冰淇淋工廠設(shè)計.docx

密級： NANCHANG UNIVERSITY 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文THESIS OF BACHELOR（20122016年）題 目 年產(chǎn)3000t果汁冰淇淋工廠設(shè)計 學(xué) 院： 食品學(xué)院 系 食品科學(xué)與工程系 專業(yè)班級： 食品科學(xué)與工程121 學(xué)生姓名： 朱宏福 學(xué)號： 5603112037 指導(dǎo)教師： 衷平海 職稱： 副教授 起訖日期： 2016.32016.5 南 昌 大 學(xué)學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明本人鄭重申明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期：學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 保密，在 年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于 不保密。（請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“”）作者簽名： 日期：導(dǎo)師簽名： 日期： 摘要年產(chǎn)3000t果汁冰淇淋工廠設(shè)計 專 業(yè)：食品科學(xué)與工程 學(xué) 號：5603112037 學(xué)生姓名：朱宏福 指導(dǎo)教師：衷平海摘要果汁冰淇淋是一種新興功能食品，本文圍繞綠色，保健，美觀等理念，采用芒果汁，水牛乳等高營養(yǎng)價值的物質(zhì)，不僅作為一種冷飲食品，更是一種保健食品引入市場，一年四季皆可使用。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平日益提高，我國的果汁冰淇淋有較大的發(fā)展空間。本設(shè)計根據(jù)現(xiàn)有市場狀況和技術(shù)條件，擬設(shè)計年產(chǎn)3kt的果汁冰淇淋生產(chǎn)車間。通過相關(guān)資料了解了果汁冰淇淋的市場技術(shù)發(fā)展和存在的問題，在此基礎(chǔ)上通過實地考察選擇了鄭州高新經(jīng)濟開發(fā)區(qū)作為工廠生產(chǎn)車間地址，確定了產(chǎn)品的工藝流程，進行了物料衡算，設(shè)備計算和選型，車間平面布置設(shè)計，勞動力計算，以及水、電、汽等用量的估算，并對公用系統(tǒng)，建筑，安全衛(wèi)生及防火提出了要求。該工廠具有一定的機械化程度，能進行中等規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)的產(chǎn)品適合市場的需求，但產(chǎn)品比較新穎，在一段時間可能不能被人們認可，還需要在后期不斷加強宣傳工作，同時要增加果汁的種類，冰淇淋的規(guī)格，來增強市場競爭力。關(guān)鍵詞： 果汁；冰淇淋；工廠；設(shè)計VAbstractWorkshop Design of Fruitjuice-ice creamAbstractFruitjuice-ice cream is a kind of new functional food. The design used juice ,water-milk and other material of high nutritional value around some idea such as the green, health, beauty and so on.The juice-ice cream can be enjoyed in all the year, not only as a kind of cold food, but also a kind of health food products, and inflows market.With the development of our economy, peoples living standard is increasing day by day and juice-ice cream has a larger development space in our country . According to the current market conditions and technical conditions, I proposed the design that the production workshop will yield juice-ice cream of 3000 ton every year.Im acquainted withtechnology development and the existing problems about market of juice-ice cream through the relevant data .And on this basis,I select economic development zone as the factory-workshop in Zhengzhou by on-the-spot inspection.I also determine the process flow of the product, the material balance and equipment calculation and selection workshop layout design, labor force calculation , as well as estimates on water, electricity, steam consumption and we the put forward requirements about utility system, construction, health - safety and fire prevention.The factory has a certain degree of mechanization, so it is able to process medium scale production. The production are suitable for the demand of the market, but the product is new, so it can not be recognized by people in a period of time. Late we need constantly strengthen the propaganda work, at the same time increase the kinds of fruit juice and ice cream of specifications to enhance market competitiveness.Keyword: fruit juice; ice cream; factory; design;目錄目錄摘要IAbstractII第一章 緒論11.1 冰淇淋工業(yè)概述11.2 設(shè)計依據(jù)和意義11.3 設(shè)計的范圍21.4 生產(chǎn)方法的特點和評論21.5 對所選廠址的評論21.6 本設(shè)計存在的問題4第二章 工藝部分52.1 產(chǎn)品方案52.2 原輔料62.3 包裝72.4 生產(chǎn)工藝流程82.5 物料衡算92.6 設(shè)備選型112.7 勞動力計算132.8 水、電、汽的估算132.9 車間工藝平面布置152.10 管路設(shè)計與布置15第三章 公用系統(tǒng)173.1 給排水系統(tǒng)173.2 供電系統(tǒng)173.3 供汽系統(tǒng)183.4 通風(fēng)、控溫系統(tǒng)18第四章 建筑部分194.1 車間所需面積要求194.2 車間房屋結(jié)構(gòu)形式及材料選擇194.3 對車間房屋特殊要求的說明19第五章 安全衛(wèi)生205.1 全廠衛(wèi)生規(guī)范205.2 生產(chǎn)操作衛(wèi)生要求205.3 生產(chǎn)操作人員衛(wèi)生205.4 生產(chǎn)用水衛(wèi)生21第六章 綜合技術(shù)經(jīng)濟部分226.1 經(jīng)濟估算226.2 利潤計算236.3 回收期24第七章 環(huán)保部分257.1 噪聲控制257.2 污水控制267.3 本廠環(huán)境保護措施26參考文獻27致謝28緒論第一章 緒論1.1 冰淇淋工業(yè)概述1.1.1冰淇淋工業(yè)國內(nèi)外現(xiàn)狀歷史上美國是世界上冰淇淋產(chǎn)量最大的國家，年產(chǎn)量逾8000kt，人均占有量逾40kg。這幾年我國冰淇淋生產(chǎn)與銷售每年以20 的速度遞增，這一點與發(fā)達國家相似。知名市場調(diào)研公司英敏特(Mintel)公司發(fā)布的一份市場調(diào)研報告顯示，中國冰淇淋銷售總額已趕超冰淇淋龍頭國家美國。2014年中國冰淇淋銷售總額達到114億美元，幾乎相當于全球銷售總量的1/4。英敏特公司預(yù)計，2015年中國冰淇淋消費量將達6300kt，銷售額達125.4 億美元，美國則預(yù)計為114億美元，中美的差距將會進一步拉大。冰淇淋在國內(nèi)幾乎多是孩子們的專利，如今，冰淇淋的消費對象范圍在不斷擴大。雖然在消費群體中，兒童、青少年仍然是冷飲制品的消費主力軍，但成年人的消費量已占據(jù)一定比例。它將是冰淇淋消費的巨大潛在市場，冰淇淋食品已不再是兒童獨享的食品。1.1.2 冰淇淋工業(yè)的發(fā)展趨勢 隨著生活水平的提高,人們對食品的要求不斷提高，作為夏日流行食品之一的冰淇淋，也同樣在不斷地發(fā)展。為了滿足消費者的需求，冰淇淋生產(chǎn)企業(yè)在“新”上下功夫，其發(fā)展趨勢逐步明朗化。未來冰淇淋發(fā)展趨勢可概括為：口味趨勢、結(jié)構(gòu)趨勢、外形及包裝趨勢、配料趨勢等幾方面。 對于冰淇淋市場行業(yè)集中的進程，我們認為，現(xiàn)在消費者消費更加理性，對于不知名的品牌消費更加慎重，尤其一線城市，所能看到的品牌，除了跨國公司就是國內(nèi)大型企業(yè)，其它品牌幾乎無任何市場機會。目前冰淇淋規(guī)模優(yōu)勢已較為明顯，品牌化的運作至關(guān)重要。所以一般的乳品業(yè)不會在冰淇淋上做過多投入，將促使行業(yè)形成大企業(yè)越做越強的格局。 1.2 設(shè)計依據(jù)和意義本設(shè)計是根據(jù)南昌大學(xué)食品系教研室下達的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，同時參考的有關(guān)書籍和資料以及參觀有關(guān)廠家生產(chǎn)設(shè)備、工藝等情況，擬建設(shè)一個年產(chǎn)3000t果汁冰淇淋工廠，主要設(shè)計任務(wù)是果汁冰淇淋生產(chǎn)車間的設(shè)計，努力做到技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理、使用上可靠。隨著冰淇淋市場的發(fā)展和冰淇淋品種的增加，消費群體隨之擴大，這就需要建設(shè)一批具有新技術(shù)，新品種的工廠。