年产60000吨酸奶厂工厂设计

20113928 张俊

1•建厂简介

(1) 产品选择

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，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 BE8 0菌、蒙 牛LABS菌、伊利LGG菌、味全B-Ion gum、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。

在调配型乳饮料市场一片大好的形势下，以太子奶为代表的乳酸菌饮料更是高 歌猛进。2006年我国乳酸菌饮料市场规模已达25亿元，年总产量突破50万吨，乳 酸菌产业规模已超过160亿元人民币。中国食品科技学会孟素荷秘书长指出，乳 酸菌产业的发展是科技在食品工业中完美体现的一个典型例证， 通过养乐多、太 子奶和丹尼斯克等众多优秀企业多年来对消费者的营养宣传与市场培育， 国内乳 酸菌产业的科技支撑体系已逐步形成。 领先企业的企业标准已大大高于国标， 也 客观上要求国标“收紧尺度” (2) •产品方案

据报道2006年初，伊利在业内率先推出的复合大果粒酸奶，销量以 280%的 速度增长，在业内独占鳌头，引导了国内酸奶市场的消费潮流， 显示出酸奶市场 强劲的增长势头。酸奶已经成为整个乳业的发展亮点，酸奶的投产也必将实现高 附加值产品和高端市场需求的完美结合。

我们厂决定主生产复合大果粒酸奶，同时也生产其他各类凝固型酸奶 • 由于厂区面积达20000，所以预计年产60000吨。

根据充分的市场调研，结合当地市场情况，酸奶包装形式主要有：即时装

(125mL)、家庭装(500mL)和经济型(300mL)三类，然后根据主销区及整 个销售情况分配各种包装形式与各种口味型酸奶的实际生产产量。 一期工程主要 以凝固型酸奶和部分品种的搅拌型酸奶产量比较大，市场份额大的品种为加工对 象，同时根据原料季节供应情况和生产能力以及市场需求， 生产少量其它部分种 类。

产品分为凝固型.搅拌型和饮用型 主要产品 1•草莓酸奶 2. 菠萝酸奶 3. 芦笋酸奶 4. 香蕉酸奶 5. 木瓜酸奶 （3）.厂址选择

西宁地理位置极其优越，各种乳业在满足当地旺盛需求的同时，还可有效辐 射周边地区。中西部作为中国经济高速发展的区域， 消费市场日益成熟，消费潜 力巨大，一直都是快速消费品行业争夺的焦点。 近几年来，随着生活水平的不断 提高，群众对高品质酸奶的需求更是呈现出了旺盛的发展态势。 会在中国乳制品产业中占据一席之地。

随着铁路、高速

公路等基础设施的建设完工，西宁对于抢占中西部市场具有重大意义，合理发展， 必

2. 工艺流程及论证

1凝固型酸奶的生产工艺 辅料（蔗糖等） 原料乳粉 f检验f 还原f 标准化f 过滤f 预热（50 °C ~60 °C ） f 均质

（15.0MPa~20.0MPa）f 接种f 杀菌（90C ~95C、5min~10min 或 118C ~120C、 3s~5s） f 冷却（43 C ~45 C） f 接种（接种量 2%~5%） f 灌装f 发酵（42C ~43C、 2.5h~4h） f 冷却 f 冷藏后熟 （2 C ~7 C ） f 成 品 。 2.搅拌型酸奶的生产工艺

原料乳粉f检验f乳粉还原（奶粉复原装置）f标准化f 鲜奶暂储f 原辅 料混配（高速搅拌缸）f料液预热（板式杀菌机）f料液均质（高压均质机）f巴氏 杀菌（管氏杀菌机）f料液保温杀菌（保温杀菌管）f料液冷却（板式热交换器）f 菌种投入（酸奶发酵罐）f保温培养（酸奶发酵罐）f发酵终止（酸奶发酵罐）f半 成品冷却f 暂存f无菌混料（半成品储罐）f 产品包装（果料）f成品冷储（浅冷 库 房 ） 工艺要点：

