1、摘要本車間工藝采用的是德國開發的一種較新的小麥淀粉與谷脘粉分離方法三相臥螺工藝法，該工藝采用三相臥螺離心機將均質后的小麥面粉分為三相，溢流相主要為戊聚糖，中相為谷脘粉和B淀粉，底流為A淀粉。再根據谷脘粉與B淀粉比重不同用沉降法將其分開，脫水干燥既得谷脘粉。該工藝具有生產連續性強，自動化程度高，整個生產過程封閉，生產的谷脘粉質量較高，能滿足發達國家谷脘粉的質量標準。此外戊聚糖用于生產飼料，淀粉用于酒精發酵，不給壞境帶來壓力。谷脘粉脫水出來的水循環到三相臥螺離心機內，減少用水量。同時整個工廠平面設計和車間設計按照GMP和HACCP的相關規定設計。關鍵詞：谷脘粉；三相臥螺工藝；三相臥螺離心機；工藝A

2、bstractThe workshop adopted a relatively new process method which Germany developed ,the Three-phase norizontal spiral process. The flour was departed into wheat starch and wheat gluten two parts by the three-phase norizontal spiralled centrifuge.The technology used three-phase norizontal spiral cen

3、trifuge separated the homogeneous of wheat flour into the three-phase, the overflow phase mainly for pentosan, the middle phase for wheat gluten and B starch, bottom flow for A starch.The process has produced continuous and high degree of automation and the entire production process was airtight.The

4、 higher quality of wheat gluten can be developed country wheat gluten meet quality standards.Also for the production of feed pentosan, starch for ethanol fermentation, did not bring a bad environment pressure. Wheat gluten dehydration recycling, reduce water consumption. At the same time the entire

5、plant and plant design graphic design in accordance with the relevant provisions of GMP and HACCP design, security design was reasonable and scientific.Keywords: wheat gluten; Three-phase norizontal spiral process; Three-phase norizontal spiral centrifuge; process目錄第1章 緒 論11.1 谷脘粉介紹11.1.1 谷脘粉定義11.1.

6、2 谷脘粉的現狀及市場分析11.1.3 谷脘粉的用途21.2 設計依據和原則31.2.1 設計的依據31.2.2 工藝設計的基本原則3第2章 廠址選擇和總平面設計62.1 廠址選擇62.1.1 廠址選擇原則62.1.2 廠址選擇說明82.2 總平面設計102.2.1 總平面設計的基本原則102.2.2 總平面設計說明11第3章 谷脘粉車間工藝設計123.1 產品方案123.1.1 產品方案的要求123.1.2 產品方案原則123.1.3 產品方案123.2 工藝選擇133.2.1 工藝流程的選擇原則133.2.2 谷脘粉主要生產工藝介紹143.2.3 谷脘粉生產工藝流程173.2.4 工藝論證

7、173.3 生產物料衡算203.3.1 面粉需要量計算213.3.2 谷脘粉包裝裝袋量計算213.4 設備選型223.4.1 設備選型原則223.4.2 選型計算233.4.3 設備選型233.5 水電用量的計算263.5.1 用電量計算263.5.2 用水量計算263.5.3 蒸汽用量計算273.6 車間布置273.6.1 谷脘粉車間工藝布置273.6.2 谷脘粉車間建筑結構27第4章 輔助部門294.1 倉庫294.1.1 成品庫304.1.2 鍋爐房304.1.3 中心實驗室324.1.4 化驗室32第5章 工廠衛生和全廠性設施335.1 工廠衛生335.1.1 廠庫環境衛生335.1.

8、2 廠、庫設施衛生335.1.3 加工衛生345.1.4 廠區公共衛生345.1.5 生產車間衛生345.1.6 常用的衛生消毒方法355.2 全廠性生活設施355.2.1 辦公樓355.2.2 食堂365.2.3 停車場375.2.4 員工宿舍375.2.5 車間外維修組及配電房37第6章 全廠土建部分386.1 廠區建筑面積的確定386.2 廠區道路386.3 總平面布置幾個技術指標396.3.1 建筑系數396.3.2 土地利用系數39第7章 車間人員編制407.1 企業組織原則40第8章 產品成本與銷售的基本分析428.1 成品目標成本計算428.1.1 原料成本計算428.1.2 物

9、料成本計算428.2 產品的銷售分析43第9章 三廢處理449.1 廢水處理449.1.1 谷脘粉車間主要廢水449.1.2 污水處理方案原則449.1.3 污水處理站處理工藝459.2 廢氣處理459.3 廢固處理45結 論46第1章 緒論1.1 谷脘粉介紹1.1.1 谷脘粉定義谷脘粉又稱谷朊粉,熟稱小麥筋粉、小麥面筋蛋白，它是以小麥或小麥面粉為原料，將其中的淀粉和非蛋白成分分離得到的，由多種氨基酸組成的，蛋白質含量在85%左右，是營養豐富的植物蛋白資源。谷脘粉主要由相對分子質量較小、呈球狀、具有較好延伸性的麥膠蛋白與相對分子質量較大、呈纖維狀、具有較強彈性的麥谷蛋白組成。谷脘粉當谷脘粉吸水

