年產(chǎn)2000噸蓮藕辣醬的工廠設(shè)計

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2025.07.022

中圖分類號：TS264.24 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1000-9973（2025）07-0150-09

Design of Factory with an Annual Output of of Lotus Root Chili Sauce

CUI Peng-fei，WANG Cong-hui （College of Food and Pharmacy，Xuchang University，Xuchang 46looo，China）

Abstract：Lotus root chili sauce has the functions of invigorating spleen and promoting appetite， nourishing the blood and tonifying the heart， eliminating food and preventing diarrhea，and has a certain medicinal and edible homology effect. The purpose of this paper is to design a factory with an annual output of 2000t of lotus root chili sauce，and the factory site is selected in Dongting Lake Green Food Industrial Park，Yueyang City，Hunan Province. The lotus root chili sauce product is prepared by microwave drying，inoculation and fermentation and other technologies. The general layout design， workshop layout design， process design， material accounting，equipment selection， environmental protection design，technical and economic analysis are determined. Finally，it is determined that the factory covers an area of 14000m² ，and has a total of 89 staff，with an annual output of 2 OoO t of lotus root chili sauce，which is divided into two production periods such as from March to June， December and from July to November. The product specification is 500g/bottle ，and the market price is 23.5 yuan/bottle. The total investment of this project is 10 818 80o yuan，the annual production cost is 75 460 60O yuan，the annual sales volume is 94 117 5O0 yuan，and the annual net profit is about 18 656 90O yuan. The investment payback period is relatively short，with a payback period of 2.96 years， indicating that the factory can obtain good economic benefits.

Key words： lotus root chili sauce;material accounting； factory design； economic analysis

蓮藕辣醬是一種以蓮藕和辣椒為主要原料，加入輔料混勻，經(jīng)發(fā)酵和炒制工藝加工而成的一種獨(dú)具特色的傳統(tǒng)調(diào)味品[1]?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》中記載“熟藕性溫，可養(yǎng)血生肌、健脾益氣\"[2]，是一種藥食兩用食品[3-4]；棘椒醬含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，如胡蘿卜素、鈣、鐵等，能 夠增強(qiáng)免疫力，促進(jìn)新陳代謝[5-6]。

由于國內(nèi)外市場環(huán)境的變化，近幾年我國蓮藕在生產(chǎn)和出口貿(mào)易中面臨一些困境，例如缺少高端優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品、缺少深加工產(chǎn)品[等諸多問題。目前中國辣椒醬行業(yè)逐步向綠色、營養(yǎng)、多元化等方向發(fā)展，不少企業(yè)還進(jìn)行高端辣醬制品、精細(xì)產(chǎn)品等的研發(fā)工作[8]市面上傳統(tǒng)辣醬一般都是腌制辣醬，發(fā)酵辣醬比較少；且市場上辣椒醬產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，開發(fā)新型特色風(fēng)味的綠色辣椒醬是發(fā)展的必然趨勢[9]。發(fā)酵辣椒醬因營養(yǎng)豐富、易于消化吸收、風(fēng)味獨(dú)特而有較好的市場前景。當(dāng)下新型辣椒醬的價格相對比較昂貴，通過合理設(shè)計來降低產(chǎn)品成本，使更多消費(fèi)者容易接受。

作為一種深受人們喜愛的食品調(diào)味品，蓮藕辣醬的市場需求量大。本文旨在設(shè)計一個年產(chǎn) 2000t 發(fā)酵蓮藕辣醬的工廠，以滿足市場對該產(chǎn)品的需求。

1產(chǎn)品方案與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

1.1產(chǎn)品方案

由于辣椒和蓮藕的生產(chǎn)具有季節(jié)性[10]，按照實際情況和保鮮效果進(jìn)行產(chǎn)品方案設(shè)計，最終確定產(chǎn)品方案如下：

產(chǎn)品規(guī)格： 500g/ 瓶，10瓶/箱。

生產(chǎn)工作日：全年生產(chǎn)10個月，工作225d，實行兩班制，每班工作 。 7～11 月份實行單休制，每月生產(chǎn)時間為 25d;3～6 月份、12月份實行雙休制，每月生產(chǎn)時間為 20d.