（1） 净乳温度65-70C，杀菌温度72-75C，均质压力＞ 100帕； （2） 杀菌温度95C，保温大于10min； （3） 培养温度42C，接种后搅拌10 min；

⑷静止培养42 C -43 C至滴定酸度80度终止发酵； （5） 冷却至 18-25C;

（6） 包装环境符合清洁作业区要求（空气落菌数＜30个/15 min大肠菌不得检出）， 包装机用热水及过氧乙酸杀菌。

注意：杀菌过程中发酵设备的管道中残留有化学物质， 微生物或发酵设备管道 中过热均会影响发酵过程的顺利进行和酸乳产品的质 量 。 3工艺论证与说明

各工艺环节对酸奶质量的影响及控制

酸奶质量上出现的问题与某些工艺环节控制不当有关。以下主要从原料乳、 杀菌和发酵等几个方面进行探讨，通过改善加工工艺条件来提高酸奶的品质。

（1）对原料乳的质量要求原料乳是生产的第一要素。只有优质的原料作保证 ， 与先进的加工工艺及设备相结合，才能确保生产出高品质的产品。生产酸奶用的 原料乳品质比一般乳制品加工的原料乳要求高，除按规定验收合格外，还必须满 足以下要求：

① 总乳固体不低于11.5%，其中非脂乳固体不低于 8.5%，否则将会影响发酵 时蛋白质的凝胶作用，直接决定酸奶的凝固状态。

② 不得使用含有抗生素或残留有等效杀菌剂的奶。一般乳牛注射抗生素后 4d 内所产的乳不得使用，因为常用的发酵剂菌种对于抗生素、残留杀菌剂以及清洗 剂非常敏感，它们将直接影响到发酵剂的活力，致使奶液不凝固或酸度低。牛奶 中抗生素

残留量越高，发酵酸度就越低，也就越不易凝结。因此，用于生产酸奶 的原料生奶要经过严格的抗生素试验和酸奶小样的发酵试验， 从而保证不合格的 生奶不进入生产流程。

③ 患有乳房炎的牛乳不得使用，否则会影响酸乳的风味和蛋白质的凝胶力。

④ 用于制作酸奶的鲜牛奶含菌数应不大于 5.0X 10个 /ml，经灭菌消毒后的细菌 总数应不大于3.0X 10个/ml。

(2) 原料乳的标准化 根据所需酸奶成品质量的要求，对乳的化学组成进行改善， 从而使可能存在的不足得以校正，保证各批次的产品质量稳定一致。一般情况下， 乳固体为12%的原料乳可以生产出品质较好的酸奶。

(3) 加糖量对酸奶质量的影响 我国生产的酸奶一般都是加糖型酸奶，原料乳 的加糖量为8%这样的酸奶比较适口。加糖的目的是将酸奶制作成一种甜中有酸、 酸中带甜的产品，以适应消费者的口味，同时还可提高酸奶的黏度，有利于酸奶 的凝固。酸奶中蔗糖的添加量一般应低于12%，蔗糖浓度过高，会对乳酸菌产生 抑制作用。 (4) 杀菌温度的控制 制作酸奶要求除达到一般的杀菌目的，为酸奶发酵剂创

造一个含菌少、有利于培养的环境条件外，同时要求使全部的乳清蛋白变性，提 高奶液中蛋白质的水合能力，以获得硬度和稳定性良好、乳清析出少的酸奶。杀 菌温度一般采用90C ~95C、5min~10min或85C、3min，这是处理酸奶的理想 温度，此条件下的乳清蛋白变性率可以达到 85%或更高些。

(5) 发酵剂菌种构成对酸奶质量的影响 保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌共存 时，利用共生作用可以使发酵产酸作用大大加快。 但由于所选择的菌株不同或混 合比例的不同，而表现出酸奶的产酸强度与酸化能力有显著的差异。 影响球菌和 杆菌比例的因素之一是培养温度，在40C培养时，球菌和杆菌的比例大约为4： 1,而在44C时约为1 : 2。因此在酸奶生产中，以 2%~3%的接种量和3h~5h的 培养时间，达到球菌与杆菌的比例为 1 : 1,此条件最适宜接种和培养，其发酵 温度为43 C。

