马铃薯精淀粉加工工厂设计食品工厂课程设计论文.docx

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马铃薯精淀粉加工工厂设计食品工厂课程设计论文

食品工厂课程设计

设计题目：

马铃薯精淀粉加工工厂设计

班级：

食品科学与工程专业级本科班

学生：

指导教师：

食品科学与工程学院

二O一一年十二月

马铃薯精淀粉加工工厂设计

1总论

1.1概述

马铃薯源于南美安第斯山区高海拔地区，500年前引入欧洲，400年前由欧洲引入中国。

马铃薯是世界上四大栽培作物之一，目前国际上种植马铃薯的国家达148个，种植面积约2000万hm2，仅次于小麦、水稻、玉米，居第4位，总产量在3亿t以上。

马铃薯栽培面积欧洲最大，世界上1O个马铃薯主产国有8个在欧洲，其次是亚洲。

近3O年来，马铃薯产量增长114%，禾谷类增长70%，马铃薯的产量增长速度高于其它作物。

我国是世界最大的马铃薯生产国，据2007年农业经济统计,全国种植面积443万hm2．约占世界的25%，年产量6479万t，约占世界的19%，面积和产量均居世界首位。

我国马铃薯产区主要分布在东北、西北地区及西南部分山区。

主要种植省区有黑龙江、吉林、内蒙古、甘肃、宁夏、青海及云、贵、川等地。

近年年来，马铃薯生产有长足的进步。

1994年，全省马铃薯产量约70万吨，而到了1999年，仅定西地区马铃薯产量就达到300万吨，增长十分迅速。

尽管如此，如果仅从产量看，虽然属于国内主要马铃薯产区，但总产量优势并不突出。

然而考虑发展马铃薯深加工产业的要求，从马铃薯原料品质角度分析，则具有明显的优势，这一点主要得益于特定的自然条件。

马铃薯是一种一年生茄科植物，适宜在高寒地区生长。

从纬度、海拔、土壤等地理因素看，中、西部大部分地区均适合马铃薯种植。

同时，甘肃中西部广大地区高寒、长日照、少雨的气候特征，特别有利于马铃薯淀粉及干物质的积累。

而干物质含量高低直接影响着马铃薯深加工行业的效益。

据专家分析，我国马铃薯淀粉及干物质含量平均水平为13％、19％，而德国、美国这一指标分别为17％——18％和22％——23％。

有关资料显示，我国东北、内蒙主要产区马铃薯淀粉及干物质含量大体在国内平均水平或偏低，西部产区在平均线以下，而我省中西部马铃薯淀粉及干物质含量则接近德国、美国水平，部分地区甚至见到淀粉含量22％——26％的报道。

从加工淀粉、全粉的角度看，干物质含量提高1个百分点，原料消耗即可下降6％——7％，其效益优势不言而喻。

宁夏、青海马铃薯产区条件与甘肃大致相同，但种植面积则无法与相匹敌。

考虑到我国甜菜制糖行业的战略调整，今后河西地区还将有一大批耕地退出甜菜种植。

马铃薯种植面积有望进一步扩大。

近年来，宁夏马铃薯淀粉生产发展迅速，总体规模已远高于我省，但在原料供应方面出现实际困难因而把注意力集中到我省中部静宁；庄浪等地马铃薯产区，这也从一个侧面反映了的马铃薯资源优势。

长期以来，马铃薯主要用鲜食，除作为产区农民口粮外，大部分作为蔬菜出售。

近年来出现的一些个体贩运大户，主要也是直接贩运鲜薯；实际上仍停留在直接出售初级原料的水平，马铃薯资源优势并未充分体现。

有关专家认为，制约我国马铃薯单产提高的主要原因是国内传统马铃薯品种问题。

随着马铃薯优良品种的引进和培育、推广，我国马铃薯单产水平将迅速提高。

因此，我省马铃薯生产还有相当大的潜力。

即使在农业种植结构调整、耕地面积因退耕还林而减少的情况下，马铃薯产量仍可保持较高的水平。

此外，我省马铃薯原料收购价格仅相当于欧洲市场的l／3左右，深加工生产成本较低，从而可赋予深加工产品较强的国际市场竞争能力。

因此，我省马铃薯产业的发展空间十分广阔。

这一新支柱产业的形成，可为我省中西部农民开辟一条新的致富门路。

这对改善我省贫困地区经济落后状况、加快脱贫致富的步伐具有十分重要的意义。

1.2设计范围

1.2.1、工艺设计的内容大致包括：

全厂总体工艺布局；产品方案及班产量的确定；主要产品和综合利用产品生产工艺流程的确定；物料计算；设备生产能力的计算、选型及设备清单；车间平面布置；劳动力计算及平衡；水、电、汽、冷、风、暖等用量的估算；管道布置、安装及材料清单；施工说明等等。

