【正文】 第四章 食品工廠工藝設(shè)計(jì) 食品工廠工藝設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的主體和中心，決定全廠生產(chǎn)和技術(shù)的合理性，并對(duì)建廠的費(fèi)用和生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品成本、勞動(dòng)強(qiáng)度有著重要的影響，同時(shí)又是非工藝設(shè)計(jì)的依據(jù)。因此，食品工廠工藝設(shè)計(jì)具有重要的地位和作用。 食品工廠工藝設(shè)計(jì)的步驟 工藝設(shè)計(jì)主要是在由原料到各個(gè)生產(chǎn)過程中，設(shè)計(jì)物質(zhì)變化及流向，包括所需設(shè)備的運(yùn)用。具體步驟如下： （ 1）根據(jù)前期可行性調(diào)查研究，確定產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模。 （ 2）根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)水平選擇生產(chǎn)方法。 （ 3）生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)。 （ 4）物料衡算。 （ 5）能量衡算（包括熱量、耗冷量、供電量、給水量計(jì)算）。 （ 6）選擇設(shè)備。 （ 7）車間工藝布置。 （ 8）管路設(shè)計(jì)。 （ 9）其它工藝設(shè)計(jì)。 （ 10）編制工藝流程圖、管道設(shè)計(jì)圖及說明書等。 第一節(jié) 產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定 一 .概述 產(chǎn)品方案又稱 生產(chǎn)綱領(lǐng)，實(shí)際是食品廠準(zhǔn)備全年（季度、月）生產(chǎn)哪些品種和各種產(chǎn)品的規(guī)格、產(chǎn)量、產(chǎn)期、生產(chǎn)車間及班次等的計(jì)劃安排。 當(dāng)然市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下的工廠要以銷定產(chǎn)，產(chǎn)品方案既作為設(shè)計(jì)依據(jù)，又是工廠實(shí)際生產(chǎn)能力的確定及挖潛余量的測(cè)算。產(chǎn)品方案的影響因素是多方面的，主要有：產(chǎn)品的市場(chǎng)銷售、人們的生活習(xí)慣、地區(qū)的氣候和不同季節(jié)的影響。在制定產(chǎn)品方案時(shí)，首先要調(diào)查研究，分析得到的資料，以此確定主要產(chǎn)品的品種、規(guī)格、產(chǎn)量和生產(chǎn)班次。其次是要用調(diào)節(jié)產(chǎn)品用以調(diào)節(jié)生產(chǎn)忙閑不均的現(xiàn)象。最后盡可能把原料綜合利用及貯存半成品，以合理調(diào)劑生產(chǎn)中的淡、旺季節(jié)。 總之，在安排產(chǎn)品方案時(shí)，應(yīng)盡量做到“四個(gè)滿足”和“五個(gè)平衡”。 “四個(gè)滿足”是： (1)滿足主要產(chǎn)品產(chǎn)量的要求； (2)滿足原料綜合利用的要求； (3)滿足淡旺季平衡生產(chǎn)的要求； (4)滿足經(jīng)濟(jì)效益的要求 。 “五個(gè)平衡”是： （ 1）產(chǎn)品產(chǎn)量與原料供應(yīng)量平衡； （ 2）生產(chǎn)季節(jié)性與勞動(dòng)力平衡； （ 3）生產(chǎn)班次要平衡； （ 4）產(chǎn)品生產(chǎn)量與設(shè)備生產(chǎn)能力要平衡； （ 5）水、電、氣負(fù)荷要平衡。 二、班產(chǎn)量（年產(chǎn)量）的確定 班產(chǎn)量是工藝設(shè)計(jì)的最主要經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，直接影響到車間布置、設(shè)備配套，占地面積，勞動(dòng)定員和產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益。