班產(chǎn)量： Q_H=Q_L/（k×n×t）=2 000/（1×2× 225）=4.45t/ 班。

最終產(chǎn)量分配見表1。

1.2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

參考GB2718—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)釀造醬》的要求生產(chǎn)蓮藕辣醬，成品的感官指標(biāo)和檢測方法見表2。

參考NY/T1070—2006《辣椒醬》NY/T431—2017《綠色食品果（蔬）醬》和GB29921—2013《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中致病菌限量》的要求[1]測定蓮藕辣醬的理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)，分別見表3和表4。

表4蓮藕辣醬的微生物指標(biāo)

2 工廠選址

結(jié)合地理位置、自然條件及能源、交通設(shè)施、政治經(jīng)濟(jì)綜合考慮，將廠址選在湖南省岳陽市洞庭湖綠色食品產(chǎn)業(yè)園。此地屬亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫和濕潤，降雨充沛；土壤為沖擊土壤，有機(jī)質(zhì)高，灌溉條件利于農(nóng)作物的生長。此地北側(cè)為長江，南側(cè)鄰近洞庭湖，靠近高速公路、鐵路、省道等交通樞紐，交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)完備，園內(nèi)道路設(shè)施齊全，便于企業(yè)進(jìn)出口和內(nèi)部物流運(yùn)作[12]，能夠為該設(shè)計提供豐富的原料來源。工廠選址見圖1。

3 總平面布置

3.1 總平面設(shè)計

根據(jù)工藝流程和生產(chǎn)規(guī)模，經(jīng)濟(jì)合理地進(jìn)行廠區(qū)總平面設(shè)計。廠區(qū)占地 14000m² ，主要包括辦公研發(fā)區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、預(yù)留擴(kuò)建區(qū)和綠化區(qū)域。工廠設(shè)有兩處出入口，嚴(yán)格區(qū)分人流和物流。西門負(fù)責(zé)原輔料輸入和成品輸出，南門為人員出入口，避免造成擁堵和污染[13]?？紤]到當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊?，主生產(chǎn)車間位于廠區(qū)的上風(fēng)向位置，占地面積為 2200m² 。周邊設(shè)有各種倉庫，方便物料儲存和運(yùn)輸。工廠南部為辦公樓和科研樓，兩樓之間設(shè)有花園，且距生產(chǎn)車間較近，方便及時查看車間內(nèi)部情況。工廠東部主要為生活區(qū)，與生產(chǎn)車間之間建有綠化帶隔開，有效避免噪音和污染。工廠建筑物一覽表見表5，工廠總平面設(shè)計圖見圖2。

3.2 生產(chǎn)車間設(shè)計

根據(jù)工藝流程、物料衡算等進(jìn)行生產(chǎn)車間的設(shè)計，車間平面布置圖見圖3，車間人流、物流圖見圖4。

4 工藝流程

4.1 生產(chǎn)工藝流程

蓮藕辣醬生產(chǎn)工藝流程圖見圖5。

4.2 操作要點

4.2.1 蓮藕處理

選材：選用藕身完整、藕節(jié)間距長、外表光滑、色澤均勻的洞庭脆藕，以確保蓮藕的成熟度和飽滿度，避免蓮藕發(fā)黑，有異味[14]。

清洗、去皮：使用蓮藕毛刷清洗去皮機(jī)對蓮藕進(jìn)行輸送和清洗，洗去蓮藕表面附著的污物并去除表皮。

切粒：將新鮮完好的蓮藕切成 0.5cm×0.5cm× 0.5cm 的小粒并用清水洗凈。

微波干燥：將藕粒水分稍微瀝干后置于微波干燥機(jī)中進(jìn)行干燥。

浸泡：將干燥后的藕粒置于 0.1% 的鹽水中，按料液比 1：2 浸泡復(fù)水 20min 。浸泡主要是為了除去蓮藕中的草酸。草酸會與人體內(nèi)的鈣、鐵、鋅等元素結(jié)合形成鹽類，影響這些元素的吸收。通過浸泡，可以有效分解草酸；同時也可抑制酶促褐變[15]。

瀝干：將浸泡后的蓮藕瀝干水分。

4.2.2 辣椒處理

選材：挑選色澤均勻、甜辣適中、顏色鮮紅的辣椒，注意大小均勻，剔除蟲蝕缺損的辣椒。

清洗、去梗：將挑選好的辣椒置于辣椒清洗加工設(shè)備中清洗并去梗，洗凈后瀝干。

精破碎：采用破碎設(shè)備將辣椒破碎至 5mm×5mm× 5mm 左右的碎粒狀。

4.2.3 調(diào)配、攪拌

按照表6添加相應(yīng)比例的蓮藕和紅辣椒，將調(diào)配好的醬料放入攪拌罐內(nèi)攪拌均勻。

表6原輔料配比表

Table6List of ratios of rawand auxiliarymaterials

4.2.4 接種發(fā)酵

接入 3% 左右已活化的混合菌液（酵母菌：乳酸菌為 1：2）^[16] ，拌勻后進(jìn)行發(fā)酵。采用乳酸菌和酵母菌強(qiáng)化發(fā)酵，不僅可以加快發(fā)酵速度，縮短生產(chǎn)周期，而且可以抑制雜菌生長，減少發(fā)酵過程中亞硝酸鹽的產(chǎn)生，提升產(chǎn)品的安全性能[17]

