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1、食品机械与设备课程设计年产100吨炒花生车间设计班级：食品091姓名： 学号：指导老师： 目录第1章 前言1.1 概述 21.2 可行性研究分析 31.3 厂址选择 4第2章 车间平面设计与工厂工艺设计2.1 车间平面设计 52.2 产品方案及班产量的确定 62.3 生产工艺流程的确定 82.4 物料衡算 122.5 设备选型 12第3章 辅助部门设计3.1 仓库 143.2 化验室 153.3 机修、配电车间 15主要参考文献 16附录一：设备选型及参数一览表 17附录二：炒花生生产流程图 18附录三：炒货车间平面设计图 19第一章 前言1.1概述1.1.1 花生简介花生又名金果，长寿果、长
2、果、番豆、金果花生、地果、唐人豆、花生豆、落花生。 花生滋养补益，有助于延年益寿，所以民间又称之为“长生果”，并且和黄豆一同被誉为“植物肉”“素中之荤”。花生的营养价值比粮食高，可以与鸡蛋、牛奶、肉类等一些动物性食物媲美。它含有大量的蛋白质和脂肪，特别是不饱和脂肪酸的含量很高，很适宜制作各种营养食品。 花生被人们誉为“植物肉”，含油量高达50%，品质优良，气味清香。除供食用外，还用于印染、造纸工业，花生也是一味中药，适用营养不良、脾胃失调、咳嗽痰喘、乳汁缺少等症状。 花生果具有很高的营养价值，内含丰富的脂肪和蛋白质。据测定花生果内脂肪含量为44%-45%，蛋白质含量为24-36%，含糖量为20
3、%左右。并含有硫胺素、核黄素、尼克酸等多种维生素。矿物质含量也很丰富，特别是含有人体必须的氨基酸，有促进脑细胞发育，增强记忆的功能。 花生种子富含油脂，从花生仁中提取油脂呈淡黄色，透明、芳香宜人，是优质的食用油。花生油很难溶于乙醇，人们可以通过将花生油注入70%乙醇溶液加热至39-40.8度，看其混浊程度，来鉴定花生油是否为纯品。 花生是一种高营养的食品，里面含有蛋白质25%36%，脂肪含量可达40%，花生中还含有丰富的维生素B2、PP、A、D、E，钙和铁等。 花生是100多种食品的重要原料。它除可以榨油外，还可以炒、炸、煮食，制成花生酥、以及各种糖果、糕点等。因为花生烘烧过程中有二氧化碳、香
4、草醛、氨、硫化氢以及一些其它醛类挥发出来，构成花生果仁特殊的香气。 花生的内皮含有抗纤维蛋白溶解酶，可防治各种外伤出血、肝病出血、血友病等。 花生的营养价值之高，就连被称为高级营养品的一些动物性食品，如鸡蛋、牛奶、肉类等，在花生面前也甘拜下风。花生的产热量高于肉类，比牛奶高20%，比鸡蛋高40%。其他如蛋白质，核蛋素，钙，磷，铁等也都比牛奶、肉、蛋为高。花生中还含有A、B、E、K等各种维生素，以及卵磷脂、蛋白氨基酸、胆碱和油酸、落花生酸、脂肪酸、棕榈酸等。可见，花生的营养成分非常丰富而又较全面，生食、炒食、煮食均可，尤其是炒花生，香脆味美，余味深长。花生的叶子、花生衣、壳、花生油等，都可以作为
5、药用。注意：但花生米很容易受潮变霉，产生致癌性很强的黄曲霉菌毒素。黄曲霉菌毒素可引起中毒性肝炎、肝硬化、肝癌。这种毒素耐高温，煎、炒、煮、炸等烹调方法都分解不了它。所以一定要注意不可吃发霉的花生米。1.1.2花生概述功效：花生含有大量的蛋白质和脂肪，特别是不饱和脂肪酸含量丰富。花生中的不饱和脂肪酸有降低胆固醇的作用，有助于防治动脉硬化、高血压和冠心病。花生有止血作用。花生红衣的止血作用比花生更是高出50倍，对多种出血性疾病都有良好的止血功效。花生能增强记忆，抗老化，延缓脑功能衰退，滋润皮肤。花生还有扶正补虚、悦脾和胃、润肺化痰、滋养调气、利水消肿、止血生乳、清咽止疟的作用。适合人群：老少均可食
