5000吨年香肠工厂的初步方案.docx
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5000吨年香肠工厂的初步方案
5000吨/年香肠工厂的初步设计
鲍成伟
（辽宁石油化工大学，化学化工与环境学部，生物工程0902，辽宁抚顺113001）
摘要
香肠是将经过加工的动物原料肉灌入猪或羊的小肠衣制成的长圆柱体管状食品。
香肠营养成分主要有蛋白质、维生素、钙、钾、镁、铁等。
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。
主要的不同之处就在于广味儿是甜的，川味儿是辣的。
首先，本设计根据年产5000吨香肠的工厂设计任务书广泛收集了大量资料。
根据食品厂实际生产情况确定本厂实际生产日期为335天，日产量为14.9吨。
由此确定生产班数为三班，每班产量5吨。
根据产量确定所需的原材料、辅材料、包装材料的量，进而确定原、辅、包装材料库的面积。
其次，根据日产量和工艺流程确定生产车间的平面布局、设备选型、生产工艺的各项指标、设计计算、物料衡算、水、电的估算以及工艺流程图的设计。
整个设计过程在保证达到设计要求和实际需要的前提下力求环保节能。
在收获经济效益的同时，降低对环境的影响，减少对环境造成的压力。
该设计成果主要采用形式为厂区平面设计图，发酵车间平面布置图和主要设备布置图。
关键词：
香肠，初步设计，工艺设计，工艺流程图，车间
Thepreliminarydesignof5000tonssausageplant
BaoChengwei
（Bioengineering0902,Chemicalandenvironmentaldepartment,LiaoningShihuaUniversity,Fushun,Liaoning,113001）
Abstract
Sausage,alongcylindricaltubefood,ismadebyprocessinganimalrawmeatintosmallpigsorsheepcasings.Sausagemainlyincludeprotein,vitamins,calcium,potassium,magnesium,iron,etc.SausageinChinahasalonghistoryanditalsohasalotoftypes,mainlydividedintoSichuansausageandGuangzhousausage.Maindifferenceliesinthetaste,theformerisspicyandthelatterissweet.
First,manydateswerecollectedextensivelyaccordingtothesausagefactorydesigntaskbookwithanannualoutputof5000tons.Basedontheactualproduction,theproductiondateis335days,anddailyoutputis14.9tons.Thenumberofproductclassesisthreeandtheoutputofeachclassis5tons.Thequantityofrawandprocessedmaterials,complementstuff,andwrapperaredeterminedbasedonyields,andthentheprimary,secondary,packagingmaterialswarehouseareacanbedetermined.
Secondly,accordingtothedailyproductionandtheprocessproductionworkshoplayout,equipmentselection,theindicatorsofproductiontechnology,designcalculation,materialbalance,theestimationofwater,electricityandthedesignofprocessflowweredetermined.Withthepromiseofthedesignrequirements,trythebesttoprotectenvironmentandsaveenergy.Throughthedesignprocess,westrivetoprotecttheenvironmentandsaveenergyonthepremiseofreachingthedesignrequirementsandtheactualneeds.Andatthesametimeofreapingeconomicbenefits,westrivetoreducetheeffectandthepressureontheenvironment.Thedesignresultsmainlyadopttheformofplantlayout,fermentationworkshoplayout,andthemainequipmentlayout.
