年产13000t婴儿配方乳粉的工厂设计(共51页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上黑龙江东方学院毕 业 论 文 (设 计)题目:年产13000t婴儿配方乳粉的工厂设计学生姓名刘 雨学 号专 业食品科学与工程班 级2009-B指导教师钱 镭学 部食品与环境工程答辩日期2013年5月18日专心-专注-专业黑龙江东方学院本科生毕业论文(设计)任务书姓名刘雨学号专业班级食品科学与工程2009-B毕业论文(设计)题目:年产13000t婴儿配方乳粉的工厂设计毕业论文(设计)的立题依据中国奶粉市场,尤其是婴幼儿配方奶粉的需求增长速度较快,其中高档婴儿奶粉市场销量每年以两位数的速度增长。庞大的新生儿消费群体又孕育着中国婴幼儿奶粉巨大的市场空间。婴儿配方乳粉的生产与
2、销售为加快其他食品工业的发展也有着十分重要的意义。主要内容及要求 本文对项目规模和建设内容作了总体规划,并对婴儿配方乳粉加工生产的工艺方法、产品结构、产量和设备进行了设计,从而为厂区布置时确定面积,设施布置提供依据。陈述了项目平面布置设计的方法,并进行了优化布置;同时对工厂公用系统及辅助设施进行了设计。进度安排2013年03月01日选题2013年03月01日2013年05月19日接受指导老师的指导2013年03月01日2013年03月08日拟定论文大纲2013年03月09日2013年03月14日搜集、查阅、整理相关资料2013年03月15日2013年04月20日初稿形成2013年04月21日2
3、013年04月23日初稿审定2013年04月24日2013年04月27日第一次修改2013年04月28日2013年05月02日第一次审定2013年05月03日2013年05月06日第二次修改2013年05月07日2013年05月10日定稿2013年05月11日2013年05月17日论文评阅小组评审论文(设计)2013年05月18日毕业论文(设计)答辩学生签字:指导教师签字:年产13000t婴儿配方乳粉的工厂设计 摘要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、自动化水平,技术上先进、可靠,布局上合理、规范。本论文根据乳粉厂设计的要求,利
4、用autoCAD绘制婴儿配方粉乳粉厂工艺流程图,乳粉喷雾装置平面装置图,严格的对设备进行初步选型,以求达到现代化、合理化的生产目的,并为日后建厂提供可靠数据和有力依据,也为将来扩建、改建厂房打下坚实基础。关键词:婴儿配方粉;生产工艺;工厂设计The design of 13000t/y infant formula milk powder factoryAbstractThe whole design is fully considered the current economy and the requirement of the future develop and the equipme
5、nt is selected in view of saving energy source. The mechanization and automatization of the process flow is improved as possible. Meanwhile, we do our most to search for the advanced and credible technology.In this dissertation, according to the milk powder factory design requirements, drawing of in
