脱水蔬菜课程设计Word格式.docx
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同时还可配合一些其它食品的加工,作为辅料。
将新鲜蔬菜加工成脱水蔬菜,具有以下几大优点:
1.水分含量低,可以延长贮藏期,可降低贮藏、运输、包装等费用;
2.原料的利用率高。
脱水蔬菜对原料的要求不高,特别是对原料的大小、形状没有要求;
3.加工制成脱水蔬菜后,拓宽了果蔬原料的应用范围。
正因这些优点,脱水蔬菜正受到越来越多的消费者的喜爱。
近年来,脱水蔬菜
呈现供不应求的状况,特别是一些具有保健功能的蔬菜（如大蒜、洋葱）和一些山区及湖区的野生蔬菜（如蕨菜、蓠蒿）等更是如此。
目前,脱水蔬菜世界出口量达10万吨,我国的脱水蔬菜从1964年开始出口以来,尤其是在对外开放对内搞活经济的形势下,已发展成为年出口1.5万吨、收汇2500万美元的较大商品。
而且目前我国已成为西欧各国和日本的蒜、姜、茹类制品的主要供应者。
1.1.2脱水蔬菜的加工技术
据了解,脱水蔬菜的加工一般包括自然风干、热风干以及冷冻干燥三种方式。
目前在我国普遍采用的是自然风干和热风干。
脱水蔬菜几乎能应用到食品加工的各个领域,可用于提高产品的营养成分,改善产品的色泽和风味,以及丰富产品的品种、结构等。
在国内,蘑菇、木耳等农家传统蔬菜自然风干的比较多,冷冻干燥则是叶菜类应用较多的方法,像青刀豆、花椰菜、白菜、胡萝卜、大蒜等等。
尤其是蒜粉,我国出口比较多,主要是靠热风干或者是冷冻干燥制做的。
1.1.3脱水蔬菜市场缺口巨大
据权威资料显示,目前世界脱水蔬菜的年产量在37万吨左右,而我国年产量在13万吨左右,约占世界总产量的1/3,占世界脱水蔬菜贸易总额的40%。
由于近年来世界食品工业的迅猛发展,脱水蔬菜曾一度出现了供不应求的态势,市场缺口较大,所以,出口到海外商机无限。
同时,脱水果蔬在国内也有巨大的市场潜力。
各大、中城市的超级市场、方便面生产企业对脱水果蔬的需求量也相当大。
1.1.4脱水蔬菜产业存在五大问题
虽然投资脱水蔬菜产业前景广阔,且我国西部的脱水蔬菜产业发展迅速,但是目前脱水蔬菜产业仍存在五大问题。
一是在加工脱水蔬菜的产前、产中、产后等环节容易脱节。
农产品加工企业,尤其是脱水蔬菜加工企业绝大多数规模较小,生产经营成本高,产品质量不稳定。
二是我国从事脱水蔬菜加工研究的科研、设计等单位和部门多处于分散状态,规模小且实力弱,科技开发和储备不足。
宁夏从上世纪90年代开始加工脱水蔬菜,至今才开发出大葱、辣椒、番茄、甘蓝、梅豆、菠菜、芹菜、香菜、胡萝卜等10余个品种。
三是我国脱水蔬菜品种创新及繁育技术体系落后。
表现为品种单一,蔬菜专用化程度和品质不高,生产规模偏小,组织化程度低,均衡供货能力差,与加工业发展的要求有较大差距。
四是加工标准和质量控制体系不健全。
产品标准中农药残留限量等质量安全指标少,与农业生产发展的实际需要相差较远,不能满足人民群众安全消费的需要。
五是政策扶持力度不够。
在信贷、税收、投资等方面,对脱水蔬菜加工业的扶持政策比较少,从事脱水蔬菜加工的企业与从事其他产品生产的企业相比没有明显的竞争优势,也影响了投资者的积极性。
1.2厂址选择
本工厂地址选择在芜湖市三山区。
三山区是2006年2月经国务院批准设立的芜湖市新城区，位于芜湖主城区西南部。
它北濒长江，与无为县隔江相望，东南隔漳河与弋江区、芜湖县、南陵县相邻，西与繁昌县城北工业区相接。
由江城进入皖南，这里是一条必要的通道。
三山区面积319.8平方公里，常住人口18.5万。
