饼干工厂生产设计方案和可行性方案.docx

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饼干工厂生产设计方案和可行性方案

第一章总论

第一节设计任务、依据

1.1设计任务：

10000t饼干食品工厂设计　

1.2设计依据包括：

QB/T1433.2-2005饼干标准

GB/T20980-2007饼干标准

GB7100-2003饼干卫生标准

GB5491-85面粉标准

GB5749食用水标准

GB/T12457食用盐标准

第二节设计原则

在安排与生产产品时，应尽量做到四个满足与五个平衡的原则。

四个满足是：

（1）满足主要产品产量的要求；

（2）满足原料综合利用的要求；

（3）满足淡旺季平衡生产的要求；

（4）满足经济效益的要求。

五个平衡是：

（1）产品产量与原料供应量平衡；

（2）生产季节性与劳动力平衡；

（3）生产班次要平衡；

（4）产品生产量与设备生产能力要平衡；

（5）水、电、气负荷要平衡。

第三节 项目进度建议

3.1 建设前期工作：

项目建议书被批准后，需全面开展建设前期工作，包括收集各种基础资料与设备与技术供应厂商进行技术交流、考察、询价、编制上报可行性研究报告及评估审批等，约需2个月。

3.2 工程实施准备：

包括工程地质初勘、初步设计审批、工程地质详勘、施工图设计、国内设备招标订货，施工条件准备约需6个月。

3.3 施工期估计：

土建施工期约需11个月，设备验收、安装、调试、试生产至投产约需8个月，项目各阶段中部分工作可交错进行，项目的建设期为一年半即18个月。

项目建成后，投产第一年生产负荷按75%考虑，第二年按90%考虑，第三期开始生产负荷按100%考虑。

第四节建设规模与产品方案

1.建设规模：

年产１万吨饼干。

2.产品方案：

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

1200

2

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

菊花饼干

600

1

—

—

—

—　

—　

—　

动物饼干

900

1.5

—

—

—

—

—

—

—

—　

—

鸡蛋饼干

200

0.33

—

—

口香饼干

800

1

—

—

—

—

—

—

—

—

椒盐饼干

1200

2

—

—

—

—

—

—

—

—

—　

—

—

—

双喜饼干

300

0.5

—　

—

—

钙制饼干

1200

2

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—　

宝石饼干

300

0.5

—

—

—

奶油饼干

1200

2

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—　

孔雀饼干

600

1

—

—

—

—

—

—

鸳鸯饼干

600

1

—

—

—　

—

—

—

旅行饼干

300

0.5

—

—

—

人参饼干

300

0.5

—

—

—

维生素饼干

300

0.5

—

—

—

　—

　—

（1）班产量：

食品厂工作时间每月以25天计每年以300天计。

此设计采用两班制，每班工作12小时，则班产量为：

Q班=Q年/k3t=10000/2×300=16.67t

单位时间产量为q=16.6667/12=1.39t/h

（2）产品规格：

每袋饼干净重100克。

第五节主要原辅料及供应情况

5.1面粉

面粉是饼干生产的主要原料，不同种类的饼干要配不同的面粉，而面粉的质量与面筋数量关系到饼干质量的重要因素。

面粉的化学成分主要有碳水化合物、蛋白质、脂肪、水分、纤维素以及少量的矿物质与酶等组成。

这里采用低筋小麦粉,此粉主要由蛋白质含量低的软质小麦研磨而成，有加工精度高，粉质洁白细腻，面筋质含量少、筋力弱，制作酥松食品的延展性好，粗纤维与灰分含量低，口感好，消化吸收率高等特点。

用以制作饼干，具有酥、软、脆、截面结构细的特点。

原料选用质量优良的软质小麦。

小麦粉理化指标:

