年产1400吨豆奶粉车间工艺流程设计

《食品工艺学》

课程工艺设计说明书

设计题目：1400T/Y豆奶粉车间工艺流程设计

姓 名 张晶晶 学 号 院 (系) 食品工程学院 专 业 食品科学与工程 指导教师 何莉萍

2015年 12 月 04 日

一、课程设计名称

任务书

年处理1400吨豆奶粉车间工艺流程设计 二、课程设计目的

培养学生综合运用所学基础理论和专业知识的能力、分析和解决食品工厂工艺设计中一般工程技术问题的能力；提高学生的绘图能力和计算机应用能力；增强和拓展学生的专业技能；通过课程工艺设计，深化学生对设计思想、设计方法、设计规范的理解，培养学生良好的学习方法，为毕业设计打下良好的基础。 三、设计要求

设计思想与方法正确；态度端正科学；能正确运用所学的理论知识；能解决实际问题，具备专业基本工程素质；具备正确获取信息和综合处理信息的能力；文字和语言表达正确、流畅；刻苦钻研、不断创新；按时按量独立完成；图文工整、规范，设计计算准确合理。整体设计方案要重点突出其先进性、科学性、合理性和实用性。

四、课程设计参数和依据 豆奶粉车间设计相关参数： [清洗]：最少三次； [脱皮]：损耗8%；

[浸泡]：采用2.2倍于大豆重量的水浸泡； [磨浆]：采用90℃热磨工艺； [渣浆分离]：豆渣中含水分60%左右；

[喷雾干燥]：进料浓度21%，热风温度160℃，出粉含水量7%左右； [包装规格]：自拟。

1.工艺流程

1.1 工艺流程图

脱皮大豆 → 清洗 → 浸泡 → 粗磨 → 精磨 → 过滤→ 煮浆 → 调配 → 均质 → 浓缩 → 喷雾干燥 → 混料 → 包装

1.2 工艺说明

此工艺流程图是用于生产豆奶粉的工艺流程图。以脱皮大豆作为原料。 原料进入清洗机清洗：最少三次。目的是除去原料中的杂质如泥块、石块等。 浸泡（长方形池）：原料经清洗后放入水池中浸泡，采用2.2倍于大豆重量的水浸泡。在50度下浸泡4小时，大豆的吸水量约为1:1。

粗磨（磨浆机）：浸泡后进入磨浆机，循环磨浆。浸泡后的大豆蛋白质呈脆性状态，在研磨时蛋白质充分破碎。磨浆后的浓度可达18%左右。

精磨（胶体磨）：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。

过滤（过滤器）：采用双联400目的机器过滤，过滤时有0.5%的损耗。 煮浆（真空瞬时杀菌及脱腥装置）：经过真空瞬时杀菌及脱腥装置加热处理后可

以除去豆奶中的豆腥味，煮浆时有1%的损耗。 调配（调配罐）：加入磷脂作为乳化剂

均质（均质机）：高压均质。常温均质，初次在10MPa下均质，二次均质在20MPa下均质。对物料进行均质，以保证豆奶口感细腻，提高产品的稳定性。 浓缩（真空浓缩机）：物料可采用自流或真空抽入浓缩机内，浓缩温度≤50℃，加料高度达到机体视镜中心为宜。

喷雾干燥（喷雾干燥塔）：喷雾干燥是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，水分在瞬间挥发除去，细小乳滴干燥成粉。工艺参数：进料进料浓度21%，热风温度160℃，出粉含水量7%左右。

混料（三相混料机）：按100g计 豆奶喷雾干燥粉：78.2g， 麦芽糊精：20g， 瓜尔豆胶：1g， 乙基麦芽酚：0.5g， 豆奶香精：0.3g

包装：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。

2.物料衡算

2.1 各项物料衡算

要求年产量：1400T/Y

生产天数：365-54（休息日+维修日+清洗日）-11（法定节假日）=300 班制：采用三班制，每班八小时。

2.1.1 包装

包装损耗为0.5%，要求成品年产量为1400T 包装需处理量：1400÷（1-0.005）=1407.05 T 每日需处理量：1407.05÷300=4.70T

2.1.2混料

调配损耗为0.5%，要求包装年处理量为1407.05T 调配需处理量：1407.05÷（1-0.005）=1414.13 T 每日需处理量：1414.13÷300=4.72T