Keywords:
sausage,technicaldesign,Processflowdiagram,workshop
5000吨/年香肠工厂的初步设计
1文献综述
1.1选题的目的和意义
当今时代是一个食品多样化的时代，香肠作为一种传统的肉制品，仍然倍受青睐。
香肠是将经过加工的动物原料肉灌入猪或羊的小肠衣（也有用大肠衣的）制成的长圆柱体管状食品。
中国香肠约创制于南北朝以前，是中华传统特色食品之一，享誉海内外。
香肠开胃助食，增进食欲，风味鲜美，醇厚浓郁，回味绵长，香肠营养成分主要有蛋白质、维生素、钙、钾、镁、铁等。
本论文旨在通过科学合理的设计方案完成年产5000吨香肠工厂的初步建设。
此设计可以使我们进一步了解香肠生产的流程，把理论和实际更好的结合在一起，为以后进入工作岗位打下坚实的基础。
此设计也可以进一步加强CAD操作技能，提高徒手画图的能力，也可以提高独自思考问题的能力。
1.2香肠概述
中国传统肉制品是指人们为了便于贮藏、改善风味、提高适口性、增加品种等目的而发展起来的肉类制品，因其色泽鲜明、香气浓郁、味道鲜美和造型独特而著称于世，是几千年来中国肉制品制作经验与智慧的结晶，是中国也是世界珍贵饮食文化的重要组成部分，是中国目前销量最大的、深受人们青睐的肉食制品[1]。
随着经济的发展，生活水平的不断提高，香肠的类型品种也越来越多。
为适应市场需求、改良品质、改善风味、降低成本、增加效益，还需要添加多种辅料，诸如增稠剂、风味剂和功能性添加剂等[2]，并通过现代化的机械设备和先进的生产工艺来实现优化[3]。
而发酵香肠[4]便是其中一类比较有营养的肉制品。
1.2.1香肠的分类
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。
主要的不同之处就在于广味儿是甜的，川味儿是辣的。
香肠一般指猪肉香肠，全国各地均有生产，名品有江苏云塔香肠、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。
1.2.2香肠特点
香肠有悠久历史，制作方法简便，耐贮藏，没有化学负载，属于天然食品，食用方法多样，深远的国际影响等特点[5]。
优质香肠色泽红艳，间有白色夹花，滋味咸口带甜，细品时芳香浓郁，开胃助食，增进食欲。
1.3香肠的加工工艺研究现状
一般来说，香肠的加工工艺包括：
原料肉的选择→搅拌→绞碎→腌制→接种→灌肠→发酵→烟熏→蒸煮→干燥→理化检验→包装→成品[6-8]。
1.3.1川味香肠工艺流程
（1）原料及辅料选择：
原料肉以猪肉为主，最好选择新鲜的大腿肉及臀部肉，主要是因为这部分瘦肉多且结实，颜色好。
肠衣最好选择26-28毫米宽度的猪肠衣[9]。
（2）工艺流程：
由于地区和风俗的不同，各地传统的香肠加工流程存在差异。
其中流程之一：
选料→原料修整→切制→搅拌→腌制→灌肠→烘烤→晾挂→成品[10]。
1.3.2广味香肠工艺流程
广味香肠具有外形美观、色泽明亮、香味醇厚、鲜味可口、皮薄肉嫩的特色。
广味香肠的花色品种繁多，主要有生抽肠、老抽肠、鲜鸭干肠、腊金银肠、猪心肠、瘦猪肉肠、蚝豉肠、鲜虾肠、蛋黄肠、玫瑰猪肉肠、牛肉肠、鸡肉肠、鸭肉肠、冬菇肠、鱿鱼肠、尧柱冻以及具有地方特色的东莞腊肠等几十种。
加工工艺[11]：
选料→漂洗→绞肉→拌料→灌肠→扎孔→扎绳→干燥→包装
1.4我国传统香肠加工工艺中存在的问题
目前，我国传统香肠由于食用不方便，不能完全适应快节奏、方便化的消费需求[9]。
