【审定稿】年生产2000吨膨化米果生产工艺设计实现项目可行性方案

年生产2000吨膨化米果生产工艺设计项目可行性方案目录1.绪论 (1)2.工艺部分 (1)2.1生产规模与产品方案 (1)2.2工艺配方与原料 (2)2.2.1工艺配方 (2)2.2.2原料采购要求 (3)2.3工艺流程与说明 (4)2.3.1工艺流程 (4)2.3.2工艺说明与要求 (4)2.3.3操作方法 (9)3.计算与设备选型 (10)3.1物料衡算 (10)3.1.1依据 (10)3.1.2原料需求计算 (10)3.2设备计算和选型 (13)4.经济部分 (17)4.1成本及利润计算 (17)4.1.1原料及动力消耗成本 (18)4.1.2工人工资及附加工资成本 (19)4.1.3工厂成本计算 (19)4.1.4产品利润收益计算 (19)5.设计图纸 (20)参考文献 (20).1.绪论米果是一种以大米为原料の的焙烤糕点，是低糖、低盐、低脂の的“三低”食品，典型产品有雪饼、仙贝、大米饼等产品，该产品口感松脆柔和，具有大米の的固有芳香味，便于携带，食用方便，易于消化，适于儿童、青少年、中老年各年龄段人群の的消费，是很受广大消费者欢迎の的休闲食品；目前，日本是世界上生产米果最多の的国家，有大小米果生产厂2000多家，年产米果20多万吨，具有很高の的经济地位；据记载，日本生产米果の的技术源于我国，远在唐朝时期，日本空海和尚到中国学佛法，唐顺宗召见赐食中有“煎饼”一物，空海回国后将煎饼の的制法传给和三郎，后来煎饼一直在日本流传；当时制作煎饼所用の的原料是面粉，到江户时代（17~19世纪）改用大米为原料，并在制作工艺上改油炸为焙烤，逐步形成了现时以焙烤膨化为主の的米果加工技术；日本人对米果非常喜爱，消费量巨大，是日本人主要の的休闲食品之一，米果の的良好市场刺激了日本食品企业发展米果生产の的积极性；日本の的龟田株式会社现有日产120t米果产品生产能力，是世界上最大の的米果生产企业，有系列产品100多个，形成了很大の的生产规模；除此外日本还有岩塚、三幸制果等大型机械化米果企业，这些企业不仅产量高，而且品种多，除传统品种不断增加外，还利用风味油和干酪等辅料生产具有西方风味の的新品种米果；日本の的米果生产线已形成自动化生产线，并规模化地向外输出；我国从1993年开始从日本引进米果生产技术，到2000年全国米果年产量在4万吨左右，主要企业只有旺旺和康师傅两家，具当时有关部门统计，两集团の的米果产量占有全国90%以上の的市场；此外，还有小王子、徐福记、福娃等品牌先后上市；每个品牌上市都会有一定の的市场，可以说米果产品已逐步被我国人民所接受，市场前景十分可观；目前，我国已有大中型米果制造企业逾百家（如福建达利、杭州小王子、湖北银欣等公司），日产能力达到300吨以上の的水平，米果品种也由原来の的雪饼、仙贝增加到几十个品种，但较之日本仍有较大の的差距，可以肯定随着人们生活水平の的提高及米果生产成本の的降低与品种の的多样化，米果市场の的潜力会越来越大，米果制造业将有一个巨大の的空间；2. 工艺部分2.1生产规模与产品方案生产规模与产品：年产2000吨膨化米果，牛肉味1000吨，椰奶香味1000吨；年有效工作日：300天；生产班制：24小时3班；日产量：7吨左右；包装规格：（1）牛肉味：独立小包装两片净重9g,中包装净重180g（含20独立小包装），占产品70%；大包装净重360g（内含40独立小包装），占产品30%；（2）椰奶香味：独立小包装两片净重10g,中包装净重200g（含20独立小包装），占产品70%；大包装净重400g（内含40独立小包装），占产品30%；产品标准：GB/T22699-2008膨化食品；产品全年安排方案表：2.2工艺配方与原料2.2.1工艺配方2.2.2原料采购要求：2.3工艺流程与说明2.3.1工艺流程大米清洗去杂浸泡、沥水制粉蒸练、水冷揉练、水冷辊压、成型第一次干燥调质老化二次干燥焙烤调味烘干包装成品2.3.2工艺说明与要求○1清洗、去杂入库原料大米如未进行免淘处理，则应先洗米，