年產550噸豆奶粉工廠設計說明書[共14頁]

1、年產550噸豆奶粉工廠設計說明書第一章 總論第一節(jié) 概述豆奶粉是一種新型固體飲料，它綜合了大豆和牛奶的營養(yǎng)成份，具有口感細膩，香味濃郁，營養(yǎng)豐富，攜帶方便等特點。在諸多豆制品中，豆奶粉以其眾多優(yōu)點受到人們青睞。豆奶粉主要有以下營養(yǎng)價值。 一、從營養(yǎng)價值上看，大豆蛋白質含量高，含有人體所必需的八種氨基酸，比較接近世界衛(wèi)生組織新擬定的營養(yǎng)模式，其中賴氨酸含量高于谷物，是植物性食物中最合理、最接近人體所需比例的。另外，牛奶蛋氨酸含量較高，可以補充大豆蛋白質中蛋氨酸的含量，動、植物蛋白的互補，使氨基酸的配比更合理，更利于人體消化吸收。二、豆奶粉中的脂肪主要是植物脂肪，不飽和脂肪酸含量較高，并含有人體所

2、必需脂肪酸亞油酸，膽固醇含量低，可以預防動脈硬化。 三、豆奶粉是經過超微粉碎工藝加工而成的，不除豆渣，大豆子葉全部被利用，膳食纖維的含量比同類產品高，有潤腸通便的作用，可以預防直腸癌。 四、豆奶粉中含有多種礦物質和維生素。 五、豆奶粉中含有大豆低聚糖。大豆低聚糖對腸道內的雙歧桿菌等益生菌有增殖作用，可以提高人體免疫力，延緩衰老。 六、豆奶粉中含有大豆異黃酮。大豆異黃酮是植物雌激素，長期食用可以預防乳腺癌、前列腺癌和骨質疏松，減輕或避免更年期綜合癥。 七、豆奶粉中含有大豆卵磷脂，可以抗衰老，健腦。第二節(jié) 設計依據本設計參考了食品工廠設計與環(huán)境保護、大豆制品加工技術、食品工廠機械與設備、化工原理上

3、下冊、食品工廠設計綜合實訓等。根據以上設計任務，查閱有關資料、文獻，搜集必要的技術資料，工藝參數與數據，進行生產方法的選擇，工藝流程與工藝條件的確定與物料衡算和包裝材料計算。第三節(jié) 設計目的和意義本設計是將我們學到的知識應用到實踐中來。在完成這個設計的過程中，一方面鞏固學到的知識，另一方面通過查閱，整理資料增加我們的認識和科研技能，同時，進一步熟悉工廠的生產實際，培養(yǎng)我們理論聯系實際的能力，鍛煉了我們解決問題的能力。豆奶是以豆類為主要原料制成的。目前，市場上出售的豆奶，品種多，價格適宜，食用方便，因而很受消費者歡迎。據分析，豆奶含有豐富的營養(yǎng)成分，特別是含有豐富的蛋白質以及較多的微量元素鎂，此

4、外，還含有維生素Bl、B2等，確是一種較好的營養(yǎng)食品。豆奶還被西方營養(yǎng)學家稱作“健腦”食品，因為豆奶中所含的大豆磷脂可以激活腦細胞，提高老年人的記憶力與注意力。大豆食品是深受消費者歡迎的保健食品，隨著經濟的增長，人們對豆奶粉的消費會越來越大。所以也看到了豆奶粉的發(fā)展前景。這時候建立一豆奶粉工廠的話，產品的廣闊市場為工廠的生存和發(fā)展提供了良好的保證。第二章 工藝流程第一節(jié) 工藝流程的確定近年來我國非常重視大豆蛋白飲料的研究，對于大豆食品中不良風味已了解到其產生的原因，并進一步找出了防止的方法，取得了進步。想要改善豆奶的風味，關鍵要做到兩個方面：其一是鈍化或抑制脂肪氧化酶活性，防止產生豆腥味；二是

