純牛奶的加工工藝

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目錄1 概論鑒于食品工程原理課程的社會(huì)實(shí)踐需求以及對(duì)食品機(jī)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(shè)計(jì)了此次關(guān)于純牛奶的加工工藝設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要包括概述，加工工藝流程設(shè)計(jì)與總結(jié)三大部分。在加工工藝流程設(shè)計(jì)中包含了11個(gè)小項(xiàng)，分別為工藝流程示意圖、原料乳的驗(yàn)收、過(guò)濾標(biāo)準(zhǔn)化、均質(zhì)、殺菌 、冷卻、管路計(jì)算、設(shè)備一覽表、無(wú)菌灌裝及成品牛奶，每一個(gè)步驟我們都進(jìn)行了大量的資料查閱，每一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了精確計(jì)算。通過(guò)對(duì)設(shè)備的計(jì)算和設(shè)計(jì)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(shè)備。從相關(guān)計(jì)算中過(guò)程中我們明白了每一個(gè)環(huán)節(jié)都十分的重要，因此每一個(gè)設(shè)備我們都用

2、合理的型號(hào)與方法進(jìn)行連接。在整個(gè)過(guò)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(shè)備選擇，與加工過(guò)程的相關(guān)計(jì)算。學(xué)習(xí)并鞏固相關(guān)食品工程與食品機(jī)械的相關(guān)知識(shí)，將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合。2 加工工藝流程設(shè)計(jì)2.1加工工藝流程示意圖原料乳的驗(yàn)收 原料乳 貯藏罐貯藏 垂直葉片式過(guò)濾機(jī) 標(biāo)準(zhǔn)化 平衡罐 一級(jí)均質(zhì)巴氏消毒 二級(jí)均質(zhì)UHT超高溫殺菌135-150板式換熱器冷卻 冷水貯存罐無(wú)菌灌裝成品包裝2.2 原料乳的驗(yàn)收 在乳制品生產(chǎn)過(guò)程中，未經(jīng)任何處理加工的生鮮乳稱(chēng)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(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收方法。原料乳的驗(yàn)收方法；感官檢驗(yàn)，理化指標(biāo)，微生物檢驗(yàn)三個(gè)

3、方面。 感官檢驗(yàn)；正常乳為乳白色或微黃色，不含有肉眼看不見(jiàn)的異物和異常氣味。 生理化指標(biāo)；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(xì)菌指標(biāo)；控制原乳中細(xì)菌數(shù)量，致病細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌含量<250ug/ml。2.3 過(guò)濾已知原料乳8t，過(guò)濾時(shí)間為1h，過(guò)濾機(jī)的濾框尺寸為120mm×92mm m=8t t=1h L=1.2m B=0.92m Z=10qm：質(zhì)量流量 A: 過(guò)濾面積 qm=8t1h=8th A=2LBZ=1.2×0.92×10=11m2因?yàn)閝m =Au 所以 u= qmA=8000（1

4、1×1040）=0.7mh故選擇 垂直葉片式過(guò)濾機(jī) 型號(hào)為 EYCCL12-N相關(guān)參數(shù)型號(hào)過(guò)濾能力（th）過(guò)濾面積(m2）片數(shù)片間距（mm）EYCCL12-N810 th12 m21170達(dá)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(shí)間內(nèi)達(dá)到最佳凈化效果。2.4 儲(chǔ)罐由于設(shè)置每班處理量為8t，我們選擇9t的儲(chǔ)罐，由v=n r2h可得 9000=3.14×r2h 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(chǔ)罐中設(shè)立以個(gè)溫控系統(tǒng)，將罐內(nèi)的溫度設(shè)定在4，2.5 標(biāo)準(zhǔn)化要求達(dá)到巴氏殺菌乳中的脂肪含量滿足

5、不同的消費(fèi)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(guó)家對(duì)巴氏殺菌乳脂肪含量規(guī)定不同，我國(guó)巴氏殺菌乳的脂肪含量不得低于3%。設(shè)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F1%,原料乳的數(shù)量為X，脫脂乳或稀奶油量Y，對(duì)脂肪進(jìn)行物料橫算。FX+qY= F1（X+Y）得出加入脂肪乳或稀奶油量：Y=(F- F1）(F1- q)X2稱(chēng)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(shè)計(jì)要求高壓均質(zhì)機(jī)，該均質(zhì)機(jī)適合低脂的液態(tài)奶，均質(zhì)特性好。G=60r2Szn（m3h） =60×3.14×0.

