年產(chǎn)十萬噸的酸奶廠的工廠設(shè)計說明書

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年產(chǎn)十萬噸的酸奶工廠設(shè)計說明書 年產(chǎn)十萬噸酸奶工廠設(shè)計說明書 學(xué)校： 學(xué)院：食品學(xué)院 專業(yè)：食品科學(xué)與工程 班級：103級 制作人： 目 錄 第一章 緒 論 1.1酸奶的簡介 1.2 項目背景 1.3 項目實施的區(qū)位優(yōu)勢及廠址選擇 1.4 市場預(yù)測 第二章原輔料及產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn) 2.1原輔料的特性及標(biāo)準(zhǔn) 2.2產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn) 第三章 工藝論證 3.1 基本原理 3.2項目設(shè)計主要特點及可行性 3.3 工藝流程及說明 第二章 車間平面設(shè)計 2.1 生產(chǎn)車間 2.2 總平面布置基本原則 2.3 總平面設(shè)計說明 第三章 產(chǎn)品方案、工藝流程及論證 3.1 產(chǎn)品與產(chǎn)量的確定 3.2 工藝流程及論證 3.3 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 3.4 管路設(shè)計 3.5 管路安裝 3.6 車間布置與結(jié)構(gòu) 第四章 產(chǎn)品方案及物料計算 4.1 產(chǎn)品方案確定說明 4.2 凝固型酸奶的物料衡算 第五章 設(shè)備的選型 5.1 選擇原則 5.2 設(shè)備選型 5.3 中心實驗室 第六章 企業(yè)組織與勞動力平衡 6．1 企業(yè)組織 6．2 生產(chǎn)制度 6．3 全廠人員編制 第七章 水、電、汽衡算 7.1 用水量的估算 7.2 用電量的估算 7.3 用汽量的估算 第八章 全廠輔助部門及生活設(shè)施 8.1概述 8.2生產(chǎn)性輔助設(shè)施 8.3生活性輔助設(shè)施 第九章 公用系統(tǒng) 9.1給水系統(tǒng) 9.2 排水系統(tǒng) 9.3 供電系統(tǒng) 9.4供汽系統(tǒng) 第十章 建筑物平面布置與衛(wèi)生要求 10.1全廠平面設(shè)計的基本原則 10.2 總平面布置的主要技術(shù)指標(biāo) 10.3 主車間的布置原則 10.4環(huán)境衛(wèi)生要求 第十一章 經(jīng)濟(jì)核算 11.1 產(chǎn)品成本 11.2 其他支出 11.3產(chǎn)品利潤 11.4設(shè)備折舊 11.4設(shè)備折舊 11.5 利潤估算 11.6 靜態(tài)回收期計算 第十二章 酸奶生產(chǎn)的 HACCP 管理 12.1 酸奶生產(chǎn) HACCP 的管理意義 12.2 HACCP體系在風(fēng)味凝固型酸奶生產(chǎn)中的應(yīng)用 第十三章 衛(wèi)生、安全及防治污染的措施 13.1 個人衛(wèi)生 13.2 車間設(shè)備、環(huán)境衛(wèi)生 13.3 食品接觸表面清潔衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 13.4 防止交叉污染衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及操作規(guī)程 13.5 蟲害防治衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及操作規(guī)程 結(jié)論 參考文獻(xiàn) 第 一章 緒 論 1．1 酸奶簡介 牛乳被成為完全食品，是因為牛乳的組成最為接近人體的母乳，含有人體所需要的全部營養(yǎng)成分，營養(yǎng)最為均衡，在人們的膳食結(jié)構(gòu)中具有其他食品無法替代的地位和作用。由鮮牛乳發(fā)酵成的酸乳由于其豐富的營養(yǎng)、特殊的風(fēng)味、爽滑的質(zhì)構(gòu)和良好的生理功能，備受人們青睞。酸奶定義為乳與乳制品(殺菌乳或濃縮乳)在保加利亞桿菌（L.bulgaricus）和嗜熱鏈球菌(S.thermophilus)的作用下乳酸發(fā)酵而得到的凝固型乳制品其中可任意添加全脂乳粉、脫脂乳粉、乳清粉等。 通常根據(jù)酸奶制作工藝的不同可分為凝固型酸奶和攪拌型酸奶。脫脂牛乳或新鮮的牛乳在經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后進(jìn)行接種然后進(jìn)行灌裝，灌裝結(jié)束后進(jìn)行乳酸菌發(fā)酵，乳酸菌在乳中生長繁殖，發(fā)酵分解產(chǎn)生乳酸等有機酸，導(dǎo)致乳的pH值下降，使乳酪蛋白在其等電點附近發(fā)生凝集，把這種乳凝狀的酸奶稱為凝固型酸奶。攪拌型酸奶，是指先在發(fā)酵罐中通過乳酸菌的作用，將經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理的牛乳發(fā)酵至乳凝，然后再用攪拌器破乳，是凝乳粒子保持在0.01～0.04mm大小在進(jìn)行灌裝的一種酸奶。產(chǎn)品呈半流動狀態(tài)的粥糊狀，易使用吸管吸食。 飲用酸乳制品對身體有很多益處，乳中許多成分具有很高的營養(yǎng)價值，而且微生物菌群產(chǎn)生的許多代謝產(chǎn)物對人體也極為有益。 (1) 營養(yǎng)作用 牛奶中乳糖經(jīng)乳酸菌發(fā)酵，其中20%～30%被分解為葡萄糖和半乳糖。前者進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乳酸或其他有機酸，這些有機酸有益于身體健康；后者被人吸收利用，可參與幼兒腦苷脂和神經(jīng)物質(zhì)的合成，并有利于提高乳脂肪的利用率。