6、用。病后体虚、手术病人恢复期以及妇女孕期产后进食花生均有补养效果。适用量：每天80100克即可。温馨提示：花生含油脂多，消化时需要多耗胆汁，故胆病患者不宜食用。花生能增进血凝、促进血栓形成，故患血黏度高或有血栓的人不宜食用。在花生的诸多吃法中以炖吃为最佳。这样既避免了营养成分的破坏，又具有不温不火、口感潮润、入口好烂、易于消化的特点，老少皆宜。1.2 可行性研究1.2.1 炒花生的发展现状花生生产遍及世界各大洲，主要分布在亚洲、非洲、北美洲和南美洲，其中亚洲占世界面积56以上。20世纪90年代以来，世界花生生产稳步发展，面积、总产增加，单产水平提高。2000年世界花生面积2393万hm2，总产
7、达3128万t。花生是中国传统的农产品出口项目。改革开放以来，中国花生出口迅速发展，出口种类和出口数量逐年增加。19901996年，年出口量都在30万t以上，其中1994年出口量达到48万t，居世界第一位。但19971998年，因一些出口单位不顾质量和受东南亚经济危机等影响，中国花生出口量呈现大幅下降，1997年降至17.1万t，仅占世界出口量的14.9，1998年出口量为21.5万t。1999年回升到34万t，2001年出口量达到60万t，创中国出口量最高纪录。在花生出口价格上，中国花生出口价格明显低于世界平均水平。中国“旭日”型花生在国际市场上每吨价格比美国的“兰娜”型低200多美元。主要
8、原因是中国花生在品质方面和化学肥料、农药残留等食品安全性方面存在问题和不足。 目前，中国花生产业存在的主要问题一是科研、生产、加工、销售脱节，在科研上对品质、专用型、多抗性育种工作薄弱。在生产、加工和经营上，千家万户种植，一家一户分散加工经营，品种布局不合理，缺乏区域化集约化生产和规模经营，经营秩序混乱，生产、加工、经营标准不统一。二是花生食品安全性成为花生出口“瓶颈”。以往中国花生生产大量使用化肥、农药和植物生长调节剂，导致花生产品出现农残现象。在花生出口方面，因花生货源产地不同等，近年来山东口岸出口的花生污染黄曲霉毒素呈加重趋势。花生中农残超标和黄曲霉毒素污染已成为制约中国花生出口的重要因
9、素。 三是花生深加工薄弱，消费市场有待开拓。近年来，花生种植面积扩增较快，总产不断增加，花生深加工发展缓慢，跟不上生产的发展速度，在其他消费渠道没有明显改善情况下，花生供求市场相对过剩，导致花生价格大幅下降，农民收益大大减少。 随着人们生活水平的提高和对花生营养成分的 认识,花生的食用消费量在刚性增长,特别是西方国 家对花生酱的食用更是情有独钟,除榨油之外,花生 可以制取300多种产品。科技进步将进一步提升花 生产业水平,品种改良、深度加工、食品开发等都会 使将来出口的利润空间比现在显著扩大。花生不仅 仁可以食用,花生的茎叶是优质的饲料,外壳可以做 建筑材料等,因此我国的花生产业有着广阔的发展
10、 前景。 花生需求的增加给我国花生的出口提供了基础 支持,但是近年来由于种种原因,花生产业并没有因 为需求旺盛而得以发展,因此我国应加强花生的科 研工作,以注重培育高蛋白、高赖氨酸、高糖分食用 花生和提高整齐度的食用型等花生品种。把提高黄 曲霉抗性和提高出仁率作为今后重要的育种目标, 通过改良品种,把花生价格提高,在不增加出口量的 情况下,增加创汇金额,促进花生的优势区域发展; 将花生生产纳入优势农产品区域布局规划,确立相 应的优势区域和产业带,并给予相应的产业发展扶 持;通过加强花生的产业化经营,花生生产基地等方 式,克服一家一户小规模生产的不足,形成区域化规 模经营,促进优质专用花生的区域
