年產(chǎn)20000噸發(fā)酵乳品制品工廠設(shè)計(jì)（一）

郭少華 河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院 050018

1 緒論

1.1 酸奶簡介

牛乳自古以來即被人類所飲用，因其含有豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪，而且比例合理、易于消化吸收，最重要的是其含有幾乎全部已知的維生素，尤其是還含有大量的礦物質(zhì)，是天然鈣質(zhì)的極好來源，因而被譽(yù)為“最接近于完善的食品”，牛乳也因此在人們的日常飲食中具有其他食品所無法替代的作用和地位。特別是由鮮牛乳發(fā)酵制作而成的酸乳，由于其具有豐富的營養(yǎng)、爽滑的質(zhì)構(gòu)、特殊的風(fēng)味和良好的生理功能，而備受人們青睞。

通過乳酸菌發(fā)酵(如酸奶)制成的乳制品和由酵母菌、乳酸菌共同發(fā)酵(如開菲爾)制成的乳制品稱為發(fā)酵乳品。之所以稱之為發(fā)酵乳品，是由于牛奶中添加了發(fā)酵劑，使部分乳糖轉(zhuǎn)化成乳酸。在發(fā)酵過程中還形成CO2、醋酸、丁二酮、乙醛和其它物質(zhì),從而使產(chǎn)品具有獨(dú)特的滋味和香味。發(fā)酵乳品制品實(shí)際上是一個(gè)綜合名稱。它包括諸如酸奶、開菲爾、發(fā)酵酪乳、酸奶油、斯堪的納維亞酸奶，乳酒(以馬奶為主)等。世界衛(wèi)生組織（WHO）、聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）與國際乳品聯(lián)合會(huì)（IDF）對(duì)酸乳做出如下定義：酸乳，即在添加（或者不添加）乳粉（或者脫脂乳粉）的鮮乳（殺菌乳或濃縮乳）中，由保加利亞乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌進(jìn)行發(fā)酵制成的凝乳狀產(chǎn)品，且成品中必須含有大量的和相應(yīng)的活性微生物。

通常可以根據(jù)酸乳成品的組織狀態(tài)來進(jìn)行分類，具體可分為凝固型酸乳（發(fā)酵過程必須在包裝容器中進(jìn)行，從而能使成品因?yàn)榘l(fā)酵而保留其原有的均勻一致的凝乳狀態(tài)）、攪拌型酸乳（即成品先經(jīng)發(fā)酵后灌裝而得，發(fā)酵后的凝固乳已經(jīng)在灌裝前和灌裝過程中攪拌破碎而成黏稠且均勻的半流動(dòng)狀態(tài)）和飲用型酸乳（類似于攪拌型酸奶，但在包裝前凝塊被分散成了液體）。

眾所周知，飲用酸乳制品對(duì)人身體有很多益處，但大部分人不知為何，其實(shí)，酸乳中的許多成分具有特別高的營養(yǎng)價(jià)值，而且微生物菌群產(chǎn)生的許多代謝產(chǎn)物對(duì)人體健康也極為有益。其保健功能有：

（1）整腸作用

人體腸道內(nèi)不光存在有益菌群，還存在有害菌群，發(fā)酵乳品制品便能夠抑制腸道內(nèi)大部分有害微生物的活動(dòng)，從而增進(jìn)人體的健康。實(shí)際上，人體腸道內(nèi)一般都存在一些剩余食物，因微生物的活動(dòng)被分解，隨之便產(chǎn)生了毒素。這些毒素能破壞機(jī)體器官的組織細(xì)胞，嚴(yán)重時(shí)可引發(fā)各種疾病，甚至威脅生命。但是，如果經(jīng)常飲用發(fā)酵乳品制品，則乳酸菌能抑制有害細(xì)菌的繁殖，而且使乳酸菌呈優(yōu)勢增長現(xiàn)象。

（2）促進(jìn)消化吸收

發(fā)酵乳品制品能夠促進(jìn)消化腺的機(jī)能，從而促進(jìn)食欲，增強(qiáng)消化機(jī)能，增加機(jī)體的新陳代謝和腸胃蠕動(dòng)。這是因?yàn)樵谂Ｈ榻?jīng)乳酸發(fā)酵的同時(shí)，往往能夠促進(jìn)酒精發(fā)酵，而酒精和乳酸發(fā)酵的產(chǎn)物也能促進(jìn)消化腺機(jī)能顯著增強(qiáng)，刺激腸胃等的蠕動(dòng)，促進(jìn)有機(jī)體的代謝。

