年产一万吨益生菌奶茶粉的工厂设计 1
1绪论
1.1 国内外奶茶行业发展现状及前景
1.1.1 乳粉的种类
根据乳粉的特征，分为以下几大类：
1)全脂乳粉 仅以乳为原料，添加或不添加食品营养强化剂，经浓缩、干燥制成的蛋白质不低于非脂乳固体的34%，脂肪不低于26.0%的粉末状产品。
2)脱脂乳粉 仅以乳为原料，添加或不添加食品营养强化剂，经脱脂、浓缩、干燥制成的，蛋白质不低于非脂乳固体的34%，脂肪不低于2.0%的粉末产品。
3)调制乳粉 以乳为原料，添加或不添加食品强化剂和其他辅料，经浓缩、干燥制成的粉末状产品，或在乳粉中添加添加食品营养强化剂和其他配料而制成的粉末状产品。
4)全脂加糖乳粉 添加白砂糖，蛋白质不低于15.8%，脂肪不低于20.0%，蔗糖不超过20.0%的调制乳粉。
5)调味乳粉 对风味和某些营养成分做了调整，乳固体不低于70%，蛋白质不低于16.5%（全脂）或不低于22.0%（脱脂），脂肪不低于18.0%的调制乳粉。
6)配方乳粉 调整了乳粉的天然营养成分和含量比例，满足特定人群的营养需要，乳固体不低于65.0%的调制乳粉[1]。 1.1.2 乳粉工业的发展现状
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。
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”[2]。 1.1.3 乳粉工业存在的问题
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
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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、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[3]。
1.2 奶茶粉的组成及特性
1.2.1 牛乳的营养成分及其功能性
蛋白质的营养作用：牛乳蛋白质大致可分为酪蛋白和乳清蛋白两部分，酪蛋白牛乳蛋白总量的86%，多以酪蛋白钙形式存在。乳清蛋白包含乳白蛋白和乳球蛋白，前者占乳蛋白质总量的9%，后者占3%。
乳糖的营养作用:乳糖是机体组织和细胞的能量来源，占乳热能的25％；乳糖是机体组织、器官、肌肉、 神经的组成成分；乳糖、半乳糖参与脑组织和神经组织的构成：有利于钙、磷、锌、镁等 离子的吸收利用，减少维生素D的需要量；乳糖有益生源样作用，肠道分解缓慢，不形成高血糖；刺激肠道活性和益生菌生长。
乳脂肪的营养作用：牛乳中脂肪含量3—5％，提供人体能量；胆固醇含量低，仅为13mg／100ml，而鸡蛋含 量高达300mg／个；乳脂肪经过乳化工艺处理后可直接吸收；含人体必需脂肪酸(如亚麻酸、 亚油酸、花生四烯酸、DHA、EPA)；含卵磷脂、脑磷脂和神经鞘磷脂。有利于中老年人及婴幼儿的健康[1]。
乳制品营养丰富，物美价廉，是国防，勘探，医护，劳保，旅游等方面必须的方便食品及保健食品，对促进儿童健康成长，营养的供给和维持老年人的身体健康有着突出的作用。随着人们生活水平的提高，乳制品将日益显示出其重要的作用和意义。 1.2.2 益生菌的特性
益生菌的营养和免疫特性的应用功能分析: a）调整肠道菌群平衡
治理肠道菌群失调。菌群失调表现为一度失调、二度失调、血行感染、易位病灶这4种越来越严重的情形，根本而有效的方法，应采取微生态制剂来调整菌群平衡。
b)促进生长参与代谢
芽孢杆菌和乳酸杆菌在体内生长代谢过程中可产生多种营养物质，如活性酶、维生素、氨基酸、促生长因子等，并参与蛋白质、脂肪、维生素、微量元素在机体内的代谢。
c)形成生物膜屏障
乳酸杆菌对肠粘膜细胞有很强的粘附性，可形成一层生物保护屏障。 促进肠道原
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籍有益菌群的生长繁殖，对潜在性病原菌形成定植抵抗和竞争排斥。 芽孢杆菌迅速消耗肠内氧气，使形成的有益菌生物膜屏障更加牢固。 竞争性地排斥致病菌的着生位点，致使过路性致病菌无法定植。
