年产1200吨酸奶冰淇淋工厂设计样本.doc

食 品 工 艺 课 程 设 计

《年产1200吨酸奶冰淇淋
工厂设计》
说 明 书

指导老师：
班级：
学生姓名：
日期：
目录
1. 绪论 6
1.1 酸奶冰淇淋概述 6
1.1.1 起源 6
1.1.2 食用价值 6
1.1.3 中国外市场 7
1.2 设计依据和意义 8
1.2.1 设计依据 8
1.2.2 设计意义 8
1.3 设计内容 8
2. 工厂总平面部署 8
2.1 厂址选择[1] 8
2.1.1 厂址选择标准 9
2.1.2 自然条件及能源 9
2.1.3 政治经济和交通 9
2.2 总平面设计 9
2.2.1 总平面设计标准[2] 9
2.2.2 总平面设计 11
2.3 车间部署 11
2.3.1 车间部署标准[3] 11
2.3.2 车间部署[20] 12
3. 生产工艺研究和设计 12
3.1 产品及产量确实定 12
3.2 材料 12
3.3 工艺步骤确实定(见附录图) 12
3.3.1 酸奶制备关键点 13
3.3.2 原辅料混合 13
3.3.3 杀菌 13
3.3.4 均质 13
3.3.5 冷却 14
3.3.6 老化 14
3.3.7 凝冻 14
3.3.8 灌装 14
3.3.9 硬化 14
3.3.10 冷藏 14
3.4 配方设计 15
3.4.1 酸奶冰激凌配方设计 15
3.4.2 稳定剂选择 15
3.4.3 酸奶加入量选择 15
3.4.4 酸奶添加时机 15
3.4.5 冰淇淋均质温度选择 15
3.5原料及产品质量标准 16
3.5.1 理化指标 16
3.5.2 感官指标 16
4. 物料衡算 16
4.1 配方成份表[4] 16
4.2 原料成份表 16
4.3 配料数量表 17
5. 能量衡算 17
5.1 热量衡算 18
5.1.1 配料阶段 18
5.1.2 杀菌阶段 18
5.1.3 总热量衡算 18
5.2 冷量衡算 18
5.2.1 冷却阶段 18
5.2.2 凝冻阶段 18
5.2.3 硬化阶段 19
5.2.4 总冷量衡算 19
6. 关键设备选型 19
6.1 生产设备步骤介绍 19
6.2 设备选型标准 19
6.3 设备选型说明 20
6.3.1 配料设备 20
6.3.2 杀菌设备 20
6.3.3 均质设备 20
6.3.4 老化设备 20
6.3.5 凝冻设备 21
6.3.6 硬化设备 21
6.4 设备选型表 21
7. 公共系统及辅助部门 22
7.1 公共系统 22
7.1.1 锅炉房 22
7.1.2 配电室 22
7.2 辅助部门 23
7.2.1 原料库 23
7.2.2 检验中心 23
7.2.3 冷库 23
7.2.4 给排水系统 23
7.2.5 消防用水系统 24
7.3 供电系统 24
8. 人员配置 25
8.1 生产车间人员配置 25
8.2 辅助生产及管理人员配置 25
9. 环境影响 25
9.1 噪声控制 25
9.1.1 工业企业环境噪声标准及要求 25
9.1.2 噪声控制 26
9.1.3 生产人员防护 26
9.2 大气质量控制 26
9.2.1 大气质量标准及相关要求 26
9.2.2 大气污染控制 27
9.3 污水控制 28
9.3.1 污水综合排放标准及相关要求 28
9.3.2 污水控制 28
9.4 本厂环境保护方法 28
10. 结论 29
参考文件 29

