年產6000噸乳制品工廠設計.doc

。年產6000t乳制品廠設計中 文 摘 要隨著人們生活水平的提高，膳食結構的不斷完善，乳制品逐漸成為人們日常生活中必不可少的一種食品，而酸奶由鮮牛乳發(fā)酵成的酸乳由于其豐富的營養(yǎng)、特殊的風味、爽滑的質構和良好的生理功能，從而備受人們青睞。本設計為年產6000t乳制品廠設計，主要產品為攪拌型酸奶4200t，有純酸奶1200t、草莓酸奶1800t、菠蘿酸奶600t、芒果酸奶600t，同時生產活菌性乳酸菌果味飲料1800t。工廠占地為30000，廠址選擇在廣州郊區(qū)我，面向廣州與珠三角地區(qū)，市場廣闊。本設計采用先進的工藝與自動化生產，力求技術的先進性與經濟上的合理性。原料均采用生鮮奶，輔以優(yōu)良的配方，生產奶香明顯、風味濃郁、細膩滑爽的酸奶。工廠總投資1000萬。盡可能地采用新工藝、新設備、新技術，并節(jié)約設備投資，美化環(huán)境，搞好生活設施建設，對各方面進行綜合考慮，使設計準確合理。設計一個高品質酸奶的全自動化、節(jié)能、環(huán)保型工廠。關鍵詞：酸奶 果味酸奶 節(jié)能 自動化 工廠設計精選資料，歡迎下載目 錄1 前言11.1 酸奶簡介11.1.1 實施背景11.1.2 酸奶的主要消費群體21.1.3 發(fā)酵乳的營養(yǎng)價值及保健作用22 設計總論42.1 設計依據、原則、范圍42.1.1 設計依據42.1.2 設計原則42.1.3 設計范圍42.2 廠址選擇52.2.1 廠址選擇的原則52.2.2 廠址選擇的要求52.2.3 全廠平面布置圖63 原輔材料及產品的標準73.1 原輔料的特性及標準73.1.1 原料乳特性及標準73.1.2 發(fā)酵劑特性73.1.3 香精特性及標準73.1.4 穩(wěn)定劑特性及標準73.2 產品標準83.2.1 酸乳83.2.2 乳酸菌飲料83 產品方案113.1 產品方案設計原則113.1.1 產品方案制定依據113.1.2 產品方案114 產品工藝流程及工藝要點124.1 攪拌型酸奶生產工藝124.1.1 攪拌型酸奶生產工藝124.1.2 攪拌型酸奶工藝要點124.2 活性乳酸菌飲料生產工藝164.2.1 活性乳酸菌飲料工藝流程174.2.2 活性乳酸菌飲料工藝要點175 物料衡算235.1 攪拌型酸奶235.1.1 攪拌型酸奶配方235.1.2 產量245.1.3 原料乳消耗量245.1.4 配料消耗量245.1.5 包裝消耗量255.1.6 包裝箱用量255.2 活性乳酸菌飲料255.2.1 乳酸菌飲料配方255.2.2 產量265.2.3 原料乳消耗量265.2.4 配料消耗量265.2.5 包裝消耗量275.2.6 包裝箱用量275.3 物料衡算總表276 車間設備選型286.1 設備選型的原則要求286.2 設備規(guī)格型號287 主生產車間平面布置307.1 設備布置307.1.1車間平面布置原則307.1.2 車間平面布置說明307.1.3 生產車間建筑要求307.2 占地面積317.2.1更衣室317.2.1 洗手間317.3 車間平面布置圖318 工廠組織與勞動力平衡328.1 企業(yè)組織328.2 生產制度328.3 全廠人員編制328.3.1 工廠組織形式328.3.2 全廠勞動力平衡329 車間用水、汽、電估算349.1 車間用水、汽估算349.2 車間用電估算3410 全廠輔助部門以生活設施3610.1 生產性輔助設施3610.1.1 中心實驗室3610.1.2 化驗室3610.1.3 倉庫3710.1.4 機修間3810.2 生活性輔助設施3810.2.1 辦公樓3810.2.2 食堂3910.2.3 更衣室3910.2.4 浴室3910.2.5 廁所4010.2.6 職工宿舍4010.2.7 門衛(wèi)室4010.2.8 其他4010.2.9 輔助部門統(tǒng)計表4011 公用系統(tǒng)4211.1 給排水系統(tǒng)4211.1.1 水質要求4211.1.2 水源4211.1.3 全廠用水量計算4211.1.4 給水系統(tǒng)4211.1.5 排水系統(tǒng)4311.2 供電系統(tǒng)4311.2.1 供電要求和供電設備及相應措施4311.2.2 變壓器4411.2.3 配電室尺寸4411.3.1 鍋爐選型4411.3.2 鍋爐用水要求4412 建筑物平面布置與衛(wèi)生要求4512.1 全廠平面設計的基本原則4512.2環(huán)境衛(wèi)生要求4513 技術經濟分析4713.1 成本核算4713.2回收期估算4713.2.1 建廠規(guī)模4713.2.2 產品規(guī)格4713.2.3 產品價格設計4813.2.4 年生產總成本預測4813.2.5 經濟效益分析4913.2.6 回收期限估算49結 論50參 考 文 獻51Abstract52附錄53致 謝541 前言1.1 酸奶簡介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，在人們的膳食結構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)、特殊的風味、爽滑的質構和良好的生理功能，備受人們青睞。