1 概论 12 加工工艺流程设计 (1)2. 1加工工艺流程示意图 (1)2.2 原料乳的验收 (2)2.3 过滤 (2)2.4 储罐 (3)2.5 标准化 (3)2.6 均质 (4)2.7 杀菌 (5)2.8 冷却 (6)2.9 管路计算 (6)2.10 设备一览表 (9)2.11 无菌罐装 (10)2.12 成品包装 (10)1 概论2 加工工艺流程设计2.1加工工艺流程示意图原料乳的验收原料乳135℃-150℃冷水2.2 原料乳的验收原料乳。
优质的乳制品需要优质的原料,因此需要掌握原料乳的质量、标准和验收方法。
原料乳的验收方法;感官检验,理化指标,微生物检验三个方面。
感官检验;正常乳为乳白色或微黄色,不含有肉眼看不见的异物和异常气味。
生理化指标;GB69140-1986中规定,脂肪大于等于3.10%,蛋白质大于等于2.95%,酸度小于等于1.62%。
细菌指标;控制原乳中细菌数量,致病细菌的发现,细菌含量<250ug/ml。
2.3 过滤已知原料乳8t,过滤时间为1h,过滤机的滤框尺寸为120mm×92mm m=8t t=1h L=1.2m B=0.92m Z=10q m:质量流量 A: 过滤面积q m=8t∕1h=8t∕hA=2LBZ=1.2×0.92×10=11m2因为q m =Auρ所以 u= q m∕Aρ=8000∕(11×1040)=0.7m∕h故选择垂直叶片式过滤机型号为 EYCCL12-N公众微信号:凯怡安心乳品。
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关注凯怡,拥抱营养!相关参数达到要求:将原料乳中杂质及固件颗粒分离并在1t内完成一班8t的原料乳选择目的:能够在一定的时间内达到最佳净化效果。
2.4储罐由于设置每班处理量为8t,我们选择9t的储罐,由v=n r2h可得9000=3.14×r2h为了空间与利益考虑暂定r=15m 则h=12.7m为了保存乳中成分恒定,在储罐中设立以个温控系统,将罐内的温度设定在4℃,2.5 标准化要求达到巴氏杀菌乳中的脂肪含量满足不同的消费者的需求,低脂巴氏杀菌乳脂肪含量为1.5%,常规巴氏杀菌乳为3.0%,不同国家对巴氏杀菌乳脂肪含量规定不同,我国巴氏杀菌乳的脂肪含量不得低于3%。
设原料中的含脂率为F%,脱脂乳或稀奶油的含脂率为q%,按比例混合后乳的含脂率为F1%,原料乳的数量为X,脱脂乳或稀奶油量Y,对脂肪进行物料横算。
FX+qY= F1(X+Y)得出加入脂肪乳或稀奶油量:Y=(F- F1)∕(F1- q)X2称量Y kg的脂肪乳稀奶油,加入混合罐中用搅拌器搅拌均匀,再打入贮存罐。
2.6 均质(均质物质是欧盟RoHs法规专用词汇,指的是“均质物质就是用机械方法拆分到不能再拆分的最小单元”。
)设计要求高压均质机,该均质机适合低脂的液态奶,均质特性好。
G=60пr2Sznε(m3∕h)=60×3.14×0.252×0.25×1×2×0.8=4.71(m3∕h)G:生产能力r:柱塞半径(m)s:柱塞冲程(m)z:柱塞个数n:柱塞往返次数ε:工作体积的填料系数,一般为0.8-0.9故选择均质机FBF045[5000(L∕h)]2.7 杀菌2.7.1 巴氏杀菌要求杀灭存在与牛乳中引起人类致病菌及其他绝大部分微生物,使产品中残存的微生物量达到最低值,符合国家卫生标准,保证食用安全。
尽可能破坏和钝化牛乳中各种酶类的活性,尤其是破坏脂肪酶、过氧化物酶,以保证产品质量。
为适应生产要求,需选择占地面积小,生产能力大,传热效率高,灭菌效果好,便于控制装置,因此根据原料乳8t的生产已知换热面积4-10m2;介质压力0.4-2Mpa;牛奶T进=50℃时间T出=10℃;水T进=4℃、T出=15℃求需水q m水换热Φ。
每冷却1kg牛奶需水0.19kg则由Φ=qm奶Cp奶(T进—T出)=qm水Cp水(T出—T进)qm奶=3.77×103J∕kg*k CP水=4186J∕kg*k则3.77×103×2000×(50-10)=4186qm水×(15-4)需水qm水=13100kgΔt=(Δt1-Δt2) ∕㏑(Δt1∕Δt2)=(50-4) ∕㏑(50∕4)=18.21选择传热系数350w∕(m2×k)Φ=q m水Cp奶(T进—T出)=kAΔt=350×6×(50-4)=96600 w∕k故选择版式换热器(BR0.1)?2.7.2 超高温(UHT)杀菌要求超高温杀菌是指将流体在2-8s内加热到135-150℃,然后再迅速冷却到30-40℃。
在这个过程中,细菌的死亡速读远比食品质量受热发生化学变化而劣变的速度快。
