纯牛奶的加工工艺Word下载.docx

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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×

92mmm=8tt=1hL=1.2mB=0.92mZ=10

qm：

质量流量A:

过滤面积

qm=8t∕1h=8t∕h

A=2LBZ=1.2×

0.92×

10=11m2

因为qm=Auρ所以u=qm∕Aρ=8000∕（11×

1040）=0.7m∕h

故选择垂直叶片式过滤机型号为EYCCL12-N

相关参数

型号

过滤能力（t∕h）

过滤面积（m2）

片数

片间距（mm）

EYCCL12-N

8～10t∕h

12m2

11

70

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=nr2h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Ykg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

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qm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*kCP水=4186J∕kg*k

则3.77×

103×

2000×

（50-10）=4186qm水×

（15-4）

需水qm水=13100kg

Δt=（Δt1-Δt2）∕㏑（Δt1∕Δt2）=（50-4）∕㏑（50∕4）=18.21

选择传热系数350w∕（m2×

k）

Φ=qm水Cp奶（T进—T出）=kAΔt=350×

6×

（50-4）=96600w∕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=qv∕A=（8000∕1040）∕3600∕（п∕4）×

0.0752=0.4839m∕s

Re=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Re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：

6.0

8个90°

弯头：

8×

0.75

管子入口：

（突缩）0.5

管子出口：

（突扩）1.0

Σζ=13.5

Σhf1=[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×

6个单向阀：

12

Σζ=19.5

Σhf2=[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°

：

一个单向阀：

2

Σζ=3.5

Σhf3=[λ（L∕d）+Σζ]U2∕2=[0.0299（3∕0.075）+3.5]×

0.48392∕2=0.5498J∕kg

Σhf1+Σhf2+Σhf3=2.514+3.403+0.5498=6.4668J∕kg

因此成产过程中总的压力损失为6.4668J∕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=0mZ2=1.5m

P1=101kpa

P2=P1+ρvgh=101×

103+1040×

9.8×

1.5=131.576kpa

gz1+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Pe=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=0Z2=1

P1=101kpaP2=P1+ρvgh=101×

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Pe=ρvghH=121.384×

3.01=365.37kw

2.10设备一览表

序号

设备名称

技术要求

个数

1

离心泵EYccL12-N

8～10（t∕h）

3

管式巴氏杀菌TG-BS-SN

3（t∕h）

管式超高温灭菌机TG-UHT

4（t∕h）

4

垂直叶片式过滤机EYCCL12-N

5

均质机FBF045

5000（L∕h）

6

贮奶罐

5000（t）

7

CIP清洗

8

板式换热器BR0.1

4-10（t∕h）

9

灌装机

0-250（250ml∕min）

2.11无菌罐装

罐装主要是为了分送销售和防止外界杂志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

3总结

本次食品工程设计，让我们从中受益匪浅，学到了很多课本里没有的东西，做到了初步的将理论知识与实践相结合。

我们将所学的理论知识运用到了设计中，同时还回顾了我们所学的《食品机械与设备》中的部分内容。

设计刚开始由于没有明确分工和目的，导致我们耽误了一些时间，通过大量的查阅，逐步明确了设计的大体步骤。

由于是第一次动手设计，所以起初面对大量材料，大量设备恶魔无从下手。

例如：

设备如何选择，机械如何结合，阻力如何计算等。

由此，我们才感觉到理论知识与实践相结合并不简单。

5天来，我们小组8人本着团结，协作的精神，通过大量的收集资料，讨论。

终于将设计完成。

在这期间我们明显地感觉到自己的不足，就是理论知识的不完全掌握，当理论和实践相结合时，问题便凸现出来。

通过此次实验设计我们明白了，在以后的生活和学习过程中一定要加强理论知识的全面掌握能力，锻炼实践能力，这对我们以后走上工作岗位会有很大好处，同时，通过对生产线的设计，我们理解到，其中任何一个环节都会影响到工厂效益。

参考文献

[1]武建新.乳品技术装备[M]北京:

中国轻工业出版社.

[2]郭成宇.现代乳品工程技术[M]北京:

化学工业出版社

[3]许学勤.食品工厂机械与设备[M]北京:

中国轻工业出版社

[4]朱蓓薇.实用食品加工技术[M]北京:

[5]郭本恒.液态奶[M]北京:

[6]谷鸣.乳品工程师使用技术手册[M]北京:

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