年產(chǎn)一萬噸發(fā)酵乳品工廠設(shè)計(jì)_凝固型酸奶生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)

1、年產(chǎn)一萬噸發(fā)酵乳品工廠設(shè)計(jì)凝固型酸奶生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)張薈(天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院,天津300221摘要:本設(shè)計(jì)任務(wù)是年產(chǎn)10000t 的發(fā)酵乳品工廠的一部分凝固型酸奶生產(chǎn)車間。重點(diǎn)論述了凝固型酸奶生產(chǎn)的工藝論證和工藝流程圖。本設(shè)計(jì)采用了先進(jìn)的生產(chǎn)工藝并結(jié)合經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)原則,以旺季班產(chǎn)量為依據(jù)(最大生產(chǎn)量為6t/班次進(jìn)行設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:酸奶;凝固型酸奶;發(fā)酵菌種中圖分類號(hào):TS252.54文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1008-1267(200805-0074-03收稿日期:2008-04-15本設(shè)計(jì)主要針對(duì)凝固型酸奶生產(chǎn)車間進(jìn)行設(shè)計(jì),規(guī)定凝固型酸奶年產(chǎn)量為3000t 。以下對(duì)凝固型酸奶的生產(chǎn)工藝流程和工藝

2、管理進(jìn)行介紹。1生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)工藝流程為:原料鮮乳凈化標(biāo)準(zhǔn)化配料(蔗糖及其它原料濃縮過濾預(yù)熱、均質(zhì)、殺菌、冷卻接種(發(fā)酵劑(空瓶灌裝培養(yǎng)發(fā)酵冷卻后熟成品。2凝固型酸奶工藝管理2.1原料鮮乳鮮乳入廠驗(yàn)收時(shí),除按規(guī)定抽樣進(jìn)行密度測(cè)定和酒精試驗(yàn)外,還要求鮮奶總干物質(zhì)含量不得低于11.5%,非脂干物質(zhì)不應(yīng)低于8.5%。原料奶的酸度應(yīng)在18°T 以下。不得使用含有抗生素或殘留有效氯等殺菌劑的鮮乳。嚴(yán)禁用患乳腺炎的奶和注射過抗生素的奶,雜菌數(shù)每毫升不得高于500萬個(gè)。另外,按照我國(guó)酸奶國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB2746-1999的要求,要對(duì)原料鮮乳進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,從而保證各批產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。2.2配料使

3、用最廣泛的甜味劑是砂糖。加糖量在5.7%7.4%是較適當(dāng)?shù)?尤其是加糖量7.4%口感更好。近年來在運(yùn)動(dòng)員營(yíng)養(yǎng)酸乳中,常常加入果糖。一些天然甜味劑在乳制品中的應(yīng)用逐漸推廣,如葡糖漿、甜味菊苷、葡萄糖和阿斯巴甜等。當(dāng)不采用鮮乳作原料而采用脫脂乳制做脫脂酸奶時(shí),脫脂乳可直接進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化乳罐中進(jìn)行加糖處理。2.3濃縮濃縮可以采用減壓濃縮的方法。在標(biāo)準(zhǔn)化乳罐中配料轉(zhuǎn)入平衡罐中,用泵送入減壓濃縮罐中,進(jìn)行減壓濃縮提高固型物含量。一般將乳濃縮10%15%之后,將原料基液轉(zhuǎn)入緩沖罐中,再用泵送入過濾器中,除去種種異物。另外也可以采用添加奶粉的方法。奶粉的添加量為2%。2.4預(yù)熱、均質(zhì)、殺菌和冷卻細(xì),能夠阻止脂肪

4、顆粒上浮。然后再回到殺菌器中。對(duì)酸奶的產(chǎn)酸及凝乳狀態(tài)是有利的。均質(zhì)之后的原料基液在殺菌部和保持部加熱到9095、35min 或85、30min ,然后冷卻。最高不宜大于45,否則對(duì)產(chǎn)酸及凝乳狀態(tài)有不利影響,甚至有嚴(yán)重的乳清析出。2.5發(fā)酵劑及其鑒定發(fā)酵菌種如果是保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的混合培養(yǎng)物,可按2%3%的比例接種;如果是第22卷第5期2008年9月天津化工Tianjin Chemical Industry張薈:年產(chǎn)一萬噸發(fā)酵乳品工廠設(shè)計(jì)保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌在兩個(gè)發(fā)酵劑罐中分別培養(yǎng),可將兩種菌種按11的比例混合,仍按2%3%的比例接種。發(fā)酵菌種經(jīng)過逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng),制成工作發(fā)酵劑后按