传统的香肠由于缺乏配套设备，生产大多停留在作坊式手工生产阶段，难以满足飞速发展的肉制品市场的需求。
香肠在贮藏过程中容易发生腐败变质，货架期也因而缩短，不仅造成了巨大的经济损失和严重的环境污染，更严重的是会危及消费者的健康甚至生命。
1.4.1我国传统香肠加工工艺问题
加工工艺落后，难以实现工业化生产[12]。
我国传统香肠肉制品加工、生产工艺流程繁杂，需要大量的体力劳动。
许多工艺没有标准化生产工艺，许多工艺参数需要凭经验进行工艺控制，也不利于工业化自动生产。
很多龙头企业采用或正在研究HACCP方法来控制产品的卫生质量或用ISO9000论证，产品基本符合质量标准，呈现出良好的发展势头。
但仍有相当多的中小企业存在卫生条件差，加工过程不规范，产品质量难以得到保证甚至以次充好、以假乱真等问题。
生存周期长，成本高，在市场竞争中处于不利的地位[12]。
这样的企业在市场竞争中是无优势可言的。
要改变这种不利的局面，就必须采用现代科学技术[13]，加快加工工艺的速度，以缩短生产周期。
1.4.2我国传统香肠加工设备问题
设备简陋，手工操作，卫生条件差产品质量不稳定。
机械自动化操作设备少，各个工序均有工人手工操作，消毒困难，卫生质量和产品质量都难以得到保证。
这种生产方式生产效率低、成本高。
由于我国包装机械、包装材料和人们观念的落后。
传统风味肉制品几乎没有包装，导致产品货架期短[14]。
现在相当一部分虽然有包装，但是由于包装方法不当，破坏了原有产品的风味，有的在经过高温高压后已经失去了产品原有的风味。
易受气候和地区特殊条件制约。
地理环境特点决定了产品的特定原料来源和加工形成的温、湿度条件。
在传统的手工操作下，改变温、湿度环境条件或在异地进行加工，都很难加工出优质的产品。
这种对加工区域和加工季节的依赖性，严重限制了我国传统风味肉制品的产量和市场影响力。
1.4.3我国传统香肠加工理论及技术问题
缺乏理论指导，工业化程度低。
我国香肠加工缺乏科学理论研究，长期以来，一直都是靠经验进行生产，没有科学的加工理论指导。
靠经验指导生产，缺乏明确的技术指标、标准和可靠的质量检测手段[12]。
我国香肠加工技术大部分都是靠师徒间言传口授的方式传播下来的，但一些经验一般难以被公开或被记录下来的。
这种凭经验和感觉控制产品质量的生产方式，难以确保产品质量的稳定性。
出品率低，成本高。
我国传统香肠肉制品的出品率在70%左右，这在过去没有冷藏条件是对肉的贮藏是极为有利的，但过低含水量势必造成对口感的不良影响，而且成本提高，不利于商业目的。
如今冷链系统的形成、栅栏技术的发展和HACCP等产品质量保障体系的应用，使通过低含水量控制微生物生长繁殖的措施变得没有必要，完全可以充分利用现代科学技术最大限度的提高产品的品质[12]。
添加剂技术不完善。
西方肉制品添加剂技术研究较早，对肉制品加工业的快速发展和保证肉制品品质起着重要作用。
而我国香肠使用添加剂没有一个比较完善的标准，有些标准也是近几年刚刚出现，还没有达到完美的地步。
加入香肠中的添加剂也是种类繁多，数不胜数，无法准确的保证消费的健康。
大部分添加剂是人们看不懂的专用化学名词，很难判断它们是是否有害。
有的食品干脆没有添加剂的标示，有无或剂量多少，让人们无法知晓[15]。
1.4.4我国传统香肠产品质量和产品形式问题
水分含量不符合标准要求[16]。
其主要原因是生产企业在晾晒或烘制香肠过程的时间过短或过长。
水分过高容易使产品产生霉变，保存时间过短。