聯(lián)合國糧農組織和世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）將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。但在最終發(fā)酵產品中必須大量存在這些微生物。也可簡單將其定義為以新鮮牛乳或乳粉為原料，經乳酸菌保溫發(fā)酵而制成的產品。通常根據酸奶在零售過程中的產品存在狀態(tài)來進行分類，具體可分為凝固型酸奶和攪拌型酸奶。乳酸菌在乳中生長繁殖，發(fā)酵分解產生乳酸等有機酸，導致乳的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。所謂攪拌型酸奶，是指先在發(fā)酵罐中通過乳酸菌的作用，將經過標準化處理的牛乳發(fā)酵至乳凝，然后再用攪拌器破乳，是凝乳粒子保持在0.010.04mm大小的一種酸奶。產品呈半流動狀態(tài)的粥糊狀，易使用吸管吸食。一半攪拌型酸乳可分為原味型和果味型，而凝固型大都為原味。1.1.1 實施背景乳與乳制品的消費與普及水平被作為衡量一個國家和地區(qū)發(fā)達程度和人民生活水平高低的重要標準之一。隨著我國經濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，乳品消費同步增長。2008年，城鎮(zhèn)居民人均乳品消費量22.72公斤，比2000年增長56.8%；農村居民人均4.81公斤，為2000年的3.9倍； 中國乳品行業(yè)，從1998年開始進入了高速增長階段，直到2008年都保持兩位數(shù)的增長。尤其，在2005年到2007年可謂黃金發(fā)展時期，行業(yè)產量增長速度平均達到16%左右，2007年總產量突破了1700萬噸（如圖1）。然而，2008年爆發(fā)的三聚氰胺事件對乳品行業(yè)帶來了致命的打擊，尤其在當年的9月到11月，不少乳品企業(yè)的生產近乎陷入休克狀態(tài)，整個行業(yè)的總產量也因此而出現(xiàn)了負增長，2008年全年總產量得益于上半年的發(fā)展，勉強與2007年持平。 于國家對乳品行業(yè)的整頓措施得當以及龍頭企業(yè)對安全生產意識的強化，2009年和2010成為中國乳品行業(yè)的復蘇期，尤其，2010年1-7月乳品產量達到1181.64萬噸，同比增長9.24%。圖1 2005-2009年中國乳品行業(yè)產量變化繼液態(tài)奶、奶粉之后，酸奶產品成為廣受消費者喜愛的熱門乳品分支，市場發(fā)展前景廣大。目前國內乳品市場主要以純奶和奶粉為主，酸奶僅占整個乳品市場份額的15左右，其中乳酸菌奶飲品還不到5。但是發(fā)展速度非?？臁３Ｊ乘崮?，促進消化，有益身心的健康消費觀日漸深入人心。截止2009年底，酸奶市場總規(guī)模接近100億元，2010年1-7月年平均增長率達到27%，在這非同尋常的時期給中國乳業(yè)的發(fā)展帶來了光芒和希望。1.1.2 酸奶的主要消費群體據調查數(shù)據顯示，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，包括腸道調理、促進消化、調節(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。酸奶的休閑性質也是酸奶消費的重要原因，消費者對酸奶解渴功能的認同度很低?？诟惺侨N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行引導和教育比直接宣傳產品更重要。1.1.3 發(fā)酵乳的營養(yǎng)價值及保健作用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，而且微生物菌群產生的許多代謝產物對人體也極為有益。營養(yǎng)作用 牛奶中乳糖經乳酸菌發(fā)酵，其中20%30%被分解為葡萄糖和半乳糖。前者進一步轉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物質的合成，并有利于提高乳脂肪的利用率。牛奶中的蛋白質經發(fā)酵作用后，乳蛋白變成微細的凝乳粒，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疏松病。牛奶中的脂肪經乳酸菌作用后，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。緩解乳糖不耐癥 乳酸菌產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。整腸作用 人體腸道內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。