年产四千吨冰淇淋生产工艺.doc

食品机械与设备课程设计 食品机械与设备 课程设计 设计题目:年产4千吨冰淇淋的 生产工艺 姓名： 杨 灵 学号： 090604019 院系： 生 工 院 专业： 食品科学与工程 目录摘要 3关键词 3第一章 前言 31.1冰淇淋的背景 31.2我国冰淇淋的生产现状 31.3冰淇淋的生产的目的和意义 4第二章 冰淇淋的生产工艺 42.1原料辅料质量要求 42.2产品方案的确定 52.3产品生产工艺 52.4关键工艺 6第三章 相关技术指标与基础数据 83.1产品感官指标 93.2理化指标 93.3物料衡算 10结论 18参考文献 19 年产四万吨冰淇淋生产工艺 设备选型与设计 生工09级4班 杨 灵摘要：本设计主要是进行年产四万吨冰淇淋的生产工艺的相关设备选用饮用水、牛奶、奶粉、奶油为主要原料，加入适量食品添加剂，经混合、灭菌、均质、老化、凝冻、硬化等工艺而制成的体积膨胀的冷冻食品。

针对四万吨冰淇淋项目的需要，进行了产品方案及工艺、设备选型与设计、物料衡算最后总结冰淇淋生产工艺的结果，并给予建议关键词：冰淇淋 生产工艺 工艺设计 第一章 前言 1.1冰淇淋的背景 冰淇淋是一种冷冻乳制品，属于固体冷冻食品类，多年来，它以其轻滑而细腻的组织、紧密而柔软的形体、醇厚而持久的风味、以及营养丰富、冷凉甜美等特点，深受广大消费者的喜欢我国行业标准（SB/T1006-92）中将冰淇淋定义如下：冰淇淋是以饮用水、乳品（乳蛋白的含量为原料的2%以上）、蛋品、甜味料、香味料、食用油脂等为主要原料,加入适量的香料、稳定剂、着色剂、乳化剂等食品添加剂，经混合、灭菌、均质、老化、凝冻等工艺或再经成形、硬化等工艺制成的体积膨胀的冷冻饮品1.2我国冰淇淋的生产现状 我国从90年代以来，被誉为"冷饮之王"的冰淇淋生产每年以约10％的速度在递增冷饮市场在10年内产量增长了12倍，品种从几十种增加到3000多种2002年行业产量达到150万吨左右，总量已位居世界第三位，全国大、中、小冷冻饮品厂近3万家 广东、北京、上海是冰淇淋销量最集中的三大区，约占全国总量的25％左右与国外相比，目前我国冰淇淋的加工现状可归纳为一下：1.2.1我国冰淇淋的人均占有量较低世界上冰淇淋产量最大的国家是美国，年产量逾800万t，人均占有量逾40kg,日本位居第二，我国总产量占世界第三，这几年年产逾100万t，但人均占有量仅为0.9kg，与发达国家相距甚远。

从这一点看，我国冰淇淋的生产有相当广阔的前景1.2.2我国冰淇淋以中低档为主尽管在一些大城市有一些有一些高档的冰淇淋销售，但大都是外资独资或合资企业生产的产品1.2.3我国冰淇淋生产的自动化程度较低尽管近几年我过冰淇淋生产设备有了很大的进步，但这些设备的自动化程度还较低，主要体现冰淇淋的膨胀率的自动控制、凝冻出口温度的自控及包装的自动化等方面1.3冰淇淋的生产的目的和意义冰淇淋是一种含有优质蛋白质及高糖高脂的食品，另外还含有氨基酸及钙、磷、钾、钠、氯、硫、铁等，具有调节生理机能、保持渗透压和酸碱度的功能资料显示，按照国际和国家产品标准，一般奶油冰淇淋，其营养成分为牛奶的２·８—３倍，在人体内的消化率可达９５％以上，高于肉类、脂肪类的消化率1.3.1扩大消费对象范围出售冰淇淋的种类繁多、档次齐全，吸引了众多消费者，生产出不同的品种、花色、风味、口感、包装使冰淇淋的消费发生了很大变化1.3.2消费的季节性差异逐渐消失 以往国内冰淇淋的生产一般都集中在炎热的夏季，消费者也习惯于在夏季购买以求降温解暑，现在冬季里吃冷食，已成为一部分诚实消费者的时尚和爱好，它不再是夏季的专利产品1.3.3冰淇淋消费的目的将不只是消暑降温以往一般消费者食用冰淇淋只是消暑降温，现在人们更加重视食品的营养作用。