1. 绪论
1.1 酸奶冰淇淋概述
冰淇淋（ice cream），又称雪糕，冰激凌，奶糕，豆糕和炒冰块等等，种类繁多，花样百出，是以饮用水、牛奶、奶粉、奶油（或植物油脂）、食糖等为关键原料，加入适量食品添加剂，经混合、灭菌、均质、老化、凝冻、硬化等工艺而制成体积膨胀冷冻食品，口感细腻、柔滑、清凉，是夏天冷饮品关键组成部分，对人体有一定保健作用，是夏天清凉去暑好食品。
酸奶冰淇淋，是Frozen Yogurt 汉字叫法，又叫优格冰淇淋。富含有活性菌类，低脂、低糖或无脂无糖，有美容减肥改善消化功效、提升免疫力作用。适合于各个年纪阶层消费人群。很多国家年轻人把优格冰淇淋替换正餐。在美国、韩国和加拿大更是尤其流行。
1.1.1 起源
酸奶冰淇淋（Frozen yogurt）早在上世纪70年代由H.P.Hood引进新英格兰，名为”Frogurt“。1978年，总部在波士顿冰淇淋，糖果和三明治连锁店Brigham's研发制作了第一个酸奶冰淇淋成品，并为其命”Humphreez Yogurt“。大约同一时间达能也推出首款酸奶冰淇淋成品，名为"Danny"。酸奶冰淇淋作为相对通常冰淇淋更健康替换品，一开始并未受到用户们青睐。于是制造商开始调整配方，产品味道愈加甜美。
1.1.2 食用价值
酸奶冰淇淋，所采取制作原料是含有多个保健功效五谷食品和新鲜时令果蔬和纯正酸奶加特制冰淇淋底粉，既能保持冰淇淋有效营养和保健成份不流失，同时又能保持酸奶芬芳和清新、自然味觉享受，使做出冰淇淋口味更纯正，口感更醇厚。
众所周知，酸奶性平，味酸甘；含有生津止渴，补虚开胃，润肠通便，降血脂，抗癌作用。适宜身体虚弱、气血不足、营养不良、肠燥便秘之人食用；适宜高胆固醇血症，动脉硬化，冠心病，脂肪肝患者食用；适宜癌症患者，尤其是消化道癌症病人食用；适宜皮肤干燥之人食用，也可作为美容食品食用；妇女长久适量饮用酸牛奶，可使皮肤滋润、细腻、有光泽。所以，酸奶在国外被誉为长寿食品。
酸奶冰淇淋制作过程中，采取经过美国FDA认证专用冰淇淋粉。可依据消费者口味和需要不一样，选择加入纯奶油或健康植物油。酸奶冰淇淋口感纯正、细腻爽滑；加入植物油制作而成冰淇淋天然健康、低脂低糖，不会增加高热量摄入，广受酷炫时尚、个性飞扬爱美人士所青睐。
1.1.3 中国外市场
酸奶冰淇淋国外市场很大，很多年轻人直接把它当做正餐，在韩国，美国尤其流行。 在美国，酸奶冰淇淋产量已占据整个冷饮市场25%。
显而易见，现代人对于冰淇淋喜爱不是一点点，而是近乎疯狂迷恋。作为广受消费者喜爱冰淇淋产品中新宠，酸奶冰淇淋以其甜美爽滑口感、绚彩华丽外观、低糖低脂口味、随心所欲品种、个性时尚品味、营养健康理念，根本打动每一位用户，不仅带给大家唇齿之间最美妙味觉享受，还能给城市白领、时尚青年带来时尚冰酷体验，也能给情侣带来童话般爱情浪漫，更能给追求个性人带来全新心情感受。
在中国，香港比较流行吃酸奶冰淇淋，而且已经逐步成为一个时尚。而中国市场还比较少，有巨大发展潜力和空间。
1.2 设计依据和意义
1.2.1 设计依据
酸奶冰淇淋工厂设计是一项较为复杂工作，包含到政治、经济、工程和技术等很多学科方方面面。在进行冰淇淋工厂设计时，除了在确定工艺步骤、设备选型、车间部署和管线安排时必需遵照相关法令和规范外，还要保障职员有良好工作条件，保护环境和减轻劳动强度。要重视经济效果，努力做到技术上优异、经济上合理、使用上可靠。要结合国情和当地情况，立足现在，着眼长远，尽可能采取中国外优异科学成就，提升技术水平，以能生产出高质量酸奶冰淇淋。
1.2.2 设计意义
伴随酸奶冰淇淋市场发展和品种增加，消费群体随之扩大，这就需要建设一批含有新技术、新工艺、新设备冰淇淋工厂。本文经过利用计算机制图、统计等技术手段，对酸奶冰淇淋工厂进行设计，可为厂家进行原工厂扩大生产和新工厂建设提供依据。
1.3 设计内容
对年产1200吨酸奶冰淇淋工厂设计。包含：酸奶冰淇淋生产工艺步骤设计；厂址选择；物料衡算；关键设备选择；车间设计；辅助部门设计及经济效益分析。