10、后形成具有網絡結構的濕面筋，具有優良的黏彈性、延伸性、熱凝固性、乳化性，以及薄膜成型性等特性。1.1.2 谷脘粉的現狀及市場分析目前，我國谷脘粉的年生產規?？蛇_到15萬噸左右，歐洲則為40萬噸，并且以每年15%的速度遞增?，F階段我國較大的谷脘粉生產企業有河南天冠集團，該集團擁有我國最大的谷脘粉生產線，該集團谷腕粉年產能力為6萬噸。其次為河南蓮花味精股份有限公司該企業年產谷腕粉4萬噸。其余還有十余家年生產能力在5千噸以下的企業。小麥及小麥面粉和玉米相比，深加工程度低。國家發改委限制玉米深加工項目而支持小麥進行深加工，該谷脘粉生產線的項目符合國家發展的產業政策。而該工廠選址在河南南陽，該地區是我家

11、小麥主產區，糧源豐富，小麥面粉廠很多，面粉生產過剩。所以，前景廣闊，原材料來源供應無后顧之憂。谷脘粉被廣泛應用于面制食品、畜肉類和水產制品以及保健食品和嬰幼兒食品中，用來進行產品的品質改良和營養強化工；此外，在其他食品工業如即食食品和飼料工業中也有廣泛的應用。目前，國內還所谷脘粉作為一種高效的綠色增筋劑，將其用于高筋粉、面包專用粉的添加劑，用途廣泛。隨著消費水平的提高，谷脘粉國內需求增勢強勁，其價格維持在7000元以上。谷脘粉的出口不受限制，市場前景看好。谷脘粉作為小麥的一種深加工產品，能夠有效地提高農產品的附加值，并有助于消化我國大量的庫存小麥，對于我國產業結構的調整，積極應對國際市場對我國

12、小麥產業的沖擊都有重要的作用。1.1.3 谷脘粉的用途1.1.3.1 谷脘粉在糧食工業中的應用目前我國生產面粉中濕面筋含量特制一等26%，特制二等25%，標準粉24%，普通粉22%這四種等級的面粉面筋含量很難滿足各種用途的需要，特別是各種專用粉的開發利用（如面包、面條、拉面專用粉），更需要人為地添加谷脘粉解決面粉中面筋含量不足，增加面團的網絡結構，改良面條品質，進而起到改善各種制品的作用。添加谷脘粉后面條的抗擠壓力、抗彎曲力及抗拉應力均有明顯提高，尤其是通心面效果更為顯著。1.1.3.2 谷脘粉在食品工業中的應用谷脘粉在食品領域中的利用涉及到傳統產品中的粉末狀制品、糊狀制品、粒狀及纖維制品，如

13、前面所提到烤麩、古老肉、素腸、素雞、素鴨、油面筋等。谷脘粉獨特的黏彈性、乳化性是又一鮮明優點，且營養豐富可大量用于食品工業中，隨著谷脘粉品質的改良，尤其是熱凝固溫度下降的變性面筋制作技術的開發，使其利用范圍進一步擴大，現被廣泛應用到畜肉制品與水產制品中，由于其獨特的黏彈性，又被廣泛應用到彈性加強物之中，作為蛋白強化劑進行更深一步的開發利用。1.1.3.3 谷脘粉在飼料工業中的應用谷脘粉在飼料工業中用于生產高檔水產品如螃蟹、鰻、鱉、對蝦等飼料的黏結劑和營養強化添加劑，不僅提高了飼料的營養價值，在制作懸浮飼料時，其吸水后的懸浮性，自然黏彈性還提高了飼料在飼喂中的綜合利用率。同樣，在飼料工業中，可以

14、利用其優良的蛋白源作為高檔動物及寵物的飼料。只要將谷脘粉與其他食物性蛋白按各種比例混合，并根據動物飼料的特性及其所缺的必需成分進行合理搭配就能制成各種動物的專用飼料。并且高檔谷脘粉具有“清淡醇味”或“略帶谷物口味”當其與其他成分混合制成飼料后，可以說色香味俱全，特別適合于各種寵物的口味，這樣大大增長了其飼料的利用性。1.1.3.4 其他應用除此之外，谷脘粉在膜類材料、涂層材料、化妝品、洗滌劑、膠黏劑、橡膠制品、代乳品、薄壁醫藥制品、重金屬回收等多個領域有這樣重要應用。1.2 設計依據和原則1.2.1 設計的依據本設計依據四川理工學院生物工程系食品教研室下達的畢業設計的任務書，同時參考一些食品機

15、械生產廠家，收集了一些機械設備資料，同時參閱了大量有關的參考書、雜志和資料而進行設計的。1.2.2 工藝設計的基本原則根據計劃任務書規定的產品品種、質量、規模進行設計計劃任務書規定產品的規模往往有一定的范圍，設計規模在該范圍之內或略超出該范圍，都認為是合適的；但如果限于設備選型，設計達到的規模略低于該范圍，則應說明原因，取得上級同意后，才能繼續設計。1.2.2.1 主要設備的能力應與工廠規模相適應大型工廠應配備與之相適應的大型設備，否則將造成工藝線過多的現象。1.2.2.2 合理的選擇工藝流程和設備及設計指標工藝流程和主要的設備的確定至關重要。工廠建成后，要想改變工藝流程和主要設備十分困難。因

16、此工藝流程的確定和主體設備的選擇應慎重從事，須通過方案對比后確定，并應盡可能考慮節省能源，采用安全可靠、技術先進的成熟、經濟合理的工藝流程和設備。工藝設計的各項指標，如原料損失率、產品合格率等的選取，應切合實際。指標定得太高，投產后達不到設計要求。指標過于保守，造成人力、物力的浪費，經濟上不合理。因此，設計指標和工藝參數的選取也應力求先進、合理。1.2.2.3 全面解決工廠生產、場外運輸和各處物料儲備的關系由于工廠生產要求長期連續運轉，而速凍機、各型號真空密封包裝設備、斬拌機和裝腸機等設備則需要一定的時間進行計劃檢修；同時受各處復雜條件如場外運輸等因素的制約，所以各種物料都應有適當的儲備。各種

