年产3000吨香肠工艺设备选型与设计.doc

食品机械与设备课程设计设计题目：年产3000吨香肠工艺设备选型与设计食品机械与设备课程设计目录摘要2关键词2第一章 前言21.1 香肠的背景21.2 我国香肠的生产现状21.3 香肠的生产的目的和意义2第二章 工艺流程及相关工艺参数32.1 香肠生产工艺流程32.2 工艺要点3第三章 相关技术指标与基础数据43.1 技术要求43.1.1 原料43.1.2 辅料43.1.3 净含量43.1.4 感官要求 43.1.5 理化指标43.1.6 卫生指标53.1.7 微生物指标53.2 物料衡算53.2.1 原料衡算53.2.2 电量衡算73.2.3 水量衡算83.2.4 生产和生活用媒量衡算8第四章 设备选型及相关参数84.1 设备介绍84.1.1 绞肉机84.1.2 斩拌机94.1.3 灌肠机14.1.4 烟熏炉114.1.5 真空包装机114.1.6 风干机124.1.7 包装机134.2 设备参数明细表14第五章 设计结果与建议145.1 结论145.2 建议145.2.1 原料肉的处理145.2.2 设备使用与维护155.2.3 安全与卫生155.2.4 生产与环境15参考文献16年产三千吨香肠生产工艺设备选型与设计 生工10级6班 游义娇摘要：本设计主要是进行年产三千吨香肠的生产工艺流程及相关设备选型设计。香肠是一种利用非常古老的食物生产和肉食保存技术，将动物的肉绞碎成泥状，再灌入肠衣制成的长圆柱体管状食品。根据年产量三千吨香肠项目的需要，进行了产品方案及工艺、设备选型与设计、物料衡算。最后总结香肠生产工艺的的结果，并根据设备选择、生产工艺流程操作给予建议。关键词：香肠；生产工艺；设备选型；相关数据 第一章 前言 1.1 香肠的背景 中国的香肠有着悠久的历史，香肠的类型也有很多，主要分为川味儿香肠和广味儿香肠。主要的不同处就在于广味儿是甜的，川味儿是辣的。在以前香肠是每年过年前制作的食品，而现在一年中的任何时候都可以吃到香肠了。但是过年吃自制的香肠已经成为了南方很多地区的习俗，一直保留到了今天。世界上最长的香肠是2008年12月27日，在罗马尼亚首都布加勒斯特，厨师用70公斤肉、蒜等配料制成一根392米长的香肠，从而打破世界记录。1.2 我国香肠的生产现状 近二十年来，我国肉类工业发展迅猛，加工工艺和生产设备都有大幅度的改进和提高。但是，中国传统腌腊肉香肠制品的加工技术却少有发展。西式肉制品的产量不断增加，对中国的传统肉制品市场构成了严重的冲击，中国传统腌腊制品的地位已岌岌可危，加速其加工技术的现代化进程已势所必然。 现在全国各地均有生产，名品有江苏如皋香肠、云塔香肠、广东腊肠、四 川宜宾广味香肠、山东招远香肠、武汉香肠、辽宁腊肠、贵州小香肠、济南南肠、潍坊香肠、正阳楼风干肠和江苏香肠等；按风味分，有五香香肠、玫瑰香肠、辣味香肠等，各有特色。1.3 香肠的生产的目的和意义 香肠具有浓郁的地方风味特色，现在市场上一年四季均有销售，每逢佳节之际其销量呈倍增长，香肠销售高峰期主要集中在春节期间。尤其在四川、重庆等西南地区，香肠腊肉类传统食品在广大消费者中深受喜爱，具有广大的消费者群体。同时，香肠经现代科技研究证明有确切的保健功效，安全性高，故生产香肠不但有社会效益而且还有很大的经济效益。第二章 工艺流程及相关工艺参数2.1 香肠生产工艺流程原料肉解冻清洗剔骨绞肉 洗肠灌肠斩拌串挂结扎刺孔修剪分级冷却烟熏成品成品包装2.2 工艺要点2.2.1 配料：按配方称取原料，糖、味精等其他粉末状辅料放在一起。2.2.2 绞肉：在绞肉之前要用温水清洗再将猪肉用7mm孔板绞肉机绞制。在绞肉过程中肥肉和瘦肉应该分开绞碎成丁。2.2.3 斩拌：斩拌时应将肥膘肉和瘦肉按3:7的比列进行斩拌，如盐、味精、白糖应该按比例加20%的水溶解后均匀添加入肉中混合均匀。2.2.4 灌肠：将馅料灌入塑料肠衣内，打卡，装模。2.2.5 洗肠：用温水漂洗肠体。