食品工厂设计论文

《食品工厂设计》结课论文年产10000t核桃奶生产车间工艺设计学生姓名刘思鸣学号70622080006所属学院生命科学学院专业食品营养与检测班级11指导教师朱丽霞日期2010年11月29日塔里木大学生命科学学院《食品工厂设计》结课论文1年产10000t核桃奶生产车间工艺设计刘思鸣（塔里木大学生命科学学院，新疆，阿拉尔，843300）摘要：食品生产车间设计作为食品工厂设计的主体内容，具有非常重要的地位。新产品、新工艺、新技术、新设备的使用和开发都离不开食品车间的设计工作。同时整个设计工作必须符合国家标准的相关规定，方能在确保产品安全的基础上生产出色、香、味俱全的优质食品。核桃乳作为一种常见的植物蛋白饮料，具有营养丰富、绿色健康等特点。核桃乳的生产工艺与豆乳类饮料工艺具有异曲同工之处，本设计主要是在参考豆乳类饮料生产设计工艺的基础上，对核桃乳生产车间布置工艺和车间生产流程进行设计说明，同时对辅助车间和部分厂区设施进行了简要介绍。工艺流程设计主要包括原料配方的确定，生产工艺的选择；在生产工艺的基础上进行物料和热量计算；依据工艺选择和计算的结果，结合实际生产经验选择符合生产规模和工艺要求的设备；将所选设备根据生产流程进行合理的排列布置，完成设备工艺流程图。车间布置设计主要内容包括：根据工艺设计内容确定车间整体构型、车间面积；选定车间土建参数，参考土建和车间构型进行设备布置等。关键字：核桃奶乳饮料工艺设计车间布置Abstract：AsthemaincontentoftdesigningafoodStuffsfactory,thefoodproductionworkshophasaveryimportantrole.Theuseanddevelopmentofnewproducts,newtechniques,newtechnologiesandnewequipment,areinseparablefromtheworkofdesigningafoodworkshop.Atthesametimetheentireworkmustconformwiththestandardsthatdrewupbythestate,sothatwecanproducefoodwithhighquality,onthebacisofensureingthesafetyoftheproduct.Walnutmilkisacommonvegetableproteinbeverage,walnutmilkisnutritional,healthyandnatural.Thetechniquebetweenwalnutmilkandotherpeanutmilkisalmostthesame.Themanufavturingtechniqueofproducingwalnutmilk,isbasedontechniqueofproducingpeanutmilk,alsogivingabriefintroductiontotheauxiliaryshopandpartofthefacilityinthefactory.Thestepofdesigningtheprocessflowinclincluding:chosingthemanufavturintechnique,todeterminingtheapplicationamountofthematerialsandtheheat,accordingtothemanufavturingtechnique;Selectequipments塔里木大学生命科学学院《食品工厂设计》结课论文2accordingtotheconclusionofthecomputationthatwedidbefore,Wealsoneedtoconsideringtheproductionscaleortheexperienceinproduction.Toorganizetheequipmentsaccordingtotheproductionprocess,fishingtheprocessflowdiagram.Thestepofplantarrangementincluding:fixingthecontourofthedepartment,thearea;andchoosingtheparametersofthearchitecture,determiningthepositionoftheequipmentsaccordingtotheparametersofthearchitectureandthestructureoftheworkshop.Keyword：plantarrangement；technicalprocess本设计的开发思路是通过核桃仁生产核桃乳，根据核桃仁中特有的天然营养成分，本着以开发天然植物蛋白饮料为宗旨，核桃乳生产过程中不添加任何色素、香精和防腐剂，产品保持了核桃所含的营养成分保留了其独特功能特性以此设计配方、生产工艺。不仅如此还可在此套工艺设计和设备的基础上，进一步开发出其他以核桃为原料的饮料如核桃露、果汁核桃乳、乳酸菌发酵核桃乳。1.我核桃加工产品状况、产品开发展望及开发思路1.1核桃产品加工状况目前我国的核桃加工大部分属于初级加工或者直接生吃，总的来说核桃加工水品有待进一步发展。核桃加工的方向大致是这样的。由于核桃中提取的核桃油中的不饱和脂肪酸含有量极高大概有90%，所以常将核桃用于核桃油的提取，通常通过压榨和浸出法进行提取；生产核桃乳，由于核桃乳产品的稳定性控制力较差，蛋白质的溶解性和乳化性随着温度和PH变化较大且不易控制，这成为了加工过程的瓶颈。即便如此核桃奶产品由于其丰富的营养性仍然受到了市场的青睐。其次国内核桃奶加工设备落后，加工工艺的机械化程度不高导致产品质量控制出现问题常见的有分层和胀袋，并且生产成本较高；核桃粉生产，以核桃仁混合玉米、大豆等辅助物料加工而成的核桃粉不但营养丰富，食用方便而且口味独特所以特别适于中老年人和儿童食用。常见问题是生产科技含量低，设备工艺落后，并且产品市场没有形成一定规模；除此以为核桃还可用于烹饪和制作糕点，例如核桃片、风味核桃仁和糖裹核桃仁等，制作简单，味道独特深受广大消费者喜爱。1.2核桃产品开发展望我国核桃栽种面积广，总产量较高，日常的食用方法并不能使核桃的营养价值得到充分利用，这就为我国核桃深加工带来了机遇，经过深度加工的核桃仁附加值高，经济效益好。塔里木大学生命科学学院《食品工厂设计》结课论文3但是首先要解决的问题就是怎样在传统的加工工艺上进一步完善加工方式，开发新产品实现规模化生产，同时打造品牌。市场经济飞速发展的今天好的产品和好的品牌才是生存和发展的王道。同时我们也不能忽略核桃类休闲小食品的开发，这类产品投资少，但售价低且风味独特，老少皆宜，市场潜力巨大。总之核桃开发的原则是综合利用、促成产业化同时打造品牌，将我国巨大的核桃原料优势转化为经济优势。1.3核桃乳产品开发思路本设计的开发思路是通过核桃仁生产核桃乳，根据核桃仁中特有的天然营养成分，本着以开发天然植物蛋白饮料为宗旨，核桃乳生产过程中不添加任何色素、香精和防腐剂，产品保持了核桃所含的营养成分保留了其独特功能特性以此设计配方、生产工艺。不仅如此还可在此套工艺设计和设备的基础上，进一步开发出其他以核桃为原料的饮料如核桃露、果汁核桃乳、乳酸菌发酵核桃乳。2.产品方案及班产量确定依据：核桃奶年产量10000t，全年的生产时间。2．1产品方案要求⑴产品方案必须满足产品在产量、经济效益、淡季和旺季的平衡以及原料在综合利用方面的要求。⑵产品方案满足产品在产量、原料供应、生产班次、和设备生产能力以及耗水、耗电、用汽负荷等方面的平衡。2．1班产量的确定影响班产量的主要因素，如核桃的生长季节，生产设备的生产能力大小，设备运行是否正常，生产工艺是否合理等，班产量可以使用下面的公式进行计算：淡中旺班tt2t3MkM上式中k代表设备不均衡系数，其中淡中旺，，ttt分别代表生产旺季，中间季节，淡季的生产天数。