项目指标

面筋质%<24.0

蛋白质 %（以干基计）≤10.0

灰分 %（以干基计）≤0.60

粉色、麸星按实物标准样品对照检验

粗细度全部通过CB36号筛,留存在CB42号筛的不超过10.0%

含砂量 %≤0.02

磁性金属物 g/kg≤0.003

水分 %≤14.0

脂肪酸值（以湿基计）≤80

气味、口味正常

5.2糖

糖是大多数饼干主要与重要的配料。

它们除了甜味之外，还是改变与提高结构与风味的物质。

在饼干生产中常用的糖有白砂糖、饴糖、淀粉糖浆、转化糖浆等。

5.3白砂糖

白砂糖含有99％以上蔗糖的晶体，白色透明，是由原糖脱色后重新乡晶而成。

白砂糖溶解度大，吸水性与持水性强。

适用于需挂浆的糕点。

对白砂糖的品质要求是：

晶粒整齐、颜色洁白、干燥、无杂质、无异味、溶解后水溶液澄清。

白砂糖的各项理化指标见下表。

白砂糖理化指标

项目

精制

优级

一级

二级

蔗糖分，% ≥

99.8

99.7

99.6

99.5

还原糖分，% ≤

0.03

0.05

0.10

0.17

电导灰分，% ≤

0.03

0.05

0.10

1.15

干燥失重，% ≤

0.06

0.06

0.07

0.12

色值IU≤           

30

80

170

260

混浊度，度 ≤

3

7

9

11

不溶于水杂质，mg/kg ≤

20

30

50

80

5.4饴糖

饴糖是糊精与葡萄糖等的混合物，有较强的吸湿性。

一般在制作糕点时可保持糕点的柔软性，有改进产品的光泽与增加产品滋润性与弹性的作用。

饴糖的甜度是砂糖甜度的四分之一。

其熔点较低，在102—103℃，对热不稳定，高温下发生聚合反应，因此饴糖常作为焙烤食品的着色剂。

因饴糖中含有大量的糊精，故其粘度极高，过量使用易造成粘辊、粘模现象，且成型困难，因此不宜多用。

5.5油脂

油脂是烘焙业最常使用的辅料之一，它是由脂肪酸与甘油酯化而成的一种三酸甘油脂化合物，包括在常温下呈液态的油与呈固态的脂。

油脂一般能影响烘焙产品的柔软性与酥性；增加产品体积；增加面糊的稳定性；延长产品的保存期以及增加营养等。

饼干配方中，油脂具有润滑、融与、改善口感与延展性等功能，作用非常关键。

润滑是油脂中液态油的功能之一。

它能在面粉颗粒与糖颗粒表面涂层，使面团更光滑，混合更容易，还缩短了混合时间。

同时，这种涂层还能防止过多的面筋形成。

此外，油的润滑作用还能阻止面团与烘焙容器粘连。

5.6食盐

食盐作为焙烤食品生产的用盐，必须符合有关质量及卫生标准，要求其色泽洁白，无可见的外来杂质，无苦味、无异味，氯化钠含量不得低于97％。

每千克食盐中含碘为（35±15）mg。

食盐的质量指标见下表。

食盐质量指标

项目

指标

氯化钠（以干基计），% ≥　　　　

97

普通盐 ≤

精制盐≤

0.4

0.1

硫酸盐（以SO4计），%≤

2

氟（以F计），mg/kg≤

2.5

镁，%≤

0.5

钡（以Ba计），mg/kg≤

15

砷（以As计），mg/kg≤

0.5

铅（以Pb计），mg/kg≤

1

食品添加剂

按GB2760规定

碘化钾，碘酸钾（以碘计），mg/kg

按GB14880规定

5.7其它原辅料

根据生产所需统一购买质量可靠的辅料。

第六节厂址概述

该饼干食品工厂总占地面积24000平方米，建筑面积12418平方米。

1.场址选择条件

（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，如平均日最高气温与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（如被污染的水与土壤）而降低等级。