2. 工厂总平面部署
2.1 厂址选择[1]
依据中国具体情况，食品工厂通常建于距原产地周围大中城市郊区。因为酸奶冰淇淋属于消费性强休闲食品，为了有利于销售，所以选择建于市区比较适宜。这么不仅能够取得足够原料，而且利于产品销售，同时还能够降低运输费用。
2.1.1 厂址选择标准
（1）厂址位置要符合城市计划（供气、供电、给排水、交通运输等）和工厂对环境要求。
（2）厂址地域要靠近原料基地和产品销售市场，还要靠近水源和能源。
（3）含有良好交通运输条件。
（4）场地有效利用系数高，并有远景计划最终总体布局.
（5）有一定施工条件和投产后协作条件。
（6）厂址选择要有利于三废处理，确保环境卫生。
2.1.2 自然条件及能源
依据食品工厂厂址选择要求，将冰淇淋厂建于茂名市郊区内。厂址地势平坦，周围无污染源，符合标准。场地面积有利于合理部署，符合工厂发展需要，并有一定扩建余地。该地自来水使用方便，且水质良好，可不用地下水，降低处理费用。靠近排水系统，有利废水排放。供电系统也配置良好，能够满足生产需要。周围有居民区和学校，方便销售。
2.1.3 政治经济和交通
该地域在城市计划区内，经计划部门同意，符合计划布局。而且靠近销售渠道，有良好经济开发前景。周围有发达交通运输条件，靠近高速公路和铁路，使原料入厂和酸奶冰淇淋出厂顺利进行。
2.2 总平面设计
2.2.1 总平面设计标准[2]
（1）满足生产要求，工艺步骤合理。
工厂总体布局应满足生产要求，符合工艺过程，降低物流量，同时重视各部门之间-关系亲密程度。具体部署模式有两种：
①按功效划分厂区，立即工厂各部门按生产性质、卫生，防火和运输要求相同性，将工厂划分为若干功效区段。如中、大型机械工厂厂区，可划分为加工装配区，备料（热加工）区，动力区、仓库设施区及厂前区等。这种部署模式优点是各区域功效明确，相互干扰少，环境条件好，不过，这种部署模式难以完全满足工艺步骤和物流合理化要求。
②采取系统部署设计模式，即按各部门之间物流和非物流相互关系亲密程度进行系统部署，所以能够避免物料搬运往返交叉，节省搬运时间和费用。
（2）适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直。工厂总平面部署要和工厂内部运输方法相适应。依据生产产品产量特点，能够采取铁路运输、道路运输、带式运输或管道运输等。依据选定运输方法，运输设备及技术要求等，合理地确定运输线路及和之相关部门位置。
厂内道路负担着物料运输，人流输送，消防通行任务，还含有划分厂区功效；道路系统布局对厂区绿化、美化，排水设施部署，工程管线铺设，也有重大影响。
工厂内部运输方法，道路布局等应和厂外运输方法相适应，这也是工厂总平面部署应给重视问题。
（3）合理用地。节省用地是中国一项基础国策。工业企业建设中，在确保生产和安全前提下，应尽可能合理地节省建设用地。在工厂总平面部署时能够采取以下方法：
①依据运输、防火、安全，卫生、绿化等要求，台理确定通道宽度和各部门建筑物之间距离，努力争取总体布局紧凑合理。
②在满足生产工艺要求前提下，将联络亲密生产厂房进行合并，建成联合厂房。另外，能够采取多层建筑或适宜建筑物外形。
③合适预留发展用地。
（4）充足注意防火、防爆、防震和防噪声。安全生产是工厂布局首先要考虑问题，在一些危险部门之间应留出合适防火、防爆间距。
振动会影响精密作业车间生产，所以精密车间必需远离振源或采取必需隔振方法。如机械厂精加工车间及计量部门应远离铸造车间或冲压车间。
噪声不仅影响工作，而且还会摧残人身体健康。所以，在工厂总平面部署时要考虑防噪声问题，一是能够采取隔音方法，降低噪声源发出噪声级；二是能够采取使人员多部门远离噪声源方法。
（5）利用风象、朝向自然条件，减小环境污染。生产中产生有害烟雾和粉尘会严重影响工作人员身体健康，并会造成环境污染。进行工厂总平面部署前，必需了解当地.整年各季节风向分布和改变转换规律，绘制成风象图，拽出整年占优势盛行风向及最小风频风向。如中国北方大部分地域春，夏季盛行东南风，秋，冬季盛行西北风。散发有害烟雾或粉尘车间，应分布在两盛行风向间最小频风向上风侧。
另外，建筑物朝向也是工厂总平面部署时应注意问题，尤其是对日照、采光和自然通风要求较高建筑物，更应注意这个问题。
（6）充足利用地形、地貌、地质条件。
（7）考虑建筑群体空间组织和造型，注意美学效果。
（8）考虑建筑施工便利条件。
2.2.2 总平面设计
（1）厂区关键建筑物：办公楼、原料库、生产车间、冷库、配电室、锅炉房等。
（2）全建筑物朝向有利于通风采光。
（3）配电室靠近生产车间，降低能源消耗，锅炉房在下风向。
（4）在厂房四面种植草坪，确保绿化。
（5）通盘考虑全厂部署，努力争取经济合理，充足考虑扩大生产。
（6）方便生产，符合生产程序。
（7）征用土地30000m2
2.3 车间部署
2.3.1 车间部署标准[3]
生产车间工艺部署很关键，不仅对生产产品有很大关系，而且影响到工厂整体。在进行车间部署时，应遵照以下标准：
（1）生产车间是工厂中心，其它部门均围绕其展开，它们应是一个协调统一整体。所以，必需考虑和其它部门相互关系，和工厂发展前景，满足总体设计要求。
（2）在工艺步骤确定后，其设备部署要尽可能按工艺流水线安排，使占地面积最少，操作最方便。
（3）确保车间卫生，同时注意车间采光、通风、降温等设施。
2.3.2 车间部署[4]
（1）生产工序安排要做到冷、热分开，生、熟分开，干、湿分开，成品、半成品分开。
（2）按生产流水线安排设备，预防交叉，浪费资源。

