1、bb目錄概論加工工藝流程設(shè)計(jì).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(yàn)收 過(guò)濾儲(chǔ)罐標(biāo)準(zhǔn)化均質(zhì)殺菌冷卻管路計(jì)算.設(shè)備一覽表 無(wú)菌罐裝.成品包裝.12 23 .3 .4 .4 .56 .7總結(jié)參考文獻(xiàn)1 11 21 21213b1 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

2、、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。b2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)巴氏產(chǎn)毒二級(jí)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(wú)菌.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)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)

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(guò)濾面積qm=8t / 1h=8t / h2 A=2LBZ=1.2 X0.92 X10=11n2因?yàn)?qm =Au p 所以 u= qm/ Ap =8000 / ( 11 X1040) =0.7m/h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（t / h）過(guò)濾面積（品）片數(shù)片間距（mrmEYCCL-N8 10 t / h12 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.

5、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=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(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 4C,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 Fi%,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

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(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=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(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 (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(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 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(jìn)T出)=qm水Cp水(T出T進(jìn))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(jìn) 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(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

9、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

10、 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5c時(shí)，原料乳以8000kg / h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5c時(shí)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(duì)粗糙度£ =0.25mm然后計(jì)算相對(duì)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(gè)單向閥： 6.0 8 個(gè) 90° 彎頭：8X0.75管子入口：(突縮)0.5管子出口：(突擴(kuò))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(zhǎng) 24 米 ,10 個(gè) 90°彎頭 ,6 個(gè)單向閥。10個(gè)彎頭：1

12、0X0.756 個(gè)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(jī)，官長(zhǎng)3 米， 2 個(gè)90 °彎頭，1 個(gè)單向閥。兩個(gè) 90° : 2X0.75一個(gè)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(guò)程中 總的壓力損失為 6.4668 J / kg( 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，(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(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，(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(shè)備一覽表序號(hào)設(shè)備名稱技術(shù)要求個(gè)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(jī) TG-UHT4 (t / h)14垂直葉片式過(guò)濾機(jī)EYCCL-N810 (t / h)15均質(zhì)機(jī)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(jī)0-250 (250ml/ min)12.11 無(wú)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(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