年产500吨果蔬脆皮工厂设计和实现工程管理专业

装订线摘要:本设计主要是对一个食品工厂进行相关技术方面的综合设计。设计的主要内容包括厂址的选择,总平面规划,生产工艺设计和生产车间设计。按照工厂设计的基本要求,结合实际生产条件,综合分析,选定设计方案。工厂充分利用果蔬原料的优势,为了尽可能的保留原料的风味和营养，我们采用真空冷冻干燥技术作为我们的生产工艺,发展果蔬脆片产业。我们在充分利用国内丰富果蔬资源以及价格优势的基础上，减少经营成本，获得较大的经济效益,而且带动了区域经济的发展，增加就业机会，创造良好的社会效益和经济效益。关键词：工厂设计;真空冷冻;果蔬脆皮 Abstract:This design mainly carries on the comprehensive design in the related technical aspect to a food factory. The main contents of the design include site selection, general plan, production process design and workshop design. According to the basic requirements of factory design, combined with actual production conditions, comprehensive analysis, the design scheme is selected. The factory makes full use of the advantages of fruit and vegetable raw materials. In order to preserve the flavor and nutrition of raw materials as much as possible, we use vacuum freeze-drying technology as our production process to develop fruit and vegetable crisp industry. On the basis of making full use of the abundant fruit and vegetable resources and price advantages in China, we have reduced operating costs and achieved greater economic benefits, which has also led to the development of regional economy, increased employment opportunities and created good social and economic benefits.Key words: factory design ;vacuum frozen fruit ;vegetable crisp skin I目录1.绪论31.1项目背景31.2果蔬脆皮的发展史31.3国内外研究现状31.4果蔬脆皮概况41.4.1果蔬脆皮的定义和分类41.4.2果蔬脆皮的生产工艺比较41.5设计方案51.5.1产品方案51.6工厂选址51.7车间生产过程设计62.工艺流程确定及论证62.1果蔬脆片工艺流程62.2工艺论证和说明62.2.1原料的挑选62.2.2果蔬的清洗62.2.3果蔬预处理72.2.4产品杀酶72.2.5产品预冻72.2.6真空冷冻72.2.7产品调味72.2.8产品包装83.物料衡算83.1物料计算方法84.设备选型84.1选择设备的基本原理84.2设备选型95.公共系统与辅助部分设计95.1生产及辅助车间设计96.排水系统及其废水处理106.1排水系统106.2污水的处理107.劳动组织11感谢语11参考资料121.绪论1.1项目背景果蔬脆片是一种品质较高的脱水食品,近年来果蔬脆皮的市场不断扩大。其原料来源广泛,一些常见的果蔬都能成为产品原料，如苹果、梨、马铃薯、胡萝卜、猕猴桃、哈密瓜、桃、枸杞、香葱、蘑菇等,大多数果蔬脆片保持了果蔬原料的风味,而且口感松脆,营养丰富。相对于一些膨化食品，它的化学添加剂含量极低,对人体的危害较小，并且携带方便，保质期较长。