“十一五”期间，三山区将充分发挥后发优势、资源优势，抢抓机遇，在国家实施促进中部崛起战略的带动下，主动承接沿海发达地区及长三角地区产业梯次转移的辐射，把三山区打造成一个集电能生产基地、现代船舶制造基地、绿色食品加工基地、轻纺制造业基地、特色农业基地、新型现代化物流中心及旅游休闲观光为一体的绿色新城区。
厂址选择在三山区的另一个重要原因是因为三山区沿江居民有种植大棚蔬菜的习惯，新鲜蔬菜除满足市区需要外，还供应上海、南京等大城市。
脱水蔬菜更是远销日本、韩国。
而且，有机蔬菜品种多，质量优，非常适合作为深加工原料。
另外，依托周边蔬菜之乡，经过20年发展的三山农副产品批发市场已成为皖东南最大、全国知名的农副产品批发市场。
每天约有250万千克的蔬菜瓜果从这里出发，运往各地菜市场。
而且，为适应市场经济发展，2001年，三山农副产品批发市场改制为国有独资公司。
目前拥有5000平方米批发营业大棚、3000平方米零售市场、一幢5300平方米的科技大楼和1500平方米的停车场及检验检测、信息系统等相应配套设施，蔬菜常年上市达40多类100多个品种，远销全国近百个城市，年交易额1.2亿元。
由此可见，厂址选择在三山区占尽地理优势。
不仅原料的供应充足；
同时，交通运输的便利为原材料的运进及产品的运出提供了重要的保证。
第2章车间平面设计与工厂工艺设计
2.1车间平面设计
根据脱水蔬菜生产的工艺要求，结合实际的生产情况，生产车间的布局如下：
（1）原料库原料库用于原料的存储，其中设有调节温度的装置，可以根据蔬菜的特性提供合适的贮藏条件。
（2）预处理车间紧挨着原料库，在更衣室旁。
在与处理车间进行人工加工、分级、浸泡、清洗。
（3）生产车间生产车间是脱水蔬菜的主要加工车间。
原料经拣选等初步加工以后，进行浸泡、清洗，然后进行切制、漂烫、甩干、干燥等一些列生产工艺。
（4）包装车间包装车间紧挨着生产车间，并有专用门通向包装材料库，包装完毕后直接入库。
（5）化验室用于进行产品的原料和产品的质量检验。
（6）更衣室、卫生间在整个车间的进口处，方便工作人员的更衣等。
（7）配电室、机修车间用于车间的电力输送，调整等。
机修车间是为机器出现故障时提供必要的保证。
2.2脱水蔬菜生产技术与设备
2.2.1生产工艺流程
生产工艺流程设计是生产线设计的重要内容。
根据经济、营养、节能、高效的原则，确定的工艺流程如图1所示：
前处理→清洗→切制→漂烫→甩干→干燥→整理→计量包装
图1脱水蔬菜生产过程示意图
脱水蔬莱生产过程中，两个最主要的生产环节是干燥和前处理。
（1）前处理是对蔬莱原料进行初加工.包括去除杂质、原料清选、去皮、去籽、去把、去顶等等.蔬菜品种很多，其外部形状、物理特性、化学特性等都有很大差异，不同的加工要求给机械加工带来很大困难，无法完全实现机械化生产，大部分作业都是由手工操作完成.因此，造成了前处理作业环节劳动力密集、生产效率低。
（2）清洗就是洗去蔬菜表面的泥土。
带土量小的品种用水槽清洗，带土量大的品种可用清洗机清洗。
（3）切制就是把蔬菜切制成需要的形状、尽寸.根据要求可选用不同的切菜机来完成切制作业。
（4）漂洗是根据品种和生产工艺的不同要求。
对切制好的蔬莱用漂洗、漂烫、护色等方法进行加工处理.可用机械进行自动处理，也可在水槽中用手土操作。
（5）甩干是用机械的方法，使蔬菜在高速旋转的离心力作用下。
去掉蔬菜表面的游离水.一般选用离心机作业。
（6）干燥就是降低蔬菜的含水量，使新鲜蔬菜成为干制品。
（7）整理就是对干燥后的蔬菜进行清选、分级等。
可选用一些清选分级设备，也可用手工操作。
