物料加熱溫度：W50C；物料加熱時間：20min90mi n攪拌轉速：15120r/min尺寸 1800 X 1450X 2000 mm九、雙聯(lián)過濾器型號 ZRP-4尺寸 972 X 320X 880 mm凈重 128kg 過濾面積 0.3 m 2 十、閃蒸脫腥設備靖江艾莉特食品機械廠真空瞬時殺菌及脫腥裝置（成套） 型號RJCG01A超高溫殺菌脫腥生產(chǎn)能力 2T/h尺寸 3000 X 2300 X 3200 mm十一、均質機型號 HOMG-Q500-P60 工作量 500L/h

24、 最大壓力 60Mpa 額定壓力 50Mpa外形尺寸 1200 X 800X 1200mm十二、噴霧干燥機根據(jù)物料衡算計算中數(shù)據(jù)可知 噴霧干燥需要蒸發(fā)水分 273.60kg/h 。 常州市一新干燥設備有限公司型號 LPG-300設計進風溫度350 C排風溫度 90-110 C水分蒸發(fā)量 300kg/h霧化器直徑 150mm霧化器轉速 18000 r/min霧化器功率 8.5kw外型尺寸 8000 X 7500X 12000mm十三、流化床采用ZLG系列振動流化床干燥機，將從噴霧干燥塔出來的高溫速溶豆 奶粉迅速冷卻。該機使用時需要配上振動輸粉機，空氣過濾器、冷卻器、 旋風分離器等附屬設備。 根據(jù)

25、物料衡算，流化床處理時蒸發(fā)水分 6.58kg/h 江陰市金發(fā)干燥設備有限公司型號 ZLG3 X 0.30功率 0.8 X 2kw進風 70-140 C水分蒸發(fā)能力 20-35kg/h出風 40-70 C g/h流化面積0.9 m 2尺寸 3000x 300x 1350mm總質量1250kg十四、包裝機型號 HD-45A 粉劑自動包裝機包裝速度 40-60 袋/min制袋尺寸 長 40-140 寬 40-100計量方法 螺桿式功率 1.2kw重量 215kg外形尺寸 780*680*1600mm型號 DZ-500/2SP(B) 真空包裝機 真空室最低壓強 <=1.3332kPa 真空室尺寸

26、 560*440*50mm 熱封條尺寸 500*12mm 外形尺寸 1230*622*900mm重量 170kg十五、封箱機 上海星旭自動化設備有限公司產(chǎn)品型號：FX-03輸送速度：020m/min適用紙箱：L200-500x W150-500xH150-500mm供給電源：220/380V50-60Hz耗用功能：1.5kw封箱速度：15-20 箱/min適用膠帶：W48mm/60mm/72m 擇一選用）機器尺寸：L1700x W880x H1450mm機器重量：280kg十六、捆扎機杭州永創(chuàng)智能設備股份有限公司MH-101A 全自動捆扎機適合常規(guī)物體捆包電源，功率 :380V,50Hz,75

27、0W,5A打包速度： 2.5秒/道臺面高度 :750mm框架尺寸:W(1070)xH(668)mm外部 W(800)xH(600)mm定制捆扎形式：平行1多道，方式有點動、手動、連打、球開關、腳踏開關適用包帶：厚(0.551.2)mm寬(915)mm電器配置：LG “ PLC控制，法國“ TE”，日本” OMRON,” ZIK “電器 機器重量:240kg (毛重)/200kg (凈重)十七、泵上海帕特泵業(yè)制造有限公司選用不銹鋼衛(wèi)生泵 9臺流量 3t/h外形 450X 240X 330mm揚程 18 m 水柱設備重量 31kg電機功率 0.75kw轉速 2850 r/min車間設備一覽表序號設備名稱生產(chǎn)能力規(guī)格型號外形尺寸 mm臺數(shù)1斗式提升機35 m3/hTH31562電磁振動篩12-200kg/hZS-515710X 710X