【文章內(nèi)容簡介】 帶回威尼斯，并在意大利北部流傳開來，隨后傳到英法等國。 14 世紀初期，歐洲出現(xiàn)了雪糕等冷飲。但真正用奶油制作冰淇淋的歷史則始 于 15 世紀 ,距今才 600 多年 ?冰淇淋在意大利 (Italy)被稱為 “牛奶花 ”,在英國 (Britain)被稱為 “凍奶油 ”? 1851年，在美國馬里蘭州的巴爾的摩，牛奶商人 JACOB FUSSEL實現(xiàn)了冰淇淋的工業(yè)化。他在美國巴爾的摩建立工廠，最早開始大量生產(chǎn)冰淇淋。借助于 1899年的等質(zhì)機、1902年的循環(huán)式冷藏機、 1913年的連續(xù)式冷藏機等的發(fā)明，冰淇淋的工業(yè)化在全世界得到迅速發(fā)展。另一方面，蛋卷冰淇淋在 1904年圣路易萬物博覽會上首次亮相。隨著技術不斷進步和發(fā)展，冰淇淋的種類越來越多，成為大家所喜歡的一種食 品。在炎炎夏日中鋪天蓋地的冰涼廣告中，總有一款讓你心動的冰淇淋，它就在那里，永遠充滿誘惑，永遠不可替代。 冰淇淋工業(yè)介紹 冰淇淋工業(yè)在國外的發(fā)展 [3] 冷飲的發(fā)展必須從制冷技術的發(fā)展談起 ,最早發(fā)明制冷技術的是英國人費爾肯 ,十九世紀初他制造了世界上第一臺以乙醚為制冷劑的壓縮機隨著早期英國殖民者進入美國 ,也把冰淇淋生產(chǎn)技術帶入 ,1851 年美國始建冰淇淋廠 。18601872 年間 ,法國人卡菜、美國人波菜和德國人林德相繼發(fā)明了以氨為制冷劑的壓縮機 ,從此冷凍儲藏與冷凍飲品的生產(chǎn)技術發(fā)生了根本變 毫不久瑞典人拉伐發(fā)明稀奶油分離機 ,這對生產(chǎn)高脂冰淇淋起了決定性作用 1890 年美國人巴布考克發(fā)明巴氏脂肪瓶 ,對檢測牛乳、稀奶油及冰淇淋中的含脂量起到了推動作用 ,19091912 年 ,法國人戈林制造出第一臺高壓均質(zhì)泵 ,對改善冰淇淋的組織狀態(tài)與膨脹率起了關鍵作用 。1917 年英國瓊尼爾兄弟公司發(fā)明測定冰淇淋膨脹率的技術 ,對膨脹率的提高起黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 4 了指導作用到 1920 年冰淇淋的口感和營養(yǎng)價值已被普遍公認 ,從那時起冰淇淋已經(jīng)開始非常受大眾歡迎 。1921 年日本開始生產(chǎn)美國式冰淇淋 。1926 年美國食品研究所對混和料的殺菌方法作了進一 步的研究 ,又由于冷藏的改進、運輸?shù)陌l(fā)達、家用冰箱的推廣、包裝的改良、連銷銷售網(wǎng)的建立以及冰淇淋配料標準的改進 ,已使消費者隨處可買冰淇淋 ,冷飲在世界各地到處開花。 目前生產(chǎn)手段已經(jīng)完成由電腦控制 ,實現(xiàn)了自動化。世界上專業(yè)生產(chǎn)冷飲設備的著名廠家有美國 APV公司成員 GLACER公司和 CREPAC0公司 ,瑞典ALFALAVAL集團的 HOYER公司 ,意大利的 MAKE公司等。目前世界最大的冰淇淋生產(chǎn)國是美國 ,年產(chǎn)量達 800多萬 t,人均 40多 kg。我國近二年來冷飲產(chǎn)量在 120萬 t上下徘徊 ,人均 ,離發(fā)達國 家相距甚遠 ,有發(fā)展前景 [1]。 冰淇淋工業(yè)在我國的發(fā)展 [6] 我國冷飲工業(yè)的發(fā)展大致可分為四個階段 第一階段 (19271950 年 ) 1927 年美商海寧生在上海開設海寧洋行 ,并用機械方法生產(chǎn)棒冰 ,這是我國最旱的冷飲廠家。當時產(chǎn)品為圓柱形 ,日產(chǎn)量只有 20203000 根。 