果蔬脆片还对于一些特定人群有极佳的效果，如对于一些糖尿病,心脏病等患者,食用果蔬脆皮能减缓疾病的发生，调理疾病；同时对于偏食儿童和减肥人群，果蔬脆皮也是积佳的零食。1.2果蔬脆皮的发展史果蔬脆片生产技术于20世纪80年代初产生，比较成熟的技术是真空干燥技术。产品在欧美等发达国家销路较好,不仅可以配合西餐食用，还可作为休闲食品，果蔬脆片享有21世纪的天然食品的美称。果蔬脆片生产技术很多,其中真空冷冻干燥技术是公认的生产高品质脱水食品最好的生产工艺。真空冷冻干燥技术要求在真空和低温条件下操作，这样可以极大的抑制有氧菌的生长,尽可能地保留食品的原味。就拿蔬菜来说，在低温和真空条件下生产的蔬菜脆片，其天然色素保持不变,食品中的各级营养成分得以保存,尤其对维生素C 的保存能达到较高的比例,这无疑与现代人们追求食品安全健康的理念不谋而同。1.3国内外研究现状 中国作为农业大国,很多农产品的产量巨大,农业为国民经济做出了巨大贡献。但中国农产品的产业加工现状却不容乐观,其主要原因还是生产工艺的落后和市场定位的不准确，阻碍了农产品的商品化的进程,造成中国农业的经济效益不明显。随着我国经济和科技的不断发展，我们通过自主研发和向有关国家和机构合作，具备了相关的生产工艺；与国际市场的逐渐接轨,为我们的产品外销提供了出路，人们的生活和工作节奏的加快，生活观念和消费观念的变化,更加注重食品的安全健康，人们对果蔬的需求逐渐增加，对高质量,安全卫生,营养丰富的果蔬趋之若鹜。这农产品的深加工提供了广阔的市场,为提高农产品的效益创造了很好的环境条件。 据有关部门统计，,目前美国每年消费冻干食品约600万吨,日本约200万吨,法国约100万吨，消耗量庞大。这些国家每年需要支付高额的费用用于相关食品的进口，冻干食品的国际市场很大。果蔬脆片在作为一种休闲小零食的同时,又可作为特殊人群的水果蔬菜供应,市场生命力持久。并且果蔬脆片具有很高的增值空间,市场零售价不论在发达国家还是发展中国家都保持较可观的发展空间，开发果蔬脆片的市场前景十分乐观。1.4果蔬脆皮概况 1.4.1果蔬脆皮的定义和分类果蔬脆片是水果脆片和蔬菜脆片的统称。这是一种以水果、蔬菜为主要原料，经人工或机器切成一定厚度的薄片，然后再经过真空冷冻等工艺生产的一种酥脆性的片状食品。果蔬脆片的产品有很多，分为蔬菜类，水果类，什锦类。蔬菜类中根据原料的不同主要可以分为这几类：紫薯脆片，红薯脆片，藕片，南瓜脆片等。而在水果脆片种比较常见的有这几种：苹果脆片，黄桃脆片等等。1.4.2果蔬脆皮的生产工艺比较判断果蔬脆片是否有营养，它的制作、加工方法非常关键。不同的生产方法，对原料营养的保留程度也不相同。目前，生产果蔬脆片的工艺主要有真空低温油炸、真空干燥或真空膨化、真空冷冻干燥三种方法。下面对这三种生产工艺作局部的比较。真空低温油炸的果蔬脆片在一定程度上较好地保留了原料的营养成分和天然色泽、口感松脆，但作为油炸食品，难免含油量较高，容易产生油腻感。特别是对一些淀粉含量高的原料进行加工，诸如马铃薯、甘薯等，长时间大量食用容易导致体重增加。真空膨化制成的果蔬脆片虽然不经过油炸处理，在一定程度上对果蔬本身的营养也流失较少，但在原料加工处理过程中维生素C流失较为严重，加工过后保留的量较少。 因此对于最大程度地保留营养成分的角度来说，真空冷冻干燥不失为较好的选择。从市场的运用上来看，目前真空冷冻干燥工艺占据了果蔬脆皮工艺的大部分市场份额。它不仅在保留果蔬原有风味上效果突出，还能减少果蔬营养流失。经冷冻干燥处理的果蔬，干燥效果好、保存期长，是真正的高营养、品质优良的产品。1.5设计方案1.5.1产品方案产品生产方案，按每月25天，全年300个生产日计，班次选择轮班制，每天1-2班，这样可以保持机器持续运转，避免机器停止运作带来的经济损失。在业务繁忙时期，可以考虑增加班次，即使完成任务。表中一格内一个“”表示一班生产，两个“”表示二班生产，以此类推。产品种类年产量t班产量t一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月果蔬脆皮5000.7 1.6工厂选址我们厂选在地势较为平坦，接近水源，并有充足的干净水源的开发区。我们的加工设备大多为小型机械，大型机械设备并不多，所以厂区占地100亩，先用70亩的面积建造一个中等的食品厂，剩余30亩作为后期企业后期扩建等的预留地。对于食品加工厂，有以下建设条件：(1)交通便利，最好靠近城市交通线，便于原料的运进和产品的运出。(2)厂址位于城市主导风向的上风向，便于吹散厂区生产产生的空气污染，同时上风向中空气污染物少，大气环境较为洁净，有利于企业生产。