1.2.2、工厂非工艺设计包括：

总平面、土建、采暖通风、给排水、供电及自控、制冷、动力、环保等的设计，重点设备设计、论证和计算。

1.2.3、经济效益分析。

1.2.4、综合利用，三废治理和全厂质量管理，

1.3市场分析

1.3.1原料市场分析

改革开放以来，甘肃马铃薯发展主要分为两个阶段：

第一阶段1978～1987年。

因解决温饱和调整食物结构需求，马铃薯播种面积由1978年的419万亩减少到1987年的407万亩，下降2.87%，总产量由235万吨减少到205万吨，下降12.7%。

第二阶段1988年至今。

受经济效益和种植业结构调整影响，进入快速发展时期,播种面积由1988年的435万亩提高到2007年的987万亩，增长1倍多，总产量由285万吨提高到1000多万吨，增长近3.5倍。

1.3.2产品市场分析

（1）、国际市场分析

目前，国际马铃薯淀粉年产量约600多万吨，欧共体国家的量占85%，其中，荷兰阿韦贝公司年产马铃薯淀粉80多万吨，行销全世界，年收入达8亿美元。

随着现代科技的发展，马铃薯淀粉的生产和应用在不断增加，如德国1982-1983年马铃薯淀粉产量为15万吨，1993-1994年达50万吨，增加了2.3倍，年平均递增11.6%。

亚洲是马铃薯淀粉国际市场的重要销售地区，据有关方面分析，中国目前进口马铃薯淀粉20多万吨，日本需要进口15～20万吨，韩国12～16万吨，台湾地区8～10万吨，东盟国家20～30万吨，合计70～100万吨。

1996年以前，欧共体国家每出口1吨马铃薯淀粉，补贴50美元；从1998年起，欧共体国家随着一体化进程的深入，逐步取消了补贴政策，导致马铃薯种植面积的减少，国际市场上的供应将趋紧。

（2）、国内市场分析

据有关资料，目前国内马铃薯淀粉年需求量为70多万吨，我国现有淀粉生产5000吨以上规模的厂家只有10家，达到一极品的产量仅5万多吨，约占国内需求总量的7%。

通过各种渠道进口20多万吨，国内市场尚缺口40多万吨。

目前，缺口部分主要由低挡产品或其它产品替代。

（3）、发展趋势分析

从人均消费淀粉量上看，目前我国只有2.5千克，而欧洲、日本为10千克以上，我国人均水平还比较低，增长潜力较大。

需求总量将进一步增加。

从国产马铃薯淀粉的市场竞争力分析。

我国加入世贸组织后，马铃薯淀粉的进口税率降低到17%，目前马铃薯淀粉的到岸价为500美元，而国产的价格仅4000～4500元/吨。

因此，国产马铃薯淀粉产品，只要保证质量，适销对路，在国内不仅有市场，也是具有竞争力的。

从国际市场上看，我国与日、韩及东南亚国家相邻，具有地缘优势，只要产品质量稳定可靠，打入这些国家的市场是有可能的。

目前，马铃薯种植面积的减少，国际市场的供应趋紧，是我国马铃薯淀粉行业开拓国际市场的较好的时机。

从行业利用上看，发达国家80%的马铃薯淀粉用于医药、纺织、造纸及石油工业等领域，而我国目前90%的马铃薯淀粉是用于食品工业，随着市场经济的发展和国际化的推进，食品工业以外的行业对马铃薯淀粉的使用将不断增加。