5、采用脫臭的方法除去豆奶中固有的不良氣味，兩者相輔相成，才能生產處優(yōu)質的產品。綜合考慮以上因素，確定以下工藝流程：原料大豆 精選除雜 脫皮分離 浸泡 失活軟化 循環(huán)磨漿 離心分離 調配 殺菌脫腥 均質 噴霧干燥 流化床處理 包裝成品原料大豆精選除雜脫皮分離失活軟化浸泡循環(huán)磨漿噴霧干燥均質溶糖過濾流化床處理包裝成品調配殺菌脫腥離心分離第二節(jié) 工藝論證一、原料精選除雜 大豆表面上有很多的塵土和微生物附著，浸泡前應充分地進行清洗，至少清洗三遍。二、脫皮在脫皮工序進行的同時還除去皮和胚芽等，以保證產品質量，避免浸泡過程中污水處理問題。為了保證脫皮效果，要嚴格控制大豆水分含量，資料表明，水分達10%時，可

6、保證脫皮率在90%以上。因本設計是擬不出渣的工藝，所以要嚴格控制水分。當水分超標時，大豆應在干燥機中通入105110的熱空氣干燥。脫皮直接用脫皮機，重量損耗8%左右。三、浸泡為了軟化大豆組織細胞，降低磨漿時的能耗與磨損，提高膠體分散程度與懸浮性，增加吸收率，以增強均質效果。采用2.2倍于大豆重量的水，在50下浸泡4小時，大豆吸水量約為1：11：2。浸泡時要加入0.5%碳酸氫鈉溶液，可以加速胰蛋白酶抑制物的鈍化。四、失活軟化將大豆放在失活器內，在85的失活水中（3%的碳酸氫鈉溶液）持續(xù)10min。該步驟的目的是使脂肪氧化酶失活，控制大豆青臭口味的產生，并使大豆得到軟化，以利于破碎。五、循環(huán)磨漿循

7、環(huán)磨漿可省去分離豆渣和濃縮工序，節(jié)省投資。本工藝采用90左右的熱磨，可鈍化產生豆腥味的脂肪氧化酶，另外，本工序可以節(jié)省用水，磨漿后濃度可達18%左右。為保證最終產品的質量，經三道循環(huán)磨漿后采用膠體磨，使細度達2微米左右，利于均質和噴霧干燥。其中，循環(huán)磨漿前的預熱，用自制的夾層鍋，溫度為90。六、渣漿分離漿體經分離將漿液和豆渣分開。這步操作對蛋白質和固形物回收影響很大。豆渣中含水分應在60%左右，含水過多則蛋白質回收率降低。以熱漿進行分離，可降低漿體粘度，有助于分離。離心分離操作，可用籃式離心機分批進行，大量生產用連續(xù)式離心機完成，可使?jié){液和豆渣分別連續(xù)排出。七、配料調配溶糖溫度過高或時間過長，

8、將導致焦糖化反應。本工藝采用在溶糖鍋中加入一定量的水，加熱至60-70后加糖攪拌，繼續(xù)加熱至約95，保持5-10 分鐘，然后降溫至70左右，使溶化的糖濃度為65%。融化后的糖采用雙聯過濾機進行過濾，以保證糖的純度和質量。本設計采用熱溶法，其相對于冷溶法的優(yōu)點有：能殺死糖內的細菌，分離掉糖內凝固的雜質，溶解速度快，短期內能產生大量溶糖。缺點:容易發(fā)生焦糖化反應。糖漿濃度的測定：比重計，糖度表。八、殺菌脫腥本設計采用微波技術對大豆干燥和脫腥，將傳統(tǒng)的濕法生產工藝改為干法生產工藝，該工藝將大豆經分揀機分選后，置入微波場中，使大豆自身溫度上升，達到脫凈豆腥和殺菌的效果。該工藝流程有以下特點：生產周期短

9、、設備投資少、大豆利用率高、脫腥、能源消耗低、自動化程度高、生產成本低。九、均質均值可改善豆奶口感和穩(wěn)定性，是生產優(yōu)質豆奶不可缺少的設備。均質機的原理是在高壓下將豆奶經均質閥的狹縫壓出，而將脂肪球等粒子打碎，是豆奶乳濁液穩(wěn)定，具有奶狀的粘度，易于消化。 豆奶均質的效果有下列三個因素決定：均質壓力，壓力越高效果越好，但受設備性能限制。均質溫度，溫度高均質效果好。均質次數：增加均質次數也可提高均質效果。豆奶生產中通常用130-230公斤/厘米2 在90攝氏度下均質一次，可獲良好效果。從豆奶生產工藝流程的安排上，均質機可放在殺菌脫腥之前，也可放在殺菌脫腥之后，各有利弊。放在殺菌脫腥之前，效果較差，但