3. 生产工艺研究和设计
3.1 产品及产量确实定
本设计确定：
生产酸奶冰淇淋，一天工作8小时一班生产，每班生产2t，天天2班生产，日产量4t，月产量120t，年产量1200t，整年10个月计算。
3.2 材料
稀奶油，脱脂乳粉，蔗糖，稳定乳化剂等。
3.3 工艺步骤确实定(见附录图)
凝冻
成熟
均质
过滤
杀菌
原辅料混合

软质冰淇淋
灌装
包装
硬化
冷藏
硬质冰淇淋

3.3.1 酸奶制备关键点
根据搅拌型酸奶生产工艺，杀菌条件100摄氏度。冷却到40—50摄氏度，接入菌种，发酵到PH3.5—4.0时，停止发酵，此时溶液酸度通常酸奶酸度大，可用来增加冰淇淋风味。
3.3.2 原辅料混合
依据配方选择原辅料，使其在配料罐混合，这是冰淇淋生产中关键步骤。
配方成份：脂肪 10% 非脂乳固体 10% 糖类 15% 稳定乳化剂 0.4%。
3.3.3 杀菌
混合料杀菌可采取不一样方法，如低温间歇杀菌、高温短时杀菌和超高温瞬时杀菌三种方法。
低温间歇杀菌法，通常杀菌方法为68℃保持30分钟或75℃保持15min。假如混合料中使用增稠剂海藻酸钠时，以70℃加热20min以上为好；假如使用淀粉，杀菌温度必需提升或延长保温时间。高温短式杀菌法采取80～83℃保持30秒。超高温杀菌温度为100～130℃保持2～3s。
3.3.4 均质
均质目标在于将混合料中脂肪球微细化至1μm左右，以防乳脂层德行成，使各成份完全混合，改善冰淇淋组织，缩短成熟时间，节省乳化剂和曾稠剂，有效预防在凝冻过程中形成奶油颗粒等。
均质压力随混合料成份、温度、均质机种类等而不一样，通常第一段为13～17MPa，第二段为3～4MPa,这么可使混合料保持很好热稳定性。
3.3.5 冷却
混合料经均质处理后，温度在60℃以上，应将其快速冷却，以适应老化需要。利用板式换热器，冷却速度快，生产能力高，冷却效果好。
3.3.6 老化
将混合料在2—4℃低温下冷藏一定时间，使其在物理上成熟过程。目标是提升膨胀率；促进脂肪深入被乳化，改善冰淇淋组织结构。
3.3.7 凝冻
将流体状混合料在强制搅刮下进行冰冻，使空气以极小气泡状态均匀分布于全部混合料中，在体积逐步膨胀同时，因为冷冻而成为半固体状过程。是冰淇淋生产中最关键工序之一，是冰淇淋重量、可口性、产量决定原因。凝冻凝固温度要控制在-6℃以上，预防堵塞凝冻机。
3.3.8 灌装
依据品种需要，加入软质冰淇淋进行灌装。
3.3.9 硬化
采取速冻隧道等硬化设备对灌装好酸奶冰淇淋进行硬化处理，目标是保持预定形态，提升产品质量，而且便于运输和销售。
3.3.10 冷藏
冷藏库温度要求保持－15℃～－20℃，贮藏时间不要超出10d。贮藏时,堆放紧密,以充足利用冷库空间，并可降低酸奶冰淇淋温度改变，保持产品质量。
3.4 配方设计
3.4.1 酸奶冰激凌配方设计
在大量试验基础上，从冰淇淋风味就、和组织状态考虑，进行相关试验得到，酸奶冰淇淋最好配方为：奶粉2%，奶油2%，蔗糖8%，糊精6%，蛋白粉2%，酸奶20%，水59.4%，复合稳定剂0.6%。
3.4.2 稳定剂选择
由试验得出酸奶冰淇淋复合稳定剂配方为：黄原胶0.025%，刺玫瑰豆胶0.025%，耐酸CMC0.035%，瓜尔豆胶0.12%，蔗糖脂0.1%，单甘脂0.15%。
3.4.3 酸奶加入量选择
酸奶加量通常为：10% 20% 30% 要考虑其老化后菌数，膨胀率等。
3.4.4 酸奶添加时机
通常选择在均质前加入。
3.4.5 冰淇淋均质温度选择
冰淇淋均质温度为65——70℃，而乳酸菌生长温度为40℃左右，温度过高会破坏它活性，所以通常均质温度对冰激凌不适合，不过均质温度越低，乳酸菌活性越强，不过冰激凌组织粗糙；均质温度升高组织越细腻，乳酸菌数降低，风味就变差，所以从综合考虑，通常选择65——70℃。
3.5原料及产品质量标准
3.5.1 理化指标
高脂型：脂肪≥10% 总固形物≥35% 总糖≥15% 膨胀率≥95%
3.5.2 感官指标
色泽均匀，符合该品种应有色泽；形态完整，大小一致，无变形，无软塌，无收缩，涂层无破损；细腻滑润，无凝粒及显著粗糙冰晶，无空洞；滋味和顺，香气纯正，符合该品种应有滋味气味，无异味；无肉眼可见杂质。