6、fant formula milk powder factory process flow chart using auto CAD, powder spraying device planar device, the strict preliminary selection of equipment, in order to achieve modernization, rational production purposes, and provide reliable data and a strong basis for the future construction, but also
7、 a solid foundation for future expansion, alteration of plant.Keywords: Infant formula ; production engineering;factory design目录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13000t婴儿配方乳粉工厂的设计第1章 绪论婴幼儿配方乳粉是20世纪初50年代发展起来的一种乳制品。初期的婴幼儿调制乳粉是在乳制品中添加婴幼儿必需的各种营养素而干燥制成的一种乳粉。母乳是促进婴儿健康成长与发育的理想食品。我国母乳喂养率已达到80,但仍
8、有20由于个人、社会、工作等外界因素的影响使母亲的母乳不足或没有母乳的情况客观存在, 这就需要寻求一种母乳替代品来保证婴儿的健康成长, 无疑, 婴儿配方食品是人们公认的最佳的母乳替代品, 婴儿配方奶粉是婴儿配方食品的主体, 解决好婴儿配方奶粉的质量安全问题因此也成为倍受社会的关注的问题。可以说,收入的增长构成了未来中国乳品生产和消费进一步发展的重要力量1。1.1 婴儿配方粉定义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) 婴儿配方粉的分类 以牛乳为基础之婴儿配方奶粉:是
9、适用于一般婴儿的配方奶粉。 特殊配方之婴儿配方奶粉:一些特殊生理状况的婴儿,需要食用经过加工处理的婴儿配方食品。如不含乳糖之婴儿配方奶粉:适用于对乳糖无法耐受的婴儿。部份水解奶粉:适用于较轻度的腹泻或过敏之婴儿。完全水解奶粉:适用于严重的腹泻、过敏或短肠症候群之婴儿2。元素配方奶粉:适用于最严重的慢性腹泻、过敏或短肠症候群之婴儿。 早产儿配方粉:主要成分(如乳糖改为葡萄糖聚合物,以及中链脂肪酸油取代部分长链脂肪酸油)。1.2 我国乳制品行业及消费概况纵观中国乳品行业,可以用“振奋”、“欣慰”和“深思”三个词汇来描述其现状,即:日趋庞大的市场规模令人振奋,日趋成熟的竞争态势令人欣慰,但是在发展中
10、存在的问题也令人深思。在近10年的发展过程中,中国乳品行业经历了价格战、危机事件、行业洗牌等多重而复杂的历史时期,目前已经形成了相对有序的竞争格局,市场集中度不断提升,品牌发展也相对稳定。按照企业性质来分类,竞争格局可以分为基地型、城市型以及综合性竞争格局。其中:基地型企业多生产常温奶,以伊利、蒙牛为代表;城市型企业多生产保质期较短的巴氏奶,以上海光明为代表;而综合性企业产品线覆盖比较广,却单位销售量都不算太大,成为核心竞争优势有待确定的类型,在此不做一一点名。相比之下,由于基地型企业存在规模和原料成本优势,在未来发展中占据较大的优势。尤其,从今年上半年的数据来看,伊利和蒙牛的上半年销售额均突
11、破140亿元,与去年同期相比,均保持20%左右的增长速度,成为典型的行业领跑者。近年来,随着我国国民经济的不断发展,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。
12、 目前奶制品消费结构比较单一,主要消费品种为液体奶、奶粉和酸奶,对于奶酪、黄油和炼乳的消费量很少。这种现象一方面与人们的饮食习惯有关,另一方面是人们缺乏有关奶酪、黄油和炼乳的知识。如果加以宣传和指导,对这些产品的消费需求就会显著增长。1.3 婴儿配方粉的发展前景中国奶粉市场,尤其是婴幼儿配方奶粉的需求增长速度较快,其中高档婴儿奶粉市场销量每年以两位数的速度增长。我国现在一年的婴幼儿奶粉产量仅15万吨左右,庞大的新生儿消费群体孕育着中国婴幼儿奶粉巨大的市场空间。婴儿奶粉与酸奶市场所不同的是,婴幼儿奶粉市场早就经历过价格战和行业洗牌,目前的竞争格局比较明朗。高端奶粉主要由外资品牌垄断,成为市场集中