17、堆場、儲庫的容量，應滿足各處物料存期的要求。儲存期的確定應使生產有一定的機動性，以利于工廠均衡連續地生產。但儲存期也不要太長，以免增加基建工程量和費用及占用工廠的流動資金。1.2.2.4 注意考慮工廠建成后生產挖潛的可能和留有工廠發展余地工廠從設計到建成投產往往要好幾年的時間，而生產技術卻是向前發展的。因此設備能力應能切實滿足生產要求并留有余地。此外，應結合設計時的國內外未來時期對設計產品需求情況的預測，以及當前國民經濟發展的方針政策，考慮在設計中是否需要或應留有多大的擴建余地?？紤]工廠擴建的原則是：既要便于今后的擴建，使工廠擴建時盡量不影響原有的生產，又要盡可能不增加當前建廠的占地面積和投資

18、。1.2.2.5 合理考慮機械化、自動化裝備水平機械化水平應與工廠的規模和裝備水平相適應，特別是連續生產過程中大宗物料的裝、運、卸，必須實現機械化。重大設備的檢修、起重以及需要減輕繁重體力勞動的場合，也應盡可能實現機械化。生產控制自動化，具有反應靈敏、控制及時、調整精確的特點，是保證現代化連續性大生產安全穩定進行必不可少的手段。我國工廠生產的自動化有自己的特點，目前不強調高度全盤自動化，而是注重講求實效的局部自動化。如本設計中出現的屠宰、分割、絞肉、斬拌和各種成型設備等設備的連續生產自動化等。1.2.2.6 注意環境保護、減少污染設計應嚴格執行國家環境保護、工業衛生等方面的有關規定。對可能產生

19、的污染應采取相應的防治措施，確保工人在良好的環境下從事生產，保護廣大職工的身體健康。1.2.2.7 方便施工、安裝、方便生產、維修工藝布置應做到生產流程順暢、緊湊、簡捷。力求縮短物料的運輸距離，并充分考慮設備安裝、操作、檢修和通行的方便，以及其他專業對工藝布置的要求。第2章 廠址選擇和總平面設計2.1 廠址選擇廠址的選擇，必須貫徹執行國家的方針、政策、遵守國家的法律、法規。廠址的選擇要符合國家的長遠規劃及工業布局、國土開發整治規劃和城鎮發展規劃。從全局出發，統籌兼顧，正確處理好城市與鄉村、生產與生態、工業與農業、生產與生活、需要與可能、近期與遠期等關系。選擇廠址時食品廠對環境的特殊要求。工業區

20、應設在常年主導風向的下風向，但考慮到食品對生產環境的特殊要求，食品廠廠址應設在工業區的上風位置，廠址周圍還應有良好的衛生環境，無有害氣體、粉塵等污染源，也要遠離車站、碼頭等人流、物流比較密集的區域。食品生產企業的地點，規模和投資有可能決定企業的后天發展。選擇廠址是食品生產企業開辦必須首先進行的重要決策，對企業未來的發展具有決定性的意義，是食品生產企業能夠順利實施HACCP的基礎。2.1.1 廠址選擇原則正確選擇廠址是保障企業生產安全的重要前提。在進行區域規劃、選擇廠址時，經常涉及的內容有工程地質條件的優劣，廠區范圍能否適應和滿足總平面和安全距離的要求、自然災害的威脅程度與抵御能力，可能出現的次

21、生災害，“三廢”的處理，與外部的聯系及協作等。為此，在選擇工廠廠址時，必須統籌兼顧，正確處理局部與整體、生產與安全、重點與一般、近期與遠期、原則性與靈活性的關系，盡量滿足下列條件：2.1.1.1 廠址選擇首先應符合國家的方針政策食品工廠的廠址應該在當地的規劃區內，以適應當地遠近期的規劃的統一布局，并盡量不占或少占良田，做到節約用地。所需土地可按基建要求分期分批征用。廠址選擇應以生產條件方面考慮。1、根據我國具體情況，食品工廠一般傾向于設在原料產地附近的大中城市之郊區，個別產品為有利于銷售亦可設在市區。這不僅可獲得足夠數量和質量新鮮的原料，并利于加強工廠對農村生產的指導和聯系，而且還便于輔料和包

22、裝材料的獲得，利于產品的銷售，同時還可以減少運輸費用。2、廠區的標高應高于當地歷史最高洪水位，特別是主廠房及倉庫的標高更應高出當地歷史最高洪水位，廠區自然排水坡度最好在0.0040.008之間。3、所選廠址，要有可靠的地質條件，應避免將工廠設在流沙、淤泥、土崩斷裂層上。對特殊地質如溶洞，濕陷性黃土，大孔土等應盡量避免。在山坡上建廠要避免滑坡，塌方等，在礦藏地表不應建廠。廠址應有一定的地耐力，建筑冷庫的地方，地下水位不能過高。4、所選廠址附近應有良好的衛生環境，沒有有害氣體、放射性源、粉塵和其他擴散性的污染源（包括污水、傳染病醫院等）。特別是在上風向地區的工礦企業，更要注意它們對食品廠生產有無危