（8）计量包装就是把整理好的成品按要求的规格和方法进行计量包装。
主要设备有计量称、打捆器（纸箱大包装）或包装机（小包装）等。
2.2.2脱水蔬菜的干燥
干燥是脱水蔬菜生产过程中最重要的一个作业环节。
新鲜蔬菜的含水量一般为70%—90%左右，烘干后蔬菜的含水量为6%—8%。
脱水蔬菜的干燥方法有热风干燥、远红外干燥、微波干燥、冷冻真空干燥及膨化干燥等。
（1）热风干燥
热风干燥具有投资少、成本低、操作简单、维修方便、经济效益好等特点，应用非常普遍。
热风干燥根据风与物料的相对流动方向可分为平流（包括顺流、逆流、馄流等）干燥和穿流千燥两种。
土烘道、烘窑、翻板式千燥机等都是采用平流千燥工艺，热风从物料层表面流过，热风只与物料层表面接触，物料与热风接触面积小，热交换不充分。
虽然平流干燥设备单位体积的滩面积大，但料层厚度小，干燥速度慢、时间长，因此限制了其生产率的提高。
穿流干燥工艺，热风由下向上穿过物料层或由上向下穿过物料层（分别称为上循环或下循环），热风与物料接触面积大，热交换充分，通过对水平气流和穿流气流干燥时的干燥曲线（见图2和图3）的对比分析，可从图中看出，穿流气流干燥的效率比平流干燥高2-4倍。
穿流干燥料层厚度大、干燥时间短、速度快、生产效率高.多层和单层网带式穿流干燥机，均采用了穿流干燥工艺，是较理想的脱水蔬菜干燥设备。
（2）远红外干燥和微波干燥
用远红外千燥和微波干燥技术生产脱水蔬菜，比热风对流干燥的干燥速度快、产品质量好、易于实现自动控制，但电力消耗太大，在我国目前电力紧张的情况，无条件大量采用。
（3）膨化干燥和冷冻真空干燥
膨化干燥比热风干燥提高生产效率一倍以上，且产品复水性很好，但仅局限于部分品种。
冷冻真空干燥是将切制好的物料，在封闭的容器内快速冷冻，然后降低容器内的 压力，使速冻的物料处于真空状态下，再加热使物料内部的冰晶直接升华成为水蒸汽排出，物料在低温状态下脱水干燥.干燥后产品的营养成份、色泽、味道、形状等变化很小，产品质量较高.但冷冻真空干燥设备投资大、运行成本高，对于效益好、经济价位高、要求严格、产量不大的物料进行干燥比较适用，如人参、构祀、黄蔑等.目前.国内在脱水蔬菜加工中，冷冻真空千燥应用较少。
2.2.3脱水蔬菜加工设备
在脱水蔬菜生产中.由于原料品种不同，对产品的要求不同，因此每条脱水蔬菜生产线选用的设备也不完全相同，脱水蔬菜的主要生产设备见表1。
表1列出了脱水蔬莱的主要生产设备，实际生产中，可根据当地的自然条件、经济条件、生产的品种、产品的质量和产量等要求，从设备表中选用合适的机型组成生产线。
表1中未列出输送带、工作台、周转箱等非标设备以及用作热源的蒸汽锅炉等等，在实际生产中均可灵活选用配置。
表1脱水蔬菜主要生产设备
序号
设备名称
型号
生产率
（kg/h）
总功率
（kw）
外形尺寸
（长×
宽×
高mm）
１
清洗机
EXJ-1000
400
1.1
1240x675x865
EXJ-1500
620
2038x858x931
XG-300
1000
3.7
5000x1250x2080
洗净机
BJX-500A
500
1.5
3300x850x1200
万能洗菜机
XC-70
1.75
1620x1255x1100
２
磨切机
6TD-1
300
550x450x1000
磨皮机
MP-1
600x500x900
３
夹层锅
JSG-300
/
1200x1000x800
４
多切机
DC-1
800
0.75
710x660x1085
切丁机
QD-1
600x550x1100
多用切菜机
DE-1
2.2
