食品科学与工程毕业论文.doc

四川农业大学毕 业 论 文 （设 计）题目：年产2.5万吨全脂乳粉的乳品厂设计学生姓名学 号专 业食品科学与工程班 级指导教师学 部答辩日期四川农业大学毕业论文专业食品科学与工程学号姓名成绩初审意见 初审老师签名：评审意见 评审老师签名：备注年产2.5万吨乳粉的乳品厂设计 摘要本设计主要是进行年产25000吨乳粉的生产车间设计。针对于婴儿配方乳粉和全脂加糖乳粉的市场需求，设计出了婴儿配方乳粉和全脂加糖乳粉的配方，并计算出生产车间的物料衡算、热量衡算。本设计对辅助车间、公用系统、土建等方面作出一个初步的设计方案，同时，对水、电、汽的用量和费用也进行了估算；全厂总投资135456.239万元，年上缴利润56901万元，投资回收期大概为2.3年。整个设计充分考虑了目前的经济状况和今后发展的需要，从节能的角度出发选择设备。生产流程充分考虑到机械化、自动化，技术上先进、可靠，布局合理规范。关键词：婴儿配方粉；全脂加糖乳粉；工厂设计The Design of Annual Production Capacity 25000 Tons of Powder DairyAbstractThis design is mainly carried out an annual output of 25000 tons of powder production workshop design. In infant formula milk powder and sweetened whole milk powder market demand, designed the infant formula milk powder and sweetened whole milk powder formula, and calculate the production plant material balance, heat balance. The design of auxiliary workshop, utilities, construction and other aspects of a preliminary design, at the same time, water, electric, steam consumption and costs were estimated; plant a total investment of 1354562390 yuan, annual profit contribution 569010000 yuan, investment recovery period is about 2.3 years.The design takes full account of the current economic situation and future development need, from the energy point of view the choice of equipment. Full account of the production process of mechanization, automation, technologically advanced, reliable, reasonable layout specification.Key words: infant formula powder；sweetened whole milk powder；plant