《食品工厂设计课程论文乳制品工厂设计的部分消毒乳生产设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《食品工厂设计课程论文乳制品工厂设计的部分消毒乳生产设计.doc（12页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、食品工厂设计结课论文乳制品工厂设计的合理性研究学生姓名 学 号 所属学院 生命科学学院 专 业 食品科学与工程 班 级 12-1班 指导教师 老师 日 期 2011-11 乳制品工厂设计的部分消毒乳生产设计 （专业：食品科学与工程 学生： 学号：7031208207）摘要：随着近年来乳制品行业在中国的飞速发展，乳制品越来越多的进入人们的日常消费中。新疆作为西部大开发、西气东输项目的源头以及国家面对西亚、中亚的窗口，经济水平得到迅速发展，人民消费水平日益提高，人们对乳制品的需求也越来越多。然而新疆的乳制品无论是数量还是种类比内地发达地区都有很大差异，为此，新建新的乳制品厂显得尤其有必要。 本文通
2、过对新疆及全国的乳制品现状分析、经济效益以及新建2310t乳制品厂的工厂设计分析，通过周边环境的筛选、厂址及当地政策分析关键词：食品 乳制品 工厂设计 分析一、 概述1产品性能情况1.1 产品品种: UHT消毒乳1.2生产规模: 年产2310吨1.3设计内容: 制定产品方案 厂址选择 工艺流程 物料衡算 技术经济分析2 项目参考内容2.1 项目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，周围无污染企业，原料供应充足，水、电供应稳定。2.2 市场需求预测本工厂产品主要面向国内西北地区市场并争取打入全国市场，主要目标为新疆、甘肃等地。二 厂址的选择及规划1 厂址选择原则
3、 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0.0040.008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。2 厂址选择报告 计的UHT灭菌乳加工厂坐落于伊宁市开发区，距市区较远，交通便利，水源充足。属于暖温带季风型大陆气候，四季变化明显，工厂总占地面积为9000平方米。 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
4、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 厂区规划1.3.1工厂车间平面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。
5、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。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。14) 具有与喷雾相应的专用
6、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。11.3.2 厂区总体布局生产车间：位于全厂中心地带。辅助车间；（包括原料库，成品库，机修车间）：分布于生产车间周
7、围。动力设施：（锅炉房，变电室等）：接近负荷中心，锅炉房设在远离生产车间的方向。生活辅助设施；（办公楼，食堂等）：位于生产车间与动力设施之间，办公楼与生产车间连通。厂区交通绿化：道路宽敞，可将人流物流充分分隔，避免交叉污染；厂区周围有绿化带，防风阻沙，美化厂区。三 主要工艺设计及论证1 牛乳的物理性质牛乳的物理性质是鉴定牛乳品质的重要指标，也是合理安排乳制品加工工艺流程的重要依据。1) 乳的色泽 正常的新鲜牛乳呈不透明的乳白色或淡黄色。乳的白色是由于乳中的酪蛋白酸钙-磷酸钙胶粒及脂肪球等微粒对光的不规则反射所产生。牛乳中得脂溶性胡萝卜素和叶黄素使乳略带淡黄色，而水溶性的核黄素使乳清呈荧光性黄绿