1380x510x1050
５
离心机
SS-800
5.5
1785x1570x930
SS-1000
7.5
1995x1600x960
SX-1000
600
9.7
2200x1700x1455
６
干燥机
GWC-35
25（干品）
15.43
11475x2408x3385
GWC-55
40（干品）
24.43
14675x2408x3385
GDC-4160
20（干品）
11.4
11800x2050x3010
７
封口机
FR-800Ⅲ
10米/分
0.5
800x390x300
FR-800Ⅰ
800xS50x1000
真空包装机
DZQ400-4/2
3次/分
1.55
530x480x980
DZQ400/2S
1150x650x980
2.2.4效益核算
脱水蔬菜生产可使蔬莱原料就地转化增值，由于蔬菜原料价格低廉、加工后增值幅度大，且加工容易、投资少、见效快、效益好，并可带动农村蔬菜种植业的大力发展.是推动农村经济迅速发展的理想生产项目。
厂建在靠近蔬菜产地，就地加工脱水蔬菜，蔬菜品种为红青椒等，产量红青椒干品每小时２０公斤，该厂红青椒生产工艺流程及设备见图4，设备土建等投资情况见表2，生产成本及利润情况见表3。
表2设备、土建投资表
名称
单位
数量
价格（万元）
1
台
1.2
2
SS-800N
3
18
4
非标设备
秤、筐、工作台等若干
0.2
5
蒸汽锅炉
1吨
15
6
其它设备
给水、排水、增容等
1.0
7
小计
36.5
8
车间厂房
M2
250
9
其它建筑
200
12
10
其它费用
11
合计
66.5
表3成本利润核算表
项目
备注
品种
红青椒
原料价格
元/公斤
0.38
成品率
公斤/公斤
20：
原料前处理费
0.03
产量
公斤/天
480
加工费
元/天
成品售价
元/吨
17000
利润
3200
注：
（1）表中天按24小时计算。
（2）加天费包括工人工资、水、煤、电费、管理费、维修费、折旧费等。
根据表3计算结果，该厂生产红青椒每天利润为3000元左右。
红青椒的生产时间为3个月左右，成品（干品）的最高售价每吨达到21000元，仅红青椒这一个品种的一个生产季节，利润就可达到30万元左右。
其它季节再生产一些其它品种（利润情况见表6）的脱水蔬菜，一年就可收回全部投资。
2.2.5脱水蔬菜加工时间
脱水蔬菜的品种很多，一般新鲜蔬菜不用存储、及时加工，各季节不同品种轮换生产，一年可生产300天左右，主要品种有菠菜、香菜、小葱、大蒜、刀豆、红青椒、青椒、洋葱、胡萝卜、土豆等，其中胡萝卜、土豆存储容易，可存储到冬季加工，各种蔬菜加工时间见表4。
表4 蔬菜加工时间示意图
2.2.6主要技术指标
不同生产规模脱水蔬菜生产线，年产量、设备投资、装机容量、厂房面积等主要技术指标见表5。
表5 不同生产规模的主要技术指标
（吨/年）
设备投资
（万元）
装机容量
厂房面积
（M2）
设备操作工人
（人/班）
120
20
40
160
25
45
220
35
50
2.2.7成本利润核算
生产规模为年产250吨成品的脱水蔬菜生产线（选用GWC-55型干燥机），各种脱水蔬菜的生产成本及利润情况见表6。
干品售价
（元/吨）
原料价
（元/公斤）
（公斤/天）
（元）
720
1500
5500
胡萝卜
10000
0.25
11：
960
5400
土豆
7000
0.30
8：
3000
其它品种
8000-12000
0.2-0.3
（8-12）：
800-1000
5200左右
注:
（1）表中天按24小时计算.