抑菌作用 嗜熱乳桿菌和雙歧桿菌不受胃液和膽汁的影響，可以進入腸道，在腸道內存留較長時間。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，可以產生嗜熱乳菌素等抗菌物質，這些物質大都對大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌等有明顯的抑菌作用。改善便秘作用 進入腸道中的活的乳酸菌能產生乳酸、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。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?？拱┳饔?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胞，抑制腫瘤細胞，從而起到抗癌作用 。2 設計總論2.1 設計依據、原則、范圍2.1.1 設計依據本設計依據輕工食品學院食品教研室下達的設計任務書，鑒于我國酸奶行業(yè)快速發(fā)展，以及廣東的實際情況，為提高人們的生活水平，增加地方財政收入，增加當?shù)鼐蜆I(yè)機會，在廣州郊區(qū)建造一間年產6000t的乳品廠的而設計的。 2.1.2 設計原則本設計以我國目前的乳品行業(yè)發(fā)展狀況為基點，貫徹國家發(fā)展食品工業(yè)的各項條例，從節(jié)省能源，生產向機械化、自動連續(xù)化、大型化方向發(fā)展。盡量做到因地置宜，力求技術上的可行性和經濟上的合理性。盡可能地采用新工藝、新設備、新技術，并節(jié)約設備投資，在保證產品質量的前提下，盡可能減少原輔料的消耗，充分考慮工人工作和生活條件，美化環(huán)境，搞好生活設施建設，對各方面進行綜合考慮，使設計準確合理。2.1.3 設計范圍1. 廠址選擇2. 產品方案設計3. 產品工藝流程設計以及工藝要點說明4. 物料衡算5. 設備選型6. 主生產車間平面布置（圖）7. 生產車間用水、汽計算8. 管路計算與設計9. 企業(yè)組織與勞動力平衡10. 倉庫計算11. 冷庫計算12. 總用水、電、汽計算13. 全廠輔助設施及公用系統(tǒng)14. 車間生產工藝流程圖15. 工廠總平面布置圖16. 經濟核算及效益分析。2.2 廠址選擇2.2.1 廠址選擇的原則在廠址選擇時，應按國家方針政策，生產條件和經濟效果等方面考慮（1）廠址選擇首先應符合國家方針政策即應設在當?shù)氐囊?guī)劃區(qū)內，以適應當?shù)亟h期規(guī)劃的統(tǒng)一布局，節(jié)約用地，盡可能利用荒山、坡地，盡量不占農用（2）廠址選擇，應以生產條件方面考慮 資源、原材料、燃料等物質條件的供應要落實可靠，廠址要靠近原料產地，原料供應地區(qū)、動力供應中心和產品銷售中心； 工程地質、水文地質、地形、氣象等自然條件要符合建廠要求，占地面積和地形符合布局和生產工藝的需要； 有利于環(huán)境保護，嚴禁在自然保護區(qū)、名勝古跡處建廠和排放大量有毒氣體，對于廢氣、廢渣、廢液有確實可行的回收方案和治理措施； 所選廠址面積的大小，應能盡量滿足生產要求，并有發(fā)展余地和留有適當?shù)目沼鄨龅?。?）廠址選擇，應從投資和經濟效果考慮 交通運輸、電力、水源等外部協(xié)作條件可靠，經濟合理，廠址供應電源充足，并盡可能接近水源，并便于污水的排放和處理 廠址最好選擇在居民區(qū)附近，這樣可以減少宿舍、商店、學校等職工的生活福利設施。2.2.2 廠址選擇的要求在嚴格遵守國家基本建設方針，服從國家工業(yè)基地統(tǒng)一布局的前提下，根據食品廠的特點，提出以下要求：（1）位置接近原料產區(qū)，并且靠近勞動力地區(qū)，遠離機場，避免地震帶、風暴帶，職工生活區(qū)靠近城區(qū)；（2）環(huán)境廠區(qū)周圍應有良好的衛(wèi)生環(huán)境，廠區(qū)附近（300米內）不得有有害氣體、放射性源、粉塵和其它擴散性氣體的污染源；（3）地質及相關自然條件要求地質條件良好，土壤有足夠的承載能力，具有1.5-2公斤/厘米2，地形平坦，坡度不超過3%，避免設在流沙、淤泥、土崩、斷層上，地下水位一般要求應高于當?shù)刈罡吆樗?.5米以上；（4）面積應能盡量滿足生產要求，并有發(fā)展余地和留有適當?shù)目沼鄨龅?；?）能源必須有可靠水、電、燃料等能源來滿足生產需要，盡量靠近電源，減少電能損耗；（6）交通運輸靠近市政公路、國道、河流、鐵路，使運輸方便，減少投資；（7）協(xié)作條件應盡可能有較好的協(xié)作條件，以便配合解決材料供應，設備維修、三廢處理、信息的收集處理等；（8）風向、朝向、景向主導風向應在工廠的上風區(qū)，鍋爐房在廠區(qū)下風區(qū)，以南北向較佳，并以公路的走向協(xié)調較好。（9）其它要求廠址的選擇應征得城建部門、衛(wèi)生防疫站、軍事單位、消防部門及其它有關部門的同意。根據以上條件與綜合考慮，擬將廠址設在廣州市郊區(qū)。