本文通過利用計算機制圖，統(tǒng)計等技術(shù)手段，對果汁冰淇淋工廠進行設(shè)計，可為廠家進行原工廠擴大生產(chǎn)和新工廠建設(shè)提供依據(jù)。1.3 設(shè)計的范圍 本設(shè)計的內(nèi)容包括工藝設(shè)計和非工藝設(shè)計兩大部分。工藝設(shè)計，即按照工藝要求進行車間設(shè)計，并作為非工藝的設(shè)計依據(jù)。 設(shè)計的主要內(nèi)容如下：（1）工藝設(shè)計部分：產(chǎn)品方案及論證、質(zhì)量指標、工藝流程及論證、設(shè)備選型、物料衡算、圖紙繪制等。（2）非工藝設(shè)計部分：人員安排、公共系統(tǒng)設(shè)計、工廠輔助設(shè)施及生活設(shè)施、工廠衛(wèi)生及環(huán)境保護等。（3）圖紙：全廠總平面圖一張 工藝流程圖一張 生產(chǎn)車間平面圖一張 管道平面圖一張 管道立面圖一張1.4 生產(chǎn)方法的特點和評論 該工廠具有一定的機械化程度，能進行中等規(guī)模生產(chǎn)。生產(chǎn)的產(chǎn)品營養(yǎng)價值高，具有較好的保健效果，一年四季皆可適用，適合市場的需求。采用機械化包裝，外觀形狀可以根據(jù)市場需要而設(shè)計，給人以美的享受。且該設(shè)計是自動化比較高，較為穩(wěn)定。 1.5 對所選廠址的評論 冰淇淋工廠廠址的選擇，關(guān)系到今后工廠的生產(chǎn)、運營，員工的生活、勞動，以及今后公司的發(fā)展，需要特別的重視。1.5.1選址依據(jù)廠址的選擇是一項綜合性的工作，在選擇廠址時，主要遵循以下幾個原則:1、 符合國家的方針政策冰淇淋廠廠址的選擇首先要符合國家的方針政策，遵守國家的法律法規(guī)。比如，在政府的規(guī)劃區(qū)內(nèi)選址，以適應(yīng)政府的統(tǒng)一規(guī)劃布局；不占用公共設(shè)施用地，盡量不占用農(nóng)田，做到節(jié)約用地。2、有較好的生產(chǎn)條件生產(chǎn)高質(zhì)量的冰淇淋產(chǎn)品，必須有好的生產(chǎn)條件。好的生產(chǎn)條件與廠址的選擇是密不可分的。（1）廠址周圍應(yīng)有較好的衛(wèi)生條件。所選廠址附近及周圍不應(yīng)有有害氣體、粉塵等污染廠區(qū)空氣，不應(yīng)有污水流經(jīng)工廠附近。（2）廠址不應(yīng)選在受污染的河流下游。避免在化工廠、醫(yī)院、垃圾場、墳場等附近選址，避免高壓線、高壓電纜穿過廠區(qū)。（3）所選廠址應(yīng)有良好的地質(zhì)條件。廠址所在地應(yīng)有良好的地耐力，避免在有淤泥、流沙、斷裂層的地方選址，避免在特殊地質(zhì)情況處選址，如濕陷性黃土、礦區(qū)空洞等，在山坡上選址應(yīng)避免塌方、滑坡。（4）冷庫所在地的地下水位不能過高，以免影響冷庫工作。（5）在洪水可能波及的地方，廠址標高應(yīng)高于歷史最高洪水位，廠址區(qū)域排水坡度設(shè)在0.0040.008之間。（6）廠址面積除應(yīng)滿足當時生產(chǎn)需求外，還應(yīng)有一定面積的預(yù)留地，以滿足以后的擴大發(fā)展。3、獲得最佳經(jīng)濟效益效益是一個企業(yè)建立的出發(fā)點和宗旨，理所當然，效益也是建廠時首先考慮的問題。選擇廠址時應(yīng)注意以下幾點：（1）交通運輸方便。工廠應(yīng)有方便的運輸條件，使原料進廠、產(chǎn)品出廠順利進行，保證工廠的運營暢通。（2）水源充足、水質(zhì)良好。冰淇淋工廠的用水量是很大的，必須充分保證用水量。自來水是第一選擇，也可以開鑿深井取地下水，若要使用江、河、湖水，必須在使用前加以處理。水質(zhì)是好產(chǎn)品的基本保證，無論什么水源，必須達到飲用水的標準。（3）供電充足和方便。電是生產(chǎn)必須的，工廠必須保證供電充足，供電距離越短越好。（4）靠近居民區(qū)。冰淇淋的消費群體是大眾居民，為了節(jié)省運輸費用，方便銷售，廠址要選在靠近居民區(qū)，這樣也可以方便員工上下班。1.5.2 廠址選擇本廠選址在河南省鄭州市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，銷售地區(qū)為鄭州市以及周圍地帶。鄭州市高新區(qū)交通便利、環(huán)境優(yōu)美，有很強的地理優(yōu)勢。如今，鄭州市高新區(qū)已經(jīng)在6km2內(nèi)實現(xiàn)了“五通一平”，初步建成了較為完善的道路、供電、電信、給排水、集中供熱等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。（1） 交通方面，高新區(qū)區(qū)內(nèi)道路總長度達46km。（2） 供熱方面，完成一期供熱工程，供熱能力達到4t/h。（3） 供電方面，建成了110kV變電站，供電能力達到231500kVA，市電業(yè)局專門在高新區(qū)成立了供電所，區(qū)內(nèi)企業(yè)可以在高新區(qū)內(nèi)完成所有用電報裝手續(xù)，根據(jù)鄭州市人民政府鄭政會紀（1997）6件，高新區(qū)成為鄭州市唯一不限電區(qū)。（4） 供水方面，成立了供水公司，日供水能力達到50kt，并與鄭州市“九五”灘供水工程和市區(qū)供水干管實現(xiàn)了并網(wǎng)。（5） 環(huán)境方面，高新區(qū)內(nèi)綠化覆蓋率以達到35以上。（6） 開發(fā)區(qū)屬于季風(fēng)性氣候，冬季主導(dǎo)風(fēng)為東北風(fēng)與西北風(fēng)，夏季為南風(fēng)，全年靜風(fēng)頻率為15%，冬季平均室外風(fēng)速為2.8m/s。