食品工程设计--课程设计实例.doc

山西师范大学工程学院食 品 工 厂 设 计课程设计说明书项目名称：年产10万吨碳酸饮料厂工艺设计姓 名： 李静芝学 号: 1130040223专 业: 食品科学与工程 设计时间: 2014.06.08 成 绩： 17 目 录0 前言11 厂址选择21.1自然环境21.2社会经济因素22 总平面设计32.1总平面设计的内容32.2总平面设计的基本原则33 产品方案64 工艺流程85 物料衡算96主要设备117 定员设计128 主要车间生产工艺布置139 成本与效益分析14附图附录0 前言碳酸饮料是在一定条件下冲入二氧化碳气的制品,是软饮料(非酒精饮料)的一种.它的主要成分为糖、色素、甜味剂、酸味剂、香料及碳酸水等，一般不含维生素，也不含矿物质。按照我国软饮料的分类标准，碳酸饮料（汽水）分为：果汁型碳酸饮料、果味型碳酸饮料、可乐型碳酸饮料和其他型碳酸饮料。碳酸饮料的主要原料是橘子浓缩汁，此外还有白砂糖、柠檬酸、苯甲酸和山梨酸钾、水等辅料。饼干具有耐贮藏、易携带、口味多样等特点，深受人们喜爱。饼干品种正向休闲化和功能化食品方向发展。按其加工工艺的不同，又可分为：酥性饼干、韧性饼干 薄脆饼干、曲奇饼干、夹心饼干、威化饼干、蛋卷等。按成型方法可分为印硬饼干、冲印饼干、挤出成型饼干、挤浆成型饼干、辊印饼干，随市场不断发展涌现出各种新型饼干。改革开放以来，我国的饼干业得到了稳定而快速的发展，从1985年至今，我国曾先后引进数十条先进的饼干生产线，合资企业蓬勃涌现，中国的饼干生产能力大幅度提高，2001年总计销售120万吨，目前饼干正以每年15%的速度递增，预计以后将达到200万吨。饼干算是除面包之外最大的焙烤食品。1 厂址选择1.1自然环境（1）气候条件 气候在选择建厂地区时是一个重要因素。除了直接影响项目成本以外，对环境方面的影响也很重要。在厂址选择时，应从气温、湿度、日照时间、风向、降水量等方面说明气候条件。这些方面中的每一项都可以进行更详细的分析，如平均日最高气温和最低气温及日平均气温等。(2)生态要求 饼干厂本身并不对环境产生不利影响，但环境条件则可能严重影响着食品厂的正常运行。饼干厂明显依赖于使用的原材料，这些原材料可能由于其他因素 (如被污染的水和土壤)而降低等级。用水量不是很大，但是对水质要求也很高，如果附近的工厂将废水排入河中，影响工厂水源的卫生质量，则该项目将受到严重损害。1.2社会经济因素 （1） 国家政策的作用 （2）财政及法律问题 、（3）设施条件（1）燃料动力 （2）人力资源 （3）基础服务设施 （4）排污物及废物处理4. 战略问题 5.土地费用2 总平面设计 总平面设计是食品工厂设计的重要组成部分,它是将全厂不同使用功能的建筑物,构筑物按整个生产工艺流程,结合用地形条件进行合理的布置,使建筑群组成一个有机整体,这样既便于组织生产,又便于企业管理。 所谓总平面设计，就是一切从生产工艺出发，研究建筑物、构筑物、道路、堆场、各种管线和绿化等方面的相互关系，在一张或几张图纸上表示出来，这样的设计就叫工厂总平面设计。2.1总平面设计的内容3.1.1 水平面布置（1）运输设计 （2）管线设计（3）绿化设计及环保设计（4）建筑物的布置设计 3.1.2 竖向平面布置2.2总平面设计的基本原则3.2.1.总平面设计应按批准的设计计划任务书和城市规划要求，对建筑布局、方位、道路、绿化、环保等进行综合设计，布置必须紧凑合理，做到节约用地，分期建设的工程，应一次布置，分期建设，还应考虑工厂扩建的可能，合理预留发展空地。3.2.2.对建筑物、构筑物的布置必须符合生产工艺要求。保证生产过程的连续性，互相联系比较紧密的车间，仓库可进行合理组合，建成联合厂房，要求物流线路短捷，运输总量最少，尽量避免往返交叉，合理组织人流和货流，相互间影响的车间不要放在同一建筑物里。3.2.3.动力设施应接近负荷中心。3.2.4.厂区建筑物间距应按有关规划设计。 从防火、卫生、防震、防尘、噪音、日照、通风等方面考虑，在符合有关规范的前提下，使建筑物间的距离最小。3.2.5.卫生方面的要求（1）生产车间要注意朝向，保证通风良好。（2）生产厂房应与公路有一段距离，中间设置绿化地带，一般3050米。（3）厕所应与生产车间分开并有自动冲水设施。（4）对卫生有不良影响的车间应远离其它车间。（5）生产区和生活区尽量分开，厂区尽量不搞屠宰。