年产150吨豆奶粉车间设计

.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105~110℃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1:1~1:2。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60~70℃后加糖搅拌，继续加热至95℃，保持5~10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：36.6~49.9kPa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12.7~22.5MPa,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：

a×18%+b×65%=(a+b)x

a:原浆量 b：料糖液量

产品最终含糖以20%计算，则：

b×65%×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：

M1×21%×(1-0.2%)×(1-0.1%)=M3(1-0.2%)

M1×79%×(1-0.2%)×(1-0.1%)-200=M3×2%

M1×21%(1-0.2%)=M2×(1-7%)

解得M1=255.30kg/h

M2=57.54kg/h

M3=54.54kg/h

2、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=54.27×6=325.63kg/班