面包工厂设计.docx
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面包工厂设计
食品工厂设计
创业策划书
项目名称：
面包厂设计
负责人：
王平悦
所在班级：
11食品科学与工程二班
学号：
1103614222
指导老师：
姜大伟
第一章总论
第一节设计依据
一设计背景
面包具有丰富的营养价值和良好的风味，是人们日常生活中喜爱的食品之一。
随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，面包的消费在日常生活中的比重越来越大。
面包从西方引入，面包引进中国之初，主要供西方人士食用。
20世纪初以来，经过中国点心师的改进，已具中国地方特点，并成为中国面食点心的一大类，为方便面点之一。
面包作为一种大众食品，已经走进了千家万户，成为了人们的主食之一。
面包中含有一定量水分，入口接受性好，能保鲜数日，冷热食用均可。
制造过程中经过发酵，所含淀粉和蛋白质经过初步分解，再加上多孔状的组织，摄食后消化吸收率高。
随着食品工业技术的进步，面包制品已能较集中地大规模高效率生产。
随着人们保健意识的增强以及面包店数量的快速增加，花色面包的产量增大，从事面包点心生产的人员较多，从业人员对面包生产工艺方面的知识以及开发花色面包方面的知识的需求增加，由此可见未来的面包工业只有拥有新工艺、新配方、新的管理模式,才能有巨大的市场潜力。
本设计依据于教科书的设计实例，对所提出的题目——面包生产，进行分析并做出理论计算。
二设计任务及要求
1生产能力：
9000吨/年
2年工作日：
随着人们的生活水平的提高，面包逐渐成为一种早餐主食之一，深受人们喜爱，为了满足人们日常需求，可全年生产。
考虑国家规定假期及平是周末假期先定位年生产日为300天。
第二节设计原则
1.符合区域经济发展规划及管理的有关规定；
2.设计的技术经济指标以达到或超过国内同类型工厂生产实际平均先进水平为宜；
3.按照指向原理，结合最佳的生产工艺，根据原料、市场、能源、技术等生产要素的相对区位来综合分析确定；
4.要考虑交通运输和通讯设施等条件；
5.必须结合实际，因地制宜，体现设计的通用性和独特性相符合的原则，并留有适当的发展余地；
6.在三废治理和环境保护方面必须符合国家有关规定；
7.便于利用现有的生活福利设施、卫生医疗设施和商业网点等设施。
第三节主要原辅料供应情况
1.面包生产的基本原料——小麦粉、水、酵母和盐。
2.辅助原料——糖、蛋品、乳品、油脂、改良剂、甜味剂、各种馅料、装饰料、营养强化剂
因考虑原材料因素所建的厂房在外资合作工业园区，属郊区地带。
这里水质良好，农场比较近，小麦粉供应充足。
还有几家食品公司，主要生产香精，油脂，淀粉食品等，另外电力供应也较好好，交通运输方便。
考虑面包为不宜长时间放置食品，适合随产即食，一般就地销售，此地离销售市场较近，故厂址选择可满足要求。
同时征得城建，卫生防疫，消防等有关部门的同意。
第二章总平面布置及运输
第一节总平面布置
总平面布置可参照附图一，下面结合图纸简单给予介绍。
本厂设计符合总平面布置的原则：
即符合厂址所在地区的总体规划；符合生产工艺的要求；符合卫生要求；合理利用自然条件；符合国家有关规定。
工厂平面设计：
食品工厂大多采用轻钢结构的厂房，轻钢建筑材料重量轻、建设周期短，相对建筑成本比较低，同时，轻钢结构厂房相对跨度大，对设备在厂房中的布置影响小，框架结构对于不同功能分隔和以后的变更都非常的方便，因此，本设计也将采用轻钢结构厂房进行设计。
设计的项目是年产量9000吨的面包生产厂，拟定厂址是正东正西向的长方形厂区，东西长为200米，南北向宽为140米，占地面积是28000㎡，所选厂址全年主风向为南风，有利于通风，避免外界的污染进入到车间内部。
估算建筑绿化面积约占全厂总占地面积12.16％，全厂建筑面积占全厂总面积36.5％，符合一般工厂设计厂区建筑系数25％-40％。