用水量不是很大，但是对水质要求也很高，工厂附近不得有废水排放源头，否则影响工厂水源的卫生质量，从而该项目将受到严重损害。

2.社会经济因素：

（1）严格遵守国家相关法律法规。

（2）依照国家政策建厂，遵循行业规律。

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.土地费用。

第七节公用工程与辅助工程

公用工程：

1．给排水工程

（1）清洗用水采用自来水。

储水设施有防污染措施。

储水设备定期清洗，消毒。

清洗用水为活性炭过滤器处理的自来水。

（2）锅炉用水为钠离子交换器处理的自来水。

供水由水管网供给。

（3）车间用水要经过车间内的水处理系统进行处理。

2．供电工程

采用双回路供电体系，供电设备由变压器、变电柜与控制室，以及各种供电线网组成，动力系统的设计与安装由供电部门负责。

3．供能工程

（1）生产车间所需能量主要是用电能，用电能带动生产设备。

（2）人员住宿，行政楼等供能有暖气供暖。

（3）锅炉燃煤。

（4）餐厅所用的能源由供气设施提供。

辅助工程：

（1）项目须土建的设施要依据生产流程而定。

（2）厂区内部有原料库、成品库、包装材料库、锅炉房、机修车间等，另外，厂区还设有食堂、活动室、停车处等附属设施。

第二章总平面布置及运输

第一节总平面布置

总平面设计作为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。

总平面设计的内容：

（1）运输设计：

根据生产量及生产产品的种类选用合适的运输工具，包括用人力与机械。

（2）管线设计：

主要考虑是给水与供能系统的管线设计及布局的问题。

（3）绿化设计及环保设计：

厂区内设有一定的绿化带，在厂区及车间等地方不能留有卫生死角，要保持清洁卫生。

（4）建筑物的布置设计：

建筑物的布局要根据生产的规模及自然地环境而合理制定。

二.总平面设计的基本原则：

1.总平面设计应按批准的设计计划任务书与城市规划要求，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。

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，合理组织人流与货流，相互间影响的车间不要放在同一建筑物里。

3.动力设施应接近负荷中心。

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。

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）工厂厂区内有一定量的绿化带。

（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）生产区与生活区尽量分开。

总平面设计说明

（1）主生产车间

主生产车间在厂区的中央，便于生产与运输。

而且主生产车间靠近主干道，便于原料及成品的运输。

各设备的放置是依据饼干生产所需的设备构建的。

主生产车间为倒U字型，工序连贯、节省人力物力。

缩短运输路线，减轻劳动强度。

（2）办公行政部

处理工厂的日常事物，为主管单位。

设在厂前上下班方便且方便管理，是工厂必不可少的设施。

（3）生活区

生活区设在厂内的东面，不会受煤场粉尘的影响，是职工的活动区。

职工可在场内住，节约时间与精力。

附近设有浴池花园等设施。

（4）研发部

设在车间前面，行政楼后方。

主要负责产品的研发、市场调研的工作利于工厂长远发展。

（5）供电部门

设在厂区的西边，长年主导风向的上风向且处在厂区的空旷地带。

负责厂区所有电力设施的供电。

（6）供水部门

为食品工厂提供水源。

位于厂区西边。

（7）宿舍楼

　　为工厂员工提供住宿的地方，位于厂区东边。

（8）锅炉房

　　主要是为工厂提供供暖系统，位于厂区西北角，远离生产车间与工厂人员住宿的。

主要生产车间布置在全厂的中心地带，为Ｕ型走向，形成生产区；由它带起的辅助车间及仓库（包括机修间、原料库等）与动力设施及供水设施（变电站、锅炉房、水塔等）分别分布在非主干道得其他三面（南边、北边与东边）；行政部门在厂前区，生产车间，十分方便；后勤生活区在厂区右侧后部，便于生产与生活管理，符合生产卫生设计要求。

主干道围绕生产车间呈环形，运送原料、燃料等，十分方便。

生产车间主厂房坐北朝南，有利于车间内通风采光。

动力区在下风向，有利于防火，保证卫生要求。

场内各种设施齐全，便于生产生活。

第二节工厂运输

工厂运输：

工厂原料运输一般采用人工手推车运输，成品运输采用输送带传送。

第三章　工厂组织机构及劳动定员

工厂组织机构根据工厂生产规模及生产所需的结构而制定。

劳动定员根据的原则有:

（1）建厂意图与机械化程度；

（2）尽量均衡安排全年的生产，合理的确定基本职工的人数；

（3）应适当考虑男工与女工的比例；

（4）在计算与确定职工人数时应讲究效率，机构要精简，人员要精干

工厂组织机构

本次设计每班需工人40人。

具体分配为：

与面机一台2人，共需4人；辊切成型机一台2人，共需4人；烘烤炉每台2人，共需4人；冷却机每台2人，共需4人；整理机每台3人，共需6人；全自动包装机每台2人，共需4人；成品暂存区４人，原料库4人，生产管理４人，协调人员２人。