11、性规模化种植; 促进花生加工业的发展,特别是花生深加工产品的 研发,无论是花生榨油行业,还是花生食品加工业, 都需要进行相当程度的深加工,加强花生加工副产 品的开发利用,实现花生的增值,最大限度地发挥花生的经济效益和社会效益。1.3 厂址选择工厂选址首先要从宏观上考虑，既要靠近市场，又要靠近原料产地，原料产地是左辅，市场是右弼，把厂址选择在二者之间交通便利的城市或地段，两者兼顾，流通才畅。第一，就工厂所在城市的方位来讲，应选择城市的东方、东南方或南方，因为震卦、巽卦和离卦主发展。第二，就工厂的周边环境来讲，周边自然环境要有生机，山区要坐满朝空，山势有起伏，后靠好，名堂开阔纳气，厂区建筑要顺应自
12、然，顺应自然才符合天理，而重罗盘背自然是错误的。平原地区要看路，看周边环境，东面震卦主上升，有高大树木、树林较好，西面兑卦主收藏，不主升发，不可有直穿的树。第三，工厂面前的地形地表要符合水路来朝，符合水源、向口。 那么结合这些要求，我们家乡是最好的选址之一。那里有充足的水源，广袤的土地以及丰富的人力资源。可以从原材料生产开始省去了在外买进的麻烦。而且可以增加家乡的就业岗位，解决家乡的一些问题。带动家乡的产业发展。第2章 车间平面设计与工厂工艺设计2.1 车间平面设计根据花生生产的工艺要求，结合实际的生产情况，生产车间的布局如下：（1）原料库 原料库用于原料的存储，其中设有调节温度的装置，可以根
13、据花生的特性提供合适的贮藏条件便于保存。（2）预处理车间 紧挨着原料库，在更衣室旁。在与处理车间进行人工加工、分级、浸泡、清洗。（3）生产车间 生产车间是花生的主要加工车间。原料经拣选等初步加工以后，进行浸泡、清洗，然后进行烘干，待完全烘干以后。加入炒货机内炒制等一些列生产工艺。（4）包装车间 包装车间紧挨着生产车间，并有专用门通向包装材料库，包装完毕后直接入库。（5）低温冷库 靠近主要生产车间，在包装车间之后。冷库用于存放加工、包装后的花生产品的区域，按照冷库设计的要求使用材料和安排布局，整个冷库分划分成不同的区域用于储存不同的产品。（6）制冷车间 靠近低温库和生产车间，靠近配电动力中心和维
14、修中心，为冷库和速冻车间的制冷提供条件。（7）化验室 用于进行产品的原料和产品的质量检验。（8）更衣室、卫生间 在整个车间的进口处，方便工作人员的更衣等。（9）配电室、机修车间 用于车间的电力输送，调整等。机修车间是为机器出现故障时提供必要的保证。2.2 产品方案及班产量的确定2.2.1产品方案的确定由于花生的只在一定的季节生产，在我们家乡一年生产花生就遭到了局限。所以现在普及的大棚种植技术，就能很好的支持和满足于花生的大量需求。那么在原料不足的情况下可以考虑一下副业也就是加工西瓜子、板栗等一些炒货。让车间的生产品种丰富起来，但是还是要保持我们所生产的食品的品质和口感，做大家放心的品牌做良心企
15、业才能走的更远。初步定位产品的规格为：花生500g/袋。生产的主要产品列表见表2-1。表2-1产品方案与产量序号产品名称年产量（t）生产月份1花生1001月-12月2西瓜子507月-12月3板栗2010月-12月为了论证产品方案的合理性，结合主要加工的品种成熟时间情况，初步安排产品季节平衡方案见表2-2。表2-2季节平衡方案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花生西瓜子板栗2.2.2产品班产量的确定 班产量是工艺设计最主要经济基础，直接影响到车间布置、设备配套、占地面积、劳动定员和产品经济效益、影响班产量的因素有：原料的供应、设备生产能力和市场销售状况等。一般情况下，食品工厂班