主要生产车间布置在全厂的中心地带，为南北走向，形成生产区；由它带起的辅助车间及仓库（包括机修间、原料库等）和动力设施及供水设施（变电站、锅炉房、水塔等）分别分布在右侧左侧和后侧（即东边、西边和北边）；行政部门在厂前区，生产车间与其通联直至大门，十分方便；后勤生活区在厂区右侧前部，与厂区用墙隔开，便于生产与生活管理，符合生产卫生设计要求。
污水处理站置于厂后区。
主干道呈南北方向，与生产流程线一致，运送原料、燃料等，十分方便。
生产车间主厂房坐北朝南，正好与主风向成90°，因而有利于车间内通风采光。
动力区在下风向，有利于防火，保证卫生要求。
第二节工厂运输
厂外运输：
原料运输采用货车公路运输，产品运销采用保鲜冷藏车运输。
厂内运输：
道路宽阔便于货物直接进出车间，要求运输设备轻巧、灵活、装卸方便。
车间运输：
采取垂直运输和水平运输联合运输方式。
车间内的物料流动大部分呈水平输送。
输送材料要符合食品卫生要求。
第三章劳动定员
第一节全厂人员编制
企业定员，在既定的生产规模，在全年内和既定的技术组织条件下，以按劳动效率定员，根据生产任务和工人的劳动效率及劳动时间利用程度来计算定员人数。
规定企业应配备的生产人员100人，销售部40人，财务部10人，研发部6人，人事部12人，厂长办公室3人。
由于不需考虑产品的季节性，初定的年工作日为300天，每日为一班工作量。
工作日为8h，另外时间按加班计算。
为了便于经营和管理，采取直线职能制的企业组织机构形式。
既保证统一指挥效果，又发挥各职能机构和人员的专家作用，因而能够更好地发挥组织机构效能。
同时，由于职能机构和人员分担了大部分专业职能方面的工作，直线指挥人员就可以集中精力从事生产经营的组织指挥，搞好经营决策。
同时也要加强安全意人员的质量和素质要求。
第四章车间工艺
第一节工艺流程及相关参数
据市场调查，面包的配方组成按消费者嗜好、原料价格及供应情况、产品的销售状况来确定其最佳成分表：
面粉500克，白糖50克，水300克鸡蛋75克左右，活性干酵母10克，精盐5克，油25克，35克牛乳。
其余如：
氧化剂、香精、饴糖水少许（每一公斤面包）。
二次发酵法的工艺流程如下：
面粉、酵母、水、其它辅料剩余的原辅料
第一次调制面团第一次发酵第二次调制面团第二次发酵
定量切块搓圆中间醒发成型醒发焙烤
冷却包装成品
1面团调制
又称调粉、和面，是影响面包质量的决定性因素之一，面团调制的一个重要作用就是使各种原辅料均匀的混合在一起，形成质量均一的整体，尽量避免对面团有拉裂、切断、摩擦的动作：
可以加速面粉吸水、胀润形成面筋的速度，缩短面团形成时间；除此之外，面团调制可以扩展面筋，使面团具有良好的弹性和延伸性，改善面团的加工性能。
在搅拌过程中面团的物性变化划分为六个阶段，分别是：
原料混合阶段、面筋形成阶段、面筋扩展阶段、搅拌完成阶段、搅拌过度阶段和破坏阶段。
搅拌完成阶段为最佳阶段，应立即停止搅拌，进行发酵。
2发酵
面团发酵主要是利用酵母的生命活动产生的二氧化碳气体，同时发生一系列复杂变化使面团和面包得到疏松多孔、柔软的组织和结构，并富有特色的色、香、味、形。
而且面团发酵可以改善面团的加工性能，使之具有良好的延伸性，降低弹韧性，为面包的最后醒发和烘焙师获得最大的体积奠定基础。
第一次发酵的目的是使酵母扩大培养，以利于面团进一步完成第二次发酵。
发酵在发酵箱中进行。
3定量切块
分块和称量就是按照成品的质量要求，把发酵好的大块面团分割成小块面团，并进行称量。
在此时期，面团中的气体含量、相对密度和面筋的结合状态都在发生变化，为了把这种差异限制在最小范围，分块应在尽量短的时间内完成，也不能太快，否则面团受到的机械损伤必然增大，也会影响分块机的使用寿命。
4搓圆
搓圆即使得分割不整齐的小块面团变成完整的球形，为中间醒发打好基础。