我国未来马铃薯淀粉市场将会有较大的发展空间。

2平面布置与设计

2.1厂址选择

按照薯类淀粉厂厂址选择的要求，本设计厂的厂址选择考虑以下几个方面：

（1）、首先厂址应设在规划区或者开发区内，以适应当地远近期规划的统一布局，尽量不占用或少占良田，做到节约用地。

（2）、必须考虑厂址的地理位置、原料和水的来源等条件。

宜设在原料产地附近的大中城市的郊区，可便于原料、成品、辅料和包装材料的运输。

（3）、厂区的标高应高于当地历史最高洪水位，特别是主车间及仓库的标高更应高于当地历史最高洪水位，厂区自然排水坡度最好在0.004～0.008之间。

（4）、所选厂址，要有可靠的地质条件，应避免将工厂设在流沙、淤泥、土崩断裂层上。

（5）、所选厂址附近应有良好的卫生环境，没有有害气体，放射性源，粉尘和其他扩散性的污染源。

厂址不应选在受污染河流的下游。

（6）、所选厂址面积的大小，应在满足生产要求的基础上，留有适当的空余场地，以考虑工厂进一步发展之用。

（7）、所选厂址应有可满足生产需求的供电条件，附近有充足的水源，而且水质应较好。

（8）、厂址最好选择在居民区附近，这样不仅有充足的劳动力来源，还可以减少职工生活福利设施建设。

2.2总平面布置设计

2.2.1工厂总平面布置设计原则

总平面设计是马铃薯淀粉工厂设计的重要组成部分,它是将全厂不同使用功能的建筑物,构筑物按整个生产工艺流程,结合用地形条件进行合理的布置,使建筑群组成一个有机整体,这样既便于组织生产,又便于企业管理，本工厂平面布置设计原则有：

（1）、总平面设计应设计计划任务书和城市规划要求，对建筑布局、方位、道路、绿化、环保等进行综合设计。

布置必须紧凑合理，做到节约用地，分期建设的工程，应一次布置，分期建设，还应考虑工厂扩建的可能，合理预留发展空地。

（2）、对建筑物、构筑物的布置必须符合生产工艺要求。

保证生产过程的连续性，互相联系比较紧密的车间，仓库可进行合理组合，建成联合厂房，要求物流线路短捷，运输总量最少，尽量避免往返交叉，合理组织人流和货流，相互间影响的车间不要放在同一建筑物里。

（3）、动力设施应接近负荷中心。

（4）、厂区建筑物间距应按有关规划设计。

从防火、卫生、防震、防尘、噪音、日照、通风等方面考虑，在符合有关规范的前提下，使建筑物间的距离最小。

（5）、卫生方面的要求

①、生产车间要注意朝向，保证通风良好。

②、生产车间与城市公路有一定的防护区，一般30～50米。

③、厕所应与主车间、仓库保持一定的距离，并采用水冲式厕所，以保持厕所的清洁卫生。

④、对卫生有不良影响的车间应远离其它车间。

⑤、生产区和生活区尽量分开。

2.2.2总平面设计的内容

（1）、运输设计。

（2）、管线设计。

（3）、绿化设计及环保设计。

（4）、厂区各部分地形标高的设计。

全厂面积：

22500m2。

建筑物面积7400m2。

露天堆场面积：

1400m2。

其他建筑面积：

1400m2。

建筑系数＝（建筑物占地面积+露天堆场面积）/全厂总面积×100%。

＝＝39%

土地利用系数＝（建筑物占地面积+露天堆场面积+辅助工程面积）/全厂总面积×100%。

＝＝45%

根据食品工厂经验数据。

建筑系数为:

25%～40%。

土地利用系数为:

45%～65%。

因此本设计基本符合食品工厂设计要求。

2.3车间平面布置设计

2.3.1车间设计

根据马铃薯淀粉生产的工艺要求，结合实际生产情况，需要以下建筑或构建物。

（1）、原料仓库

原料用于收购的马铃薯原料存放，根据北方马铃薯保存的要求，采用堆藏，并注意库内通风。

（2）、预处理车间

紧邻原料仓库，在更衣室旁，在本车间内时行马铃薯的选料、分级、浸泡、清洗等。

（3）、生产车间

马铃薯淀粉的主加工生产车间。

（4）、成品仓库

根据马铃薯淀粉保存的要求，一般库内温度应保持在15℃以下，相对湿度不超过70%为宜，并注意通风。

（5）、包装车间

宜接近包装材料库和成品仓库，便于包装完毕后直接入库。

（6）、化验室

在办公大楼一侧，用于进行产品的原料和产品的质量检验。

（7）、更衣室、卫生间

位于进入各个车间的必经之地，分左右男女更衣室，人流和物流分别从不同的通道进入各车间，避免交叉污染。

（8）、配电室、机修车间

（9）、废水处理区

2.3.2车间平面布置原则

（1）、生产设备要按工艺流程的顺序配置，在保证生产要求、安全及环境卫生的前提下，尽量节省厂房面积与空间。

（2）、全建筑物采取南北朝向，利于通风、采光。

（3）、配电房、锅炉靠近生产车间，减少能源消耗，锅炉房处于生产车间上风向位置。

（4）、全局考