(3)厂区周边存在一定的消费人群，便于产品的及时销售，减少中间运输环节的时耗和产品的损耗，使产品能保持较好的口感时满足人们的需要。(4)周边基础设施完善。基础设施包括交通运输条件，生活娱乐场所，周边环境优良等，这些基础设施的存在，将极大地助力厂区的发展。1.7车间生产过程设计根据相关食品生产工艺要求，需满足以下建筑物。(1)主生产车间：果蔬脆皮生产线，用于生产设备的摆放和工人的工作空间。(2)原、辅材料库：用以存放生产用的配料及包装材料。(3)真空冷冻车间：用于果蔬脆皮的冷冻加工。(4)更衣室、卫生室：供车间工人在进入工作前的准备使用。(5)配电室：提供生产用电，配合生产的电量使用。车间生产过程如下：原辅料库主生产车间冷冻包装发货-更衣室-卫生室2.工艺流程确定及论证2.1果蔬脆片工艺流程原料分选清洗去皮修整切片护色漂烫沥水预处理预冻真空冷冻风冷计量包装成品2.2工艺论证和说明2.2.1原料的挑选果蔬不可选用极易变软的品种，先进行挑选。将品质不佳，有损坏，或正在变质的原材料进行剔除。针对产品的品种，口感度，形象度等对产品进行分类，评出不同的等级，做产品分析，谋求最大的经济和品牌效益。2.2.2果蔬的清洗清洗原料，将原料在水刺中浸泡一定的时间，浸泡的时间由原料的软硬度等性质决定，时间不宜太长或太短，可安排专门人员看护。一般浸泡时间在30-40分钟之间，之后及时用清水冲洗。2.2.3果蔬预处理将不需要的部分去除，如将苹果去把，去皮，去核等，将原料切成一定厚度的薄片，薄片厚度根据产品的特性和顾客的需要以及口感度而定。太薄容易碎裂，产品损耗太高，经济效益不足；太厚不宜炸透，且水分不易脱出，会导致果蔬片不脆，影响产品口感，而且这样炸出来的果蔬脆片色泽变暗，观感不好，影响产品销售。2.2.4产品杀酶可用一定高温的热水将原料预煮一定时间，以3至4分钟为宜。即时冷却，甩掉浮水，这样可以保证产品原材料色泽美观。2.2.5产品预冻预冻是将果蔬中的水的水分有液态变为,防止果蔬在经过干燥后产品形态发生变化。我们在确定产品欲冻速率，欲冻最低温度以及欲冻时间后即可开始产品的欲冻。这三个数据的数值一般根据产品的性质存在细微的差别，应根据相关实验和专业科研进行确定。一般来说预冻之前应确定三个数据。一是预冻速率,产品不同其最优冷冻速率也不同,应根据试验来确定。2.2.6真空冷冻工艺要求最复杂的工序就是真空冷冻干燥,要严格按一定的工艺要求(冻干曲线)进行。我们根据实验来确定生产的冻干曲线，用于指导生产。除此之外，冻干一般还细分为升华干燥和解吸干燥，分别作为第一和第二干燥程。在第一阶段干燥后,对干燥物质的水分处理还不够完善。多余未冻结的水分将为微生物滋长提供条件，因此还需对产品进一步干燥，此过程称为解吸干燥阶段,使产品的温度迅速地上升到一定温度,维持该温度直到冻干结束并在该温度下一直维持到冻干结束。2.2.7产品调味用柠檬酸，糖，盐，食用香精等调味品喷洒在脆片上以增加风味和口感，喷洒的调味品由产品性质顾客口味决定。经过一系列调味后稍加烘干即可包装。2.2.8产品包装用印有彩图和商家标识的包装袋，袋内装入一定量的产品，用真空包装机封口。制作成袋装的产品后，将一定量的袋装食品分箱包装即可。3.物料衡算3.1物料计算方法1) 物料计算是指计算食品厂在生产中各个环节所使用的原料、辅料、加工处理的材料、使用包装所需要的材料和生产出成品所需的量的变化过程。2) 计算方法食品厂以"班"产量为基准进行物料的计算。工厂生产每天2个班次，每个月工作25天，所以一个月总共50个班次。假若一年12个月都是2个班次，则一年12×50=600班次。若要完成生产计划呢每个班次需要完成的加工量为500÷600=0.8(t)。4.设备选型4.1选择设备的基本原理1) 根据生产工艺要求进行设备选择。在选择时要考虑设备的容量、技术的参数以及能否满足生产的需要。2) 生产设备应满足生产效率高，能够在较短时间内生产处计划生产的产品量；3) 能耗较低，这不仅可以节省公司生产成本，也是现代企业应具备的基本条件；4) 设备便于清洗，因为设备是用于食品生产，生产过程中原材料加工产生的剩余要及时清理，以免发生霉变，影响产品品质，干扰后续产品生产；5) 设备便于维修，设备经过一定时间的运作，难免会产生一定的损耗，这时对设备的维修就显得极为重要，维修时间的长短将直接干扰生产。