此外在切割时切口处会有粘结性，搓圆时施加压力，可以使批皮部延伸将切口处覆盖，并且可以排出部分二氧化碳使各种配料分布均匀。
搓圆的另一个重要作用是恢复分割时被破坏的面筋网状结构。
在实际操作中为减少面团的粘着性，要尽量使面块与空气接触，使表皮的游离水降低或撒上浮粉或油脂，以润滑其表面。
5中间醒发
面团经搓圆后，一部分气体被排除，内部处于紧张状态，面团缺乏柔软性。
如立即成形，由于面团不能承受压力，外皮易被撕裂不易保持气体。
因此，需要有一段时间的中间醒发。
中间发酵可以使得搓圆后的紧张面团得到松弛缓和，使酵母产气，调整面筋的延伸方向，让其定向延伸，压片时不破坏面团的组织状态，而且可以使面团的表面光滑，又增强持气性，不易黏附在成型机的辊筒上，易于成型操作。
中间醒发工序一般在中间醒发箱里进行，中间醒发箱与面团搓圆机相连接，联合工作。
6成型、装盘
成型是将醒发后的面团做成成品所需要的形状，使面包外观一致，式样整齐。
成型分为手工和机械成型两种方法，影响面团成型因素有面团性质和整形机调整是否适当，成型时不要求撒浮面粉太多，只要不粘工具就可不用浮面粉。
装盘就是把成型后的面团装入烤盘内，在装入面团前，烤盘必需先刷层薄薄的油，防止面团与烤盘粘连，不易脱模。
且刷油前应将烤盘先预热60-70℃，然后再刷油，否则凉盘刷油比较困难，然后送去醒发室醒发。
7醒发
醒发也称最后醒发或最后发酵，此操作可以改善面包的内部结构，使其疏松多孔。
醒发的一个最重要的目的就是使面团舒缓紧张状态，使面筋进一步结合，增强其延伸性，以利于体积充分膨胀。
醒发室的温度主要根据酵母发酵的温度来确定，一般采用38-42℃，而以38-40℃为适宜，醒发工序要求的相对湿度为80%-90%，以85%为宜，不能低于75%，因为相对湿度过小，会使面包坯表面干燥，影响其膨胀和面包皮的色泽，相对湿度过大，会在面包坯表面结成水滴，使烤成的面包表面有气泡或白点。
醒发时间一般掌握在55-65min，时间不足，烤出的面包体积小，内部组织不良，时间过度，面包的酸度打。
8焙烤
焙烤是保证面包质量的关键工序。
面包坯在焙烤过程中，受炉内高温作用由生变熟，并使组织膨松、富有弹性，表面呈金黄色，产生发酵制品的特有香味。
9冷却、包装
新出炉的面包温度高，皮脆瓤软，没有弹性，如果没有立即包装或切片，受到挤压或机械碰撞，必然造成断裂、破碎或变形。
另外，由于温度高，易在包装内结成水滴，使皮和瓤吸水变软；同时，也给霉菌繁殖创造条件。
大面包会引起表皮产生皱皮现象。
经过冷却或切片的面包，要及时包装，这样可以保持面包清洁，免遭污染，防止面包变硬保持其新鲜度，增加产品美观。
相关参数：
1面粉：
面粉按照其蛋白质的含量分为高筋粉、低筋粉和中筋粉。
这三种面粉中，高筋粉要求蛋白质在11.5%以上，中筋粉一般在8.5-11.5%之间，而低筋粉在8.5%以下。
生产面包宜采用筋力较高的面粉，我国面包专用粉的主要要求：
精制级—湿面筋≥33％，粉质曲线稳定时间≥10分钟，降落数值250～350秒，灰分≤0．60%，普通级—湿面筋30％，粉质曲线稳定时间7分钟，降落数值250～350秒，灰分0.75%。
2酵母:
现在广泛采用即发活性干酵母进行面团发酵，早期的老面发酵和液体酵母已少见。
3食盐:
应选用精制食盐。
4水:
要求卫生、可饮用，中硬度（8～10度）、微酸性（pH5～6）。
5糖、油脂、蛋品、乳品、果料普通面包一般只添加适量的糖和油脂，花式面包除糖、油脂外，还应使用一定的蛋品、乳品和果料。
从油脂的工艺性能来有，固体油脂（如起酥油和人造奶油）要比液体油好。
6面质改良剂：
主要有氧化剂、还原剂、乳化剂、酵母食物、酶制剂、硬度和PH调节剂等，常配成面包改良剂供应市场。
7烘烤温度：
（1）第一阶段：
炉温面火要低120摄氏度，底火要高250摄氏度。
（2）第二阶段：
面火和底火温度可达270摄氏度。
（3）第三阶段：
：
炉温降低，面火180—200摄氏度，底火140—160摄氏度。