该厂的生产效率是2.5人／t，1万吨每班生产16.67吨，所以人员要40×2=80人。

第四章车间工艺

第一节工艺流程及相关工艺参数

一、流程是从料到制成成品各项工序安排的程序称加工流程或生产流程。

工艺流程包括：

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

成品检验整理冷却烘烤

苏打饼干：

部分面粉酵母与温水→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→销售

1小麦粉+淀粉混合过筛

2砂糖粉碎过筛面团调制成型

3蛋品预处理

4奶制品预处理加水

1疏松剂4香料加酒精烘烤

2配料5抗氧化剂加脂

3食盐加水

成品整理检验冷却

二、生产工艺流程确定原则

保证产品符合国家食品安全标准，出口产品还须满足销售地产品质量要求，并保证符合食品GMP的卫生要求。

（1）应优先选择先进、科学的工艺流程，以确保生产符合时代要求的、优质适销的产品。

（2）要选择有利于原料综合利用与对产品经行多层次深加工的流程。

（3）选择的流程要能缩短生产周期，减少生产工序与环节，优先采用机械化、连续化作业线。

（4）选择的流程要尽量节省厂房与生产设备，特别是要尽量减少特殊的厂房与设备。

（5）应结合建厂条件与生产规模选择与生产规模相适应的流程。

（6）选择的流程要考虑到安全操作与劳动保护问题，尽量采用封闭式操作，生产过程没有或很少有毒、有害物质与作用的流程。

三、主要工艺要点

1.调粉

面团调制就是将各种原材料按要求配合好，然后在混合机中进行调制。

在饼干生产的工艺过程中，调制面团是最关键的一步，一般认为饼干制造工艺中，原料的选择占决定是否成功的50%因素，调粉操作占25%，焙烤占20%，其他如辊轧、成型只占5%。

可见面团调制在整个制造工艺中的重要性。

在面团调制过程中，被吸收到胶粒内部的水分称为水化水或结合水，分布在胶粒表面的水分称为附着水，充塞于面筋网络结构中、胶粒之间的水分称为游离水。

面团形成时，游离水逐步变为水化水，过程中可明显感觉到面团逐渐变硬，粘性逐渐减弱，体积随之膨大，弹性不断增强，这一过程即水化作用过程。

糖有强烈的反水化作用。

油脂的反水化作用虽不如糖那样强烈，但它也是一种重要的反水化物质。

面团调制具体过程为:

首先将碳酸氢铵、碳酸氢钠、焦亚硫酸钠用冷水进行溶解，再将面粉倒入与面机中，投入油脂、食盐、白砂糖等全部原料，适当搅拌均匀，调粉操作要遵循造成面筋有限胀润的原则，因此面团加水量不能太多，亦不能在调粉开始以后再随便加水，否则易造成面筋过量胀润，影响质量。

加入面粉的24%水，搅拌，在面团调制中分成两个阶段来控制，第一阶段是使面粉在适宜的条件下充分润胀，第二阶段是要使已经形成的面筋弹性降低。

调制完的面团温度控制在36—40℃较为合适。

面团温度应在25～30℃之间，在卧式调粉机中约调5～10分钟左右。

2.静置

调粉后面团弹性会有似不稳定现象，可以通过面团静置方式来减少饼干韧缩现象，在使用强力粉调制面团活面团弹性过强时，可在调粉完毕后静置，因为在面团长时间被搅拌拉伸产生了一定强度的张力，但面团内部各处的张力大小分布不均匀，静置过程可消除面团内部的张力，使拉伸后面团恢复松弛状态，自然降低其内部拉力，同时使面团粘性降低，一般静置10-20分钟（时间过长会减少生产力）。

3.压面

将静置好的面团输送到辊切机中进行压面皮，韧性面团一般9-11次左右的辊轧，面皮压制强度与饼干的松脆度有密切关系，将面皮的两端折向中间，并经二次折叠转向，以改善其成品纵横之间收缩性能上的差异，另外，在压面皮过程中尽量不撒干粉，以防烘烤后起泡，影响烘烤后饼干表面的外观。

4.成型

本设计采用辊切成型，面皮在各道辊轧中厚度的压延不应超过3:

1，最后面皮厚度不超过3毫米。

5.烘烤

韧性饼干由于面团水分较大，烘烤时中间部分脱水速度较慢，而且韧性饼干调制时放了较多的水，且搅拌时间长，淀粉与蛋白质吸水充分，面筋形成较多，面团弹性大，所以选择温度与时间时必须采用低温延时烘烤，在225-250℃情况下可烘烤6分左右。