design千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 全脂加糖奶粉和婴儿配方粉的定义11.2 我国乳制品消费状况11.3 我国奶粉进出口贸易现状11.3.1 奶粉进口贸易现状11.3.2 奶粉出口贸易现状21.4 设计依据和内容21.4.1 设计依据和意义21.4.2 设计内容31.5 设计指导思想31.6 设计特点3第2章 工艺流程的确定及论证52.1 产品产量的确定52.2 全脂加糖乳粉的工艺流程设计及要点说明52.2.1 全脂加糖乳粉的工艺流程52.2.2 全脂加糖乳粉的工艺要点说明62.3 婴儿配方乳粉的工艺流程设计及要点说明152.3.1 婴儿配方乳粉的工艺流程152.3.2 婴儿配方乳粉工艺要点说明16第3章 厂区平面布置与规划173.1 厂址选择173.1.1 厂址选择依据173.1.2 厂址的确定183.2 平面布置说明183.2.1 总平面布置方案183.2.2 食品工厂总平面设计的基本原则193.2.3 主车间的布置原则203.2.4 车间生活设施20第4章 物料衡算224.1 产品的营养成份指标及标准化计算224.1.1 全脂加糖乳粉的配方设计及标准化计算224.1.2 婴儿配方乳粉的配方设计244.2 物料衡算表264.3 物料平衡表28第5章 热量衡算305.1 加热部分热量衡算305.1.1 预处理杀菌阶段305.1.2 真空浓缩阶段305.1.3 喷雾干燥阶段305.1.4 总耗热量315.1.5 每小时需要蒸汽315.2 冷却部分热量衡算315.2.1 原料乳冷却阶段315.2.2 杀菌后冷却阶段315.2.3 总耗冷量31第6章 设备选型326.1 生产设备流程326.2 设备选型原则326.3 主要设备选型与设计326.3.1 原料乳冷却器的选择326.3.2 脂肪标准化设备的选择346.3.3 配料罐的选择346.3.4 巴式杀菌机组的设计346.3.5 浓缩设备的选择376.3.6 干燥设备的选择386.3.7 设备选型列表40第7章 劳动组织437.1 劳动定员的依据437.2 人员配置447.3 全场总人数45第8章 辅助车间和装备设计468.1 辅助部门468.1.1 收奶站468.1.2 奶仓468.1.3 化验室468.1.4 仓库488.1.5 机修间488.2 运输设施48第9章 公共系统509.1 用水系统及用水量的估算509.1.1 食品工厂用水的分类509.1.2 给水系统和配水系统509.1.3 冷却水循环系统509.1.4 排水系统509.1.5 生产用水量的计算519.1.6 生活用水量计算529.1.7 消防用水量计算529.1.8 总用水量529.2 用电系统及用电量的估算539.2.1 车间配电原则539.2.2 供电要求和相应措施539.2.3 用电量的估算539.3 用汽量的估算54第10章 环境影响分析及废水处理5510.1 环境影响分析5510.2 食品厂内的废水处理5510.2.1 工业废水最高容许排放浓度5510.2.2 废物处理方法5510.3 废气处理5610.3.1 由锅炉排出烟气5610.3.2 热管技术在干燥塔余热回收的利用5610.4 垃圾及炉渣的处理5610.5 噪声的治理5610.6 防止交叉污染卫生标准及操作规程5710.7 虫害防止卫生标准及操作规程57第11章 技术经济分析5911.1 产品生产成本核算5911.1.1 原辅料成本5911.1.2 包装材料成本5911.1.3 水、电、燃料费用5911.1.4 劳动成本6011.1.5 设备折旧费6011.1.6 