全廠面積為30000。2.2.3 全廠平面布置圖 見附圖13 原輔材料及產品的標準3.1 原輔料的特性及標準3.1.1 原料乳特性及標準 牛乳為乳白色或微黃色，含有豐富的蛋白質、碳水化合物、礦物質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。原料乳應符合國家標準GB/T 6914-1986中的規(guī)定。如表3-1表所示:表3-1 原料乳的國家標準項 目指 標脂肪含量/（g/100g） 3.100 蛋白質/（g/100g） 2.950 相對密度（20/4） 1.028 酸度（以乳酸計）/% 0.162 雜質度/（mg/kg） 4.000 汞含量/（mg/kg） 0.010 三聚氰胺含量/（mg/kg） 2.500 3.1.2 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1091011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化為乳酸，并賦予乳制品以良好的風味。3.1.3 香精特性及標準香精可增加乳制品的風味、香味。香精應符合國家標準GB/T 1505-2007中的規(guī)定。如表3-2所示：3.1.4 穩(wěn)定劑特性及標準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）應符合國家標準GB 1940-2005中的規(guī)定。如表3-3所示：表3-2 香精的國家標準 項 目指 標狀 態(tài)粒度/m 2分布均勻，原液穩(wěn)定不分層砷（As）含量/（g/100g）0.0003 重金屬（以pb計）/（g/100g）0.001 細菌總數(shù)（個/mL）100.0 細菌總數(shù)（個/mL）100.0大腸菌群（個/mL）30表3-3 羧甲基纖維素鈉（CMC）國家標準 項 目 指 標2%水溶液粘度，mpas 8001200鈉含量（Na），% 6.58.5pH值 6.08.5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），%0.00023.2 產品標準3.2.1 酸乳酸乳應符合國家標準GB 19302-2010中的規(guī)定.如下所示：3.2.1.1感官指標：呈乳白色或稍帶淡黃色，具有清香純凈的乳酸味，凝塊稠密結實均勻，無氣泡，允許少量乳清析出。3.2.1.2 理化指標：見表3-43.2.1.3 細菌指標：見表3-53.2.1.4 乳酸菌數(shù)指標：乳酸菌數(shù)大于 3.2.2 乳酸菌飲料酸乳應符合國家標準GB 16321-203中的規(guī)定.如下所示：3.2.2.1 感官指標：呈均勻一致的乳白色，稍帶微黃色或相應的果類色澤?？诟屑毮?、甜度適中、酸而不澀，具有該乳酸菌飲料應有的滋味和氣味，無異味。呈乳濁狀，均勻一致不分層，允許有少量沉淀，無氣泡、無異物。3.2.2.2 理化指標：見表3-63.2.2.3 微生物指標：見表3-7表3-4理化指標 項 目指 標脂肪/（g/100g）3.1 非脂乳固體/（g/100g） 8.1 蛋白質/（g/100g） 2.9 酸度（以乳酸計）（%） 70.0 表3-5 細菌指標項目采樣方案及限量（若非指定，均已CFU/g或CFU/mL表示）檢驗方法ncmM大腸菌群5215GB 4789.3平板計數(shù)法金黃色葡萄球菌500/25g(mL)-GB 4789.10定性檢驗沙門氏菌500/25g(mL)-GB 4789.4酵母 100GB 4789.15霉菌 30 樣品的分析及處理按GB 4789.1和GB 4789.18執(zhí)行表3-6 理化指標 項 目指 標蛋白質/(g/100g)0.7 總砷(以As計)/(mg/L)0.2 鉛(Pb)/(mg/L) 0.05 銅(Cu)/(mg/L) 5.0 脲酶試驗陰性表3-7 微生物指標 項 目指 標（活菌性）乳酸菌/(cfu/mL)出廠銷售1106有活菌檢出菌落總數(shù)/(cfu/mL)-霉菌屬/(cfu/mL) 30 酵母數(shù)/(cfu/mL) 50 大腸菌群/(cfu/mL)3 致病菌不得檢出3 產品方案3.1 產品方案設計原則3.1.1 產品方案制定依據產品方案的設計必須符合設計任務書的規(guī)定與要求，在安排產品方案是，應該做到“四個滿足”和“五個平衡”；四個滿足：1.滿足主要產品產量的要求；2.滿足原料綜合利用的要求；3.滿足淡旺季生產平衡的要求；4.滿足經濟效益的要求。五個平衡:1.產品產量與原料供應量應平衡；2.生產季節(jié)性與勞動力應平衡；3.生產班次應平衡；4.設備生產能力應平衡；5.水、電、汽負荷應平衡。此外，產品方案的設計應與市場需求相結合，滿足消費者現(xiàn)在需要為主，輔以新產品的開發(fā)。3.1.2 產品方案根據以上原則及依據，設計出年產6000t乳制品乳品廠產品方案（見附頁表1）4 產品工藝流程及工藝要點4.1 攪拌型酸奶生產工藝酸乳就是乳與乳制品(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。