（3）緩解乳糖不適癥

乳糖不適癥是指一些人特別是黃種人和黑種人隨著年齡的增長，腸道內(nèi)漸漸缺乏乳酶，在飲用鮮奶或者服用其他非發(fā)酵乳品制品后，因體內(nèi)不能很好地分解乳糖而引起脹肚甚至腹瀉的現(xiàn)象。而發(fā)酵乳品制品在發(fā)酵過程中則可以產(chǎn)生乳糖分解酶，這種酶能促進(jìn)乳糖的分解而使其容易被消化吸收，從而能緩解某些人的乳糖不適癥。

此外，發(fā)酵乳品制品還有抗菌作用，且能防止便秘，合成維生素，降低膽固醇，改善肝功能及提高免疫力。

1.2 項(xiàng)目背景

（1）國外酸乳市場情況

有關(guān)資料及數(shù)據(jù)顯示，在國外，發(fā)酵乳品制品已空前發(fā)達(dá)，日本、歐洲的發(fā)酵乳品制品在乳制品市場中所占比例已經(jīng)達(dá)到了80%左右，北美達(dá)30%左右?？梢?，乳酸菌產(chǎn)品在全球的增長率已大大超過了其他乳制品的增長率。目前，全球范圍內(nèi)含益生菌、乳酸菌的乳制品的產(chǎn)值已達(dá)到近400 億美元，其中歐洲占有近50%的市場。在歐美和其他發(fā)達(dá)國家，乳制品是人們攝取動(dòng)物蛋白質(zhì)的最主要的食品之一，這些發(fā)達(dá)國家的年人均乳制品消費(fèi)量約為300Kg。

另外根據(jù)FAO（聯(lián)合國糧農(nóng)組織）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2006年世界人均乳制品消費(fèi)量大約為100Kg，而亞洲人均乳制品消費(fèi)量（不包括中國）只有大約40Kg。其中，日本，中國臺(tái)北，韓國和印度的人均乳制品消費(fèi)量已超過60Kg。世界乳制品的需求每年以2%的速度在增長，發(fā)達(dá)國家的增長率約為1%，而酸乳的增長速度已超過5%。從世界范圍來看，酸奶也是發(fā)展最快的乳制品，因?yàn)槊磕耆橹破返男缕贩N中有大約有7%是酸奶。同時(shí)每年大約有近千種酸奶新鮮產(chǎn)品問世。

（2）我國乳制品發(fā)展與生產(chǎn)現(xiàn)狀

自20世紀(jì)80年代初我國開始把發(fā)酵乳品制品商業(yè)化生產(chǎn)以來，以發(fā)酵乳品為代表的發(fā)酵乳品制品在乳品行業(yè)中一直保持著最快的增長速度。目前，在全國各大超市，商場，消費(fèi)者都能買到滿意的發(fā)酵乳品。

中國乳制品工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，1982年，北京、天津、上海、南京、武漢、西安6 大城市發(fā)酵乳品總產(chǎn)量還不到2000 噸，1989年已經(jīng)超過5萬噸，增長了近28 倍，平均年遞增約為62%。而同期的消毒奶產(chǎn)量增長則不到2 倍，平均年遞增約為16%；奶粉產(chǎn)量增長不到1 倍，平均年遞增約為10%。進(jìn)入90年代后期，全國發(fā)酵乳品行業(yè)繼續(xù)保持著高速增長的大好勢頭。目前，我國發(fā)酵乳品制品總產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到42 萬噸。在液態(tài)奶中的比重也呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢。在中國的發(fā)酵乳品市場上，除了專業(yè)生產(chǎn)此類產(chǎn)品的益樂多、太子奶等品牌外，為了順應(yīng)消費(fèi)趨勢，并能從傳統(tǒng)市場中凸顯自己，乳品、飲料生產(chǎn)商紛紛將附加值高的乳酸菌、益生菌納入到自己的產(chǎn)品視線中。

據(jù)中國乳制品協(xié)會(huì)的專家分析，我國發(fā)酵乳品增長迅猛的原因是，自改革開放以來，居民生活水平有了大幅度提高，并且消費(fèi)者的營養(yǎng)保健意識(shí)和對(duì)健康的要求也不斷增強(qiáng)，越來越多的人開始認(rèn)識(shí)到發(fā)酵乳品不僅具有牛奶中的所有營養(yǎng)成分，還對(duì)機(jī)體免疫系統(tǒng)和防病抗病能力有很大的提高作用。據(jù)科學(xué)測算，我國約有36%的人存在不同程度的乳糖不耐癥，而發(fā)酵乳品經(jīng)過發(fā)酵已將鮮奶中的部分乳糖進(jìn)行分解，所以更容易消化吸收，為國人所接受。

