大麦若叶酸奶的研制及工厂设计
随着生活消费水平的不断上升，乳制品逐渐受到人们的关注和青睐，而乳制品行业竞争也愈演愈烈。为了提升酸奶的加工水平，根据生产实际和设备选型，设计现代化的酸奶工厂是工厂理性发展的必然趋势。本设计主要研究的内容是产品设计及方案、工艺流程的论证、物料衡算、热量衡算及设备选型、劳动定员、总平面及主要生产车间设计、水电汽及管路的计算、污水处理和经济估算。从大麦若叶添加量、糖添加量、发酵时间等方面优化大麦若叶低聚糖酸奶的制作条件。测定不同发酵时间、大麦若叶添加量、糖添加量下酸奶的酸度和pH的变化。通过正交实验和感官评价确定了最适宜的组合，即大麦若叶添加量2%、白砂糖3g、低聚异麦芽糖11.4g、发酵时间8h。确定了10000吨的酸奶工厂生产的产品方案，生产大麦若叶酸奶和大麦若叶燕麦酸奶，根据原料特性选择合适的加工处理方案，并对酸奶生产的工艺流程进行了合理的论证，为物料衡算提供了基础。通过物料衡算确定了各原辅材料每吨的消耗量及年使用量，也为热量衡算、设备选型提供了理论依据。由于板式换热器具有传热快、效率高等特点选择其作为热交换设备。通过工艺流程、物料衡算热量衡算确定了各阶段使用的设备及其设备型号和数量，同时根据实际生产操作需要，确定车间生产人员情况。进行了水电汽估算，并据此确定管路直径。从环保的角度考量，选取了合适的污水处理方式，从而达到生产可持续的要求。最后，对整厂进行了经济估算，估算得出年净利润为3170.6万元，投资回收期约为1.2年，满足经济要求。关键词 酸奶，工厂，设计
目 录
1 引言 1
1.1 项目背景 1
1.2 立项的必要性 2
1.3 设计依据 3
1.4 设计要求 3
1.5 设计原则 3
1.6 设计范围 3
2 实验室研究 4
2.1 实验器材与原料 4
2.2 工艺流程与具体步骤 5
2.3 试验方法 6
2.4 指标分析 7
2.5 结果与讨论 9
3 产品设计、方案和生产制度 15
3.1 产品设计 15
3.2 产品方案 17
3.3 生产制度 18
4 大麦若叶酸奶生产工艺 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
8
4.1 大麦若叶酸奶生产工艺流程 18
4.2 大麦若叶酸奶生产工艺要点 19
5 物料衡算 25
5.1 牛乳标准化计算 25
5.2 产品1单位产量的原辅材料 27
6 设备计算与选型 32
6.1 选择设备的原则 32
6.2 酸奶工厂选择设备的依据 32
6.3 设备设施计算及选型 35
6.4 热量衡算及热交换设备的确定 39
6.5 奶泵和水泵的选择 44
6.6 清洗系统 45
6.7 设备清单 46
7 劳动定员 47
7.1 生产车间劳动力的计算 47
7.2 全厂其他人员定额表 49
8 车间及全厂布置 50
8.1 冷库 50
8.2 主要生产车间布置 50
8.3 全厂布置 51
9 水电汽的估算 52
9.1 用水量的估算 52
9.2 用电量的估算 53
9.3 用汽量的估算 54
10 管路设计 55
10.1 蒸汽管路 55
10.2 冰水管路直径计算 55
10.3 自来水管管路直径的计算 55
10.4 物料管径的计算 56
10.5 清洗管路直径的计算 56
11 污水处理 56
11.1 污水排放参数 56
11.2 污水处理方法 57
11.3 乳品厂污水特点 57
11.4 污水处理方案 57
12 经济分析 58
12.1 投资估算 58
12.2 产品成本计算和产品定价 59
12.3 利润分析 61
12.4经济性评价 62
致 谢 63
参考文献 64
1 引言
1.1 项目背景
1.1.1 国内酸奶发展现状
