年產(chǎn)1 200 t燕麥餅干工廠設(shè)計

馬先紅，費哲奇，常露元，連麗麗

吉林化工學(xué)院（吉林 132022）

餅干是一種常見的點心，食用方便又便于攜帶，已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊环N食品。在目前的市場上，按照餅干的加工工藝來分類，餅干主要有韌性餅干、薄脆餅干、蛋圓餅干、蛋卷、黏花餅干、水泡餅干、蘇打餅干、消化餅干、夾心餅干和曲奇餅干。按照原料分類，雜糧餅干品種也很多，主要有燕麥餅干、蕎麥餅干、玉米餅干和高粱餅干[1]。燕麥營養(yǎng)豐富，對人體健康具大益處，它具有豐富的膳食纖維，可以增強飽腹感，還有利于提高新陳代謝，具有促進腸胃消化的功效。同時燕麥餅干具有獨特的風(fēng)味，品嘗起來味道鮮香[2-4]，消費者眾多。

1 生產(chǎn)工藝流程設(shè)計

1.1 生產(chǎn)方案設(shè)計

廠址選擇在我國內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市固陽縣，因為固陽縣燕麥產(chǎn)量高，可以儲存大量的原材料供使用。根據(jù)產(chǎn)量等實際情況進行分析，一天進行2班生產(chǎn)，一年240個工作日，剩下125 d用來制作其他品質(zhì)餅干以及作為節(jié)假日和設(shè)備檢修日。

1.2 產(chǎn)品質(zhì)量要求

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要參考GB 7100—2015《餅干衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[5]和GB/T 20980—2007《餅干》[6]，燕麥餅干的感官要求見表1，燕麥餅干的理化指標(biāo)要求見表2。

表1 燕麥餅干的感官要求

表2 燕麥餅干的理化指標(biāo)

1.3 生產(chǎn)工藝流程

燕麥→篩選→清洗→干燥→粉碎→過篩→暫存→輔料混合→調(diào)制面團→靜置→壓片→成型→電加熱烤爐烘烤→冷卻→檢驗→包裝→入庫

1.4 生產(chǎn)工藝流程說明

原料預(yù)處理：將選好的燕麥進行預(yù)處理，對燕麥進行簡單初步的檢測，選擇質(zhì)量良好的燕麥，形狀要規(guī)則，去除殘次顆粒以及雜質(zhì)，將燕麥進行清洗，然后用干燥機進行烘干，制得燕麥粉[7]。

輔料混合：燕麥粉、白砂糖粉、低筋面粉、黃油、蘇打粉、雞蛋等按一定比例進行調(diào)配。

調(diào)制面團：制作酥脆面團方法與常規(guī)方法有些不同，對面團的粘結(jié)力要求也非常嚴(yán)格。只有當(dāng)面團具有較高的黏性時，該工藝制作的餅干才會有酥脆的特性。因為面團含有燕麥粉的成分多，所以面筋蛋白整體的濃度較低，而且水分含量也隨著減少，比普通酥性面團調(diào)粉時間略長，可以促進面筋更好形成。加工溫度要控制在21～25 ℃之間[8]。

靜置：將面團放置10～20 min，面團經(jīng)過不斷拉伸會產(chǎn)生一定的張力，但是分布又不太均勻，經(jīng)過長時間的靜置可以有效地減少張力，使面團恢復(fù)松軟狀態(tài)，同時也降低了黏度。

壓片成型：選用輥軋機將面團切割為面皮。在面團被切成面片時需要不斷地在滾筒前撒一些面粉以此來防止?jié)L筒和帆布粘連在一起。經(jīng)過壓片、沖印成型、揀分三個工序，然后采用人工方式將剩余的用料使用特殊的裝置回收起來，再送到前端輥軋機內(nèi)重新進行輥壓，一直重復(fù)到此工序結(jié)束。

烘烤：將餅干坯裝入烤盤，控制入爐端溫度140℃左右，然后出爐端溫度控制在220～240 ℃，烘烤時間設(shè)置為5～8 min。

冷卻：餅干出爐后需要進行冷卻，將餅干的溫度冷卻到低于室溫。因為燕麥餅干產(chǎn)品的特性，不宜采用強制通風(fēng)冷卻方法，為了防止產(chǎn)品斷破碎。