一般情況下，食品工廠班產(chǎn)量越大，單位產(chǎn)品成本越低，效益越好，由于投資局限及其它方面制約，班產(chǎn)量有一定的限制，但是必須達(dá)到或超過經(jīng)濟(jì)規(guī)模的班產(chǎn)量。 最適宜的班產(chǎn)量實(shí)質(zhì)就是經(jīng)濟(jì)效益最好的規(guī)模。 (1)原料的供應(yīng)量多少 (2)生產(chǎn)季節(jié)的長短 (3)延長生產(chǎn)期的條件 (4)定型作業(yè)線或主要設(shè)備的能力 (5)廠房、公用設(shè)施的綜合能力 年生產(chǎn)能力按如下估算： Q=Q1+Q2Q3Q4+Q5 式中 Q—新建廠某類食品年產(chǎn)量； Q1—本地區(qū)該類食品消費(fèi)量； Q2—本地區(qū)該類食品年調(diào)出量； Q3—本地區(qū)該類食品年調(diào)入量； Q4—本地區(qū)該類食品原有廠家的年產(chǎn)量； Q5— 本廠準(zhǔn)備銷出本地區(qū)以外的量。 對(duì)于淡旺季明顯的產(chǎn)品，如飲料、月餅、巧克力可按下式計(jì)算： Q=Q旺 +Q中 +Q淡 Q旺： 旺季產(chǎn)量 Q中： 中季產(chǎn)量 Q淡： 淡季產(chǎn)量 一般食品工廠每天生產(chǎn)班次為 1~2班，淡季一班，中季二班，旺季三班制，這根據(jù)食品工廠工藝和原料特性及設(shè)備生產(chǎn)能力來決定，若原料供應(yīng)正常，或廠有冷庫貯藏室及半成品加工設(shè)備，可以延長生產(chǎn)期，不必突擊多開班次，這樣有利于勞動(dòng)力平衡、設(shè)備利用充分、成品正常銷售，便生產(chǎn)管理，經(jīng)濟(jì)效益提高。 三 .產(chǎn)品方案的制定 舉例 : 豬肉類罐頭 3~4級(jí)凍豬肉出肉率在 65%~80%， 其中可用于： （ 1） 午餐肉罐頭 （ 凈去皮去骨肉 ） 55%~60% 扣肉罐頭 （ 帶皮去骨肉 ） 8%~10% 圓蹄罐頭 1%~2% 其他肉罐頭 —— （ 2） 午餐肉罐頭 （ 凈去皮去骨肉 ） 55%~60% 排骨罐頭 （ 帶皮去骨肉 ） 5% 圓蹄罐頭 1%~2% 其他肉罐頭 —— （ 3） 香菇肉醬罐頭 34% 香菇豬腿罐頭 21% 紅燒排骨罐頭 15% 紅燒豬肉罐頭 3% 圓蹄罐頭 1% 筍干肉絲罐頭 5% （ 4） 西式火腿罐 35% 其他肉罐頭（香菇肉醬、圓蹄等） —— 年產(chǎn) 4000t餅干廠產(chǎn)品方案 產(chǎn)品名稱 年產(chǎn)量 /t 班產(chǎn)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 嬰兒餅干 — — — — — — — — — — — — 菊花餅干 — — — 動(dòng)物餅干 — — — — 雞蛋餅干 — — 口香餅干 — — — — — — — 椒鹽餅干 — — — — — — — 雙喜餅干 — 鈣制餅干 — — — — — — — — — — — 寶石餅干 — — — 奶油餅干 — — — — — — — — — — — 孔雀餅干 — — — — — — 鴛鴦餅干 — — — 旅行餅干 — — — 人參餅干 — — 維生素餅干 — — — 四、產(chǎn)品方案比較 制訂產(chǎn)品方案時(shí) ， 為保證方案合理 ， 有利于食品工廠發(fā)展和管理 ， 應(yīng)按設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書中確定的年產(chǎn)量和品種 ， 制定出 2個(gè)以上的產(chǎn)品方案 ， 按下述原則進(jìn)行分析 ， 對(duì)方案進(jìn)行技術(shù)上的先進(jìn)性和可行性進(jìn)行比較 ， 并結(jié)合市場(chǎng) 、 經(jīng)濟(jì) 、 生產(chǎn) 、 社會(huì)綜合考慮 ， 從中找出一個(gè)最佳方案作為設(shè)計(jì)依據(jù) 。 （ 年產(chǎn)量 /工人總數(shù) ） （ 月 ） 原料 、 產(chǎn)品數(shù)之差比較 （ 元 /人 .