16、产量越大，单位产品成本越低，效益越好。由于本工厂产品种类众多，且以花生、西瓜子、板栗等生产为主，所以仅选取代表性产品作为计算。考虑到产品方案的“四个满足”和“四个平衡”等一些列因素，在实际生产过程中生产日数为300天，每天的生产班次为2班，不区分淡旺季。当蔬菜原料非常充足的时候可考虑适当加班。Q班=Q总/（k2t）式中 k设备不均匀系数，可取0.75； t生产天数因此工厂主要生产的产品班产量如下：1月-12月花生班产量：Q班=0.22吨9月-12月板栗班产量：Q班=0.22吨7月至12月西瓜子班产量： Q班=0.15吨2.3 生产工艺流程的确定2.3.1生产工艺流程及流程图举例一般情况下，炒货
17、的生产工艺都要经过以下流程:炒花生工艺生产基本流程：风选蒸煮清洗脱皮蒸煮炒干提香包装。 炒花生的主要原料是：花生；辅料有食盐、味精、甜蜜素、 A.K 糖、糖精、八角茴香油香精等。生产工艺一般有煮法工艺、煮浸兼用工艺二种，各厂家的工艺因设备的不同可有所选择，但目的都是类似，都是为了节省能源，提高设备利用率，合理调配，生产出口味好的瓜子，故重点介绍：煮 烘工艺方法。 香花生的工艺流程：花生选择去灰除杂加料 1 煮制（ 90-120 分钟）焖制（ 90-95 ）（ 30-40 分钟）赋香 2 烘烤（ 100-110 ， 4-5 小时）冷却至 40-50 外壳赋香 3 成品包装入库。操作步骤：奶油风味
18、干燥花生1 煮料液配方水 550 甜蜜素 0.20 糖精 0.12 A K 糖 0.23 食盐 15 甘草 0.6 柠檬酸钠 0.452 赋香料液水 50 食盐 2 味精 0.5 微胶囊奶精 0.12 奶油香精 0.18 抗油脂酸败剂 0.023 烘干与外喷奶油香精0.2炒板栗的方法：糖炒板栗的生产工艺流程：筛选清洗预炒加糖起锅西格玛炒板栗机器，糖炒板栗机炒制的板栗筛选：炒板栗机选择的板栗要外形端正、大小均匀、籽实饱满、无病虫害，属于优质板栗作为原料济南炒板栗机，西格玛炒板栗机糖炒板栗所用砂砾最好为清水砂，砂砾直径以3-4厘米为宜具有低廉炒板栗机价格的西格玛炒板栗机器炒板栗的清洗：将选择好的板
19、栗及砂砾清洗干净、晾干接下来经过由北京炒板栗机，炒板栗机器的预炒，再经过加糖，最后起锅，糖炒板栗机，炒板栗机器，北京炒板栗机炒制的香甜糯软的糖炒板栗。2.3.2工艺流程说明1. 选料 : 选择颗粒整齐、饱满、无霉变、无风斑、虫斑、虫眼干燥的花生。2. 除杂去灰：可选用筛选、风选或水洗的方法。比较各种加工清洗方法，选择采用鼓风清洗的方法。用鼓风机把空气通到洗槽中， 使清洗原料的水产生剧烈的翻动，物料在空气对水的搅拌下进行清洗。采用此方法既可以加速污物从原料上除去，又能使原料在剧烈翻滚下保持完整，是最适合花生类的加工的清洗方法。花生通过洗槽以后，沿倾斜传送带向前时，皮带上方的喷头喷水，可以起到喷淋
20、清洗的效果。清洗过后的水，过滤泥沙后用水泵循环到浸泡清洗池中再加以利用。3. 煮制花生：根据推荐配方的煮料液配方按花生数量的 4-5 倍水和其他原料预先配好，然后加入花生，烧煮 90-120 分钟。4. 焖制赋香：为了提高香精的利用率，将赋香料及部分调味料用冷水调好，均匀泼洒在已煮制的花生中，需翻动均匀，再焖 40-60 分钟后，取出、沥干。5. 烘干：将赋香后的花生在 100-110 条件下烘 4-5 个小时。6. 外壳赋香及包装：烘干出料后，待自然冷却至 40-50 时进行外部喷香。喷香后的花生应立即包装；若来不及包装，须用塑料膜大包装封紧，待后再分装。特别说明：为了辅料的充分利用，降低成