8、色。2) 滋味与气味 乳中含有挥发性脂肪酸及其他挥发性物质，这些物质是牛乳气味的主要构成成分。这种香味随温度的升高而加强，乳经加热后香味强烈，冷却后减弱。牛乳除固有的香味以外，还很容易吸收外界的各种气味，所以每一个处理过程都必须保持周围环境清洁，以避免个因素的影响。3) 酸度 新鲜乳的酸度为0.15%-0.18% （16-18T）4) 比重和密度 乳的比重指在15摄氏度时的质量与同温度下同体积水的质量之比，正常牛乳比重为1.0301.032；乳的密度是指乳在20摄氏度时的质量与同体积4摄氏度的水的质量之比，正常牛乳的密度为1.0281.030。乳的比重和密度可反映出脂肪含量，无脂干物质含量，乳
9、挤出的时间及是否掺假。5) 热学性质 在乳中掺水可使乳的冰点升高，可根据冰点测定结果推算掺水量X=(T-T1)/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3.943.98kJ/(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。22 UHT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
10、据牛奶在加热中细菌的灭菌效果（SE），也就是杀孢子效率随着温度的上升，大大快于牛乳中的化学变化（褐变、维生素破坏、蛋白质变性等）。例如在温度有效范围内，热处理温度每升高10，牛乳中所含细菌孢子的破坏速度性提高11-30倍（枯草杆菌孢子致死Q10=30，嗜热脂肪芽孢子致死Q10=11，而牛乳中化学变化褐变速度仅提高2.5-3倍，Q10=2.5-3。这意味着温度越高，其灭菌效果越大，而引起的化学变化很小。根据巴顿通过实验结果所绘制的灭菌效果（SE）与褐变效果速率之比，对温度之曲线来看，当温度上升不到135时两者之比未发生急剧变化；135以上，灭菌效果比褐变的增长要快得多；当温度升高至140，3.6
11、秒加热时，灭菌效果（SE）与褐变速率之比增大到2000比1，150， 0.36秒加热则两者之比增大到5000比1，从难从150再升高，由线与直线上升，说明再提高温度已无多大意义；又温度超过150以上，则相应加热时间必须随之更加缩短，这在工艺操作上准确控制这样知的加热时间是很困难的，因为流速稍微有一点波动就会产生相当的影响。所以目前在超高温瞬时灭菌工艺上是以150，0.36秒作为最高极限，一般都采用135-150，4-1秒。33 加工工艺流程原料乳验收和预处理脱气冷却储奶加热净化分离（脱脂乳、稀奶油）平衡槽均质UHT灭菌无菌灌装冷藏四 物料衡算本设计中原料乳的标准化计算如下：假定原料乳的含脂率为
12、4%，生产灭菌含脂率为3.1%，稀奶油脂肪含量为40%，则仅标准化提取40%稀奶油量为：按原料1000kg计算：设标准化后可得Xkg3.1%含量之标准奶10004%=3.1%X+40%（1000-X）计算得X=975.6kg所以提取40%稀奶油的量为1000-975.6=24.4kg经标准化后实际得到的标准奶为975.6kg。则原料利用率为975.6/1000=97.56%40%稀奶油提取率为1-97.56%=2.44%消毒乳的加工：消毒奶配方见表5-1表5-1 搅拌型酸奶配方原料 消毒奶全脂鲜奶98%蔗糖2.0%添加剂0.15%1 产量原味酸乳的产量：原味酸乳每年生产8个月，一月30天，每天
13、一班每班（天）产量 5.5吨每月产量 530=165吨每年产量 16512=2310吨 2 原料乳消耗量按损失为1%计算，消毒乳鲜奶含量为98%。消毒乳的乳原料消耗定额（t/t产品）=198%/（1-1%）/97.56%=1.01消毒乳每天原料乳消耗量 5.5/0.98=5.61消毒乳每年原料乳消耗量 5.613013=2189t每年提取40%稀奶油 21892.44%=52.53t2.1配料消耗量消毒乳的其它配料用量每天蔗糖用量 5.52%=0.11t每年蔗糖用量 0.111330=42.9t每天添加剂用量 5.50.15%=0.0083t每年添加剂用量 0.00831330=3.2t2.2
