年产1万吨苏打饼干工厂设计.docx
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年产1万吨苏打饼干工厂设计
年产量1万吨苏打饼干工艺论证
小组成员：
曾文婷，曾晓漫，张园，张婷，张璐
1产品方案
参考国家标准《饼干》（GB/T20980-2007）制定苏打饼干的产品方案。
1.1原料要求
所使用的原料及辅料应符合相应的产品标准要求。
1.2感官要求
（1）形态
外形完整，厚薄大致均匀，表面有较均匀的泡点，无裂缝，不收缩，不变形，不应有凹底。
特殊加工品种表面允许有工艺要求添加的原料颗粒（如果仁、芝麻、砂糖、食盐、巧克力、椰丝、蔬菜等颗粒存在）。
（2）色泽
呈浅黄色、谷黄色或品种应有的色泽，饼边及泡点允许褐黄色，色泽基本均匀，表面略有光泽，无白粉，不应有过焦的现象。
（3）滋味与口感
咸味或甜味适中，具有发酵制品应有的香味及品种特有的香味，无异味，口感酥松或松脆，不粘牙。
（4）组织
断面结构层次分明或呈多孔状。
1.3理化要求
（1）水分、酸度
水分不大于5.0%，酸度（以乳酸计）不大于0.4%。
（2）酸价、过氧化值
酸价（以脂肪计）（KOH）≤5mg/g；
过氧化值（以脂肪计）≤0.25g/100g。
（3）总砷和铅
总砷（以As计）≤0.5mg/kg；
铅（Pb）≤0.5mg/kg。
（4）微生物
总菌数≤750cfu/g
大肠杆菌数≤30MPN/100g；
霉菌数≤50cfu/g；
致病菌不得检出。
（5）食品添加剂
碳酸氢钠可按生产需要适量使用。
BHT≤0.2g/kg。
2.工艺流程
2.1配料
饼干专用面粉、白砂糖、鲜酵母、食盐、饴糖、精炼油、板猪油、人
造奶油、奶粉、鸡蛋、碳酸氢钠、面团改良剂、BHT、水适量等。
2.2工艺流程初框
鲜酵母
水
驯化
白砂糖
面团调制与发酵
成品
包装
整理
冷却
烘烤
成型
辊轧、包油酥
检验
2.3面团调制与发酵
（1）、发酵方法：
传统的苏打饼干都是经过酵母发酵来制作的,面团发酵的方法分为三次发酵法,二次发酵法和一次发酵法。
三次发酵法制得的苏打饼干品质酥松，发酵制品的香味良好，但是制作过程费工费时。
一次发酵法生产苏打饼干由于发酵时间较短,面团中微生物所产生和积累起来的醇、酸、醛、酮、醋等有机物质的量较少。
因此，制品香味贫乏。
二次发酵法制作苏打饼干，该法比三次发酵法操作手续略有简化，比一次发酵法和半发酵法制取的产品香味要好。
所以选用二次发酵法制作苏打饼干。
（2）、发酵剂选择
发面用的发酵剂有三种：
小苏打、面肥（老面）和酵母。
它们的工作原理都差不多：
在合适的条件下，发酵剂在面团中产生二氧化碳气体，再通过受热膨胀使得面团变得松软可口。
小苏打
面肥
干酵母粉
鲜酵母
释放的气体不丰富、破坏面粉中的维生素
必须要搭配碱来使用、用量不好控制
天然的酵母菌提取物、营养高、用量可控
活细胞多、发酵速度快、发酵风味足、使用成本低
鲜酵母分为高糖型和低糖型两种，低糖型鲜酵母适用于每百斤面粉中加糖量5斤以下或不加糖的面制品，如：
馒头、包子、花卷、含糖量较少的饼干。
高糖型鲜酵母适用于每百斤面粉中加糖量5斤以上的面制品，如：
各种面包、甜馒头、高档发酵型点心、饼等。
由于鲜酵母突出的优势，且苏打饼干属于含糖量较少的饼干，所以选用低糖型鲜酵母作为发酵剂。
第一次调粉配方：
饼干专用面粉1000g、鲜酵母26g、水400g（22℃）。
第二次调粉配方：