21、本，煮制花生剩下的料液可重复利用，一般情况下，再加入煮料液配方中 1/3 的水和煮制辅料（即补足煮制后损耗的部分料液），然后再加入瓜子煮制即可。以下类推。这一步骤对采用煮制工艺生产的瓜子都适用。包装工人、用具、制服等要保持清洁卫生，定期消毒，非工作人员不得随意进入包装车间，谨防传带污染物。内包装材料必须是无毒性、耐低温、透气性低、无异味的。2.4 物料衡算根据工厂设计规模、产品方案，通过物料平衡计算，可确定单位时间生产过程中主 要原辅料的需求量以及水、蒸汽、能源等流量与耗量，据此就可以计算出全年主要物料、包装材料的采购运输和仓储容量。同时通过物料衡算，还可以根据计算数值经济合理地 选择生产设备
22、，并进行车间的工艺布置和各工序劳动力的安排，也是进行经济分析不可缺少的根据。根据实际生产的要求，由于原材料的虫害，损伤以及物料在生产中的损耗，计算得花生等原料的需求如表2-3所示。表2-3 原料需求表 单位（t）名称产量原料合计花生100120170板栗2035西瓜子50602.5 设备选型2.5.1设备选型的依据物料计算是设备选型的依据，而设备选型要符合工艺的要求。设备选型是保证产品质量的关键和体现生产水平的标准，又是工艺设计的基础，并且为动力配电，水、汽用量提供依据。设备选型应根据每一个品种、单位时间（小时或分）产量的物料平衡情况和设备生产能力确定所需设备的台数。若有几种产品都需要共同设备
23、，在不同时间使用时，应按处理量最大的品种所需要的台数来确定。对生产中的关键设备，除按实际生产能力所需的台数配备外，还应考虑备用设备。一般后道工序设备的生产能力要略大于前道工序，以防物料挤压。在选择设备时，要按照下列原则进行。(1).满足工艺要求，保证产品的质量和产量。(2).一般大型食品工厂应选用较先进的、机械化程度较高的设备；中型厂则看具体条件，一些主要产品可选用机械化、连续化程度较高的设备；小型厂则选用较简单的设备。(3).所选设备能充分利用原料，能耗少，效率高，体积小，维修方便，劳动强度低，并能一机多用。(4). 所选设备应符合卫生要求，易清洗拆装，与食品接触的材料要抗腐蚀，不致对食品造
24、成污染。(5). 设备结构合理，材料性能可适应各种工作条件（如温度、湿度、压力、酸碱度等）。(6).在温度、压力、真空度、浓度、时间、速度、流量、液位、计数和程序等方面有合理的控制系统，并尽量采用自动控制系统。2.5.2 主要设备及其参数（1）果蔬自动清洗机（2台）：温州保田轻工机械厂， 产品型号BTQ-02 ，功率4.5kW，电压380V，净重600kg。（2）高压喷淋清洗机（1台）：40009401600，江苏科威机械有限公司，YXJ-5型,装机功率 0.75kw（3）震动式沥水机（1台）：兴化市金宇机械厂，尺寸25006001000mm, JY-1500型。（4）烘炉：产品型号J-C1超
25、市型炒栗机外形尺寸70*70*180（mm）设备类型烘炉电压220（V）用途专为超市糖炒栗子设计净重120（kg）额定功率4000（5）封包机型号QD-140 包装速度(袋/分) 4080 计量范围(毫升) 1-150 制袋尺寸(毫米) L:30-190 W:20-135 功率(千瓦) 0.9 重量(公斤)200 外形尺寸(毫米) 7008001650第3章 辅助部门设计3.1 仓库食品工厂是物料量较高的一种企业，仅原辅材料、包装材料和成品这三种物资，其总量约等于成品净重的35倍，而这些物料在工厂的停留时间往往以星期或者月作为单位计算的。因此，食品厂的仓库在全厂建筑面积中往往占有比生产车间更大