6.冷却

饼干刚出炉时的表面温度可达180℃，中心层温度约110℃左右，必须冷却到38～40℃。

咸味饼干因配料中糖、油脂含量较低，饼干中间孔隙大，极易产生裂缝成品易断裂现象，在冷却进程中，不可采用强制通风，以防温度下降过速与输送环境过于干燥，导致产品贮藏过程中破碎，要求冷却完全，尽量低于室温。

7.整理

将冷却输送机输送过来的饼干进行整理，使平放输送的饼干通过饼干整理机的整理整行侧立有序堆放，便于检验与包装。

8.包装

韧性饼干因配料中糖、油含量低，烘烤时脱水量大而极易产生裂缝。

在冷却过程中，不可采用强制通风，以防温度下降过速与输送带上方空气过于干燥，导致产品贮藏过程中破碎。

要求冷却完全，尽量接近室温，待产品低于45℃及时包装入箱，用全自动饼干包装机进行包装。

第二节物料衡算

物料衡算

物料衡算是工艺计算中最基本也是最重要的内容之一，它是能量衡算的基础。

物料衡算的理论依据是质量守恒定律，即在一个孤立体系中，不论物质发生任何变化，它的质量始终不变（不包括核反应，因为核反应能量变化非常大，此定律不适用）。

根据这一定律，输入某一设备的原料量必定等于生产后所得产品的量加上生产过程中物料损失的量。

物料衡算适用于整个生产过程，也适用于生产过程的每一阶段。

计算时，既可做总的物料衡算，也可以对混合物中某一组分做物料衡算。

经过物料衡算，可以得出加入设备与离开设备的物料（包括原料、中间产品、产品）各组分的成分重量与体积。

由此可以进一步计算出产品的原料消耗定额、昼夜或年消耗量，以及有关的排出物料量。

在设计中往往要进行全厂的物料衡算与工序的物料衡算两种计算，根据计算结果分别绘制出全厂的物料平衡图与工序的物料平衡图。

根据配方求得每小时生产1.39t的各物料的质量为：

每小时生产1.39t饼干配方

各物料的量：

物料

质量kg

物料

质量kg

物料

质量kg

面粉

白砂糖

油脂

鲜味素

913.08

228.22

121.74

1.21

焦亚硫酸钠

饴糖

食盐

碳酸氢铵

0.90

15.26

15.26

3.10

碳酸氢钠

水

4.62

411.51

2.1各工段中的物料量

各物料总质量为:

913.08+228.22+121.74+1.21+0.90+15.26+15.26+3.10+4.62+411.51=1714.91

经查相关资料知面粉加水量为18%-24%,面团含水量18%-21%.饼干含水4%。

则各阶段的物料损失为：

（1）调粉：

以损失0.3%计，则调粉后的面团质量为：

1714.91×0.997=1709.76kg

（2）辊压：

以损失0.3%计，则辊压后的面团质量为：

1709.76×0.997=1704.64kg

（3）辊切成型：

以损失0.3%计，则辊切成型后的面团质量为：

1704.46×0.997=1699.52kg

（4）烘烤冷却：

取面团含水量为21%。

设烘烤后面团质量为ｘ。

根据面粉质量守恒得：

x（1-0.04）=1699.52×（1-0.21）

x=1398.56kg

（5）整理：

以损失0.3%计，则整理后的饼干质量为：

1398.56×0.997=1394.37kg

（6）包装：

以损失0.3%计，则包装后的饼干质量为：

1394.37×0.997=1390.18kg

2.2热量衡算的依据:

（1）基本工艺流程及工艺参数。

（2）物料计算结果中有关物料流量或用量。

（3）介质（加热或冷却）名称、数量及确定的参数（如温度、压力等）。

（4）基本物性参数（热交换介质及单一物料的物化参数：

热焓、潜热、始末状态以及混合物性能参数等）。

在食品工厂生产中，热量的消耗是一项重要的技术经济指标，它是衡量工艺过程、设备设计、操作制度是否先进合理的主要指标之一。

热量衡算的基础是物料衡算，只有在完成物料衡算后才能做热量衡算。

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与相平衡。

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＝Ｑ41＋Ｑ42＋Ｑ43

式中：

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）

Ｑ4－全部散热的热量之与

第三节车间设备选型配套明细表

一、设备选型

物料衡算是设备选型的根据，而设备选型则要符合工艺的要求。

设备选型是保证产品质量的关键与