但在最終發(fā)酵產品中必須大量存在這些微生物。4.1.1 攪拌型酸奶生產工藝原料乳的驗收凈化配料與標準化預熱均質巴氏殺菌冷卻接種發(fā)酵攪拌、冷卻灌裝、冷藏保持冷鏈貯存或銷售4.1.2 攪拌型酸奶工藝要點4.1.2.1 原料乳的驗收制造優(yōu)良品質的乳制品，必須選用質量優(yōu)良的原料乳，原料乳送到加工廠時，必須進行逐車或逐批驗收，驗收時對原料乳進行嗅覺、味覺、外觀、塵埃、溫度、酒精、酸度、比重、脂肪、蛋白質、全乳固體、細菌數(shù)等進行嚴格檢驗，必須符合下列要求：(l)采用健康母牛擠出的新鮮天然乳汁；(2)不得使用產前15日內的胎乳和產后7天內的初乳；(3)不得含有肉眼可見的機械雜質；(4)具有新鮮牛乳的滋味和氣味，不得有外來異味，如飼料味、苦味、臭味、霉味和澀味等；(5)為均勻無沉淀的流體，呈濃厚粘性者不得使用；(6)色澤為白色或稍帶黃色，不得有紅色綠色后顯著黃色；(7)酸度不超過20oT；(8)要求乳脂肪3.1%，蛋白質2.95%，非脂乳固體8.1%；(9)不得使用任何化學物質和防腐劑；(10)汞和有機氯的殘留量應符合以下標準：汞0.olm g/kg，DDT0.02mg/kg。原料乳的抗生素檢測由于乳腺炎乳中白血球含量的增加，因此對乳酸菌有不同的噬菌作用，尤其是在治療乳腺炎時使用的抗生素在乳中有一定的殘留量，實驗證明在乳中含有較低濃度的抗生素時，對發(fā)酵也會有較大影響，同時，飲用含抗生素的牛乳及乳制品對人的健康產生危害，因此建立快速安全高效抗生素檢測成為必要，表4-1是8種抗生素對發(fā)酵乳制品的影響。為準確、快速檢測抗菌素的含量，為酸乳生產提供合格原料，擬采用美國生產的sNAP抗菌素檢測儀，在10min內可以檢測原料乳中的抗菌素的含量，為生產優(yōu)質的產品打下良好的基礎。表4-1 抗菌素對乳酸發(fā)酵的抑制劑量(IU/ml)項 目指 標四環(huán)素1.0 青霉素0.01 土霉素0.4 金霉素0.1 鏈霉素1.0 枯草桿菌抗菌素0.04 紅霉素0.1 4.1.2.2 凈化 原料乳驗收后必須凈化。利用特別設計的離心機，除去牛乳中的白血球和其他肉眼可見的異物。其目的是去除乳中的機械雜質并減少微生物的數(shù)量，可以采用過濾凈化或離心凈化等。簡單的粗濾是在受乳槽上裝有過濾篩網并鋪上多層紗布進行，進一步過濾則采用雙聯(lián)過濾器，濾布應經常清洗滅菌。使用離心凈乳機可以顯著提高凈化效果，有利于提高乳制品質量。離心凈乳機還能將乳中的乳腺體細胞和某些微生物除去，凈乳機放在粗濾之后，冷卻之前。4.1.2.3 配料與標準化按照GB27461999酸牛乳標準進行標準化。按配方要求順序添加脫脂奶粉、穩(wěn)定劑（如明膠、果膠）、糖、色素等。檢查管道、閥門是否在正常位置，想配料缸加入計算好的物料，進行熱混合?；炝蠝囟葹?050，水和時間1h.混料完畢后徑直等待殺菌時間應不超過45min。脂肪含量標準化：鮮奶中脂肪含量比較高，為了避免酸奶中有脂肪析出，因此需要對鮮奶的脂肪含量進行調整，使其達到所要求的標準?？梢栽僦竞扛叩呐Ｈ橹?，加入一定體積的脫脂乳，或通過分離機，從牛乳中分離出稀奶油，然后在得到的脫脂乳中再滲入一定量稀奶油，使調制牛乳的脂肪含量達到要求。4.1.2.4 預熱預熱一方面可以殺菌，而且由于適當加熱，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?shù)酿ざ?。同時可以鈍化酶并降低均質后乳脂肪球的直徑，防止均質后的產品中脂肪上浮，增加產品的穩(wěn)定性。預熱溫度控制在6065。4.1.2.5 均質用于制作酸奶的原料乳一般都要進行均質處理。經過均質處理，乳脂肪被充分分散，酸奶不會發(fā)生脂肪上浮現(xiàn)象，酸奶的硬度和年度都有所提高。而且酸奶口感細膩，更易被消化吸收。將加熱和均質兩種方法適當結合起來，處理效果會更好。均質處理時的壓力一般為2025MPa，如壓力達不到，需返回重新處理。均質處理時的溫度一般為5575。在此溫度下，脂肪球呈液態(tài)，易被打碎。低于此溫度時，脂肪球呈固態(tài)，不易被打碎，將影響均質的效果。4.1.2.6 巴氏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，以達到改善組織，提高黏稠度和防止成品乳清西出的目的。殺菌采用較高溫度、長時間的熱處理對酸奶的產酸及凝乳狀態(tài)是有利的。殺菌溫度一般采用 9095、5min10min或 85、3min，這是處理酸奶的理想溫度，此條件下的乳清蛋白變性率可以達到85%或更高些?；?20、35s。然后冷卻。滅菌的目的有以下幾點：a.滅乳中病原菌和噬菌體；滅活乳中固有的免疫球蛋白、溶菌酶等天然抑制成分；減少其他微生物數(shù)量并鈍化脂肪酶。b.排除乳中的溶解氧，降低其氧化還原電位，且產生一些促乳酸菌生長成分(如甲酸)。c.殺菌后蛋白熱變性使乳酸菌得到更多的可利用膚和氨基酸，并形成了少量SH基化合物，促進乳酸菌生長。