牛奶中的蛋白質(zhì)經(jīng)發(fā)酵作用后，乳蛋白變成微細(xì)的凝乳粒，易于被人消化吸收。酸奶中的磷、鈣和鐵易被吸收，有利于防止嬰兒佝僂病和老人骨質(zhì)疏松病。牛奶中的脂肪經(jīng)乳酸菌作用后，發(fā)生解離或酯鍵被破壞，易于被機體吸收。發(fā)酵過程中，乳酸菌還會產(chǎn)生人體所必需的維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、煙酸和葉酸等營養(yǎng)物質(zhì)。 (2) 緩解乳糖不耐癥 乳酸菌產(chǎn)生的乳糖酶能降解牛奶中的乳糖，因此乳糖不耐癥患者飲用酸奶就不會出現(xiàn)飲用牛奶時發(fā)生的乳糖不耐癥，如腹脹、腹痛、腸道痙攣、下瀉等。 (3) 整腸作用 人體腸道內(nèi)存在有益菌群和有害菌群。在人體正常情況下，前者占優(yōu)勢；當(dāng)人患病時，有害菌群占優(yōu)勢。飲用酸奶可以維持有益菌群的優(yōu)勢。 (4) 抑菌作用 嗜熱乳桿菌和雙歧桿菌不受胃液和膽汁的影響，可以進(jìn)入腸道，在腸道內(nèi)存留較長時間。這兩種乳酸菌以及在這些乳酸菌影響下生長起來的腸道中的其他乳酸菌，可以產(chǎn)生嗜熱乳菌素等抗菌物質(zhì)，這些物質(zhì)大都對大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌等有明顯的抑菌作用。 (5) 改善便秘作用 進(jìn)入腸道中的活的乳酸菌能產(chǎn)生乳酸、醋酸等有機酸。這些有機酸有刺激腸道，加強蠕動的作用，故可以改善便秘。 (6) 降低膽固醇 牛乳中的乳清酸、乳糖和鈣，以及酸奶中存在的羥基戊二酸都有降低膽固醇的作用。 (7) 抗癌作用 酸奶有抑制3種酶的活性作用，這些酶能引起癌變。另外，酸奶還能激活巨噬細(xì)胞，抑制腫瘤細(xì)胞，從而起到抗癌作用。 1.2 項目背景 1.2.1 國外益酸奶產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀 有關(guān)資料數(shù)據(jù)顯示，在國外，發(fā)酵型乳酸菌奶飲品已空前發(fā)達(dá)，日本、歐洲發(fā)酵乳酸菌奶飲料在乳制品市場比例已達(dá)到80％，北美約30％，乳酸菌產(chǎn)業(yè)在全球大大超過了其他乳制品的增長率。我國消費每年遞增25％，專家預(yù)測，未來3－5年將是中國乳酸菌行業(yè)快速發(fā)展的“黃金時期”。 在國內(nèi)，隨著我國居民生活水平和消費觀念的轉(zhuǎn)變，酸奶的消費在以后的較長時間內(nèi)仍舊會保持迅速的增長勢頭，這種超常的增長速度在全球酸奶發(fā)展史上是非常罕見的，市場前景極其廣闊。所以除了專業(yè)生產(chǎn)此類產(chǎn)品的太子奶、益樂多等外，為了順應(yīng)消費趨勢，并能從傳統(tǒng)市場的大戰(zhàn)中突圍，乳品、飲料生產(chǎn)商紛紛將科技含量和附加值高的乳酸菌、益生菌產(chǎn)品納入到自己的產(chǎn)品視線中。達(dá)能BE80菌、蒙牛LABS菌、伊利LGG菌、味全B－longum、光明活力e＋菌等產(chǎn)品相繼上市。中國的乳業(yè)大戰(zhàn)，瞄準(zhǔn)乳酸菌這一新的產(chǎn)業(yè)，開辟了具較高科技含量的第二戰(zhàn)場。在調(diào)配型乳飲料市場一片大好的形勢下，以太子奶為代表的乳酸菌飲料更是高歌猛進(jìn)。2006年我國乳酸菌飲料市場規(guī)模已達(dá)25億元，年總產(chǎn)量突破50萬噸，乳酸菌產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超過160億元人民幣。 中國食品科技學(xué)會孟素荷秘書長指出，乳酸菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是科技在食品工業(yè)中完美體現(xiàn)的一個典型例證，通過養(yǎng)樂多、太子奶和丹尼斯克等眾多優(yōu)秀企業(yè)多年來對消費者的營養(yǎng)宣傳與市場培育，國內(nèi)乳酸菌產(chǎn)業(yè)的科技支撐體系已逐步形成。 但早期的酸奶市場中的主流產(chǎn)品“調(diào)制型酸性乳飲料”和“發(fā)酵型乳酸飲料”，由于沒有低溫保鮮限制，得以較快速的發(fā)展，但是其營養(yǎng)價值低，淡出市場是大勢所趨。低溫產(chǎn)品中，低溫乳酸菌飲料及純酸奶將得到快速發(fā)展，此類產(chǎn)品能提供豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，還能調(diào)節(jié)機體內(nèi)微生態(tài)的平衡，經(jīng)常食用，能夠調(diào)整腸道功能、預(yù)防癌癥、養(yǎng)顏，是一種“功能獨特的營養(yǎng)品”。 隨著我國冷鏈設(shè)施的不斷完善和人們消費知識的日益豐富，這種純酸奶將成為未來酸奶市場發(fā)展的主流。 1.2.2 適應(yīng)人群 據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，酸奶的主要消費群體有三類：兒童，青少年，中、青年女性。而酸奶產(chǎn)品的購買群是青少年和青、中年女性，他們有共同的目的： ——對自身健康的需求，包括腸道調(diào)理、促進(jìn)消化、調(diào)節(jié)免疫、營養(yǎng)成分吸收。因此，消費群體對酸奶的消費是功能型的。 ——酸奶的休閑性質(zhì)也是酸奶消費的重要原因，消費者對酸奶解渴功能的認(rèn)同度很低。 ——口感是三種人群在選擇酸奶時首先考慮的因素，其次才是品牌、價格。 　 ——從目前來看，酸奶的即時消費和家庭消費并存，家庭消費比例略高。 　 ——三種人群對活性乳酸菌的認(rèn)知度很低，幾乎不能分辨酸奶、乳酸菌飲料、乳酸飲料和酸性乳飲料的區(qū)別。因此，在廣告活動中對消費者進(jìn)行引導(dǎo)和教育比直接宣傳產(chǎn)品更重要. 1.3項目實施的區(qū)位優(yōu)勢及廠址的選擇（珠海市場） 我們將廠址選在珠海，上海地理位置極其優(yōu)越，交通比較發(fā)達(dá)，各種乳業(yè)在滿足當(dāng)?shù)赝⑿枨蟮耐瑫r，還可有效輻射珠三角地區(qū)。此次酸奶將有效占領(lǐng)華東市場的優(yōu)勢地位。 珠三角作為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的黃金區(qū)域，消費市場成熟，消費潛力巨大，一直都是快速消費品行業(yè)爭奪的焦點。尤其是近幾年來，對高品質(zhì)酸奶的需求更是呈現(xiàn)出了旺盛的發(fā)展態(tài)勢，廠址選擇在珠三角核心區(qū)珠海建廠，在節(jié)省成本的同時，將進(jìn)一步增強酸奶在珠海三角地區(qū)的競爭力。 隨著人們生活品質(zhì)的不斷提高，酸奶業(yè)務(wù)市場前景日益廣闊。近幾年，在中國每年以40%以上的速度增長。具報道 2006年初，伊利在業(yè)內(nèi)率先推出的復(fù)合大果粒酸奶，銷量以280％的速度增長，在業(yè)內(nèi)獨占鰲頭，引導(dǎo)了國內(nèi)酸奶市場的消費潮流，顯示出酸奶市場強勁的增長勢頭。酸奶已經(jīng)成為整個乳業(yè)的發(fā)展亮點，酸奶的投產(chǎn)也必將實現(xiàn)高附加值產(chǎn)品和高端市場需求的完美結(jié)合 1.4市場預(yù)測 此次項目推行織網(wǎng)計劃，將實現(xiàn)生產(chǎn)、銷售、市場一體化運作，然后逐漸打開市場，進(jìn)而演變成為每個區(qū)域老百姓身邊的品牌，真正實現(xiàn)沖入中國市場的目標(biāo)。”項目一旦投產(chǎn)，將對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展起著巨大的促進(jìn)作用。此外，還可帶動畜牧業(yè)、運輸業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為周邊農(nóng)民進(jìn)一步拓寬致富渠道 第二章 原輔材料及產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn) 2．1 原輔料的特性及標(biāo)準(zhǔn) 2．1．1 原料乳特性及標(biāo)準(zhǔn) 牛乳為乳白色或微黃色，含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物、礦物質(zhì)等人體所需要的全部營養(yǎng)成分。其營養(yǎng)價值之高是其它食物所不能比的。 原料乳應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6914-1986中的規(guī)定。如表2表所示： 表2 原料乳的國家標(biāo)準(zhǔn) 項 目 指 標(biāo) 脂肪含量/% ≥ 3.10 相對密度（20℃/4℃） ≥ 1.028 酸度（以乳酸計）/% ≤ 0.162 雜質(zhì)度/（mg/kg） ≤ 4 汞含量/（mg/kg） ≤ 0.01 三聚氰胺含量/（mg/kg） ≤ 2.5 2．1．2 發(fā)酵劑特性 發(fā)酵劑所用菌種是嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的混合菌種。直投式發(fā)酵劑采用超濃縮處理，含活菌109～1011個/g以上，活力極強，可直接使用，且染菌幾率小，節(jié)省能耗。發(fā)酵劑可使牛乳中的乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，并賦予乳制品以良好的風(fēng)味。 2．1．3 香精特性及標(biāo)準(zhǔn) 香精可增加乳制品的風(fēng)味、香味。 香精應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 10355-89中的規(guī)定。如表3所示： 表3 香精的國家標(biāo)準(zhǔn) 項 目 指 標(biāo) 狀態(tài) 粒度/μm ≤2 分布均勻，原液穩(wěn)定性不分層 砷（As）含量/% ≤0.0003 重金屬（以pb計） ≤0.001 細(xì)菌總數(shù)（個/mL） ≤100.0 細(xì)菌總數(shù)（個/mL） ≤100.0 大腸菌群（個/mL） ≤30 2．1．4 穩(wěn)定劑特性及標(biāo)準(zhǔn) 這里使用羧甲基纖維素鈉（CMC）作為穩(wěn)定劑，它呈白色或微黃色纖維狀粉末，可增加乳制品的黏稠度和穩(wěn)定性。 羧甲基纖維素鈉（CMC）應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1940-2005中的規(guī)定。如表4所示： 表4 羧甲基纖維素鈉（CMC）國家標(biāo)準(zhǔn) 項 目 FH6指標(biāo) 2%水溶液粘度，mpas ≥ 800～1200 鈉含量（Na），% ≥ 6.5～8.5 pH值 6.0～8.5 干燥減量，% ≤ 10.0 氯化物（以Cl-計），% ≤ 1.8 重金屬（以pb計），% ≤ 0.002 鐵（Fe）,% ≤ 0.03 砷（As）,% ≤ 0.0002 注：FH6為高粘度。 2．1．5 白砂糖特性及標(biāo)準(zhǔn) 白砂糖是食糖中質(zhì)量最好的一種。其顆粒為結(jié)晶狀，均勻，顏色潔白，甜味純正。 白砂糖應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 317-2006中的規(guī)定。