4.2.5 炒制

已接種的辣椒醬按表6添加相應(yīng)輔料，炒制 20min 后成熟。

4.2.6灌裝、密封、殺菌

將翻炒好的蓮藕辣醬裝罐密封后進(jìn)行殺菌。采用巴氏滅菌，在 82°C 的溫度下滅菌 35min 。

4.2.7 保溫檢驗、包裝、裝箱

將成品送入化驗室進(jìn)行保溫檢驗，合格后的產(chǎn)品裝箱后即可入庫。

5 物料衡算

5.1 工序損失概況

蓮藕辣醬各工序損失率見表7[18]

表7蓮藕辣醬各工序損失率

5.2 原輔料衡算

棘醬生產(chǎn)分為兩個產(chǎn)時： τ～11 月份每月生產(chǎn) 25d 共生產(chǎn) 125d;3～6 月份、12月份每月生產(chǎn)20d，共生產(chǎn)100d 。按班產(chǎn)量 4.45t/ 班，并根據(jù)原輔料配比表和蓮藕辣醬各工序損失率進(jìn)行原輔料衡算，最終生產(chǎn)所需原輔料情況見表8。

5.3 包裝用量

蓮藕辣醬灌裝時采用玻璃瓶，外包裝使用瓦楞紙箱。班產(chǎn)量為 4.45t/ 班，每班預(yù)計使用玻璃瓶和外標(biāo)簽數(shù)量各4.45/0.000 5=8 900 個，使用瓦楞紙箱數(shù)量為 8900/10= 890個；每年預(yù)計使用玻璃瓶和外標(biāo)簽數(shù)量各 8900×2× 225=4005000 個，瓦楞紙箱 4005000/10=400500 個。

6 設(shè)備選型

根據(jù)實際生產(chǎn)計劃和工藝流程，選擇符合食品安全衛(wèi)生生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，確定其型號和數(shù)量，保證蓮藕辣醬的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。生產(chǎn)設(shè)備一覽表見表9，設(shè)備工藝流程圖見圖6。

7勞動組織

參考蓮藕辣醬生產(chǎn)的實際情況，并根據(jù)工藝所需，對不同崗位的員工進(jìn)行合理的配置。工廠具體管理人員分配見表10，工廠每班車間人員分配見表11，工廠具體輔助人員分配見表12。

8 水、電、汽衡算

8.1 水量衡算

根據(jù)物料衡算和設(shè)備選型情況進(jìn)行用水量計算，可得工廠全年用水量為70332.5t。廠區(qū)全年用水量見表13。

8.2 電量衡算

根據(jù)設(shè)備選型情況進(jìn)行電量衡算，可計算得到工廠年總用電量為 144000.0kW?h 。車間設(shè)備用電量一覽表見表14。

8.3 熱量衡算

耗熱量主要集中在炒制和殺菌兩個階段。

8.3.1 炒制階段

由物料衡算可知，炒制過程中每班需要原輔料總量為 4.47t ，炒制過程中溫度從 20^°C 升到 100^°C 。

可傾式電熱帶多爪攪拌夾層鍋通過蒸汽進(jìn)行加熱，根據(jù)常見食品的比熱容范圍，發(fā)酵蓮藕辣醬的比熱容約為 3500～5000J/（kg?^°C） ，按 4000J/（kg?^°C） 進(jìn)行計算，則加熱時所需熱量：

Q₁=C_####×m×（T₂-T₁）=4×4.47×225× （100-20）=3.218×10⁵kJ 。

炒制 20min 所耗熱量按加熱階段所需熱量的10% 計算，鍋體加熱按其 5% 的熱量計算，則炒制過程中總耗熱量：

10%+5%）=3.701×10⁵kJ. 0

8.3.2 殺菌階段

由物料衡算可知，殺菌過程中每班需要原輔料的總量為4.47t，通過水浴式巴氏殺菌機(jī)進(jìn)行殺菌，溫度從 上升到 82^°C ，維持恒溫 35min 。