2.2.6 烘干：在烘制过程中应该分为三个阶段，第一阶段应该去除60%左右的水分，时间占烘制时间的1/4；第二阶段为20%水分，时间为烘制是时间的2/4;第三阶段去除5%水分时间为烘制时间的1/4.烘烤时间为两天。2.2.7 冷却：风机冷却。2.2.8 成品：成品含水量为15%。第三章 相关技术指标与基础数据3.1 技术要求3.1.1 原料3.1.1.1 原料肉应符合GB/T 9959.1、GB/T 9959.2、GB/T 9960.1、GB/T 9961、GB/T 2707、GB/T 16869、GB/T 17238等规定的鲜、冻畜禽肉。3.1.1.2 原料肉应经过去皮、骨、筋腱等工序。3.1.1.3 原料肉应不玷污、不混有其他杂质。3.1.2 辅料 品质应符合相关国家标准和行业标准的规定。3.1.3 净含量 应符合定量包装商品计量监督管理办法规定。3.1.4 感官要求 3.1.5 理化指标3.1.6 卫生指标3.1.7 微生物指标3.2 物料衡算3.2.1 原料衡算3.2.1.1 已知年产量为3000吨，以每年有300个工作日计算，由于生产的香肠有淡旺季之分，在春天和夏天的市场需要量要小一半左右，所以把春天和夏天的生产定为淡季生产，一班生产，每班8小时，把秋天和冬天的生产定为旺季生产，两班倒，每班8小时。这样既淡旺季可以分别按生产天数为150天计算。 把每天生产成品量设为x，则: 3.2.1.2 资料查得后腿猪肉的含水量为56%，成品肉含水量15%，而食盐、白糖、白酱油、白酒、味精都要以鲜肉的比例来添加，其中白酱油和白酒是液体，在烘烤时水分会散发，所以在原料肉计算式不考虑，而亚硝酸钠和BHT含量有要求，所以以成品中含量来考虑。 综上所述，假设淡季鲜猪肉每日需要量为y,则 其他计算得：食盐0.2421936t；白糖0.55044t；白酱油0.55044t；白酒0.27522t；味精0.0330264t；亚硝酸钠0.000667t；BHT0.000667t。 旺季计算方法如淡季 其他计算得：食盐0.484385t；白糖1.100875t；白酱油1.100875t；白酒0.5504375t；味精0.0660525t；亚硝酸钠0.001334t；BHT 0.001334t。3.2.1.3 通过以上计算，汇总得到原料表：原、辅材料需要量物料比例 %淡季日需要量t/d旺季日需要量t/d备注鲜猪肉10011.008822.0175肥：瘦=3:7食盐2.20.24219360.484385白糖50.550441.100875白酱油50.550441.100875白酒2.50.275220.550437550度以上味精0.30.03302640.0660525亚硝酸钠0.010.0006670.001334二丁基羟基甲苯（BHT）0.010.0006670.001334羊肠0.200.4估算每日半成品需要量12.86156425.7222793 注意：各种原料的年消耗量：食品用盐108.98712t ;白糖247.698t;白酱油247.698吨 白酒:123.849吨;味精:14.86188吨;亚硝酸钠单价：0.495396吨;BHT：0.495396吨。3.2.2 电量衡算主要生产设备台数功率（kw/h）总功率（kw/h）备注真空解冻机224冻肉绞肉机26.513斩拌机31.23.6真空灌肠机410.843.2打卡机4312烟熏炉41040380v真空包装机23.77.4风干机210.521辅助设备台数功率（kw/h）总功率（kw/h）备注制冷设备1套110.2281.82冷库，冷却车间，生产车间检验仪器不计22估算锅炉1/生产和生活供水空调设备4142200元一台变压器1/三相1800元一台斗式提升机31.54.5主要生产设备及辅助设备用电量明细表 淡季150天，每天8个小时，其中的设备有些是8小时运行，有些是24小时运行，如制冷设备、烟熏炉、变压器。