如表5所示： 表5 白砂糖國家標(biāo)準(zhǔn) 項 目 指 標(biāo) 蔗糖分，不少于（%） 99.65 還原糖分，不多于（%） 0.15 灰分，不多于（%） 0.10 水分，不多于（%） 0.07 色值，不超過（St） 2.00 其他不溶于水的雜質(zhì)，每公斤產(chǎn)品不超過（mg） 60 2.2 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 2.2.1 酸乳 酸乳應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2746中的規(guī)定.如下所示： 1) 感官指標(biāo)：呈乳白色或稍帶淡黃色，具有清香純凈的乳酸味，凝塊稠密結(jié)實均勻，無氣泡，允許少量乳清析出。 2) 理化指標(biāo)：見表6 表6 理化指標(biāo) 項 目 指 標(biāo) 脂肪（%） ≥ 3.10 酸度（以乳酸計）（%） 0.63～0.99 汞（mg/kg，以Hg計） ≤ 0.01 3) 細(xì)菌指標(biāo)：見表7 表7 細(xì)菌指標(biāo) 項 目 指 標(biāo) 大腸菌群（個/mL） ≤90 致病菌（系指腸道致病菌及致病性球菌） 不得檢出 第三章 工藝論證 3.1 基本原理 利用乳酸菌等有益菌發(fā)酵鮮牛乳產(chǎn)生有益于人體健康的物質(zhì)。 3.2 項目設(shè)計主要特點及可行性 3．2．1 設(shè)計主要特點 整個生產(chǎn)過程，基本上是連續(xù)進(jìn)行的符合生產(chǎn)向機械化、自動化、連續(xù)化、大型化方向發(fā)展的要求。 3．2．2 設(shè)計可行性 本設(shè)計立項目標(biāo)明確，技術(shù)成熟、先進(jìn)，產(chǎn)品市場廣闊，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益，項目是可行的。 3.3 工藝流程及說明。 3.3.1凝固型酸奶的工藝流程 鮮乳或還原乳 驗收 預(yù)處理 儲奶罐 牛乳 白砂糖 溶解 調(diào)配 預(yù)熱 60～65℃ 15～20MPa 均質(zhì) 加熱滅菌 90～95℃、3～5min 冷卻 快速冷卻至42～45℃ 直投式發(fā)酵劑 接種 灌裝 直投式菌種：43℃ 發(fā)酵 4～6.5h 速冷 速冷至15～20℃ 冷藏 后熟：4℃冷藏過夜 保持冷鏈貯存或銷售 3.3.2 操作要點說明 （1）預(yù)處理：凈化可以除去原料乳中的雜質(zhì)，使牛乳達(dá)到最高的純凈度。為使原料乳中脂肪和無脂干物質(zhì)之間的比例關(guān)系符合制品的要求，可通過閃蒸操作調(diào)整其比例關(guān)系。 （2） 預(yù)熱 預(yù)熱一方面可以殺菌，而且由于適當(dāng)加熱，可以使一部分乳清蛋白凝固，提高酪蛋白的熱穩(wěn)定性，以防止滅菌時凝固，并賦予成品以適當(dāng)?shù)酿ざ?。同時可以鈍化酶并降低均質(zhì)后乳脂肪球的直徑，防止均質(zhì)后的產(chǎn)品中脂肪上浮，增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性。預(yù)熱溫度控制在60℃～65℃。 （3） 均質(zhì) 均質(zhì)主要是使原料充分混合均勻，阻止奶油上浮，提高酸乳的穩(wěn)定性和稠度，并保證乳脂肪均勻分布，從而獲得質(zhì)地細(xì)膩、口感良好的產(chǎn)品。均質(zhì)壓力控制在15MPa。 （4） 殺菌 殺菌目的在于殺滅原料乳中的雜菌確保乳酸菌的正常生長和繁殖，鈍化原料乳中的天然抑制物；使乳清蛋白變性，以達(dá)到改善組織，提高黏稠度和防止成品乳清西出的目的。殺菌溫度控制在95℃，保溫5min進(jìn)行殺菌。 （5）冷卻 冷卻主要是為接種的需要。經(jīng)過熱處理的牛乳需要冷卻到一個適宜的接種溫度，此溫度控制在42℃～45℃內(nèi)。 （6）接種 接種是造成酸乳受微生物污染的主要環(huán)節(jié)之一，因此嚴(yán)格注意操作衛(wèi)生，防止細(xì)菌、酵母、霉菌、噬菌體及其他有害微生物的污染。接種時充分?jǐn)嚢?，使發(fā)酵劑與原料乳混合均勻。 （7）灌裝：采用相應(yīng)灌裝機進(jìn)行灌裝 （8）發(fā)酵 發(fā)酵溫度控制在42℃～45℃，從而為微生物代謝提供最適的溫度環(huán)境，發(fā)酵時間2.5h～3h。 發(fā)酵終點判定：觀察發(fā)酵乳表面的狀態(tài)，只要表面呈均勻的凝固樣，并且又少量如清析出，即可初步判斷接近發(fā)酵終點，再測定pH4.6時即可停止發(fā)酵。 （8）發(fā)酵：發(fā)酵溫度控制在42℃～45℃，從而為微生物代謝提供最適的溫度環(huán)境，發(fā)酵時間4～6.5h。 （9）速冷：冷卻目的是抑制乳酸菌的生長、降低酶的活性、防止產(chǎn)酸過度、使酸奶逐漸凝固、降低和穩(wěn)定脂肪上浮和乳清析出的速度。將發(fā)酵乳迅速降溫至15℃～20℃。 （10）冷藏：成品置于0℃～5℃冷藏12h～24h，進(jìn)行后熟，以產(chǎn)生良好的風(fēng)味。 第四章產(chǎn)品方案及物料計算 4．1產(chǎn)品方案確定說明 本設(shè)計根據(jù)產(chǎn)品的種類、包裝種類和各產(chǎn)品的產(chǎn)量，并且符合生產(chǎn)向機械化、自動化、連續(xù)化發(fā)展方向的要求，最終確定了本設(shè)計的產(chǎn)品方案。 4.2 凝固型酸奶的物料衡算 4.2．