发酵酸乳生产线设计及工艺流程介绍

发酵酸乳生产线设计及工艺流程介绍专业：食品科学与工程学号：201006064051姓名：高艺一：发酵酸奶简介：发酵酸奶是以牛乳为原料经乳酸菌 (保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌)发酵而成的产品，它起源于保加利亚，而我国晋朝就有了关于酸奶的记载。酸奶除保留牛奶的全部营养外，与鲜奶最显著的差异就在于它还含有大量的乳酸及益于人体健康的活性乳酸菌：乳酸不仅使酸奶富有醇香，清爽的酸香味，而且还使乳蛋白质更加细腻润滑，有利于人体消化吸收利用；活性乳酸菌对人体具有很多的好处，随着相关科学研究的不断深入，活性乳酸菌对于人体健康的益处被越来越多地揭示出来，如促进机体对营养成分的吸收利用、维持肠道菌群的微生态平衡、增强机体免疫功能等， 同时它们可以在消化道中吸收胆固醇，有降低胆固醇的作用，对防止老年人的动脉粥样硬化、心脑血管栓塞、高血压等疾病有较好的辅助治疗效果凝固型酸奶具有浓郁的天然发酵香气，细腻滑爽，质地稠厚、酸甜适宜、回味无穷。可有效缓解乳糖不耐症。凝固型酸奶是钙的良好天然来源，每100克凝固型酸奶含钙120毫克左右；同时含有丰富的B族维生素、胆碱等。因此具有较强的竞争优势。研制具有优良风味和营养保健作用的混合原料凝固型酸牛乳，使产品具有高品质、营养保健、食用方便的特点。选育具有优良性状，制作温和可口、有益健康的酸奶益生菌，添加四种益生菌，保加利亚乳杆菌，嗜热链球菌，嗜酸乳杆菌，乳双歧杆菌，活性益生菌能调节机体内微生态的平衡，经常食用，能够调整肠道功能、预防癌症、抗衰老，降低胆固醇水平等。采用现代工业化生产，菌种的商业化生产促进菌种的纯化，从而为产品的品质稳定奠定了基础，菌种的可传代性促进了菌种的活性，采用直投式菌种。精确的控制发酵温度，故所有产酸速率和整个发酵时间都可预知，为生产提供便利，且利于保持产品的品质稳定。酸奶发酵达到预定酸度后能迅速冷却，故酸奶质量更加稳定。就我国市场上的酸奶制品状况来看，品种繁多，既有传统的纯酸奶、调味酸奶和果料酸奶，又存在一些延伸产品，如酸奶饮料、活性乳、杀菌乳等。常温产品中，早期的酸奶市场中的主流产品“调配型酸奶饮料”和“发酵型乳酸饮料”，由于没有低温保鲜限制，得以较快速的发展，但是其营养价值低，淡出市场是大势所趋。低温产品中，活性乳酸菌饮料及纯酸奶将得到快速发展，此类产品能提供丰富的营养物质，随着我国冷链设施的不断完善和人们消费知识的日益丰富，这种纯酸奶将成为未来酸奶市场发展的主流。二：市场分析与发展：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35年将是中国乳酸菌行业快速发展的“黄金时期”。目前，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。在中国，发酵型酸奶行业成为乳酸菌应用的最大领域，目前年总产量已经突破120万吨，年产值超过60亿元。乳酸菌饮料也异军突起，年总产量突破50万吨，年总产值超过25亿元，显示出巨大的发展潜力。酸奶市场将有以下几点发展趋势：提高产品质量：近两年来，乳品行业由于质量问题而引发的事件不断发生，在一定程度上阻碍了整个行业的健康发展。为了更好的净化行业风气，重塑消费者的信心，各乳品企业必须加强行业自律，提高产品质量。降低和减少食品热量：随着消费者自我保健意识的增强和生活水平的整体提高，功能性酸奶的增长势头会越来越明显，各种添加不同功能，不同来源的营养性组分的酸奶产品必将受到消费者的青睐。