第二节物料衡算
1根据面包原料使用量基础配方：
面粉500克（50%），白糖50克（5%），水300克（30%）鸡蛋75克左右（7.5%），活性干酵母10克（1%），精盐5克（5%），油25克（2.5%），牛乳35克（3.5%）。
面包一年总生产量为9000t。
全年生产：
每月生产量9000t/12=750t
每月上班日为25天：
每天生产量750t/25=30t
每日班产量为30吨，因此生产原料使用量（以最高使用量计）如下：
面粉：
30t×50%=15t；白糖：
30t×5%=1.5t；
水：
30t×30%=9t；鸡蛋：
30t×7.5%=2.1t；
活性干酵母：
30t×10%=3t；精盐：
30t×5%=1.5t；
油：
30t×2.5%=7.5t；牛乳：
30t×3.5%=10.5t。
根据生产产品原料产出率为99％计算：
日消耗面粉15.15吨，白糖1.16吨，水9.09吨，鸡蛋2.12吨，活性干酵母3.03吨，精盐1.16吨，油7.58吨，牛乳10.15吨。
合格率按98.5％计算：
日消耗面粉15.38吨，白糖1.54吨，水9.23吨，鸡蛋2.15吨，活性干酵母3.076吨，精盐1.54吨，油7.69吨，牛乳10.31吨。
综上，全厂每年原料消耗量为：
面粉4641.67吨，白糖462吨，水2768.80吨，鸡蛋646.05吨，活性干酵母922.93吨，精盐462吨，油2307.34吨，牛乳3091.83吨。
2电耗量:
电耗量与设备的生产能力有关，由于工厂工作期间所有设备几乎同时运转，因此根据经验以物料热晗对其进行估算有：
每班的液料由25℃到烘烤温度的200℃再到库存的10℃，以水为标准有9t×4200J×175℃=66.15亿J；热利用率以0.9计，算的电耗量为20601.85kWh,每年有570班次，共耗20601.85×300=618万kWh。
照明据经验以每天16.21kWh计，每年365天并不都开着，以0.7计，有16.21×365×0.7=4141.655kWh.
综上，每年全厂的耗电量为6184141.655kWh.
3水耗量：
为了简单计算，每日除原料耗水外的清洗等其他用水以10t计，全厂每年10×300=3000t水。
4包装材料耗费量：
产品分袋装和盒装，以净重均为每百克包装出售，每个包装纸及材料均为5g，计算的包装材料总重是450t。
第三节设备及相关管理选型配套明细表
设备清单
序号
设备名称
规格型号
价格（元/台）
生产能力
台数
1
面团分割机
ZT-36
18500.00
1t/h
4
2
分割滚圆机
FC-3-30
6000.00
1t/h
4
3
方包整形机
CG-38
8500.00
500kg/h
8
4
法棍整形机
F750
36000.00
500kg/h
8
5
酥皮机
SP500
10800.00
1t/h
4
6
醒发机
YXZ-64B
9800.00
1.5t/h
3
7
搅拌机
B-20
2200.00
800kg/h
6
8
烘炉
YKG-100
42000.00
300kg/h
12
9
冷却机
DBF2-9Q6
3600.00
400kg/h
11
根据设备选型及生产工艺设计做出《生产工艺流程图》并在实践中较好地控制关键点,做到防患于未然。
主要生产设备的使用原则：
不考虑等待和异常情况；生产所使用设备在停止使用后2小时内必须清洗；所有非受热设备在生产结束后进行碱清洗；受热设备以及醒发机在生产结束后必须进行酸碱清洗；面包的生产工艺过程必须遵照一定的技术条件来完成，否则再好的配料也不能制作出质量优良的产品。
第五章管道设计
第一节管道计算及选用
根据上述的工艺及设备要求，可确定所设计的管道的参数，为选择管道作出参考。
估算液料12m³/h输送情况下，取流速为30m/s,每组三个泵，算得管径约为217.2mm；故选用管径为300mm,算得流速为15.73m/s.可知应选用钢制对焊无缝管件钢管管径为100mm的管道可满足要求。