d.乳清蛋白變性改善了終制品的硬度和粘度，并防止乳清析出。e.滅菌后，使乳中原本存在的酶失活，使發(fā)酵過程成為單一乳酸菌的作用過程，易于控制生產。4.1.2.7 冷卻冷卻主要是為接種的需要。經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4245內。為乳酸菌提供適宜的生長溫度。因為做酸奶所用的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的最佳生長溫度為4245，溫度過高或過低都會影響乳酸菌的生長。4.1.2.8 接種發(fā)酵劑宜采用三種形式制作：(a)商業(yè)公司直投式發(fā)酵劑；(b)直投式發(fā)酵劑繼代一次用于生產；(c)采用繼代式發(fā)酵劑，即：商業(yè)發(fā)酵劑母發(fā)酵劑中間發(fā)酵劑工作發(fā)酵劑此過程必須保證在絕對安全衛(wèi)生的狀況下進行。本工廠使用直投式菌種。以接種量：2%3%向上溯帶接種的牛乳培養(yǎng)基中加入工作發(fā)酵劑。嗜熱鏈球菌和保加利亞桿菌兩者的接種比例為1：1或2：1。接種溫度：一般為43。若菌種是在冰箱或冷庫中取出的，接菌溫度應為45，以免接種后溫度下降，影響乳酸菌的生長。菌種的質量要求：乳凝固的均勻致密，輕擊器壁時，凝乳還保持原來的形狀，沒有乳清析出，沒有氣泡，有誘人的芳香酸味。 菌種在接種前，應事先在無菌條件下攪拌均勻并呈細膩狀態(tài)。接種時，要嚴格按無菌操作程序進行。接種后，要關閉接種口，攪拌，使菌體與殺菌冷卻液充分均勻混合，(攪拌510min)。接種是造成酸乳受微生物污染的主要環(huán)節(jié)之一，因此嚴格注意操作衛(wèi)生，防止細菌、酵母、霉菌、噬菌體及其他有害微生物的污染。接種時充分攪拌，使發(fā)酵劑與原料乳混合均勻。4.1.2.9 發(fā)酵這是工藝操作中最為重要的一環(huán)。(l)非操作人員禁止進人發(fā)酵車間。(2)發(fā)酵前，所有奶缸、管道、接口、奶泵等用具要清潔衛(wèi)生、無溢漏。(3)殺菌要徹底，以消滅阻礙乳酸菌發(fā)酵的物質和雜菌。(4)冷卻降溫要迅速，以免時間過長影響產品風味。(5)接種溫度要選擇所用菌種最適生長溫度并要控制在此溫度范圍內。溫度高會影響發(fā)酵奶的口味和質量，溫度會影響發(fā)酵奶的時間和速度。用定量泵將工作發(fā)酵劑打入經殺菌并冷至43的乳液中。攪拌型酸奶在發(fā)酵罐中添加工作發(fā)酵劑，工作發(fā)酵劑的添加量為3%左右，一般發(fā)酵時間為4小時左右，控制終點的酸度為700T左右。攪拌型酸奶的發(fā)酵是在發(fā)酵罐中進行的，乳酸菌繁殖將乳中的乳糖分解成乳酸使奶凝固并形成凝膠狀產品。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，并且又少量乳清析出，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。4.1.2.10 攪拌、添加果料、冷卻冷卻整個冷卻過程應分階段進行。發(fā)酵結束后快速冷卻至38，以抑制乳酸菌增殖，然后繼續(xù)冷卻至18左右，此時在不斷降溫的條件下開始攪拌，同時加入經過冷卻的果料及其它輔料，約10時進行裝罐，繼續(xù)冷卻至6左右置于冷藏柜(6)冷藏后熟，經過1224h后即為成品。在各個降溫階段必須嚴格控制好時間，因為冷卻過快或過慢對成品質量都有不良影響。冷卻過快時會使酸乳凝膠體收縮，成品風味變壞；冷卻過慢又會促使細菌增殖，導致產酸過度，有第二次發(fā)酵的危險。攪拌的目的是使果料等輔料與酸奶凝膠體混合均勻，屬于物理處理過程，但也會引起一些化學變化。因為酸奶凝膠體屬于假塑性凝膠體，劇烈的機械力或過長時間的攪拌會使酸奶硬度和粘度降低、乳清析出。若混入大量空氣還會引起相分離現(xiàn)象。因此，對于攪拌型酸奶來說，完成攪拌的最佳機械處理是最重要的。攪拌開始時宜用較慢速度，然后用較快速度，整個過程不要超過30min。攪拌效果除了受攪拌設備類型影響外，也受攪拌時間、凝膠體的酸度和溫度等因素影響。我們實驗時用手動攪拌法，發(fā)現(xiàn)凝膠體在pH4.404.60，溫度1215時攪拌效果好。工廠使用寬葉輪攪拌器，則要求轉速為1-2r/min攪拌時間為4-8min，是凝乳粒子的直徑達到0.01-0.4mm。為了提高攪拌型酸奶的穩(wěn)定性，除了使用均質技術外，優(yōu)勢還在均質處理前往原料乳中添加一定量的穩(wěn)定劑。攪拌冷卻(破乳)攪拌冷卻是為了快速抑制乳酸菌的生長，防止發(fā)酵過程中產酸過度及高溫攪拌時嚴重脫水要盡量縮減產品的冷卻時間(一般不超過1h)，以便使冷卻后成品的實際酸度盡量接近所希望的成品酸度。 4.1.2.11 灌裝和冷藏將冷卻后的酸奶在無菌室內采用相應灌裝機進行灌裝后的成品置于25冷藏12h24h，進行后熟，以產生良好的風味。一是可增加芳香物質的形成，使雙乙酰和丙二酮的含量達到最高，賦予酸奶良好的風味；二是增加酸奶的黏度，以形成更好的凝膠狀態(tài)。