年产一万吨益生菌奶茶粉工厂设计开题报告剖析

年产一万吨益生菌奶茶粉的工厂设计

1.课题的研究目的及意义

本设计以牛乳为主要原料，以益生菌和茯砖茶汤为主要辅料和营养强化剂，通过喷雾干燥加工而成的益生菌奶茶粉为产品对象，进行工厂设计。

改革开放以来，奶类生产量以每年两位数的增长幅度迅速增加，远远高于1%的同期世界平均水平。中国乳制品产量和总产值在最近的10年内增长了10倍以上，已逐渐吸引了世界的眼光，但同时，中国人均奶消费量与发达国家相比，甚至与世界平均水平相比，差距都还十分悬殊[1]。令人鼓舞的是，近两年政府出台了一系列有利于乳业持续快速发展的政策，中国乳制品行业正面临增长方式的转变，以市场化、法制化、规范化的不破坏资源生态的生产方式，从源头抓起，从整个乳业产业链抓起，以现代的营销观念，迎接新一轮高品质发展周期的到来。

纵观以往喧嚣的中国乳制品行业，其焦点一直围绕在价格战、奶源战、资本战、圈地战、广告战、口水战等方面，但2007年竞争的话题显然已转移到以产品创新、工艺创新为代表的研发大战。各个乳制品企业推出的新品无一不注重科技含量，也更加侧重功能性。中国乳业已进入了新的竞争阶段。针对国内消费观念逐渐成熟、从“有奶喝”转为“喝好奶”的需求日益强烈，竞争也上了一个新台阶，从低端的价格大战走向高端的技术、产品比拼；从原始的广告战、价格战变为对行业健康、长远发展具有促进作用的差异化竞争。

随着中国乳业的迅速发展，产品结构发生很大的变化，已成为技术装备先进、产品品种较为齐全、初具规模的现代化食品制造业，随着中国人民生活水平的逐渐提高，乳制品消费市场会不断扩大并趋于成熟，中国将成为世界上乳制品消费最大的潜在市场。

2.国内外研究现状及发展趋势

据统计，2000年奶油、脱脂粉、干酪素的耗奶量是9200万吨（脱脂粉450万吨），全脂乳粉耗奶2000万吨（产量300万吨），分别占总奶量的15%和2.4%[1]。

全脂乳粉主要用途是为鲜奶供应不足的地区和国家提供奶源，以中国、巴西、俄罗斯对全脂乳粉的需求量最大。对全脂乳粉的需求量在过去五年中平均以3.2%的速度增长，并且预计在今后几年中以2%—3%增长。

除了用于食品工业，脱脂乳粉还用作动物饲料。在欧洲，脱脂乳粉在动物饲料中的应用正越来越多的被更为便宜的乳清制品所取代。

有关资料数据显示，在国外，发酵型乳酸菌奶饮品已空前发达，日本、欧洲发酵乳酸菌奶饮料在乳制品市场比例已达到80％，北美约30％，乳酸菌产业在全球大大超过了其他乳制品的增长率。我国消费每年递增25％，专家预测，未来3－5年将是中国乳酸菌行业快速发展的“黄金时期”。

目前，国内已有大小乳粉生产厂500余家，乳粉的种类以全脂乳粉、脱脂乳粉为主。相对而言，其他配方粉的生产量和销售量相对较小。随着人们生活水平不断提高，对营养和保健方面的要求也越来越高。全球含乳酸菌、益生菌的乳制品产值已达近400亿美元，欧洲占有约50％的市场。

在中国市场上，除了专业生产此类产品的太子奶、益乐多等外，为了顺应消费趋势，并能从传统市场的大战中突围，乳品、饮料生产商纷纷将科技含量和附加值高的乳酸菌、益生菌产品纳入到自己的产品视线中。达能BE80菌、蒙牛LABS菌、伊利LGG菌、味全B－longum、光明活力e＋菌等产品相继上市。中国的乳业大战，瞄准乳酸菌这一新的产业，开辟了具较高科技含量的第二战场。