（2）加工费包括工人工资、水、煤‘电费、管理费、维修费、折旧费等。
由表6的计算结果可知，脱水蔬菜就是土豆的利润相对较低，其它品种的利润都很高.脱水蔬菜原料价格低、利润高、投资回收快，是农村发展加工产业的良好项目。
第3章辅助部门设计
3.1仓库
食品工厂是物料量较高的一种企业，仅原辅材料、包装材料和成品这三种物资，其总量约等于成品净重的3～5倍，而这些物料在工厂的停留时间往往以星期或者月作为单位计算的。
因此，食品厂的仓库在全厂建筑面积中往往占有比生产车间更大的比例。
因此，在工厂设计中在总体布局中对仓库的容量和在总平面中的位置要考虑清楚。
3.1.1原料库
原料库作为原料的接受部门是非常重要的，因为生产的第一环节是原料的接受。
原料的接受大多数设在场内。
虽然蔬菜原料因为品种性状等相差悬殊，但是考虑到工厂的布置情况，本设计中把原料接收站作为生产的首要环节。
因此，原料库设在生产车间的进口处。
另外，考虑到蔬菜的保鲜和储藏特性，在原料库设有调节温度的装置以利于不同蔬菜的贮藏，方便后续的生产。
3.2.2包装材料库
本设计中，包装材料库主要放置用于对脱水蔬菜的包装材料，包括聚乙烯薄膜以及纸箱等。
包装材料库紧靠包装车间，一侧紧挨厂区道路，有通向库外和包装材料库的两个独立的门，便于包装材料的运入和运出。
3.2化验室
化验室的职能是对产品和有关原材料进行卫生监督和质量检查，确保这些原材料和最终产品符合和国家卫生法和有关部门颁发的质量标准和质量要求。
化验室的任务可按检查对象和项目来划分。
其检查对象一般有：
原料检验、半成品检验、成品检验、包装材料检验、各种添加剂检验、水质检验、环境监测等；
其检验项目一般有：
感官检验、物理检验、化学检验、微生物检验等。
它的组成一般是按检查项目来分的，它分为：
感官检验室、物理检验室、化学检验室、空管检验室、精密仪器室、细菌检验室（包括预备室，及消毒洗手间、无菌室、细菌培养室、镜检室等）、储藏室等。
本设计中，化验室主要用于对抽查产品进行感官评定、理化检测、微生物检测。
这些是保证产品质量必不可少地过程，将化验室设在车间内，方便对产品质量从原料进入到车间成品入库进行全过程检测、控制。
3.3机修、配电车间
为适应生产扩大的需要，留有适当的变电设施的土建余地。
分配电装置和启动控制设备采取防水汽、防腐蚀措施。
机修车间与主要生产车间保持了适当的距离，使它既不相互影响，又联系方便。
本厂机修车间由机械加工、冷作以及模具锻打等部分组成，作为附属部分，还包括木工车间和五金仓库。
在车间中还需要考虑一个小的机修间，主要作为设备小配件、零星维修使用。
主要参考文献
［1］马海乐主编《食品机械与设备》.北京:
中国农业出版社，2008
［2］李洪军主编.《食品工厂设计》.北京:
中国农业出版社，2005.
［3］王颉主编.《食品工厂设计与环境保护》.北京:
化学工业出版社，2006.
［4］李勇主编.《食品冷冻技术》.北京:
化学工业出版社，2005.
［5］脱水食品加工工艺与配方.科学技术文献出版社.2002.
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