10、設備費用低，若放在殺菌脫腥之后則情況相反。十、噴霧干燥噴霧干燥是乳粉制造過程中的重要環(huán)節(jié)，直接影響產品質量，原理是利用機械力量，通過霧化系統(tǒng)將乳液在干燥室內噴成極細小的霧狀乳滴，以增大表面積，加速水分蒸發(fā)。霧狀乳滴與瞬時鼓入的熱空氣接觸，水分在瞬間揮發(fā)除去，細小乳滴干燥成粉。噴霧干燥霧化方法有壓力噴霧和離心噴霧，通過比較，本工藝采用離心噴霧干燥系統(tǒng)。工藝參數：進料濃度21% ，熱風溫度160，出粉含水量 7%左右，水分蒸發(fā)量500Kg水蒸氣/hr。十一、流化床干燥流化床處理可以使細粉顆粒增大、均勻，利于產品的溶解性，同時起冷卻作用，有利于連續(xù)化自動生產。12、 包裝豆奶很易變質，除了以散裝供應

11、外，均需以一定包裝形式供應消費者。豆奶的包裝可分裝于玻璃瓶、塑料瓶或復合蒸煮袋中，采用哪一種包裝是生產廠一個重大的問題，決定成品保藏期，也影響質量增加成本，在建廠時應進行考慮，做出決策。紙盒無菌包裝近年來發(fā)展很快，目前日本有70%以上的豆奶是用紙盒包裝，可顯著提高產品質量，在常溫下貨架期可達半年以上。包裝材料輕巧，一次性消費無需回收，這對運輸、銷售和消費均帶來方便。無菌包裝是瑞典利樂公司的專利，該公司規(guī)定必須使用它的包裝材料，因此材料要長期進口，包裝費高，在我國目前條件下，要普遍應用還不具備條件。第三章 物料衡算第一節(jié) 產品方案和班產量的確定本設計為年產550噸豆奶粉車間設計，每年工作日按28

12、0天計，采用每天兩班制，每班8小時。1、 根據年產量，生產能力為5501000/（28016）= 122.77 kg/h2、成品含水分2%，故豆奶粉中干物質重量為122.77(1-2%)= 120.31kg/h調制后均質前的豆?jié){中干物質重（含豆，糖，全脂奶粉）120.31/（10.4%）（10.1%）（10.2%）（10.3%） = 121.52kg/h其中，包裝損失0.4% ，流化床處理損失0.1% ，噴霧干燥損失0.2% ，殺菌、均質損失0.3% 。3、配方配料用量kg備注原漿49.24濃度為15.8 %蔗糖11.25以60% 糖液加入全脂奶粉2.01直接加入漿中豆?jié){中固形物含量為49.2

13、415.8%121.52/(49.2415.8%+11.25+2.01)=44.93kg/h4 、一般大豆的豆奶粉的得率為0.650.70，按得率0.67設計，則大豆的處理量44.93/0.67= 67.06kg/h第二節(jié) 物料衡算和包裝材料計算每小時處理67.06kg大豆：1、大豆清雜去重2%，再經脫皮去重8%后重量為 67.06（12%）（18%）=60.46 kg/h 選用原料大豆的含水率為12%，則大豆中固形物含量為 60.46（112%）= 53.20kg/h 2、浸泡后大豆的重量為原來的1.82.4倍，以2.18倍計算 60.462.18 = 131.80 kg/h3、總豆水比為1

14、：4，即循環(huán)磨漿時加入的水量為實際處理大豆的2.9倍 磨漿時需加入的水量為 60.462.9=175.33 kg/h 循環(huán)磨漿損耗以0.4% 計，故磨漿后總漿重量為 （131.80175.33）（10.4%）= 305.90kg/h4、離心分離去渣：豆渣中含水率要求在85% 以下，控制豆渣的含水率為60% ， 分離后豆?jié){中固形物含量按15.8% 計。 設豆?jié){中固形物為x kg/h，則豆渣中固形物為（53.20x）kg/h （53.20x）/（160%）x/15.8% = 305.90kg/h 解得x=45.15，即分離后豆?jié){中固形物為45.15 kg/h 豆渣中固形物含量為53.20-45.1