按蓮藕辣醬比熱容 4000J/（kg?^°C） 進(jìn)行計算，則加熱時所需熱量：

維持恒溫 35min 所耗熱量按加熱階段所需熱量的 10% 計算，則殺菌過程總耗熱量：

Q₄=Q₃×（1+10%）=2.092×10⁵×（1+10%）= 2.301×10⁵kJ 。

生產(chǎn)蓮藕辣醬過程中總耗熱量為 6.002×10⁵kJ 。

8.4汽量衡算

8.4.1炒制和殺菌階段耗汽量

使用表壓為 0.3MPa 的飽和蒸汽， I=2725.3kJ/kg ，則： （20

式中： i 為相應(yīng)冷凝水的焓 （561，47kJ/kg）;I 為表壓 0.3MPa 的飽和蒸汽的焓 （2725.3kJ/kg）：η 為蒸汽的熱效率，取 η=95% 。

經(jīng)計算可知，炒制和殺菌階段總耗汽量為 0.29t

8.4.2 CIP清洗設(shè)備耗汽量

CIP清洗設(shè)備工作參數(shù)為耗能 0.487t/h ，每班工作 _1t ，則每班CIP清洗設(shè)備消耗蒸汽量： 0.487t/h× 1t=0.487t ；年消耗蒸汽量 0.487×2×225=219.15t。

工廠年耗汽總量為 0.29+219.15=219.44t，。

9 工程概算和經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

9.1 工程概算

9.1.1 原始投資概算

原始投資為固定資產(chǎn)投資和流動資產(chǎn)投資的總和[19]，固定資產(chǎn)投資包括設(shè)備投資和土建投資。具體投資費(fèi)用估算見表15。

9.1.2產(chǎn)品成本概算

根據(jù)物料衡算進(jìn)行產(chǎn)品成本計算，可得每年所需產(chǎn)品總成本為4717.29萬元。物料成本計算表見表16。

9.2 利潤計算及工廠總投資

蓮藕辣醬的出廠價定為23.5元/瓶，每瓶 500g 每箱10瓶。全廠全年可生產(chǎn)4005000瓶蓮藕辣醬，則全廠全年的銷售總額為9411.75萬元。全廠年凈 利潤為1865.69萬元。該廠總投資費(fèi)用見表17。

9.3 項目回收期計算

該設(shè)計的投資為1081.88萬元，進(jìn)行建設(shè)需要花費(fèi)一年時間，假設(shè)第二年生產(chǎn)能力能夠達(dá)到預(yù)期的50% ，第三年以后可進(jìn)行正常生產(chǎn)。工廠總投資回收期計算表見表18。

表18工廠總投資回收期計算表

綜上，第一年資金為負(fù)值，第二年資金為負(fù)值，第三年資金為正值，開始進(jìn)行盈收。

該廠的投資回收期 T 為：

累計凈現(xiàn)金流量現(xiàn)值 |上年累計凈現(xiàn)金流量 T= 開始出現(xiàn)正值的年份數(shù) 當(dāng)年凈現(xiàn)金流量現(xiàn)值° 年。

10 結(jié)論

本文進(jìn)行了年產(chǎn) 2000t 蓮藕辣醬的工廠設(shè)計，在設(shè)計時參考國內(nèi)外辣椒醬廠的文獻(xiàn)，對蓮藕辣醬的營養(yǎng)價值和藥食同源功效、廠址選在湖南省岳陽市洞庭湖綠色食品產(chǎn)業(yè)園的原因、總平面的詳細(xì)布局、生產(chǎn)車間的布局等進(jìn)行了詳細(xì)的闡述；另外，通過對工廠的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行選擇，對原輔料的使用情況、工廠人員安排等進(jìn)行詳細(xì)的說明，最終得出該蓮藕辣醬工廠生產(chǎn)年利潤為1865.69萬元，投資回收期為2.96年。本產(chǎn)品蓮藕含量為 30% ，紅辣椒含量為 40% ，售價為23.5元/瓶，每瓶 500g ，市場上同等價位的蓮藕辣醬并未進(jìn)行發(fā)酵，并且每瓶辣醬重量僅在 250g 左右。本產(chǎn)品物美價廉、營養(yǎng)豐富，從而提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。綜上，該設(shè)計能夠為辣椒醬行業(yè)提供一定的理論參考。

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