瓜尔豆胶年需总量：1414.13×（1÷100）=14.15 T 乙基麦芽酚年需总量：1414.13×（0.5÷100）=7.08 T 豆奶香精年需总量：1414.13×（0.3÷100）=4.25T 麦芽糊精年需总量：1414.13×（20÷100）=282.83 T 豆奶喷雾干燥粉年总量：1414.13×（78.2÷100）=1105.85T

2.1.3 喷雾干燥

喷雾干燥损耗为2%，要求喷雾干燥豆奶粉进入调配年总量为1105.85T 喷雾干燥需处理量：1105.85÷（1-0.02）= 1128.42T 每日需处理量：1128.42÷300=3.77 T

2.1.4 浓缩

浓缩损耗为1%，要求进入喷雾干燥塔年总量为1128.42T 浓缩需处理量：1128.42÷（1-0.01）=1139.82 T 每日需处理量：1139.82÷300=3.80T

均质损耗为0.1%，要求进入浓缩的年总量为1139.82T 均质需处理量：1139.82÷（1-0.001）=1140.97T 每日需处理量：1140.97÷300=3.81T

2.1.6调配

调配损耗为0.1%，要求均质过程的年总量为1140.97T 调配需处理量：1140.97÷（1-0.001）=1142.12T 每日需处理量：1142.12÷300=3.81T

白砂糖年需总量：1142.12×（8÷100）=91.37 T

在初期调配时加入磷脂作为乳化剂。要求在固体调配后每100g有0.2g磷脂。 所以：混料加入磷脂年需总量：1414.13×（0.2÷100）=2.83 T 喷雾干燥加入磷脂年需总量：2.83÷（1-0.02）=2.89 T 浓缩加入磷脂年需总量：2.89÷（1-0.01）=2.92T 均质加入磷脂年需总量：2.92÷（1-0.001）=2.93 T 调配时加入的磷脂年需总量：2.93×（1-0.001）=2.94T

2.1.7 煮浆

煮浆的损耗为1%，要求进入调配的年总量为1142.12T 煮浆处理量为：1142.12÷（1-0.01）=1153.66T 每日需处理量：1153.66÷300=3.85T

2.1.8 过滤

过滤的损耗为0.5%，进入煮浆的年总量为 1153.66T 过滤需处理量：1153.66÷（1-0.005）=1159.46T 每日需处理量：1159.46÷300=3.87T

精磨损耗为0.5%，要求进入过滤的年总量为1159.46T 精磨需处理量：1159.46÷（1-0.005）=1165.29T 每日需处理量：1165.29÷300=3.89T

2.1.10 粗磨

粗磨损耗为20%，要求进入精磨年总量为1165.29T 粗磨需处理量：1165.29÷（1-0.2）=1456.62T 每日需处理量：1456.62÷300=4.86T

2.1.11 浸泡

浸泡的损耗为0.5%，要求进入粗磨的年总量为1456.62T 采用2.2倍于大豆重量的水浸泡，大豆的吸水量约为1:1 故清洗后的大豆重量为：1456.62÷2=728.31T 泡大豆的用水年总量：728.31×2.2=1602.29T 浸泡的年处理量为：1602.29+728.31=2330.60T 每日需处理量：2330.60÷300=7.77T

2.1.12 清洗

清洗的损耗为1%，进入浸泡的大豆量为728.31 T 原料脱皮大豆的年需量：728.31÷（1-0.01）=735.67T 每日需处理量：735.67÷300=2.46T