则8小时日用电量的总计为（kw/h） 24小时运行设备日用电量（kw/h）则淡季150天总用电量为（kw/h） 旺季时的日用电量：由于是旺季在秋冬天，温度比较低，用不到空调，8小时运行设备改为16小时，日用电量为1536+1536=3072（kw/h）,24小时日用电量不变为3748.8（kw/h），则旺季150天共用电量：（kw/h）； 工人一年的生活用电估算为：（kw/h）； 则一年总用电量（kw/h）3.2.3 水量衡算 每生产1吨香肠耗水约为5.646吨，其中配方里有0.246吨，洗肉需要2.50吨，灌装机冷却水用量2.7吨，其他用水0.2吨，淡季日产量为12.861564吨时，生产消耗水72.61639034吨。另外加上制冷系统用水、清洗设备用水、绿化用水、生活用水、消防用水等合计约为80吨左右。旺季每日总生产和生活用水151.5797437吨。则年用水量为34736.96156吨。3.2.4 生产和生活用媒量衡算 生产需要热水清洗和一些副产品的加工（如熬骨膏）再加上生活用媒量估算加热总水量约为10吨，总需能量为： （kJ） 日所需煤炭： （t） 则年所需煤炭量为: （t）第四章 设备选型及相关参数4.1 设备介绍4.1.1 绞肉机 绞肉机的工作工作原理：绞肉机工作前将绞肉刀安在输料螺旋输送机前端，将绞肉孔板紧贴绞刀，用紧固螺母固定在机头部，电动机通过减速机带动螺旋输送机及绞刀一起旋转。原料肉在料斗中由于重力的作用落入螺旋供料器，螺旋轴的螺距后面比前面大（有的同时螺旋轴直径后面也 比前面小），由于腔内容积的变化，随着螺旋轴的旋转，原料肉形成挤压力，把料斗内的原料肉推向孔板，被绞刀和孔板切断形成颗粒，通过孔板由紧固螺母的孔中 排出，达到绞碎肉的目的。 装配或调换绞刀后，一定要把紧固螺母旋紧，才能保证格板不动，否则因格板移动和绞刀转动之间产生相对运动，也会引起对物料磨浆的作用。绞刀必须与格板紧密贴和，不然会影响切割效率。螺旋供料器 在机壁里旋转，要防止螺旋外表与机壁相碰，若稍相碰，马上损坏机器。但它们的间隙又不能过大，过大会影响送料效率和挤压力，甚至使物料从间隙处倒流，因此 这部分零部件的加工和安装的要求较高。 4.1.2 斩拌机 斩拌机工作原理：利用斩刀高速旋转的斩切作用，将肉及辅料斩成肉馅或肉泥，还可以将辅料、冰片、水与肉馅或肉块一起搅拌均匀。4.1.3 灌肠机 灌肠机采用先进技术研制运用气动,光电控制原理,可连续自动定量灌肠制和中种食肠,操作简单,维修方便,准确性高,重复性好,是一种高效率,易操作的理想产品。整机采用优质不钢制成,外型美观,结构紧凑合理,密闭防水,易于清洗。灌肠机广泛适用各种肠类制品的灌制。尤其对较干的料馅相对其他灌肠机效率更佳。该机上部设有贮料斗、碟形阀，可实现不掀盖连续灌制，提高了工作效率。活塞式灌肠机工作原理：工作开始时，将肉糜满盛肉缸4内，盖好顶部盖子2及拧紧手轮，这时开动电动机13带动齿轮油泵12，由于油压系统的压力油进入下活塞下腔使活塞上升，上部活塞16随着上升把肉糜挤出，从出料口17灌入肠衣内，当缸内的肉糜用完时，转动手柄控制油路，压力油通入下活塞上腔，由于油的压力作用使之下降，上部活塞随之下降到底部，完成一个周期的操作。这种灌肠机工作平稳，压力也比较稳定，基本满足工艺要求，但属间歇工作设备。设备结构见下附图。附图：活塞式灌肠机1手轮 2盖子 3压板 4盛肉缸 5排油管 6手柄 7手柄 8控制阀门 9压力表 10阀门 11回油路 12齿轮油泵 13电动机 14滤油器 15下活塞 16上活塞 17出料口 4.1.4 烟熏炉烟雾发生器是烟熏炉的主要部件之一，所利用的发烟材料就是日常的木料，木料在不完全燃烧下产生烟雾。烟雾的浓度、温度、湿度都会对烟熏效果产生影响，湿度过低，会使肉品表面迅速形成一层“干膜”，这样不利于烟熏成分的渗透。但是烟雾中含有酚类、醇类、有机酸、羰基化合物、烃类（烃类中的苯并芘具有强烈致癌作用）。烟熏炉的工作原理：工作基本原理是在密闭的熏室内，由电子程序控制系统自动控制温度、湿度和时间。控制加热器加热空气，风机通过倒置的管道将热空气交替地喷进加工室；控制烟发生器生烟，利用风机将烟与热空气混合后喷入加工室；控制加湿器喷射热空气，利用风机加强热蒸汽在加热室中的循环；控制冷却水喷向加工室喷洒冷却水。