.目录第一章 总论第一节 概述第二节 设计依据第三节 涉及范围第四节 本设计的特点及评论第二章 工艺论证 第一节 工艺流程的确定 第二节 工艺论证一 原料清杂精选二 脱皮三 浸泡四 循环磨浆五 配料调配六 杀菌脱腥七 均质八 喷雾干燥九 流化床干燥十 储粉和宝装第三章 物料衡算第一节 产品方案及班量的确定第二节 物料衡算结果第三节 包装材料的计算第四章 物料衡算结束语参考资料 第一章 总论第一节 概述 的发展和人民生活水平的提高，人们对科学膳食及合理营养的要求越来越高，尤其是对高蛋白、低脂肪、营养价值高且利于人体消化吸收、食用可口而又携带方便的食品越发青睐。豆奶粉便是其中最受瞩目的一个。近年来，我国豆奶粉生产技术日趋完善，主要因为豆奶粉具有以下优点大豆营养丰富，蛋白质含量约35%40%，接近动物蛋白质；脂肪含量约15%20%，不饱和脂肪酸占含量70%以上，其中人体唯一必须的脂肪酸亚油酸含量50%。大豆不含胆固醇，具有降低血液胆固醇和血脂、抑制脂肪血管壁沉积的功能。大豆富含卵磷脂，约占豆油的1.8%2.3%，具有健脑作用。此外还含有大豆异黄酮，具有抗氧化、降低胆固醇、预防骨质疏松症、改善妇女更年期综合症、预防心血管疾病等功能。此外，豆奶粉是经过超微粉碎工艺加工而成的，不含豆渣，大豆子叶全部被利用，膳食纤维的含量比同类产品高，具有润肠通便的作用，可预防直肠癌。豆奶粉被营养学家誉为“绿色牛奶”，受到人们的普遍喜爱，已经成为消费者生活中不可或缺的饮品第二节 设计依据本设计的工艺流程及主要设备选型，参考食品工厂设计与环境保护、江南大学图书馆有关书籍，以及食品学院资料室的相关资料，在食品学院各位老师的指导下，进行了一些工艺改进第三节 涉及范围本设计主要包括物料衡算、设备计算及选型、生产工艺流程图、车间平面布置图以及生产成本的简单估算等第四节 本设计特点及评价一、 采用国内先进技术，并在此基础上进行了一些改进：1、 采用循环磨浆法，提高磨浆后豆浆浓度，省去浓缩工艺，均质后直接喷雾干燥，可节约用水量，节省浓缩费用，提高经济效益。2、 采用接近全豆乳粉工艺，降低成本，提高效益。3、 采用空气振动流化床及细粉回塔附聚工艺，增大出粉粒度，改善速溶性。4、 为改善豆乳粉功能性，增添有机钙以及热稳定性维生素A和D等。二、 采用先进的超高温瞬时杀菌法，及蒸汽直接加热，闪蒸脱腥法，以确保成品质量三、 采用50温水泡豆，以缩短泡豆时间，采用热水四、 采用CIP清洗系统，节省人力物力，保证卫生条件第二章 工艺论证第一节 工艺流程的确定 生产的基本工艺过程是大豆经过浸泡、磨浆、调配杀菌、均质、喷雾干燥等工序制得，工艺流程的具体选择应结合实际情况，从产品品质方面进行考虑，如产品的速溶性、保质期、功能性等，选用尽量完善的工艺流程生产出高质量的豆奶粉。结合国外以往生产豆奶粉的实践经验，在豆奶粉的生产过程中应该注意以下几个关键问题：1、 要纯化脂肪酶，2、 钝化脂肪酶抑制物，增加蛋白质的溶解性。胰蛋白酶抑制素耐热性强，在100时处理20分钟才能使其丧失90%以上的活性。3、 增加产品的速溶性、溶解性是热门技术，直接影响产品的感官指标。4、 增加豆奶粉的功能性质，如补钙或添加双歧杆菌等。综合考虑以上因素，确定一下工艺流程：原料大豆精选去杂脱皮浸泡磨浆离心分离溶糖过滤调制杀菌脱腥均质（浓缩）喷雾干燥流化床处理包装第二节 工艺论证一、 原料清杂精选该工序的目的是除去大豆中的杂质，保证产品质量。