4. 物料衡算
4.1 配方成份表[4]
配方成份表4-1
成份
含量/%
脂肪
10
非脂乳固体
10
糖类
15
稳定剂及乳化剂
0.4
由表4-1可知酸奶冰淇淋中成份关键是由脂肪、非脂乳固体、糖类组成。其中还包含部分稳定集合乳化剂，即使其含量较少，不过她们是制作酸奶冰淇淋不可缺乏成份。
4.2 原料成份表
原料成份表4-2
原料名称
成份
成份含量/%
稀奶油
脂肪
40
脱脂乳粉
非脂乳固体
98
蔗糖
糖类
100
稳定乳化剂
稳定乳化剂
100
根据上述说明为了配比出酸奶冰淇淋我们又可对冰淇淋原料进行计算，计算出其中成份含量，由表4-2能够看出。
4.3 配料数量表
日生产kg（2t）酸奶冰淇淋所需原料以下：（不计加工中损失）
日配料数量表4-3
原料名称
配料数量/kg
成份含量/%
脂肪
非脂乳固体
糖类
总固体
稀奶油
500
20
---
---
20
脱脂乳粉
204
---
20
---
20
蔗糖
300
---
---
30
30
稳定乳化剂
8
---
---
---
0.8
水
988
---
---
---
---
累计

20
20
30
70.8

5. 能量衡算
以生产kg（2t）冰淇淋为衡算标准，进行能量衡算（不计加工损失）：
5.1 热量衡算
5.1.1 配料阶段
原料混合时，为确保混合均匀，要将其加热至45℃，则这一阶段需要加入热量为：
×CP×（45-20）=202500kJ
5.1.2 杀菌阶段
原料经混合后，要加热到70℃进行巴氏杀菌，则这一阶段需要加入热量为：
×CP×（70-45）=202500kJ
5.1.3 总热量衡算
在整个生产过程中，加入总热量为：
Q=202500+202500=405000kJ
依据经验，在过程中热量损失为15%，故总热量为：
Q=405000×（1+15%）=465750kJ
5.2 冷量衡算
5.2.1 冷却阶段
均质后混合料，要快速冷却至4℃以下，以适应老化需要。这一过程所用冷量为：
×CP×（70-4）=534600kJ
5.2.2 凝冻阶段
混合料在冷却老化后，置于凝冻机内，使温度降至-5℃，得到冰淇淋雏形。这一过程需加入冷量为：
×CP×[4-（-5）]=72900kJ
5.2.3 硬化阶段
经凝冻后，冰淇淋处于半流体状，须经凝冻（-25℃）处理，便于运输和储藏。这一阶段所需冷量为：
×CP×[-5-（-25）]=16kJ
5.2.4 总冷量衡算
在整个过程中，加入总冷量为：
Q=534600+72900+16=769500kJ
依据经验，能量损失为15%,则实际冷量为：
Q=769500×（1+15%）=884925kJ

