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年产2000吨豆干生产车间工艺设计

年产2000吨豆干生产车间工艺设计

生产旺季在4月至11月,旺季工作日为170天,每日两班制,每班有效工作时间8h计算,12月至次年3月为生产淡季,工作日为80天,每日单班制,每班有效工作时间8h计算,余下116天为节假日和各设备检修日。

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  • 详细描述

    年产2000吨豆干生产车间工艺设计
    摘要
    本项目设计内容主要是进行年产2000吨豆干的工厂设计。整个工厂的设计涉及以下内容:产品市场分析、原材料供应、厂址的选择、厂区车间平面规划、工艺流程、生产方案与产量、物料衡算、设备选型与计算、车间的布置、环境保护和生产安全等。
    本设计秉承以人为本,第一安全,设计理念质量至上的,整个设计按照工艺展开要求。厂区的工厂划分,整个设计工艺按照要求展开,厂区的工厂划分,以及车间平面和垂直布置以方案为中心产品生产的操作场所实际要求,周密安排并围绕其对人流、物流、贮存要求进出货要求进行,使车间布置和厂区布置既能满足计划产品的生产,又未来照顾到发展,既满足工艺要求,又照顾到可行性建筑设计施工。在选型设备方面,尽量选用机械设备,为豆干制品的流程化、操作化单元和生产标准化提供生产的良好的条件.进而使较高的自动化生产具备机械。
    关键词:豆干;工厂设计;生产工艺;设备选型;物料衡算
     
    目  录
    摘 要 I
    1 绪 论 6
    1.1概述 6
    1.1.1大豆的营养 6
    1.1.2豆腐干的生产现状 6
    1.1.3 课题研究的意义与作用 8
    1.1.4 豆干的研究现状及发展前景 8
    1.1.5 产品的性质与特点以及产品的生产方法概述 11
    1.2设计依据 12
    1.3厂址选择 12
    1.3.1厂址选择应遵循的基本原则 12
    1.3.2厂址确定 13
    1.4 设计规模与生产制度 13
    1.4.1 设计规模 13
    1.4.2 生产规模 14
    1.4.3 生产制度 14
    1.5原料与产品规格 14
    1.5.1原料质量标准 14
    1.5.2 产品质量标准 14
    1.5.3产品规格 15
    2 工艺设计与计算 15
    2.1工艺原理 15
    2.2 工艺流程的选择 17
    2.3 工艺流程的详细叙述 17
    2.3.1 去杂 17
    2.3.2浸泡 17
    2.3.3制浆 18
    2.3.4 点浆、蹲脑 18
    2.3.5 脱水工艺 20
    2.3.6卤制工艺 20
    2.3.7复合调味技术 21
    2.3.8 充填包装技术 22
    2.3.9 豆干杀菌技术 23
    2.5工艺参数 23
    2.6 物料衡算 25
    2.6.1 物料衡算的意义与作用 25
    2.6,2 物料衡算的方法与步骤 26
    2.6.3 物料衡算 27
    2.6.4 物料平衡图 29
    第3 章 设备选型 29
    3.1 选型原则 29
    3.2 关键设备选择 30
    3.2.1 浸泡工艺 30
    3.2.2二次浆渣共熟制浆工艺 31
    3.2.3豆清蛋白发酵液点浆工艺设计 33