近些年，全球酸奶的增长率为23%左右，在中国更加明显，酸奶的产量逐年且大幅度增长趋势。虽然酸奶在我国整体乳制品市场中占的份额目前仅为百分之七到八，但是酸奶近几年的产销量的增长率达到了百分之四十，远超普通奶制品增长率，在乳制品中的增速最快，发展迅速。通过对2017年中国乳制品行业现状及发展趋势分析认为，随着消费升级，乳制品行业已逐渐由规模增长向品质升级转变。常温酸奶、常温乳酸菌饮料、低温酸奶、手工酸奶等产品更健康、附加价值更高，符合消费升级的方向，增速相对比较快，更加受消费者的欢迎。从消费者角度来看，收入越高，酸奶消费量越高，收入是酸奶消费的敏感性因素。也就意味着随着人们生活水平的提高，收入的进一步提高，酸奶消费也会进一步提高，而随着社会发展收入必然会提高，那么酸奶的发展依旧存在着巨大的发展空间。根据近五年的统计发现，城镇居民的年均酸奶消费量增长速度达到百分之二十三。酸奶行业的平均毛利率在百分之三十五到百分之四十之间，经营管理好的企业更是能够达到百分之四十以上，而差异化显著的酸奶毛利率更高。随着中国市场酸奶消费意识的提高，未来中国酸奶行业盈利前景看好。
1.1.2 酸奶的营养价值
牛乳经发酵后其蛋白质、矿物质、维生素含量几乎均有不同程度的提高。酸奶中含有矿物质、芳香物质、呈味物质及细胞壁外多糖等，它的营养成分相比牛乳更易消化吸收，营养配比更趋完善。由于酸奶中含有的的菌体物质和发酵产物如维生素、乳酸等，使得酸奶具有增强胃肠功能、保护肝脏和肾脏、减少肠道内产气量、防止便秘和下痢、预防心血管疾病、增强人体免疫功能等保健作用[1]。而且因为乳酸菌产生的乳糖酶可以在肠道内帮助对乳糖消化吸收，所以乳糖不耐症患者能够饮用酸奶，避免了因为不能吸收乳糖而不适的症状。
1.1.3 大麦若叶的营养价值
大麦苗是大麦生长到20至30cm之间的幼苗。大麦若叶含丰富的蛋白质（蛋白质含量为28.2%）和酶类（如蛋白酶、淀粉酶、超氧化歧化酶）、维生素（维生素C为14.9 mg/100g，维生素E为6.94 mg/100g，维生素B1、B2、B3分别为52、244、175μg/100g）、矿物质、叶绿素（叶绿素含量为0.26 μg/100g～0.43μg/100g）等营养成分[2]，具有碳水化合物含量低、脂肪含量低、维生素含量高、膳食纤维含量高、蛋白质含量高的特点。因此，大麦若叶粉具有很好的保健功能，具有降血糖、降血压、抗肿瘤、预防便秘、抗氧化抗衰老等功效[3]。大麦若叶中含有的黄酮类物质也使其营养价值进一步提高。
1.1.4 低聚糖的营养价值
功能性低聚糖，如低聚异麦芽糖、大豆低聚糖等，因具有超强的双歧杆菌增殖功能而成为一种重要的功能性食品的基料，可以作为功能性甜味剂用来替代全部或部分白砂糖，从而满足那些喜爱甜食又担心发胖的人群的需求，并可供糖尿病人和肥胖人群食用。功能性低聚糖不易被人体消化吸收，归属于水溶性非常规膳食纤维，具有膳食纤维的部分生理功能，如降低血清胆固醇等。低聚异麦芽糖又称分枝低聚糖，它是指葡萄糖以α 1,6糖苷键结合而成的，单糖数在25个不等的一类低聚糖，分子中除了α 1,6糖苷键外，还有α 1, 4及α1,3糖苷键等[4]。低聚异麦芽糖具有很多优点，能活化肠内双歧杆菌并促进其生长繁殖，不会引起牙齿龋变，有利于口腔保持卫生。而且其价格相对其他低聚糖较便宜，同时对高血糖、高血脂具有较好预防作用和缓解作用，适宜糖尿病和高血压患者或担心肥胖的患者使用。
目 录
1 引言 1
1.1 项目背景 1
1.2 立项的必要性 2
1.3 设计依据 3
1.4 设计要求 3
1.5 设计原则 3
1.6 设计范围 3
2 实验室研究 4
2.1 实验器材与原料 4
2.2 工艺流程与具体步骤 5
2.3 试验方法 6
2.4 指标分析 7
2.5 结果与讨论 9
3 产品设计、方案和生产制度 15
3.1 产品设计 15
3.2 产品方案 17
3.3 生产制度 18
4 大麦若叶酸奶生产工艺 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
8
4.1 大麦若叶酸奶生产工艺流程 18
4.2 大麦若叶酸奶生产工艺要点 19
5 物料衡算 25
5.1 牛乳标准化计算 25
5.2 产品1单位产量的原辅材料 27
6 设备计算与选型 32
6.1 选择设备的原则 32
6.2 酸奶工厂选择设备的依据 32
6.3 设备设施计算及选型 35
6.4 热量衡算及热交换设备的确定 39
6.5 奶泵和水泵的选择 44
6.6 清洗系统 45
6.7 设备清单 46
7 劳动定员 47
7.1 生产车间劳动力的计算 47
7.2 全厂其他人员定额表 49
8 车间及全厂布置 50
8.1 冷库 50
8.2 主要生产车间布置 50
8.3 全厂布置 51
9 水电汽的估算 52
9.1 用水量的估算 52