1 凝固型酸奶的配方 全脂鮮牛乳91.9% 白砂糖8% 穩(wěn)定劑(CMC)0.13% 直投式發(fā)酵劑適量 4.2.2 酸奶的物料衡算 年產(chǎn)10萬噸，一年按12個月計算，每月按30天計算，每月產(chǎn)8400噸，每天產(chǎn)280噸,以班產(chǎn)量90噸為單位： （1） 設(shè)定灌裝過程的工藝損失為1.5‰，則灌裝損失前的物料量為90/0.9985=90.14 (t)； （2） 設(shè)定接種、冷卻過程的工藝損失為0.6‰，則接種、發(fā)酵、破乳、冷卻損失前的物料量為90.14/0.9994=90.19(t)； （3） 設(shè)定殺菌過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量為90.19/0.9998=90.21 (t)； （4） 設(shè)定均質(zhì)過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量為90.21/0.9998= 90.23(t)； （5） 設(shè)定預(yù)熱過程的工藝損失為0.2‰，則冷卻損失前的物料量為90.23/0.9998=90.24 (t)； 其中，白砂糖占8%，即90.240.08=7.22(t)，牛乳占91.9%，即90.240.919=82.93 (t)，穩(wěn)定劑占0.13%，即 0.117t 則生產(chǎn)90t成品需總物料量為： 82.93+7.22+0.117=90.267 (t)。其中牛乳82.93t，白砂糖7.22t，穩(wěn)定劑0.117t。 第五章 設(shè)備選型 5.1 選擇原則 在選擇設(shè)備時，按照下列原則進(jìn)行： （1） 滿足工藝要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量； （2） 盡量選用較先進(jìn)的、機械化程度高的設(shè)備，在高溫，壓力，真空，濃度，時間，速度，流量，液位，記數(shù)和程序等方面有合理的控制系統(tǒng)，并盡量采用自動控制方式； （3） 所選用的設(shè)備能充分利用原料，耗能少，功率高，體積小，維修方便，勞動強度低，并能一機多用； （4） 所選設(shè)備應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求，易清新裝拆，與食品接觸的材料要不易腐蝕，不致對食品造成污染。 （5） 設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，操練性能可適應(yīng)各種工作條件。 5.2 設(shè)備選型 表11 設(shè)備選型一覽表 設(shè)備名稱 型號 主要技術(shù)參數(shù) 臺數(shù) 單價 總金額 磅奶槽 RZSR01 容量1500L 2 5280 10560 受奶槽 RZSR01 容量1500L 2 5150 凈乳機 3ABOA 處理能力5000L/H 3 32000 96000 立式貯罐 LG-15000L 容量15000L 4 20000 80000 板式換熱器 RR026-08-15-N-1 換熱面積15m2 10 32000 704000 板式換熱器 BR05-0.8-80-NⅡB3 換熱面積80m2 2 82000 164000 高壓均質(zhì)機 RJGY02 流量5000L/H 4 22000 88000 發(fā)酵罐 TWZJ-03 容量5000L 8 20000 160000 調(diào)配罐 TWT 容量5000L 8 20000 160000 緩沖罐 RZWG-02 容量5000L 10 18000 180000 計量罐 容量5000L 5 19000 95000 溶糖罐 容量600L 2 4500 9000 溶膠罐 容量600L 2 4500 9000 果漿貯罐 容量1000L 1 9000 9000 六聯(lián)杯灌裝機 DXR-6000 生產(chǎn)能力6000杯/時 4 1195000 2780000 屋頂形紙盒包裝機 BW-8000A 生產(chǎn)能力8000盒/時（150g） 2 1450000 2900000 屋頂形紙盒包裝機 BZ-8000A 生產(chǎn)能力5000盒/時（250g） 2 1600000 3200000 瓶灌裝機 GB7T15 生產(chǎn)能力 3000瓶/時 2 3650000 7300000 CIP清洗設(shè)備 RPTD2-110.8 2 480000 960000 衛(wèi)生泵 TY-20-36 流量20m3/h 3 2160 6480 離心泵 B1-10-240 流量10m3/h 18 2200 79200 5.3 中心實驗室 本設(shè)計中心實驗室包括對包裝材料微生物含量和外觀的檢測，原料乳的蛋白質(zhì)、脂肪等的檢測，對成品酸度、組織狀態(tài)等的檢測。 第六章 企業(yè)組織與勞動力平衡 6．1 企業(yè)組織 實行廠長負(fù)責(zé)制人員的編制，各部門各負(fù)其責(zé)，互相監(jiān)督，以組織好生產(chǎn)為原則，充分調(diào)動工人的勞動積極性，從企業(yè)方面做到處處為工人著想。 6．2 生產(chǎn)制度 鑒于牛奶這種原料不能貯存過天，加之市場對此類產(chǎn)品的需求的連貫性。本設(shè)計計劃主要產(chǎn)品全年生產(chǎn)，每天三班，個別工段每天兩班，每班工作8小時。 6．