【新编确认稿】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的.焙烤糕点，是低糖、低盐、低脂的.“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的.消费，是很受广大消费者欢迎的.休闲食品’.目前，日本是世界上生产米果最多的.国家，有大小米果生产厂2000多家，年产米果20多万吨，具有很高的.经济地位’.据记载，日本生产米果的.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，是日本人主要的.休闲食品之一，米果的.良好市场刺激了日本食品企业发展米果生产的.积极性’.日本的.龟田株式会社现有日产120t米果产品生产能力，是世界上最大的.米果生产企业，有系列产品100多个，形成了很大的.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的.新品种米果’.日本的.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，两集团的.米果产量占有全国90%以上的.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吨以上的.水平，米果品种也由原来的.雪饼、仙贝增加到几十个品种，但较之日本仍有较大的.差距，可以肯定随着人们生活水平的.提高及米果生产成本的.降低与品种的.多样化，米果市场的.潜力会越来越大，米果制造业将有一个巨大的.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，去掉表面的.油糠、异色米粒及混杂于米粒间的.杂物’.实际生产中都有专门的.机械，可根据采购的.原料的.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，需要更长的.时间来使其表面软化，以保持米粒内外的.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，大米的.最终水分为33%左右’.○3制粉浸泡的.大米经过制粉机制成粉状，增加了大米的.表面积，使蒸煮时米粉吸水更快捷，缩短了蒸练的.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的.α化不均一’.（2）辅料的.粒度、起始糊化温度及水分应与大米粉相似’.（3）制粉对产品的.口感具有很大的.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，料团熟化为可食用的.状态，并伴随着米香味的.散发’.淀粉的.α程度直接影响到米果的.品质，如咬感、化渣效果、浮化程度、组织的.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的.能量以达到其起始糊化温度’.（3）时间：淀粉的.糊化有一定的.过程，所以需要一定的.时间来完成淀粉α化的.过程’.（4）搅拌：蒸煮过程中先糊化的.淀粉会包裹未糊化的.淀粉，阻碍未糊化的.淀粉糊化，所以在蒸煮过程中要不停的.搅拌’.此外，还应注意蒸汽压力的.变化，以防止压力上的.误差’.蒸汽压力与温度的.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，有适度的.弹性及可塑性，才能制出均一的.饼坯’.水冷的.温度是十分重要的.，以35-40℃为宜，米果饼坯成型对水冷的.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的.情况对米团进行揉捏，使米团中糊化的.淀粉与老化的.淀粉均一地黏合在一起，这样米团才有良好的.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的.强度大，时间长，米团的.弹性和延展性就好，米果坯膨化的.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的.环节’.经过揉练的.米团，在延压成型机上被辊压成一定厚度与形状的.饼坯’.这时从成型机出来的.有饼坯和剩下的.边料，饼坯通过传送带送往下一道工序，而剩下的.边料则由与饼坯传送带成20°向上倾斜的.传送带送回上一道工序与新鲜的.米团一起揉练（如下图所示），但要注意不要使边料的.量超过鲜料的.10%’.一般滚轮在不断的.运转过程中承受了较大的.压力与张力，如果操作不慎会引起滚轮的.损伤，受损的.部位会拉住米团引起重量不均衡’.延压成型时，米团的.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’.米团的.湿度也不能太低，否则会引起饼坯的.收缩（如下图所示）’.因此，成型前应打开蒸汽烘热滚轮，以免产生变形的.次坯’.米团进入对辊时，由于对辊较宽，米团进入的.重量不一定相同，会造成米饼坯每列的.重量不一致，有重有轻，应不断地进行检查，调整对辊间隙，直至米饼坯每列的.重量一致为止’.同时，应观察网带与帆布的.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）’.值得注意的.是，在干燥后期，米果坯的.温度会不断升高，如果空气的.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℃）是适宜的.’.第一次干燥的.时间在2.5—3.0h，坯的.水分为18%--20%，干燥过程中易出现的.问题是叠坯，应调整网速及网带上下层转角处网带的.松紧度，或降低干燥温度等’.○9调质干燥后的.饼坯通过冷却线输送到调质间，调质过程在温度、湿度恒定的.密闭室完成’.第一次干燥后的.饼坯由于内部的.水分不均衡，坯与坯之间的.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，同时也可延缓表面的.硬化，有利于进一步的.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’.焙烤膨化使用的.设备为煤气明火焙烤炉，二次干燥后的.饼坯再经过30-40min的.调制后，通过饼坯整列机进入焙烤炉进行焙烤’.此时饼坯的.温度应维持在68℃以上，否则会引起膨化不良’.影响饼坯膨化的.主要因素有：（1）生坯的.水分及温度；（2）生坯的.单位焙烤量；（3）焙烤炉中的.温度’.这其中，生坯的.水分是焙烤膨化时一个极其重要的.指标，因为生坯是依靠其内部水分迅速蒸发来完成的.’.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的.现象’.成熟工艺条件下，生坯的.水分控制在一个正常范围内，一般为11%--12%’.米果坯焙烤时使用的.烤炉是由煤气来提供能源的.，温度的.高低可煤气管内的.压力来调节，一般烤炉温度控制在200—260℃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，如焙烤后的.米饼上凹或下凹、破边、卷边、收缩等，从而影响产品的.外观，一般要通过调节工艺参数予以矫正’.如米饼的.上凹或下凹是由焙烤火力太强引起的.，应通过降低火力或提高网带的.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，应根据不同的.原因，制定相应的.解决办法’.○12淋油、调味焙烤后的.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的.18—20%’.牛肉味米果的.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的.米果表面，调味粉的.重量为5%-8%，要求着粉均匀’.后续可根据需求调成不同的.口味，素饼的.工艺基本相同，只是调味要根据调味料的.不同性质采用不同的.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’.整列机的.运行速度应与自动包装机的.运行速度相互协调以保证米果能完好地处于一个完整的.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的.计算：根据工艺操作参数，素饼（膨化后的.饼坯，含水量7%）淋油后的.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）的.7%范围内，而根据原料含水率数据表可算得所配调味料的.水分含量为6%，设素饼的.重量为X ’，淋油量为Y ，喷上的.调味粉质量为Z ，则经过淋油后饼坯的.重量为：X+Y ，且有%20%100=⨯+YX Y于是Y=0.25X 经过喷粉后饼坯的.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：产品干物质的.质量=素饼干物质质量+所附上的.油的.质量+喷上的.调味粉的.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的.质量守恒可计算生产1000吨6%含水率牛肉味的.米果配方中各原料的.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的.计算：根据工艺操作参数，素饼（膨化后的.饼坯，含水量7%）淋油后的.附油率为20%，椰奶香味米果调味时，喷糖霜的.质量为米果重量（喷糖后）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%’.同样设素饼的.重量为X ’，淋油量为Y ，喷上的.糖浆质量为Z ，则经过淋油后饼坯的.重量为：X+Y ，且有%20%100=⨯+YX Y于是Y=0.25X经过喷糖浆后饼坯的.质量为：X+Y+Z ，且有%19%100=⨯++ZY X Z于是Z=()XXYX29.0811925.18119=⨯=⨯+由干物质总质量守恒有：产品干物质的.质量=素饼干物质质量+所附上的.油的.质量+喷上的.调味粉的.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的.质量守恒可计算生产1000吨6%含水率椰奶香味的.米果配方中各原料的.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’则一只小袋展开的.尺寸为114×84mm，这是没有给米果在袋内预留宽松度的.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. 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