近年來發(fā)酵乳品已經(jīng)由原始的單純的凝固型創(chuàng)新發(fā)展出攪拌型和酸乳酪飲品等品種，由純白口味發(fā)展出果味酸奶以及加果料的酸奶。而且還不斷推出新的口味和品種，以其低廉的價(jià)格，高的營養(yǎng)價(jià)值吸引了越來越多的消費(fèi)者。與此同時(shí)，由于消費(fèi)環(huán)境的不斷改善，消費(fèi)者能更加方便地購買發(fā)酵乳品，人們可以從便利店、食品店以及超級(jí)市場等買到各種自己想要的發(fā)酵乳品。購買更加便利。從而拉動(dòng)了發(fā)酵乳品行業(yè)的快速增長。目前，發(fā)酵乳品的包裝也隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步由單一的玻璃瓶裝發(fā)展到紙杯、塑杯、紙盒等各種各樣的包裝形式。此外，購買發(fā)酵乳品的途徑也有了改變，消費(fèi)者能方便地享受各式美味的發(fā)酵乳品。

雖然發(fā)酵乳品制品發(fā)展迅猛，但我國的乳制品行業(yè)尚屬“幼稚”，其在規(guī)模、技術(shù)、銷售、產(chǎn)品質(zhì)量等方面同發(fā)達(dá)國家相比還存在較大差距。而且自從入世以后，許多來自外國的乳制品品牌陸續(xù)打入中國市場，進(jìn)入消費(fèi)者視野，如達(dá)能、雀巢等，這些企業(yè)給國內(nèi)乳制品行業(yè)造成了很大的沖擊。另外，面對(duì)面的交鋒與競爭在國內(nèi)各乳制品品牌間時(shí)刻進(jìn)行著。盡管這些年來我國大型乳制品企業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好，銷售額不斷加大，奶制品企業(yè)兼并及整合的速度不斷加快，同時(shí)集中度也不斷被提高，但事實(shí)上乳品生產(chǎn)仍然存在許多問題，我們必須正視與面對(duì)。其存在的如要問題有：

原料奶、乳制品質(zhì)量參差不齊；

技術(shù)上設(shè)備制造技術(shù)落后，企業(yè)規(guī)模小；

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不夠合理，乳品品種少。

（3）我國乳制品消費(fèi)現(xiàn)狀

盡管目前消費(fèi)者的消費(fèi)觀念在不斷提高，乳業(yè)市場不斷壯大，但我國人均乳制品不足20Kg 的消費(fèi)量與世界人均100Kg、發(fā)達(dá)國家人均140Kg 的消費(fèi)量相比還據(jù)有很大差距。因?yàn)闋I養(yǎng)知識(shí)的欠缺，許多人尚不了解乳制品對(duì)平衡膳食，改善營養(yǎng)搭配，補(bǔ)鈣和增強(qiáng)體質(zhì)的重要作用，當(dāng)然包括對(duì)酸奶的認(rèn)識(shí)也不夠。事實(shí)上國內(nèi)的乳品消費(fèi)整體上還沒有進(jìn)入完全理性的軌道。

不過，近些年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，普通家庭的膳食結(jié)構(gòu)得到普遍改善，人民生活水平不斷提高，對(duì)乳品的消費(fèi)顯著上升。但乳制品的消費(fèi)主還是要集中在大城市以及城鎮(zhèn)。其特點(diǎn)為：人均奶制品消費(fèi)量太低。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全國人均消費(fèi)奶類為13kg，城鎮(zhèn)居民的人均消費(fèi)已達(dá)到24kg，但農(nóng)村居民人均消費(fèi)卻為2kg。奶制品消費(fèi)趨勢是在農(nóng)村消費(fèi)量較低，但增長速度較快。奶制品消費(fèi)結(jié)構(gòu)依然比較單一。

2 設(shè)計(jì)總論

2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)，原則和范圍

（1）設(shè)計(jì)依據(jù)

本年產(chǎn)20000 噸發(fā)酵乳品制品工廠設(shè)計(jì)依據(jù)河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院陳學(xué)武副教授下達(dá)的《設(shè)計(jì)任務(wù)書》并在其指導(dǎo)與幫助下進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（2）設(shè)計(jì)原則

