【食品加工工程设计】生产方案设计、工艺流程以及物料使用计算
发布时间：2024-12-21 11:00:06来源：刀锋电竞网页版 作者：刀锋电竞平台食品加工工程工艺设计是整个设计的主体和中心，决定全厂生产和技术的合理性，并对建厂的费用和生产的产品质量、产品成本、劳动强度有着重要的影响，同时又是非工艺设计的依据。因此，食品工厂工艺设计具备极其重大的地位和作用。
工艺设计主要是在由原料到各个生产的全部过程中，设计物质变化及流向，包括所需设备的运用。具体步骤如下：
产品方案又称生产纲领，实际是食品厂准备全年（季度、月）生产哪些品种和各种产品的规格、产量、产期、生产车间及班次等的计划安排。当然市场经济条件下的工厂要以销定产，产品方案既作为设计按照，又是工厂实际生产能力的确定及挖潜余量的测算。产品方案的影响因素是多方面的，主要有：产品的市场销售、人们的生活小习惯、地区的气候和不同季节的影响。在制定产品方案时，首先要调查研究，分析得到的资料，以此确定基本的产品的品种、规格、产量和生产班次。其次是要用调节产品用以调节生产忙闲不均的现象。最后尽可能把原料综合利用及贮存半成品，以合理调剂生产中的淡、旺季节。
班产量是工艺设计的最主要经济基础，直接影响到车间布置、设备配套，占地面积，劳动定员和产品经济效益。正常的情况下，食品加工工程班产量越大，单位产品成本越低，效益越好，由于投资局限及其它方面制约，班产量有一定的限制，但是一定要达到或超过经济规模的班产量。最适宜的班产量实质就是经济效益最好的规模。
一般食品加工工程每天生产班次为1~2班，淡季一班，中季二班，旺季三班制，这根据食品加工工程工艺和原料特性及设备生产能力来决定，若原料供应正常，或厂有冷库贮藏室及半成品加工设施，能延续生产期，不必突击多开班次，这样有助于劳动力平衡、设备利用充分、成品正常销售，便生产管理，经济效益提高。
制订产品方案时，为保证方案合理，有利于食品加工工程发展和管理，应按设计计划任务书中确定的年产量和品种，制定出2个以上的产品方案，按下述原则做多元化的分析，对方案进行技术上的先进性和可行性作比较，并结合市场、经济、生产、社会综合考虑，从中找出一个最佳方案作为设计依据。
尽管食品厂的类型很多,而且在同一类型的食品厂中产品的品种和加工工艺亦各不相同,但在同一类型的食品厂中主要工艺过程和设备基本相近,只要这一些产品不同时生产,其相同工艺过程的设备是可以公用的,所以我们在确定产品工艺流程时只要将基本的产品的工艺流程确定后,别的产品就好办了。但必须指出，为了能够更好的保证食品产品的质量，对不同原料应选不一样的工艺流程，另外，即使原料相同，如果所确定的工艺路线和条件不相同，不仅会影响产品质量，而且会影响到工厂的经济效益，所以，我们对所设计的食品厂的基本的产品工艺流程应进行认真探讨和论证。
工艺流程是初步设计审批过程中主要审查内容之一，它的正确与否往往会决定产品质量、产品竞争力，决定食品厂的生存与发展，选择工艺流程一定要通过分析、比较，从理论和实际每个方面进行论证，证实它在技术上是先进的。在经济上是高效的，契合设计计划任务书的要求：
（3）注意经济效益，尽量选投资少，消耗低，成本低，产品收益率高的生产的基本工艺。
（4）“三废”处理效果好，减少“三废”处理量，治理三废项目与主体工程同时设计，同时施工，选用产品“三废”少或经过治理容易达到国家规定的“三废”排放标准的生产工艺。
（6）对传统名优产品不得随意更改生产工艺，一旦更改一定要经过反复实验、专家鉴定、报上级批准。
（8）优先采用机械化、连续化自动作业线，暂不能够实现机械化生产的品种，其工艺流程应尽量按流水线排布，减少原料，半成品在生产流程中停留的时间，避免变色、变味、变质现象发生。
（9）罐装后需要杀菌的食品最好采用连续杀菌或高温短时杀菌，高浓缩操作的食品应采用真空浓缩以减少温度对产品色泽和口味的影响，特别是对热敏性的食品，需要注意。
（10）结合我国国情。在进行产品工艺设计时，必须以我国详细情况出发，在市场消费水平，相关机械设备及电气仪表制造能力，劳动就业与生产自动化水平关系等方面做出恰当的衡量，考虑。在引进国外先进的技术和设备时，要考虑是不是适合我国生产实际，并注意消化吸收，以缩短与发达国家的水平差距。