15、5= 8.05kg/h 豆渣中含水60%,故水的量為：8.0560%/40%=12.08kg/h 分離出的豆?jié){量 305.908.0512.08 = 285.77kg/h5、 調制前，添加蔗糖45.1511.25/（49.2415.8%）= 65.29kg/h 全脂奶粉量45.152.01/（49.2415.8%）= 11.66kg/h 則豆?jié){中干物質含量45.1565.2911.66= 122.10kg/h 蔗糖溶液（60%）帶入的水量65.29（40/60）= 43.53kg/h 調制好的豆?jié){量（含豆固形物，糖，全脂奶粉） 285.7765.2911.6643.53 = 406.25kg/

16、h 濃度為(45.1565.29+11.66)/402.02100% =30.07%6、 噴霧干燥前，豆?jié){經殺菌，均質損耗0.3% 故豆?jié){量為406.25（10.3%）=405.03kg/h 豆固形物含量 45.15（10.3%）= 45.01kg/h 蔗糖65.29（10.3%）= 65.09kg/h 全脂奶粉11.66（10.3%）= 11.63kg/h7、 噴霧干燥后，豆?jié){損失0.2% ，成為含水8% 的豆奶粉 豆固形物45.01（10.2%）= 44.92 kg/h 蔗糖65.09（10.2%）= 64.96kg/h 全脂奶粉11.63（10.2%）= 11.61kg/h 固形物總計

17、44.9264.9611.61= 121.49kg/h 噴霧干燥后豆奶粉重量 121.49/（17%）= 130.63 kg/h 蒸發(fā)水量 405.03（10.2%）130.63 = 273.60 kg/h8、流化床處理后豆奶粉含水2% ，損失以0.1%計 豆固形物44.92（10.1%）= 44.88kg/h 蔗糖 64.96（10.1%）=64.90kg/h 全脂奶粉 11.61（10.1%）= 11.60kg/h 固形物總計 44.8864.9011.60= 121.38kg/h 豆奶粉成品重量 121.38/（12%）= 123.86kg/h 蒸發(fā)水量130.63（10.1%）123.

18、86 = 6.64kg/h9、包裝損失0.4% ，則包裝后成品的重量為 123.86（10.4%）= 123.36kg/h10、全年實際生產豆奶粉 123.3616280/1000 =552.65t 要求成品年產量550t ,誤差 552.65550 = -2.65t物料衡算表名稱數量kg/h備注原料量67.06大豆含水10%精選脫皮后重量60.46精選脫皮去重2% ，8%浸泡后豆重131.80浸泡增重2.18倍磨漿后豆?jié){量305.90總豆水比1：4離心分離出豆?jié){量285.77豆渣中含水60%調制加糖量65.29以60% 糖液加入加全脂奶粉量11.66直接加入漿中噴霧干燥前豆?jié){量405.03蒸

19、發(fā)水量273.60Kg/h噴霧干燥出粉量130.63噴霧干燥損失0.2% 流化床出粉量123.86流化損失0.2% 包裝后質量123.36包裝損失0.4%年產量552.65誤差2.65t包裝材料的清算：用半透明小塑料袋包裝豆奶粉，每小袋45g，每20袋包裝成一大袋，每25大袋裝入一紙箱。需小塑料袋：123.36/0.045=2742個/h需大塑料袋：123.36/（0.04520）=137個/h需紙箱：137/25=6個/h第四章 設備選型一、斗式提升機斗式提升機的主要優(yōu)點是占地面積小，可把物料提升到較高的位置（3050 米），生產范圍較大（3160米3/小時），其缺點是過載較敏感，必須均勻地

20、供料。本設計采用垂直式斗式提升機。張家港市力源輸送機械有限公司型號 TH315 生產能力 35 m3/h 最大提升高度 40m二、電磁振動篩江陰市勝靈機械制造有限公司 ZS-515型電磁振動篩 過篩數目 3000次/分生產能力 12-200kg/h功率消耗 0.75kw凈重 180kg外形尺寸 7107101290 mm3、 脫皮機 煙臺茂源食品機械制造有限公司大豆干法脫皮機 型號 GTJ-D300大豆干法脫皮機 功率 1.5kw 產量 250-300kg/h 外形尺寸m4、 浸泡缸 北京洛克有限公司西南分公司 型號 PDC-200-4 產能 800kg/h 外形尺寸