方便食用：目前酸奶的消费以即时消费为主，随着酸奶消费群的年龄段向上移动，成人消费量的增加带动酸奶包装呈现成人化趋势，大容量家庭包装将得到快速发展。开发新产品：针对不同消费群体和不同地区消费者非口味的产品，即针对细分市场，适时开发新产品。可以预计，酸奶产品属性的创新将导致一个个细分市场的出现，酸奶的营销也进入“目标营销”阶段。消费者追求的不同利益会成为风味酸奶和功能型酸奶的主要细分变量，企业专注在几个细分市场建立竞争优势要比全面出击更有效，酸奶产品的开发能力将成为塑造品牌形象的强有力的支撑点。生产几乎不使用添加剂的产品。货架期长的产品：常温产品慢慢会淡出市场。近几年随着添加剂技术含量的不断提高，杀菌型乳酸菌饮料的市场正呈现多样性的变化，但调配型酸奶饮料不含乳酸菌，知识口味上富于变化，营养价值低，由于国内市场消费的不均衡以及冷链运输的欠缺，因此其市场仍然非常广阔。大力发展低温保鲜产品：酸奶产品中低温保鲜产品包括活性乳酸菌饮料和纯酸奶两种。它们都含有活性乳酸菌、营养价值高、需要低温保鲜。这些种类的酸奶能提供维生素和热量以及其他营养物质，是儿童和青少年防止贫血不可缺少的食品，除此之外还能调节机体内微生物的平衡，经常使用，能调整肠道功能、预防癌症、美容，被专家誉为“21世纪的食品”，是一种“功能独特的营养品”。三：生产线的设计（1） 设计基本要求：首先保证产品质量符合国家标准，尽量采用成熟的，先进的技术和设备，尽量减少三废的排放，有完善的三废治理措施，做好回收和综合利用，确保生产安全，保证人身和设备安全。尽量采用机械化和自动化，实现稳产高产。原料分离提纯发酵糖化（2） 设计的步骤：以方框图的形式表达原料变成产品的路线，设备计算及选型，确定设备生产能力数量及选型参数，修改流程图，绘制工艺流程图。精制（3）包装（4） 原料选取：鲜牛奶或者脱脂奶粉，乳酸菌（保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌），白砂糖。（5） 工艺参数的确定：对生产过程中将影响产品质量的因素进行危害分析，从而确定原料乳的验收和标准化；杀菌条件； 均质条件；加糖量；发酵剂质量和活力；接 种量；发酵温度与时问；冷却速度；贮存温度为酸奶生产的关键控制点，从而分析其与酸奶产品质量的关系，确定最佳工艺参数。查阅资料得知参数基本如下；（一）全脂乳固体含量为 125时，酸奶凝乳时问最短；全脂乳固体含量为 12时，酸奶质量最好。（二）原料乳经9095杀菌十分钟的到原乳的细菌总数已经控制到很低的范围200cfu/ml达到了国家标准可也进行生产。（三）把保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌混合菌的比例为1：1时，发酵剂的活力达到最佳效 。（四）3%的乳酸菌接种量得到酸乳最好。（五）发酵最佳温度为43最佳时间是4.5h(六）选择在大口容器中冷清（环境无菌）（6） 工艺流程图。（7） 各个流程严格按照工艺参数控制。五：工艺介绍。（1） 具体工艺流程（分搅拌型和凝固型）（2） 仪器设备，电热恒温培养箱，电炉，巴氏杀菌机，水浴锅，均质机，板式冷却器，发酵罐，灌装机等。（3） 工艺操作及步要点。1.鲜乳处理，脱脂乳，砂糖溶解进行过滤如需要加入添加剂，必要时预先加热溶解后加入混合料中，预热，均质。均质前应先将混合料预热50到60，均质压力为9.8224.5Mpa.混合料的杀菌采用90,5分钟。2.