23、害。廠址不應該選在受污染河流的下流，還應盡量避免在古墳、文物、風景區和機場附近建廠，并避免高壓線、國防專用線穿越廠區。5、所選廠址面積的大小應能盡量滿足生產要求，并有發展余地和留有適當的空余場地。2.1.1.2 廠址選擇應從投資和經濟效果考慮1、所選廠址應有較方便的運輸條件（公路、鐵路、水路）。若需要新建公路或專用鐵路時，應選最短距離為好，這樣可減少投資。2、有一定的供電條件，以滿足生產需要，在供電距離和容量上應得到供電部門的保證。3、所選廠址附近不僅要有充足的水源，而且水源亦應較好。（水源起碼必須符合衛生部所頒發的飲用水質標準）。在城市一般采用自來水，均能符合飲用水標準，若采用江、河、湖水，

24、則需加以處理，要采用地下水則需向當地了解，是否允許開鑿深井，同時還得注意水質，是否符合飲用水要求。水源水質是食品工廠選擇廠址的重要條件，特別是飲料廠和釀造廠對水質要求更高。廠內排除廢渣應就近處理，廢水應該處理后，在一定的排放口排放，若能利用廢渣、廢水作飼料就更好。4、廠址最好選擇在居民區附近，這樣可減少宿舍、商店、學校等職工的生活福利設施。2.1.1.3 結合而論，廠址選擇的原則可歸納為如下幾項：1、廠址的位置要符合城市規劃（供汽、供電、給排水、交通運輸）等要求。2、廠的地區要接近原料、燃料基地和產品銷售市場，還要接近水源和電源。3、具有良好的交通運輸條件。4、場地有效利用系數較高，并有遠景規

25、劃的最終總體布局。5、有一定的基建施工條件和投產后的協作條件。6、廠址選擇要利于三廢處理。2.1.2 廠址選擇說明2.1.2.1 廠址介紹(1)地理位置鄧州市是河南省一個邊緣縣級市，位于南陽盆地中部偏西地區。東接南陽市臥龍區、新野縣；西連淅川縣；北鄰內鄉、鎮平二縣；南界湖北省的襄陽縣、老河口市。地理坐標價于北緯38°2232°59，東110°37110°20之間。南北長69公里，東西寬67公里，總面積2294.4平方公里,占河南省總面積的1.41%。焦枝鐵路、207國道穿越南北全境，市區距南陽、襄攀、老河口市分別為55、75、53公里。南陽、襄攀、老河品

26、連成一個三角形，鄧州市正好座落于這個三角形的中心。全市轄6鎮20個鄉、3個辦事處，578個村委會，5個街道居委會，6450個村民小組,33.48萬戶，153萬余人，平均每平方公里703人?？側丝谥?，漢族占98.4%，回、蒙、藏、高山、朝鮮等11個少數民族占1.5%。（2）廠址場地外形、地勢及面積鄧州地勢西北高東南低，西部的朱連山（海拔469.7米）為全市最高點，東南部最低處海拔85米。境內有大小河流29條。較大河流有湍河、刁河、趙河和嚴陵河，分別從北部或西部入境，匯集于東南部，注入白河，流入漢水。河流沖積形成平原，在北部、中部和東部形成大面積肥沃土地。土層深厚，土質為保水保肥性能強的潮土、黃老

27、土和黑老土。南北長69公里，東西寬67公里，總面積2294.4平方公里?？側丝?60萬。（3）廠址地質與氣象鄧州屬亞熱帶季風型大陸性氣候，受季風轉換影響，寒往暑來，四季更迭分明，溫暖濕潤。年降水量723.8毫米，平均氣溫15.1，年平均日照1985.9小時，無霜期平均為229天。（4）原料優勢鄧州物產豐富，資源雄厚盛產小麥、棉花、煙草、小辣椒、花生、豆類，被國家確定為商品糧、優質棉基地（市）, 是河南省油料生產和優質煙出口重要縣（市）。年糧食總產10 億公斤以上，小麥產量8億公斤以上，棉花總產3500 萬公斤，煙葉總產2000 萬公斤，花生1000 萬公斤；畜產品資源豐富，是南陽黃牛中心產區，

28、年存欄45 萬頭，生豬存欄70 萬頭，家禽1500 萬只。鄧州素有“糧倉”之稱，是全國商品糧基地和糧食生產先進縣、河南省油料生產和優質煙葉出口重點市。鄧州礦藏資源得天獨厚，水泥灰巖儲藏量13 億噸，溶劑灰巖2 億噸，黑墨大理石1100萬立方米，花崗巖儲量600萬立方米。（5）交通資源鐵路：焦枝鐵路貫穿境內，設有鄧州站。公路：207國道、南鄧高速公路、S335線、S231線、S249線穿境而過民航：距南陽、老河口機場均在60公里以內水路：從河口碼頭入位，通江達海。2.1.2.2 廠址主要優勢（1）離原料產地近，且原料資源豐富，每年小麥8億噸以上，保證了原料的需求。谷脘粉生產在需要大量的面粉，沒生

29、產一噸谷脘粉需要九噸面粉，接近原料產地節約了大量的運輸成本。（2）交通方便，鄧州內有焦枝鐵路貫穿境內,并設有鄧州站，一條國道、一條高速、三條省道穿境而過，水路從河口碼頭入位，通江達海。保證了谷脘粉暢通的運輸。（3）有著豐富的水和電、煤資源。2.2 總平面設計2.2.1 總平面設計的基本原則各種類型食品工廠的總平面設計，無論原料種類、產品性質、規模大小以及建設條件如何不同，它們都是按照設計的基本原則結合具體實際情況進行的。食品工廠總平面設計的基本原則有下列幾點：（1）布置務必緊湊合理，做到節約用地。分期建設的工程，應一次布置，分期建設，還必須為遠期發展留有余地。（2）主車間、倉庫等應按生產流程布