去掉表面の的油糠、异色米粒及混杂于米粒间の的杂物；实际生产中都有专门の的机械，可根据采购の的原料の的情况配备；○2浸泡、沥水大米洗净后进入浸米桶浸泡，米粒吸水后开始膨胀，再浸泡60min，吸水率开始保持恒定；但由于米粒内外侧组织结构不同，外侧组织结构更致密坚硬，需要更长の的时间来使其表面软化，以保持米粒内外の的水分均衡一致；生产中，大米采用流水浸泡，浸泡水温一般为20℃左右，即常温浸泡；粳米浸泡时间夏季5-6h，冬季9-10h，也可通过适当提高水温以缩短浸泡时间；浸泡完成后要进行沥水，大米の的最终水分为33%左右；○3制粉浸泡の的大米经过制粉机制成粉状，增加了大米の的表面积，使蒸煮时米粉吸水更快捷，缩短了蒸练の的时间（8-9min），使米粉在低水分时α化更完全；目前，国内外厂家采用の的制粉工艺均为辊压法，其优点是处理方式柔和，粒度均匀，较适宜焙烤工艺，但应当注意制粉控制符合以下条件：（1）制粉粒度应均匀；如不均匀，蒸练时会造成米粉淀粉の的α化不均一；（2）辅料の的粒度、起始糊化温度及水分应与大米粉相似；（3）制粉对产品の的口感具有很大の的影响，米粉粒度应控制在80-100目左右为宜；○4蒸练将米粉与辅料按配方混合，一同送入蒸练机内，加入一定量の的水后密闭，通入蒸汽，一边蒸煮一边搅拌；在高温高压下，淀粉粒开始吸水膨胀并崩解，淀粉分子之间の的氢键断裂，米粉团开始糊化，由β淀粉形成α化淀粉，料团熟化为可食用の的状态，并伴随着米香味の的散发；淀粉の的α程度直接影响到米果の的品质，如咬感、化渣效果、浮化程度、组织の的均一程度；生产中主要控制以下四个要素：（1）水分：淀粉粒糊化需吸收足够の的水分，水分不充分，则会形成干淀粉团，过多会耗能；（2）温度：淀粉粒糊化还需要足够の的能量以达到其起始糊化温度；（3）时间：淀粉の的糊化有一定の的过程，所以需要一定の的时间来完成淀粉α化の的过程；（4）搅拌：蒸煮过程中先糊化の的淀粉会包裹未糊化の的淀粉，阻碍未糊化の的淀粉糊化，所以在蒸煮过程中要不停の的搅拌；此外，还应注意蒸汽压力の的变化，以防止压力上の的误差；蒸汽压力与温度の的关系如下表所示：一般情况下，米粉蒸煮温度为110℃，保持8-10min，完成后米团水分应达到42%-45%；○5水冷热米团从蒸练机中挤出时，上皮呈伸展状态，较黏不易成型，用流水冷却使其老化，有适度の的弹性及可塑性，才能制出均一の的饼坯；水冷の的温度是十分重要の的，以35-40℃为宜，米果饼坯成型对水冷の的温度较敏感，在换季时应特别注意控制好；○6揉练根据米团水冷却表面适度老化の的情况对米团进行揉捏，使米团中糊化の的淀粉与老化の的淀粉均一地黏合在一起，这样米团才有良好の的弹性及可塑性，易成型；揉练过程要掌控好强度和时间，因为一定程度内米团揉练の的强度大，时间长，米团の的弹性和延展性就好，米果坯膨化の的效果也好；但如果过度了，米团也会失去弹性，成型时发黏，饼坯易变形；故生产过程中应注意把握，一般米团要经过2-3次揉练，完成揉练后米团の的水分控制在49%--51%为宜，操作中要予以监控；○7成型成型是米果生产中一个非常关键の的环节；经过揉练の的米团，在延压成型机上被辊压成一定厚度与形状の的饼坯；这时从成型机出来の的有饼坯和剩下の的边料，饼坯通过传送带送往下一道工序，而剩下の的边料则由与饼坯传送带成20°向上倾斜の的传送带送回上一道工序与新鲜の的米团一起揉练（如下图所示），但要注意不要使边料の的量超过鲜料の的10%；一般滚轮在不断の的运转过程中承受了较大の的压力与张力，如果操作不慎会引起滚轮の的损伤，受损の的部位会拉住米团引起重量不均衡；延压成型时，米团の的水分过大或揉练时间过长，会产生黏坯现象，造成饼坯变形，应及时处理，如在帆布上打蜡，在模具上涂脱模油等；当米团の的弹性不足、延展性较差时，边料还会易断裂，使成型困难；米团の的湿度也不能太低，否则会引起饼坯の的收缩（如下图所示）；因此，成型前应打开蒸汽烘热滚轮，以免产生变形の的次坯；米团进入对辊时，由于对辊较宽，米团进入の的重量不一定相同，会造成米饼坯每列の的重量不一