水分过低影响香肠感官及香肠特有的风味。
食盐含量不符合标准要求。
食盐在我国传统香肠制品中主要起抑制微生物生长，延长产品保存时间，增加产品风味的作用。
为了使这种作用达到更好的效果，添加到我国传统肉制品香肠中含盐量普遍很高，一般数倍于其它食品的正常含盐量。
香肠中的食盐含量过高不仅不利于消费者的健康，长期过多食用食盐可导致高血压等心血管疾病，并加重肾脏的负担。
这会影响消费者对我国传统香肠制品的购买欲和消费欲，降低其市场竞争力，限制产品的消费量。
造成食盐含量不符合便准的主要原因是产品在加工过程中食盐添加量把关不严，随意添加。
此外，香肠制品过高的食盐含量决定了其只能作为调料或其它食品加工的辅料使用，从另一方面限制了其消费方式和消费量，也同样影响其生产数量和市场竞争力。
酸价不合格，脂肪氧化严重。
酸价是衡量含油脂食品氧化酸败程度的重要卫生指标，通过酸价可以反映出脂肪氧化酸败的程度。
我国传统香肠风味肉制品生产周期都很长，并且在生产过程中与空气直接接触，发酵成熟自然进行，因此其脂肪氧化十分严重。
过高的脂肪氧化产物势必影响产品的购买力和市场前景，也是影响我国传统风味肉制品出口的重要因素之一。
微生物与毒素残留标准问题[17]。
食品安全问题越来越受到关注,由微生物及其产生的各类毒素引发的污染备受重视,微生物污染造成的食源性疾病仍是世界食品安全中最突出的问题。
我国传统香肠制品大都是在作坊式的生产车间里靠手工作业和天然发酵成熟生产出来的，微生物污染的机会很多。
尽管研究表明其卫生质量是安全的，但粗放的操作方式仍存在着许多隐患。
如果在发酵成熟过程中有能产生毒素的微生物生长，则很可能会在产品中残留其毒素，从而对消费者构成威胁。
因此，研究和开发肉品发酵剂，在严格卫生生产条件下进行人工发酵成熟，是发酵工艺香肠制品的发展趋势[18]。
亚硝酸盐残留问题[19]。
在肉制品的加工过程中，适当地加入亚硝酸盐，不仅可使熟肉制品保持鲜艳的红色，而且还有抑制厌氧菌、特别是肉毒梭菌等的生长繁殖和毒素产生，防腐、改善风味、提高肉品质量等作用。
但是，在肉制品中加入亚硝酸盐，如果加入量过多或搅拌不均匀及加工工艺不合理，可导致残留量过高。
尽管我国对硝酸盐的使用量和残留量有明确规定，硝酸盐在肉制品中可能会形成亚硝基酞胺和亚硝胺等致癌物质，肉制品的硝酸盐含量超标仍是一个应当引起重视的问题。
因此，如何控制企业和个体生产者正确使用硝酸盐的数量及如何降低硝酸盐的危害性，是我们必须解决的问题。
标签不规范[20-21]。
在抽查中有很大比例的产品标签不符合标准要求。
主要原因:
一是未标注配料表、净含量；二是未标注产品中含有的亚硝酸盐。
造成产品不合格的主要原因是企业不重视、不了解产品标签的相关标准。
商品形式少，存在消费技术问题。
产品货架期很短，包装粗糙简陋、低档，有的产品几乎就没有包装，有些产品的包装方法不当，破坏了产品的原有风味，有些产品的形状基本上就是原料原有的形状，很不适应家庭消费[22]。
1.5香肠贮藏过程中的品质变化及影响因素
1.5.1香肠贮藏过程中的品质变化
白福玉等[23]研究了广式腊肠干燥及贮藏过程中主要理化特性的变化，研究表明广式腊肠常温保存1-2个月后，酸价及过氧化值就有可能超过标准。
真空包装对酸价无明显抑制，但对过氧化值有明显的抑制作用。
贮藏温度与酸价和过氧化值呈正相关。
1.5.2香肠贮藏过程中品质变化的影响因素
肉和肉制品由于其高蛋白及较高水分特性而易于腐败，尤其是在其贮存过程中易腐败变质而失去食用价值。