6. 关键设备选型
6.1 生产设备步骤介绍
原料→配料罐→巴氏杀菌器（板式换热器）→过滤机→高压均质机→板式换热器→老化缸→连续式凝冻机→灌装机→速冻隧道→冷库
6.2 设备选型标准
（1）满足工艺要求，确保产品质量和产量。
（2）应选择较优异，机械化程度高设备。
（3）充足利用原料，能耗少，效率高，体积小，能一机多用。
（4）应符合卫生要求，多选择不锈钢材料设备。
（5）依据每单位时间产量物料平衡情况和设备生产能力来确定所需设备。
6.3 设备选型说明
6.3.1 配料设备
冰淇淋配料混合设备通常采取带机械搅拌器单层立式不锈钢桶，俗称配料罐。配料罐关键由桶身、搅拌装置、加热装置及排料旋塞等组成。桶体由2—3mm不锈钢板卷焊制成，内外表面抛光，桶底和水平成倾斜角度，便于洗涤和排放物料。为便于操作，桶口高度通常离地面不超出1.2m。
6.3.2 杀菌设备
现在使用较普遍连续式杀菌器是由若干片板式换热片叠合而成板式换热器。它是一个新型、高效、节能热交换器。它主体部分是由很多含有花纹热交换片依次重合在框架上压紧而成。关键工作部件有板式换热器、温度调整系统、温度保持系统等。
6.3.3 均质设备
高压均质机是冰淇淋生产中使用最普遍一类均质机。它是使料液在高压作用下，经过很狭窄间隙（通常不超出0.1mm）。因流速高达150—200m/s，液流将受三种作用：一是缝隙处强大剪切作用；二是料液会和机体发生高速撞击，受到巨大撞击作用；三是高速料液在经过缝隙时产生空穴作用。在这三种力共同作用下，大直径粒子快速碎裂为1μm左右微粒，从而使料液均质化。高压均质机均质效果好，其均质压力能够很方便随料液参数改变进行调整，适用范围广。
6.3.4 老化设备
经过杀菌、均质混合料，必需快速冷却到老化温度（2-4℃），并储存一段时间，方便脂肪凝结物、蛋白质和稳定剂发生水和作用，提升混合料黏度和凝冻时膨胀率。这个过程俗称老化或成熟，即物理上成熟阶段。老化设备现在全部采取有载冷剂冷却、带搅拌器间歇式老化缸，以适应冰淇淋生产物料数量多、老化时间长特点。
6.3.5 凝冻设备
在冰淇淋生产中，凝冻是很关键工序之一，它是将经配料、杀菌、均质、老化后混合料在冷冻同时，均匀地混入空气使物料体积逐步膨胀，逐步凝冻成半固体状。凝冻机是冰淇淋整个工艺装备中最复杂,也是最关键设备。应选择连续式凝冻机，因为它生产是连续进行，在进料和出料时无需停机，所以生产能力较大，产品质量很好。
6.3.6 硬化设备
冰淇淋等冷饮食品通常要经过硬化才能投放市场，而硬化设备优劣，对产品最终品质有着至关关键影响。速冻隧道是一个新型、快速硬化设备，它能够在很短时间内（0.5-1h）完成硬化过程，是一个高效硬化设备。其利用环形传送带，将冰淇淋等冷饮制品置于该传送系统载物托盘上，随托盘而向前传送，在传送中受冷风降温而硬化。它关键包含：绝热隧道、传送系统、托盘冷风系统等。
6.4 设备选型表
设备选型表 6-1
设备名称
型号
规格
台数
参考价格
配料罐
JM
转速1440 r/min
6
8,600元/台
巴氏杀菌器

3t/h
3
150,000元/台
过滤机

4
6,000元/台
板式换热器

3
90,000元/台
高压均质机
HFIM-25
4m3/h,25MPa
5
6,000元/台
连续式凝冻机
YT
500L/h
2
9,800元/台
老化缸
JLG-300
3000L
2
153,000元/台
灌装机