    3.2.4压榨制坯工艺设计 34
    3.2.4干燥工艺设计 35
    3.2.5 卤制工艺设计 36
    3.2.6调味、包装、杀菌、暂存、质检、装箱工艺设计 37
    3.3 劳动力计算 37
    3.3.1劳动定员的组成 37
    3.3.2劳动定员的依据 38
    3.3.3劳动力的计算 38
    第4 章 设备一览表 39
    4.2水、电、汽用量的估算 41
    4.2.1用水量的估算 41
    3.2.2用电量的估算 41
    3.2.3用汽量的估算 41
    第5 章 工厂布置设计 42
    5.1工厂总平面设计说明 42
    5.1.1工厂总平面设计的内容 42
    5.1.2总平面设计的基本原则 44
    5.1.3全厂各建筑面积汇总 45
    5.2车间设备平面设计说明 46
    5.1.1 车间布置设计的原则 46
    5.2.2车间布置设计的依据 47
    5.2.3生产车间生活设施要求 48
    5.2.4生产车间工艺布置的内容与方法 48
    5.2.5生产车间布置设计的有关技术和参数 48
    第六章 辅助部门设计 51
    6.1辅助部门简介 51
    6.1.1辅助部门概念 51
    6.1.2辅助部门分类 51
    6.2生产辅助设施 51
    6.2.1仓库 51
    6.2.2实验楼 53
    6.2.3供电所及变电站 53
    6.2.4机修间 53
    6.2.5锅炉房 53
    6.2.6供水站及水处理间 54
    6.2.7污水处理中心 54
    6.3生活辅助设施 54
    6.3.1办公楼 55
    6.3.2宿舍楼 55
    6.3.3食堂 55
    6.3.4停车场 55
    6.3.5医疗室 56
    6.3.6超市 56
    6.3.7员工休闲中心 56
    6.3.8运动场 56
    6.3.9预留地 56
    6.3.10卫生间 56
    6.3.11门卫室 56
    第八章 豆干的危害分析 57
    8.1 HACCP的定义 57
    8.2 HACCCP的基本内容 57
    8.3建立HACCP小组 58
    8.4 豆干的危害分析表 59
    第7 章 安全消防和环境保护 60
    7.1 三废产生情况 60
    7.2 三废处理情况 60
    7.2.1工厂废水处理 60
    7.2.2工厂废气处理 61
    7.2.3 工厂废渣处理 61
    2.2.4工厂噪声处理 61
    致  谢 62
     
    1 绪 论
    1.1概述
    1.1.1大豆的营养
    中国人吃豆的历史已有几千年,据《史记》记载,大豆发源于中国,是一种含有丰富蛋白质的豆科植物。在现在的生活中,大豆是膳食指南中推荐的重要营养物质,被认为是每天都应该摄入的食物之一。人们常吃的豆类有很多,唯独大豆获得了“豆中之王”、"植物肉”、“绿色牛乳”等的美誉,是因为大豆有几个无可比拟的优点,例如,含有可以和动物蛋白媲美的大豆蛋白、含有多种人体所必须的氨基酸、含有丰富的卵磷脂、含油量丰富、含有被称为植物雌激素的大豆异黄酮,以及多种矿物元素和维生素等。大豆的丰富营养,使其成为现在家庭不可或缺的食物。