其他制造费用6011.1.7 管理成本6111.1.8 销售成本6111.1.9 全年总产品生产成本6111.2 全厂总投资6211.2.1 设备投资估算6211.2.2 全厂总投资预算6211.3 产品收入核算6211.4 利润分析6311.5 总投资回收期63结论64参考文献65附录66致谢67千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”年产2.5万吨乳粉的乳品厂设计第1章 绪论1.1 全脂加糖奶粉和婴儿配方粉的定义全脂加糖乳粉，新鲜牛乳标准化后，经杀菌、浓缩、干燥等工艺而制得的符合一定质量标准的粉末状产品，其蛋白质不低于15.8%，脂肪不低于20.0%，蔗糖不超过20.0%。乳粉能较好的保存鲜乳的特性及营养成分由于生产中除去了乳中几乎全部的水分，微生物不能生长繁殖，因此大大延长了产品的货架期，而且极大减轻了产品的体积和重量，便于运输。婴儿配方乳粉，是指以牛乳或其它动物乳汁，或其它动植物提炼成份为基本组成，并适当添加营养素，使其总合成份能供给婴儿生长与发育所需要之一种人工食品，也就是俗称的婴儿奶粉。1.2 我国乳制品消费状况乳和乳制品正在逐渐成为中国城市居民每天的生活必需品，中国乳品消费市场以超过预期的速度快速增长，已成为市场消费热点。但是，由于受居民收、消费习惯、营养知识、城市化水平等多方面因素的影响，整体消费还不高。2000年，中国城镇居民家庭人均乳品消费为20.01kg，到2004年城镇居民家庭人均乳品消费为25.68kg，年平均增长速度为6.44%。同期，农村居民家庭人均乳品消费为1.06kg,到2004年农村居民家庭人均乳品消费为1.8kg,年平均增长速度为14.15%1。 中国奶类的人均消费与世界人均消费95kg的平均水平相比，差距仍然很大。目前，发达国家肉、蛋、奶的比例是0.4:0.06:1乳制品的消费比例最高；而中国的比例是6.7:2.8:1乳制品消费比例为最低2。1.3 我国奶粉进出口贸易现状1.3.1 奶粉进口贸易现状2010年我国奶粉进口，尤其是全脂奶粉的进口，表现出强劲的增长态势。海关综合信息网的数据表明，2010年16月，我国进口奶粉22.44万吨，同比增长72.9。其中，进口全脂奶粉17.33万吨，同比增长了71.4；进口脱脂奶粉5.1万吨，同比增长了52.2。2010年16月，我国进口的奶粉总量占同期我国奶粉总产量的40.7，与2009年同期相比增长12.3个百分点。进口奶粉对国内市场的影响力愈加显著。如果按1-6月进口奶粉的月平均增长率计算。预计2010年全年奶粉进口量将有可能突破40万吨。创历史最高水平。1.3.2 奶粉出口贸易现状在世界奶粉贸易中，我国一直位于净进口国的地位。随着进口奶粉的迅速加。奶粉的出口则日益萎缩。海关统计数据表明，2010年16月，我国奶粉出口量仅为0.04万吨，同比减少了94.1；奶粉出口贸易额仅为133.4万美元。同比减少了94.2。可以预见，在2010年下半年，由于受“三聚氰胺奶粉回炉”事件的影响，我国奶粉出口将面临更大的阻力。奶粉贸易逆差将进一步扩大3。1.4 设计依据和内容1.4.1 设计依据和意义乳与乳制品是最接近完善的食品，在人类食品中占有特殊的地位，随着生活水平的提高，人们开始注重饮食的营养和保健。乳粉产业的发展贯穿于世界乳品的发展历史之中，在人类食品中占有特殊的地位，乳粉是一种营养价值高、贮藏期长、方便运输的产品，它对人类健康和增强身体素质的重要价值逐渐被国民重视。此外，随着对外开放先进的乳制品加工艺的引进和跨国公司的涌入，我国的乳品市场和加工企业发生巨大的变化。