1.6 本設(shè)計存在的問題 由于剛剛建廠，規(guī)模較小，生產(chǎn)品種單一，抗經(jīng)濟風(fēng)險的能力不高，生產(chǎn)的產(chǎn)品比較新穎，一時間可能不能被人們所接受。同時本廠的生產(chǎn)設(shè)備和配套系統(tǒng)都是剛組裝投入使用，在生產(chǎn)運行初期存在一定的不穩(wěn)定性，并且某些設(shè)備的利用率較低。 解決方法：大力拓展產(chǎn)品的銷路，制定出營銷戰(zhàn)略，從而帶動更多的生產(chǎn)以增大生產(chǎn)規(guī)模，增加生產(chǎn)品種；同時加大對新產(chǎn)的研發(fā)工作，著力打造產(chǎn)品的核心競爭力，使我廠的抗經(jīng)濟風(fēng)險能力不斷提高。隨著生產(chǎn)的進行，生產(chǎn)設(shè)備及其配套系統(tǒng)經(jīng)過一定時間的運轉(zhuǎn)和維護，由磨合期進入到正常運轉(zhuǎn)期，則生產(chǎn)運行能夠更加穩(wěn)定，設(shè)備利用率也可以得到提高。39工藝部分第二章 工藝部分2.1 產(chǎn)品方案2.1.1 品種本果汁冰淇淋的產(chǎn)品主要為芒果、蘋果、菠蘿果汁冰淇淋，即在果汁中加入水牛乳及冰淇淋配方成分，制成具有營養(yǎng)功能價值較高，含有果汁風(fēng)味的組合型全乳脂冰淇淋。2.1.2 規(guī)格本廠的產(chǎn)品主要有三種規(guī)格：80g、130g、180g。2.1.3質(zhì)量要求 根據(jù)冷凍飲品冰淇淋的行業(yè)標準SB/T 10013-2008，冰淇淋的感官要求、理化指標、衛(wèi)生控制指標分別見表2-1，2-2，2-3。表2-1 感官要求項 目 要 求清 型混合型色 澤具有品種應(yīng)有的色澤具有品種應(yīng)有的色澤形 態(tài)形態(tài)完整，大小一致，不變形，不軟榻，不收縮形態(tài)完整，大小一致，不變形，不軟榻，不收縮組 織細膩爽滑潤，無明顯粗糙的冰晶，無氣孔具有品種應(yīng)有的組織特征滋氣味滋味可調(diào)，有乳脂或植脂香味，香味純正具有應(yīng)有的滋味和氣味，無異味雜 質(zhì)無肉眼可見外來雜質(zhì)無肉眼可見外來雜質(zhì)表2-2 理化指標項目指標全乳脂半乳脂植脂清型組合型清型組合型清型組合型非脂乳固體/%6.06.06.06.06.06.0總固形物/%30.030.030.030.030.030.0脂肪/%8.08.06.05.06.05.0蛋白質(zhì)/%2.52.22.52.22.52.2膨脹率/%101401014010140101401014010140注：1）組合型產(chǎn)品的各項指標均指冰淇淋主體部分；2）非脂乳固體含量按原始配料計算。表2-3 衛(wèi)生質(zhì)量控制指標項目指標總砷（以As計）/（mg/L）0.2鉛（Pb）/（mg/L）0.3銅（Cu）/（mg/L）5.0菌落總數(shù)/（cfu/mL）25000大腸桿菌/（MPN/100mL）450致病菌（指沙門氏菌、志賀氏菌和金黃色葡萄球菌）不得檢出2.1.4 生產(chǎn)方案 在安排生產(chǎn)方案時，應(yīng)盡量做到“四個滿足”、“五個平衡” 四個滿足： 滿足主要產(chǎn)品產(chǎn)量的要求 滿足原料綜合利用的要求 滿足淡旺季平衡生產(chǎn)的要求 滿足經(jīng)濟效益的要求 五個平衡： 產(chǎn)品產(chǎn)量與原料供應(yīng)量平衡 生產(chǎn)季節(jié)性與勞動力供應(yīng)平衡 生產(chǎn)班次平衡 設(shè)備生產(chǎn)能力平衡 水、電、汽負荷平衡 表2-4 年產(chǎn)3000t果汁冰淇淋產(chǎn)品方案規(guī)格年產(chǎn)量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80g1200t130g1200t180g600t注：本產(chǎn)品方案，全年生產(chǎn)以250d計，夏季三班，春秋兩班，冬季一班，根據(jù)市場銷售情況可以自行調(diào)班。 2.2 原輔料2.2.1 果汁從正規(guī)廠家購買質(zhì)量達標的滿足生產(chǎn)要求且不含有果膠的果汁。主要是芒果汁、蘋果汁、菠蘿汁、其各項指標應(yīng)當滿足GB/T311212014對復(fù)原果汁的要求。 2.2.2 水牛乳生產(chǎn)用到的水牛乳符合國家標準，細菌總數(shù)在20（個/mL），并且奶乳汁濃厚，直接飲用香濃可口。但由于品質(zhì)過于優(yōu)良，加之為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)奶水牛、單產(chǎn)稀少，因而水牛奶及奶制品的價格也遠遠高于奶牛奶。在我國水牛主產(chǎn)區(qū)廣西，本設(shè)計采購水牛乳主要來自正規(guī)的廣西養(yǎng)殖公司，每公斤鮮水牛奶收購價為3元。2.2.3 輔料 產(chǎn)品中使用的白砂糖應(yīng)符合GB317中優(yōu)級和一級標準。其他輔料的質(zhì)量要求均應(yīng)符合GBT100132008及其所引用的各項標準。 2.3 包裝2.3.1 內(nèi)包裝 本果汁冰淇淋主要采用聚乙烯制成的杯類包裝，有100mL、150mL、200mL三種規(guī)格分別對應(yīng)于80g、130g、180g規(guī)格產(chǎn)品。有圓形、方形、錐形等多種形狀，圖案設(shè)計針對不同的消費群體采用不同圖案，通過多種印刷方式再現(xiàn)設(shè)計的圖案，增強了產(chǎn)品的藝術(shù)性，使產(chǎn)品的檔次和附加值大幅度提高。