至少洗三次，采用机械精选，可加快速度，节省劳动力二、 脱皮 在去皮工序进行的同时还除去皮和胚芽等，以保证产品质量，避免浸泡过程中污水处理问题。为了保证脱皮效果，要严格控制大豆水分含量。资料表明，水分达10%时，可保证脱皮率在90%以上。因本工艺是拟不出渣的工艺，所以要严格控制水分。当水分超标时，大豆应在干燥机中通入105110的热空气干燥。脱皮直接用脱皮机，重量损耗8%左右。 三 浸泡 为了软化大豆组织细胞，降低磨浆时的能耗与磨损，提高胶体分散程度与悬浮性，增加吸收率，以增强均质效果，提高交替分散程度与悬浮性，增加吸收率，以增强均质效果。采用2.2倍重于大豆重量的水，在50下浸泡4小时，大豆吸水量约为1:11:2。浸泡时要加入0.5%碳酸氢钠溶液，可以加速胰蛋白酶抑制物的钝化。 四 循环磨浆 循环磨浆可省去分离豆渣和浓缩工序，节省投资。本工艺采用90左右热磨，可钝化产生豆腥味的脂肪氧化酶。另外，本工序可以节省用水，磨浆后浓度可达18%左右。为保证最终产品的质量，经三道循环磨浆后采用胶体磨，使细度达2微米左右，利于均质和喷雾干燥。其中循环磨浆前的预热，用自制的夹层锅，温度为90。 五 配料调配 溶糖温度过高或时间过长，将导致焦糖化反应。本工艺采用在溶糖锅中加入一定量的水，加热至6070后加糖搅拌，继续加热至95，保持510分钟，然后降温至70左右，使溶化的糖浓度为65%。溶化后的糖采用双联过滤机进行过滤，以保证糖的纯度和质量。 本设计采用热熔法，相对于冷溶法，其优点是：能杀死糖内细菌，分离掉糖内凝固的杂质，溶解速度快，短期内能产生大量糖。缺点：容易发生焦糖化反应。六 杀菌脱腥 本设计采用直接蒸汽加热的超高温瞬时杀菌技术，并用闪蒸法进行脱腥。其优点在于：1 热敏性原料对超高温瞬时杀菌仍可保持最高限度的稳定，杀菌效果好。2 杀菌后闪蒸，既可除去加热蒸汽带入的水分，又可除去腥味成分（易挥发物质随水分逸出）。3 由于料液流速较快且温度较高，可不必考虑传热效果及结垢问题。4 闪蒸脱腥，即在高温杀菌后，将豆乳喷入真空罐，急剧降温到80左右，同时具体设计采用500kPa蒸汽、140下杀菌。脱腥控制条件：36.649.9kPa真空度，防止气泡冲出。七 均质 均质是将大豆的脂肪球打碎，使体系分布均匀。其原理是使豆浆在高压下通过均质阀夹缝，将脂肪球粒打碎。此工序可改善产品口感，增强体制稳定性，提高产品质量。均质受压力、温度及均质次数的影响，一般随其增加而效果提高。本设计将均质安排在杀菌脱腥和调制配料后进行，可使均质与喷雾工序连续作业，防止存料过多；也使喷雾前体系分布更均匀，提高喷雾产品质量。 本设计均质温度为90，防止料液被蒸汽过分稀释，并提高无菌操作条件，均质压力在12.722.5MPa,均质一次可达到要求。 八 喷雾干燥 喷雾干燥是乳粉制造过程中的重要环节，直接影响产品质量。原理是利用机械力量，通过雾化系统将乳液在干燥室内喷成绩效的武装乳滴，以增大表面积，加速水分蒸发。雾状乳滴与瞬时鼓入的热空气接触，水分在瞬间会发除去，细小乳滴干燥成粉。喷雾干燥雾化方法有压力喷雾和离心喷雾。通过比较，本工艺采用离心喷雾干燥系统。工艺参数：进料浓度21%，热风温度160，出粉含水量7%左右，水分蒸发量500kg水蒸气/h。九 流化床干燥流化床处理可以使细粉颗粒增大、均匀，利于产品的溶解性。同时起冷却作用，有利于连续化自动生产。十 储粉和包装豆奶粉经过一定时间存放，可以提高表面密度。