为了满足我国乳业快速发展和积极对应加入WTO带来的乳业发达国家的挑战，有必要对乳品的厂区、车间卫生、技术及乳制品的原料、生产加工工艺、工厂设计等加以重视。乳品工厂设计是综合性很强的一门科学技术。其内容包括了企业内应该配置的一切单项工程的完整设计，一般包括总平面布置，生产车间，动力车间，厂内外运输，自控仪表，采暖通风，环境保护工程，福利设施，办公楼，技术经济概算等单项工程设计。除了要求设计工作者具有计算、绘图、表达等基本功和专业理论、专业知识外，还应对工厂设计的工作程序、范围、设计方法、步骤、内容、设计的规范标准、设计的经济性等内容熟练掌握和运用4。本设计参考由国家授权的食品安全卫生主管部门先后制定发布的食品企业通用卫生规范，中华人民共和国食品卫生法，食品安全管理体系等。也有畜产品检查法，食品质量保护法等，为食品安全制订了非常具体的标准以及监管程序。在切实落实食品良好操作规范(GMP)的基础上，引进推广HACCP体系。由于中国乳品厂依然是朝阳企业，行业发展远没有达到顶峰，还有很大的发展空间。2006年中国的畜牧业总产值已超过1.4万亿元人民币，约占农业总产值的34%，但奶业在农业的总产值中所占的比值不足2%，而发达国家奶业一般占到农业总产值的20%。并且由于经济水平差距城乡居民购买奶粉量相差甚多，随着农民收入水平不断提高，奶粉预期会最先打开农村市场。乳粉是同人类生存与发展关系最为密切的“健康产业”，是目前我国农村和城郊经济的一个新的经济增长点，乳粉的发展可以带动饲养业和乳品工业的发展，从而带动销售环节，创造和增加社会就业机会，促进第一、二、三产业的同步发展。乳粉是农村产业结构调整的突破口，也是建立三元种植业结构，实行农牧结合的支撑点。1.4.2 设计内容本次设计为年产25000吨乳粉的车间设计，包括全脂加糖乳粉和婴儿配方粉的生产工艺流程、工艺条件的确定、设备选型、车间平面布置、工艺计算、公用系统、人员配置、技术经济核算、厂部及车间人员分配；专题部分分为：全脂加糖乳粉和婴儿配方粉的生产工艺流程、生产方法的确定及特点、真空浓缩和喷雾干燥的物料平衡与热量平衡计算以及设备选型。1.5 设计指导思想本设计从实际出发，从国内市场的销售来确定产品，使产品在市场上具有较强的竞争力，讲究效益，生产的各个环节中力图以较少人力、物力、财力取得较大的经济效益。本设计具有较好的合理工艺，以提高质量为宗旨。采用合理成熟的工艺流程，基本实现流水作业一条线，流程尽量强调流水作用，避免人流物流交叉污染，在收购原料及加工中，物料、成品都不会出现交错的现象。此外在设备选择时，尽量参考现有工厂已使用，切实可行的设备，而不是盲目求先进。设计着眼于工农关系，巩固了工厂与畜牧户的关系，在平等互利的基础上增加了农民的收入，充分调动畜牧业积极发展。1.6 设计特点（1）本设计的生产产品为全脂加糖乳粉和婴儿配方粉，生产车间用地面积小，建厂厂址选择在城市郊区，生产中的水电气排放也比较方便，不会对居民产生影响，还可降低成本，保证成本。（2）本设计从节约成本出发，充分利用场地来安排各个地区，合理规划生产车间，宿舍，浴池，食堂等地面积，在原材料的选择上，尽量选择性价比高的产品，对于工厂的将来使用也会增加年限。（3）本设计从保证乳粉质量着手，在收购原料乳时进行仔细化验，确保原料乳的质量，才能保证产出的奶粉具有较大的竞争力。（4）本设计从负责的角度出发。选择具有较高责任心，吃苦耐劳的员工，对员工进行定期培训与考察，及时纠正员工在生产中产生的消极想法，多了解群众，才能让其为工厂负责，生产出放心产品。（5）本设计符合各个部门下达的食品卫生法规，遵守国家各项规定，一切以法规、法律为基准进行乳粉的生产。