包裝：將餅干冷卻至所需溫度，水分含量達標(biāo)后應(yīng)即刻包裝。采用的包裝是目前最流行的可二次利用的衛(wèi)生包裝[9]。這樣不僅能美化產(chǎn)品外觀，吸引大量消費者，還能提升產(chǎn)品外觀檔次，而且能保證餅干衛(wèi)生要求，防止餅干因香味而招引來蒼蠅和蚊蟲的污染，或者是因為環(huán)境不夠干凈而造成污染；能夠有效降低儲存和運輸過程的破損；能夠有效阻止空氣中水分、氧分接觸，減小餅干中營養(yǎng)物質(zhì)氧化變質(zhì)的概率等[10]。

2 工藝計算

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)1 200 t燕麥餅干。

生產(chǎn)天數(shù)：240 d。

每班產(chǎn)量：燕麥餅干2.5 t/班。

每日班數(shù)：2班。

制作中各工序原輔料的損失率見表3，燕麥餅干原、輔料配比見表4。

表3 制作中各工序原輔料的損失率 單位：%

表4 燕麥餅干原、輔料配比 單位：%

2.2 物料衡算

燕麥粉：每1 kg燕麥餅干中所用燕麥粉占總原輔料中的20%，因此每班生產(chǎn)2.5 t燕麥餅干要用燕麥粉500 kg。制作餅干過程中，按各工序損失率可計算出每班所需燕麥粉的用量X：X×(1-2%)×(1-0.6%)×(1-0.5%)×(1-1%)=500 kg，得到所需燕麥粉原料X為521.07 kg。

低筋面粉：2 500×30%÷(1-2%)÷(1-0.6%)÷(1-0.5%)÷(1-1%)=78 161 kg。

蘇打粉：2 500×5%÷(1-2%)÷(1-0.6%)÷(1-0.5%)÷(1-1%)=130.27 kg。

白砂糖粉：2 500×20%÷(1-2%)÷(1-0.6%)÷(1-0.5%)÷(1-1%)=521.07 kg。

黃油：2 500×20%÷(1-2%)÷(1-0.6%)÷(1-0.5%)÷(1-1%)=521.07 kg。

雞蛋：2 500×5%÷(1-15%)÷(1-2%)÷(1-0.6%)÷(1-0.5%)÷(1-1%)=153.26 kg。

2.3 用水量衡算

1) 燕麥清洗用水W1：按照燕麥顆粒-水質(zhì)量比1∶3計算，所用水的量為516.38 kg×3=1 549.14 kg，年耗水量為W1=1 549.14×240=371 193.6 kg/年。

2) 沖洗車間用水：據(jù)經(jīng)驗，每50 m2用地需用水1 000 kg。(3 000÷50)×1 000=60 000 kg/天，則年耗水量為W2=60 000×240=14 400 000 kg/年。

3) 清洗設(shè)備用水：4 000 kg/天，每年需要W3=4 000×240=960 000 kg/年。

4) 生活用水W4：按照人均用水100 kg/（人·d），年耗水量W4=100×100×240=2 400 000 kg/年。

全廠年耗水量為：W1+W2+W3+W4=18 131 193.6 kg/年。按照商業(yè)用水4.1元/t計算，全廠用水約74 337.89元。

2.4 電量衡算

車間各設(shè)備功率統(tǒng)見表5。按照商業(yè)用電價格標(biāo)準(zhǔn)1.2～1.4元/（kW·h），按照1.3元/（kW·h）計算，則該廠年耗電為339 408×1.3=441 230.4元。

表5 車間各設(shè)備功率統(tǒng)計表

3 設(shè)備選型

在進行生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計與選型時，要保證生產(chǎn)過程中安全運行，盡量減少操作、耗氣、耗電、耗水等費用，選擇清洗方便，維護成本低且耐用的設(shè)備，盡量減少噪音，符合環(huán)保要求[11]。設(shè)備選型如表6所示。

表6 生產(chǎn)設(shè)備一覽表

4 三廢處理

4.1 廢水處理

廢水如果不排放就會造成水藻富養(yǎng)，水生植物也會越來越少，還會導(dǎo)致水體發(fā)臭，魚蝦死亡，河流或湖泊污染。處理方法有物理處理法、化學(xué)處理法、生物化學(xué)處理法[12]。

4.2 廢氣處理

采用符合國家規(guī)定的水吸收處理法，可以利用廢氣中某些物質(zhì)易溶于水的特點，使廢氣直接與水接觸，從而達到處理目的。

4.3 廢物處理

固體廢物處理工程是環(huán)境工程最主要的部分，食品工廠一般處理方法有填埋、焚化、堆存、固化以及回收。

5 勞動組織

5.1 員工分布崗位

關(guān)于生產(chǎn)車間的員工安排，遵循人性化、合理化。生產(chǎn)車間崗位分為清洗崗位、烘干崗位、粉碎崗位、稱量崗位、和面崗位、成型崗位、烘焙崗位、冷卻崗位、包裝崗位等，具體分布見表7和表8。