3 全廠人員編制 圖1:企業(yè)組織形式 廠長 廠長辦公室 人事部 研發(fā)部 財務(wù)部 銷售部 生產(chǎn)部 財務(wù)處 審計處 公關(guān)營銷 銷售部 質(zhì)檢 車間 表12 全長人員編制 類別 工種 班制 男 女 合計 收驗?zāi)?3 2 1 3 酸奶 預(yù)處理間 2 10 10 車間 發(fā)酵間 3 12 6 18 基本 灌裝間 4 2 24 26 生產(chǎn) 包裝間 3 20 54 74 工人 輔料間 2 6 3 9 CIP清洗 3 8 8 八聯(lián)杯 預(yù)處理間 2 8 8 車間 發(fā)酵間 2 10 4 14 基本 灌裝間 2 2 8 10 生產(chǎn) 包裝間 2 6 12 18 工人 CIP清洗 2 8 8 維修機器 2 6 6 輔助 鍋爐 3 6 6 生產(chǎn) 配電室 2 4 4 工人 泵房 3 2 2 制冷 3 6 6 廠長 1 1 1 辦公室 1 10 8 18 管理 供應(yīng)處 1 15 10 25 人員 財務(wù)部 1 4 5 9 廣告部 1 5 3 8 銷售部 1 9 6 15 質(zhì)檢 質(zhì)檢處 2 6 7 13 人員 研發(fā)處 1 3 3 6 原料庫 2 4 4 成品庫 2 8 8 后勤 警衛(wèi)室 2 6 6 人員 浴室 1 1 1 2 食堂 1 5 5 10 司機 1 5 5 全廠共人，基本生產(chǎn)工人360人，其中男性200人，女性160人；輔助生產(chǎn)工人24人,管理人員76人，其中男性44人，女性32人；質(zhì)檢人員19人，其中男性9人，女性10人；后勤人員35人，其中男性29人，女性6人。 第七章 水、電、汽估算 7.1用水估算 7．1．1 生產(chǎn)用水 7．1．1．1 生產(chǎn)工藝用水 以班產(chǎn)量90t為估算單位： 酸奶用水量3.42t。 7．1．1．2 冷卻用水 （1） 原料乳冷卻階段：需用冷水（1℃），設(shè)計中牛乳最大流量5t/h，溫度由30℃降至5℃，實際生產(chǎn)經(jīng)驗及理論推算，設(shè)冰水出口溫度為19℃，則Q1=Q2,Q=GCT。 查得牛乳比熱為3.94KJ/（㎏K），水的平均比熱為4.18 KJ/（㎏K）,所以，50003.94（30-5）=G4.18（19-1），故G=6.55t。 （2） 殺菌后冷卻階段：需用冷水（1℃），設(shè)計中牛乳最大流量5t/h，溫度由95℃降至42℃，實際生產(chǎn)經(jīng)驗及理論推算，設(shè)冰水出口溫度為30℃，則Q1=Q2,Q=GCT。 查得牛乳比熱為3.98KJ/（㎏K），水的平均比熱為4.2 KJ/（㎏K）,所以，50003.98（95-42）=G4.2（30-1），故G=8.70t。 （3） 均質(zhì)后冷卻階段：需用冷水（1℃），設(shè)計中牛乳最大流量5t/h，溫度由42℃降至15℃，實際生產(chǎn)經(jīng)驗及理論推算，設(shè)冰水出口溫度為25℃，則Q1=Q2,Q=GCT。 查得牛乳比熱為3.95KJ/（㎏K），水的平均比熱為4.18 KJ/（㎏K）,所以，50003.95（42-15）=G4.2（25-1），故G=5.29t。 7．1．2 清洗用水 CIP清洗設(shè)備用水，每班清洗一次，共用水5t，即2臺清洗設(shè)備共計10t。 7．1．3生活用水 生活最大小時用水量=（最大班人數(shù)0.7）/1000（m3/h）=（3600.7）/1000=0.252m3/h,則每班生活用水2.016t。 7．1．4消防用水 7.1.4.1 消防用水 食品廠的室外消防用水量為10-75L/S，室內(nèi)消防用水量為22.5L/S計。由于食品廠的生產(chǎn)用水量一般較大，在計算全廠總用水量時，可不計消防用水。在發(fā)生火警時，可調(diào)整生產(chǎn)和生活用水量加以解決。 綜上所述，每班總耗水量為：3.42t+6.55t+8.70t+5.29t+10t+2.016t=35.98t,另外，沖洗地面等其它用水，故估算耗水量約為46t。 7.2 用電量的估算 主要設(shè)備的耗電量為：高壓均質(zhì)機：45KW4臺=180KW；發(fā)酵罐電機功率：2.2KW8臺=17.6KW；調(diào)配罐和發(fā)酵罐電機功率：2.2KW18臺=39.6KW；三邊封包裝機：4.5KW4臺=18KW；屋頂形紙盒包裝機：20KW2臺=40KW；衛(wèi)生泵：5.5KW3臺=16.5KW；離心泵：2.2KW36臺=79.2KW；總計389.9KW。另加其他設(shè)備耗電量，估算設(shè)備的耗電量約為500KW。 7.3 用汽量估算 據(jù)經(jīng)驗有關(guān)數(shù)據(jù)，估算班產(chǎn)量為90t的建議生產(chǎn)用汽量約為0.8t/h,即每班耗汽量約為57.6t（不包括采暖和生活用汽）。 第八章 全廠輔助部門及生活設(shè)施 8.1概述 從工廠組成的角度來說，除了生產(chǎn)車間（物料加工所在場所）以外的其他部門或設(shè)施，都可稱之為輔助部門。就其占地空間大小來說，他們往往占著整個工廠的大部分。對食品廠來說，光有生產(chǎn)車間是無法進(jìn)行生產(chǎn)的，還必須有足夠的輔助設(shè)施。這些輔助設(shè)施可分為三大類：生產(chǎn)性輔助設(shè)施、動力性及生活性輔助設(shè)施。本章著重介紹生產(chǎn)性和生活性輔助設(shè)施，動力性輔助設(shè)施將在以后論證 8.2生產(chǎn)性輔助設(shè)施 8.2.1 原料接收站 收奶站一般設(shè)在廠外奶源比較集中的地區(qū)。收奶站的半徑應(yīng)在10-20km，新收的鮮乳必須在12小時內(nèi)運送到廠。受奶站必須配備制冷設(shè)備和牛奶冷卻設(shè)備，是原料乳冷卻到4℃以下。受奶站每天收兩次奶，日收奶量在120噸左右。受奶站還需要有一個適宜的卸貨驗收計量，即使處理，車輛回轉(zhuǎn)和容器堆放的場地，并配有相應(yīng)的計量裝置、容器和及時處理配備裝置（如制冷系統(tǒng)）。 8.2.2中心實驗室 中心實驗室的目的，總的來說是為了工廠更新產(chǎn)品、改進(jìn)加工技術(shù)、增加技術(shù)儲備，從而獲取較佳的經(jīng)濟(jì)效果。中心實驗室的功能相當(dāng)于一個小型研究所，但它能更緊密的結(jié)合本廠的生產(chǎn)實際，所起的作用更明顯。 中心實驗室的任務(wù)： ① 供加工用的原料品種的研究； ② 制定適合本廠實際的生產(chǎn)工藝； ③ 開發(fā)新產(chǎn)品； ④ 其他：原材料綜合利用研究，新型包裝材料的試用研究，三廢治理工藝的研究等。 