(6) 发酵剂的添加量对酸奶质量的影响 在发酵剂菌种活力良好的情况下，通常 采用的接种量为1%~4%，最适接种量为2%。若接种量过大(如5%)，则产酸过快， 反而易造成凝乳中蛋白质脱水收缩现象，使乳清析出较多。

(7) 发酵温度与发酵时间对酸奶质量的影响 发酵温度与时间对乳酸菌的增殖 与产酸影响极为重要。生产实践表明，如果发酵时间过短，则酸奶组织柔嫩，风 味差；如果发酵时间过长，造成酸度高，乳清过量析出，风味也不佳。通常所说 的发酵温度范围是42r~45C,发酵时间为3h~5h,在实际生产中，取中间值较为 理想。 (8) 冷却速度与贮存温度对酸奶质量的影响 发酵是生产酸奶的重要工序之一， 而发酵终点的确定是其关键技术。

在生产中可以采用以下方法判定发酵终点：①每隔 0.5h进行抽样检测，通常 情况下，酸度达到70。T时，即可认为已达到了发酵终点。②严格做好生产记 录，在同等条件下参考以前的生产经验，控制发酵时间。③每隔一定的时间，由 经验丰富的人员进行抽样观察，若酸奶的流动差，有微小颗粒出现，则可判定已 到达发酵终点。

发酵结束后，将酸奶从发酵室移出，应立即进入冷库中冷却。在冷却过程中

，

必须掌握适宜的冷却速度。当冷却过快时，蛋白质肽链因收缩过快而断裂，使得酸 奶蛋白质亲水性降低，乳清析出；当冷却过慢时，也会使产品变酸。其最佳的冷却条 件是，在1h~1.5h内将酸奶的温度降到10C ~15C。

由于保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌的最低生长温度分别为 22C和20C，当温 度降至10C以下时,乳酸菌的生长活力很低；而在5C左右时，酸奶的酸度变化就 已经很微小了。冷库温度应保持在 5C以下,并尽量防止温度的波动与机械的振 动。酸奶在冷库中最好要存放 12h~48h然后再分发到各地销售，以保持酸奶凝块 的稳定性。同时，通过冷藏后熟，还会产生很多风味物质，使酸奶的口味更加丰满.

3. 物料衡算

(1).原辅料计算

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(注每月以 30 天计). 生产品种 预计月产量 预计日产量 凝固型酸奶 720吨/月 24吨/月 搅拌型酸奶 980吨/月 36吨/月 饮用型酸奶 1800吨/月 60吨/月 总计 3600吨/月 120吨/月 其中搅拌型酸奶和凝固型酸奶所需还原乳浓度相同 月产量按凝固型酸奶720吨, 搅拌型酸奶980吨，饮用型酸奶3600吨计算。 则需原料乳粉量为：

(720+980)X 10.98% + 1800X 3.66% =263.52 (吨)

含糖量按平均7.5%计，其中白砂糖与淀粉糖比以1: 3计，则每月生产所需量 有：

白砂糖 3600X 7.5%X 25%=67.5吨 淀粉糖浆 3600X 7.5% X 75%=202.7吨 所需卡拉胶3600X 0.03%=1.08吨 (2).包装材料需求量计算

另外，所需香精香料以及各类果料以实际销售及生产情况而定。 所需包装容器数量约：

凝固型酸奶杯(720X 1000000) /125=5760000个 搅拌型酸奶杯(360 X 1000000) /125=5760000个 搅拌型酸奶瓶(360 X 1000000) /300=1200000个

搅拌型酸奶经济包装(360 X 1000000) /300=1200000个 饮用型酸奶瓶(1800X 1000000) /300=6000000个。