年产5000吨冰淇淋车间设计
2 冰淇淋工艺论证与影响因素
2.1 工艺流程
原料→混合→杀菌→均质→冷却→老化→调和→凝冻→灌装→硬化→装箱→贮藏
2.2 工艺论证
2.2.1 原料混合
食用油脂需先加热熔化或将其切割成小块后再使用，明胶需预先加两倍冷水浸泡，软化后再使用。底料预处理完毕后，再按顺序依次倒入配料罐，搅拌均匀。通过搅拌混合可强化热交换，提高杀菌效率[4]。 2.2.2 杀菌
巴氏杀菌：杀菌温度78℃，保温20—30min 。 2.2.3 均质
均质温度为65—77℃，均质压力分为二级：一级均质压力为15—20MPa，通过高压，切碎料液中脂肪球；二级均质压力为5MPa，防止脂肪球再聚集，提高料液粘度 [5]。 2.2.4 冷却
均质后的料液温度为60℃左右，瞬时冷却至4℃ ，防止出现脂肪球上浮，酸度增高等现象。 2.2.5 老化
老化温度控制在4℃，老化时间为12 h，通过老化可使料液中的蛋白质、脂肪及稳定剂充分融合，改善冰淇淋的组织结构。 2.2.6 调和
向老化罐中加入食用香精、食用色素进行调香、调色。转速：30 r/min。 2.2.7 凝冻
凝冻段是影响冰淇淋质量优劣的重要工序。将老化好的浆料泵入凝冻机进行搅刮，同时加入清净空气使急速冻结，由液体转变成微冰晶化的半固态，即凝冻状态。凝冻温度为-3—-10℃，凝冻机出料温度约为-2.4℃[6]。
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2.2.8 灌装
用标杯装线生产，出料温度-4.2—-6.6℃ 。 2.2.9 硬化
被凝冻过的冰淇淋料被送入-40 ℃的速冻隧道以保证快速冷冻。 2.2.10 装箱
人工装箱与封箱。 2.2.11 贮存
贮存温度控制在-18℃以下，避免挤压变型，坚持先进先出原则。
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3 车间平面设计
3.1 厂址的选择
本设计建厂地址为辽宁省沈阳市沈北新区辉山经济开发区。 3.1.1 区域简介
沈阳辉山经济开发区位于沈北新区东部，占地1098平方公里，人口40万。目前入区企业已经达390家，构筑了乳品加工、粮油加工、畜禽加工、果蔬（饮料）加工、生物制品加工等五大主导产业，是全国最的农产品加工业示范基地。 3.1.2 区域优势 （1） 区位优势
新区地处东北亚中心地带、环渤海经济圈的核心地区、东北城市群枢纽重地，素有东北地区“陆上门户”之称。 （2） 生态优势
区内辉山、帽山、七星山钟灵毓秀，辽河、蒲河、长河奔流不息，水面积率8%，绿化率40%。
（3） 科教优势
由辽宁大学、沈阳师范大学等6所大学组成的沈北大学城，由辽宁装备技术学院、辽宁金融职业学院等12所高职院校组成的辽宁高职城，由东北育才、沈阳二中等16所名校组成的名高中城，构筑了基础教育、职业教育和高等教育互补的教育体系，每年可培育各类人才5万人以上；诸多科研院所、重点试验室、博士后流动站，具有一流的科技创新能力，为区域发展提供了人才保证和智力支持。 （4） 体制优势
新区是国家批准的第三个行政新区，是辽宁省唯一一家综合配套改革试验区，被授权在行政管理、经济管理、社会管理、科技创新、土地管理、金融创新、对外开放、农村综合改革等方面先行先试，现已成为东北最佳的投资服务区。
3.2 厂区总平面设计
3.2.1 厂区总平面设计原则
安排工厂整体走向时需考虑风向，车间分布轴应与主导风向垂直，以保证车间自然通风良好，运送原料的道路和锅炉房应在厂区的下风侧，避免造成二次污染[7]。食
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品工厂以生产为主要目的，因此以生产车间为中心，其他各建构筑物均围绕着生产车间布局。
3.2.2 总平面设计的内容
总平面设计包括平面布置和竖向布置两个部分，当地面比较平坦开阔时，可以只做平面布置。拟建厂于沈北新区，地势平坦，只需做平面布置。
（1） 生产车间
生产车间是原料消耗和产品生产的地方，是能耗最大和人流物流最集中的地方。建设时需靠近原料库，应配备洗手间、更衣室、风淋间、洗靴池等。
（2） 仓库
仓库根据生产的不同，可以分成不同的仓库，冰淇淋生产时需要两种仓库，一种是原辅料仓库，另一种是冷库，原辅料仓库需要靠近生产车间，而冷库需要靠近包装车间。
（3） 辅助车间
包括研发室、化验室、机修车间、垃圾站等。 （4） 供能车间
为了保证水电气的供应，冰淇淋工厂设置了锅炉房、配电室。 （5） 综合楼
冰淇淋工厂建设的综合楼，负责销售、后勤、财务、调度等行政工作。
（6） 员工生活区
包括员工宿舍、食堂、娱乐室。 （工厂总平面设计见附件1）
3.3 车间布置
生产工序的安排要做到冷、热分开，生、熟分开，干、湿分开，成品、半成品分开。 按生产线安排设备，防止交叉，浪费资源。
（车间工艺流程设计见附件2）
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4 物料衡算与设备选型
物料衡算在工艺设计中是一项既细致又重要的工作。物料衡算包括该产品原料和包装材料的计算。通过物料衡算，可以确定各种主要物料的采购量，并对生产过程中所需的设备和劳动力定员的需要量提供计算依据[8]。
4.1 班产量的确定
工作日及其生产班次如下表4.1。
表4.1 工作日及其生产班次
年产量（t）
5000
工作日（天）
300
班次（班）
2
班产量5000÷300÷2=8.33t。损失率按2%计，产品合格率按95%计，实际班产量9t。生产前后需清洗设备，每次按1.5h计算，则有效生产时间为9h/班，产量为1t/h。
4.2 冰淇淋配方
冰淇淋配方如下表4.2。
表4.2 冰淇淋配方
成分 白砂糖 饴糖 果葡糖浆 全脂奶粉 椰油 麦芽糊精 乳清粉 明胶 香精 食用色素 加水至
含量（kg/t）
120 120 70 30 40 20 15 4 1 0.02 1000
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