2.3.2 外包裝 (1)包裝箱：本廠均采用不帶隔擋的瓦楞紙箱，有12杯/箱、24杯/箱兩種規(guī)格。紙箱水分含量不超過1%，緊度0.5g/cm2，耐折度縱橫平均值不小于1300，其他規(guī)定符合GB6543/86瓦楞紙箱。 (2) 膠帶：選用100mm寬的封箱膠帶紙。(3) 粘合劑：采用糊精粘合劑，棕褐色糊狀膠體，粘結(jié)性較強2.3.3 商標 (1)內(nèi)包裝商標要求：依據(jù)中華人民共和國商標法第九條規(guī)定申請注冊的商標應(yīng)當具有顯著特征，便于識別，并不得與他人在先取得的合法權(quán)利相沖突；另依據(jù)中華人民共和國商標法實施條例相關(guān)規(guī)定商標須標注國名，公司名，產(chǎn)品名稱，產(chǎn)品凈重，主要成分，保質(zhì)期，儲存條件等，圖樣必須清晰、便于粘貼，用光潔耐用的紙張印刷或者用照片代替，長或者寬應(yīng)當不大于10cm，不小于5cm。 （2)外包裝標志：箱外一側(cè)印刷國名，公司名，品牌名，毛重，凈重和批號等，一端印刷“輕放防潮”等字樣，字跡應(yīng)清楚，防止褪色。 2.4 生產(chǎn)工藝流程2.4.1工藝流程色素、香精原料處理原料混合膠體磨預(yù)熱均質(zhì)殺菌冷卻老化凝凍罐裝硬化包裝檢查入庫出售 2.4.2 工藝要點1、原料混合、磨漿按基本工藝配方依次加入并混合均勻, 然后再加入適量的水, 邊加入邊攪拌,防止產(chǎn)生結(jié)塊。將果汁、稀奶油、水牛乳和砂糖等標準化后用膠體磨回流2 3次, 以便物料更加均勻混合。2、預(yù)熱、均質(zhì)對混合物料標準化后, 以6063C進行預(yù)熱, 采用兩段均質(zhì)(第一段均質(zhì)1418MPa和第二段均質(zhì)34MPa)處理, 一方面使脂肪球破裂微細化至1m, 增加混合料液的黏稠度, 防止乳脂肪層的形成;另一方面使穩(wěn)定劑、乳化劑等混合均勻, 改善物料的結(jié)構(gòu)和組織狀態(tài), 從而使產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)更加細膩、潤滑, 提高產(chǎn)品的膨脹率和出品率。3、殺菌和冷卻采用60C進行預(yù)熱均質(zhì)后, 然后以132C超高溫瞬時殺菌4s, 以保證原料中的細菌總數(shù)控制在衛(wèi)生指標范圍4、老化成熟經(jīng)過殺菌后的物料迅速冷卻至04C進行老化成熟處理, 以提高產(chǎn)品的膨脹率, 改善產(chǎn)品的質(zhì)量。老化成熟的時間為12h以上, 保證充分的成熟。5、調(diào)和向老化罐中加入食用香精、食用色素進行調(diào)香、調(diào)色。轉(zhuǎn)速：30 r/min。6、凝凍凝凍段是影響冰淇淋質(zhì)量優(yōu)劣的重要工序。將老化好的漿料泵入凝凍機進行攪刮，同時加入清凈空氣使急速凍結(jié)，由液體轉(zhuǎn)變成微冰晶化的半固態(tài)，即凝凍狀態(tài)。凝凍溫度為-3-10C，凝凍機出料溫度約為-2.4C。7、灌裝采用ZDG-4B灌裝機，外觀和規(guī)格可以根據(jù)自己的需要而設(shè)計，出料溫度-4.2-6.6C 。8、硬化 被凝凍過的冰淇淋料被送入-40C的速凍隧道以保證快速冷凍。9、裝箱人工裝箱與封箱。10、貯存貯存溫度控制在-18C以下，避免擠壓變型，堅持先進先出原則。2.5 物料衡算 2.5.1 班產(chǎn)量的確定每月一般按25d計，全年300d，扣除設(shè)備的維修期和清洗時間，全年生產(chǎn)日大約250d左右。班產(chǎn)量30002502=6t。損失率按2%計，產(chǎn)品合格率按95%計，實際班產(chǎn)量6.4t。則規(guī)格80g，130g，180g的產(chǎn)品班產(chǎn)量占總班產(chǎn)量的2/5、2/5、1/5。生產(chǎn)前后需清洗設(shè)備，每次按1h計算，則有效生產(chǎn)時間為6h/班，產(chǎn)量為1.07t/h。工作日及其生產(chǎn)班次如下表2-5；表2-5 工作日及其生產(chǎn)班次年產(chǎn)量（t）生產(chǎn)日（d）班次（班）300025022.5.2 冰淇淋配方表2-6 冰淇淋配方成分含量（kg/t）白砂糖150水牛乳450果汁200全脂無糖奶粉50稀奶油60雞蛋30復(fù)合穩(wěn)定劑5香精1食品色素0.02加水至1000復(fù)合穩(wěn)定劑 組合為黃原膠 0.1%, 明膠 0.10%, 單硬脂酸甘油酯0.02%, CMC-Na 0.3%。2.5.3 物料衡算 冰淇淋的生產(chǎn)原料物料衡算如表2-7。表2-7 原料物料衡算成分班用量（kg）全年用量（t）單價（元/kg）年成本（萬元）白砂糖9604503135水牛乳288013503405果汁12806005300全脂無糖奶粉32015014210稀奶油38418013234雞蛋182903.834.2復(fù)合穩(wěn)定劑32151624香精6.4330090食用色素0.1280.064002.4生產(chǎn)用水3551802.5.4 生產(chǎn)不同規(guī)格產(chǎn)品的每班內(nèi)包裝杯的耗用量（杯/班） 80g：25600.08=32000（杯/班） 130g：25600.13=19692（杯/班） 180g：12800.18=7112（杯/班） 2.5.5 生產(chǎn)不同規(guī)格產(chǎn)品的每班外包裝材料(紙箱)耗用量（箱/班） 80g：3200024=1334（箱/班） 130g：1969224=820（箱/班） 180g：711212=592（箱/班) 表2-8 每班包裝材料耗用量一覽表 名稱/消耗量 產(chǎn)品規(guī)格80g130g180g包裝杯耗用量（杯/班） 32000196927112紙箱耗用量（箱/班） 1334820592 2.6 設(shè)備選型2.6.1設(shè)備選型原則好設(shè)備是搶占制高點的有力武器，是爭奪市場的生力軍。