d)产生抑菌活性物质
芽孢杆菌由中生芽孢形成脱落芽孢时产生大量溶菌酶，都可对大肠杆菌和沙门氏菌等致病菌直接杀伤，抗感染芽孢杆菌的溶菌酶活性明显高于普通芽孢杆菌。
嗜酸乳杆菌代谢产物中含有嗜酸乳杆菌素、亲嗜酸菌素、乳杀菌素等，对金黄色葡萄球菌、产气荚膜梭菌、大肠杆菌和沙门氏菌等均具有较强抑制作用。
e)促进免疫
明显刺激胸腺、脾脏和法氏囊等免疫器官的发育增强机体的免疫功能。 增强T淋巴细胞和B淋巴细胞对抗原刺激的反应性，即能明显增加机体的细胞免疫和体液免疫功能[4]。
1.2.3 茶的营养成分及其功能性
目前已有确凿的研究资料证明对人体健康有益的茶叶成分主要有七类： 茶多酚类：儿茶素及其他一些多酚物质；茶色素类茶黄素、茶红素、p一胡萝卜素等；茶皂素；茶多糖类；氨基酸类：茶氨酸和Y一氨基丁酸；生物碱：咖啡碱无机元素类：硒和氟。
茶的营养物质有如下功能： a)补充膳食营养
茶叶中含有较丰富的营养成分，最主要的是维生素和矿物质，另外还有蛋白质、氨基酸、糖类物质等。是人体必需矿物质和各种维生素的重要来源。
b)助消化、解油腻、顺肠胃
茶中的咖啡碱、维生素、氨基酸、磷脂等有助于人体消化和调节脂肪代谢，咖啡碱的刺激作用更能提高胃液的分泌量，从而增进食欲和帮助消化。
c)降脂、减肥、软化人体血管、预防心血管疾病
茶具有良好的降解脂肪、抗血凝、促纤维蛋白原溶解的作用，还能使血管壁松弛，增加血管有效直径，从而抑制主动脉及冠状动脉内壁粥样硬化斑块的形成，从而达到降压，软化血管，防治心血管疾病的目的。
d)抗氧化、延缓衰老、延年益寿
茶中的儿茶素、茶黄素、茶氨酸和茶多糖，尤其是含量较多的复杂类黄酮等都具有清除自由基的功能，因而茶具有抗氧化、延缓细胞衰老的作用。
e)杀菌、消炎
研究表明，茶黄素不仅是一种有效的自由基清除剂和抗氧化剂，还对肉毒芽杆菌、肠类杆菌、金黄色葡萄球菌、加膜杆菌、蜡样芽孢杆菌有明显的抗菌作用。此外，茶黄
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素对流感病毒的侵袭和轮状病毒和肠病毒的感染有一点抑制作用[5]。
基于以上的资料分析可知，益生菌速溶奶茶粉是人类的营养食物， 从目前中国的消费能力及奶牛的养殖分布来看，居民喝奶应该选择保质期长、价格相对较低的乳制品，而添加有益生菌和茶的益生菌奶茶是首选。
1.3 益生菌奶茶粉厂设计的目的与意义
牛乳是母牛乳腺分泌出来的一种白色带淡黄色、不透明、微有甜味的液体。乳的主要 成分有水分、蛋白质、脂肪、乳糖、维生素、无机盐、酶类、气体以及其他微量成分。牛 乳中各成分受乳牛品种、个体、饲养等因素的影响而有所变化，其中变化最大的是脂肪， 其次是蛋白质，乳糖与无机盐比较稳定。
目前奶类市场发达，尤其以产品创新、工艺创新为代表的品类成为追逐对象。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。由此诞生出具有保健功能的益生菌奶茶粉，它方便实惠，而且营养丰富，具备人体所需的多种营养物质。
益生菌奶茶粉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，在此次设计中，对本人各方面素质都有所提高，查找资料，整理数据，制定方案，实施计划等。
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。
1.4 益生菌奶茶粉厂的设计依据
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。
1.5 本设计拟定的工作内容
奶茶厂的工艺流程设计； 奶茶的物料衡算； 设备选型； 热量衡算； 劳动组织设计； 辅助部门设计； 公用系统设计；
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土建、防火、卫生设计； 经济技术分析。