本設(shè)計(jì)以我國的乳品行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀為基點(diǎn)，貫徹國家有關(guān)食品工業(yè)的各項(xiàng)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)，使生產(chǎn)方式向機(jī)械化，自動(dòng)化，大型化，節(jié)省能源的方向發(fā)展。設(shè)計(jì)上盡量作到因地制宜，并且力求經(jīng)濟(jì)上的合理性和技術(shù)上的可行性。盡可能地采用新技術(shù)，新工藝，新設(shè)備，并節(jié)約設(shè)備投資，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能減少原輔料的消耗。另外還充分考慮工人工作和生活條件，搞好生活設(shè)施建設(shè)，對(duì)各方面進(jìn)行綜合考慮，使設(shè)計(jì)準(zhǔn)確合理。

（3）設(shè)計(jì)范圍

本設(shè)計(jì)主要是年產(chǎn)2 萬噸發(fā)酵乳品制品工廠設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)范圍包括廠址選擇，各種產(chǎn)品工藝流程的確定，工藝論證，制定產(chǎn)品方案，物料衡算，設(shè)備選型，水、電、汽等的配給及優(yōu)化，企業(yè)組織及勞動(dòng)力組成，全廠輔助設(shè)施及公用系統(tǒng)，另外還有工藝流程圖、車間平面布置圖、工廠總平面布置圖及剖面圖各一張，經(jīng)濟(jì)核算及效益分析。

2.2 廠址選擇

（1）廠址選擇原則

首先必須符合國家有關(guān)的方針政策。一般設(shè)在開發(fā)區(qū)或規(guī)劃區(qū)，節(jié)約用地。

生產(chǎn)條件方面。廠址應(yīng)設(shè)在原輔料產(chǎn)地附近，可以獲得新鮮原料；要有可靠的地質(zhì)條件，避免流沙及淤泥，有一定的地耐力；廠區(qū)的標(biāo)高應(yīng)不低于當(dāng)?shù)貧v史最高水位，排水坡度最好在0.004 到0.006 之間；注意廠區(qū)附近的環(huán)境衛(wèi)生，避免污染；廠址面積要足夠，并有適當(dāng)空余場地以供使用。

經(jīng)濟(jì)效果及投資方面。要方便運(yùn)輸，有供水供電條件，有優(yōu)質(zhì)的水源。

綜上，本設(shè)計(jì)廠址選擇在石家莊市東開發(fā)區(qū)。

（2）廠址選擇報(bào)告

石家莊位于河北省中南部,距北京282km。東南西北分別為衡水，邢臺(tái)，山西，保定。南北最長距離約為148km,東西最寬處約有175km,周邊界長約760km。

石家莊市屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，太陽輻射變化顯著,地面氣壓活動(dòng)頻繁,四季分明,寒暑懸殊,雨量集中于夏秋季節(jié)。石家莊市總的氣候特點(diǎn)為氣溫偏高,雨量分布不均，西部部分山區(qū)雨量較多,日照偏少,春季天氣多風(fēng)，冬季寒冷干燥，多為東北風(fēng)，夏季炎熱干燥，多為東南風(fēng)，春溫夏熱秋涼冬冷。

3 原輔料及產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)

3.1 原輔料的特性及標(biāo)準(zhǔn)

（1）原料乳特性及標(biāo)準(zhǔn)

生產(chǎn)酸奶所用牛乳為乳白色或者微黃色,含有豐富的碳水化合物，蛋白質(zhì),礦物質(zhì)等人體所必需的營養(yǎng)成分，其營養(yǎng)價(jià)值之高是其它食物所不能比擬的。

所用原料乳應(yīng)該符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 6914-2008 中的規(guī)定。如表所示。

（2）發(fā)酵劑特性

發(fā)酵時(shí)所用的菌種是嗜熱鏈球菌與保加利亞乳桿菌在一定比例下的混合菌種。其中，直投式發(fā)酵劑采用超濃縮處理,含活菌數(shù)為109-1011 個(gè)/g,活力非常強(qiáng),可以直接進(jìn)行生產(chǎn)使用,且染菌幾率很小,并且節(jié)省能耗。發(fā)酵劑可以使牛乳中的乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸,并且賦予乳制品以良好的風(fēng)味。

（3）白砂糖特性

我國酸奶生產(chǎn)所用的白砂糖應(yīng)符合GB317-84 標(biāo)準(zhǔn)。其理化指標(biāo)如下：

表2：白砂糖標(biāo)準(zhǔn)