随着新品种、新工艺的开发与研究，出现了在原有原料的基础上，加入富含维生素C的果料、蔬菜的冰淇淋，还可以加入各种中草药材抽提液制成具有保健功能的枸杞冰淇淋、强化微量元素的Ca、Fe、Zn的强化冰淇淋等在加上冰淇淋本身含有蛋白质、脂肪、糖类等营养成分，使消费者更看重的是营养价值第二章 冰淇淋的生产工艺2.1原料辅料质量要求芒果浓缩汁：糖度 BRIX 20±0.5 色泽：浅黄色总酸：（克g/升L）≤0.55菌群总数：（个/毫升）≤100大肠杆菌：（个/100毫升）≤3白砂糖：应符合GB 317-1998标准生活饮用水：应符合GB 5749-1985标准全脂奶粉：应符合GB 5410-1999标准食用色素、增稠剂、香精等其他辅料：应符合GB/T 10791的规定2.2产品方案的确定对冰淇淋生产中的主要品种:紫雪糕、筒砧、塑杯、中砧进行统计调查如下表1表1冰淇淋产品特点比较 产品项目紫雪糕塑杯中砧定员（人）定额（公斤）附加价值率157000.74712150.431215660.35销售特点风味独特，销路广，四季都宜销售销路好，食用时举止雅观经济实惠，销路好生产方式特点人工操作，手工包装，劳动程度较筒砧小，管理方便，利润高，劳动生产率偏低机械灌装，半机械化生产，劳动生产率高，管理方便机械灌装，半机械化生产，劳动生产率一般，管理较方便从表1数据可知紫雪糕附加价值率最高,综合劳动力和利润考虑,选择紫雪糕和塑杯两条生产线既能满足年产,又能获得较高的经济效益。

2.3产品生产工艺2.3.1冰淇淋加工工艺及其流程图工艺流程图见附图12.4关键工艺 2.4.1原料乳的验收 生产冰淇淋的原料乳，除理化制表符合国家标准外，更重要的是尽可能降低 原料乳中细菌总数，确保细菌总数在20个/ml 以下2.4.2混合配料 在配料缸中将预热至 40℃—50℃的原料乳中加入与5—10倍白糖混合的稳定剂，还有奶粉，奶油和蛋制品等其他原料，充分搅拌溶解均匀2.4.3杀菌 混合料的杀菌有三种方法，低温长时杀菌（65℃-70℃/30min），巴氏杀菌 （75℃-78℃/15min），超高温瞬时杀菌（132℃/2s）目前，现代化冰淇淋生产 采用超高温瞬时杀菌，因为这种方法使经过 132℃的超高温灭菌机的牛奶马上进 入片式交换器中与通入0℃左右的冰水进行热交换，温差交换大这可以使料液 营养成分损失降至最低并杀死耐高温的病菌同时提高了生产效率，关键是保 证产品质量2.4.4均质 均质目的在于将脂肪球细化为1微米左右，以防止乳层的形成，使各成分完全混合，以改善冰淇淋组织，缩短成熟时间，节省稳定剂，有效预防在冰冻过程中形成的奶油颗粒等一般由高压均质泵来完成当混合料通过均质机时，由于阀座和阀芯间的缝隙甚小，较大的粒子的脂肪球被挤压、碰撞、剪切或由于高压 空穴作用而魏丽华，使两种液相均匀混合达到易碎和均质的目的。