5、產(chǎn)品要求的比例添加到乳罐中,攪拌均勻(罐內(nèi)加定量的殺菌冷卻乳。2.6接種冷卻后的原料基液通過轉(zhuǎn)換閥送入乳罐。通過計(jì)量泵將工作發(fā)酵劑連續(xù)地添加到原料基液中。接種過程中,乳罐內(nèi)始終保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。倘若制做風(fēng)味型凝固酸奶,在原料基液進(jìn)入乳罐的過程中,通過計(jì)量泵將果汁等風(fēng)味物質(zhì)連續(xù)地添加到乳罐中去。接種量可以根據(jù)乳的質(zhì)量、發(fā)酵劑的產(chǎn)酸能力、發(fā)酵時(shí)的培養(yǎng)時(shí)間和溫度以及產(chǎn)品的冷卻速度等工藝來確定。乳品工廠通常采用的接種量在1% 4%的范圍內(nèi)。接種之前,將發(fā)酵劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢?使菌體從凝乳塊中游離分散出來;同時(shí)采用無菌操作方式接種,防止微生物的污染。接種后要充分?jǐn)嚢?0min,使菌體與殺菌冷卻乳完全均勻混合。還

6、要保持乳溫,以免延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間。2.7灌裝接種后的牛乳要立即連續(xù)地灌裝,這道工藝也稱作充填。酸奶容器大體有瓷罐、玻璃瓶、塑料杯、紙制盒4類。灌裝和加蓋可采用全自動(dòng)無菌灌裝機(jī)來操作。必須對(duì)灌裝設(shè)備、灌裝容器和充填室進(jìn)行無菌控制。當(dāng)采用塑料瓶作為銷售用小容器時(shí)要進(jìn)行容器蓋的破漏情況。小容器離開灌裝機(jī)之后必須立即進(jìn)入培養(yǎng)室進(jìn)行培養(yǎng)。2.8添加果料果料酸奶調(diào)合了人們對(duì)天然純酸奶中酸度的敏感程度,越來越受消費(fèi)者的歡迎。目前在市場(chǎng)上有著許多種用于生產(chǎn)酸乳產(chǎn)品的果料,選用果料時(shí)應(yīng)著重注意干物質(zhì)含量、加入比例、pH值、果料含糖總量、質(zhì)地、果料的微生物等指標(biāo)。2.9發(fā)酵發(fā)酵是在特制的發(fā)酵室內(nèi)進(jìn)行的,是影響產(chǎn)品質(zhì)量

7、的重要工序。嗜熱鏈球菌的最適生長(zhǎng)溫度稍低于保加利亞乳桿菌的最適生長(zhǎng)溫度,發(fā)酵的培養(yǎng)溫度一般采用4142,有的采用4043,這是兩種菌最適生長(zhǎng)溫度的折衷值。在某種特殊情況下,需要在低于41或低于38的溫度下降低溫度培養(yǎng)。其目的是防止酸奶產(chǎn)酸過度;降低乳酸發(fā)酵速度;在培養(yǎng)后期可促進(jìn)風(fēng)味物質(zhì)的形成。培養(yǎng)溫度與設(shè)備性能、冷卻速度、酸奶菌的產(chǎn)酸能力、產(chǎn)香能力、增殖速度、酸奶種類度等因素有關(guān)。制作酸奶一般的培養(yǎng)時(shí)間是41423h(短時(shí)間培養(yǎng)。在特殊情況下,3037812h(長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng),目的是為了防止酸奶產(chǎn)酸過度,可是這種培養(yǎng)法常使酸奶風(fēng)味失常。培養(yǎng)時(shí)間與接種量、發(fā)酵劑活性、培養(yǎng)溫度、乳品加工時(shí)間、冷卻速度

8、、容器類型、發(fā)酵季節(jié)和氣候條件、酸奶堆的密度等多種因素有關(guān),不能把培養(yǎng)時(shí)間定為機(jī)械不變的東西。乳酸發(fā)酵過程中必須對(duì)球菌和桿菌的比例加以充分注意。在酸奶發(fā)酵過程中,兩種菌的起始比例為11或1.21為好。影響球菌和桿菌比例的因素包括兩種菌的生長(zhǎng)速度、桿菌的產(chǎn)酸能力、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時(shí)間、接種量、冷卻速度、殘留抗生素等。在終止培養(yǎng)的酸奶培養(yǎng)物中,球菌與桿菌的比例應(yīng)是1221,一般是11?？墒窃谒崮讨?對(duì)風(fēng)味要求不像天然酸奶那樣重視,對(duì)球菌與桿菌的比例也不講究。全部發(fā)酵時(shí)間一般是3h左右,長(zhǎng)者是56h,而發(fā)酵終點(diǎn)的時(shí)間范圍比較小。如果發(fā)酵終點(diǎn)確定的過早,則酸奶組織軟嫩,風(fēng)味差;過遲則酸度高,乳清析出