14、包装消耗量 按牛奶密度约为1g/mL，所需包装按破损率0.1%计算：每年用250mL利乐包数：23101000/0.25（1+0.1%）=9332400个2.3包装箱用量250mL利乐包 20个/箱 每天需箱数 2393/20=1197个2.4 物料衡算总表见表2-3表2-3 物料衡算总表产品名称 消毒乳包装型号250mL利乐包产量t/d5.5原料消耗定额T/d5.64每天消耗包装容器个/d25468每天消耗包装箱量个1197五 生产车间工艺布置1 生产车间布置原则车间布置是工艺设计的重要部分，本设计本着既要考虑宽件工序安排，也要考虑配套工作安排，既要满足工艺要求，考虑工艺设计的问题，也涉及非
15、工艺设计的可操作性、合理性和先进性，并要考虑到车间的通风、采光等问题，对车间进行合理布局，同时遵循以下原则：设备布局要尽量按工艺流水线安排，但有些特殊设备可按相同类型作适当集中，务必使生产过程占地最少、生产周期最短、操作最方便。在进行生产车间设备布置时，应考虑到进行多种品种生产的可能，以便灵活调动设备，并留有适当余地，以便更换设备。同时还要注意设备相互之间和设备与建筑物的安全维修距离，既要保证操作方便，又要保证维修拆装和清洁卫生的方便。生产车间与其他车间的各工序要相互配合，保证各物料运输通畅，避免重复往返。必须要注意的是：要尽可能利用生产车间的空间运输，合理安排生产车间各种废料排出，人员进出要
16、和物料进出分开。必须考虑生产卫生和劳动保护。因注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施。对散发热量、气味既有腐蚀性的介质，要单独集中布置。可以设在室外的设备，尽可能设在室外，上面可加盖简易棚。要有总体设计的全局观点，满足总体设计要求。6六 辅助部门规划本厂除生产车间以外的其他部门设施，为辅助设施。本设计的辅助设施可分为三类：生产性辅助设施：主要包括：原材料的接受和暂存；原料，半成品和成品的检验；产品、工艺条件的研究和新产品的试制；机械设备和电气仪器的维修；车间内外和厂内外的运输；原辅材料及包装材料的贮存；成品的包装和贮存等。动力性辅助设施：主要包括：给水排水、锅炉房或供热站、供电和仪表自控、采暖
17、、空调及通风、制冷机、废水处理厂等。生活性辅助设施：主要包括：办公楼、食堂、更衣室、厕所、浴室、绿化园地等。1 原料采集部门 农垦公司奶牛场作为本厂的收奶站，奶源比较集中。收奶半径宜在8Km左右，满足了工厂对运输距离的要求，新收的原料乳可在8h内送货到厂。收奶站配备制冷设备和牛奶冷却设备，使原乳冷却至5摄氏度左右。收奶站以每日收两次奶，日收奶量2530T。2 研发部 设置研发部是为了长盛不衰地保持工厂生产的创新能力，从而获取较佳的经济效果。研发部能更紧密本厂的生产实际，为本厂开拓新的市场作出奴隶。3 质检化验部 本厂设立的化验部门是对产品有关原材料进行卫生监督和质量检查，确保这些原材料和最终产
18、品符合国家卫生和有关部门的质量标准和质量要求。4 贮存部门 本厂的物料流量较高，仅原辅材料、包装材料和成品这三种物料，其总量就约等于成品净重的35倍，而这些物料在工厂的停留时间不会超过2星期。因此，工厂的仓库在全厂建筑面积中占有较大的比例。同时要求确保食品卫生，要求防蝇、防鼠、防尘、防潮，还要要求低温环境。5 运输部门 由于运输设备的选型，与全厂总平面布局、建筑物的结构形式、工艺布置及劳工生产率均有密切的关系，因此本设计将工厂运输列入设计范围，并作为生产机械化、自动化的重要环节。厂外运输：通过公路，鲜奶原料药是用奶槽车，并要采用冷藏设备。厂内运输：指车间外厂区的各种运输。由于厂区内道路相对窄小
19、、转弯多，要求运输设备轻巧、灵活、装卸方便，使用电瓶叉车、电瓶平板车以及各种平板手推车、升降式手推车等。车间运输：车间运输与生产流程往往融为一体，工艺性很强。车间内的物料流动大部分呈水平流动，使用带式输送机。输送带要符合食品卫生的要求，采用不锈钢带。6 机修维护 制造非标准专业设备和维修保养所有设备。本设计只设厂一级维修，负责全厂的维修业务。7 全厂生活设施 主要包括：办公室、更衣室、食堂、浴室、厕所、医务室等8 公共系统 包括：给排水、供电及仪表、供汽、制冷、暖风等5项工程。 对公共系统的要求包括：满足生产需要、符合卫生要求、运行可靠、费用经济。七 经济效益分析总投资=设备投资+土地投资+流