6、252×0.25×1×2×0.8 =4.71（m3h）G：生產(chǎn)能力r：柱塞半徑（m） s：柱塞沖程（m）z：柱塞個(gè)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(jī)FBF0455000（Lh）2.7 殺菌2.7.1 巴氏殺菌 要求殺滅存在與牛乳中引起人類(lèi)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(dá)到最低值，符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，保證食用安全。盡可能破壞和鈍化牛乳中各種酶類(lèi)的活性，尤其是破壞脂肪酶、過(guò)氧化物酶，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。 為適應(yīng)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

7、生產(chǎn) 已知換熱面積4-10m2；介質(zhì)壓力0.4-2Mpa；牛奶T進(jìn)=50時(shí)間 T出=10；水T進(jìn)=4 、T出=15 求需水qm水 換熱。每冷卻1kg牛奶需水0.19kg 則由=qm奶Cp奶（T進(jìn)T出）=qm水Cp水(T出T進(jìn))qm奶=3.77×103Jkg*k CP水=4186Jkg*k則3.77×103×2000×(50-10)=4186qm水×(15-4)需水qm水=13100kg t=(t1-t2) (t1t2)=(50-4) (504)=18.21選擇傳熱系數(shù)350w(m2×k)=qm水Cp奶（T進(jìn)T出）=kAt=350

8、15;6×(50-4)=96600 wk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(gè)過(guò)程中，細(xì)菌的死亡速讀遠(yuǎn)比食品質(zhì)量受熱發(fā)生化學(xué)變化而劣變的速度快。因此瞬間高溫可完全殺死細(xì)菌。在這樣的條件下，牛乳產(chǎn)品的顏色，風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)等品質(zhì)沒(méi)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(fēng)味。2.8 冷卻要求純牛乳經(jīng)殺菌后，不能馬上罐裝，這時(shí)雖然絕大數(shù)細(xì)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(xì)菌的繁殖，增加其保存性，需及時(shí)進(jìn)行冷卻。用多段片式

9、殺菌器時(shí)牛乳通過(guò)冷卻區(qū)段后一冷卻至4。選擇板式換熱器設(shè)備，它是由一組不銹鋼板組成，這個(gè)框架可以包括幾個(gè)獨(dú)立的板組和區(qū)段，不同的處理階段，如預(yù)熱、殺菌、冷卻等均可在次進(jìn)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 管路計(jì)算（1）.原料乳（kg）8000標(biāo)準(zhǔn)乳品(kg)7800成品（kg）7600產(chǎn)率(%) 95.5% 在5時(shí)，原料乳以8000kgh的流量，從儲(chǔ)存罐通過(guò)泵1到泵2，所用管道為80mm×2.5mm的不繡鋼管，所用管長(zhǎng)為20米，中間有8個(gè)90°彎頭，3個(gè)單向閥，已知原料乳5時(shí)粘度為3mpas，密度為1040kgm3.流速： U=q

10、vA=(80001040) 3600(4) ×0.0752=0.4839msRe=du=0.075×0.48399×104031000=1.26×104由摩擦因數(shù)查出管子絕對(duì)粗糙度=0.25mm然后計(jì)算相對(duì)摩擦度 d=0.00333，再由d和Re 兩值，很據(jù)圖查得：=0.0299由阻力因素表查阻力因數(shù)三個(gè)單向閥： 6.08個(gè)90°彎頭：8×0.75管子入口：（突縮）0.5管子出口：（突擴(kuò)）1.0=13.5hf1=(Ld)+ U22=0.0299×(200.075)+13.5 ×0.483922=2.514Jkg（2

11、） 從泵2到泵3,管道長(zhǎng)24米,10個(gè)90°彎頭,6個(gè)單向閥。 10個(gè)彎頭：10×0.75 6個(gè)單向閥：12 =19.5 hf2=(ld)+ U22=0.0299(240.075)+19.5 ×0.483922=3.403Jkg（3） 從泵3到灌裝機(jī)，官長(zhǎng)3米，2個(gè)90°彎頭，1個(gè)單向閥。 兩個(gè)90°：2×0.75 一個(gè)單向閥：2 =3.5 hf3=(Ld)+ U22=0.0299(30.075)+3.5 ×0.483922=0.5498Jkghf1+hf2+hf3=2.514+3.403+0.5498=6.4668 Jkg