1932 年該廠把棒冰模具改為扁長形 ,棒冰品種除果味外，還生產(chǎn)赤豆、綠豆棒冰、 2020g 馬口鐵聽裝冰淇淋、 320g 三色和香草大冰磚及雙色紙杯、紫雪糕等。 1948 年 ,該廠轉(zhuǎn)售給偽后勤部 (即現(xiàn)益民食品一廠 ),后又與英 商怡和蛋廠合資開設海和有限公司 ,繼續(xù)生產(chǎn)以上產(chǎn)品 ,注冊商標為 美女牌 。班產(chǎn)棒冰和雪糕 12t,冰淇淋 2t 以上。這是解放前我國最大的冷飲廠 ,產(chǎn)量占全國的 70%以上。 第二階段 (19511980 年 ) 全國各地相繼擴大冷飲食品工業(yè) ,在全國開展技術交流 ,冷飲年產(chǎn)量達到 8 萬 t左右 ,可稱為生產(chǎn)發(fā)展 ,技術交流階段 第三階段 (19811990 年 ) 許多廠家引進國外先進設備 ,增加花色品種 ,年產(chǎn)量達到 萬 t,此階段技術引進和技術咨詢相當活躍 ,可稱為廣泛交流 ,推陳出新階段。 第四階段 (1991現(xiàn)在 ) 黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 5 外商紛紛來華投資、合資 ,聯(lián)營企業(yè)紛紛成立 ,私營企業(yè)涉足 ,年產(chǎn)量達到 120萬 t,品種三千多種 ,此階段可稱為飛速發(fā)展階段。 目前國內(nèi)冷飲市場三分天下 :三資企業(yè)占據(jù)大部分高檔市場 ,固有企業(yè)居中檔 ,大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、私營企業(yè)占領低檔市場。廣東、北京、上海是目前產(chǎn)銷量最集中的三大地區(qū) ,占全國銷量的 25%。 我國冰淇淋工業(yè)發(fā)展存在的問題 盡管冰淇淋行業(yè)有如此大的發(fā)展，但還是存在一定的問題： 第一 我國地域廣闊，工業(yè)發(fā)展很不平衡，生活水平差異很大，因此導致了冰淇淋工業(yè)的不平衡發(fā)展。高檔冰淇 淋分布在城市，農(nóng)村多是中低檔產(chǎn)品。 第二 冰淇淋產(chǎn)品的質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品合格率較低。冰淇淋屬于直接入口的食品，其衛(wèi)生質(zhì)量將直接影響人體健康。 生產(chǎn)設備較陳舊，難以與現(xiàn)代技術相比較，抑制了冰淇淋工業(yè)的發(fā)展。 冰淇淋工業(yè)發(fā)展的展望 根據(jù)調(diào)查分析，冰淇淋有廣泛的市場和開發(fā)的前景，我們要抓住時機，加強宏觀調(diào)控，將冰淇淋工業(yè)帶上一個新起點。我們應當做到：合理布局，盡量使城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展；采用推廣新技術，提高從業(yè)人員水平；健全銷售網(wǎng)點，疏通銷售渠道；開發(fā)新、奇、特的產(chǎn)品，滿足消費者的需要 [4]。 設 計依據(jù)和意義 設計依據(jù) 冰淇淋工廠設計是一項較為復雜的工作，涉及到政治、經(jīng)濟、工程和技術等諸多學科的方方面面。在進行冰淇淋工廠設計時，除了在確定工藝流程、設備選型、車間布置和管線安排時必須遵循有關法令和規(guī)范外，還要保障員工有良好的工作條件，保護環(huán)境和減輕勞動強度。要重視經(jīng)濟效果，努力做到技術上先進、經(jīng)濟上合理、使用上可靠。要結合國情和本地情況，立足現(xiàn)在，著眼長遠，盡量采用國內(nèi)外先進的科學成就，提高技術水平，以能生產(chǎn)出高質(zhì)量的冰淇淋。 黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 6 設計意義 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，這就需要建設一批具有新技術、新工藝、新設備的冰淇淋工廠。本文通過利用計算機制圖、統(tǒng)計等技術手段，對冰淇淋工廠進行設計，可為廠家進行原工廠擴大生產(chǎn)和新工廠建設提供依據(jù)。 設計內(nèi)容 對年產(chǎn) 9000t冰淇淋工廠的設計。包括：冰淇淋生產(chǎn)工藝流程的設計；廠址選擇；物料衡算；主要設備選擇；車間設計；輔助部門設計及經(jīng)濟效益分析。 黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 7 第 2 章 產(chǎn)品及工藝流程確定 產(chǎn)品及產(chǎn)量的確定 本設計確定： 生產(chǎn)普通冰淇淋 每小時生產(chǎn) 1500kg，每天 3 班生產(chǎn)，有效生產(chǎn)時間 20h，日產(chǎn)量30000kg，月產(chǎn)量 900000kg，年產(chǎn)量 9000t，全年 10 個月計算 工藝流程的確定 (見附錄圖 ) 冰淇淋的生產(chǎn)：原料混合 → 均質(zhì) → 殺菌 → 冷卻 → 老化 → 凝凍 → 灌裝 → 硬化 → 包裝 → 貯藏 原料混合 根據(jù)配方選擇原輔料，使其在配料罐混合，這是冰淇淋生產(chǎn)中關鍵的環(huán)節(jié)。 配方成分：脂肪 10% 非脂乳固體 10% 糖類 15% 穩(wěn)定乳化劑 % 均質(zhì) 均質(zhì)的目的在于將混合料中的脂肪球微細化至 1μm 左右，以防乳脂層德行成，使各成分完全混合，改善冰淇淋組織，縮短成熟時間，節(jié)省乳化劑和曾稠劑，有效的預防在凝凍過程中形成奶油顆粒等。 均質(zhì)壓力隨混合料的成分、溫度、均質(zhì)機的種類等而不同，一般第一段為 13～17MPa，第二段為 3～ 4MPa,這樣可使混合料保持較好的熱穩(wěn)定性。 殺菌 混合料的殺菌可采用不同的方法，如低溫間歇殺菌、高溫短時殺菌和超高溫瞬時殺菌三種方法。 低溫間歇殺菌法，通常的殺菌方法為 68℃ 保持 30 分鐘或 75℃ 保持 15min。如果混合料中使用 增 稠劑海藻酸鈉時，以 70℃ 加熱 20min 以上為好；如果使用淀粉，殺菌溫度必須提高或延長保溫時間。高溫短式殺菌法采用 80～ 83℃ 保持 30 秒。超高溫殺菌溫度為 100～ 130℃ 保持 2～ 3s。 黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 8 冷卻 混合料經(jīng)均質(zhì)處理后，溫度在 60℃ 以上，應將其迅速冷卻，以適應老化的需要。利用板式換熱器，冷卻速度快，生產(chǎn)能力高，冷卻效果好。 老化 將混合料在 2—4℃ 的低溫下冷藏一定時間，使其在物理上成熟的過程。目的是提高膨脹率；促使脂肪進一步被乳化，改善冰淇淋組織結構。 凝凍 將流體狀的混合料在強制的攪刮下進行冰凍，使空 氣以極小的氣泡狀態(tài)均勻分布于全部混合料中，在體積逐漸膨脹的同時，由于冷凍而成為半固體狀的過程。是冰淇淋生產(chǎn)中最重要的工序之一，是冰淇淋的重量、可口性、產(chǎn)量的決定因素。凝凍凝固溫度要控制在 6℃ 以上，防止堵塞凝凍機。 灌裝 根據(jù)不同品種的需要，對冰淇淋進行灌裝。 硬化 采用速凍隧道等硬化設備對灌裝好的冰淇淋進行硬化處理，目的是保持預定的形態(tài)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并且便于運輸和銷售。 貯藏 冷藏庫的溫度要求保持－ 15℃ ～－ 20℃ ，貯藏時間不要超過 10d。