根据产品方案及生产规模，视生产真实的情况，结合投资大小，确定生产线及生产线数目。如果产量大，可采用几条生产线，以便生产调剂，设备护理等。
生产线有间歇和连续两种。在确定生产线自动化程度时，根据生产特点和技术成熟性，结合生产规模，一般都会采用先进、经济、合理的自动化生产线，高品质产品生产配以自动化在线检测，以保证产品质量。
工艺流程图的设计最重要的包含生产的基本工艺流程示意图，生产工艺流程草图和生产工艺流程图三个阶段。
1、生产工艺流程示意图又称方框流程图，在物料衡算前进行。主要是定性表述由原料转变为半成品的过程及应用的相关设备。它只是定性的生产工艺表述，不要求正确的比例绘制。最重要的包含生产的全部过程中需要经过哪些单位操作，各单位操作中的流程方案及所需型号的表述。内容有工序名称、完成该工序工艺操作手段（手工或机械设备名称）、物料流向、工艺条件等。在方框图中，应以箭头表示物料流动方向，其中以粗实线表示物料由原料到成品的主要流动方向，细实线表示中间产物，辅助料,废料的流动方向。
2.工艺流程草图由四个部分组：生产工艺流程图、图例、设备一览表和必须的文字证明，绘制工艺流程早图时要求如下：
C 用粗实线画出物料流程管理，并画出流向箭头。用细实线画 水、汽、空气等动力管线，并画出流向箭头。
E 对必要的部分，而又不能用图线表达时，用文字注释。如“三废”、副产物的去向等。
生产工艺设备流程图包括：有关设备的基本外形，工序名称、物料流向等。必要时，还应表示各设备间位置距离及其高度。设备外形以简单直观为准。
生产工艺设备流程图画法是：将生产设备按生产流程顺序和高低位置是在图面自左至右的展开，用细线绘制，绘出显示设备形状特征的简单外形，可按比例画，也可不按比例，设备的排列位置在图上表示出来，原、辅料和介质流向用粗实线表示，表示不同介质流向的管线在图上不能相交，交接处用细实线或圆弧避开，图上的设备应注明名称或设备编号。
3.生产工艺流程图，又称带控制点的工艺流程图，是初步设计的重要内容。它是在经过多次反复比较、修改，确认设计合理无误后绘制正式设计结果，它更加全面、完整、合理、是设备布置和管道设计的依据，并可供施工安装、生产操时参考。
物料衡算包括该产品的原辅料和包装材料的计算。通过物料衡算，能确定各种主要物料的采购运输和仓库储存量，并对生产的全部过程中所需的设备和劳动力定员的需要量提供计算依据。计算物料时，必须使原、辅料的质量与经过加工处理后所得成品和损耗量相平衡。工艺流程中投入的辅助料按正值计算，工艺流程中的物料损失，以负值计入。这样，可以计算出原料和辅料的消耗定额，绘制出原、辅料耗用表和物料平衡图。并为下一步设备计算、热量计算、管路设计等提供相关依据和条件。还为劳动定员、生产班次、成本核算提供计算依据。因此，物料衡算在工艺设计中是一项既细致又重要的工作。
物料衡算的基本资料是“技术经济定额指标” ，而技术经济定额指又是工厂在生产实践中积累起来的经验数据，这一些数据因具体条件而异，如地区差别、机械化程度、原料品种、成熟度、新鲜度及操作条件等不同，选用时要根据具体条件而定，一般老厂改造按该厂原有的技术经济定额为计算依据，新建厂则参考相同类型、相近条件工厂的有关技术经济定额指标，再以新建厂的真实的情况作修正。
在物料衡算时，计算对象可以是全厂、全车间、某一生产线、某一产品，在一年或一月或一日或一个班次，也可以是单位批次的物料数量。一般新建食品加工工程的工艺设计都是以“班”产量为基准。例如：
每班耗用原料量（kg／班）=单位产品耗用原料量（kg／t）×班产量（t／班）；
每班耗用各种辅料量(kg／斑)=单位产品耗用各种辅料量（kg／t）×班产量（t／班）；
每班耗用包装容器量(只／班)=单位产品耗用包装容器量（只／t）×班产量（t／班）×（1十0．1％损耗）。
单位产品耗用的各种包装材料、包装容器也可仿照上述方法计算。若一种原料生产两种以上产品，则需分别求出各产品的用量，再汇总求得。另外，在物料计算的时候，也有用原料利用率作为计算基础。
物料平衡图是根据任何一种物料的重量与经过加工处理后所得的成品及少量损耗之和在数值上是相等的原理来绘制的，平衡图的内容有：物料名称、质量、成品质量、物料的流向、投料顺序等项。绘制物料平衡图时，实线箭头表示物料主流向，必要时用细实线表示物料支流向 。