第四章食品工厂工艺设计

根据产品生产特点，一般食品工厂年实际生产天数在250300天之间。淡季一班，中季二班，旺季三班，具体根据 工艺和原料特性及设备生产能力确定。
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第三节 工艺流程设计与确定
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一、工艺流程选择
（一）工艺流程和工艺流程设计： 1.工艺流程：就是各种产品生产所采用的具体方法、
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生产纲领直接决定着工艺设计生产模式、生产成本、 产品质量、投资回收和经济效益等情况。
评价工艺设计好坏是看生产工艺设计的技术先进性、 可靠性、安全性、实用性、经济合理性。
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一、生产工艺设计依据
l）项目建议书 2）可行性研究报告 3）设计计划任务书 4）环境影响评价报告 5）厂址选择报告 6）项目负责人下达的设计工作提纲和技术决定 7）如采用前人未用的新工艺、新技术和新设备，需技术上核准的正
工艺流程示意图设计是要确定原料变成产品所需经过的单元 操作和各单元操作方案及所需设备型式，要确定采用连续 式还是间歇式操作方法。
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工艺流程示意图用文字方框示意图表示,也可用设备 流程图表示，绘图时设备大小没有比例要求。
工艺流程示意图内容包括工序名称、工序操作手段 （手工或机械设备名称）、物料流向、工艺条件等。
3.技术水平先进合理 应优先采用机械化、连续化作业生产线，缩短生产 周期，以保证半成品不发生变色、变味、变质，节约能耗，降低成本。
4、经济合理性 尽量选择投资少、能耗低、成本低、产品得率高的生产 工艺。
5.慎重对待传统生产工艺 一些名、特、优的产品生产工艺不得随意改 动；若需改动，必须经反复试验，经专家鉴定认可后，方可采用；
进、经济、合理的自动化生产线，高品质产品生产配有自
动化在线检测控制系统，以保证产品质量。
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（三）工艺流程图设计 工艺流程图设计包括生产工艺流程示意图，生产工 艺流程草图和车间生产工艺流程布置图设计三个阶 段。
1.生产工艺流程示意图
也叫工艺流程方框图，在可行性研究阶段就已确定。作用是 定性表明原料变成产品的路线和顺序，以及各程序的设备。
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第二节 产品方案及班产量确定
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一、产品方案
产品方案（生产纲领）是食品厂全年（季度、 月）生产产品品种和规格、产量、产期、生产 车间及生产班次的综合计划安排。
影响产品方案的因素有： ① 产品的市场销售 ② 人们的生活习惯 ③ 原才料供应的季节情况 ④ 地区的气候和季节的影响
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对于淡旺季明显产品，年产量按下式计算：
Q=Q旺+Q中+Q淡 Q旺：旺季产量 Q中：中季产量 Q淡：淡季产量
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班产量受到各种因素的影响，每班的实际产量并不完全相 同。为了计算方便引入班生产的不均匀系数进行计算。
Q班=Q/k(3t旺+2t中+t淡) K --设备不均匀系数 t旺--旺季天数 t中--中季天数 t淡--淡季天数
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三、生产工艺流程设计
（一）确定生产线数目
根据产品方案及生产规模，视生产实际情况，结合投资大 小，确定生产线及生产线数目。如果产量大，可采用几条 生产线，以便生产调剂，设备护理等。
（二）确定生产线自动化程度
生产线有间歇和连续两种。在确定生产线自动化程度时，
根据生产特点和技术成熟性，结合生产规模，尽量采用先
（5）生产过程供排水、电、汽、冷、真空平衡估算；
（6）生产车间设备工艺布置设计；
（7）管路设计；
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车间生产工艺设计的内容
①车间概况及特点：阐述车间生产规模、生产方案、生产方法及工艺流程、技术先 进性、布置合理性、生产安全性及方案比较的特点。
②车间劳动组织：车间主任、工段长、班长及员工安排。
和改进。
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3、充分考虑对废水、废汽、废渣、粉尘及余热综合 利用。 降低三废处理量，降低成本、减少污染，节 约原料、能源和水的目的，保护环境。
4、确保生产者人身安全、设备安全和食品安全卫生。 5、生产过程尽量做到连续化、机械化和自动化，降