貯藏時 ,堆放緊密 ,以充 分利用冷庫空間，并可減少冰淇淋溫度的變化，保持產(chǎn)品質(zhì)量。 冰淇淋技術要求指標 感官要求 色澤均勻，符合該品種應有的色澤；形態(tài)完整，大小一致，無變形，無軟塌，無收縮，涂層無破損；細膩滑潤，無凝粒及明顯粗糙的冰晶，無空洞；滋味和順，香氣純黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 9 正，符合該品種應有的滋味氣味，無異味；無肉眼可見的雜質(zhì)。 理化要求 高脂型 脂肪 ≥10% 總固形物 ≥35% 總糖 ≥15% 膨脹率 ≥95% 黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 10 第 3 章 廠區(qū)的平面設計 廠址的 選擇 [17] 根據(jù)我國的具體情況，食品工廠一般建于距原產(chǎn)地附近大中城市的郊區(qū)。由于冰淇淋屬于消費性強的休閑食品，為了有利于銷售，所以選擇建于市區(qū)比較合適。這樣不但可以獲得足夠的原料，而且利于產(chǎn)品的銷售，同時還可以減少運輸費用。 廠址選擇的原則 （ 1）廠址的位置要符合城市規(guī)劃（供氣、供電、給排水、交通運輸?shù)龋┖凸S對環(huán)境的要求。 （ 2）廠址地區(qū)要接近原料基地和產(chǎn)品銷售市場，還要接近水源和能源。 （ 3）具有良好的交通運輸條件。 （ 4）場地有效利用系數(shù)高，并有遠景規(guī)劃的最終總體布局 . （ 5） 有一定的施工條件和投產(chǎn)后的協(xié)作條件。 （ 6）廠址選擇要有利于三廢處理，保證環(huán)境衛(wèi)生。 自然條件及能源 根據(jù)食品工廠廠址選擇的要求，將冰淇淋廠建于哈爾濱市郊區(qū)內(nèi)。廠址地勢平坦，周圍無污染源，符合標準。場地面積有利于合理布置，符合工廠發(fā)展需要，并有一定擴建余地。該地自來水使用方便，且水質(zhì)良好，可不用地下水，減少處理費用。接近排水系統(tǒng)，有利廢水排放。供電系統(tǒng)也配備良好，可以滿足生產(chǎn)需要。附近有居民區(qū)和學校，方便銷售。 政治經(jīng)濟和交通 該地區(qū)在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，經(jīng)規(guī)劃部門批準，符合規(guī) 劃布局。并且接近銷售渠道，有良好的經(jīng)濟開發(fā)前景。附近有發(fā)達的交通運輸條件，接近高速公路與鐵路，使原料入廠和冰淇淋出廠順利進行。 黑龍江東方學院本科生畢業(yè)論文（設計） 11 總平面設計 總平面設計原則 [18] （ 1）符合生產(chǎn)工藝要求。 （ 2）布置緊湊合理，節(jié)約用地，同時為長期發(fā)展留有余地。 （ 3）必須滿足食品工廠衛(wèi)生要求和食品衛(wèi)生要求。 （ 4）優(yōu)化建筑物間距，按有關規(guī)劃進行設計。 （ 5）適應運輸要求。 總平面設計 （ 1）廠區(qū)主要建筑物：辦公樓、原料庫、生產(chǎn)車間、冷庫、配電室、鍋爐房等。 （ 2）全建筑物朝向有利于通風 采光。 （ 3）配電室靠近生產(chǎn)車間，減少能源消耗，鍋爐房位于下風向。 （ 4）在廠房四周種植草坪，保證綠化。 （ 5）通盤考慮全廠布置，力求經(jīng)濟合理，充分考慮擴大生產(chǎn)。 （ 6）方便生產(chǎn)，符合生產(chǎn)程序。 （ 7）征用土地 30000m2 車間布置 車間布置原則 [19] 生產(chǎn)車間工藝布置很重要，不僅對生產(chǎn)產(chǎn)品有很大關系，而且影響到工廠整體。在進行車間布置時，應遵循以下原則： (1) 生產(chǎn)車間是工廠的中心，其他部