21、 1800*600*1700mm五、砂輪磨大豆浸泡后物料量136.71 kg/h，磨時加水183.28 kg/h，根據此處理能力，選用3臺M-400型砂輪磨組成三道循環(huán)磨漿機（與膠體磨）。砂輪磨生產能力大，耗電少，操作調節(jié)方便，對提高產品質量有明顯效果。處理能力 400kg/h動力消耗 7.5KW外形尺寸1000800600 mm 六、膠體磨型號 JMS-130 3臺物料加工細度 2-50m生產能力 0.5-3噸/小時 電機功率 11kw 電機轉速 2930 r/min 轉子直徑 130mm 設備重 400 kg外形尺寸 9904401100 mm7、 離心分離機 合肥天工科技開發(fā)有限公司型號

22、 SS1200生產能力 320kg/h直徑 1200mm高度 500mm轉速 900 r/min工作容積 250L分離因數 500電機功率 12kw整機重量 1800kg外形尺寸 370016001000mm八、電加熱調配罐 杭州科豪機械有限公司容量 500L 物料加熱溫度：350；物料加熱時間：20min90min 攪拌轉速：15120r/min 尺寸 180014502000 mm九、雙聯過濾器型號 ZRP-4 尺寸 972320880 mm凈重 128kg過濾面積 0.3 m2 十、閃蒸脫腥設備靖江艾莉特食品機械廠真空瞬時殺菌及脫腥裝置（成套）型號RJCG01A超高溫殺菌脫腥生產能力 2

23、T/h 尺寸 300023003200 mm十一、均質機型號 HOMG-Q500-P60工作量 500L/h最大壓力 60Mpa額定壓力 50Mpa外形尺寸 12008001200mm十二、噴霧干燥機 根據物料衡算計算中數據可知 噴霧干燥需要蒸發(fā)水分273.60kg/h。 常州市一新干燥設備有限公司型號LPG-300設計進風溫度 350排風溫度 90-110水分蒸發(fā)量 300kg/h霧化器直徑 150mm霧化器轉速 18000 r/min霧化器功率 8.5kw外型尺寸 8000750012000mm十三、流化床采用ZLG系列振動流化床干燥機，將從噴霧干燥塔出來的高溫速溶豆奶粉迅速冷卻。該機使用

24、時需要配上振動輸粉機，空氣過濾器、冷卻器、旋風分離器等附屬設備。根據物料衡算，流化床處理時蒸發(fā)水分6.58kg/h。 江陰市金發(fā)干燥設備有限公司型號 ZLG30.30功率 0.82kw進風 70-140水分蒸發(fā)能力 20-35kg/h出風 40-70g/h流化面積 0.9 m2尺寸 30003001350mm總質量 1250kg14、 包裝機 型號 HD-45A粉劑自動包裝機包裝速度 40-60袋/min制袋尺寸 長40-140 寬40-100計量方法 螺桿式功率 1.2kw重量 215kg外形尺寸 780*680*1600mm型號 DZ-500/2SP(B)真空包裝機真空室最低壓強 =1.3

25、332kPa真空室尺寸 560*440*50mm熱封條尺寸 500*12mm外形尺寸 1230*622*900mm重量 170kg十五、封箱機 上海星旭自動化設備有限公司 產品型號：FX-03 輸送速度：020m/min 適用紙箱：L200-500W150-500H150-500mm 供給電源：220/380V 50-60Hz 耗用功能：1.5kw 封箱速度：15-20箱/min 適用膠帶：W48mm/60mm/72mm（擇一選用） 機器尺寸：L1700W880H1450mm 機器重量：280kg16、 捆扎機 杭州永創(chuàng)智能設備股份有限公司 MH-101A 全自動捆扎機 適合常規(guī)物體捆包 電源

26、，功率:380V,50Hz,750W,5A 打包速度:2.5秒/道 臺面高度:750mm 框架尺寸:W(1070)xH(668)mm外部W(800)xH(600)mm定制 捆扎形式:平行1多道，方式有點動、手動、連打、球開關、腳踏開關 適用包帶:厚（0.551.2）mm*寬（915）mm 電器配置:LG“PLC”控制，法國“TE”，日本”O(jiān)MRON“，”ZIK“電器 機器重量:240kg（毛重）/200kg（凈重）十七、泵 上海帕特泵業(yè)制造有限公司 選用不銹鋼衛(wèi)生泵9臺 流量 3t/h 外形450240330mm 揚程 18 m水柱設備重量 31kg電機功率 0.75kw轉速 2850 r/min 車間設備一覽表序號設備名稱生產能力規(guī)格型號外形尺寸mm臺數1斗式提升機35 m3/h