4 工藝論證

4.1 工藝流程及說明

（1）酸奶的工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)

攪拌型酸奶加工工藝流程

原料乳→凈乳→配料（添加糖和穩(wěn)定劑）→預(yù)熱（50℃-60℃）→均質(zhì)（15.0MPa-20.0 MPa）→殺菌(90℃-95℃／5min-10min)→冷卻(至45℃)→接種（接種量2%-5%）→發(fā)酵→冷卻→破碎凝乳→灌裝→后熟→酸乳

技術(shù)要點(diǎn)

①用于制造酸乳等飲料的原乳質(zhì)量比一般乳制品原料乳要求高。除必須按規(guī)定驗(yàn)收合格外，還必須滿足若干要求：

總?cè)楣腆w指數(shù)不低于11.5%，其中非脂乳固體比例不低于8.5%。

禁止使用患有乳房炎的牛的乳，因?yàn)檫@樣會(huì)影響酸乳蛋白質(zhì)的凝膠力。

禁止使用含有抗生素或殺菌劑的鮮乳，若乳牛注射抗生素則必須于4d 后采乳，因?yàn)槌Ｓ玫陌l(fā)酵菌種對(duì)抗生素和殺菌劑以及清洗劑都非常敏感。

②凈乳。用離心分離機(jī)除去原料乳中的體細(xì)胞及部分機(jī)械雜質(zhì)和部分芽孢菌。

③預(yù)熱。溫度控制在50℃-60℃。預(yù)熱能起到殺菌作用，而且使輔料充分溶解。

④均質(zhì)。牛乳中含有脂肪球，其大小在1-10um之間，若放置一段時(shí)間后容易出現(xiàn)脂肪上浮、凝結(jié)成塊的現(xiàn)象。這個(gè)步驟能使原料充分混合均勻，阻止了奶油上浮，從而提高了酸乳的穩(wěn)定性和稠度，并能夠保證乳脂肪均勻分布，獲得口感良好，質(zhì)地細(xì)膩的乳品。均質(zhì)時(shí)奶溫控制在50℃-60℃，均質(zhì)壓力為15.0MPa-20.0 MPa。

⑤殺菌。殺菌的目的：殺死引起人類疾病的所有生物，使之完全沒有致病菌。將除致病微生物之外的能影響保存期和產(chǎn)品味道的其他成分如酶類破壞，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。殺菌溫度為90℃-95℃，時(shí)間為5min-10min。

⑥冷卻。冷卻主要為接種的需要。經(jīng)殺菌處理的牛乳需要冷卻到適宜的接種溫度，此溫度控制在45℃左右。

⑦接種。接種前應(yīng)該將發(fā)酵劑充分?jǐn)嚢?，使凝乳完全破壞。接種是造成酸乳制品遭受微生物污染的主要環(huán)節(jié)之一，因此應(yīng)該嚴(yán)格注意操作衛(wèi)生，防止細(xì)菌、酵母、霉菌、噬菌體和其他有害微生物的污染。

⑧發(fā)酵。發(fā)酵的溫度控制在42℃-45℃，從而能為微生物代謝提供最適宜的溫度環(huán)境。發(fā)酵時(shí)間2.5-3h,并且注意發(fā)酵期間不攪拌。

發(fā)酵終點(diǎn)判定：發(fā)酵乳品表面呈均勻的凝固樣，有少量乳清析出，即可初步判斷接近發(fā)酵終點(diǎn)，再測定pH 為4.6 左右即可停止發(fā)酵。

⑨破碎凝乳。破碎凝膠體，使其粒子直徑達(dá)到0.01-0.4mm，并使酸乳的黏度及組織狀態(tài)發(fā)生變化。同時(shí)注意攪拌速度不可過快，且時(shí)間不宜過長。

⑩灌裝。采用自動(dòng)無菌灌裝機(jī)設(shè)備，將產(chǎn)品連續(xù)化灌裝與包裝容器中。

?后熟。將成品置于0℃-5℃溫度下冷藏12-24h，進(jìn)行后熟，可以促進(jìn)香味物質(zhì)的產(chǎn)生，得到良好的風(fēng)味，并改善酸乳的硬度。

（2）果味酸奶的工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)