因此我们挑选设备时应选择能够便于维修的设备；6) 设备安全可靠，生产中的安全可靠比生产的效率更为重要，一旦发生事故，不进影响企业生产运转，对员工生命健康将产生极大的威胁；7) 做好前瞻性的准备，对一些关键却又容易产生故障的机器，应选择适当的备用设备或者准备充足的量以备不时之需；8) 最后选择设备时也应选择配套的、连续的、自动化程度比较高的设备，这样的设备配备，能极大的满足和提高生产需要。4.2设备选型序号设备名称型号规格(功率)台数3包装机KT-40030-150包/分钟2212喷码机A400-T55/313智能检测机LM-60150KW714预存冷库/215案台/订做16冷凉盘/订做17电子秤/4 5.公共系统与辅助部分设计5.1生产及辅助车间设计1) 主要生产车间：果蔬脆皮生产线，主要包括原材料的清洗、预处理以及加工。2) 原、辅材料车间：用于存放原材料及包装材料的车间。3) 查验室：用于原、辅料的检验、感官检验、食品的半成品、成品的检测以及关于微生物方面的检验。4) 办公室：是指全厂的行政，客服等的办公场所。5) 冷库：存放成品，减少产品变质的可能等。6) 员工宿舍：是指员工休息、娱乐的地方。7) 车库：用于运输车辆的停靠。8) 维修间：用于机器设备的维修工作。6.排水系统及其废水处理6.1排水系统 根据污水产生地的不同我们将工厂的排水系统主要分为以下几种： 1.生产污水管：主要是用于排放食品厂生产过程中那些被食品添加剂、机器运转产生的杂质污染的水。 2.生活污水管：主要用于清理一些卫生场所排放出的水。 3.生活废水管：主要用于日常生活所排出的水，如员工宿舍产生的废水。 4.雨水排放管：主要用于工厂中建筑物、道路、绿植等雨雪的排放，以免出现厂区内涝，影响生产。6.2污水的处理1) 流程图：废水格栅井集水池 提升泵 水解池 排放二沉池 接触氧化池 污泥干化场 污泥外运2) 简要说明： 食品工业废水里包含着许多的悬浮物，通过格栅井可以拦下部分悬浮物，从而使它们进入集水池，这样便于对废料的集中处理，减轻对水资源的污染。集水池设有潜水泵，液位控制者泵的开关。设有二沉池，增加沉淀面积，最大程度上减少杂质外流，造成二次污染。3) 设计依据：«污水综合排放标准» (GB8978-1996)«给水排水工程构筑物结构设计规范» (GB50069-2002)«室内排水规范» (GBJ14-87)d «建筑给水排水设计规范» (GBJ15-88)e «工业建筑防腐设计规范» (GB50046-95)7.劳动组织班产量0.8t生产操作劳动力定额生产工序生产能力设备台数操作人员数原材料处理6kg/15min44原料加工15kg/min33包装30-150包/min224公司定员及人员组成表序号部门人员一管理部门11总经理1二辅助生产部门31库房22取料2三生产车间221原材料的处理82原材料加工63包装8感谢语首先要感谢我的指导老师徐良老师给予我支持与帮助。在论文的选题、开题、内容、检验 等一系列工作中，在徐良老师给了我极大的帮助。他的专业指导让我在有限的时间内完成了论文的相关工作；在完成过程中难免会遭遇一些难题，但徐良老师耐心指导，真正做到知无不言言无不尽，对此我向徐良老师表示衷心感谢。 当然，我也要感谢这三年来一直在我身边鼓励我，支持我，帮助我的老师、同学，感谢这三年来各科老师对我专业上的指导，让我能够顺利完成此论文。 除此之外，我还要感谢此篇论文所引用的参考文献的作者，是他们的研究让我找到有足够的参考方向，更深入的了解相关方面的知识，最后提出自己的拙见。 最后，也要感谢我的同学，谢谢她们三年来对我生活上的关心以及学习上的照顾。也感谢她们在我写论文期间给予我的意见。 参考资料1 张德生,艾启俊主编,蔬菜深加工新技术M,化学工业出版社,2008:99-2502 陈从贵,张国治主编食品机械与设备M,东南大学出版社,2009:304-3083 孔凡主编,真食品真空冷冻干燥技术应用前景J ,制冷,20044 雷诺斯,赵玮主编,果蔬脆片加工技术J,中国果蔬,20055 张国农主编,食品工厂设计与环境保护M,中国轻工业出版社,20106 陈邵军,林昇清主编,食品进出口贸易与质量控制M,科学出版社,2008:99-2507 蒋爱民,赵丽芹主编,食品原料学M,东南大学出版社,2007:57-978 牛广财,姜桥主编,果蔬加工学M,中国计量出版社,2009:149-1559 徐成海,真空冷冻干燥技术的国内外动态J,通用机械,200510 秦红平主编,真空冷冻干燥技术的设备与工艺D,合肥工业大学,2006:99-25011 高福成,郑建仙主编,食品工程高新技术M,中国轻工业出版社,2009:99-11712 刘学文主编,食品科学与工程导论M,化学工业出版社,2007:79-92共 页第 页