4.1.2.12 保持冷鏈貯存或銷售在貯存、配送和銷售過程中溫度不應超過6。4.2 活性乳酸菌飲料生產工藝乳酸菌飲料是以凝固性酸奶為基礎，將酸凝乳經過攪拌，破壞凝膠體，同時加入穩(wěn)定劑、糖、酸、水以及風味物質等經過均質加工而成的液體狀酸奶制品。該產品是具有飲料濃度而又含有較高的乳固形物及活性乳酸菌的發(fā)酵乳飲料制品。本設計中乳酸菌飲料為活性乳酸菌飲料。4.2.1 活性乳酸菌飲料工藝流程原料乳的驗收凈化配料與標準化預熱均質巴氏殺菌冷卻接種發(fā)酵攪拌、混合均勻均質速冷灌裝、冷藏保持冷鏈貯存或銷售4.2.2 活性乳酸菌飲料工藝要點4.2.2.1 原料乳的驗收制造優(yōu)良品質的乳制品，必須選用質量優(yōu)良的原料乳，原料乳送到加工廠時，必須進行逐車或逐批驗收，驗收時對原料乳進行嗅覺、味覺、外觀、塵埃、溫度、酒精、酸度、比重、脂肪、蛋白質、全乳固體、細菌數(shù)等進行嚴格檢驗，必須符合下列要求：(l)采用健康母牛擠出的新鮮天然乳汁；(2)不得使用產前15日內的胎乳和產后7天內的初乳；(3)不得含有肉眼可見的機械雜質；(4)具有新鮮牛乳的滋味和氣味，不得有外來異味，如飼料味、苦味、臭味、霉味和澀味等；(5)為均勻無沉淀的流體，呈濃厚粘性者不得使用；(6)色澤為白色或稍帶黃色，不得有紅色綠色后顯著黃色；(7)酸度不超過20oT；(8)要求乳脂肪3.1%，蛋白質2.95%，非脂乳固體8.1%；(9)不得使用任何化學物質和防腐劑；(10)汞和有機氯的殘留量應符合以下標準:汞0.olm g/kg，DDT0.02mg/kg。原料乳的抗生素檢測由于乳腺炎乳中白血球含量的增加，因此對乳酸菌有不同的噬菌作用，尤其是在治療乳腺炎時使用的抗生素在乳中有一定的殘留量，實驗證明在乳中含有較低濃度的抗生素時，對發(fā)酵也會有較大影響，同時，飲用含抗生素的牛乳及乳制品對人的健康產生危害，因此建立快速安全高效抗生素檢測成為必要，表4-1是8種抗生素對發(fā)酵乳制品的影響。為準確、快速檢測抗菌素的含量，為酸乳生產提供合格原料，擬采用美國生產的sNAP抗菌素檢測儀，在10min內可以檢測原料乳中的抗菌素的含量，為生產優(yōu)質的產品打下良好的基礎。表4-1 抗菌素對乳酸發(fā)酵的抑制劑量(IU/ml)項 目指 標四環(huán)素1.0 青霉素0.01 土霉素0.4 金霉素0.1 鏈霉素1.0 枯草桿菌抗菌素0.04 紅霉素0.1 4.2.2.2 凈化 原料乳驗收后必須凈化。利用特別設計的離心機，除去牛乳中的白血球和其他肉眼可見的異物。其目的是去除乳中的機械雜質并減少微生物的數(shù)量，可以采用過濾凈化或離心凈化等。簡單的粗濾是在受乳槽上裝有過濾篩網并鋪上多層紗布進行，進一步過濾則采用雙聯(lián)過濾器，濾布應經常清洗滅菌。使用離心凈乳機可以顯著提高凈化效果，有利于提高乳制品質量。離心凈乳機還能將乳中的乳腺體細胞和某些微生物除去，凈乳機放在粗濾之后，冷卻之前。4.2.2.3 配料與標準化按照GB27461999酸牛乳標準進行標準化。按配方要求順序添加脫脂奶粉、穩(wěn)定劑（如明膠、果膠）、糖、色素等。檢查管道、閥門是否在正常位置，想配料缸加入計算好的物料，進行熱混合?；炝蠝囟葹?050，水和時間1h.混料完畢后徑直等待殺菌時間應不超過45min。脂肪含量標準化：鮮奶中脂肪含量比較高，為了避免酸奶中有脂肪析出，因此需要對鮮奶的脂肪含量進行調整，使其達到所要求的標準?？梢栽僦竞扛叩呐Ｈ橹?，加入一定體積的脫脂乳，或通過分離機，從牛乳中分離出稀奶油，然后在得到的脫脂乳中再滲入一定量稀奶油，使調制牛乳的脂肪含量達到要求。4.1.2.4 預熱預熱一方面可以殺菌，而且由于適當加熱，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?shù)酿ざ?。同時可以鈍化酶并降低均質后乳脂肪球的直徑，防止均質后的產品中脂肪上浮，增加產品的穩(wěn)定性。預熱溫度控制在6065。4.2.2.5 均質用于制作酸奶的原料乳一般都要進行均質處理。經過均質處理，乳脂肪被充分分散，酸奶不會發(fā)生脂肪上浮現(xiàn)象，酸奶的硬度和年度都有所提高。而且酸奶口感細膩，更易被消化吸收。將加熱和均質兩種方法適當結合起來，處理效果會更好。均質處理時的壓力一般為2025MPa，如壓力達不到，需返回重新處理。均質處理時的溫度一般為5575。在此溫度下，脂肪球呈液態(tài)，易被打碎。低于此溫度時，脂肪球呈固態(tài)，不易被打碎，將影響均質的效果。4.2.2.6 巴氏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，以達到改善組織，提高黏稠度和防止成品乳清西出的目的。殺菌采用較高溫度、長時間的熱處理對酸奶的產酸及凝乳狀態(tài)是有利的。殺菌溫度一般采用 9095、5min10min或 85、3min，這是處理酸奶的理想溫度，此條件下的乳清蛋白變性率可以達到85%或更高些。或120、35s。