30、置，并盡量縮短距離，避免物料往返運輸。（4）全廠的貨流、人流、原料、管道等的運輸應有各自路線，力求避免交叉。（5）動力設施應靠近負荷中心，如變電所應靠近高壓線網輸入本廠的一邊，同時，變電所又應靠近耗電量大的年間。又如冷機房應接近變電所，并緊靠冷庫。食品工廠類車間的應接近冷庫，而殺菌工段車間用汽量大的工段應靠近鍋爐房。（6）生產區和生活區、廠前區室要分開。為了使食品工廠的主車間有較好的衛生條件，盡量在廠區內不搞飼養場。如一定要搞，應遠離主車間。（7）生產車間應注意朝向，在華東地區一般采用南北向，保證光充足，通風良好。（8）生產車間與城市公路須有一定的隔離區，一般寬為3050m，中間最好有綠化地帶

31、阻擋塵埃污染食品。（9）根據生產性質不同，動力供應、貨運周轉和衛生防火等應分區布置。同時，主車間應與食品衛生有影響的綜合車間、廢品倉庫、煤堆及有大量煙塵或有害氣體排出的車間間隔一定距離。主車間應設在鍋爐房的上風向。（10）總平面中要有一定的綠化面積，但不宜過大。（11）公用廁所要與主車間、食品原料倉庫或堆場及成品庫保持一定距離，并采用水沖式廁所，以保持廁所的清潔衛生。（12）廠區道路應按運輸量及運輸工具的情況決定其寬度，一般廠區道路應采用水泥或瀝青路面，以保持清潔。運輸貨物道路應與車間間隔，特別是運煤和煤渣，容易產生污染。一般道路應為環形道路，以免在倒車時造成堵塞現象。（13）廠區道路之外，應

32、從實際出發考慮是否需有鐵路專用線。（14）合理確定建筑物、道路的標高，以既保證不受洪水的影響，使排水暢通，同時又節約土方工程。（15）在坡地、山地建設工廠，可采用不同標高安排道路及建筑物，即進行合理的豎向布置。但必須注意設置護坡及防洪渠，以防山洪災害。（16）相互間有影響的車間，盡量不要放在同一建筑物里，但相似車間應盡量放在一起，提高場地利用率。2.2.2 總平面設計說明本工廠在河南鄧州市工業園區內，整個廠區為長110米，寬80米的長方形廠區，占地面積為8800平方米。該地區的主方向為東北風和南風。因此鍋爐房建在西北角。廠區的南側和西側有道路，則在南側和西側分別開門。南門主要為工廠人員進入，小

33、型車輛進入以及成品谷脘粉的向外運輸。西門主要為原料的進入庫房。南門右側為生活區和行政區占地面積為2200平方米，南門左側為生產區占地面積5000平方米。第3章 谷脘粉車間工藝設計3.1 產品方案3.1.1 產品方案的要求產品方案是食品工廠設計者按建設規模和設計任務書對全年生產品種和各種產品的數量、產期、生產班次等的計劃安排。在確定產品方案時，還應注意留有一定的調控生產能力，以備生產市場急需產品。也要注意在生產淡季為檢修生產設備留有充裕的時間。3.1.2 產品方案原則（1）符合計劃任務書的規定和要求。（2）有利于產品在國內外市場的銷售，以達到較好的經濟效益。（3）有利于充分利用原料資源，使產品產

34、量和原料供應平衡，并滿足主要產品產量要求。（4）有利于淡旺季的平衡生產，注意解決勞動力平衡問題。（5）有利于原料綜合利用。（6）滿足設備生產能力的平衡，水、電、汽負荷平衡。3.1.3 產品方案每月工作時間一般按25天計，2月春節放假7天工作20天，3月設備檢修5天工作20天，9月設備檢修5天工作20天，十月國慶放假5天工作20天，全年共生產280天。每天生產班次3班，每班8小時，全年生產班次為280*3=840個。本設計為年產5000噸谷脘粉車間設計，班產量為5000/840=6噸。一年內每月生產安排見表3-1。表3-1月生產任務表產品名稱年1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12

35、月工作天數280252020252525252520202525谷脘粉產量（噸）5000450360360450450450450450360360450450表3-1月生產任務表3.2 工藝選擇3.2.1 工藝流程的選擇原則生產工藝流程的優劣不僅會影響產品質量、成本，還會影響工廠的建設投資、面積確定以及經濟效益，所以，我們在對設計的工廠的產品的工藝流程要進行認真探討和論證。在選擇生產工藝流程時英遵守下列原則。（1）保證產品符合國家食品安全標準，出口產品還須滿足銷售地谷脘粉質量要求，并保證符合食品GMP的衛生要求。（2）應優先選擇先進、科學的工藝流程，以確保生產符合時代要求的、優質適銷的谷脘粉

36、。（3）應確保谷脘粉有市場競爭力，選擇可以提高產品質量和生產效率、降低生產消耗和成本的生產工藝。（4）要選擇有利于原料綜合利用和對產品進行多層次深加工的流程。（5）選擇的流程要能縮短生產周期，減少生產工序和環節，優先采用機械化、連續化作業線。對暫時不能實現機械化、連續化生產的品種，其工藝流程應盡可能按流水線排布，縮短成品或半成品的生產過程中的停留時間，避免發生變色、變味、變質。（6）選擇的流程要盡量節省廠房和生產設備，特別是要盡量減少特殊的廠房和設備。這樣可以節省基建投資，縮短建廠周期。（7）結合建廠條件和生產規模選擇與生產規模相適應的流程。（8）選擇產生“三廢”少或經過治理容易達到國家規定的