饼干专用面粉1000g、糖浆300g、奶粉40g、鸡蛋80g、精炼油和板猪油50g、食盐20g、碳酸氢钠10g、面团改良剂20g水适量。
（3）、调粉与发酵：
把饼干专用面粉混合均匀，过筛备用。
取总发酵量50%的混合粉放入混合机中，加入酵母和水，搅拌4分钟，放置在温度为28℃、空气相对湿度为75%～80%的发酵箱中发酵6小时。
苏打饼干第一次发酵的目的是通过较长时间的静置，使酵母在面团内得到充分的繁殖，以增加面团的发酵潜力。
在第一次发酵好的面团中加入剩余的混合粉，加入油脂、精盐和水等辅料，最后加入碳酸氢钠，在混合机中搅拌4分钟，置于温度为28℃、空气相对湿度为75%～80%的发酵箱中发酵3小时。
第二次发酵的面粉尽量选择弱质粉，可使饼干口感酥松，形态完美。
A、过筛：
面粉不易存放，易结小颗粒，（即干面成小颗粒）。
这样的面直接和的话，这些小颗粒会变成小硬疙瘩，面和的效果不好面粉筛过后，和面的效果就会好，做出的食物才好吃啊。
面粉筛分方式可以有振动筛、旋振筛和气流筛。
振动筛使筛面上的物料以一定的速度向排料端移动，物料同时得到筛分。
筛面作高频、小振幅振动，使筛面上的物料发生离析。
筛孔不易堵塞，筛分效率高，构造简单，重量较轻，耗电少。
旋振筛是一种高精度细粉筛分机械，适用于粒、粉、粘液等物料的筛分过滤，噪音低、效率高。
气流筛利用粉料微粒质量小而轻、易漂浮、流动性好的特点，将其充分扩散到气流中，粉料不再团聚，而是以单个微粒依次随气流透过筛网,因此气流筛的产量大、效率高、不粘网、不堵网孔、细度精确。
但是面粉过筛不需要十分精确，所以选择效率高、结构简单且价格低廉的振动筛。
B、混合
混合分为搅拌和捏合，搅拌机适用于中低粘度的物质混合，而捏合机适用于高黏度。
面粉团属于高粘度物质，所以选用捏合机（和面机）。
C、苏打加入量：
苏打加入量过多，会使饼干的碱性增强，影响口味；碱会与面粉中的色素反应，使饼干内部色泽变黄。
2.4辊轧、包油酥
将油脂、面粉和精盐混合均匀，制成油酥备用。
把发酵好的面团放到压面机中先压7次，折叠4次，压6次，折叠4次。
面团压至纯滑，并使面团形成数层均匀的油酥层便可。
如果在工艺过程中不经辊轧（压面）直接进入成型机，这样极易造成饼干韧缩变形,内部结构不均,表面粗糙等质量问题。
应当说,经合理辊轧后的面团,在工艺操作及产品质量等方面均有所改善。
滚轧时多次折叠并旋转90°角，通过滚轧工序以后，面团被压制成一定厚薄的面片。
在滚轧过程中假定不进行折叠与90°角的旋转，则面片的纵向张力超过横向张力，成型后的饼干坯会发生纵向收缩变形。
因此，当面片经数次滚轧，可将面片转90°角，进行横向滚轧，使纵横两向的张力尽可能的趋于一致，以便使成型后的饼干坯能维持不收缩、不变形的状态。
压面时面带必须压到光滑,才能加油酥。
压延比（压延比是指面片进入和面机前的厚度与面团出压面机的面片厚度差值的比值）亦须注意,在夹油酥前不超过3:
1,夹油酥后不超过2.5:
1,以免因油酥外露产生僵片。
油酥比例:
面粉（以总的发酵面粉为基数）12.5%，固体油脂（以油酥中面粉量作基数）36%，食盐（以油酥中面粉量作基数）0.65~0.8%。
2.5成形
把面团压成2毫米厚的面块，然后切成大小均匀的长条状，放进烤盘中。
在面片上打上分布均匀的针孔，放到烘炉中烘烤。
苏打饼干的成型分为冲印成型和辊切成型两种。
冲印成型:
将面团辊轧成连续面带后，用印模将面带冲切成饼干坯的成型方法。