年 ） ： 、 電 、 汽消耗量比較 、 經(jīng)濟(jì)效益比較：利潤 產(chǎn)品方案分析 項(xiàng)目方案 方案一 方案二 方案三 產(chǎn)品年產(chǎn)值 勞 動(dòng) 生 產(chǎn) 率（ t/人 年 ） 平均每人年產(chǎn)值 （ 元 /人 年 ） 基建投資 （ 元 ） 經(jīng)濟(jì)效益 （ 利稅元 /率 ） 水 、 電 、 汽耗量 （ 元 ） 員工人數(shù) （ 人 ） 全年空員工人數(shù)差值 （ 人 ） 原料損耗率 第二節(jié) 生產(chǎn)方法的選擇和工藝流程的確定 盡管食品廠的類型很多 ,而且在同一類型的食品廠中產(chǎn)品的品種和加工工藝亦各不相同 ,但在同一類型的食品廠中主要工藝過程和設(shè)備基本相近 ,只要這些產(chǎn)品不同時(shí)生產(chǎn) ,其相同工藝過程的設(shè)備是可以公用的 ,所以我們?cè)诖_定產(chǎn)品工藝流程時(shí)只要將主要產(chǎn)品的工藝流程確定后 ,其他產(chǎn)品就好辦了。但必須指出，為了保證食品產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)不同原料應(yīng)選擇不同的工藝流程，另外，即使原料相同，如果所確定的工藝路線和條件不相同，不僅會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且會(huì)影響到工廠的經(jīng)濟(jì)效益，所以，我們對(duì)所設(shè)計(jì)的食品廠的主要產(chǎn)品工藝流程應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真探討和論證。 一 、 原則 工藝流程是初步設(shè)計(jì)審批過程中主要審查內(nèi)容之一 ， 它的正確與否往往決定產(chǎn)品質(zhì)量 、 產(chǎn)品競(jìng)爭力 ， 決定食品廠的生存與發(fā)展 ， 選擇工藝流程必須通過分析 、 比較 ， 從理論和實(shí)際各個(gè)方面進(jìn)行論證 ， 證實(shí)它在技術(shù)上是先進(jìn)的 。 在經(jīng)濟(jì)上是高效的 ， 符合設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書的要求： （ 1） 原料匹配性 。 根據(jù)原料性質(zhì) 、 種類和來源擬定工藝流程 。 （ 2） 按產(chǎn)品規(guī)格和部頒標(biāo)準(zhǔn)擬定 。 （ 3） 注意經(jīng)濟(jì)效益 ， 盡量選投資少 ， 消耗低 ， 成本低 ， 產(chǎn)品收益率高的生產(chǎn)工藝 。 （ 4） “ 三廢 ” 處理效果好 ， 減少 “ 三廢 ” 處理量 ， 治理三廢項(xiàng)目與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì) ， 同時(shí)施工 ， 選用產(chǎn)品 “ 三廢 ”少或經(jīng)過治理容易達(dá)到國家規(guī)定的 “ 三廢 ” 排放標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝 。 （ 5） 產(chǎn)品在市場(chǎng)有較強(qiáng)的競(jìng)爭能力 ， 有利于原材料的綜合利用 。 （ 6） 對(duì)傳統(tǒng)名優(yōu)產(chǎn)品不得隨意更改生產(chǎn)工藝 ， 一旦更改必須經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn) 、 專家鑒定 、 報(bào)上級(jí)批準(zhǔn) 。 （ 7） 對(duì)科研成果 ， 必須經(jīng)過中試放大后 ， 才能應(yīng)用 。 （ 8） 優(yōu)先采用機(jī)械化 、 連續(xù)化自動(dòng)作業(yè)線 ， 暫不能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)的品種 ， 其工藝流程應(yīng)盡量按流水線排布 ， 減少原料 ， 半成品在生產(chǎn)流程中停留的時(shí)間 ， 避免變色 、 變味 、 變質(zhì)現(xiàn)象發(fā)生 。 （ 9）罐裝后需要?dú)⒕氖称纷詈貌捎眠B續(xù)殺菌或高溫短時(shí)殺菌，高濃縮操作的食品應(yīng)采用真空濃縮以減少溫度對(duì)產(chǎn)品色澤和口味的影響，特別是對(duì)熱敏性的食品，需要注意。 （ 10） 結(jié)合我國國情 。 在進(jìn)行產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)時(shí) ， 必須以我國具體情況出發(fā) ， 在市場(chǎng)消費(fèi)水平 ， 相關(guān)機(jī)械設(shè)備及電氣儀表制造能力 ， 勞動(dòng)就業(yè)與生產(chǎn)自動(dòng)化水平關(guān)系等方面做出恰當(dāng)?shù)暮饬?