37、“三廢”排放標準的生產流程。最好采用能實現清潔生產的工藝。同時，要注意充分節約能源和利用余熱。（9）選擇的流程要考慮到安全操作和勞動保護問題，盡量采用封閉式操作、生產過程沒有或很少有毒、有害物質參與作用的流程。3.2.2 谷脘粉主要生產工藝介紹谷脘粉的生產工藝多種多樣，但根據目前的技術條件及對谷脘粉產品的要求，采用小麥面粉作原料濕法加工是最主要的生產方法。濕法加工淀粉與谷脘粉的收率比較理想，工藝簡單，容易實現。一些典型的濕法加工方法如馬丁法、水力旋流和三相臥螺法。3.2.2.1 馬丁法馬丁法（Martin）又叫面團法，在加工中使用的原料是面粉，加工過程的幾個基本步驟組成為和面、清洗淀粉、干燥面

38、筋、淀粉提純和淀粉干燥。其生產過程為：將面粉和水按一定比例加入到和面機中，經過和面機的充分攪拌使面粉成為面團狀，加水靜置20min左右，使面團中的蛋白質充分吸水形成面筋，然后由人工不斷加水、洗滌使面筋與淀粉分離。清洗出來的面筋送到谷脘粉干燥系統干燥，得到活性小麥蛋白粉即谷脘粉。我國主要用馬丁法和其改進工藝。從以上生產工藝可以看出，此工藝為間歇式、半機械化、敞開式的傳統工藝。存在著勞動強度大、生產周期長、衛生條件差、出率低、產品質量不穩定、廢水排量大等缺點。3.2.2.2 水力旋流法荷蘭的K.S.霍尼公司提出了一種水力旋流法，用于從面粉中提取淀粉和面筋。其主要分離設備為旋流器，旋流器（見圖3-1

39、)主要是由圓柱體和圓錐體兩部分組成。圓柱體頂部裝有深入至圓柱體內部的溢流排料管，旋流器的工作原理是在離心作用下，使顆粒大小和密度不同的物料得到分離。物料在輸送泵的壓力作用下，從進料管沿切線方向，進入旋流器，然后沿圓周方向高速旋轉，由于離心力的作用，密度較大的淀粉顆粒具有較快的沉降速度，被甩向旋流器壁隨螺旋流下降，通過底流口排出，而相對密度較小的蛋白顆粒（絮狀面筋）則具有相對較慢的沉降速度，在內層中心軸線附近呈螺旋流上升至頂部溢流口排出。圖3-1這種工藝設備由于采用多級輸送能耗偏大，同時，面筋在進入旋流分離過程中，容易斷裂，混入漿水中，因而，其分離效果及單位能耗也不十分理想，且用水量較大。3.2

40、.2.3 三相臥螺工藝三相臥螺工藝是德國韋斯伐里亞公司開發的一種較新的小麥淀粉與谷脘粉分離方法。主要分離設備為三相臥螺分離機（見圖3-2)是一種臥式離心機，內部裝有螺旋，螺旋的轉速與轉鼓的轉速不同，速差在60 r/min左右可調。這種離心機的分離因數在2000-4 000之間，同時在溢流出口端設有噴嘴，可以分離出第三相中相，三相臥螺分離機也因此而得名。   圖3-2三相臥螺分離機分離出的密度較重A淀粉呈固體狀，由螺旋推進器排出底留排除。戊聚糖的密度較小，主要分布在溢流相中。中相中的面筋尚未完全形成，需再次加水送入揉合機中攪拌、揉和，產生水和作用，使其形成膏狀的漿體

41、，再經熟化，稀釋、攪拌，游離出淀粉，形成絲狀小面筋，然后再將其輸送到分離因數為3000-4000的臥式螺旋沉降機中進行分離。各項中各成分含量見表3-1。表3-2三相臥螺分離所得三相的成分組成（）相總固體A-淀粉B-淀粉蛋白纖維可溶物進機100.069.08.512.52.87.2溢流7.01.02.50.50.52.5中相27.08.03.511.01.82.7底流66.060.02.51.00.52.0三相臥螺工藝技術先進連續性強，整過過程密閉，保證了谷脘粉的質量，同時用水量比其他工藝要低。 經過綜合比較，本設計最終選用三相臥螺工藝法。水處理面粉3.2.3 谷脘粉生產工藝流程到發酵

42、車間脫水干燥沉降熟化攪拌三相臥螺均質水混合溢流項（戊聚糖等）底流（A淀粉等）中項（谷脘粉和B淀粉）戊聚糖到飼料生產車間生產飼料B淀粉水谷脘粉3.2.4 工藝論證3.2.4.1 原料驗收三相臥螺工藝采用面粉作為原料。盡量采用高出粉率、高面筋含量、低灰分、低破損率的接近于特制二等粉的面粉。3.2.4.2 面糊制備原料面粉定量后進入混合器中與水混合形成面糊，面粉與水的比例大約為1:（）.混合器使面粉顆粒充分水化，形成均勻的面糊，不能存在混合不均勻的大顆?；虿痪鶆虻男∶鎴F，以便于后續均質工序的順利進行。3.2.4.3 均質面糊打入均質機中，均質機的壓力可通過改變均質閥的間隙進行調整，壓力可高達100b