26、的比例。因此，在工厂设计中在总体布局中对仓库的容量和在总平面中的位置要考虑清楚。3.1.1 原料库原料库作为原料的接受部门是非常重要的，因为生产的第一环节是原料的接受。原料的接受大多数设在场内。虽然蔬菜原料因为品种性状等相差悬殊，但是考虑到工厂的布置情况，本设计中把原料接收站作为生产的首要环节。因此，原料库设在生产车间的进口处。另外考虑到花生、板栗、西瓜子的储藏特性，在仓库中辅助以温度控制器，以便更好的储藏和保存他们原有的本身的风味。让大家尝到比较原生态的物质。感恩自然。3.1.2包装材料库一种可收集花生壳，板栗壳的花生壳包装袋，包括主袋体，其特殊之处是在主袋体的底部还设有一个花生壳收集袋，所
27、说的花生壳收集袋的袋口为敞口，主袋体与瓜子壳收集袋的连接处呈折叠状且主袋体与花生壳收集袋粘接在一起。优点是可以在食用花生时，将花生壳同时收集在花生壳收集袋内，并在食用完花生后将花生壳包装袋的袋口封严再扔掉，防止花生壳随意仍在桌面上，或者仍在地上，从而保持环境卫生。3.2 化验室 化验室的职能是对产品和有关原材料进行卫生监督和质量检查，确保这些原材料和最终产品符合和国家卫生法和有关部门颁发的质量标准和质量要求。 化验室的任务可按检查对象和项目来划分。其检查对象一般有：原料检验、半成品检验、成品检验、包装材料检验、各种添加剂检验、水质检验、环境监测等；其检验项目一般有：感官检验、物理检验、化学检验
28、、微生物检验等。 它的组成一般是按检查项目来分的，它分为：感官检验室、物理检验室、化学检验室、空管检验室、精密仪器室、细菌检验室（包括预备室，及消毒洗手间、无菌室、细菌培养室、镜检室等）、储藏室等。 本设计中，化验室主要用于对抽查产品进行感官评定、理化检测、微生物检测。这些是保证产品质量必不可少地 过程，将化验室设在车间内，方便对产品质量从原料进入到车间成品入库进行全过程检测、 控制。3.3 机修、配电车间为适应生产扩大的需要，留有适当的变电设施的土建余地。分配电装置和启动控制设备采取防水汽、防腐蚀措施。机修车间与主要生产车间保持了适当的距离，使它既不相互影响，又联系方便。本厂机修车间由机械加
29、工、冷作以及模具锻打等部分组成，作为附属部分，还包括木工车间和五金仓库。 在车间中还需要考虑一个小的机修间，主要作为设备小配件、零星维修使用。 车间采用5s的管理制度： 5S是指整理（SEIRI）、整顿（SEITON）、清扫（SEISO）、清洁（SEIKETSU）、素养（SHITSUKE）等五个项目，因日语的罗马拼音均为“S”开头，所以简称为5S。开展以整理、整顿、清扫、清洁和素养为内容的活动，称为“5S”活动。附录一：主要设备选型及参数一览表设备名称规格型号台数生产厂家果蔬自动清洗机功率4.5kW，电压380V，净重600kgBTQ-022温州保田轻工机械厂高压喷淋清洗机4000mm940m
30、m1600mm装机功率 0.75kWYXJ-51江苏科威机械有限公司震动式沥水机2500mm600mm1000mmJY-15002兴化市金宇机械厂烘炉70*70*180（mm）装机功率4000WJ-C13封包机7008001650 装机功率0.9kwQD-1402参考文献1 任南琪.厌氧生物技术原理与应用M.北京:化学工业出版社,2004,25 2马海乐主编食品机械与设备.北京:中国农业出版社，20083李洪军主编.食品工厂设计. 北京:中国农业出版社，2005.4蒙杰王敦球.沼气发酵微生物菌群的研究现状J.广西农学报, 2007.8,2020060619 总平面布置图及说明书 陈明东 20060620 工艺流程图及说明书 陈俊刚