第2章 工艺流程的确定及论证2.1 产品产量的确定本乳粉车间的设计规模为25000吨，考虑到原料供应、市场需求等因素，计划生产两种产品，即：全脂加糖乳粉和婴儿配方乳粉，全脂加糖乳粉的年产量为10000吨，婴儿配方乳粉的年产量为15000吨。全脂加糖乳粉采用400g铝塑复合膜袋包装，婴儿配方乳粉采用1000g金属罐包装。全年工作300天，法定假日照常休息，生产班制为两班制，每班工作12小时，休息、清洗时间共计2小时，即每班有效生产时间为10小时，按规定，每月月底进行设备的维修与保养，以保证正常生产。日产总量为84吨，即：全脂加糖乳粉为34吨/日，其班产量为17吨/日；婴儿配方乳粉为50吨/日，其班产量为25吨/日。具体生产产品方案见表2-1：表2-1 工厂日生产产品方案 产品种类包装包装规格日产量全脂加糖乳粉铝塑复合膜袋400g/袋34吨/天婴儿配方粉金属罐包装1000g/听50吨/天2.2 全脂加糖乳粉的工艺流程设计及要点说明2.2.1 全脂加糖乳粉的工艺流程以下是全脂加糖乳粉的工艺流程图:原料奶验收过滤及净化20冷却4贮 存存4预热55标准化预热65均质20MPa，4MPa杀菌85/15s浓缩45%喷雾干燥冷却35筛分检验包装3. 2%，蛋白质2. 95%，无脂干物质8. 5%，酸度不超过20T；不得使用任何化学物质和防腐剂；不得含有抗生素；表2-2 原料乳检验要求项目理化检验收奶站检验（1）感官检验（2）新鲜度检验原料乳检验（3）相对密度测定（4）奶成分测定工厂化验室检验（5）抗生素残留检验（6）乳房炎检验（7）细菌总数测定表2-3 主要的理化指标及检验方法项目指标理化检验相对密度（20/4）1.0281.032按GB/T5409检验脂肪（%）3.2按GB/T5409检验蛋白质（%）3.0按GB/T5413.1检验非脂乳固体（%）8.3按GB/T5409检验酸度（T）20按GB/T5409检验杂质度（mg/kg）4按GB/T5413.30验表2-4 主要的微生物要求及检验方法项目指标检验方法菌落总数（cfu/mL） 500 000 平皿细菌总数计算法 美蓝还原褪色法（3）成品乳要求表2-5 奶粉的卫生指标项目指标项目指标铅/(mg/kg)0.5酵母和霉菌数/(个/g)50砷/(mg/kg)0.5细菌总数/(个/g)30000硝酸盐/(mg/kg)100大肠菌群/(个/100g)40亚硝酸盐/(mg/kg)2致病菌不得检出表2-5 奶粉的卫生指标（续）项目指标项目指标黄曲霉毒素M1不得检出脲酶定性阴性酵母和霉菌，个/g50大肠杆菌，个/100g40细菌个数，个/g 30000致病菌不得检出表2-6 产品的感官要求项目要求项目要求色泽呈均匀一致的乳白色组织形态干燥粉末、无结块、颗粒大小均匀滋味、气味具有乳和大豆的纯香味，有饴糖味，无其他异味冲调性润湿下沉快、冲调后无团块、无沉淀三、原料乳的预处理初验合格的原料乳称重计量初滤净乳冷却贮藏。四、称重计量流量计（体积法）：换算关系为（重量=容积比重），在进入流量计前需要先用脱气罐脱气。五、过滤考虑到杂质来源、杂质颗粒大小以及所处地点的具体条件，我们采用离心式净化机净化，用以除去牛乳中及细微的杂质，如空气中的尘埃、细胞鳞片、以及牛乳中卵磷脂、上皮细胞、白血球等。（净化后可达到只有0.1ppm的杂质）。表2-7 离心机分类离心机分类机型作用奶油分离机专用来分离稀奶油和脱脂乳；净乳机专用来净乳，无分离和标准化功能；净乳均质机稀奶油不排出而是粉碎后与脱脂乳混合成脂肪稳定乳三用离心分离机可同时进行奶油分离、净乳和标准化的操作。