43、ar（1bar=105ba）.面糊通過均質閥時由高壓迅速恢復到常壓，由于壓力的驟然變化，以及均質閥的剪切作用，便面糊熟化并實現蛋白質網絡的迅速凝聚。均質使用的設備為普通的乳品工業中常用的均質機。3.2.4.4 分離均質熟化后的面糊用偏心螺桿泵輸送到相臥螺離心機，進行各成分的分離。進機前可加入一定量的新鮮水或工藝水來稀釋面糊。但此工藝中所加的水比馬丁法及水力旋流法中的要少，大約每噸面粉需要噸就可以了。因為戊聚糖的密度比較小，所以它主要分布在溢流中，直接輸送到飼料生產車間。中相進入谷脘粉下一個生產環節。重相則輸送到發酵車間，進行酒精發酵。這樣，淀粉和面筋分離開，又使資源得到了綜合利用。既提高了本廠

44、經濟效益又減少對環境的污染。3.2.4.5 揉和攪拌將面筋與水按一定1:0.3的比例送入連續式揉和機中混合攪拌，使物料在機器內既受軸向擠壓力，又受到一定的徑向力，經過充分揉和，使面粉中的蛋白質與水均勻接觸，并產生水和作用，使其連續輸出類似牙膏狀的面漿。3.2.4.6 熟化將面漿送入熟化罐進行熟化，其目的是使面漿再加0.5倍的水稀釋，經過攪拌使部分淀粉游離出來；同時面筋類蛋白質聚成絲狀小面筋。3.2.4.7 面筋分離此時用泵將其輸送到分離因數為3000-4000的臥式螺旋沉降機中進行分離。成熟的面漿在分離中由于淀粉與面筋的沉降速度不同，被分離成兩相。淀粉的密度較大，作為濃相從分離機的底流輸出，再

45、輸送到發酵車間；而面筋的密度較小，則作為輕相從分離機的溢流輸出。3.2.4.8 面筋脫水面筋分離出來后進入螺旋攪干機，脫水過程中，再用水洗兩到三次，將游離的淀粉和纖維洗掉。待絞干后將絞干后的谷脘粉用輸送機送到干燥設備。3.2.4.9 谷脘粉干燥濕面筋經脫水機脫水后，由干燥設備內的造粒機將濕面筋制成短圓柱狀的顆粒，借助壓縮空氣將其噴射到干燥管道內。當短圓柱顆粒進入干燥管道內便立即被干燥管道中的干谷脘粉所包裹，從而避免了顆粒間的互相粘連。而后以大約70m/ s的速度在干燥管道內運行，顆粒間互相碰撞并被粉碎。當物料運行到慣性分離器(俗稱蝸殼)時，物料被分離成兩大部分，一部分是較粗較濕的物料比重較大，

46、經大蝸殼進入環形干燥管道，再進行干燥和粉碎;另一部分是較細較干的物料則通過小蝸殼進入脈沖布袋除塵器，經過布袋過濾后，物料被收集起來送進成品篩，谷脘粉由圓篩篩出成品，干燥好的谷脘粉被輸送到成品谷脘粉暫儲罐；篩上物則被送入環形干燥管道內，以保證干燥管道內有足夠的干粉，而過濾后的凈化空氣則通過高壓風機排向大氣。干燥示意圖見圖4-3。圖4-33.2.4.10 包裝當暫儲罐內有一定量的谷脘粉后，進行包裝。包裝材料為編織袋，規格為25Kg每袋。3.3 生產物料衡算物料衡算包括該產品的原輔材料、產品和包裝材料等進行計算，一般均按生產品種、規格、包裝形式及班產量進行計算。計算物料時主要根據物質平衡的原理，即原

47、輔料的質量與經過加工處理后所得成品和損耗量相平衡。加工過程中投入的原輔料按正值計算，物料損失以負值計入。谷脘粉的質量標準見表3-3.表3-3 谷脘粉質量指標GB/T 21924-2008項目指標外觀淡黃色粉末氣味口味正常，有谷物醇香味水分8.0%灰分1.0%（干基）蛋白質75%（干基）吸水率75%（干基）粗細度99%（200微米篩絹通過率）脂肪1.80%（干基）3.3.1 面粉需要量計算采用三相臥螺工藝生產谷脘粉得率為11%。班產6噸谷脘粉每班需要小麥面粉噸數：6÷0.11=54.6噸每日需要小麥面粉噸數：54.63=163.8（噸）一年生產5000噸谷脘粉需要小麥面粉噸數：5000

48、÷0.11=45455（噸）3.3.2 谷脘粉包裝裝袋量計算每袋裝谷脘粉25Kg。每班生產谷脘粉袋數：6000÷25=240（袋）每天生產谷脘粉袋數：240×3=720（袋）全年生產谷脘粉袋數：5,000×1,000÷25=200,000（袋）包裝袋消耗量：按1%的損耗率計算每班需要包裝袋：240×（1+1%）=242（個）每天需要包裝袋：720×（1+1%）=727（個）每班需要包裝袋：200,000×（1+1%）=202，000（個）3.4 設備選型物料計算是設備選型的根據，而設備選型則要符合工藝的要求。設備選

49、型是保證產品質量的關鍵和體現生產水平的標準，又是工藝布置的基礎，并且為動力配電、水、汽用量計算提供依據。設備選型應根據每一個品種單位時間（小時或分）產量的物料平衡情況和設備生產能力來確定所需設備的臺數。若有幾種產品都需要共同的設備，在不同時間使用時，應按處理量最大的品種所需的臺數來確定。對生產中的關鍵設備，除按實際生產能力所需的臺數配備外，還應考慮有備用設備。一般后道工序設備的生產能力要略大于前道，以防物料積壓。3.4.1 設備選型原則食品工廠所用設備分為專業設備、通用設備和非專業設備三種。專業設備系指原料分級機、果蔬去皮機、餅干成型機等專門為某些食品生產而配置的專業性較強的設備。通用設備系指