好設(shè)備可以使產(chǎn)品在品質(zhì)、性能、衛(wèi)生、服務(wù)上占優(yōu)勢。生產(chǎn)設(shè)備流程簡介： 原料配料罐攪拌機膠體磨板式換熱器高壓均質(zhì)機超高溫瞬時殺菌老化缸凝凍機灌裝機速凍隧道冷庫2.6.2 冰淇淋生產(chǎn)設(shè)備的要點（1） 衛(wèi)生合格。接觸物料的材料必須無毒、耐腐蝕、無異味。一般采用不銹鋼、無毒塑料等材料，且設(shè)計無死角。（2） 工藝先進。了解工藝參數(shù)對加工制品的影響，在操作過程中，熟悉掌握把產(chǎn)品變化和工藝技術(shù)參數(shù)聯(lián)系起來，靈活、高水平地控制工藝。（3） 設(shè)備先進。要求設(shè)備本身的先進性與工藝水平相適應(yīng)。（4） 經(jīng)濟合理。要求投入和產(chǎn)出之間有合理的比例關(guān)系。（5） 質(zhì)量合格。要求有準確的分析數(shù)據(jù)做依據(jù)。2.6.2 冰淇淋生產(chǎn)設(shè)備的特點（1） 自動化程度高。生產(chǎn)過程中，混合料易于流動，設(shè)備間使用管道連接，易于實現(xiàn)自動化。（2） 生產(chǎn)能力大。冰淇淋生產(chǎn)有明顯的淡旺季，夏季需求量大。（3） 設(shè)備密封性好。因為原料中含有香精、香料等揮發(fā)性物質(zhì)，所以要求較好的密封性。（4） 設(shè)備易于洗滌、防潮濕、防腐。（5） 易于殺菌消毒。2.6.3 設(shè)備選型表本食品工廠所涉及設(shè)備分為專業(yè)設(shè)備、通用設(shè)備和非標準設(shè)備。本設(shè)計設(shè)備選型的根據(jù)是物料計算，符合加工工藝的要求。設(shè)備選型是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵和體現(xiàn)生產(chǎn)水平的標準，又是工藝布置的基礎(chǔ)，并且為動力配電、水、汽用量計算提供依據(jù)。設(shè)備選型應(yīng)根據(jù)每一個品種單位時間（h或min）產(chǎn)量的物料平衡情況和設(shè)備生產(chǎn)能力來確定所需要設(shè)備的臺數(shù)。在所有設(shè)備設(shè)計完成以后，按流程圖序號，把所有設(shè)備匯總編成設(shè)備選型表，又根據(jù)化工行業(yè)標準確定了設(shè)備位號。其中圖表中說明了設(shè)備的來源，規(guī)格，價格，為其他非工藝設(shè)計以及設(shè)備訂貨提供了必要條件。冰淇淋生產(chǎn)需用到如下設(shè)備，詳見表2-9；設(shè)備名稱（設(shè)備位號） 型號技術(shù)參數(shù)功率(kW)外形尺寸 (mm)生產(chǎn)廠商 單價（萬元）臺數(shù)果汁、水牛乳儲存罐(01)BMT-F1000L1000L9001000廣州森美特輕工機械制造有限公司 1.22化糖鍋(02)800L36r/min110001000上海宣辰機械設(shè)備有限公司 21調(diào)配罐（03）YTT10001000L0.7510001000鹽城億天機械設(shè)備有限公司 21立式混合攪拌機（04）BY-1T1000L312502900上海鉑昱機械設(shè)備廠 2.51 儲料罐 (05) 1000L1000800太倉市創(chuàng)業(yè)化工機械設(shè)備廠 13膠體磨(06)JMS-1802t/h1513195001276廊坊正瑞機械有限公司 1.52板式換熱器(07)BP2-J-102000L/h15m21.510073841545海東不銹鋼有限公司 0.551均質(zhì)機 （08）GJB2000-252000L/h0-20MPa18150010501450常州市均質(zhì)機械有限公司 21超高溫瞬時滅菌機(09）RP6L-202t/h2410009003000浙江溫州富爾喜有限公司 1.41老化罐（10)BW-TANK1000L36r/min0.7510001220溫州強忠機械有限公司 0.9511000L冰淇淋凝凍機（11）V3-10001000L27.751500020001200常熟威瑪機械有限公司 16.801冰淇淋灌裝機（12）ZDG-4B1200L/h4.541009002000天津標星不繡鋼制品有限公司 2.52冷凍隧道（13）AFS-2.08000個/h19.6沈陽東北大學(xué)機械廠 15.001氟利昂制冷壓縮機6FVW7B 半封閉式154000kJ/h4.213142317東莞市宇州冷凍設(shè)備有限公司 0.502冷庫216m16600060006000 14.001鍋爐WNS-YQ3t/h河南永興鍋爐集團有限公司 5.202表2-9 設(shè)備選型2.7 勞動力計算2.7.1勞動定員分類表 表2-10 勞動定員分類表生產(chǎn)人員 備 注 非生產(chǎn)人員 備 注 基本工人 崗位生產(chǎn) 行政人員 工廠管理 輔助工人 動力、維修、檢驗等 服務(wù)人員 警衛(wèi)、衛(wèi)生、清雜等 人員配置如下表2-11與2-12：表2-11 生產(chǎn)車間人員配置崗位人數(shù)職責(zé)車間主任1負責(zé)整個工藝流程正常進行原料處理1負責(zé)原料的添加和調(diào)控化驗員3負責(zé)產(chǎn)品質(zhì)量檢測超高溫瞬時殺菌1負責(zé)監(jiān)控機器，排除故障灌裝機操作員2負責(zé)灌裝機生產(chǎn)操作工6負責(zé)線上其他生產(chǎn)運輸工6成品運輸總計20 輔助人員： 電工 1人 負責(zé)車間電力設(shè)備維護 機修工1人 負責(zé)設(shè)備維修表2-12 非生產(chǎn)人員配置崗位人數(shù)職責(zé)廠長1全廠事務(wù)副廠長1管理銷售秘書1協(xié)助廠長研發(fā)4新品開發(fā)財務(wù)2財務(wù)核算及經(jīng)濟分析銷售人員6推銷本廠的產(chǎn)品門衛(wèi)3進出人員及車輛后勤2為職工提供生活服務(wù)總計202.8 水、電、汽的估算 2.8.1 水估算1、配料用水量每班用水量為：350kg，每年需要：175t。