20、动资金主生产车间设备资金预计人民币256万元，车间、厂房、办公楼、公共系统等先期投资预计人民币3600万元，流动资金预计人民币1200万元。 总计5056万元人民币。生产成本计算： 表3 产品销售额产品年产量（T）产品单价（元/kg）销售额（万元）UHT灭菌乳1000044000表4 原料成本主要原料用量（T/年）单价（元/T）成本总计（万元）原料乳104711600167536产品成本核算：生产总成本=原料费+包装材料费+煤、水、电费+管理费原料费预计人民币167536万元，包装材料费预计人民币200万元，煤、水、电费预计人民币80万元，管理费预计人民币100万元。总计2057.36万元。工
21、资核算：总工资=基本工资+奖金、津贴工厂全年工资总和为59.44万元，津贴、奖金总和预计为人民币27万元。总计86.44万元人民币。土地使用：土地使用年限为50年，设备使用年限为10年土地及设备等年折旧费用=土地投资/土地使用年限+设备投资/设备使用年限 =2700/50+1000/10=154万元利润估算1) 净利润=毛利润-税金=4000-2057.36-400017%=1262.642) 利润率=净利润/年投资总额=1262.64/(2057.36154)=57.10%3) 回收期=项目总投资/年利润额=5056/1262.64=4即4年可以收回成本。八 总论 近年来，随着我国国民经济的
22、不断发展，人民生活水平日益提高，家庭的膳食结构得到普遍改善，对乳制品的消费量呈明显上升趋势。但由于我国农村经济不发达，人均收入低，习惯于传统食品等原因，目前除牧区自产自销以外，奶制品消费主要集中于大城市城镇居民。所以我国目前乳制品消费呈现如下特点： 人均奶制品消费量很低。全国人均消费奶类135千克，城镇居民的人均消费达到248千克，农村居民人均消费2千克。 农村居民的奶制品消费趋势呈现绝对量较低，而增长速度较快。考虑到中国农村的巨大人口数量，只要能够有效的提高农村居民收入，未来的消费潜力很大。 市场调查结果显示，近年来我国城市居民中使用乳制品的消费者人数逐年增加。1995年城市居民食用乳制品的
23、普及率为36左右，1998年为78左右，目前城市居民食用乳制品的普及率已达95以上。说明随着城市居民收入的增加和对乳制品消费观念的转变，越来越多的人们已开始将乳制品作为日常生活中一种重要的营养食品。并且奶粉和液态奶的需求结构正发生变化。液态奶的需求量快速上升。长期以来我国居民对乳制品的消费一直以奶粉为主，近年来这种消费状况开始发生变化。从奶制品的消费结构看，液态奶消费量近年上升较快，所占比重逐年增大。据不完全统计，我国奶粉等乳制品年增长率为115；市场销售的液体奶年增长率为473；液体奶的增长幅度高于奶粉的增长幅度。预计未来奶制品的消费将由以奶粉为主向以液态奶为主转变。 综合以上所有内容，分析
24、后得到结果，该规模量消毒乳的生产符合市场需求，符合国家食品相关标准，能够最大化经济效益及社会效益，是一项合格的建设项目。【参 考 文 献】1 驼承痒. 乳与乳制品工艺学M. 中国农业出版社. 19992 金世林. 乳品工业手册M. 中国轻工业出版社. 19873 郭成宇. 现代乳品工程技术M. 化学工业出版社. 20044 赵晋府. 食品工艺学M. 中国轻工业出版社. 20015 李宇. 乳品加工技术M. 中国轻工业出版社. 20046 张洪泉. 食品加工技术设备M中国食品出版社. 19877 天津海河乳业周报. 2005年7月，2-38 陈学谦. 天津海河乳业生产工艺流程手册 12-15 致 谢我在此衷心的感谢在食品工厂设计课程学习过程期间给了我巨大帮助的任课教师 老师，在您的悉心和专业的指导下我得以顺利的完成设计和课程的结业。同时感谢本组的成员在小组课程中的付出，在论文写作过程中， 同学曾给予我帮助，再次感谢所有帮助过我的人！