    大豆是世界主要粮食作物中被确认为原产于中国的作物之一,中华民族食用大豆的历史可以上溯到5000年前。大豆的营养成分十分丰富,平均含有蛋白质40%、脂肪20%、 碳水化合物25%、矿物质5%,维生素成分多达13种,其种类之多、含量之高是其他天然食物无法比拟的。研究证明,大豆蛋白不含胆固醇,且能降低血液中的胆固醇,大豆中含有大量纤维素、半纤维素、果胶、甘露聚糖、豆胶、可溶性纤维等,能有效预防消化道肿瘤及其他疾病。大豆寡糖能促进双歧杆菌在肠内大量繁殖,抑制腐败菌生长速度,以及降低血压的作用。大豆中的卵磷脂能去除沉积在血管上的胆固醇。大豆中还含有异黄酮、苷类、生育酚、维生素K、甘油三酯、植物凝血素等。可见,大豆在我国人民的膳食结构及健康饮食中占居非常重要的地位。
    1.1.2豆腐干的生产现状
    在亚洲,人们为了更好地利用大豆的营养价值,将其制作成各种各样的豆制品,根据生产工艺的不同,一般可分为发酵豆制品和非发酵豆制品两大类。发酵性豆制品是以大豆为主要原料,经微生物发酵而成的豆制品,如腐乳、豆豉等;非发酵性豆制品是指以大豆或其它杂豆为原料制成的豆腐以及经再加工的豆腐制品,如豆腐、豆浆、豆腐丝、豆腐皮、豆腐干、腐竹、素火腿等。随着人们健康意识的提高,人们更加注重植物蛋白的摄入,于是含有优质大豆蛋白的豆制品成为人们的首选。
    豆腐是中国的传统食品,从大豆中提取蛋白质和加工豆腐的技术距今已有2100多年,历史悠久,源远流长。据史书记载:“豆腐之法,始于前汉淮南王刘安。”一直以来,豆腐在人民日常膳食中占有十分重要的地位,方面豆腐可以提供优质蛋白质和功能性成分;另一方面其产品种类丰富而且售价低廉,因而成为大众化的食品。同时,大豆加工成豆腐后,由于蛋白质充分变性,使人体对大豆蛋白质的吸收利用率大大提高。研究表明,整粒大豆因含有胰蛋白酶抑制因子和较高膳食纤维含量,其蛋白质消化率仅为65%左右,豆浆的蛋白质消化率达到85%左右,制成豆腐后蛋白质的吸收率可以提高到90%以上,有效提高了植物性食物蛋白质的消化率。但是,长期以来,豆腐干品种单一,以用于烹饪的半成品白干、熏干为主,大都无包装或只有简易包装、产品也不经灭菌处理,产品保质期短,容易腐败变质,只能在产地销售。
    随着人们生活水平的不断提高,消费观念也逐步转变,十几年前,零食是小孩子的专利,今天,零食成为了不同阶层、不同年龄和不同性别的人们都喜欢的一种日常食物,并且有了一个时尚的雅号"休闲食品”。当人们未解决温饱问题时,它存在的意义非常微小,但当人们解决温饱时,休闲食品的需求市场会得到快速增长,它的需求更是为了满足消费者日益增长的身心快感与生活乐趣。休闲食品的种类非常多,传统休闲食品大致分为膨化类、干果类、油炸类、果脯肉干类和一些休闲面制品等,但是随着屡屡发生的食品安全事件和人们很多富贵病的出现,人们的休闲食品消费产品结构也向着营养型、风味型甚至功能型的方向发展。以营养丰富著称的休闲豆制品更是受到了人们的青睐,今天,像豆腐干,咸豆浆等有特色、健康休闲的食品已成为消费者休闲消费的首选,消费者选择休闲豆制品的理由非常简单而又充分:口味好,又是种健康、快速食品,这使得休闲豆制品将会迎来一个前所未有的销售狂潮。
    豆腐干素有“植物肉”的美称,含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物及钙、磷、铁等人体必需的营养物质,具有营养均衡、易被人体消化吸收等优点,老少皆宜。休闲卤豆干,是将豆腐干经卤制、调味、杀菌等工艺制成的风味多样,营养丰富,适宜休闲、旅游等需要的即食豆腐干食品。近年来,我国休闲豆干凭借其丰富的营养价值、独特的风味、良好的口感和携带方便等优势,在休闲食品市场越来越受到消费者的青睐,仅湖南邵阳地区2014年豆制品产值就达30亿元。休闲豆干虽然产量增加,但其产品质量参差不齐、口味单一、微生物超标、违规使用食品添加剂等现象成为豆制品加工业发展的瓶颈。因此,为迎合消费者的需求,开发口味独特、安全营养的休闲豆干产品,对豆制品市场的发展具有重要意义。