2、清洗設(shè)備用水量清洗車間和設(shè)備用水每班1t，每年需要用水500t。3、生活用水量生活用水的多少與當?shù)貧夂?、人們的生活?xí)慣以及衛(wèi)生設(shè)備的完備程度有關(guān)，可根據(jù)當?shù)仡愃破髽I(yè)或居民的生活用水量來確定。鄭州市日人均用水量約為0.18t。員工總?cè)藬?shù)為40人，每年最大生活用水：400.18300=2160t總用水量175t+500t+2160t=2835t，年工作日250d，每日用水高峰期時間為18h，最大流速為283525018=0.63t/h。2.8.2 電估算調(diào)配罐功率0.75kW，最大工作時間4h，數(shù)量1臺。0.754=3（kWh/班）化糖鍋功率1kW， 最大工作時間4h，數(shù)量1臺。14=4（kWh/班）立式混合攪拌機功率3kW， 最大工作時間4h，數(shù)量1臺。34=12（kWh/班）膠體磨功率15kW， 最大工作時間4h，數(shù)量2臺。1542=120（kWh班） 25MPa均質(zhì)機功率18kW， 工作時間6h，數(shù)量1臺。186=108（kWh/班）板式換熱器功率1.5kW， 工作時間6h，數(shù)量1臺。1.56=9（kWh/班）氟利昂制冷壓縮機功率4.21kW， 工作時間8h，數(shù)量2臺。4.2182=67.36（kWh/班）老化罐功率1.5kW， 工作時間6h，數(shù)量1臺。 1.561=9（kWh/班）超高溫瞬時殺菌機功率24kW， 工作時間6h，數(shù)量1臺。246=150（kWh/班）1000L凝凍機功率27.75kW， 工作時間6h，數(shù)量1臺。27.756=166.5（kWh/班）冰淇淋灌裝機功率4.5kW， 工作時間6h，數(shù)量2臺。4.562=54（kWh/班）冷凍隧道功率19.6kW， 工作時間6h，數(shù)量1臺。19.66=57.6（kWh/班）冷庫功率16kW， 工作時間8h，數(shù)量1臺。158=128（kWh/班）照明燈 每班需要消耗30（kWh）總用電量3+4+12+120+108+9+67.36+9+150+166.5+54+57.6+128+30=918.46（kWh/班）918.462300=551076（kWh/年）2.8.3 氣估算生產(chǎn)1t需要消耗最大熱量是Q=10004.187(132-20)=468944kJ公式：式中消耗能量,kJ； 原料處理量,1000kg； 料液的比熱,取4.187kJ/kgK； 料液入口與出口的溫差,K。 使用0.5MPa的飽和蒸汽，氣化熱2258.4kJ/kg，6 c4 G: l) H! Y. d g蒸汽用量：468944(2258.40.95）= 218.6kg95%蒸汽的熱效率218.69=1967kg按照鍋爐的熱效率為85%計算，蒸汽用量：19570.85=2314kg故選用產(chǎn)氣量為3t/h的鍋爐兩臺（一臺備用）。2.9 車間工藝平面布置2.9.1生產(chǎn)車間區(qū)域規(guī)劃生產(chǎn)車間從西至東依次為辦公區(qū)、生活區(qū)、衛(wèi)生消毒區(qū)、生產(chǎn)區(qū)。生產(chǎn)區(qū)分為原料處理、生產(chǎn)流水線、化驗室，衛(wèi)生消毒區(qū)分為男、女更衣室、消毒池浴室等。2.9.2生產(chǎn)車間外形輪廓車間外形為不規(guī)則的長方形，總面積為1320m22.9.3生產(chǎn)線方向生產(chǎn)流水線方向按照工藝流程順序排列。2.9.4設(shè)備布置生產(chǎn)設(shè)備按照工藝流程依次排列，順序為調(diào)配罐，立式攪拌機、膠體磨、儲料罐、板式換熱器、均質(zhì)機、超高溫瞬時殺菌器、老化灌、凝凍機、罐裝機、速凍隧道。操作間距1m2m左右。（車間工藝流程圖見附件2）2.10 管路設(shè)計與布置管路系統(tǒng)是食品工廠生產(chǎn)過程中必不可少的部分。蒸汽、水、壓縮空氣、真空、煤氣以及流體物料等，都要用管路來輸送，本設(shè)計中有些設(shè)備與設(shè)備之間的連接，也要用管路組成一條連續(xù)化生產(chǎn)作業(yè)線。管路設(shè)計與布置的內(nèi)容主要包括管道的設(shè)計計算和管道布置兩部分。(管路平面圖和管路立面圖見附件3）公用系統(tǒng)第三章 公用系統(tǒng)3.1 給排水系統(tǒng) 3.1.1 水質(zhì)車間生產(chǎn)用水、生活用水達到了生活飲用水標準。儲水設(shè)備應(yīng)定期檢查、消毒清洗。特殊生產(chǎn)用水（直接構(gòu)成產(chǎn)品組分的用水）和鍋爐用水對水質(zhì)有特殊要求，必須在生活飲用水水質(zhì)基礎(chǔ)上再做進一步處理。冷卻用水和消防用水要求標準較低，但不應(yīng)影響工作效果。