果味酸奶工藝流程

原料乳→凈乳→配料（添加糖和穩(wěn)定劑）→預(yù)熱（50℃-60℃）→均質(zhì)（15.0MPa-20.0 MPa）→殺菌(90℃-95℃／5min-10min)→冷卻(至45℃)→接種（接種量2%-5%）→發(fā)酵→冷卻（至15℃-20℃）→破碎凝乳→調(diào)香→灌裝→后熟→果味酸奶

技術(shù)要點(diǎn)具體操作要點(diǎn)見酸奶的工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)。調(diào)香。將經(jīng)溶解和殺菌的香精及果漿一同加入發(fā)酵乳品中混合均勻。

（3）果味酸奶的工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)

果味酸奶工藝流程

原料乳→凈乳→配料（添加糖和穩(wěn)定劑）→預(yù)熱（50℃-60℃）→均質(zhì)（15.0MPa-20.0 MPa）→殺菌(90℃-95℃／5min-10min)→冷卻(至45℃)→接種（接種量2%-5%）→發(fā)酵→冷卻→與果料混合→灌裝→后熟→果料酸奶

技術(shù)要點(diǎn)

(1)具體操作要點(diǎn)見酸奶的工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)。

(2)與果料混合。將經(jīng)過殺菌的果料與發(fā)酵乳品混合均勻。

（3）凝固型酸奶的工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)

凝固型酸奶的工藝流程

原料乳→凈乳→配料（添加糖和穩(wěn)定劑）→預(yù)熱（50℃-60℃）→均質(zhì)（15.0MPa-20.0 MPa）→殺菌(90℃-95℃／5min-10min)→冷卻(43℃-45℃)→接種（接種量2%-5%）→灌裝于零售容器中→發(fā)酵（42℃-43℃,2.5h-4h）→冷卻→冷藏后熟（2℃-7℃）

技術(shù)要點(diǎn)

(1)具體操作要點(diǎn)見酸奶的工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)。

(2)灌裝。接種后經(jīng)充分?jǐn)嚢杈鶆虻呐Ｈ閼?yīng)立即連續(xù)地灌裝到零售容器中。要盡量降低頂隙，充填環(huán)境應(yīng)接近無菌狀態(tài)。

5 產(chǎn)品方案和物料衡算

5.1 產(chǎn)品方案

（1）產(chǎn)品方案說明

本設(shè)計(jì)根據(jù)產(chǎn)品的產(chǎn)量，種類和包裝種類，并符合生產(chǎn)向自動(dòng)化，機(jī)械化，連續(xù)化發(fā)展的要求，確定出年產(chǎn)20000 噸發(fā)酵乳品制品工廠的產(chǎn)品方案。

（2）產(chǎn)品方案表

表3 年產(chǎn)20000 噸發(fā)酵乳品制品工廠產(chǎn)品方案

5.2 物料衡算

（1）酸奶的物料衡算

酸奶的配方

全脂鮮乳90%，白砂糖6%，蔗糖酯0.35%，瓜爾豆膠0.4%，水3.25%，發(fā)酵劑0.5‰。5.2.1.2 酸奶的物料衡算以班產(chǎn)15.3t 為計(jì)算單位：

①設(shè)灌裝過程工藝損失為1‰，則灌裝損失前的物料量為15.3／0.999=15.315(t）

②設(shè)接種，發(fā)酵，冷卻，破乳工藝損失為0.8‰，則接種，發(fā)酵，冷卻，破乳損失前的物料量為15.315／0.9992=15.327(t)

③設(shè)殺菌過程工藝損失為0.1‰,則殺菌前的物料量為15.327／0.9999=15.329(t)

④設(shè)均質(zhì)過程工藝損失為0.2‰，則均質(zhì)損失前的物料量為15.329／0.9998=15.332(t)

⑤設(shè)預(yù)熱過程工藝損失為0.1‰,則之前的物料量為15.332／0.9999=15.334(t)

其中，白砂糖6%，即15.334×0.06=0.920(t)；

蔗糖酯占0.35%，即15.334×0.0035=0.0537(t)；

瓜爾豆膠占0.4%,即15.334×0.004=0.0613(t)；

水占3.25%，即15.334×0.0325=0.498(t)；

牛乳量15.334-0.920-0.0537-0.0613-0.498=13.801(t)。

即生產(chǎn)15.3t 成品需總物料15.334t,其中牛乳13.801t，白砂糖0.920t，蔗糖酯0.0537t,瓜爾豆膠0.0613t,水0.498t。