    1.1.3 课题研究的意义与作用
    在休闲豆干行业蓬勃发展的同时,行业内存在的问题仍然不容忽视。目前,我国大多传统休闲豆干企业生产过程中质量控制水平较低,企业正处于从传统作坊式向现代化工厂转型阶段。据有关数据显示,目前休闲豆干加工企业能满足食品安全生产要求的仅在10%左右,绝大多生产企业达不到要求,小作坊产品充斥市场。另一方面.受加工技术水平的制约,豆腐干生产中部分工序仍采用人工操作,导致产品的外形、质量、风味等很难标准化,这不仅会引起消费者对产品质量存疑,而且会影响到产品的包装与销售。此外,由于行业门槛低,上干家企业生产的豆腐干从风味、口感到外形、包装同质化+分明显,使得消费者很难做出辨别,出现产品低价竞争的市场格局。虽然各个地区不乏销售过亿的品牌企业,就整体而言,行业缺少在全国范围内有高知名度与超影响力的大品牌。从当前情况看,不断提高机械化、自动化程度,加强基础性研究,增加产品种类,改善包装形式,延长货架期,使之产销日益活跃,都是值得企业和研究人员思考的课题。
    近年来,随着人们的物质生活水平不断提高,人们更加追求食品的营养、健康方便和安全。可以预期,原料充足、营养丰富的休闲豆干通过在传统工艺基础上的不断改进和创新,将成为未来最受消费者喜爱的功能性营养食品之一,在人类健康饮食中起到举足轻重的作用。
    1.1.4 豆干的研究现状及发展前景
    休闲豆干是一个古老而又年轻的豆制品,说之古老是因为它缘之于卤豆干。相传,秦始皇为求长生不老丹,遣卢、侯二人人东海求仙丹。卢、侯二人自知无法炼出长生不老之丹,便“明修栈道、暗渡陈仓”逃居湖南武冈云山。他们深居简出,就地取材,采用宫廷饮食配方,结合炼丹的中药配方,始制卤豆腐类食品,这便是有了传说中最早的卤豆干。据武冈县志记载,西晋永康元年(公元300年),陶侃补任荆州郡武冈县县令,到任后,为了了解武冈民情,他走访乡贤,其间被称之为卤豆腐的美食吸引,赞其为人间美食。从此,卤豆腐便成为他在武冈期间的每天必食之物,并令人送之与母分享。以此为据,休闲豆干的有据可询的历史有近2000年,可谓古老也。武冈,古称都梁。2200多年的古城历史,积淀了浓厚的文化底蕴,美食文化更是源远流长。其中武冈卤豆腐久负盛名,自唐代中叶其卤制方法经宫廷慢慢传人民间,清代被列人皇家贡品,作为民间和官场相互往来的礼品历代相传,已有上千年的生产历史。
    由于武冈卤豆腐配方原由宫廷传出,一.直相当保密,传统卤菜作坊采取传男不传女的单传方式传授。造成了卤菜产业发展长期处于无序生产、自发生产的家庭作坊状况。据1997年4月中华书局出版的《武冈县志》记载,1979年,武冈县城就有卤味门店19个,但发展至20世纪90年代,武冈卤豆腐一直没有形成规模生产。贵为皇室贡品却一直养在深闺,家庭作坊生产模式使卤菜产品受保鲜保质影响,产品一直未能走出远门。
    说休闲豆干年轻,是因为她从卤豆腐变成休闲豆干,并形成产业不过几十年的历史。20世纪90年代中期,湖南西部牛仔食品有限公司、湖南恭兵食品有限公司将武冈卤豆腐真空包装后投放市场,湖南满师傅食品有限公司更是以卤豆腐为原料,通过分切、调味将卤豆腐由菜升级为休闲食品,并迅速风靡全国,使湘式休闲豆干成为国内休闲豆干市场的重要流派。创造了食品行业快速发展的奇迹。2000年以后,武冈卤休闲豆干相继被确定为国家非物质文化遗产和中国地理标志保护产品,产业进入高速发展时期。