六、脱气牛乳刚挤出后含气体5.5%一7%，经过贮存、运输、泵送以后会混入空气。此时，牛乳中的气体含量一般在10%以上，而且绝大多数为非结合的分散气体。它们对牛乳加工起到破坏性作用，特别是对于乳粉的加工来说，通过脱气可排除一部分奶腥味以及其他异味，这样可大大改善最终产品的感官效果。七、冷却（1）目的提高原料乳的抗菌力，抑制细菌的繁殖。防止鲜乳的酸度迅速提高，保持牛乳原味，从而保证产品质量。延长牛乳贮存时间，以便于生产调度。（2）冷却温度的选择一般情况下，牛乳由奶槽车运至工厂后，要及时验收、称量、冷却、贮存，奶槽车到工厂后从卸车到贮存的过程大约为30min左右，而加工生产的时间较长，因此，为了防调好生产速度的均衡性，以及防止由于一些特殊情况造成的加工停滞，所以我们把原料乳开始的贮藏时间保守估计为一天，从能源节约角度以及乳温与贮存时间的对应情况，将原料乳冷却至4为宜，考虑处理奶量设计3个储奶罐。（3）冷却设备的确定无论是冷却还是预热，均是依靠换热器实现其热交换的。将多种换热器类型的比较，由于本设计需处理的是牛乳为液态物料，根据其热敏性特点，以及设备选型要小，热效高，物料在里面停滞时间短的原则，因此，本设计中的冷却或加热设备均选用板式换热器，具体型号由后面章节计算出的换热面积确定。2.2.2.2 标准化 我国标准要求牛乳中的脂肪含量不应低于3.2%，但由于奶牛的品种、泌乳期、季节、饲料以及喂养条件的不同，使原乳中的脂肪含量可能不符合国家标准，所以需要在加工前将它标准化7。一、预热分离（1）预热的目的降低牛乳粘度便于分离。便于牛乳中杂质和一部分磷脂、酶及微生物分离而除去。增加脂肪与乳浆的比重差，便于分离。（2）标准化的具体方法检测原料乳中的各项指标(特别是原料乳的脂肪含量和水分含量)。根据我国全脂乳粉质量标准规定，确定所要生产乳粉的各项指标的具体数值。根据标准化原则，判断是提出还是加入稀奶油才能满足要求。脂肪含量过高:将原料乳离心分离取出一定的脂肪，再将脱脂乳加入剩下的原料乳中。脂肪含量过低:将原料乳中加入一定量的稀奶油，使它达到标准化要求。最后根据公式即可求得原料乳所需要提出或是加入稀奶油的质量。2.2.2.3 乳的均质冷却（1）均质均质是将牛乳中较大的乳脂肪球微粒，进行适当的机械处理使其粉碎成更小的微粒而均匀分布于乳中。本设计中采用高压均质泵进行均质，不仅可以防止脂肪分离，而且还能够改善牛奶的品质，提高消化吸收的效果。（2）冷却、暂存 为了调节原料乳运送快慢和实际加工中使用原料乳快慢间的差异，当原料乳运到后马上进行冷却贮藏，在标准化程序之后又将它冷却贮藏主要从以下两方面考虑。 从原料乳到乳粉需要经过多道工序多个设备加工的，虽然我们已经选择了生产能力较为匹配的设备，但也不可能完全相同，如果造成积压而且物料温度较高，那一方面会导致微生物的快速生长，如果再高就会造成牛乳成分的变性，所以在这里设置的冷却暂存装置起到了缓存的作用。 由于标准化过程中必然分离出了部分的脱脂乳或稀奶油，在这里可以用单独的罐将其暂放，最后可另行卖出。2.2.2.4 杀菌（1）酶及蛋白质变性的时间和温度 解脂酶：80-85，高温短时间或超高温处理失活； 过氧化物酶：钝化温度和时间为70-150min；75-25min；80-2.5s； 乳清蛋白：稳定性较差，均是加热30min时，免疫球蛋白变性温度70 。（2）说明 高温杀菌可以防止或推迟脂肪的氧化，这对乳粉的保藏极为有利；但如果是高温长时间加热会严重影响乳粉的溶解度。这主要是从蛋白质变性角度来说，由于蛋白质当中的乳清蛋白对热的稳定性较差，所以如果采用超高温瞬时灭菌，极易使这部分不稳定蛋白质变性，从而降低了产品溶解度，所以还是使用高温短时灭菌较为合适。 