（2）果味酸奶的物料衡算

果味酸奶的配方

全脂鮮乳83%，白砂糖6%，果漿6%，香精0.05%，蔗糖酯0.35%，瓜爾豆膠0.4%，水4.2%,發(fā)酵劑0.5‰。

以班產(chǎn)11.5t 計(jì)算：

①設(shè)灌裝過程工藝損失為1‰，

則灌裝損失前的物料量為11.5／0.999=11.512(t)；

其中調(diào)香用香精為0.05%，則香精量為11.512×0.0005=0.00576(t)；

果漿6%，則果漿量為11.521×0.06=0.691（t）；

調(diào)香前物料為11.512-0.00576-0.691=10.815（t）；

②設(shè)接種，發(fā)酵，冷卻工藝損失為0.8‰，則接種，發(fā)酵，冷卻損失前的物料量為10.815／0.9992=10.824(t)；

③設(shè)殺菌過程工藝損失為0.1‰,

則殺菌前的物料量為10.824／0.9999=10.825（t）；

④設(shè)均質(zhì)過程工藝損失為0.2‰，則均質(zhì)損失前的物料量為10.825／0.9998=10.827（t）；

⑤設(shè)預(yù)熱過程工藝損失為0.1‰,則之前的物料量為10.827／0.9999=10.828(t)；

其中，白砂糖6%，即10.828×0.06=0.650（t）；

蔗糖酯0.35%，即10.828×0.0035=0.0379(t)；

瓜爾豆膠0.4%，即10.828×0.004=0.0433(t)；

水4.2%，即10.828×0.042=0.455(t)；

牛乳量 10.828-0.650-0.0379-0.0433-0.455=9.642(t)

即：生產(chǎn)11.5t 成品需總物料為9.642+0.650+0.0379+0.0433+0.455+0.00576+0.691=11.525（t）,

其中，牛乳9.642t，白砂糖0.650t，蔗糖酯0.0379t，瓜 爾 豆 膠0.0433t，水0.455t，香 精0.00576t，果漿0.691t。

（3）大果粒的物料衡算

大果粒的配方

全脂鮮乳80%，白砂糖6%，果料10%，蔗糖酯0.35%，瓜爾豆膠0.4%，水3.25%,發(fā)酵劑0.5‰。

以班產(chǎn)15.2t 計(jì)算：

①設(shè)灌裝過程工藝損失為1‰，則灌裝損失前的物料量為15.2÷0.999=15.215(t)；

②與果料混合比例為10%,則果料量為15.215×0.10=1.522t；

其他物料量為15.215-1.522=13.693(t)。

③設(shè)接種，發(fā)酵，冷卻工藝損失為0.8‰，則接種，發(fā)酵，冷卻損失前的物料量為13.693×0.9992=13.682(t)。

④設(shè)殺菌過程工藝損失為0.1‰，則殺菌前的物料量為13.682÷0.9999=13.683(t)。

⑤設(shè)均質(zhì)過程工藝損失為0.2‰，則均質(zhì)損失前的物料量為13.683÷0.9998=13.686(t)。

⑥設(shè)預(yù)熱過程工藝損失為0.1‰,則，之前的物料量為13.686÷0.9999=13.687(t)。其中，白砂糖6%，即13.687×0.06=0.821(t)；蔗糖酯0.35%，即13.687×0.0035=0.0479(t)；瓜爾豆膠0.4%，即13.687×0.004=0.0547(t)；水3.25%，即13.687×0.0325=0.445(t)；

牛乳量13.687-0.821-0.0479t-0.0547-0.445=12.366（t）。

即：生產(chǎn)15.2t 成品需總物料為12.366+0.821+1.522+0.0479+0.0547+0.445=15.257t,其中，牛乳12.366t，白 砂 糖0.821t，果 料1.522t，蔗 糖 酯0.0479t，瓜爾豆膠0.0547t,水0.445t。

（4）老酸奶的物料衡算

老酸奶的配方

全脂鮮乳93.25%，白砂糖6%，蔗糖酯0.35%，瓜爾豆膠0.4%,發(fā)酵劑0.5‰。

老酸奶的物料衡算

以班產(chǎn)7.7t 為計(jì)算單位：

①設(shè)灌裝過程工藝損失為1‰，則灌裝損失前的物料量為7.7÷0.999=7.708（t）。

②設(shè)接種，發(fā)酵，冷卻工藝損失為0.8‰，則接種，發(fā)酵，冷卻損失前的物料量為7.708÷0.9992=7.714(t)。

③設(shè)殺菌過程工藝損失為0.1‰,則殺菌前的物料量為7.714÷0.9999=7.715(t)。

④設(shè)均質(zhì)過程工藝損失為0.2‰，則均質(zhì)損失前的物料量為7.715÷0.9998=7.717(t)。

⑤設(shè)預(yù)熱過程工藝損失為0.1‰,則之前的物料量為7.717÷0.9999=7.718(t)，其中，白砂糖6%，即7.718×0.06=0.463(t)；蔗糖酯占0.35%，即7.718×0.0035=0.0270(t)瓜爾豆膠占0.4%,即7.718×0.004=0.0309(t)；牛乳占93.25%，即7.718×0.9325=7.197（t）。