低劳动强度，保证产品质量和产量。
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工艺设计主要是设计原料在各个生产过程中的物质变化及流向，包括所 需设备。具体步骤如下： （1）根据前期可行性研究，确定产品生产方案及规模。 （2）根据当前技术、经济水平选择生产方法。 （3）生产工艺流程设计。 （4）物料衡算。 （5）能量衡算(包括热量、耗冷量、供电、给排水量等计算)。 （6）选择设备。 （7）车间工艺布置。 （8）管路设计。 （9）其它工艺设计。 （10）编制工艺流程图、管道设计图及说明书等。
程序和各程序实现必需的技术参数总称。 2.工艺流程设计：是规划生产过程的具体方法、顺
序和设备组合方式，并以工艺流程图形式表示出整 个生产过程全貌的设计工作。
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（二）工艺流程选择原则
1.原料匹配性 根据原料的加工特性，选择易于加工，原料消耗少，营养 损失低的工艺路线；
2.符合产品质量和规格 根据产品规格要求及有关标准来选择加工产品的 工艺路线；
大家好
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第四章 食品工厂工艺设计
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第一节 工艺设计概述 第二节 产品方案确定 第三节 工艺流程设计与确定 第四节 物料衡算 第五节 设备选型 第六节 水、电、汽用量估算 第七节 劳动力计算 第八节 生产车间工艺布置
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第一节 工艺设计概述
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6、结合我国国情
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二、工艺流程设计原则
（一）工艺流程设计原则 1、符合产品生产质量标准要求（国家或出口国的标
准）。
2、尽量采用成熟、先进、自动化程度高、效率高、能 耗低的设备与技术，并能配置在线检测、自动控制 和记录装置。
在引进国外先进设备和技术，要考虑适合国情和具体生产实
际及设备备件供应和设备维修、保养问题，并注意消化吸收
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工艺设计由食品专业人员和其它专业人员协同设计完成。食 品专业人员根据工艺要求和设备配置按建筑模数对厂房形状、 长、宽、高及门、窗、楼梯、办公生活服务用房等位置、尺 寸大小提出要求，土建设计人员设法满足工艺设计要求。
工艺设计先进性和合理性直接影响其它协同非工艺设计先进 性和合理性。
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三、制定产品方案的步骤
1.根据市场需求，确定产品类型、种类和包装规格； 2.根据设计规格，结合原才料供应情况，确定各产品
在总产量中所占比例及产量； 3.根据原料生产季节及保藏时间确定产品生产时期； 4.根据各产品设计产量和生产周期，确定生产班次及
班产量； 5.产品方案比较；
6.产品方案表达
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（二）工艺设计中应注意的问题 1.根据生产方案、产品品种、规格、规模、投资规模合理确定生产线类型、
数量。如加工性质差别较大的产品，考虑采用不同类型生产线来实现。 2.根据生产规模、投资条件，合理确定操作方式。尽量采用半机械化、机
械化、自动化操作； 3.注意产品工艺过程的质量控制问题； 4.注意工艺过程中每个工序的加工技术条件和工艺参数； 5.注意选择合理单元操作，确定每一单元操作的经济性。
式试验研究报告和技术鉴定证书 8）原料产地、原料特性、产品质量要求、厂址水文地理条件、国内
外设备制供应条件，尽量采用先进工艺技术和设备进行设计
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二、食品工厂工艺设计内容
（1）生产规模及产品方案的确定；
（2）主要产品及综合利用产品工艺流程确定；
（3）物料平衡算；
（4）生产车间设备生产能力计算和设备选型；
■一般情况下，班产量越大，制造成本越低，效益越高。由于 投资及多方因素制约，班产量不可能设计很大，但必须达到 或超过经济规模班产量才能具有效益。最适宜的班产量实质 就是经济效益最好的规模。
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班产量确定可按年生产能力推算。
年生产能力估算：
Q=Q1+Q2-Q3-Q4+Q5 Q—新建厂某类食品年产量； Q1—本地区该类食品消费量； Q2—本地区该类食品年调出量； Q3—本地区该类食品年调入量； Q4—本地区该类食品原有厂家的年产量； Q5— 本厂准备销出本地区以外的量。
③工作制度：年工作日、日工作时、生产班数等。