从热能利用角度考虑，本设计的一大特点就是杀菌和蒸发的连续进行，这样就可以最大程度地利用蒸发器中的热量将标准乳预热到杀菌温度，而事实上后面的蒸发过程选用的真空蒸发沸点进料，所以加热蒸汽本身的温度不可能超过100 ，要利用这些蒸汽加热就只能选用高温短时间杀菌法(85 /15s)。表2-8 杀菌方法巴氏杀菌高温短时杀菌超高温杀菌加热及保持时间75 1 5s94 24s135 4s杀菌效果可以杀死所有病原菌，但不能破坏所有酶类可以杀死所有病原菌及绝大部分微生物，而且能破坏所有酶活性杀死所有的微生物及其芽抱，成品可罐藏在无菌容器中保持相当长时间不变质适用产品市乳、干酪炼乳、乳粉灭菌乳、冰淇淋杀菌设备板式换热器板式或管式换热器板式或管式换热器2.2.2.5 真空浓缩（1）真空浓缩的原理在真空状态下牛乳会在4070间沸腾，即可将加热过程中的损失降到最小程度。在较低温度下蒸发可以防止高温对牛乳营养成分的影响以及蛋白质变性。（2）蒸发器的选择 采用三效降膜真空浓缩，使乳的浓度达到48%，物料在蒸发器列管内实现膜状瞬间蒸发，同时，蒸发在真空系统中进行，降低了沸点，保证了成品乳的质量要求，在蒸发工段，有物料自蒸发、凝结水自蒸发等，减少了正汽的用量，降低了能源的消耗。2.2.2.6 喷雾干燥（1）干燥的目的 防止成品腐烂变质，实现较长时间贮存，减少体积和重量，便于运输，扩大供应范围，还可以在干燥同时改变食品的风味或者形状等8。（2）喷雾干燥的特点 干燥速度快，物料受热时间短，整个干燥过程仅需1030s，牛乳营养成分损失小，乳粉溶解度高，冲调性好。 乳粉颗粒表面温度较低，从而减少热敏性物质的损失，产品具有良好的理化性质。 通过调节工艺参数可以控制成品指标。如:乳粉颗粒大小、状态和水分含量等。 整个过程都是在密闭状态下进行的，卫生质量好，产品不易受外界污染。 操作控制方便，适用于连续化、自动化、大型化生产。 热效较低，只有35%50%左右，蒸发l kg水分需要23kg饱和蒸汽。（3）喷雾干燥器分类及比较表2-9 喷雾干燥器分类及比较型式离心式压力式气流式优点对物料适应性强，用于高浓度物料，操作弹性较大动力消耗较低，制品松密度大，塔径较小可处理粘稠物料缺点造价高，安装要求高，塔径大，制品松密度小不适于高黏物料，操作弹性小，喷嘴易堵塞动力消耗的，不适于大型设备，粒子均匀性差适用范围主要用在欧洲地区国内普遍使用，特别用在乳粉、蛋粉的生产中由于动力消耗太大，故食品行业很少使用注：根据各类干燥设备性能的比较，再结合考虑我国技术水平、耗能大小及牛乳本身特性等多方面条件综合考虑，本设计选用的是压力式喷雾干燥塔对蒸发后的浓缩乳进行干燥。2.2.2.7 流化床（1）流化床的作用 温度：二段法干燥从干燥塔内排出的热风温度比一段法干燥要低1020，要蒸发同样量的水分，一段法就必须通过提高干燥塔内温度的方法来实现，这样会对产品品质造成不利的影响；而二段干燥不但能在干燥塔内干燥，又可以在流化床内干燥，故温度必然低于一段干燥，不利影响也会稍有减小。 粒径：一段法干燥得到的乳粉成品全部由单个乳粉小颗粒组成，容积小、密度大、粉粒轻，当脂肪含量较高时容易结块，复原乳的冲调性不佳；二段法由于乳粉颗粒的附聚，使得乳粉有良好的溶解性，密度高，颗粒大，不易飞扬。热量消耗：表2-10 蒸发1分消耗热量比较干燥方法热量kJ一段法5000二段法4000由表2-10可见，二段法干燥将会节约热量的消耗。 冷却干燥后的乳粉通常为6072 其温度高低是由乳粉干燥后其颗粒大小与滞留的位置以及工艺条件决定。