结合实际生产经验，确定生产天数为250天，每天生产2班，通常设备运行稳定故可令k=1,由此可得班产量为20t/班。3．生产方法的选择和工艺流程的确定3．1生产方法核桃奶是以核桃仁为原料，根据核桃中特有的营养成分及其功能特性，以开发天然植物塔里木大学生命科学学院《食品工厂设计》结课论文4蛋白饮料为宗旨，生产过程中绝不添加任何香精，色素，防腐剂以此保持核桃营养成分。将核桃原料通过破壳、脱皮、磨浆、分离、调配、均质、脱气、灭菌、灌装、二次杀菌、保温冷却、检验、包装等过程进行加工生产。3．2工艺选择⑴脱仁衣方法核桃脱仁衣常采用水浸法和干燥去皮法。干燥法是将核桃仁置于热风干燥箱中高温烘烤（110～120℃），约3小时，最后采用机械脱皮。此种方法相比于水浸法，不足之处在于过高的温度处理核桃仁会影响其中的蛋白质性质，使接下来磨浆过程蛋白质溶出率降低，并且不能很好的处理核桃皮所具有的涩味。使用水浸法脱仁衣，脱皮温度较干燥法低，蛋白质溶出率相对较高，并且水浸法可以起到预煮作用，能很好的去除核桃仁涩味。⑵均质脱气顺序生产中物料脱气可放置与均质前和均质后，本设计将脱气过程放在在均质过程之后是考虑到如果先脱气再进行均质那么有可能在均质的剪切、撞击过程中会有气体产生消减了脱气效果，并可能在灌装过程中仍有泡沫产生。⑶杀菌工艺本设计采用先巴氏杀菌后使用杀菌锅杀菌的生产工艺。虽然饮料生产中经常使用超高温瞬时灭菌法杀菌，且效果更好，物料营养损失更少，产品保质期更长。但是UHT灭菌通常使用无菌灌装，而且根据设计依据，生产包装只能采用玻璃瓶进行灌装，所以查阅相关生产资料并结合生产要求决定先采用巴氏杀菌法消灭致病菌，再使用10min-20min-15min/121℃杀菌公式进行杀菌。3．3工艺流程原料预处理→脱仁衣→浸泡→磨浆→浆渣分离→调配→均质→脱气→巴式杀菌→灌装→密封→二次杀菌→冷却→检验包装→成品4．工艺衡算4．1物料衡算物料衡算是车间设计工作从定性转到定的量的开始。通过物料衡算确定出原料和辅料的用量，接下来的设备选型以及能量衡算需要以此作为选型和进一步计算的依据，并估算劳动人员编制、仓库的面积、物流采购的能力等。物料衡算依据的质量守恒原理，跟据原辅料使用量等于生产过程损耗与出口物料量的总和，以此平衡关系进行计算。依据年产10000t核桃奶生产计划，考虑到核桃生长季节对生产加工的影响，确定每年生产250天，每天按两班制进行生产，每班生产12h。塔里木大学生命科学学院《食品工厂设计》结课论文5表4.1.1核桃奶主要工艺技术经济指标核桃奶主要工艺技术经济指标及基础数据指标名称数据指标名称数据生产规模10000t/年磨浆损耗2%生产天数250过滤损耗1.5%班产量20t均质损耗0.3%拣选损耗1%罐装损耗0.6%清洗损耗0.5%-1%脱气损耗0.3%脱皮损耗8%离心损耗1.5%配料损耗0.5%检验损耗0.3%核桃奶日产量：10000÷250=40t核桃奶班产量：40÷2=20t按1t原料生产进行物料恒算：⑴1t核桃拣选后所得量=1×（1-1%）=0.99t⑵1t核桃所得核仁量=0.99×（1-42%）=0.574t（出任率为42%）⑶脱去种皮得核仁量=0.574×（1-8%）=0.528t(脱皮损耗8%)⑷清洗过后得核仁量=0.528×（1-0.5%）=0.525t⑸浸泡后的核仁量计算，将已去皮的核桃仁置于3倍于其重量的20℃水中浸泡8小时，时期从分吸水，去吸水系数为1:1.5计算。浸泡后核桃仁的量=0.525×（1＋1.5）=1.313t⑹磨浆时以1:4的比例加水，并加入1%的亚硫酸钠进行粗磨和胶体磨后得到浆液量=1.313×（1＋1%＋400%－2%）=6.553t⑺过滤后所得浆液量=6.553×（1-1.5%）=6.455t⑻调配计算：①加入砂糖的量=6.455×7%=0.452t②加入单硬脂酸的量=6.455×