表7 生產(chǎn)車間人工分布

表8 輔助崗位人員分布

5.2 員工招聘要求

廠內(nèi)員工需要具備優(yōu)秀的溝通合作能力，陽光朝氣，吃苦耐勞，學(xué)習(xí)能力強，誠信，踏實，努力，還應(yīng)該具備一定的安全意識。

5.3 員工培訓(xùn)計劃

1) 學(xué)習(xí)餅干制作工藝流程，了解部門職責(zé)、崗位職責(zé)。

2) 學(xué)習(xí)企業(yè)文化，認(rèn)同企業(yè)價值觀。

3) 學(xué)習(xí)設(shè)備操作，確保學(xué)會才能上崗，避免失誤操作而帶來不必要的損失。

4) 生產(chǎn)崗位員工進入車間前要進行手消毒，再更換工作服，養(yǎng)成衛(wèi)生習(xí)慣與衛(wèi)生意識。

5) 車間內(nèi)不能隨便依靠墻壁，坐在潔凈區(qū)地板上，隨便摘下潔凈手套等違反規(guī)定操作。

6) 要求生產(chǎn)人員不可以化妝，穿戴好經(jīng)過紫外線殺菌的潔凈服和潔凈帽方可進入生產(chǎn)區(qū)。

7) 工廠所有員工都應(yīng)學(xué)習(xí)安全規(guī)范，做好防火、防電、防雷等應(yīng)急措施。

6 總體資金估算

6.1 投資估算

1) 生產(chǎn)成本約為852萬元。

2) 設(shè)備投資約為270萬元。

3) 購買地皮約320萬元。

4) 廠房建設(shè)以及裝修約花費100萬元。

5) 其他費用約20萬元。

生產(chǎn)成本估算見表9，設(shè)備投資估算見表10。

表9 生產(chǎn)成本估算

表10 設(shè)備投資估算

6.2 工廠年銷售額估算

此項目工程正式投入生產(chǎn)后，每天生產(chǎn)燕麥餅干2班，每班燕麥餅干產(chǎn)量為2.5 t，每年的工作日按240 d計算，那么，每年可生產(chǎn)的燕麥餅干實際總量為1 200 t。將1 t燕麥餅干售價定為2.4萬元，那么年銷售額為2.4×1 200=2 880萬元。

通過計算，該廠燕麥班產(chǎn)量為2.5 t，每天2班，每班8 h工作時間。年產(chǎn)1 200 t燕麥餅干，需要燕麥粉250 113.6 t，低筋面粉375 172.8 t，蘇打粉61 963.2 t，白糖250 113.6 t，黃油250 113.6 t，雞蛋73 564.8 t，全年用水、電分別為18 131 193.6 t和339 408 kW·h。共雇傭工人62人，日人均工資為200元。全年生產(chǎn)成本為852.649萬元（不包含用水、用電、人工成本），全年凈利潤約為2 027.351萬元（未扣除用水、用電、人工成本），前期投資共710.4萬元。

7 結(jié)論

經(jīng)過調(diào)查，在綜合了燕麥的種植區(qū)域、產(chǎn)地標(biāo)準(zhǔn)以及燕麥的國內(nèi)外發(fā)展和良好的地理位置后選擇在我國內(nèi)蒙古包頭市固陽縣落址建廠，其工藝是將燕麥進行篩選、清洗后干燥、粉碎后過篩并暫存起來，與輔料混合、調(diào)制面團、靜置后壓片、成型，用電加熱烤爐烘烤，冷卻后檢驗并包裝，入庫后制成成品。通過計算，該廠燕麥班產(chǎn)量為2.5 t，每天2班，每班8 h工作時間。年產(chǎn)1 200 t燕麥餅干，需要燕麥粉250 113.6 t，低筋面粉375 172.8 t，蘇打粉61 963.2 t，白糖250 113.6 t，黃油250 113.6 t，雞蛋73 564.8 t，全年用水、電分別為18 131 193.6 t和339 408 kW·h。共雇傭工人62人，日人均工資為200元。全年生產(chǎn)成本為852.649萬元（不包含用水、用電、人工成本），全年凈利潤約為2 027.351萬元（未扣除用水、用電、人工成本）。此燕麥餅干工廠設(shè)計具有合理性、規(guī)范性、科學(xué)性，能夠為餅干工廠建設(shè)和雜糧餅干工廠建設(shè)提供一定的理論參考。