13、度极高的品类,美赞臣、惠氏、多美滋、雀巢和雅培是份额比较大的品牌;中低档婴幼儿奶粉主要由伊利、雅士利、圣元等国内企业占领。婴儿作为一个特殊的消费群体,在完全依赖于婴儿配方粉时,其生长发育所需的全部营养物质均来自于其中,并且婴儿时期的大脑发育、视觉形成以及神经中枢的完善对今后一生都有巨大的影响。因此,婴儿配方奶粉应该努力模拟母乳,达到婴儿需求的最佳标准,并在必要的情况下,为之配制出具有特殊用途的婴儿配方奶粉。随着对婴儿营养需求及母乳功能性成分的研究进一步深入,婴儿配方奶粉的发展和应用将具有更大的空间。1.4 设计依据及意义1.4.1 设计依据婴儿配方奶粉是婴儿配方食品中最主要的一种。在不能足够保
14、证婴儿母乳喂养的情况下,婴儿配方粉的作用就显得尤为重要,它在一定程度上可以作为母乳的替代品,促进婴儿的成长发育。从某种意义上讲,婴儿配方粉的发展历程就是模仿母乳化的过程。为了更好的模拟出具有母乳营养功能性的婴儿配方粉,必须针对牛乳和母乳在组成成分上的差异,在牛乳乳粉中添加调节各种营养物质的含量和比例,达到婴儿生长发育所需的最佳标准。通过添加脱盐乳清粉将牛乳蛋白质中酪蛋白与乳清蛋白的比例80:20调整到40:60,近似母乳比例,以利于婴儿消化吸收。为了调整酪蛋白和乳清蛋白的比例,通过添加大量的乳清粉,其优点是易于消化。婴儿配方粉中的脂肪主要依靠植物油来提高不饱和脂肪酸的含量,普遍使用的是精炼玉米
15、油和棕榈油。其中后者除含有可利用的油酸外还含有大量的婴儿不易消化的棕榈酸,会增加婴儿血小板血栓的形成,故添加量不易过多适应添加功能性低聚糖取代蔗糖,前者不仅能够提供能量,主要在于它不被人体的消化液消化,可被肠道有益菌,如双歧杆菌等利用,因而产生特殊的生理作用。全面均衡的维生素是婴儿健康成长发育的重要保障,牛乳是维生素B1的良好来源,但维生素C、D、A和烟酸含量不充足,因此在牛乳中适量的添加的这些不足的维生素具有重要意义。目前婴儿配方粉已发展成为一个全球重要的食品产业。1.4.2 设计意义据介绍,母乳是婴儿出生后最好的食物,在生产婴儿配方奶粉时,主要依据各国母乳的成分和含量进行设计和生产。此前,
16、我国婴儿配方奶粉生产的依据多是根据国外的母乳调查结果和婴儿营养需要,很多配方奶粉与我国婴儿最佳生长的需要有一定的差距。伊利集团自2004年起开始立项进行母乳采集,分别在上海、广州、呼和浩特、北京等7个城市选取足月分娩的健康产妇采集母乳,得出在不同泌乳阶段母乳中营养素的组成、含量,找出了我国母乳营养成分的分泌规律和营养特点,并与我国婴儿的生长规律和营养需求进行比较,建立了中国首个母乳数据库。该数据库汇集了很多自主创新、具有自主知识产权的研究成果,可为中国母乳的研究和婴幼儿配方产品的开发提供全面、完整、科学的资料库。国内有必要建立大规模乳粉生产厂,注重品牌及质量,能够让消费者喝到放心的奶粉,并与国
17、外的大品牌形成良性竞争,促进国内乳粉行业迅速发展。乳粉工业是食品工业的重要行业之一。无论从满足人民日渐提高的生活需要,促进农牧生产方面,还是加速国民经济的发展,乳粉工业都具有举足轻重地位。乳粉营养丰富,是对人体健康最有益食品之一,尤其对促进儿童健康成长更有突出的作用2。第2章 工艺流程确定及论证2.1 产品及产量的确定由于婴儿配方乳粉生产无淡旺季季节之分,并且它是婴儿日常饮食的必须品,因此全年都可以生产。婴儿配方粉生产扣除国家法定节假日、设备维修,平均年工作日为300d。正常情况下,乳粉车间每天实行两班制,每班十小时,其中打扫、清洗、间餐2h,实际生产时间为16h,因为年产为13000t,所以