中心實驗室由研究工作室、分析室、保溫間、細(xì)菌檢驗室、樣品室、資料室及試制工場等組成，并配備有一些小型設(shè)備，如小型夾層鍋、小型殺菌壓力鍋、電冰箱、真空泵等。其廠區(qū)位置在生產(chǎn)內(nèi)，毗鄰生產(chǎn)車間，水、電、氣供應(yīng)比較方便。 8.2.3化驗室 化驗室即食品工廠的檢驗部門，它的職能是對產(chǎn)品有關(guān)原料進(jìn)行衛(wèi)生監(jiān)督和質(zhì)量檢查，確保這些原料和最終產(chǎn)品符合國家衛(wèi)生法和有關(guān)部門頒發(fā)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或質(zhì)量要求。 化驗室的任務(wù)可按檢驗對象和項目來劃分。其檢驗對象一般有：原料檢驗、半成品檢驗、成品檢驗、包裝材料檢驗、各種添加劑檢驗、水質(zhì)檢驗及環(huán)境檢驗等；其檢驗項目一般有：感官檢驗、物理檢驗、化學(xué)檢驗及微生物檢驗等。 化驗室的組成一般是按檢驗項目來分。分為：感官檢驗室（可兼作日常辦公室）、物理實驗室、化學(xué)實驗室、空罐檢驗室、精密儀器室、細(xì)菌檢驗室（包括預(yù)備室、無菌室、細(xì)菌培養(yǎng)室、鏡檢室等）及貯藏室。 8.2.4倉庫 食品工廠是物料流量較高的一種企業(yè)，僅原輔材料、包裝材料和成品這三種物料，其總量就約等于成品凈重的3-5倍，而這些物料在工廠停留時間往往以星期或月為單位來計算。因此，食品廠的倉庫在全廠建筑面積中往往占有比車間更大的比例,以下是設(shè)置乳品倉庫所應(yīng)注意的： ①負(fù)荷的不均勻性,季節(jié)性強,有淡季和旺季之分,旺季超負(fù)荷淡季倉庫又顯得空余。 ②貯存條件要求高,部分乳原料要求低溫 恒溫 調(diào)濕及氣調(diào)裝置。 ③決定庫存期長短的因素較為復(fù)雜,成品庫存期的長短往往不決定于生產(chǎn)部門的愿望,而取決于市場上的銷售渠道是否暢通。 乳品倉庫包括原材料庫、成品庫、輔助材料庫、包裝材料庫 設(shè)備工具庫等。 8.2.4.1 倉庫容量的確定 原輔材料庫，包裝材料庫的容量取決于各種原料的日需量和生產(chǎn)貯存天數(shù)。 成品庫面積的大小取決于產(chǎn)品的日產(chǎn)量及周轉(zhuǎn)期，原料按日產(chǎn)量考慮。 計算公式： V=WT(t) 其中： V----倉庫應(yīng)該容納的物料, t W----單位時間（日或時）的物料量 T----存放時間（日或時） 設(shè)定輔料的最大存放時間為0.5個月, 輔料的倉庫容量：V=80.530=120t 8.2.4.2 面積的確定 計算公式：F=F1+F2=V/dk+F2（m） 式中 F------倉庫的建筑面積，m F1-----倉庫庫房的建筑面積，m F2------倉庫的輔助用房建筑面積（如樓房，電梯，生活間等），m2 d-------單位庫房面積可堆放的物料凈重，kg/m k-----庫房面積利用系數(shù)，一般取0.6—0.65 輔料庫用于存放穩(wěn)定劑、白砂糖、香精等配料，查《乳品工業(yè)手冊》，取d=800 kg/m，k取0.6，F(xiàn)2取50 m 輔料庫用地面積 F=120/（0.80.6）+50=250+50=300m 本設(shè)計輔料庫占地面積310m 成品庫用地面積 F=4500 m 本設(shè)計成品庫占地面積為 4800 m 包裝材料可折疊存放,其庫用地面積估算為60m 8.2.5 機修間 該車間的主要任務(wù)是制造非標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)設(shè)備和維修保養(yǎng)所有設(shè)備，設(shè)計乳品廠設(shè)廠部機修間，負(fù)責(zé)車間維修和制造。由于非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制造比較粗糙,工作環(huán)境潮濕,腐蝕性大,古每年都需要徹底維修。機修間設(shè)在廠內(nèi)，并與生產(chǎn)車間靠近。 機修車間一般由機械加工、冷作及磨具鍛打等幾部分組成。機修間面積為40 m。 8.3生活性輔助設(shè)施 8.3.1　辦公樓 辦公樓應(yīng)分布在靠近人流出入口處，其面積與管理人員數(shù)及機構(gòu)的設(shè)置情況有關(guān)，行政及技術(shù)管理機構(gòu)可按廠規(guī)模,根據(jù)需要設(shè)置. 　　　 F = GK1 A / K2 +B 式中，F(xiàn) －辦公樓建筑面積,m； G －全廠職工總?cè)藬?shù),人； Ｋ1－全廠辦公人數(shù)比,一般取為8%-12% 　　　Ｋ2－建筑系數(shù)，65%-69%； 　　　Ａ －每個辦公人員使用面積，5－7m/人； 　　?。?－輔助用房面積,根據(jù)需要決定 所以，G=360，Ｋ1取10%，Ａ取6m/人，Ｋ2取65% 　 故F’＝36010%6 / 65% = 333ｍ 考慮到辦公樓樓梯、廁所、樓道、設(shè)置會議室、門衛(wèi)等設(shè)施及以后擴展，B可取450ｍ，所以F＝783ｍ，設(shè)計辦公樓為2層，面積為800ｍ。 8.3.2　食堂 食堂在廠區(qū)的位置，應(yīng)該靠近工人出口處或人流集中處。它的服務(wù)距離不超過600 m為宜。 8.3.2.1食堂座位的確定 N=M0.85/CK 式中 N------座位數(shù) M-----全廠最大班人數(shù) C-------進(jìn)餐批數(shù) K-------座位輪換系數(shù)，取1.2 所以食堂座位數(shù)為： N=3600.85/（11.2）=255 8.3.2.2食堂建筑面積 F=N（D1+D2）/K 其中 F-----食堂建筑面積， m N-----座位數(shù) D1--------每座餐廳使用面積，0.85-1.0 m D2------每座廚房及其他面積，0.55-0.7 m K-------建筑系數(shù)，82-89% F=255（0.9+0.6）/0.85=450 m 本設(shè)計食堂面積為450ｍ6 8.3.3　更衣室 為適應(yīng)衛(wèi)生要求，更衣室宜分散，附設(shè)在各生產(chǎn)車間或部門內(nèi)靠近人員進(jìn)出入口處。 