1.5t/h
4
102,000元/台
速冻隧道

2
30,000元/台
其它辅助设备及管道
100，000元
总计： 237.52万元

7. 公共系统及辅助部门
7.1 公共系统
7.1.1 锅炉房
锅炉排出气体中，含有大量灰尘和煤屑，这些煤屑排入大气后，因为速度减慢而散落下来，造成环境污染。所以从工厂卫生角度来看，锅炉房应建在对生产车间影响最小位置，满足以下要求[5]：
（1）在该地域整年主导风向下风向；
（2）靠近用气负荷中心；
（3）有足够煤和灰渣堆场。
锅炉房具体建设方面，采取钢筋混凝土结构，门向外开；和相邻建筑物间距应符合防火和卫生标准；必需在通风、采光、防潮等方面也要满足要求。
7.1.2 配电室
食品工厂对电要求较高，所以必需有独立供电系统。所以在工厂设计时必需建设配电室。土建部分设计应为企业生产发展留有合适空间，而且要求设备和管线进出方便，符合防火安全要求，确保阴凉通风。通常食品工厂车间水气较大、湿度高，应对供电管线采取必需防潮设施，预防发生事故。
7.2 辅助部门
7.2.1 原料库
原料库是食品工厂生产第一个步骤，这一步骤生产质量怎样，将直接影响后面生产工序。原料库需要有一个适宜卸货、验收、计量和堆放场地，并配有对应计量装置、容器等配套设施。
7.2.2 检验中心
检验中心职能是对产品和相关原材料进行卫生监督和质量检验，确保其符合国家食品卫生法律、法规和相关部门颁发质量标准和质量要求。
检验中心通常设有：感官检验室、理化检验室、精密仪器室、微生物检验室等。检验项目依据需要而定。
7.2.3 冷库
冷库是担负厂内全部成品储藏任务关键部门，使商品流通关键步骤。冰淇淋生产后，要进行低温储藏，所以冷库建设必不可少。冷库要求结构坚固，而且有较大承载力，设置合理保温隔热层和隔汽防潮层。，所用建筑材料和构件有足够强度和抗冻能力。储藏条件要确保食品卫生，防蝇、防鼠、防尘，而且还要确保低温（-18℃以下）。
7.2.4 给排水系统
给排水设计通常包含：取水及净化工程、厂区及生活区给排水管网、冷却用水系统、消防系统等。
l 设计标准[6]：
（1） 所在地有自来水供给，应优先考虑采取自来水。
（2） 消防、生产、生活给水网应尽可能使用统一管路系统。
（3） 生活、生产废水应达成国家标准后排放。
（4） 设计给排水管网时，应满足生产工艺和生活安排需要。
l 给水系统：
本厂在市区内，有足够自来水供给，故使用自来水给水系统。通常自来水符合生产和生活需要，只需进行通常处理即可。但锅炉用水必需进行软化处理，且通常见离子交换法进行软化。
l 排水系统：
食品工厂排水量较大，关键为生产废水、生活污水和雨水。良好排水设施和排水效果是食品工厂卫生面貌、产品安全有力保障，直接影响到企业社会效益和经济效益。生产车间应设有明沟，将污水排到室外，室外排水管必需采取埋地暗管。因为冰淇淋工厂废水基础符合环境保护要求，所以排水管网聚集了排出生产废水、生活污水和雨水后，可借助重力作用经过排水管直接排入厂外公共下水道。
7.2.5 消防用水系统
食品工厂生产性质决定其发生火灾危险性较低，建筑物防火系数较高，但防患于未然，必需考虑消防用水系统。食品厂消防给水通常和生产生活给水管合并，发生火警时可调用生产、生活用水加以处理。
7.3 供电系统
食品工厂供电系统通常包含：全厂变配电工程，厂区供电工程，使内外照明工程。供电电压通常低压采取380/220V三相四线制，高压采取10KV。符合国家相关要求，安全可靠，运行方便，经济节省。本厂生产冷冻类食品，因为停电可造成产品变质，所以对供电要求较高，
生产车间环境湿度大，所以电器设备和器材应按湿热带条件选择，要能防水汽，防腐蚀，尽可能集中放置。厂区外线通常采取低压架空线，或是低压电缆，确保供电安全。车间及其它建筑照明电源要求和动力线分开，通常采取日光灯照明，车间及原料库还应设置防虫灯。

8. 人员配置
8.1 生产车间人员配置
因为本厂实施机械化生产，所以依据国家相关法律法规，确保工厂正常生产，且工人劳动正常，确定人员配置以下：
依据工厂生产需要，确定需要生产车间配置39人，分3班，每班13人，每班工作8小时。实施岗位制，确保正常生产。
8.2 辅助生产及管理人员配置
辅助生产及管理人员应实施责任制，各司其职，各尽其用。依据本厂规模及生产情况，合理配置人员。辅助生产及管理人员包含：管理人员4人、化验人员8人、维修人员4人、运输人员4人、警卫及清杂工6人。