2.2 物料衡算小结

要求年产量1400T/Y

所需的各种原料量经物料衡算如下： 原料

用量（T）

脱皮大豆 水 磷脂 麦芽糊精 白砂糖 瓜尔豆胶 乙基麦芽酚 豆奶香精

735.67 1602.29 2.94 282.83 91.37 14.15 7.08 4.25

3.设备选型

3.1 设备选型依据

从物料衡算中可以得出下表的设备要求： 设备 清洗机 长方形浸泡池 磨浆机 胶体磨 单联过滤机

真空瞬时杀菌及脱腥机 调配罐 均质机 真空浓缩机 喷雾干燥塔 三相混料机 包装

每日处理量（T） 2.46 7.77 4.86 3.89 3.87 3.85 3.81 3.81 3.80 3.77 4.72 4.70

每小时处理量KG 103

一次浸泡965 203 163 162 161 159 159 159 158 197 196

3.2 设备概况 3.2.1 清洗机

产品型号 工作效率 外形尺寸 功率 每班用时

ZXJ-5大豆清洗机 4T/小时

3000*1100*1930（mm） 4.5kw 0.15H

3.2.2 浸泡池

浸泡池尺寸（L*W*H）2*1.5*0.8(m) 一班浸泡一次。 每班用时4H

3.2.3 磨浆机

产品型号 工作效率 电机 电压 外型尺寸 每班用时

JMF-180大豆磨浆机 4T/H 15kw 380V

（L*W*H）980*800*1550(mm) 0.31H

3.2.4 胶体磨

产品型号 工作效率 电机功率 电压 乳化细度

JM-140W胶体磨 4T/H 11kw 380V 2μm

每班用时 0.29H

3.2.5 单联过滤器

产品型号 过滤能力 滤网孔径 工作压力 每班用时

双联过滤器 5t/h 400目

3.2.6 真空瞬时杀菌及脱腥机

产品型号 生产能力 尺寸

SZ-5 5T/h

2500×860×3150mm

3.2.7调配罐

产品型号 生产能力 电机功率 每班用时

XNG-3000调配罐 3000L/次 2.2kw 0.25H

3.2.8 均质机

产品型号 流量 配用功率 外形尺寸 每班用时

SRH15000-40均质机 15T/H 15kw

2200*1800*1400（mm） 0.076H

3.2.9 真空浓缩机

产品型号 生产能力 电功率 浓缩温度 真空度 每班用时

FZNS-500真空浓缩机 700KG/H 4kw ≤50℃ ≥0.1MPa 1.62H

3.2.10 喷雾干燥塔

产品型号 生产能力 入口温度 出口温度 干粉回收 每班用时

LPG-2000喷雾干燥塔 2T/H

140~350℃（自控） 80~90℃ ≥95% 0.56H

3.2.11 三相混料机

产品型号 最大装料容积 最大装料重量 电机功率 外型尺寸 每班用时

LS-HM2T混料机 2000（L）

2000KG/次（15分钟） 11kw

3100*2850*3000（mm） 0.25H

3.2.12 包装机

产品型号 生产能力 外型尺寸 制袋长度 制袋宽度 每班用时

QS-250C包装机 230包/分

3920*670*1320（mm） 65~190（mm） 30~110（mm） 0.29H

一整套豆奶粉流程工艺总时间为8小时

4.总结

经过一周的努力，课程设计圆满完成。非常感谢何老师在设计期间给予我们耐心的指导。帮助我们解决了很多在设计过程中出现的问题。经过此次的豆奶粉工艺流程设计，使我学到了更多的查阅资料的方法。在独立思考和动手操作方面的能力也有了极大地提升。回顾了化工原理，CAD和食品工艺学中所学的知识，对食品加工工艺实践到具体操作中有了更清楚的了解。通过自己的设计以及对设备的选型，让我看到了很多各式各样的食品机器，有机会把学到的理论用于实际的设计。在设计的过程中需要精细到每一步才会有令人满意的结果。也让我学会了耐心，谨慎，为即将的毕业设计做了一定的铺垫。