即∶ 生產(chǎn)7.7t 成品所需物料總量為7.197+0.463+0.0270+0.0309=7.718（t）。其中∶全脂鮮乳7.197t，白砂糖0.463t，蔗糖酯0.0270t，瓜爾豆膠0.0309t。

（5）物料衡算統(tǒng)計(jì)表

以班為單位，則每班的物料統(tǒng)計(jì)如下。

表4：每班物料統(tǒng)計(jì)

6 設(shè)備選型

6.1 原則

物料計(jì)算是設(shè)備選型的依據(jù)，選擇設(shè)備時(shí)要遵守《食品衛(wèi)生通則》、《食品企業(yè)通用衛(wèi)生》等行業(yè)法規(guī)，另外還要注意四點(diǎn)：

(1)以物料計(jì)算和設(shè)備生產(chǎn)能力為依據(jù)來確定所需設(shè)備的臺(tái)數(shù)。

(2)生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備，除按計(jì)算得出所需臺(tái)數(shù)外，同時(shí)必要設(shè)備要有備用的一臺(tái)，以備不時(shí)之需。

(3)下一道工序的生產(chǎn)能力要略大于前道，這樣不至于造成生產(chǎn)能力不夠，導(dǎo)致物料積壓，出現(xiàn)麻煩。

(4)選擇設(shè)備應(yīng)考慮下列原則。

a.首先必須滿足工藝要求，保證產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

b.選用較先進(jìn)的機(jī)械化連續(xù)化程度較高的設(shè)備。

c.能夠充分利用原料，能耗少，體積小，效率高，能一機(jī)多用。

d.應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求，多用不易腐蝕材料。

e.有合理的控制系統(tǒng),能夠方便地控制壓力和真空度及時(shí)間、速度等工藝參數(shù)。

6.2 設(shè)備選型

由物料衡算每班需原料奶43.006t，約43006L，每班工作12 小時(shí)，則每小時(shí)原料奶的流量約為3600L。以此為依據(jù)選出所用設(shè)備。

6.3 中心實(shí)驗(yàn)室

本設(shè)計(jì)中的中心實(shí)驗(yàn)室內(nèi)儀器裝置如下：天平，分析天平，專用離心機(jī)，蛋白質(zhì)測定裝置，微生物培養(yǎng)箱，顯微鏡，無菌操作室（超凈工作臺(tái)），分光光度計(jì)，鼓風(fēng)干燥箱，高壓蒸汽滅菌鍋，冰箱，酸堿滴定儀，培養(yǎng)皿，吸管，試管，燒杯，溫度計(jì)，載玻片。

7 企業(yè)組織與勞動(dòng)力平衡計(jì)算

7.1 企業(yè)組織

實(shí)行以廠長為責(zé)任人的人員編制，各部門及各科室各負(fù)其責(zé)，團(tuán)結(jié)協(xié)作又互相監(jiān)督，以提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)工廠又好又快發(fā)展為原則，充分調(diào)動(dòng)工作人員的積極性。

7.2 生產(chǎn)制度

根據(jù)牛奶原料不能貯藏太久的特性，加上市場對(duì)發(fā)酵乳品制品需求的連貫性，本設(shè)計(jì)計(jì)劃主要產(chǎn)品的生產(chǎn)制度如下。

表5 設(shè)備選型一覽表

八聯(lián)杯酸奶。全年連續(xù)生產(chǎn)，每天兩班，每班需求工作12 小時(shí)；

果味酸奶。全年連續(xù)生產(chǎn)，每天兩班，每班需求工作12 小時(shí)；

大果粒。每年連續(xù)生產(chǎn)6 個(gè)月，每天兩班，每班工作12 小時(shí)；

老酸奶。全年生產(chǎn)每天一班，每班工作12 小時(shí)。

除去維修期及法定節(jié)假日，一個(gè)月按生產(chǎn)22天算，全年工作261天。