9.2 用电量的估算 53
9.3 用汽量的估算 54
10 管路设计 55
10.1 蒸汽管路 55
10.2 冰水管路直径计算 55
10.3 自来水管管路直径的计算 55
10.4 物料管径的计算 56
10.5 清洗管路直径的计算 56
11 污水处理 56
11.1 污水排放参数 56
11.2 污水处理方法 57
11.3 乳品厂污水特点 57
11.4 污水处理方案 57
12 经济分析 58
12.1 投资估算 58
12.2 产品成本计算和产品定价 59
12.3 利润分析 61
12.4经济性评价 62
致 谢 63
参考文献 64
1 引言
1.1 项目背景
1.1.1 国内酸奶发展现状
近些年，全球酸奶的增长率为23%左右，在中国更加明显，酸奶的产量逐年且大幅度增长趋势。虽然酸奶在我国整体乳制品市场中占的份额目前仅为百分之七到八，但是酸奶近几年的产销量的增长率达到了百分之四十，远超普通奶制品增长率，在乳制品中的增速最快，发展迅速。通过对2017年中国乳制品行业现状及发展趋势分析认为，随着消费升级，乳制品行业已逐渐由规模增长向品质升级转变。常温酸奶、常温乳酸菌饮料、低温酸奶、手工酸奶等产品更健康、附加价值更高，符合消费升级的方向，增速相对比较快，更加受消费者的欢迎。从消费者角度来看，收入越高，酸奶消费量越高，收入是酸奶消费的敏感性因素。也就意味着随着人们生活水平的提高，收入的进一步提高，酸奶消费也会进一步提高，而随着社会发展收入必然会提高，那么酸奶的发展依旧存在着巨大的发展空间。根据近五年的统计发现，城镇居民的年均酸奶消费量增长速度达到百分之二十三。酸奶行业的平均毛利率在百分之三十五到百分之四十之间，经营管理好的企业更是能够达到百分之四十以上，而差异化显著的酸奶毛利率更高。随着中国市场酸奶消费意识的提高，未来中国酸奶行业盈利前景看好。
1.1.2 酸奶的营养价值
牛乳经发酵后其蛋白质、矿物质、维生素含量几乎均有不同程度的提高。酸奶中含有矿物质、芳香物质、呈味物质及细胞壁外多糖等，它的营养成分相比牛乳更易消化吸收，营养配比更趋完善。由于酸奶中含有的的菌体物质和发酵产物如维生素、乳酸等，使得酸奶具有增强胃肠功能、保护肝脏和肾脏、减少肠道内产气量、防止便秘和下痢、预防心血管疾病、增强人体免疫功能等保健作用[1]。而且因为乳酸菌产生的乳糖酶可以在肠道内帮助对乳糖消化吸收，所以乳糖不耐症患者能够饮用酸奶，避免了因为不能吸收乳糖而不适的症状。
1.1.3 大麦若叶的营养价值
大麦苗是大麦生长到20至30cm之间的幼苗。大麦若叶含丰富的蛋白质（蛋白质含量为28.2%）和酶类（如蛋白酶、淀粉酶、超氧化歧化酶）、维生素（维生素C为14.9 mg/100g，维生素E为6.94 mg/100g，维生素B1、B2、B3分别为52、244、175μg/100g）、矿物质、叶绿素（叶绿素含量为0.26 μg/100g～0.43μg/100g）等营养成分[2]，具有碳水化合物含量低、脂肪含量低、维生素含量高、膳食纤维含量高、蛋白质含量高的特点。因此，大麦若叶粉具有很好的保健功能，具有降血糖、降血压、抗肿瘤、预防便秘、抗氧化抗衰老等功效[3]。大麦若叶中含有的黄酮类物质也使其营养价值进一步提高。
1.1.4 低聚糖的营养价值
功能性低聚糖，如低聚异麦芽糖、大豆低聚糖等，因具有超强的双歧杆菌增殖功能而成为一种重要的功能性食品的基料，可以作为功能性甜味剂用来替代全部或部分白砂糖，从而满足那些喜爱甜食又担心发胖的人群的需求，并可供糖尿病人和肥胖人群食用。功能性低聚糖不易被人体消化吸收，归属于水溶性非常规膳食纤维，具有膳食纤维的部分生理功能，如降低血清胆固醇等。低聚异麦芽糖又称分枝低聚糖，它是指葡萄糖以α 1,6糖苷键结合而成的，单糖数在25个不等的一类低聚糖，分子中除了α 1,6糖苷键外，还有α 1, 4及α1,3糖苷键等[4]。低聚异麦芽糖具有很多优点，能活化肠内双歧杆菌并促进其生长繁殖，不会引起牙齿龋变，有利于口腔保持卫生。而且其价格相对其他低聚糖较便宜，同时对高血糖、高血脂具有较好预防作用和缓解作用，适宜糖尿病和高血压患者或担心肥胖的患者使用。
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