由辅料器送到粉仓，粉仓用紧密阀出粉，将粉送入包装间。采用聚乙烯塑料袋。充氮包装，小袋装入纸箱，运到成品库存放。第三章 物料衡算第一节 产品方案及班产量的确定 年产150吨的豆奶粉车间设计，每年工作日按250天记，采用每天两班制，每班8个小时。其中1小时为上班前准备时间，另1小时为清洗时间。故每班实际操作时间为6小时，物料衡算以每班6小时为基准。1、 设计要求，蒸发水量以2000kg/h计算（喷雾干燥蒸发水量），由于产品最终含水量不超过3%，所以选最终含水量2%计算。喷雾干燥选用离心干燥，假设其进料浓度为x，循环磨浆浓度为18%，则：a18%+b65%=(a+b)xa:原浆量 b：料糖液量产品最终含糖以20%计算，则：b65%100%/(ax+bx)=20%联立以上两式解方程得：a=14.44b x=21.04%可以取进料浓度为21%取M1-进喷雾塔料液量，M2-出喷雾塔料液量，M3-出流化床产品量各工序损失按如下计算：喷雾干燥0.2% 流化床0.1%根据物料平衡得：M121%(1-0.2%)(1-0.1%)=M3(1-0.2%)M179%(1-0.2%)(1-0.1%)-200=M32%M121%(1-0.2%)=M2(1-7%)解得M1=255.30kg/hM2=57.54kg/hM3=54.54kg/h2、 流化床出来的产品进行包装，包装损失为0.5%，则：每小时产量M=M3(1-0.5%)=54.27kg/h班产量：M班=54.276=325.63kg/班日产量：M日=325.632=651.26kg/日3、 杀菌脱腥，调配配料，均质损失0.3%，调配原豆浆浓度以18%计算，假如浓度为65%的糖浆，调配后，均质前料液量：255.30/(1-0.3%)=256.07kg/h调配加入汤量：54.5420%=10.91kg/h 设x为磨浆后产量，得： 18x+10.91=256.0321% x=238.15kg/h 故磨浆后浆量不少于238.15kg/h才能保证加糖量不大于20% 其中干物质：238.150.18=42.87kg/h 水分：238.15-42.87=195.28kg/h 4、循环磨浆（三道磨） 磨浆过程中损耗以0.3%计算，则： 磨浆干物质量：42.87/（1-1.3%）=43.00kg/h磨前含水量：195.28/（1-0.3%）=195.87kg/h磨前总量：42.87+195.28=238.15kg/h设干豆含水量10%，浸泡加水量为干豆重2.2倍 磨前干豆重：43.00/(1-10%)=47.78kg/h 磨时加水量：238.15-47.78-2.247.78=85.25kg/h 85.25/47.78=1.8倍 所以总豆水比为1：（1.8+2.2）=1:4总用水量：47.782.2+85.25=190.37kg/h原豆料量：47.78/（1-8%）/(1-3%)=53.54kg/h每班原料量：53.546=321.25kw/班每日原料量：321.252=642.49kg/d=0.64吨5、 验证计算以每天0.64吨原料豆计算，则有640/（62）=53.33kg/h 53.33/（1-8%）（1-3%）=47.59kg/h豆水比1:4，用水量为47.594=190.38kg/h 磨后豆浆量：（190.38+47.59）（1-0.3%）=237.25kg/h干豆含水量为10%，所以 磨后干物质量：47.59（1-10%）（01-0.3%）=42.70kg/h