一、 課題意義及培養(yǎng)目標(biāo)

　　1、 課題意義 益生菌，又稱為益生素、促生素、活性菌、微生態(tài)制劑，是指那些具有維持人體內(nèi)菌群平衡，對(duì)人體健康產(chǎn)生有益作用的活菌制品或含有菌體組分及代謝產(chǎn)物的死菌制品。我國(guó)公布了10種可用于保健食品的益生菌，即兩歧雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌、長(zhǎng)雙歧桿菌、短雙歧桿菌、青春雙歧桿菌、德氏乳桿菌保加利亞亞種、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌干酪亞種、嗜熱鏈球菌、羅伊氏乳桿菌。 益生菌具備營(yíng)養(yǎng)特性和免疫特性等功能。

　　(1)營(yíng)養(yǎng)特性 益生菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中能夠產(chǎn)生很高的維生素和各種氨基酸，為生物腸道提供維生素營(yíng)養(yǎng)、蛋白質(zhì)及核酸。益生菌在其生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中能夠產(chǎn)生乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性脂肪酸，這些酸類能夠降低動(dòng)物腸道的pH值，提高鈣、磷、鐵的利用率，并促進(jìn)鐵和維生素D的吸收；腸道pH值的降低可有效抑制有害菌的生長(zhǎng)。益生菌對(duì)生物本身具有產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的特性，也能通過(guò)對(duì)生物消化道菌群和消化酶的影響提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的消化吸收。

　　(2)增加生物機(jī)體免疫功能 益生菌和腸道正常菌群共同對(duì)外襲菌、病原菌具有定植抵抗作用，即通過(guò)生物拮抗和免疫作用而使病原菌難以在生物腸道內(nèi)定植和繁殖。益生菌和腸道原籍菌群本身具有較強(qiáng)的抗感染作用。

　　(3)抗感染作用 使用益生菌可使動(dòng)物腸道黏膜底層細(xì)胞增加，出現(xiàn)淋巴細(xì)胞、組織細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和漿細(xì)胞浸潤(rùn)，細(xì)胞吞噬功能增強(qiáng)，機(jī)體免疫特別是局部免疫功能提高，分泌型IgA的分泌增加，從而抵御感染。

　　本設(shè)計(jì)采用噴霧干燥法制備益生菌粉劑。噴霧干燥法是以單一工序?qū)⑷芤�、乳液、懸浮液或漿狀物加工成粉狀干燥制品的一種干燥法。將被干燥的液體經(jīng)霧化器作用，噴成非常細(xì)微的霧滴，并依靠干燥介質(zhì)（熱空氣、冷空氣、煙道氣或惰性氣體）與霧滴均勻混合，進(jìn)行熱交換和質(zhì)交換，使得溶劑氣化或使得熔融物固化。

　　2、培養(yǎng)目標(biāo) 此次課題研究，可以綜合運(yùn)用大學(xué)四年學(xué)到的理論知識(shí)，對(duì)于生物發(fā)酵、噴霧干燥等內(nèi)容有了更深入客觀的認(rèn)識(shí)，掌握食品工廠設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，將學(xué)習(xí)的理論知識(shí)綜合應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。

　　二、設(shè)計(jì)所需收集的原始數(shù)據(jù)與資料

　　1、益生菌發(fā)酵培養(yǎng)條件方面的資料與數(shù)據(jù)

　　2、益生菌活性以及成活率的檢測(cè)方法

　　3、噴霧干燥技術(shù)方面的資料，及提高益生菌生物活性的方法

　　4、食品工廠設(shè)計(jì)方面的資料與數(shù)據(jù)

　　三、課題的主要任務(wù)

　　1、設(shè)計(jì)方案

　�。�1）熟悉益生菌粉劑的工廠制備的工藝流程，掌握工藝的各項(xiàng)要求。

　　（2）對(duì)加工生產(chǎn)所需的機(jī)械設(shè)備以及輔助設(shè)備有具體的了解。

　　（3）根據(jù)工廠所需的地質(zhì)、氣象、水文以及市場(chǎng)等各項(xiàng)條件，合理選擇廠址。

　�。�4）總體布置工廠的平面設(shè)計(jì)，建筑群的組成內(nèi)容及使用功能，結(jié)合廠址條件，協(xié)調(diào)建筑物的平面關(guān)系。

