食品工程设计--课程设计实例

项目名称：姓 名：学 号: 专 业: 设计时间: 成 绩：

食 品 工 厂 设 计

课程设计说明书

10万吨碳酸饮料厂工艺设计李静芝 1130040223 食品科学与工程 2014.06.08 年产 目 录

0 前言 ................................................... 1 1 厂址选择 ............................................... 2 1.1 自然环境 ......................................... 2 1.2社会经济因素 ....................................... 2 2 总平面设计 ............................................. 3 2.1总平面设计的内容 ................................... 3 2.2总平面设计的基本原则 ............................... 3 3 产品方案 ............................................... 5 4 工艺流程 ............................................... 7 5 物料衡算 ............................................... 8 6主要设备 .............................................. 10 7 定员设计 .............................................. 11 8 主要车间生产工艺布置 .................................. 12 9 成本与效益分析 ........................................ 13 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30~50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 xxxxx

3 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=70000／0.75(3×78+2×135+75)=161t 旺季日产量=3×161=483t 中季日产量=2×161=322t 淡季日产量=161t

表4-1 xxxx 产品名称 婴儿饼干 菊花饼干 动物饼干 鸡蛋饼干 口香饼干 椒盐饼干 双喜饼干 钙制饼干 宝石饼干 奶油饼干 孔雀饼干 鸳鸯饼干 旅行饼干 年产班产1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 量/t 量(t) 2.403 — 1.960 — 2.540 2.100 2.736 2.007 — 1.800 2.106 — 1.700 2.034 — 2.000 1.746 1.890 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 人参饼干 维生素饼 干 1.760 — — 1.680 — — — 4 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 蛋奶制品 水 小麦面粉 面团调制 静置 辊轧 抗氧化剂加油脂 成品 检验整理 冷却 烘烤 酥性饼干：

疏松剂 香料加酒精 配料 抗氧化剂加脂 食盐加水 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 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 70000×21%=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： Ｑ总＝Ｑ1＋Ｑ2＋Ｑ3＋Ｑ4 (kj/h) 式中：Ｑ1－食品中各为了的升温吸热(kj/h) Ｑ2－水分蒸发吸热(kj/h)

Ｑ3－水分蒸发后，水蒸气继续过热至炉温时吸热(kj/h) Ｑ4－全部散热的热量之和 Ｑ4＝Ｑ41＋Ｑ42＋Ｑ43 Ｑ41－烤盘升温吸热(kj/h) Ｑ42－输送链或钢带升温吸热(kj/h) Ｑ43－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） 100 30 2 原料 奶油饼干 （酥性饼干） 96 4 34 原料 苏打饼干 （发酵饼干） 40 2．5 1．5 专用粉 白砂糖 饴糖 小麦粉 淀粉 白砂糖 弱筋面粉 白砂糖 鲜酵母 精炼油 磷脂 奶油 香兰素 食盐 碳酸氢钠 碳酸氢铵 BHT 柠檬酸 18 2 3 0．025 0．5 0．8 0．4 0．02 0．004 猪板油 人造奶油 奶粉 鸡蛋 香兰素 食盐 碳酸氢钠 碳酸氢铵 抗氧化剂 柠檬酸 8 18 5 3 0．035 0．5 0．3 0．2 0．002 0．003 合计 156．749 合计 169．04 食盐 低筋面粉 饴糖 精炼油 板猪油 人造奶油 奶粉 鸡蛋 碳酸氢钠 面团改良剂 抗氧化剂 低筋面粉 板猪油 人造奶油 食盐 合计 0．75 50 3 8 4 6 3 2 0．4 0．002 0．003 10 1 4 0．35 136．505 班产161t饼干物料计算

项目 成品 其中蛋奶饼干43.5% 奶油饼干31.1% 苏打饼干24.8% 小麦粉消耗量 白砂糖消耗量 饴糖消耗量 精炼油消耗量 人造奶油消耗量 精炼油消耗量 碳酸氢钠消耗量 碳酸氢铵耗量 柠檬酸消耗量 BHT消耗量 食盐消耗量 磷脂消耗量 香兰素消耗量 淀粉消耗量 鸡蛋消耗量 奶粉消耗量 指标 成品率99.7% 每班实际量 161t 70t 50t 40t 99．42t 23.10t 1.738t 9.04t 25t 9.04t 0.52t 0.208t 0.0024t 0.146t 1.576t 0.695t 0.0208t 1.391t 1.738t 2.781t 98．9% 96．9% 99．2% 99．8% 99．9% 99．9% 100% 100% 100% 100% 99．9% 100% 100% 99．9% 99．3% 99．7% 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

轧 皮 压 机 调粉机 饼干冲印机 远红外隧道180度 网带电烤面 转 弯 机 饼干整理机 冷却输送机 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19×161=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）+（1公斤×3元/公斤）÷65公斤×500公斤/班＝1296.18元。

（3）电费：该设备全自动恒温，每小时耗电仅需18度。18度×8小时×1元/度＝144元。

（4）人员工资：5人×25元/人＝125元。

（5）每班利润：2500元－1296.18元－144元－125元＝934.82元。 （6）月利润：如每天按2班运转：25天×2班×934.82元＝46741元 （7）所以年利润是：934.82×579=541260.78元