因此瞬间高温可完全杀死细菌。
在这样的条件下,牛乳产品的颜色,风味及营养等品质没有受到很大的损害。
所以,该技术比常规杀菌的方法能更好的保存食品的品质及风味。
2.8 冷却要求纯牛乳经杀菌后,不能马上罐装,这时虽然绝大数细菌都已被杀灭,但在后续的操作中还可能被污染。
而为了抑制牛乳中细菌的繁殖,增加其保存性,需及时进行冷却。
用多段片式杀菌器时牛乳通过冷却区段后一冷却至4℃。
选择板式换热器设备,它是由一组不锈钢板组成,这个框架可以包括几个独立的板组和区段,不同的处理阶段,如预热、杀菌、冷却等均可在次进行。
根据产品要求的温度,热介质是热水,冷介质可以是冷水,冰水或丙基乙醇。
2.9 管路计算(1).原料乳(kg)8000标准乳品(kg)7800成品(kg)7600产率(%) 95.5%在5℃时,原料乳以8000kg∕h的流量,从储存罐通过泵1到泵2,所用管道为Φ80mm×2.5mm的不绣钢管,所用管长为20米,中间有8个90°弯头,3个单向阀,已知原料乳5℃时粘度为3mpas,密度为1040kg∕m3.流速: U=q v∕A=(8000∕1040) ∕3600∕(п∕4) ×0.0752=0.4839m∕sR e=duρ∕μ=0.075×0.48399×1040∕3∕1000=1.26×104由摩擦因数查出管子绝对粗糙度ε=0.25mm然后计算相对摩擦度ε∕d=0.00333,再由ε∕d和R e两值,很据图查得:λ=0.0299由阻力因素表查阻力因数三个单向阀: 6.08个90°弯头:8×0.75管子入口:(突缩)0.5管子出口:(突扩)1.0Σζ=13.5Σhf1=[λ(L∕d)+ Σζ]U2∕2=[0.0299×(20∕0.075)+13.5] ×0.48392∕2=2.514J∕kg(2)从泵2到泵3,管道长24米,10个90°弯头,6个单向阀。
10个弯头:10×0.756个单向阀:12Σζ=19.5Σhf2=[λ(l∕d)+ Σζ]U2∕2=[0.0299(24∕0.075)+19.5] ×0.48392∕2=3.403J∕kg(3)从泵3到灌装机,官长3米,2个90°弯头,1个单向阀。
两个90°:2×0.75一个单向阀:2Σζ=3.5Σhf3=[λ(L∕d)+ Σζ]U2∕2=[0.0299(3∕0.075)+3.5] ×0.48392∕2=0.5498J∕kgΣhf1+Σhf2+Σhf3=2.514+3.403+0.5498=6.4668 J∕kg因此成产过程中总的压力损失为 6.4668 J∕kg(4)泵1的计算: 原料乳进入过滤机,经离心泵送进过滤机中,过滤机高1.8m,原料乳开到1.5m高处,其中贮奶缸的出口高度为m 以泵进口液面及过滤机注入原料乳液面为参照,(Σhf1=2.514J∕kg)已知:Z1=0m Z2=1.5mP1=101kpaP2=P1+ρvgh=101×103+1040×2×9.8×1.5=131.576kpagz1+p1∕ρ+u21∕2+gh=gz2+p2∕ρ+ u22∕2+Σhf1则压头H=ΔZ+Δp∕ρg+Δu2∕2g+Σhf1=1.5+30.576∕1.040×9.8+0.4839∕2×9.8=4.5m功率 P e=ρvghH=131.576×4.5=592.092kw泵2计算:原料乳由储存罐经过泵进灌装机,其中贮奶缸的出口高度为0米,然后经离心泵送进灌装机,灌装机高1.3米,将牛奶注至1m高处,以泵进口液面,以及灌装机的注入牛奶口液面作为参照,(Σhf3=0.5498J∕kg)Z1=0 Z2=1P1=101kpa P2=P1+ρvgh=101×103+1040×2×9.8×1=121.384kpa gz1+p1∕ρ+u21∕2+gH=gz2+p2∕ρ+ u22∕2+Σhf3则压头H=ΔZ+Δp∕ρg+Δu2∕2g+Σhf3=1+(20.384∕1.040×9.8)+0.48392∕2×9.8=3.01功率 P e=ρvghH=121.384×3.01=365.37kw2.10设备一览表公众微信号:凯怡安心乳品。
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关注凯怡,拥抱营养!2.11 无菌罐装罐装主要是为了分送销售和防止外界杂质混入成品中再次污染,常用包装有玻璃瓶、塑料瓶、塑料袋和复合纸板等。
我们选用了塑料袋包装,它的优点是成本低,形式多样,易于运输。
2.12 成品包装我们选用了塑料袋包装,它的优点是成本低,形式多样,易于运输。
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