更衣室應(yīng)設(shè)個人使用的三層衣柜，衣柜尺寸5004001800ｍｍ，以存放衣物、鞋帽等。按固定工人總數(shù)的以1-1.5m2/人計。 男更衣室：F=2001.1=220m 女更衣室：F=1601.1=176 m 本設(shè)計男更衣室面積為220 m，女更衣室面積為176m. 8.3.4　浴室 從食品衛(wèi)生角度看，從事直接生產(chǎn)食品的工人淋浴應(yīng)是上班前洗澡，據(jù)此，浴室多應(yīng)設(shè)在生產(chǎn)車間內(nèi)與更衣室 廁所等形成一體,應(yīng)與車間的人員進(jìn)口處相鄰接,廠區(qū)也需設(shè)浴室. 本設(shè)計設(shè)置的浴室包括生產(chǎn)車間浴室和廠區(qū)浴室.浴室淋浴器的數(shù)量按浴室使用最大班人數(shù)的6%-9%計算，浴室建筑面積按每個淋浴器5--6 m計。 男浴室淋浴器的數(shù)量:2000.09=18 男浴室建筑面積:185=90m 女浴室淋浴器的數(shù)量:1600.09=14.4 女浴室建筑面積:14.45=72m 本設(shè)計浴室面積為162 m，男90 m女72m. 8.3.5　廁所 根據(jù)實際情況，在車間內(nèi)和辦公樓內(nèi)設(shè)置廁所，按浴室使用最大班人數(shù)的計算，男每40-50人設(shè)1個，女每30-35人設(shè)1個,廁所建筑面積以每個蹲位2.5-3㎡計。 本設(shè)計廁所面積為60 m，男女各30 m. 8.3.6 職工宿舍 本設(shè)計職工宿舍為3層樓房，占地600m2 。 8.3.7 門衛(wèi)室 監(jiān)督登記人員及車輛。占地面積為40m2，正門面積30m2，偏門10m2。 8.3.8 其他 車棚：面積60m2； 車庫：面積300m2 8.3.9 輔助部門統(tǒng)計表 表14 輔助部門統(tǒng)計表 部門 面積/ m 庫房 4800 機修間 40 辦公樓 800 食堂 450 更衣室 396 浴室 110 廁所 90 職工宿舍 1400 門衛(wèi)室 40 車棚 360 車庫 300 配電室 375 合計 9161 第九章 公用系統(tǒng) 9.1給水系統(tǒng) 9.1.1水源 本廠設(shè)在市郊，使用自來水方便快捷，并且有水質(zhì)保證，且省去對地下水和地表水的處理工序，故采用自來水為水源。 自來水 水池 水塔 加壓泵房 管網(wǎng)管網(wǎng) 自來水給水系統(tǒng)示意圖 9.1.2管徑的確定和水泵的選擇 在滿足用水要求的前提下，既節(jié)約管材又不造成過大的動力損失。為此，管道流量應(yīng)控制在經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi)。由《乳品工業(yè)手冊》“室外管道內(nèi)常用流速表”（P716）知：取管內(nèi)流速為1.0m/s,流量為22.02m3 /h,管徑為： Π/4d2 1.0=22.02/3600 d=0.088m=88㎜ 根據(jù)本設(shè)計乳品廠的總用水量，所需的揚程大概在20 m左右，可選擇國產(chǎn)BA型、SH型離心水泵。 9.2 排水系統(tǒng) 9.2．1全廠排水量計算 （1）生產(chǎn)廢水和生活污水排放量 W1=K*W 式中：W1：生產(chǎn)、生活最大小時給水量； K ：系數(shù)，取0.90； W1=0.905.75= 5.175 t/h （2）雨水量計算 W2=qφF *根據(jù)石家莊氣象資料 式中：q—暴雨強度；64.5㎜/h Q—徑流系數(shù)：0.58 F—廠區(qū)面積：17000㎡ W1 + W2 = 5.5 + 636 = 642m3/h 9.2.2　排水管道的設(shè)計 室內(nèi)排水采用無蓋明溝，明溝寬250300㎜，深度300㎜，生產(chǎn)廢水坡度為1%、生活污水坡度1.5%，明溝終點設(shè)排水地漏和鐵網(wǎng)，用鑄鐵排水管焊接鋼管排至室外。取排水流速1m/s。 Π / 4 d2 1 = 15.02 / 3600 得：d = 73㎜ 室外排水室外排水采用地下管網(wǎng)，選800mm混凝土管 9.3 供電系統(tǒng) 9.3.１　供電要求和供電設(shè)備及相應(yīng)措施 ①負(fù)荷隨季節(jié)有所變化，但變化不大，用兩臺變壓器供電； ②電設(shè)備屬于Ⅲ類負(fù)荷，采用單電源供電，由于乳品廠停電會造成原料變質(zhì)，所以采用雙電源供電； ③產(chǎn)品的機械加工水平不斷提高，用電設(shè)備逐漸增加，變配電設(shè)施應(yīng)留有一定的發(fā)展余地。 9.3.2變壓器 根據(jù)乳品有關(guān)廠家經(jīng)驗，先用240kvA和360kvA各一臺，分別用于照明和動力，采用配電電壓為380/220V，三相四線制。 9.3.3配電室尺寸 本設(shè)計配電室占地75㎡ 9.4供汽系統(tǒng) 乳品工廠使用蒸汽的部門主要有生產(chǎn)車間（包括原料處理、配料、熱加工、成品殺菌等）和輔助生產(chǎn)車間（浴室、食堂）。 9.4.1 鍋爐選型 5噸鍋爐（成套設(shè)備），選用2臺，每臺單價290000元，每臺鍋爐用電功率為38.1kw。 9.4.2鍋爐用水要求 鍋爐屬于特殊壓力容器。水在鍋爐中受熱變成水蒸汽，原水中的礦物質(zhì)則留在鍋爐中形成水垢。當(dāng)水垢嚴(yán)重時，不僅影響到鍋爐的熱效率，而且將嚴(yán)重地影響到鍋爐的安全運行。 一般自來水達(dá)不到