致，有重有轻，应不断地进行检查，调整对辊间隙，直至米饼坯每列の的重量一致为止；同时，应观察网带与帆布の的运行状况，调整其运行速度至相互协调，帆布在运行中因张力不均会檫着网带，左右移动，恢复不及时，也会造成饼坯变形；○8第一次干燥成型の的米饼坯所不锈钢输送带送至隧道式烘干机中进行干燥（如下图所示）；值得注意の的是，在干燥后期，米果坯の的温度会不断升高，如果空气の的温度过高，饼坯表面水分蒸发过多，而内部水分来不及迁移或扩散，表面硬化过快，产生应力不均，会引起饼坯扭曲变形；因此在干燥过程中保持较低干燥温度（75—80℃）是适宜の的；第一次干燥の的时间在2.5—3.0h，坯の的水分为18%--20%，干燥过程中易出现の的问题是叠坯，应调整网速及网带上下层转角处网带の的松紧度，或降低干燥温度等；○9调质干燥后の的饼坯通过冷却线输送到调质间，调质过程在温度、湿度恒定の的密闭室完成；第一次干燥后の的饼坯由于内部の的水分不均衡，坯与坯之间の的水分也不一致，因此需要放置在一起一段时间，使其内部及相互之间水分平衡，同时也可延缓表面の的硬化，有利于进一步の的干燥；调质过程保持在24—48h左右，且不应超过72h；○10二次干燥二次干燥在变频式滚筒干燥机内完成，温度控制在75—80℃为宜；干燥时间2—2.5h 左右，干坯の的水分检测在11%--12%，，达不到则应继续干燥；○11整列、焙烤膨化焙烤膨化在生产上亦称烧上；焙烤膨化使用の的设备为煤气明火焙烤炉，二次干燥后の的饼坯再经过30-40minの的调制后，通过饼坯整列机进入焙烤炉进行焙烤；此时饼坯の的温度应维持在68℃以上，否则会引起膨化不良；影响饼坯膨化の的主要因素有：（1）生坯の的水分及温度；（2）生坯の的单位焙烤量；（3）焙烤炉中の的温度；这其中，生坯の的水分是焙烤膨化时一个极其重要の的指标，因为生坯是依靠其内部水分迅速蒸发来完成の的；水分太低，生坯在软化段水分即已丧失殆尽，产品后段无法膨胀，出现膨化不良；水分过高，则生坯升温时间长，会出现不良膨化或过度膨化の的现象；成熟工艺条件下，生坯の的水分控制在一个正常范围内，一般为11%--12%；米果坯焙烤时使用の的烤炉是由煤气来提供能源の的，温度の的高低可煤气管内の的压力来调节，一般烤炉温度控制在200—260℃の的范围内；饼坯在烤炉中要先后经过软化阶段、膨化阶段、着色阶段，才能产生促进食欲の的美观色泽与香味，完成后果坯水分在7%--8%；在焙烤过程中还会出现一些问题，如焙烤后の的米饼上凹或下凹、破边、卷边、收缩等，从而影响产品の的外观，一般要通过调节工艺参数予以矫正；如米饼の的上凹或下凹是由焙烤火力太强引起の的，应通过降低火力或提高网带の的运行速度来解决；破边一般是由于品温太低、预热不足、坯水分过高或制坯不良等因素引起，可通过提高品温，加大预热火力等方法来处理；卷边一般也是由预热火力不足所引起；饼坯收缩则是因为坯品温过高或平衡时间不足、坯水分过高或预热火力太强等因素，应根据不同の的原因，制定相应の的解决办法；○12淋油、调味焙烤后の的米果在生产上称为素饼，只有经过调味后才能食用；淋油时油温70—80℃为宜；椰奶香米果の的调味：先喷糖浆，干燥，在淋油，再干燥；将明胶水（60℃）倒入搅拌机中，在分别加入配方中の的其他原料，搅拌均匀，制成糖霜浆料，再输送到喷糖机进行喷糖，喷洒量为米果坯重量の的18—20%；牛肉味米果の的调味：先淋油，喷调味粉，再干燥；按配方将调料混合均匀，通过喷粉机喷到淋油后の的米果表面，调味粉の的重量为5%-8%，要求着粉均匀；后续可根据需求调成不同の的口味，素饼の的工艺基本相同，只是调味要根据调味料の的不同性质采用不同の的方法；如液体调味料除了喷涂，还可采用浸涂法；○13干燥调味后の的素饼，需要一个干燥过程；干燥设备为网带输送式隧道干燥机，烘干温度在80—85℃；烘干时间一般为8—10min；每次开机前，应打开顶窗排出内部湿气；○14整列、包装烘干后の的成品经输送网带输送至包装工段进行包装；进入包装工段の的米果首先经过饼坯整列机整理，然后进入自动包装机；整列机の的运行速度应与自动包装机の的运行速度相互协调以保证米果能完好地处于一个完整の的包装袋内，且包装不破损；包装车间及人员卫生要符合国家相关要求，并使车间保持干燥，相对湿度维持在50—60%为宜；因为米果制品の的主要成分为淀粉，极易吸潮变软老化；另外，车间应有灭菌措施；2.3.3操作方法工艺操作参数：1、洗米：常温水洗2、浸泡：水温20℃8小时沥干至含水分33%3、制粉：80目4、蒸练：蒸汽压力0.05MPa 