9、過多,風(fēng)味也差。因此,發(fā)酵終點(diǎn)的判定是制做凝固型酸奶的關(guān)鍵性技術(shù)之一。在生產(chǎn)過程中除由經(jīng)驗(yàn)豐富的專人把關(guān)外,還可采用以下方法判定發(fā)酵終點(diǎn):抽樣測(cè)定酸奶的酸度,一般酸度達(dá)到6570°T即可終止培養(yǎng);控制好酸奶進(jìn)入發(fā)酵室的時(shí)間,在同等的生產(chǎn)條件下,以上幾班發(fā)酵時(shí)間為準(zhǔn);抽樣及時(shí)觀察,打開瓶蓋,緩慢傾斜瓶身,觀察酸奶的流動(dòng)性和組織狀態(tài),如流動(dòng)性變差,且有微小顆粒出現(xiàn),可終止發(fā)酵,如尚不夠可延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)間;詳細(xì)記錄每批的發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度,便于下批發(fā)酵判定終點(diǎn)時(shí)作為參考;在生產(chǎn)過程中可每隔半小時(shí)抽查1次pH值、滴定酸度,并進(jìn)行肌酸試驗(yàn)和乙醛試驗(yàn)。第22卷第5期75常態(tài)耐燃油25/48h項(xiàng)目硬度

10、,邵氏A 扯斷強(qiáng)度,MPa 扯斷伸長(zhǎng)率,%硬度變化,邵氏A 扯斷強(qiáng)度變化,%扯斷伸長(zhǎng)率變化,%標(biāo)準(zhǔn)80±510以上250-30-40-15實(shí)測(cè)7911.9280-22-28-8根據(jù)以上性能要求(見表1,設(shè)計(jì)配方原則如下:(1硫化體系選擇:因?yàn)樵摦a(chǎn)品采用硫化罐直接蒸汽硫化,不宜采用過氧化物硫化體系,而采用低硫高促硫黃硫化體系,以提高耐熱性及低的壓縮變形。為減少噴霜,采用多種硫化促進(jìn)劑并用,一般采用TRA/M/BZ/TT ,少量硫黃。(2補(bǔ)強(qiáng)填充劑選擇:EPDM 為非晶橡膠,加入補(bǔ)強(qiáng)劑顯著提高物理機(jī)械性能。為提高擠出工藝性能,選用N550、N660及輕鈣為宜。(3增塑劑選擇:與EPDM

11、相溶性好的增塑劑,以石蠟油、環(huán)烷油較好,而石蠟油揮發(fā)較少,壓縮變形小,以石蠟油為宜。3.2燃油膠管、油冷卻膠管燃油輸送膠管,因直接與燃油接觸,必須用高丙烯腈的丁腈橡膠作內(nèi)膠。冷卻膠管是冷卻從引擎排出的油,所以要求耐礦物油,也必須選用丁腈橡膠作內(nèi)膠,而外膠多采用氯磺化聚乙烯橡膠。為滿足上述性能要求(見表2,丁腈橡膠選用JSR-220,補(bǔ)強(qiáng)劑為N990、N774并用,為提高耐熱性,可填充耐熱無機(jī)填料。硫化體系選擇有效硫化體系或過氧化物硫化體系,以提高耐熱性及低的壓縮變形,也可填充白炭黑及偶聯(lián)劑。為改善膠管的耐熱性和耐老化性,外膠采用氯磺化聚乙烯橡膠,采用氯磺化聚乙烯橡膠要解決好工藝問題,填充劑以陶

12、土、輕鈣為主,硫化體系以TRA/DM/HVA 并用,必要時(shí)加防焦劑,為便于壓出,可加入少量的高分子脂和吸濕劑。該工藝、配方生產(chǎn)的汽車用異型膠管為汽車工業(yè)配套作出了一定貢獻(xiàn),但隨著汽車工業(yè)發(fā)展,國(guó)內(nèi)對(duì)轎車需求的增加,應(yīng)進(jìn)一步對(duì)高級(jí)轎車的配套進(jìn)行開發(fā),以滿足汽車高性能的要求。表1耐冷卻液膠管性能要求耐壓性材料物理性能破裂壓力,MPa 水壓外徑變化,%負(fù)壓層間剝離常態(tài)耐老化120/70h耐臭氧168h,50phm 耐冷卻液硬度,邵氏A 扯斷強(qiáng)度,MPa 扯斷伸長(zhǎng)率,%硬度變化,邵氏A 扯斷強(qiáng)度變化,MPa 扯斷伸長(zhǎng)率變化,%硬度變化,邵氏A 扯斷強(qiáng)度變化,%扯斷伸長(zhǎng)率變化,%0.8以上15以下在-100mmHg 不變形、無異常在3kg 負(fù)荷下小于25mm70±510350±15±30-50無龜裂±10±25-40以下實(shí)測(cè)1.36不變形106911.7420+10+10-38無龜裂+7+8-20標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目表2耐油膠管性能要求2.10冷卻冷卻的目的是迅速而有效地抑制乳酸菌的生長(zhǎng),防止產(chǎn)酸過度;使酸奶逐漸凝固成白玉般的組織狀態(tài);降低和穩(wěn)定酸奶脂肪上浮和乳清析出的速度;延長(zhǎng)酸奶的保存期限。冷卻的方法大體分為直接冷卻法和預(yù)冷冷卻法兩類。冷卻工序的重點(diǎn)是輕拿輕放,防止震動(dòng)。即使完全成熟的凝固型