其优点是有广泛的适应性，能用于生产韧性饼干、酥性饼干、苏打饼干等。
特点是技术要求高，首先皮子不沾轮筒，不沾帆布，冲印清晰，头子分离顺利，落饼时无卷曲现象。
印模：
苏打饼干不使用有花纹的针孔印模。
因为苏打饼干弹性较大，冲印后花纹保持能力很差，所以一般只使用带针孔的印模就可以了。
辊切成型：
适用于韧性、苏打、酥性、甜酥性饼干。
辊切成型兼有冲印和辊印成型的优点。
特点是占地少、效率高。
综合各方面条件，选择辊切成型。
2.6烘烤
烘烤初期把底火调为250℃，面火为220℃；中期把面火升高至250℃，底火逐渐降低至220℃；最后阶段把底火和面火都降至200℃。
烘烤大约10分钟；至饼干呈金黄色。
初始阶段：
下或高，面火低。
采用这种工艺可使开始阶段的饼坯表面尽可能保持柔软，防止其迅速形成硬壳，有利于饼坯体积的胀发和二氧化碳气体的逸散。
加强底火，使热量迅速传导到中心层，促使饼坯内因发酵产生的二氧化碳急剧膨胀，在短时间内将饼坯胀发起来。
中间阶段：
面火增，下火减。
在烘烤过程的中间阶段，虽然水分仍然在继续蒸发，但重要的是将胀发到最大限度的体积固定下来，获得优良的烘烤弹性。
因此，此时要求表面火势渐增而底火渐弱。
此段温度如不够高，会使表面不能凝固定型，形成胀发起来的面坯重新塌陷而使饼干密度增大，制品最终将不够酥松。
上色阶段：
均降低，以防止饼干色泽过深。
2.7冷却与整理
刚出炉的饼干非常柔软，特别是油、糖用量高的甜酥性饼干，略受外力的影响就容易变形。
因此，在冷却的过程中，要求饼干铺在平整的冷却运输带上，不要互相重叠，避免剧烈的反动或者碰撞，以免饼干弯曲变形。
刚出炉的饼坯若立即置于低温低湿的环境中，或用鼓风机吹，对饼干品质是有害的。
因为温度骤降，强烈的热量交换和水分急剧蒸发，会使饼干内部出现内应力，当应力超过一定限度，饼干就会出现裂缝。
冷却时间既要足够长，使得饼干内部温度也能完全降低，也不能暴露在空气中时间过长，否则会吸附空气中的水分，导致饼干变软，所以选择冷却30分钟。
整理为饼干的包装提供便利，同时也能够剔除不合格产品。
整理后的饼干更有利于饼干包装的机械化操作。
2.8包装
烘烤好的饼干完全冷却后，进行包装，制成成品。
2.9总工艺流程图
经上述工艺论证确定各操作方法后绘制了总工艺流程图。
撒盐
检验
成品
包装
整理
冷却
烘烤
成型
小麦粉
油脂
食盐
擦油酥
辊轧、包油酥
食盐+水
化学疏松剂
小配料
抗氧化剂+油脂
水
小麦粉
第二次面团调制
第二次面团发酵
第一次面团发酵
小麦粉
鲜酵母
水
第一次面团调制
驯化
白砂糖
蛋奶制品
3总物料衡算
3.1基础数据
生产基础数据表
名称
数据
名称
数据
成品
23.03t
成品率
99.7%
白砂糖比例
2.5%
面粉用量
990kg/t
饴糖比例
3%
鲜酵母比例
1.5%
食盐比例
1.1%
精炼油比例
8%
板猪油比例
5%
人造奶油比例
10%
奶粉比例
3%
鸡蛋比例
2%
面团改良剂比例
0.002%
抗氧化剂比例
0.003%
碳酸氢钠比例
0.4%
年生产天数
288天
年产量
1万吨
烘干设备蒸汽耗量
2500～3000kg/h
其他蒸汽耗量
50～100kg/h
每班时间
8h
第一次调粉面粉
1000g
第一次调粉酵母
26g
第一次调粉水
400g
第二次调粉面粉
1000g
第二次调粉糖浆
300g
第二次调粉奶粉
40g
第二次调粉鸡蛋
80
二次精炼油和猪板油
50g
第二次调粉食盐
20g