在贮藏过程中，微生物引起的食品腐败变质和食源性疾病是影响食品安全的最主要因素[17]，可导致肉蛋白质和脂肪分解而腐烂和酸败。
肉制品在加工、储运和销售等各个环节都可能受到微生物的污染，使肉制品食用价值和商品价值受影响，甚至引发食物中毒，严重威胁人类的生命和安全。
当香肠的保管措施不当，如仓库潮湿、不通风或者堆积，常会引起霉变。
如果霉变在表层，则可以将霉层刮除，对剩余部分进行重新利用。
如果霉变已经到达深层，或者霉变表层不能够刮除，则应废弃。
香肠制品的霉变多发生于散装产品之中。
采用真空包装的产品，如果封口不严或者包装袋破裂，也会发生霉变。
除此之外，香肠含有脂肪的食品在长期存放之后，其中的脂肪会由于光、热、水、空气和微生物等物质的作用而发生水解、氧化和酸败反应，使含脂食品的品质劣变，甚至产生有毒有害的物质，使这类产品失去原有的食用价值[24]。
酸价指标用来衡量肉制品的酸败程度，而过氧化值反映肉制品的氧化程度；氧化程度过高则肉制品会出现色泽变坏，品质降低，货架期缩短[25]。
1.6小结
由于传统肉制品独特的风味和我国人民的消费习惯，传统肉制品受到了国内外广大消费者的青睐；由于工艺和包装的改进及市场冷销链的建成，使传统肉制品的保质期大大延长；质地、口感、卫生条件的改善和合理的营养搭配又极大地刺激了传统肉制品市场的发展，使传统肉制品加工业进入了一个新的发展阶段，这标志着我国传统肉制品市场乃至世界肉制品市场的一种新的发展趋势和消费心态。
当前和今后一段时期内我国肉类加工业的研究主要集中在以下几个方面：
①改进屠宰设备和工艺，提高原料肉的质量；②加快发展小包装；③改进工艺，引进设备，加快传统肉制品香肠的工业化、自动化生产水平；④改进包装材料和包装手段，延长保质期；⑤改进工艺和配方，生产出既有传统肉制品香肠的特色，又具有出品率高，质地、口感好的新型香肠；⑨副产品的综合利用。
2工艺设计
目前，香肠非常受消费者的青睐，人们对于香肠的需求也日益上升。
为了迎合消费者，大力发展香肠行业也成为一种必然。
本设计是建立5000吨/年的香肠加工厂，工艺设计以先进的香肠生产技术为基础，结合国内外先进生产工艺设备，参考相关文献资料，完成工艺的初步设计。
原则上，我们以社会主义经济规律的特点为指导思想，将最新的科技成就，先进的工艺流程和最佳的机械设备应用到设计中去。
结合技术上的可靠性、生产上的可行性和经济上的合理性以及当地具体情况，尽最大努力达到优质、高产、高效、节能、精巧、耐用、安全的目的。
2.1工艺原则
（1）保证产品质量符合国家标准，国家规定香肠必须达到的香肠质量标准如表2-1所示。
（2）尽量采用成熟的、先进的技术和设备。
努力提高原料利用率，提高劳动生产率，降低水、电、汽及其他能量消耗，降低生产成本，使工厂建成后能迅速投产，在短期内到达设计生产能力和产品质量要求。
（3）减少三废排放量，有合理的三废处理措施。
（4）安全生产，以保证人身和设备的安全。
（5）生产过程力求全部采用的机械化，部分系统自动化。
以期达到稳产和高产。
表2-1香肠质量标准
Table2-1SausageQualityStandards
项目
指标
一级
二级
三级
脂肪，%≤
35
40
45
蛋白质，%≥
22
18
16
水分，%≤
25
总糖，%≤
20
过氧化值，g/100g≤
0.4
铅（以Pb计），mg/kg≤
0.2
无机砷（As），mg/kg≤
0.05
镉（以Cd计），mg/kg≤
0.1
总汞（以Hg计），mg/kg≤