混合料中，绝 大多数的脂肪球直径在4-5微米，通过均质处理后其直径一般达到1-2微米，脂 肪球破裂成更多的细小、均匀一致的微脂肪球，避免乳酪粗粒产生，减少冰结晶，为混合原料获得均匀一致的乳浊液创造条件同时，在均质作用下，酪蛋白胶粒 与钙及磷的结合强化，使混合原料的水合作用增强在均质工艺工程中，控制混合原料的温度和均质压力是很重要的它们对混合原料的老化凝冻和产品形体有密切关系，在较低温度下（40℃-50℃）均质，料液黏度大，均质效果不良，若在较高温度下（大于80℃），则会使脂肪聚集， 膨胀率降低；均质压力过低，乳化效果不佳，影响制品质地与形体，均质压力过高，使混合料黏度过大，搅拌时空气不易混入，影响成品柔软感，均质工序中适宜温度为63℃-70℃，均质压力为 1470 N/cm -1960 N/cm 2.4.5冷却与老化所谓冷却与老化，是指将均质后的料液迅速冷却至2-4℃，保温一定时间，进行物理成熟过程，目的在于使蛋白质、脂肪的凝结物和稳定剂等物料充分地溶胀、水化、提过粘度，改善冰淇淋的组织状态老化成熟是时间的二元函数，且老化温度有一定的定义域，一般在0-3℃，在老化过程中，温度与时间对应关系列于下表：表2 温度时间对应关系 老化过程中温度与时间的对应关系表 5-6℃ 2-4℃ 0-1℃ 14h 12h 10h 冷却温度老化时间-6℃或 0℃ 无良好效果由表2可以看出，在老化温度定义域内，冷却温度过低，老化时间可短些，反之，则长些。

另外，老化的持续时间与混合原料的组成成分有关，干物质越多，粘度就越高，老化所需时间越短随着科学技术的发展，乳化剂、稳定剂的改善省略了老化工序对制品质量影响也不大，但是，一般至少需2h,如有可能，以成熟4h为好因为脂肪的固化，蛋白质和稳定剂完全水合，总需要有一定的时间只有这样才能生产出形体、组织都良好的冰淇淋2.4.6凝冻 冷冻机是冰淇淋制造工艺过程中最重要的设备，具有使空气均匀混入冰淇淋中，使之柔软、味觉良好，以及使混合料冷冻结晶微细均匀的作用工业用冷冻机有 间歇式、连续式两种，以冰淇淋的状态直至从冷冻机取出的时间划分，间歇式为 6-10min，连续式为 20-40s冷冻的时间越短，形成的冰结晶越微细凝冻的目的是使混合料更加均匀，冰淇淋组织更加细腻，得到合适的膨胀率，使冰淇淋稳定性提高，，并可以加速硬化成型进程第三章 相关技术指标与基础数据3.1产品感官指标3.2理化指标3.3物料衡算3.3.1生产制度根据地区的气候条件和市场需求的情况，对冰淇淋厂的生产制度做如下安排：旺季时间安排：4月中旬到10月中旬一共214天，有214/7=31个星期，每星期放一天假，五一、端午节、中秋节各放一天假，国庆节放3天假，则还有177天工作日，每天生产两班。

其余时间安排：11月至次年的2月，为销售淡季，有120/7=17个星期，每个星期放一天假，春节放假10天，则还有93天工作日，每天生产一班全年共有班次：177×2+93=447班 年产量：447×10=4470吨3月份为设备维修月 产品生产表产品名称1月份2月份3月份4月份5月份6月份7月份8月份9月份10月份11月份12月份淡季旺季3.3.2配方 冰淇淋配方（制造1000Kg冰淇淋）全脂奶粉（Kg）白砂糖（Kg）全蛋粉（Kg）淀粉（Kg）明胶（Kg）羧甲基纤维素钠（Kg）柠檬酸（Kg）稀奶油（Kg）饮用水（Kg）10015032041130511。