湿热分解烟熏炉装置图见下附图：4.1.5 真空包装机 真空包装机适合比较大的物体（不适合粉末和液体）抽真空包装机。 该机集真空系统，真空充气系统，热封系统三合为一，可单独使用某一个工作模式并采用自动程序控制，操作方便，运行可靠，外抽式真空包装机不设真空室，直接 对包装袋抽真空、充气，效率高、速度快、操作简单、节约充气气源，每一个动作过程全部采用气动控制。其结构如下：1气路室、2架体、3控制面板、4加压封口气缸（左右各一个）、5抽气嘴控制气缸、6加热棒总成、7硅胶条、8真空泵、9杂质过滤器、10控制电器板、 11真空截止阀、12充气压力表、13真空表、14抽气时间继电器、15充气时间继电器、16加热时间继电器、17工作模式选择钮、18电源总开关、19 抽气嘴、20隔离布、21海绵条、22工作气源接口、23充气气源接口、24过滤减压油雾三联件、25加热棒、26加热变压器、27充气管、28总电源 线、29脚踏开关、30气路室后盖。4.1.6 风干机 小型的风干机是主要应用于热水杀菌以及蒸汽杀菌的产品中，在杀菌之后可以及时的将包装物上的残留的水滴去除并进行装箱操作。被广泛的应用于食品饮料以及调味品和奶业的等行业的应用。 该设备的主要的工作原理就是其根据我国食品工业以及制药工业中的产品的杀菌之后外包装会有大量的水滴，我们不能够进行立即的装箱所以而制造的风干 机。和传统的干燥除水的设备相比较给设备具有效果明显，操作较简单以及使用方便的特点。该设备的除水率可达到百分之九十以上，最大的特点就是节能。风干机可以实现连续的作业，只需要将杀菌之后的产品放入到输送网袋之上在经过该设备的产生的高压和低温的气流经喷嘴上下喷射而出，从而达到包装除水以及去除油渍和水垢的效果，之后就可以进行装箱入库了4.1.7 包装机 腔室式真空包装机的工作原理：将人工装好物料的塑料袋放在台面上的承受盘9的腔室内，关闭真空槽盖1后便由限位开关使继电器控制后面的真空包装备工序自动连续地进行下去。各工序所需时间可由定时器任意调节。其真空回路的转换阀6有由电磁阀单体组成的转换阀和复合转换阀。阀座应耐腐蚀。结构图见下附图. 加工包装的封口宽度一般为3-10mm，长度可达700mm，生产率为12-30袋/min。4.2 设备参数明细表相关设备参数明细表编号设备型号产能（t/h）功率(kw)备注1绞肉机D250A1.36.53mm孔板2斩拌机K3300.61412出馅3灌肠机ROBT hp 100.41.54打卡机DCA-E2000.41.55烟熏炉YX-10240.2106真空包装机YAC2000E-3250.43.77风干机DM3000310.58真空解冻机DC-0797-81131230.510.5第五章 设计结果与建议5.1 结论 本课程设计主要是进行年产三千吨香肠工艺设备选型与设计，在设计过程中，在写说明的过程中，通过参考教学书本、在网上收集资料、图书馆借阅书籍查找，来确定产品方案、工艺流程以及设备的选择。还运用了食品工厂设计学到的物料衡算知识，虽然老师在这部分上并未要求，但是在设备选型时认真计算了，因此，就在说明书中详细写明了。食品工业已成为我国工业企业龙头，香肠作为我们的一种传统食品、地方特色，具有良好的销售市场，不仅风味独特，受大众喜爱，还传承了我们传统文化。5.2 建议 在香肠的生产过程中及方案设计上，仍然存在一些问题，现在就这些问题提出一些建议与改进：5.2.1 原料肉的处理 本产品的生产原料选择的是冷冻肉，在市场上大量购买时要注意保证肉的质量，防止不新鲜的冷冻肉进入食品生产线。在处理原料肉时，我们采用的是真空解冻机，能达到快速高质量的将冷冻肉解冻，使汁液流失量减少，从而保证了成品肉的风味。但是在此环节，要保证进解冻机的冷冻肉质量达到标准。在原料肉的肥瘦肉按照一定比例混入绞碎时，注意投放比例。5.2.2 设备使用与维护各设备应按照使用规则操作，配备相应的操作人员，做到定期维护与检修，保证生产线能持续有效的进行。