奶茶在现代人的生活中是不可缺少的营养饮品，其中，益生菌可以调整肠道菌群平衡，促进生长参与代谢，形成生物膜屏障，产生抑菌活性物质，促进免疫；茶的营养物质可以补充膳食营养，助消化、解油腻、顺肠胃，降脂、减肥、软化人体血管、预防心血管疾病，抗氧化、延缓衰老、延年益寿，抗癌、抗突变，降血压，改善糖类代谢，降血糖，防治糖尿病，杀菌、消炎，利尿解毒、降低烟酒毒害；而牛奶中富含钾，钾可使动脉血管在高压时保持稳定，减少中风风险，牛奶可助阻止人体吸收食物中有毒的金属铅和镉，牛奶中的酪氨酸能促进血清素大量增长[2]。

3.设计内容

（一）益生菌奶茶粉厂设计的现状及存在问题；

（二）乳粉厂设计的现状及存在问题；

（三）奶、益生菌和茯砖茶的特性及功能性；

（四）撰写益生菌奶茶粉厂设计说明书；

（五）益生菌奶茶粉厂的平面布局设计；

（六）益生菌奶茶粉厂的工艺流程设计及设备选型；

（七）益生菌奶茶粉厂的剖视图绘制。

4.设计方案

（一）设计依据

本次设计根据陕西科技大学生命学院教研室下达的题目技术要求结合我们

实习单位以及本地的实际情况进行设计。

本次设计过程中的主要参考资料：《乳粉》、《食品工艺学》、《食品工厂设计

与环境保护》、《乳制品加工技术》以及多种有关资料作为理论基础，并充分利用

了学校图书馆的现有资料进行设计。

（二）设计工艺流程

原料验收过滤净化冷却储乳标准化

预热杀菌浓缩喷雾干燥益生菌茶粉制作

干混筛粉包装

（三）主要技术

(1)原料乳验收和预处理：

原料乳的预处理主要包括净化、冷却、贮存三个步骤。

原料乳的净化：为了除去乳中的机械杂质，减少微生物的数量，验收后的原料乳必须立即进行净化。净化的方法有过滤净化和离心净化两种：过滤净化中压力差要控制在0.07MPa以内，压力过大会出现杂质漏过滤网的跑滤现象，滤布和滤网需要经常清洗，以防滋生微生物；离心净化是指在离心机的作用下，乳中相对密度较大的微细机械杂质、脱落的体细胞等可被除去，乳中凝固的蛋白质、白血球、红血球以及一些细菌也可被除去的过程。一般离心净乳机的离心力为6000~10000g，除菌率约为90%，故亦称为离心除菌机。相较于过滤净化，离心净化设备清洗方便，处理效果好。所以，本项目采用离心净化的方法对原料乳进行净化。

原料乳的冷却：净化后的原料乳应立即冷却到5~10℃，以抑制细菌的增长，保持乳的新鲜度。冷却宜采用板式换热器进行，冷却介质为冰水。挤出后的鲜乳中含有一种能抑制微生物生长的抗菌物质，这种物质名为乳烃素，可抑制某些链球菌增殖。但乳烃素抗菌作用时间长短与乳的贮存温度有关。

原料乳的贮存：冷却后的原料乳贮存在贮乳罐中。多使用容量为50000~100000L的大型乳仓贮乳，此种大型乳仓设在户外。原料乳贮存量至少应与工厂1d的处理量相平衡，以保证连续生产。在冷却条件下贮乳，只能抑制微生物的生命活动，而不能杀灭微生物。而且，乳温的升高会导致细菌大量繁殖。因此，贮存时间不宜超过72h。

(2)标准化：

我国牛乳标准要求乳中的脂肪含量不应低于3.2％，但由于奶牛的品种、泌乳期、季节、饲料以及喂养条件的不同，使原乳中的脂肪含量可能不符合国家标准，所以需要在加工前将它标准化。

标准化的方法：

①检测原料乳中的各项指标(特别是脂肪含量和水分含量)。

②由全脂乳粉国标规定，确定产品各项指标的具体数值。

③根据标准化原则：若脂肪含量过高，将原料乳离心分离取出一定的脂肪，再