50、泵、風機、電動機等通用機電產品。非標準設備是指操作臺面、貯存池、槽等既不屬于專業設備，也不屬于通用機電產品的某些特殊設施。所以，設備選型時必須遵循以下原則：（1）必須滿足生產工藝要求。所選用的設備，其生產能力（容量）、技術參數、臺數等都要滿足生產要求并要有一定的富裕量。（2）保證工藝生產過程的正常和安全運行。（3）技術先進，經濟合理，操作方便，盡量減少噪聲，符合環保要求。（4）選用的設備應盡量考慮選用配套的、連續式、自動化程度高的設備。（5）應盡量選用通用設備、標準定型設備以及實踐證明有效的品牌設備。（6）考慮生產波動和設備平衡要留有一定的余量和設備備用。（7）選用的設備要生產效率高，能耗少，

51、且結構緊湊，占有空間及地面小，操作勞動強度低，清洗、維修方便，并能一機多用。（8）所選設備符合食品衛生要求，易清洗裝拆，與食品接觸的材料要不易腐蝕，不致對食品造成污染；（9）設備結構合理，所用材料能可適各種工作條件（如溫度、濕度、壓力、酸堿度等）。在溫度、壓力、真空、濃度、時間、速度、數量、液位、計數和程序等參數的監控方面應有合理的控制系統，并盡量采用自動控制方式。3.4.2 選型計算每天設計三班制，每班實際生產時間為7小時，因此平均每小時生產谷脘粉6÷7=0.86(噸)每小時處理小麥面粉量：54.6÷7=7.8（噸）3.4.3 設備選型（1）自動連續和面機H3000和面量

52、3000千克/小時攪拌軸轉速60-70轉/分功率30kw外形尺寸長(mm）3888寬(mm)924高(mm)1278因為每小時小麥處理量為7.8噸，則應該選三臺。（2）均質機GJJ-8/25處理量6000L/h額定壓力20MPa功率45kw外形尺寸長(mm）1671寬(mm)1260高(mm)1420因為和水量為1:0.9，總體積超過10m3應選兩臺。（3）三相臥螺離心機LWS420處理量20 t/h轉鼓直徑420 mm功率63kw外形尺寸長(mm）4839寬(mm)1090高(mm)1570（4）揉合機RS05處理量5t/h功率12kw外形尺寸長(mm）1600寬(mm)824高(mm)12

53、00因為中相的總固相僅有27%，經過臥螺離心后的中相固相總重量為2.13噸，選一臺即可滿足生產。（5）熟化罐容積3 m3換熱面積13m2攪拌電機功率2.5KW蒸汽用量0.6t/h外形尺寸直徑(mm)1600高(mm)2000熟化罐為間歇生產設備，因此選兩臺比較合適，能滿保證生產。（6）臥式螺旋卸料沉降離心機LW350A處理量2-10 m3/h轉鼓直徑×直徑350mm×1550mm分離因數3136功率15KW外形尺寸長(mm）2680寬(mm)1200高(mm)755（7）螺旋擠干機YCT-200-4A處理量2 t/h功率15kw外形尺寸長(mm）3182寬(mm)700高(

54、mm)1090（8）氣流干燥設備GD1200干燥時將含水量70%的谷脘粉干燥到含水量小于7%。則每小時蒸發水量1140Kg。產量1200Kg/h蒸汽用量1.8t/h功率50kw占地面積80平方米，高12米。（9）谷脘粉儲罐容積30m3材料不銹鋼外形尺寸直徑(mm)4800高(mm)10900（10）編織袋全自動包裝機 VFSW1000生產的谷脘粉暫存在谷脘粉儲罐中，每天的產量為18噸，包裝主要以25Kg/袋的編織袋包裝。包裝速度10-12袋/分鐘包裝規格5-25KG包裝材料編織袋、塑料袋功率5KW根據全自動包裝機參數，包裝完18噸谷脘粉所需時間為18×1000÷25

55、7;10=72（分鐘）。因此只白天進行包裝，不進行倒班。且包裝機自選一臺就能滿足，考慮到自動包裝機價格并不昂貴，再買一臺做備用，共選兩臺。（11）偏心螺桿泵型號流量（m3/h）揚程（m）電機功率(KW)臺數G40-1106042G30-1560313.5 水電用量的計算3.5.1 用電量計算（1）生產用電每班生產用電，將個設備功率相加乘以生產時間即可（30×3+45×2+63+12+2.5×2+15+15+50+5+4×2+3）×7=2464KW·h。.（2）生活用電照明用電和生活用電采用估算的方式約為10 W/m2，工廠總面積為88

56、00m2。則每班生活用電為：8800×10×8=704KW·h。則每班總用電總量為：2464+704=3168KW·h。3.5.2 用水量計算（1）生產用水每噸面粉用水量為0.9噸，則每班用水量為54.6×0.9=49.11(m3)。（2）鍋爐用水鍋爐水為循環水冷凝水循環加熱使用，每小時補水量為0.5噸。每班鍋爐用水為：0.5×7=3.5(m3)。（3）生活用水生活用水按每人每天50升計算，50人每天用水量2.5噸。（4） 消防用水生產用水量很大，消防用水量可以忽略。每班總用水量為：49.11+3.5=52.61(m3)。3.5.3 蒸汽用量計算每班蒸汽用量為:（0.6 + 1.8）×7 = 16.8（噸）。3.6 車間布置3.6.1 谷脘粉車