， 綜合考慮 。 在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備時(shí) ， 要考慮是否適合我國生產(chǎn)實(shí)際 ， 并注意消化吸收 ， 以縮短與發(fā)達(dá)國家的水平差距 。 （ 11） 確保安全生產(chǎn) ， 以保證人身和設(shè)備安全 。 二、生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì) 生產(chǎn)方法確定以后 ， 就開始工藝流程的設(shè)計(jì) 。 有如下內(nèi)容： （ 一 ） 確定生產(chǎn)線數(shù)目 根據(jù)產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 ， 視生產(chǎn)實(shí)際情況 ， 結(jié)合投資大小 ， 確定生產(chǎn)線及生產(chǎn)線數(shù)目 。 如果產(chǎn)量大 ， 可采用幾條生產(chǎn)線 ， 以便生產(chǎn)調(diào)劑 ， 設(shè)備護(hù)理等 。 （ 二 ） 確定生產(chǎn)線自動(dòng)化程度 生產(chǎn)線有間歇和連續(xù)兩種 。 在確定生產(chǎn)線自動(dòng)化程度時(shí) ，根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)和技術(shù)成熟性 ， 結(jié)合生產(chǎn)規(guī)模 ， 一般采用先進(jìn) 、經(jīng)濟(jì) 、 合理的自動(dòng)化生產(chǎn)線 ， 高品質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)配以自動(dòng)化在線檢測(cè) ， 以保證產(chǎn)品質(zhì)量 。 （ 三 ） 工藝流程圖的設(shè)計(jì) 工藝流程圖的設(shè)計(jì)主要包括生產(chǎn)工藝流程示意圖 ， 生產(chǎn)工藝流程草圖和生產(chǎn)工藝流程圖三個(gè)階段 。 ， 在物料衡算前進(jìn)行 。 主要是定性表述由原料轉(zhuǎn)變?yōu)榘氤善返倪^程及應(yīng)用的相關(guān)設(shè)備 。 它只是定性的生產(chǎn)工藝表述 ， 不要求正確的比例繪制 。 主要包括生產(chǎn)過程中需要經(jīng)過哪些單位操作 ， 各單位操作中的流程方案及所需型號(hào)的表述 。 內(nèi)容包括 工序名稱 、 完成該工序工藝操作手段 （ 手工或機(jī)械設(shè)備名稱 ） 、 物料流向 、 工藝條件等 。 在方框圖中 ， 應(yīng)以箭頭表示物料流動(dòng)方向 ， 其中以粗實(shí)線表示物料由原料到成品的主要流動(dòng)方向 ， 細(xì)實(shí)線表示中間產(chǎn)物 ， 輔助料 ,廢料的流動(dòng)方向 。 ：生產(chǎn)工藝流程圖 、 圖例 、 設(shè)備一覽表和必須的文字證明 ， 繪制工藝流程早圖時(shí)要求如下： A 表示出廠房各層樓面的標(biāo)高 B 用細(xì)實(shí)線畫出設(shè)備示意圖 C 用粗實(shí)線畫出物料流程管理 ， 并畫出流向箭頭 。 用細(xì)實(shí)線畫 水 、 汽 、 空氣等動(dòng)力管線 ， 并畫出流向箭頭 。 D 繪制設(shè)備和管道上主要閥門 、 控制儀表及管路附件 。 E 對(duì)必要的部分 ， 而又不能用圖線表達(dá)時(shí) ， 用文字注釋 。 如“ 三廢 ” 、 副產(chǎn)物的去向等 。 F 附注圖例 ， 并按圖標(biāo)繪出 。 常采用 1： 50， 1： 100， 1： 200等 。 具體繪制工藝流程草圖的步驟如下： 生產(chǎn)工藝設(shè)備流程圖包括： 有關(guān)設(shè)備的基本外形 ，工序名稱 、 物料流向等 。 必要時(shí) ， 還應(yīng)表示各設(shè)備間位置距離及其高度 。 設(shè)備外形以簡單直觀為準(zhǔn) 。 生產(chǎn)工藝設(shè)備流程圖畫法是：將生產(chǎn)設(shè)備按生產(chǎn)流程順序和高低位置是在圖面自左至右的展開 ， 用細(xì)線繪制 ，