2001年,该市提出了“卤菜之乡”“铜鹅之乡”“脐橙之乡”的“三乡”建设设想。从而使武冈赢得了“世界美食看中国;中国卤菜看武冈”的美誉。2003 年以来,该市大力实施“项目兴市、旅游活市、工业强市”的发展战略,进一步明确了以基地建设为依据,以地方名优农产品为突破口,大力发展农产品加工业的特色农业发展之路,把卤菜产业作为全市主导产业来抓,取得了明显成效。2000年以后,华鹏食品公司、福元卤业公司、亚太食品公司、法新豆腐、云山食品公司等卤菜企业相继成长。随着设备改良,规模扩大,“华鹏”“乡里妹”“金福元”等商标相继问世。“湖南省著名商标”“湖南省农业产业化龙头企业”“湖南省农博会金奖”“国际著名商标”“中国驰名商标"等殊荣也陆续花落武冈休闲豆制品生产企业。休闲豆制品产业在全市经济中比重也提升到了重要位置。龙头企业不断增加,产品对外影响力明显增强,产业得到快速发展。
    对美食情有独的川、渝人也是中国休闲豆干行业发展的主力军,20世纪60~ 70年代,四川的很多国营休闲豆干厂开始生产一种卤制过的休闲豆干。形状或块或片、或丝、或....,卤好后,淋上一点芝麻油或辣椒油,再加点白糖、食盐等调味料拌和拌和,装成一碗,做成了缺肉时代的一道最可口的下酒菜。
    20世纪80年代,当市场的大门向全国人民打开的时候,精明的四川商人想到了把调味的休闲豆干包装后,再取个好听的名字,能不能卖得更远于是,薛涛香干、兰花丝、芙蓉香干、灯影丝,成了中国人至今难以忘怀的记忆!
    20世纪90年代及以后,解决了温饱的人们慢慢开始走出去。厂家的宣传和国人天生对吃的执着使人们发现,这种休闲豆干不仅可以带出去旅游吃,还可以在家里看电视、聊天、上网等休闲时候食用。餐桌食品的概念已经渐行渐远。为了交流的方便,人们给这一类产品取了个响亮的名字一休闲豆干。
    作为豆腐的发明人一淮南 王刘安,肯定没想到,国人在吃上面,把豆腐发扬得如此光大;更没想到,2000多年后,虽然电砂轮磨代替了石磨,蒸汽代替了明火,过滤筛代替了摇包架和布,但黄豆从泡胀开始,到变成可口的美食,其做法,仍然没有太大的改变,基本还是走的那条传统的路。
    休闲豆干的流行使豆腐从传统的菜肴逐渐成为旅游、休闲食品,产品质量与技术含量迅速提高,并开始出现将维生素膳食纤维、矿物质及具有保健作用的植物活性物质含量丰富的果蔬与蛋白质含量丰富的大豆进行结合,再运用现代豆腐加工技术,研发出“蔬菜营养保健豆腐干”。豆制品开始与水果蔬菜加工相融合。美味和营养,在这个过程中尽情绽放!也许,这才是休闲豆干演变的未来。
    随着人们对产品质量要求不断提高,未来休闲豆干行业将会向安全、营养、绿色的方向发展。随着大众消费者健康理念的提升以及现代都市人消费习惯的改变,使得含有优质大豆蛋白的休闲豆干市场取得了飞速发展,正逐渐成为人们日常的消费品,且被食品行业和消费者誉为21世纪最受欢迎的食品,市场潜力十分巨大。
    我国豆制品加工已有2000多年历史,是国家食品工业“十二五”发展规划重点支持的行业,产业发展迅速。目前我国大豆的人均消费量为每年7kg,平衡膳食宝塔提倡每人每日应保证30 ~ 50g休闲豆干的摄人,而我国居民还远未达到推荐的消费量。《中国食物与营养发展纲要(2014 ~ 2020)》将大豆食品作为三大发展重点产品之一, 并强调要发展大豆产业,提高休闲豆干生产水平。到2020年,预计全国年豆类食品消费1780万吨,人均全年豆类食品消费达13kg,即35.6g/(人.天)。2013年仅休闲豆腐干有200亿元的市场需求,而且每年市场需求以25%速度增长,产品存在巨大消费市场。