算得其每个泵流量为4000.8L/h，据算得的数据可知采用的泵可选用BS-8022。
管道管径为300mm的钢制对焊无缝管件钢管。
第二节管道附件与选用
具体的阀门、过滤器、管件等详见设备及相关管理选型配套明细表。
第三节管路布置
见图纸二。
第六章项目经济分析
第一节产品成本与售价
1原料成本计算：
面粉价格以2540元/吨；白糖价格以7000元/吨；鸡蛋6000元/吨；活性干酵母4300元/吨；精盐2300元/吨；油6000元/吨；牛乳7820元/吨；水2元/吨来计价。
面粉：
11325674.8元；白糖：
3234000元；鸡蛋3876300元；活性干酵母3968599元；精盐1062600元；油13844040元；牛乳24178110.6元；水5537.6元。
可知原料成本为3735.5万元。
2电耗成本计算：
以电价O．6元／度计，有6180000kWh×0.6元/度=370.8万元。
3除原料耗水的其他用水耗量：
1000×2=0.2万元。
4设备折损及维修费以及额外费用：
为简单起见以300万元/年计算。
5员工工资：
生产人员，销售人员，财务人员等每个员工3000元/月，有110人；研发人员，人事部，厂长办公室每个员工工资平均以5000元/月计，有21人；计算每年有（0.3×150+0.5×21）×12=666万元。
6包装材料成本：
以每吨1万元计每年共450万元。
综上，生产总成本为5222.8万元。
据市场信息，应以1元/每百克的售价出售比较合理。
第二节经济效益
经济效益分析：
假设生产出的成品全部售出，则可收益9000万元。
除去成本可获净利润3777.2千万元。
根据经济评价结果，可以认为该项目经济效益良好。
总结
一设计小结
本设计内容为《面包工厂设计》，它是以目前城市型的发展规模和运行模式为蓝本，结合现在最新生产工艺和节能环保要求，采用全机械化运行工厂为基础模式，部分采用手工操作，生产出高质量并具有市场竞争优势的产品，同时考虑到节省投资、降低生产成本，在工厂中使用关于能源等在利用的设计，节约了非常可观的运行成本。
本设计主要关注于工厂生产工艺的设计和阐述，因此论文对工厂选址、工厂平面设计等没有详细说明，对于工厂投资的经济分析是按照国内工厂平均数据进行的计算，设备投资是采用相类似工厂的投资情况进行的参考，具有较高的准确性。
由于本设计主要关注于工艺设计方面，因此对于节能和环保设备的投资也为基于相似工程数据的估算，具有一定的参考意义，对该投资回报仅做的投资回报期计算和说明。
对于自动化工厂对人工的节省和降低操作失误所造成的损失没有进行统计和计算。
二本设计优点
本设计按照不同的生产职能对各工序进行了划分，各工序操作独立性高，生产过程清晰，关键参数的控制由电脑完成，避免因操作工人水平参差不齐而影响产品质量。
细节决定成败，关注于对产品质量会产生影响的细节，从细节入手，充分保证产品质量，降低成本。
设备利用率和生产自动化程度高，对生产会产生影响的环节均有控制，符合GMP及HACCP要求。
本设计始终关注节能和环保，对能量消耗和原材料消耗尽量采用措施，提高能源使用率，降低排放，减小对环境的污染和浪费。
本设计由于采用自动化操作，因此操作简单，便于维护和保养，能够有效地提高劳动生产产率。
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致谢
大四课程即将结束，在这里我要特别感谢姜大伟老师，通过本学期食品工厂设计这门课的学习，让我对有关工厂设计方面的知识有了进一步的了解和拓展。
因此，在以后的生活和工作中，我会更加的努力的奋斗，有效的将理论与实践相结合，更好的实现自己的价值。
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