年产5000吨冰淇淋工厂设计设计.docx
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年产5000吨冰淇淋工厂设计设计
渤海大学本科毕业设计(论文)
年产5000吨冰淇淋车间设计
IceCreamPlantDesignofAnnualOutput5000Tons
学院(系):
化学化工与食品安全学院
专业:
食品科学与工程
渤海大学
BohaiUniversity
摘要
本论文进行了年产5000吨冰淇淋车间设计,初步对冰淇淋车间设计做出了说明,并绘制了设计图纸2张,工厂总平面设计和车间工艺流程设计。
首先介绍了冰淇淋的定义、分类与行业标准,同时对冰淇淋的工艺流程做详尽阐述;然后通过区域调研进行厂址选择、厂区总平面设计和车间工艺流程设计;再次,对冰淇淋加工过程进行物料衡算、设备选型、能量与水电汽的衡算;最后设定企业管理组织架构,实施环境保护规划并进行污水处理,并对冰淇淋工厂的总投资、回收期盈亏平衡进行估算与分析。
通过估算可知,本项目每班可产冰淇淋9吨,总投资1205万,年利润1230万元,厂区总面积3000m2,资金回收期约为1.5年,当生产利润率为11.54%时即可达至盈亏平衡点。
本项目符合可持续发展的原则,最大程度地节约了能源。
同时,有效促进了地方经济发展,解决部分下岗工人的就业的问题,是具有较高附加值和投资回报率的项目。
关键词:
冰淇淋;工艺流程;车间设计
IceCreamPlantDesignofAnnualOutput5000Tons
Abstract
Thisstudydesignedanicecreamfactoryofanannualoutputof5000tonsicecream,preliminarilyexplainedthedesignofanicecreamfactory,andthenmade2drawingsofit:
architecturedesignofthefactoryanddesignoftheworkshopoperationprocess.
First,thisstudyintroducedthedefinition,classificationandindustrystandardoficecream,meanwhile,expoundedtheoperationprocessoficecream;thencarriedoutthesiteselectionandarchitecturedesignofthefactorythroughregionalresearch.Thirdly,madethematerialbalancecalculation,equipmentselection,energyandwatervaporbalancecalculationontheicecreammanufactureprocess;finally,setthemanagementstructure,madeaplanforenvironmentalprotectionandsewagetreatment,andanalyzedthetotalinvestmentandthepaybackperiodoftheicecreamfactory.Theresultshowedthattheprojectcanproduce9tonsoficecreamperclasswithatotalinvestmentof12.05million,theprofitfortheyearof12.05millionYuan,plantareaof3000m2,annualprofitof12300000Yuan,andthepaybackperiodwasabout1.5years,whentheproductionprofitmarginsof11.54%totheBEP.
Thisprojectwasinaccordancewiththeprincipleofsustainabledevelopmentandlargelysatisfiedtheenergysavingrequest.Atthesametime,effectivelypromotedthedevelopmentoflocaleconomy,solvedtheemploymentproblemoflaid-offworkers,whichwasaprojectwithhighadded-valueandhighrateofreturn.
.
KeyWords:
Icecream;ProcessFlow;PlantDesign
引言
冰淇淋属于冷冻饮品类,以其美观、冰凉、快乐与甜蜜的特点,越来越受到消费者的喜爱,其主要原料有水、奶粉、油脂、糖,其中含脂量约为10%—12%,蛋白质含量约为8%,砂糖含量约为16%—20%。
冰淇淋的营养成分为牛奶的2.8—3倍,在人体内的消化率可达95%以上,高于肉类、脂肪类的消化率。
它具有调节生理机能、保持渗透压和酸碱度的功能,若再加入消费者需要强化的不同物质,可弥补日常饮食中的不足,使营养均衡[1]。
我国冰淇淋产业正在迅猛发展,据国家统计局和中国餐饮协会市场调研统计数据显示,2009年我国冰淇淋产销量突破28亿kg,实现销售额400亿元以上。
2011年国内冰淇淋产销量达到了348.39万t,人均消费量2.48kg。
累计销售额超过了791亿元人民币。
我国冰淇淋产业正在以9%左右的增长率迅猛发展着。