还原乳预处理：水粉混合水温保持在40，该温度下脱脂乳粉的溶解度最佳。将乳粉按100g/500ml睡得比例混合，保持温度30分钟。添加无水黄油：将无水黄油在热水浴中保温，使其溶化，并加入到储罐中，后用泵经经计量器加入混合器中，搅拌是乳脂在脱脂乳中分散开。混合物预处理：将糖，稳定剂等按比例容入上述混合液中，预热到60后，于1520Mpa压力下均质。混合物杀菌：9095 3到5分钟。接种，灌装：将杀菌后的混合料冷却于4245后，添加2%5%的传代式发酵剂或10%左右直投式发酵剂。接种后搅拌五分钟，是发酵剂均匀分布于混合液中，即可开始灌装。灌装时间必须有严格要求，即整个流程不能超过1.5h防止出现牛乳凝固导致乳清析出。发酵与冷却：灌装，封盖后迅速放入发酵室，于43下发酵2.54小时至凝固状态可停止发酵。有以下标准可判断，PH低于4.6或者表面出现少量水痕。冷却：达到发酵终点时应立即将酸奶放入25的冷库中，以迅速抑制乳酸菌的生长，降低酶的活性，防止酸度过大。酸奶必须在25条件下存放12h以上，以促进芳香物质的产生，同时增加酸奶制品的粘稠度。搅拌：（用于搅拌型和饮用型酸奶生产）且在破坏热凝聚的凝胶结构和乳清结构中必不可少。搅拌应该缓慢2到4转每分钟，搅拌510min.均质：其作用是将大的脂肪球破碎成小的脂肪球。使脂肪球表面积增大，这样可也包裹住各种蛋白质，形成脂肪蛋白复合物，防止脂肪上浮，使脂肪微粒化，获得柔和适合的口感。包转与贮存。酸奶应在210下贮存。四：设备选取及介绍。（一） ：杀菌，巴氏灭菌。机械主要参数：1.灭菌时间1040min2.蒸汽压力14kg3.冷却方式常温或者强制冰水。4.网带宽度5001500mm 5.耗气量0.51.0m/h 6.灭菌温度6595可调。7.功率常温冷却3kw冰水冷却22kw 8.电源380v/50HZ原理图：（二） ：均质机。选择EBR液压升降型高剪切乳化机 型号功率KW处理量L转速rpmH(mm)A(mm)B(mm)C(mm)EBR-3737500-300015001215260180390优点：易勒机电液压升降型乳化机品种齐全，满足用户不同的生产需求；易勒机电液压升降型乳化机外观精美，操作方便，升降灵活；液压升降型特别适用于大功率高剪切乳化，升降平稳，结构牢固，使用寿用长。（三）：板式冷却器：选择BR型板式冷却器型号：BRO.5系类参数 1.换热面积55 2.板片数149 3.Lmm(641) 4.Dmm(1061) 5.A1mm(841)重量：855kg优点：BR型板式冷却器采用先进的人字形不锈钢换热板片，具有换热效率高、耐腐蚀、重量轻、易修易拆、便于增减换热面积、冷热介质不易混合及介质残留少、不易结垢等特点，是一种较理想的换热冷却设备。缺点：占地面积大。原理图：六：工艺总结：根据实际情况年生产量以及市场需求，可做调整，所选机械应该适合实际生产需求，整个工艺设计也需要一定的灵活性。为平衡每月生产的产量，避免出现部分月停产，部分月加工任务过于繁重，结合主要加工酸奶的品种成熟时间情况，初步安排产品生产方案如下：（注：工作日取280天，余下85天为节假日和设备检修日）七：参考文献1.金世琳乳与乳产品生产轻工业出版社，1987 2.曾寿瀛.现代乳与乳制品加工技术中国农业出版社，2003 3.谢继志，范立冬液态乳制品科学与技术中国轻工业出版社。 4.黄伟坤食品检验与分析中国轻工出版社，1997 5.谢继志，葛庆丰影响酸奶的因素及其质量控制中国乳品工业 2001 6.郭清泉，张兰威，王艳梅酸奶发酵机理及后发酵控制措施中国乳品工业，2001