④成品或半成品主要技术规格及标准（国家标准、行业标准、企业标准）。
⑤物料经过设备的顺序及生成物的去向，产品及原料运输和贮备方式，主要操作技 术条件及操作要点。
⑥采用新技术内容、效益及来源（专利或中试报告）。
⑦主要工艺技术指标和工艺参数（列表说明）。
⑧原料、辅料、水、电、汽等消耗量，物料平衡、热能平衡等的计算，并与国内先 进技术指标比较。
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年产4000吨罐头厂产品方案
产品 名称
年 班 1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月 10月 11月 12月
产产 量量 吨吨
青刀豆
1500
清水马蹄 300
糖水菠萝 1200
菠萝汁
50
青豆
500
水产罐头 500
番茄酱 400
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制定产品方案应注意的问题： ①充分调查市场，合理确定产品品种、规格、产量和
在示意图中，以箭头表示物料流动方向，以粗实线 表示原料到成品主要流向，细实线表示中间产物、 辅助料、废料流向。
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浓缩苹果汁生产工艺流程示意图
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2.生产工艺流程图设计
又称带控制点工艺流程示意图，是在工艺流 程示意图设计基础上进一步细化的工艺流程 控制示意图设计，它更加全面、完整、合理， 可作为设备布置和管道设计依据，并可供施 工安装、生产操作参考。
⑨设备选型及计算，确定生产设备规格和台数。
⑩车间设备布置及说明、设备一览表。
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车间生产工艺设计附件
①工艺流程图。标明原料、辅料、设备名称及代号、各种介质 流向、工艺参数和控制点。
②生产工艺设备布置图。绘制生产工艺设备平面、剖面布置图 （有时需要做“渲染图”或“鸟瞰图”）。
③生产设备一览表。设备名称、规格、型号、台数、重量和动 力即安装特殊要求。
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二、制定产品方案应遵循的原则和要求
四个满足，五个平衡。 四个满足为：
1.满足主要产品产量要求； 2.满足原料综合利用要求； 3.满足淡旺季平衡生产要求； 4.满足经济效益要求。
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五个平衡为： 1.产品产量与原料供应量应平衡； 2. 生产季节性与劳动力应平衡； 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、汽、冷、真空负荷要平衡。
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工艺设计是对生产车间工艺流程和设备布置的设计，是决 定工艺过程、设备及设备排布、车间组成的关键步骤。
工艺设计由工艺设计和非工艺设计（包括土建、采暖、通 风、给排水、供电、供汽等）组成，工艺设计是设计的主 体，是非工艺设计的基础和依据。
工艺设计直接影响生产过程先进性、合理性、和产品质量、 产品成本及劳动强度和建厂费用等。
④主要材料估算表。
⑤其他。
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工艺设计需向非工艺设计提供的技术参数
1.工艺设计对全厂总平面布置中建筑物相对位置的要求 2.工艺设计对车间形状、长、宽、高及内部布置尺寸及车间周
围相关设施的设计要求 3.工艺设计对车间建筑土建、采光、通风及卫生方面要求； 4.工艺设计对生产车间水、电、汽、冷、真空消耗量计算； 5.工艺设计对生产用水水质要求； 6.对三废（废水、废渣、废气）处理方式及排放标准要求； 7.对各种仓库面积、保温、防潮、防鼠、防虫等方面要求。
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非工艺设计
非工艺设计：根据工艺设计所提要求，对生产工艺附属设施 进行的设计。内容包括： 水、暖、电、汽、通风、照明等设计 高压、真空、制冷、水处理等的设计 自动控制、在线检测、远程控制等的设计 运输设计 附属设施设计 其他特殊设计
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三、食品工厂工艺设计的步骤
生产班次，在可能情况下注意多产品生产。 ②注意调节产品类型以调节生产忙闲不均。 ③合理进行原料综合利用或原料、半成品贮存，以调
剂生产淡、旺季。
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四、班产量（年产量）的确定
■班产量是工艺设计计算的基础，直接影响着生产设备配套 与选型、车间布置、占地面积、劳动定员、投资和经济效益。
■影响班产量的因素有：原料供应量、设备生产能力、市场销 售状况、劳动力供应状况等