在冰淇淋业界有句话,“亚洲冰淇淋看中国,中国冰淇淋看东北,东北冰淇淋看辽宁”。
中国最大的冷饮市场不是在炎热的广东、福建,而是在东北。
在中国,夏季全国普遍高温,各地气温都很高,南北地区对冷饮的需求不相上下,但在冬季,东北的冷饮消费量却远远大于其他地区。
这是因为农村的火炕、城市的暖气,使得室内外温差有几十度,外面冰天雪地,室内却温暖如春。
室内空气干燥使得东北地区在冬季对冷饮也有着强烈的市场需求。
因此,东北地区一年有两个冷饮销售旺季。
目前,东北市场冰淇淋销量占国内市场总额的13%,而沈阳是其中最重要的区域市场之一。
本设计是从我国目前冷冻饮品工业发展状况和市场经济形势出发,认真贯彻食品工业的各项指标,对多家冷饮企业进行实地考察,将厂址拟建在辽宁省沈阳市辉山经济开发区。
除对生产工艺、设备进行了科学合理的布置外,还紧紧围绕工艺实际需要在劳动组织、辅助部门、公用系统、环境保护等方面进行了合理的设计,使得整厂各环节紧凑、合理,可以发挥最高的工作效率。
本设计可为冷饮企业建立新厂提供参考。
1冰淇淋概述
1.1冰淇淋定义
以饮用水、乳和/或乳制品、食糖等为主要原料,添加或不添加食用油脂、食品添加剂,经混合、灭菌、均质、老化、凝冻、硬化等工艺制成的体积膨胀的冷冻饮品[2]。
1.2冰淇淋分类
1.2.1全乳脂冰淇淋
主体部分乳脂含量为8%以上(不添加非乳脂)的冰淇淋。
(1)清型全乳脂冰淇淋
不含颗粒或块状辅料的全乳脂冰淇淋,如奶油冰淇淋,可可冰淇淋等。
(2)组合型全乳脂冰淇淋
主体部分为全乳脂冰淇淋,且所占10%质量比率不低于50%,与其他冷冻饮品和/或其他食品组成的全乳脂冰淇淋,如巧克力脆皮奶油冰淇淋、蛋卷奶油冰淇淋等。
1.2.2半乳脂冰淇淋
主体部分乳脂含量大于等于2.2%的冰淇淋。
(1)清型半乳脂冰淇淋
不含颗粒或块状辅料的半乳脂冰淇淋,如香草半乳脂冰淇淋、桔味半乳脂冰淇淋、香芋半乳脂冰淇淋等。
(2)组合型半乳脂冰淇淋
主体部分为半乳脂冰淇淋,且所占质量比率不低于50%,与其他冷冻饮品和/或其他食品组成的半乳脂冰淇淋,如脆皮半乳脂冰淇淋、蛋卷半乳脂冰淇淋等。
1.2.3植脂冰淇淋
主体部分乳脂含量低于2.2%的冰淇淋。
(1)清型植脂冰淇淋
不含颗粒或块状辅料的植脂冰淇淋,如豆奶植脂冰淇淋、可可植脂冰淇淋等。
(2)组合型植脂冰淇淋
主体部分为植脂冰淇淋,且所占质量比率不低于50%,与其他冷冻饮品和/或其他食品组成的植脂冰淇淋,如巧克力脆皮植脂冰淇淋、夹心植脂冰淇淋等[3]。
1.3冰淇淋行业标准
根据冷冻饮品冰淇淋的行业标准SB/T10013-2008,冰淇淋的感官要求、理化指标、卫生控制指标分别见表1.1,1.2,1.3。
表1.1感官要求
项目
要求
清型
混合型
色泽
具有品种应有的色泽
具有品种应有的色泽
形态
形态完整,大小一致,不变形,不软榻,不收缩
形态完整,大小一致,不变形,不软榻,不收缩
组织
细腻爽滑润,无明显粗糙的冰晶,无气孔
具有品种应有的组织特征
滋气味
滋味可调,有乳脂或植脂香味,香味纯正
具有应有的滋味和气味,无异味
杂质
无肉眼可见外来杂质
无肉眼可见外来杂质
表1.2理化指标
项目
指标
全乳脂
半乳脂
植脂
清型
组合型
清型
组合型
清型
组合型
非脂乳固体/%
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
总固形物/%
30.0
30.0
30.0
30.0
30.0
30.0
脂肪/%
8.0
8.0
6.0
5.0
6.0
5.0
蛋白质/%
2.5
2.2
2.5
2.2
2.5
2.2
膨胀率/%
10-140
10-140
10-140
10-140
10-140
10-140
注:
1)组合型产品的各项指标均指冰淇淋主体部分;2)非脂乳固体含量按原始配料计算。
表1.3卫生质量控制指标
项目
指标
总砷(以As计)/(mg/L)
≤0.2
铅(Pb)/(mg/L)
≤0.3
铜(Cu)/(mg/L)
≤5.0
菌落总数/(cfu/mL)
≤25000
大肠杆菌/(MPN/100mL)
≤450
致病菌(指沙门氏菌、志贺氏菌和金黄色葡萄球菌)
不得检出
2冰淇淋工艺论证与影响因素
2.1工艺流程
原料→混合→杀菌→均质→冷却→老化→调和→凝冻→灌装→硬化→装箱→贮藏
2.2工艺论证
2.2.1原料混合
食用油脂需先加热熔化或将其切割成小块后再使用,明胶需预先加两倍冷水浸泡,软化后再使用。
底料预处理完毕后,再按顺序依次倒入配料罐,搅拌均匀。
通过搅拌混合可强化热交换,提高杀菌效率[4]。
2.2.2杀菌
巴氏杀菌:
杀菌温度78℃,保温20—30min。
2.2.3均质
均质温度为65—77℃,均质压力分为二级:
一级均质压力为15—20MPa,通过高压,切碎料液中脂肪球;二级均质压力为5MPa,防止脂肪球再聚集,提高料液粘度[5]。
2.2.4冷却
均质后的料液温度为60℃左右,瞬时冷却至4℃,防止出现脂肪球上浮,酸度增高等现象。
2.2.5老化
老化温度控制在4℃,老化时间为12h,通过老化可使料液中的蛋白质、脂肪及稳定剂充分融合,改善冰淇淋的组织结构。
2.2.6调和
向老化罐中加入食用香精、食用色素进行调香、调色。
转速:
30r/min。
2.2.7凝冻
凝冻段是影响冰淇淋质量优劣的重要工序。
将老化好的浆料泵入凝冻机进行搅刮,同时加入清净空气使急速冻结,由液体转变成微冰晶化
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