0.05
酸价，mg/kg≤
4
亚硝酸盐以（NaNO2计），mg/kg≤
30
2.2工艺流程设计的确定
2.2.1设计依据
为保证食品安全，防止食品污染和有害因素对人体的危害，保障人民身体健康和生命安全，增强人民体质，设计依据《中华人民共和国食品安全法》和肉类加工厂卫生规范GB12694-90。
2.2.2产品方案及班产量的确定
一、产品方案
（1）设计要求：
一条5000吨/年香肠加工生产线
（2）原辅料清单
1）香肠配方：
瘦猪肉、五花肉、脱脂干乳、冷水、精盐、腌制剂、白胡椒粉、芥末、芥菜籽、鲜蒜、葡萄糖。
2）发酵剂：
清酒乳杆菌和肉糖葡萄球菌混合5:
1。
3）肠衣：
使用直径5cm，长70cm的胶原肠衣。
4）添加剂：
Vc、NaNO2等。
5）原辅料各配比如下表2-2（按成品1000kg计）所示：
表2-2原辅料配比表
Table2-2Tablerawmaterialsratio
成分
质量/kg
占成品（%）
成分
质量/kg
占成品（%）
瘦猪肉
500.00
50.00
腌制剂
0.78
0.78
五花肉
333.33
33.33
白胡椒粉
2.83
0.28
脱脂干乳
33.33
3.33
芥末
1.42
0.14
冷水
50.00
5.00
芥菜籽
0.95
0.10
精盐
25.00
2.50
鲜蒜
0.47
0.05
葡萄糖
20.00
2.00
添加剂
31.89
3.19
添加剂Vc
0.60
0.06
添加剂NaNO2
0.05
0.01
二、班产量的确定
生产规模：
5000t/a
生产工作日：
335d/a
生产班次的确定：
3班/d
生产班次时间：
8h/班
班产量计算：
5t=5000/（335×3）t=4.98t≈5t/班
2.2.3产品生产工艺流程的确定
（1）香肠加工工艺
原料→切肉→腌制→绞肉、斩拌、搅拌→灌肠→结扎→发酵→烟熏→烘烤→蒸煮→干燥→冷却→杀菌→理化检验→包装→成品
（2）工艺流程说明
1）原料肉的选择
原料肉一般以猪肉、牛肉、犊牛肉为主。
选择经兽医卫生检验合格的肉为原料。
选择腿肉和臀肉为最好，因为这些部位的肌肉组织多、结缔组织少，肥肉一般选用背部的皮下脂肪。
将肉分成前腿、中腿、后腿三部分。
分段前的肉段，要求严格认真将毛择除干净，脏肉要用刀子片掉。
剔除全部骨骼，下刀子要贴近骨边，使骨上不带肉，肉上不留骨。
去前后骨皮时，应先将瘦肉整片片下，要求不带肥膘，中端肉留肥膘1厘米左右，同时瘦肉一起片下，其余的肥膘带在皮下，而后紧贴皮片下肥膘。
修去碎骨、软骨、淋巴、血管、筋、粗组织膜、淤血肉等并且去掉多余肥膘，中端肉去除无瘦肉汁奶泡肉，如有黑色素，应割除干净勃头肉也要去除干净。
处理后的肉片应逐片检查，直至无骨、无色、无杂质。
经检验合格的肉分批挂架解冻，每片保持相当的距离（约5cm）。
解冻时间根据室温具体掌握，解冻后肉温以肋条肉不超过10℃、腿肉不超过6℃为宜。
解冻时使用自来水喷射1-2次，剔骨前两小时停止喷水，肉质变软前由专人用洁布洁净附毛、煤渣等杂物。
解冻后的肉，肉色鲜艳，富有弹性，不得流汁。
2）切块
剔骨后的原料肉，首先将瘦肉和肥膘分开，剔除瘦肉中的筋腱、血管、淋巴。
瘦肉与肥肉分开，并将其按照加工要求切成3-5cm见方的小块，切块后的温度不超过13℃，及时腌制。
3）腌制
腌制就是用食盐和硝酸盐等混合对肉进行加工处
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