　�。�5）對(duì)物料、能量、水、電、汽進(jìn)行衡算，確定參數(shù)。對(duì)工廠所需勞動(dòng)人員進(jìn)行估算。

　�。�6）建立HACCP管理體系。

　　2、設(shè)計(jì)內(nèi)容

　　綜合考慮生產(chǎn)原料的供應(yīng)、地理環(huán)境條件、市場(chǎng)投資和經(jīng)濟(jì)效果等方面的因素合理選擇廠址，進(jìn)行全廠平面設(shè)計(jì)。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，產(chǎn)品質(zhì)量要求，結(jié)合建廠地點(diǎn)、原料來(lái)源、動(dòng)力供應(yīng)及水源條件選擇生產(chǎn)工藝流程。根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求合理選擇符合生產(chǎn)設(shè)備，同時(shí)進(jìn)行工廠車間設(shè)計(jì)，進(jìn)行物料、能量、水電的衡算，最后做出最合理的規(guī)劃。

　　用計(jì)算機(jī)繪制全廠總平面布置圖、生產(chǎn)設(shè)備工藝流程圖、生產(chǎn)車間布置圖、生產(chǎn)車間局部剖視圖及管道系統(tǒng)圖總共五張一號(hào)圖紙，完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。

　�。�1）廠址選擇

　　益生菌粉劑工廠的廠址選擇必須遵守國(guó)家法律、法規(guī)，符合國(guó)家和地方的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。因地制宜、節(jié)約用地、節(jié)約能源與勞動(dòng)力，注意環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡。綜合考慮生產(chǎn)原料的供應(yīng)，地理環(huán)境條件、市場(chǎng)投資和經(jīng)濟(jì)效果等方面的因素合理選擇廠址。

　�。�2）工藝設(shè)計(jì)

　　益生菌粉劑的生產(chǎn)工藝應(yīng)根據(jù)工廠規(guī)模，原料的產(chǎn)地、特性和產(chǎn)品的質(zhì)量要求，以及廠址的水文地理?xiàng)l件，生產(chǎn)設(shè)備的參數(shù)條件確定生產(chǎn)工藝流程、設(shè)備選擇與生產(chǎn)車間布置。

　�。�3）工廠總平面設(shè)計(jì)

　　總平面設(shè)計(jì)必須滿足生產(chǎn)工藝要求，以最大限度地保證生產(chǎn)作業(yè)線的連續(xù)與方便。其次要充分綜合考慮地勢(shì)、地質(zhì)、地貌等條件，因地制宜，提高土地利用率。對(duì)各建筑物、堆場(chǎng)、運(yùn)輸路線、工程管網(wǎng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理安排，使人員、設(shè)備與物料移動(dòng)能夠密切有效地配合。

　�。�4）廠房建筑設(shè)計(jì)

　　廠房建筑按其在生產(chǎn)中的用途不同分為：生產(chǎn)車間、輔助生產(chǎn)車間、動(dòng)力用車間、倉(cāng)庫(kù)、辦公生活設(shè)施。廠房建筑設(shè)計(jì)要符合生產(chǎn)工藝的各項(xiàng)要求，從防火、衛(wèi)生、防震、防塵、噪音、日照、通風(fēng)等方面來(lái)考慮，確定廠房結(jié)構(gòu)、尺寸、高度及主要建筑構(gòu)件。

　�。�5）工廠衛(wèi)生設(shè)計(jì)

　　對(duì)水源、能源、交通、風(fēng)向、污水及廢棄物處理等因素充分考慮，結(jié)合廠址、工藝流程綜合進(jìn)行設(shè)計(jì)處理

　　（6）經(jīng)濟(jì)分析

　　根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝流程選擇最合理的加工設(shè)備，核算物料、能源、水電，最出最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)。