110℃10min 出机米团水分45%5、水冷：以36℃冷水喷洒冷却6、揉练：3次揉练，完成后米团水分50%7、成型：饼坯长圆形，长径60mm，宽40mm8、一干：78℃ 2.5至3小时，饼坯水分为18%9、调质：20℃空气湿度18% 32小时10、二干：78℃2至2.5小时水分12%11、调质：75℃空气湿度12% 30min12、膨化：温度230℃完成后饼坯水分7%13、淋油：棕榈油油温75℃附油率20%14调味：喷粉后调味粉重量占果坯7% 喷糖霜重量占果坯19%15、干燥：80℃10min 产品含水率6%3.计算与设备选型3.1物料衡算3.1.1依据：产品工艺配方、产品规模与方案、产品标准、原料要求等3.1.2原料需求计算以下计算假设原料100%转化成产品由全年产品产量2000t，含水量为6%：有：产品总干物质为：2000×（1-6%）=1880t椰奶香米果产品总干物质为：1880t÷2=940t牛肉味米果产品总干物质为：1880-940t=940t（1）牛肉味米果调味料原料年需求量の的计算：根据工艺操作参数，素饼（膨化后の的饼坯，含水量7%）淋油后の的附油率为20%，牛肉味米果调味时，喷粉量可为米果重量（喷粉后）の的7%范围内，而根据原料含水率数据表可算得所配调味料の的水分含量为6%，设素饼の的重量为X,，淋油量为Y，喷上の的调味粉质量为Z，则经过淋油后饼坯の的重量为：X+Y，且有Y于是Y=0.25X⨯100=%%20+YX经过喷粉后饼坯の的质量为：X+Y+Z ，且有%7%100=⨯++Z Y X Z于是Z=()X X Y X 094.093725.1937=⨯=⨯+ 由干物质总质量守恒有：产品干物质の的质量=素饼干物质质量+所附上の的油の的质量+喷上の的调味粉の的干物质质量，即有 940t=X(1-7%)+0.25X+（1-6%）×0.094X可解得X=741t ， 于是Y=0.25×741t=185.3t ， Z=0.094×741t=69.7t因此全年用于生产1000吨6%含水率牛肉味の的米果产品所需含水量7%素饼量为741吨，所需油（棕榈油）为185.3吨，所需含水率6%配制调味粉69.7吨；再根据工艺配方、原料含水率数据和总干物质の的质量守恒可计算生产1000吨6%含水率牛肉味の的米果配方中各原料の的全年需求量，计算结果相关数据列表如下：（2）椰奶香味米果原料年需求量の的计算：根据工艺操作参数，素饼（膨化后の的饼坯，含水量7%）淋油后の的附油率为20%，椰奶香味米果调味时，喷糖霜の的质量为米果重量（喷糖后）の的19%，而根据原料含水率数据表和配方可算得所配糖浆水分含量为20%；同样设素饼の的重量为X,，淋油量为Y，喷上の的糖浆质量为Z，则经过淋油后饼坯の的重量为：X+Y，且有%20%100=⨯+YXY于是Y=0.25X经过喷糖浆后饼坯の的质量为：X+Y+Z，且有%19%100=⨯+ +ZYXZ于是Z=()XXYX29.0811925.18119=⨯=⨯+由干物质总质量守恒有：产品干物质の的质量=素饼干物质质量+所附上の的油の的质量+喷上の的调味粉の的干物质质量，即有940t=X(1-7%)+0.25X+（1-20%）×0.29X解得X=666.7t，于是Y=666.7×0.25=166.7t，Z=0.29×666.7=193.3t 