12、因此 成產(chǎn)過(guò)程中 總的壓力損失為 6.4668 Jkg （4） 泵1的計(jì)算: 原料乳進(jìn)入過(guò)濾機(jī)，經(jīng)離心泵送進(jìn)過(guò)濾機(jī)中， 過(guò)濾機(jī)高1.8m，原料乳開(kāi)到1.5m高處，其中貯奶缸的出口高度為m 以泵進(jìn)口液面及過(guò)濾機(jī)注入原料乳液面為參照，（hf1=2.514Jkg） 已知：Z1=0m Z2=1.5m P1=101kpa P2=P1+vgh=101×103+1040×2×9.8×1.5=131.576kpagz1+p1+u212+gh=gz2+p2+ u222+hf1則壓頭 H=Z+pg+u22g+hf1=1.5+30.5761.040×9.8+0.48

13、392×9.8=4.5m功率 Pe=vghH=131.576×4.5=592.092kw泵2計(jì)算： 原料乳由儲(chǔ)存罐經(jīng)過(guò)泵進(jìn)灌裝機(jī)，其中貯奶缸的出口高度為0米，然后經(jīng)離心泵送進(jìn)灌裝機(jī)，灌裝機(jī)高1.3米，將牛奶注至1m高處，以泵進(jìn)口液面，以及灌裝機(jī)的注入牛奶口 液面作為參照，（hf3=0.5498Jkg）Z1=0 Z2=1P1=101kpa P2=P1+vgh=101×103+1040×2×9.8×1=121.384kpa gz1+p1+u212+gH=gz2+p2+ u222+hf3則壓頭 H=Z+pg+u22g+hf3=1+（20.3

14、841.040×9.8）+0.483922×9.8=3.01功率 Pe=vghH=121.384×3.01=365.37kw2.10 設(shè)備一覽表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)技術(shù)要求個(gè)數(shù)1離心泵EYcc L12-N810（th）32管式巴氏殺菌TG-BS-SN3（th）13管式超高溫滅菌機(jī)TG-UHT4（th）14垂直葉片式過(guò)濾機(jī) EYCCL12-N810（th）15均質(zhì)機(jī)FBF0455000（Lh）26貯奶罐5000（t）27CIP清洗18板式換熱器BR0.14-10（th）19灌裝機(jī)0-250（250mlmin）12.11 無(wú)菌罐裝罐裝主要是為了分送銷(xiāo)售和防止外界雜志混入成品中

15、再次污染，常用包裝有玻璃瓶、塑料瓶、塑料袋和復(fù)合紙板等。我們選用了塑料袋包裝，它的優(yōu)點(diǎn)是成本低，形式多樣，易于運(yùn)輸。2.12 成品包裝我們選用了塑料袋包裝，它的優(yōu)點(diǎn)是成本低，形式多樣，易于運(yùn)輸。3 總結(jié)本次食品工程設(shè)計(jì)，讓我們從中受益匪淺，學(xué)到了很多課本里沒(méi)有的東西，做到了初步的將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合。我們將所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到了設(shè)計(jì)中，同時(shí)還回顧了我們所學(xué)的食品機(jī)械與設(shè)備中的部分內(nèi)容。設(shè)計(jì)剛開(kāi)始由于沒(méi)有明確分工和目的，導(dǎo)致我們耽誤了一些時(shí)間，通過(guò)大量的查閱，逐步明確了設(shè)計(jì)的大體步驟。 由于是第一次動(dòng)手設(shè)計(jì)，所以起初面對(duì)大量材料，大量設(shè)備惡魔無(wú)從下手。例如：設(shè)備如何選擇，機(jī)械如何結(jié)合，阻力如何計(jì)算等。由此，我們才感覺(jué)到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合并不簡(jiǎn)單。5天來(lái)，我們小組8人本著團(tuán)結(jié)，協(xié)作的精神，通過(guò)大量的收集資料，討論。終于將設(shè)計(jì)完成。在這期間我們明顯地感覺(jué)到自己的不足，就是理論知識(shí)的不完全掌握，當(dāng)理論和實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，問(wèn)題便凸現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)我們明白了，在以后的生活和學(xué)習(xí)過(guò)程中一定要