各類用水水質(zhì)標準如下表：表3-1 各類用水水質(zhì)標準項目特殊生產(chǎn)用水生活飲用水鍋爐用水pH值總硬度（以CaCO3計）總堿度鐵酚類氟化物余氯50mg/L50mg/L0.1mg/L無80mg/L6.58.5250mg/L0.3mg/L0.05mg/L70.1mg/L3.1.2 水源水源采用自來水。本廠位于鄭州市高新區(qū)，自來水供應(yīng)充足，與其他水源相比，自來水水質(zhì)有保證，且接裝技術(shù)簡單，一次投資省。3.1.3 給排水設(shè)計冰淇淋工廠排水量大，合理的排水設(shè)計必須確保生產(chǎn)廢水、生活污水和雨水的及時排出，保證食品安全和工廠衛(wèi)生。（1） 生產(chǎn)、生活、消防給水管網(wǎng)盡量使用同一管路系統(tǒng)。（2） 各類用水的增壓水泵盡量集中布置，方便統(tǒng)一使用和管理。（3） 冷卻水應(yīng)該循環(huán)使用，以實現(xiàn)節(jié)能減排。 （4）生產(chǎn)廢水、生活污水必須達到國家標準后才可排放。 （5）生產(chǎn)車間應(yīng)設(shè)有排水明溝，室外排水管道設(shè)計為埋地暗管，并利用重力作用將生產(chǎn)廢水、生活污水和雨水直接排出廠區(qū)到公共下水道。3.2 供電系統(tǒng) 冰淇淋工廠供電系統(tǒng)包括：配電室、生產(chǎn)用電、生活用電。供電電壓按照國家規(guī)定，統(tǒng)一采用380/220V三相四線制，安全方便，經(jīng)濟節(jié)約，高壓采用10kV。冰淇淋工廠停電會嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量，所以對供電要修比較高。生產(chǎn)車間濕度大，車間的器材應(yīng)具備防潮、防腐蝕的功能，車間和原料庫照明燈和防蟲燈應(yīng)采用防爆設(shè)計。各部門照明電源分開設(shè)計，并與動力線分開。3.3 供汽系統(tǒng) 食品工廠主要采用鍋爐供汽，鍋爐房在廠區(qū)的位置應(yīng)選在對生產(chǎn)車間影響最小的地方，具體要滿足以下要求： 1 應(yīng)設(shè)在生產(chǎn)車間污染系數(shù)最小的上側(cè)或全年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向；2 盡可能靠近用汽負荷中心； 3 有足夠的煤和灰渣堆場； 4 與相鄰建筑物的間距應(yīng)符合防火規(guī)程安全和衛(wèi)生標準； 5 鍋爐房的朝向應(yīng)考慮通風(fēng)、采光、防曬等方面的要求。 3.4 通風(fēng)、控溫系統(tǒng) 本設(shè)計為了節(jié)約能源和減少噪聲，采用自然通風(fēng)。本設(shè)計的建筑間距朝向、內(nèi)隔墻、門、窗和汽樓的設(shè)置都能滿足通風(fēng)的要求。此工廠車間采用熱風(fēng)采暖，風(fēng)速為0.2m/s ，熱風(fēng)溫度為40C，送風(fēng)高度4m。鍋爐房為辦公樓與公寓供暖。 建筑部分第四章 建筑部分 4.1 車間所需面積要求本設(shè)計主廠房的建筑外形設(shè)為長方形，采用單層全封閉形式：其優(yōu)點是除了生產(chǎn)車間外，還可以把原料、輔助材料、包裝材料庫、成品庫及部分公用設(shè)施均聯(lián)系在一起；這樣可以節(jié)約用地，節(jié)約投資，便于運輸及水電汽冷等公用設(shè)施的供給。車間長55m,寬24m,高6m。車間采用單層結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)線采用流水作業(yè)線，為保證食品衛(wèi)生，各加工段均單獨設(shè)間分隔，內(nèi)部立柱盡可能少。4.2 車間房屋結(jié)構(gòu)形式及材料選擇地面采用花崗巖，采用石板地面，使用效果良好，能耐腐蝕、不起灰、耐熱和防滑，地面坡度1.5，在基層或結(jié)構(gòu)層中做出以確保坡度的準確性。車間的內(nèi)墻面必須具有防腐、防霉、防油的性能，并易于進行清潔衛(wèi)生工作。墻面轉(zhuǎn)角處均做成圓弧形。內(nèi)墻面采用如下做法：1、墻裙采用白瓷磚，高度2m。2、墻面采用白水泥砂漿粉刷。3、墻面采用防霉涂料(不采用普通涂料)。食品廠用防霉涂料，一般為防霉乳膠漆以丙烯酸為基料。4、天花板采用PVC潔凈板。4.3 對車間房屋特殊要求的說明每個車間必須有兩道以上的門，作為人流、物流和機器設(shè)備的進出口。門的規(guī)格以人流、物流和機器設(shè)備大小為設(shè)計依據(jù)。本設(shè)計中人流采用雙扇內(nèi)外開門，規(guī)格為12602000mm；更衣室采用單扇彈簧門，規(guī)格為10002000 mm，貨物和設(shè)備進出門采用雙扇內(nèi)外開門，規(guī)格為20002000 mm。其他各個單位采用15002000mm單扇彈簧門。窗的設(shè)置也要以防蟲、防塵為主要考慮對象，目的是增加采光度。本設(shè)計采用的門窗為鋁合金鋼窗，內(nèi)層設(shè)有紗窗，窗臺的高度為1m，裝有防蟲防蠅裝置，并以消毒池與大門之間作為防蟲的緩沖間。 安全衛(wèi)生第五章 安全衛(wèi)生5.1 全廠衛(wèi)生規(guī)范衛(wèi)生設(shè)施主要包括辦公區(qū)、宿舍區(qū)、食堂、洗衣房等。這些設(shè)施是全廠人流集中、污物集聚、易引起污染和疾病傳播的地方，是工廠衛(wèi)生的重要組成部分，其公共衛(wèi)生狀況如何，直接影響到職工的健康和生產(chǎn)質(zhì)量。因此，必須受到高度重視。在本設(shè)計中，具體考慮以下幾點：1、總平面的功能分區(qū)要明確。生產(chǎn)區(qū)（包括生產(chǎn)輔助部門）不能和生活區(qū)相互