图3-1 xxxxx3 产品方案根据，生产旺季在6月7月8月，旺季工作日为78天，2月3月4月为生产淡季，工作日为75天，中季生产为135天，余下77天为节假日各设备检修日。全年饼干生产天数为78+135+75=288由于受到各种因素影响，每个工作日实际生产量不完全相同，平均日产量等于班产量与生产班次有及设备平均系数的积，。所以班产量计算如下Q班=700000.75(378+2135+75)=161t旺季日产量=3161=483t中季日产量=2161=322t淡季日产量=161t 表4-1 xxxx产品名称年产量/t班产量(t)1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月婴儿饼干2.403菊花饼干1.960动物饼干2.540鸡蛋饼干2.100口香饼干2.736椒盐饼干2.007双喜饼干1.800钙制饼干2.106宝石饼干1.700奶油饼干2.034孔雀饼干2.000鸳鸯饼干1.746旅行饼干1.890人参饼干1.760维生素饼干1.6804 工艺流程韧性饼干：食盐+水 香料+酒精 疏松剂 面团改良剂砂糖溶液辊轧静置面团调制蛋奶制品水 抗氧化剂加油脂小麦面粉 成品 检验整理 冷却 烘烤 酥性饼干：小麦粉+淀粉混合过筛砂糖粉碎过筛蛋品预处理奶制品预处理加水疏松剂 香料加酒精配料 抗氧化剂加脂食盐加水 面团调制成型 成品 整理检验 冷却 烘烤苏打饼干：部分面粉酵母和温水预处理第一次调粉第一次发酵加面粉各辅料第二次调粉第二次发酵多道辊轧辊切成型（或摇摆成型）焙烤冷却整理包装入库销5 物料衡算（相关说明及计算）（1）生产中水的配比为21%所以生产70000吨用水量为7000021%=14700吨（2）在食品焙烤中现多用远红外加热，辐射是主要传热方式。热平衡法 热平衡法是指烤炉进入状态以后，热元件发出的总热量应与进入烤炉的生胚、载体、炉壁吸收或散发的热量之和相平衡。即： 总1234 (kj/h) 式中：1食品中各为了的升温吸热(kj/h) 2水分蒸发吸热(kj/h) 3水分蒸发后，水蒸气继续过热至炉温时吸热(kj/h) 4全部散热的热量之和 4414243 41烤盘升温吸热(kj/h) 42输送链或钢带升温吸热(kj/h) 43炉外壁每小时散热的热量(kj/h) 表6-1 xxxx原料蛋奶饼干（韧性饼干）原料奶油饼干（酥性饼干）原料苏打饼干（发酵饼干）专用粉100小麦粉96弱筋面粉40白砂糖30淀粉4白砂糖25饴糖2白砂糖34鲜酵母15精炼油18猪板油8食盐075磷脂2人造奶油18低筋面粉50奶油3奶粉5饴糖3香兰素0025鸡蛋3精炼油8食盐05香兰素0035板猪油4碳酸氢钠08食盐05人造奶油6碳酸氢铵04碳酸氢钠03奶粉3BHT002碳酸氢铵02鸡蛋2柠檬酸0004抗氧化剂0002碳酸氢钠04柠檬酸0003面团改良剂0002抗氧化剂0003低筋面粉10板猪油1人造奶油4食盐035合计156749合计16904合计136505班产161t饼干物料计算项目指标每班实际量成品成品率99.7%161t其中蛋奶饼干43.5%70t奶油饼干31.1%50t苏打饼干24.8%40t小麦粉消耗量989%9942t白砂糖消耗量969%23.10t饴糖消耗量992%1.738t精炼油消耗量998%9.04t人造奶油消耗量999%25t精炼油消耗量999%9.04t碳酸氢钠消耗量100%0.52t碳酸氢铵耗量100%0.208t柠檬酸消耗量100%0.0024tBHT消耗量100%0.146t食盐消耗量999%1.576t磷脂消耗量100%0.695t香兰素消耗量100%0.0208t淀粉消耗量999%1.391t鸡蛋消耗量993%1.738t奶粉消耗量997%2.781t 6主要设备和面机（1台） 干成型机（1台）成型机（1台）电烤炉10节，喷油机（1台）冷却线16米，180转弯机 调粉机轧皮压机饼干冲印机远红外隧道网带电烤面180度转 弯机冷却输送机饼干整理机7 定员设计（1）厂的生产效率是19人t 7万吨每班生产161吨所以人员要19161=3059人8 主要车间生产工艺布置 图9-1主要车间生产工艺布置图9 成本与效益分析生产中档饼干为例：（1）班产值：目前每公斤饼干出厂价5元，每班可产500公斤。500公斤5元/公斤=2500元。（2）每班原料成本：用50公斤面粉，7公斤白糖，5公斤食用油，1公斤配料，可制成饼干65公斤。（50公斤2元/公斤）+（7公斤3.5元/公斤）+（5公斤7元/公斤）