然后冷卻。滅菌的目的有以下幾點：a.滅乳中病原菌和噬菌體；滅活乳中固有的免疫球蛋白、溶菌酶等天然抑制成分；減少其他微生物數(shù)量并鈍化脂肪酶。b.排除乳中的溶解氧，降低其氧化還原電位，且產生一些促乳酸菌生長成分(如甲酸)。c.殺菌后蛋白熱變性使乳酸菌得到更多的可利用膚和氨基酸，并形成了少量SH基化合物，促進乳酸菌生長。d.乳清蛋白變性改善了終制品的硬度和粘度，并防止乳清析出e.滅菌后，使乳中原本存在的酶失活，使發(fā)酵過程成為單一乳酸菌的作用過程，易于控制生產。4.2.2.7 冷卻冷卻主要是為接種的需要。經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4245內。為乳酸菌提供適宜的生長溫度。因為做酸奶所用的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的最佳生長溫度為4245，溫度過高或過低都會影響乳酸菌的生長。4.2.2.8 接種發(fā)酵劑宜采用三種形式制作：(a)商業(yè)公司直投式發(fā)酵劑；(b)直投式發(fā)酵劑繼代一次用于生產；(c)采用繼代式發(fā)酵劑，即：商業(yè)發(fā)酵劑母發(fā)酵劑中間發(fā)酵劑工作發(fā)酵劑此過程必須保證在絕對安全衛(wèi)生的狀況下進行。本工廠使用直投式菌種。以接種量：2%3%向上溯帶接種的牛乳培養(yǎng)基中加入工作發(fā)酵劑。嗜熱鏈球菌和保加利亞桿菌兩者的接種比例為1：1或2：1。 接種溫度：一般為43。若菌種是在冰箱或冷庫中取出的，接菌溫度應為45，以免接種后溫度下降，影響乳酸菌的生長。菌種的質量要求：乳凝固的均勻致密，輕擊器壁時，凝乳還保持原來的形狀，沒有乳清析出，沒有氣泡，有誘人的芳香酸味。 菌種在接種前，應事先在無菌條件下攪拌均勻并呈細膩狀態(tài)。接種時，要嚴格按無菌操作程序進行。接種后，要關閉接種口，攪拌，使菌體與殺菌冷卻液充分均勻混合，(攪拌510min)。接種是造成酸乳受微生物污染的主要環(huán)節(jié)之一，因此嚴格注意操作衛(wèi)生，防止細菌、酵母、霉菌、噬菌體及其他有害微生物的污染。接種時充分攪拌，使發(fā)酵劑與原料乳混合均勻。4.2.2.9 發(fā)酵這是工藝操作中最為重要的一環(huán)。(l)非操作人員禁止進人發(fā)酵車間。(2)發(fā)酵前，所有奶缸、管道、接口、奶泵等用具要清潔衛(wèi)生、無溢漏。(3)殺菌要徹底，以消滅阻礙乳酸菌發(fā)酵的物質和雜菌。(4)冷卻降溫要迅速，以免時間過長影響產品風味。(5)接種溫度要選擇所用菌種最適生長溫度并要控制在此溫度范圍內。溫度高會影響發(fā)酵奶的口味和質量，溫度會影響發(fā)酵奶的時間和速度。用定量泵將工作發(fā)酵劑打入經殺菌并冷至43的乳液中。攪拌型酸奶在發(fā)酵罐中添加工作發(fā)酵劑，工作發(fā)酵劑的添加量為3%左右，一般發(fā)酵時間為4小時左右，控制終點的酸度為700T左右。攪拌型酸奶的發(fā)酵是在發(fā)酵罐中進行的，乳酸菌繁殖將乳中的乳糖分解成乳酸使奶凝固并形成凝膠狀產品。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，并且又少量乳清析出，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。4.2.2.10 攪拌、添加果料、冷卻冷卻整個冷卻過程應分階段進行。發(fā)酵結束后快速冷卻至38，以抑制乳酸菌增殖，然后繼續(xù)冷卻至18左右，此時在不斷降溫的條件下開始攪拌，同時加入經過冷卻的果料及其它輔料，約10時進行裝罐，繼續(xù)冷卻至6左右置于冷藏柜(6)冷藏后熟，經過1224h后即為成品。在各個降溫階段必須嚴格控制好時間，因為冷卻過快或過慢對成品質量都有不良影響。冷卻過快時會使酸乳凝膠體收縮，成品風味變壞；冷卻過慢又會促使細菌增殖，導致產酸過度，有第二次發(fā)酵的危險。攪拌的目的是使果料等輔料與酸奶凝膠體混合均勻，屬于物理處理過程，但也會引起一些化學變化。因為酸奶凝膠體屬于假塑性凝膠體，劇烈的機械力或過長時間的攪拌會使酸奶硬度和粘度降低，乳清析出。若混入大量空氣還會引起相分離現(xiàn)象。因此，對于攪拌型酸奶來說，完成攪拌的最佳機械處理是最重要的。攪拌開始時宜用較慢速度，然后用較快速度，整個過程不要超過30min。攪拌效果除了受攪拌設備類型影響外，也受攪拌時間、凝膠體的酸度和溫度等因素影響。我們實驗時用手動攪拌法，發(fā)現(xiàn)凝膠體在pH4.404.60，溫度1215時攪拌效果好。工廠使用寬葉輪攪拌器，則要求轉速為1-2r/min攪拌時間為4-8min，是凝乳粒子的直徑達到0.01-0.4mm。為了提高攪拌型酸奶的穩(wěn)定性，除了使用均質技術外，優(yōu)勢還在均質處理前往原料乳中添加一定量的穩(wěn)定劑。攪拌冷卻(破乳)攪拌冷卻是為了快速抑制乳酸菌的生長，防止發(fā)酵過程中產酸過度及高溫攪拌時嚴重脫水要盡量縮減產品的冷卻時