    目前,休闲豆干在我国休闲食品行业扮演者重要的角色,全国规模以上休闲豆干企业投豆量和销售额逐年增长;休闲豆干种类繁多、市场占有率不断增大;休闲豆干的工艺水平和机械化程度不断提高;休闲豆干加工企业工业化进程加快;部分品牌食品企业尤其是外资企业纷纷跨人休闲豆干行业,我国休闲豆干生产的国际化趋势越来越明显。休闲豆干行业的快速发展和广阔的市场前景吸引了众多与之相关联的行业和企业的目光,同时这些行业科技水平较高,也有利于改善我国休闲豆干产业的生产面貌。据相关研究机构调研,未来几年内,我国休闲豆干人均年消费量将达到18kg左右,豆腐干需求量将会达到468万吨,若按均价40元/kg计算,市场销售金额保守估计将达到200亿元,年增长率保守估计在30%以上。
    1.1.5 产品的性质与特点以及产品的生产方法概述
    豆腐发明于中国,逐渐成为东南亚地区居民最喜爱的豆制品之一。豆腐的定义是大豆由水浸提,用酸或盐凝固的蛋白凝胶并含有水、碳水化合物和其它组分。其加工过程主要分为两步:第一步是将大豆浸泡、磨浆、煮浆、浆渣分离得到豆浆(大豆蛋白溶胶);第二步是将豆浆煮沸并添加凝固剂,使其凝固形成豆腐脑,经适当加压并排出部分自由水,即得到具有一定形状、硬度、弹性和持水性的豆腐(大豆蛋白凝胶)。 
    豆腐由于其加工方法各异,产品类型众多。我国最常见的有南豆腐、北豆腐、内酯豆腐、老豆腐、花色豆腐、水豆腐、嫩豆腐等。根据其加工特点、质构特性和含水量,市售豆腐又可分为:硬豆腐、豆腐干、软豆腐和内酯豆腐(即充填豆腐)。
    各种豆腐的生产都须经过原料预处理、制浆和凝固成型三个步骤。原料品种、浸泡时间、加水比例、制浆方式、煮浆方式、凝固剂等诸多因素都可影响豆腐的质量和产量。
    休闲豆干是以大豆为原料制成的豆腐坯,通过脱水、卤制、调味、真空包装、灭菌等工序制成的豆腐深加工产品。使豆腐货架期延长到3~10个月,产品由产地销售,变成了全球销售。产品高度零食化和市场化。这样,豆腐从菜肴原料向休闲食品、旅游食品方向发展,跨越厨房菜肴的范畴,进入了休闲食品、方便食品行业,发展成为人们在闲暇、休息时所食用的食品。
    因全国各地休闲豆干的加工与调味方式各具特色,休闲豆干已成为了各地的特色食品。也是目前国内市场上最有代表性的豆腐制品。其生产主要集中在湖南、四川、重庆、安徽、江苏等地,其中湖南、重庆、四川三地就有各种休闲豆干生产企业500多家。
    当休闲豆干后来居上地占据着全国各大超市、商场的专柜、堆头的时候,竞争已经是明摆着的白热化了。吃了十几年的休闲豆干:五香味、麻辣味、泡椒味、香辣味、鸡肉味、牛肉味....,消费者已经有-些熟悉过头的感觉。厌倦或者叫审美疲劳带来的滞销,开始困扰着休闲豆干生产厂家。不同的厂家、类似的口味、近似的包装,已经难以激发消费者的购买热情。一窝蜂新上的厂,和一再扩大的生产规模,价格战,成了最简单直接的手段。只有变,才有出路!于是,各个厂家开始了个性化的探索。
    1.2设计依据
    (1)依据年产2000吨豆干工厂设计的设计说明书
    (2)依据审批的设计计划任务书
    (3)依据《洁净厂房设计规范》(GB50073-2013)
    (4)依据《食品生产通用卫生规范》(GB14881-2013)
    (5)依据豆制品生产HACCP应用规范(GB/T 31115-2014)
    (6)大豆原料应符合《粮食卫生标准》(GB 2715-2005)和《大豆》(GB 1352-2009)  
    等国家相关规定,完善生产条件、设施条件和卫生条件。

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