当使用烟熏炉时，操作人员应注意安全，因为其温度过高，防止人员伤亡。同时，其他设备使用时防止人员操作失误造成伤亡，如绞肉机应严禁用手去接触，避免手被拉进绞肉机里。真空包装机使用时，注意封口处无水痕，否则影响密封效果，促进食品腐败。5.2.3 安全与卫生 为了保证生产出来的食品安全卫生，要求进入食品生产车间的工作人员首先进行各人卫生的消毒，比如穿专用的生产车间服装、手消毒以及戴口罩等。同时，生产过程中控制生产环节原料肉的处理，避免高温造成在生产过程中肉变质，因此，可以在香肠生产车间安装电扇或者空调，并尽量使车间保持通风、清洁卫生。5.2.4 生产与环境因为本设计中使用的是烟熏炉使香肠达到需要的风味，故烟熏过程中产生的有毒有害物质处理不当，不仅会混入香肠肉品中，其有害气体还会扩散到空气中影响环境、污染空气。因此，鉴于烟熏中产生的有害气体等，建议使用烘箱。但是使用烘箱在风味上可能就不及烟熏，但是其不会对环境造成影响。生产过程中的清洗废水，要按要求排放，避免不合理的排放使油污遍地，给生态环境增加负担。15参考文献1王卫.现代肉制品加工实用技术手册.科学技术文献出版社.2002.2 马海乐.食品机械与设备.中国农业出版社.2011.3赵征.食品工艺学实验技术.化学工业出版社.2009.4竺尚武.火腿加工原理与技术.中国轻工业出版社.2009.5韩青荣.肉制品加工机械设备.中国农业出版社.2013.6于新 李小华等.肉制品加工技术与配方.中国纺织出版社.2011.7赵改名.酱卤肉制品加工.化学工业出版社.2008.8殷涌光.食品机械与设备.化学工业出版社.2011.9蒋爱民 南庆贤等.畜产食品工艺学.中国农业出版社.2011.10曹雁平.食品调味技术.化学工业出版社.2010.目 录第一章 项目摘要31.1项目基本情况31.2建设目标31.3建设内容及规模41.4产品及去向41.5效益分析4第二章 项目建设的可行性和必要性52.1建设的必要性52.2建设的可行性52.3编制依据62.4编制原则9第三章 项目建设的基础条件93.1建设单位的基本情况93.2项目的原料供应情况103.3地址选择分析10第四章 产品114.1沼气114.2 沼气产量确定124.3有机肥134.4产品去向13第五章 沼气工程工艺设计145.1工艺参数145.2处理工艺选择145.3工艺流程的组成155.4厌氧处理工艺选择与比较155.5沼气存储和净化工艺165.6工艺流程185.7沼气输配设施195.8沼气计量设施19第六章 总体设计196.1站内总体设计196.2站外配套设计19第七章 土建设计207.1建筑设计207.2结构设计20第八章 电气设计218.1设计依据218.2设计规范228.3 设计说明228.4控制与保护228.5防雷与接地228.6配电系统238.7防雷与接地238.8 防爆设计238.9供电负荷23第九章 安全、节能及消防249.1安全生产249.2防火消防249.3节能25第十章 主要构（建）筑物、设备的设计参数2510.2 厌氧消化系统工艺参数设计2710.3 沼气净化系统工艺参数设计2810.4 沼气储存系统2810.5 沼肥储存系统2910.6配套设施区29第十一章 投资概算和资金筹措3011.1编制说明3011.2总投资估算表3111.3投资概算3311.4资金筹措33第十二章 项目实施进度和投招标3412.1进度安排3412.2招（投）标依据3412.3招（投）标范围3412.4招（投）方式35第十三章 项目组织与管理3513.1管理3513.2劳动定员和组织培训37第十四章 环境保护和安全生产3714.1污染源和污染物3714.2污染治理方案3814.3安全生产39第十五章 产品市场分析与预测4115.1沼气4115.2沼气发电4115.3沼液和沼渣4315.4（生态）农产品。43第十六章 社会、生态及经济效益分析4316.1社会效益4316.2生态效益4416.3经济效益44第十七章 结论46第十八章 附件4718