9. 环境影响
为了落实可连续发展战略，深入完善环境管理体系，基础改变环境污染和生态恶化情况，改善环境质量，应建设一批经济快速发展，环境清洁优美、生态良性循环城市和地域要求，我厂分别在噪声控制、大气污染控制、废水控制方面做了对应估计和计划方法。
9.1 噪声控制
9.1.1 工业企业环境噪声标准及要求
在酸奶冰淇淋工厂生产过程中，机械设备如均质机、过滤机等运转时，各部件之间相互撞击、摩擦会产生机械噪声。在城市范围内向周围生活环境排放工业噪声，应该符合国家要求工业企业厂界环境噪声排放标准。
各类厂界噪声标准表 9-1（等效声级Leq）单位：dB（A）
类别
昼间
夜间
1
55
45
2
60
50
3
65
55
4
70
55
注：1 类标准适适用于以居住、文教机关为主区域；
2 类标准适适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区；
3 类标准适适用于工业区；
4 类标准适适用于交通干线道路两侧区域。
本厂建于市区内，适用2类标准。
9.1.2 噪声控制
就现在科学技术水平和经济条件而言，还不可能完全控制噪声污染，为此加强对噪声管理就显得格外关键。首先，划分功效区域。立即相同或相近功效建筑集中在一起，本厂因为建筑面积有限，所以将全部生产工艺集中到一起，建设生产车间。第二，合理利用土地。第三，合理建筑布局。要考虑采取环境噪声影响建筑布局，不仅考虑声源布局，还要充足利用地形及已经有建筑物，使噪声得以降低。第四，城市绿化。利用树木散射、吸声作用及地面吸声，能够降低噪声污染。
9.1.3 生产人员防护
长时间处于噪声污染环境，影响生产工人身体健康，严重会造成耳鸣、耳聋等职业病。本厂为工人配置护耳器，可使耳内噪声降低10—40dB。
9.2 大气质量控制
9.2.1 大气质量标准及相关要求
依据环境空气质量标准GB3095—1996，各项污染物排放限值以下：
各污染物排放限制表 9-2
污染物名称
取值时间
浓 度 限 值
浓度单位
一级标准
二级标准
三级标准
二氧化硫
年平均
0.02
0.06
0.10
mg/m3
标准状态
日平均
0.05
0.15
0.25
1h平均
0.15
0.50
0.70
总悬浮颗粒物
年平均
0.08
0.20
0.30
日平均
0.12
0.30
0.50
可吸入颗粒物
年平均
0.04
0.10
0.15
日平均
0.05
0.15
0.25
氮氧化物
年平均
0.05
0.05
0.10
日平均
0.10
0.10
0.15
1h平均
0.15
0.15
0.30
二氧化氮
年平均
0.04
0.04
0.08
日平均
0.08
0.08
0.12
1h平均
0.12
0.12
0.24
一氧化氮
日平均
4.00
4.00
6.00
1h平均
10.00
10.00
20.00
臭氧
1h平均
0.12
0.16
0.20
铅
季平均

1.50

μg/m3
标准状态
年平均

1.00

苯并芘
日平均

0.01

氟化物
日平均

7

1h平均

20

本厂为酸奶冰淇淋加工厂，所以关键大气污染物为：
（1）烟尘：在燃料燃烧过程中形成颗粒物，飘浮在大气中。
（2）氟化物：冷库使用氟利昂，扩散于大气中。
9.2.2 大气污染控制
本厂为确保大气质量，特作以下要求：
（1）制订综合防治计划，实现“一空双达标”。
（2）调整工业结构，推行清洁生产。
（3）完善工厂绿化系统。
9.3 污水控制
9.3.1 污水综合排放标准及相关要求
中国工业废水排放标准要求：
（1）饮用水水源和风景游览区水质，严禁有任何污染；
（2）渔业和农业用水，要确保植物生长条件，确保动植物体内有害物质残余毒性不得超出使用标准；
（3）工业用水水源，必需符合工业生产用水要求。
9.3.2 污水控制
为了控制污水对环境污染，要改革工艺及对废水进行综合利用，最大程度地降低废水量。本厂为冰淇淋工厂，污水基础符合环境保护要求，经过简单净化处理后，可直接排入城市下水道。
9.4 本厂环境保护方法
厂房、车间布局应符合生产工艺步骤要求，要有足够空间和场所，能整齐、合理地安置设备和堆放物料。关键生产车间要有防尘、防菌、防蚊蝇昆虫设施。三废处理、废渣和垃圾临时堆放场等有严重污染区域应置于厂区主导风向下侧，并和厂内其它厂房有适宜安全距离,并有绿色植物作为防护带。生产厂房内尽可能将采取不易积存污物，易清洁卫生器具、管材、管架及其附件。

10. 结论
本设计以奶粉及成品指标为计算依据，设备选型紧紧围绕生产实际需要，以降能节耗、提升产品品质为标准，使得整套工艺及设备配置科学合理。
本设计除对生产工艺、设备进行了科学合理部署外，还紧紧围绕工艺实际需要在劳动组织、辅助部门、公用系统、土建、卫生等方面进行了合理设计，使得整厂各步骤紧凑、合理，能够发挥最高工作效率。
经过工艺及全厂各步骤优化，使得生产成本大大降低。本项目设计合理、可行。
参考文件
[1] 无锡轻工大学等.食品工厂设计基础.北京：中国轻工业出版社.1999.8（ISSN：）
[2] 张国农.食品工厂设计和环境保护.北京：中国轻工业出版社..7（ISBN：7-5019-4870-4/TS.2827）
[3] 曾庆孝.GMP和现代食品工厂设计.北京：化学工业出版..2（ISBN：7-5025-7959-1）
[4] 范允实.冰淇淋质构[J].食品工业..第一期
[5] 杨芙莲.食品工厂设计基础、北京：机械工业出版社..8 （ISBN：）
[6] 王如福.食品工厂设计.北京：中国轻工业出版社..6