因此全年用于生产1000吨6%含水率椰奶香味の的米果产品所需含水量7%素饼量为666.7吨，所需油（棕榈油）为166.7吨，所需含水率20%配制调味糖浆为193.3吨；再根据工艺配方、原料含水率数据和总干物质の的质量守恒可计算生产1000吨6%含水率椰奶香味の的米果配方中各原料の的全年需求量；（3）包装材料年需求量材质：塑料OPP热合膜，厚度：0.25（mm），相对密度为0.905g/cm3米果产品每片尺寸为60×40×5mm，小袋热封宽度7mm，预留高度10mm,则一只小袋展开の的尺寸为114×84mm，这是没有给米果在袋内预留宽松度の的尺寸，包装机械还无法包装，因此可取为120×90mm；年需1000000/10+1000000/9=100000+111112=211112个小袋中包装（内含20小袋）展开尺寸大约为380×200mm大包装（内含40小袋）展开尺寸大约为380×300mm由产品方案中包装占70%，大包装占30%中包装年需要量为（211112×70%）/20=7389个大包装年需要量为（211112×30%）/40=1584个包装材料年总需求量为：（120×90×211112+380×200×7389+380×300×1584）×0.25×10-3×0.905×10-3kg=686kg3.2设备计算和选型由于生产方案为7吨/天，因此选用杭州天宏机械设备有限公司7.5吨/24小时の的生产线，其技术参数如下：包装机械采用佛山市新科力包装机械设备厂の的产品，独立小包装包装机型号为KL-320B，3台，大包装包装机型号为KL-450，2台，技术参数如下：蒸汽锅炉选用河南太康银晨锅炉有限公司4.0t/h型号为DZH-4-1.25-AIIの的产品1台，技术参数如下图所示：洗米机选用1台上海书康淘洗设备厂佳卫牌洗米机TXJ-1000空气压缩机选用英格索兰SS系列活塞机1台，型号为S1A1S，技术参数如下：用汽量估算生产线用量2.5吨/小时加上损耗及其他总蒸汽用量为3吨/小时左右用水量估算由该公司生产线技术参数可知生产线耗水量为12吨/天，加上洗米用水6吨/天、锅炉用水72吨/天和其他生活用水总用水量为100吨/天左右瓦斯用量估算瓦斯仅用于生产线上，为90kg/小时各地价格不同，最高为5200元/吨II类烟煤,5000大卡/kg，400元/吨用电负荷估算300kw左右4.经济部分4.1成本及利润计算4.1.1原料及动力消耗成本4.1.2工人工资及附加工资成本全厂定员及构成表按人均工资2.8万元/年计算工人工资为294万元/年，附加工资为294×2.5%=7.35万元/年；管理成本以人均2万元/年计算，年需2×10=20万元4.1.3工厂成本计算工厂成本为：（1258.5+765+294+7.35+20 ）万/2000吨=1.17万元/吨4.1.4产品利润收益计算商业成本= 工厂成本+ 非生产支出（工厂成本×2.2%）=1.17+1.17×2.2%=1.2万/吨税金=现行价格×10%=35000元/吨×10%=3500/吨单位产品利润= 现行价格-（商业成本+税金）=35000-（12000+3500）=19500元/吨5.设计图纸5.1生产工艺流程图见所附图纸5.2车间平面布置图见所附图纸参考文献：[1] 吕美，何欢等，米胚日式米果の的研制[J]食品科技，2012年第37卷，第九期.[2] 郭晓冬, 李颖, 小米雪饼の的研制[J]粮油食品科技，第18卷，2010年第4期.[3] 谭汝成，刘友明等，膨化米饼加工原料选择模型研究[J]中国粮油学报，2008. Vol.23，No.6[4] 熊中平，马纯燕，米果生产工艺研究[J]现代食品科技，2006.[5] 袁霖, 钱银川. 米果生产工艺与配方[ M]. 北京: 中国轻工业出版社, 2004[6] 章焰等，膨化米饼の的原料适应性与品质特性研究[J]粮食与食品工业，2003年第二期.[7] 汪正洁，赵思明，膨化米饼生产工艺研究[J]粮食与油脂，2003年第4期.[8] 李庆龙，王海滨等，籼米米果の的生产技术研究[J]食品科学，2002.Vol.23，No.3.[9] 李庆龙，米果生产与发展研究[J]粮食与饲料工业，2000年第5期.[10] 李勇，胡宏，王演玲，膨化米饼の的工艺探讨[J]食品科技，1999年第一期.。