18、日产44t婴儿配方粉,每小时处理量为2.75t/h。本设计为年生产13000吨婴儿配方乳粉,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灌装能力产量婴儿配方粉袋装500g/袋48000袋/天24吨/天听装900g/听22222听/天20吨/天2.2 工艺流程婴儿配方乳粉工艺3,见图2-1复合维生素用50水溶解成品包装流化床二次干燥半成品暂存罐喷雾干燥三效浓缩原料乳预处理净乳机净乳片式加热器预热冷却至265516Mpa均质7515s杀菌乳清粉等图2-1 婴儿配方乳粉工艺2.3 工艺要点论证2.3.1 原料乳的检验与验收原料乳的质量情况直接影响各种产品的加工、产品质量
19、及成本等问题,故原料乳的验收是极为重要的。对于原料乳的验收必须按照我国规定的生鲜乳收购的质量标准。验收的内容包括感官检验,酒精试验,乳温的测定,比重的测定,以及干物质、脂肪、酸度、微生物等项目的检验。国内知名的安全婴儿奶粉品牌,对奶源的控制向来严格,除了选择优质牧场之外,对于原料乳质量的管控也是非常重视,一直坚持“每日取样,每日检测,每日送检”。除了在饲养和防疫方面介入外,原料乳管控的第一关从奶牛进入奶站开始,病牛和康复不到一周的奶牛将被拒之门外。奶户的健康奶牛进入挤奶厅前首先要进行挤前的清洁和消毒,即用自带的大、小毛巾清洗牛体和牛乳房,在对乳头进行药浴后挤掉头三把奶,再对乳头作5秒钟的方向按
20、摩,以保证足够的良性刺激,并且在十几秒之内完成套杯组开始挤奶。伴着悠远、舒缓的音乐,刚刚挤出的鲜奶通过管道打入冷却罐冷却至4(自动控温),然后由公司的恒温式奶车连同各奶户的奶样运到公司。 2.3.2 原料乳的检验与验收 采用健康母牛挤出的新鲜天然乳汁。不得使用产前15日的胎乳和产后7日内的初乳。原料乳不得含有肉眼可见的杂质。具有新鲜牛乳的滋味和气味,不得有外来的异味,如饲料味、苦味、臭味、涩味等。为均匀无沉淀的流体,呈浓厚粘性者不得使用。色泽应为白色或微黄色,不得有红色、绿色或显著黄色。酸度不超过18T,个别地区允许使用不高于19T的牛乳。原料乳含脂肪率应不低于3.2%,总乳固体含量不低于11
21、.5%。不得使用任何化学物质和防腐剂。汞的残留量不得高于0.01mg/kg。原料乳在15时相对密度为1.032土0.02。奶站应配有简易的检测设备,对原料乳一直坚持“每日取样,每日检测,每日送检”。在奶站现场检测原奶的密度、酸度、温度、碱试验和酒精阳性乳;原奶运到工厂后检测脂肪、蛋白质、抗生素、掺杂使假等36项指标,现在又增加了三聚氰胺的检测。企业应该将料乳批批送至农业部乳品检测中心检测三聚氰胺,检测结果合格后用于生产,对不合格原料乳拒收的同时通过奶样追溯到奶户,并将检验数据告之相关部门,加强奶源管理。从饲料的喂养到疫病的防治,从对牛场的消毒及消毒剂的使用到清洗挤奶设备的水质、水温、时间、次数
22、,所有的牧场都有明确的规定。在收奶站点,大多进行感官评定、酒精试验和相对密度的测定等。以上三项均合格的方可送至工厂,进行理化指标和微生物指标的检测。检测方法见表2-2和2-3。表2-2 原料乳主要的理化指标和检测方法项目指标检测方法相对密度(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检验表2-3 原料乳主要的微生物要求及检测方法项目指标检测方法菌落总数(cfu/mL)平皿细菌总
23、数计算法2.3.3 原料乳的预处理与贮奶系统 初验合格的原料乳称重计量初滤脱气净乳冷却贮藏(1)称重计量奶秤(重量法):计量范围可为:0250kg或0500kg。(现在乳品厂一般采取的称重方法)。流量计(体积法):换算关系为:重量=容积比重。(2)出滤简单的初步出去奶中的一些杂质。(3)脱气乳刚刚被挤出后约含5.5%7%的气体;经过贮存、运输和收购后,一般其气体含量在10%以上,而且绝大多数为非结合的分散气体。这些气体对牛乳加工的破坏作用主要有:影响牛乳计量的准确度;使巴氏杀菌机中结垢增加;影响分离和分离效率;影响牛乳标准化的准确度;影响奶油的产量;促使脂肪球聚合;促使游离脂肪吸附于奶油包装的
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