无论温度高低，乳粉出塔后都要迅速进行冷却，如不及时冷却，会引起蛋白质变性，脂肪球处于超熔点状态，容易破裂而致使游离脂肪增多。所以，流化床的冷却工段还将对干燥好的乳粉利用冷空气及时冷却到30 . 空隙度在喷雾干燥过程中会有空气进入液滴，在干燥时气泡膨胀使得乳粉颗粒中含有很多空隙，要通过颤动或拍打来减少这些空隙的数量。由于选用的是振动式流化床，所以可以通过冷却过程中的振动来减少空隙度。（2）流化床的两段式结构第一段：(干燥段)100120热空气自干燥段底部通入，将(7%8%)含水量的乳粉干燥至水分在(5 ）以下。 第二段：(冷却段)用1020的冷空气将乳粉一边冷却一边振动。冷却好的乳粉将从流化床流出进入下一道工序，而废气则是从流化床上部排出，经旋风分离器回收细粉。2.2.2.8 筛粉可发现粉中的杂质以及焦粉、硬块、潮粉等。 可使乳粉在流化床基础上进一步冷却。 使经过“附聚”的乳粉颗粒粒径均匀一致。2.2.2.9 包装（1）包装的目的 防止乳粉吸湿、结块、变质，便于销售、携带，利于运输、贮藏。 避免紫外线照射，防止乳粉中香味散失。 防止外界的一切污染。 利用包装引起消费者注意，并注明重量、成分、用途及食用方法等。（2）奶粉常见包装形式 真空充氮的袋装，包装材料多采用聚乙烯塑料附和铝箔袋包装。由于偏聚二氯烯的阻隔水、气性能优良，故选它作为奶粉的包装材料。2.3 婴儿配方乳粉的工艺流程设计及要点说明2.3.1 婴儿配方乳粉的工艺流程婴儿配方乳粉的工艺流程如图2-2所示。原料奶验收过滤及净化冷却4贮 存存4预热55混合均质均质65，20MPa杀菌85/15s浓缩45%喷雾干燥冷却35筛分检验包装30成品入库脂肪成分存4适量乳溶解热风废气旋风分离器废气排空乳清、粉糖、营养素图2-2婴儿配方乳粉工艺流程图2.3.2 婴儿配方乳粉工艺要点说明婴儿配方乳粉的预处理同全脂加糖乳粉，只有一些个别的工艺条件不同，这里只对不同之处加以说明。（1） 采用40左右经过预处理的原料乳在高速搅拌缸内溶解乳清粉、糖等配料，以及维生素和微量元素，然后再与预处理的原料乳，并搅拌均匀；（2） 混合后的物料预热到65，在线加入脂肪部分；然后进行均质，均质压力20MPa；（3） 杀菌温度采用85，15s；（4） 浓缩工艺要求与全脂加糖乳粉相同，浓缩终点浓度为45%，但物料出口温度要求保持5560，此时为18B；（5） 喷雾干燥进风温度为155160，排风温度为8085，塔内负压196Pa；（6） 包装方法同样采用充氮包装，但包装容器采用金属罐，规格为1000g。 第3章 厂区平面布置与规划3.1 厂址选择3.1.1 厂址选择依据在选择乳品厂时，一般要从原料供应、水源、地势等方面进行考虑。3.1.1.1 原料供应要考虑原料供应的来源，时期及数量，质量等方面问题。乳品厂以鲜奶为主要原料，因而选择厂址的时候要做奶源调查，尽量使乳品厂靠近奶源，减少运输设备。3.1.1.2 水源与排水必须有充足的水源，且保证水质符合饮用水的标准。地势地形应使排水通畅，确保厂区的卫生条件，工厂排水符合环保法，不得危害周围环境。乳品厂生产时，需要大量的水，因而最好要在靠近有水源的地方。或在有供应自来水的地方。乳品生产时又有大量废水及少量的废渣向外排放，因而要在排污公共设备附近，以免污染周围环境。3.1.1.3 占地与面积需满足建厂和发展的要求，又要节约用地，尽量利用荒山坡地。3.1.1.4 地势和地质地势要平坦，坡度不宜超过3%，以便减少工程量和有利于厂区运输线路的布置。要有良好的地址，避免进行特殊的基础处理，以利于节省投资。应避免在矿山，流沙地带，滑坡地段，淤泥地，古河道，