第二次调粉碳酸氢钠
10g
第二次调粉改良剂
20g
油酥面粉
12.5%（总发酵面粉）
固体油脂（油酥）
36%（油酥面粉）
食盐（油酥）
0.65-0.8%（油酥面粉）
3.2物料衡算
由基础数据知：
年产量为1万吨，成品率为99.7%
3.2.1班产量与日产量计算
根据，生产旺季在6月7月8月，旺季工作日为78天，2月3月4月为生产淡季，工作日为75天，中季生产为135天，余下77天为节假日各设备检修日。
所以：
全年饼干生产天数为78+135+75=288（天）
由于受到各种因素影响，每个工作日实际生产量不完全相同，平均日产量等于班产量与生产班次以及设备平均系数的积。
所以班产量计算如下：
Q班=10000／0.75（3×78+2×135+75）=23.03t
旺季日产量=3×23.03=69.09t
中季日产量=2×23.03=46.06t
淡季日产量=23.03t
3.2.2各种配料班产所需量的计算
每班耗用面粉量=23.03×990kg=22799.7kg
其中：
第一次发酵耗用面粉量=0.45×22799.7kg=10259.87kg
第二次发酵耗用面粉量=0.45×22799.7kg=10259.87kg
油酥耗用面粉量=0.1×22799.7kg=2279.97kg
每班耗用水量=22799.7kg×0.4=9119.88kg
其中：
第一次调粉耗用水量=9119.88kg×（34/40）=7751.90kg
第二次调粉耗用水量=9119.88kg×（6/40）=1367.98kg
由工艺配方可知，各辅料用量如下：
白砂糖2.5%，饴糖3%，鲜酵母1.5%，食盐1.1%，精炼油8%，板猪油5%，人造奶油10%，奶粉3%，鸡蛋2%，碳酸氢钠0.4%，面团改良剂0.002%，抗氧化剂0.003%。
计算其所需班产量：
白砂糖23.03/0.997×0.025×1000=577.48kg
饴糖23.03/0.997×0.03×1000=692.98kg
鲜酵母23.03/0.997×0.015×1000=346.49kg
食盐23.03/0.997×0.011×1000=254.09kg
其中：
第二次发酵耗用食盐量=254.09kg×（0.65/1.9）=86.93kg
油酥耗用食盐量=254.09kg×（1.25/1.9）=167.16kg
精炼油23.03/0.997×0.08×1000=1847.94kg
其中：
第二次发酵耗用精炼油量=1847.94kg×（14.25/18）=1462.95kg
油酥耗用精炼油量=1847.94kg×（3.75/18）=384.99kg
板猪油23.03/0.997×0.05×1000=1154.96kg
其中：
第二次发酵耗用板猪油量=1154.96kg×（14.25/18）=914.34kg
油酥耗用板猪油量=1154.96kg×（3.75/18）=240.62kg
人造奶油23.03/0.997×0.1×1000=2309.93kg
奶粉23.03/0.997×0.03×1000=692.98kg
鸡蛋23.03/0.997×0.02×1000=461.99kg
碳酸氢钠23.03/0.997×0.004×1000=92.40kg
面团改良剂23.03/0.997×0.00002×1000=0.46kg
抗氧化剂23.03/0.997×0.00003×1000=0.69kg
4.设备选型
本设计分为两条生产线，以下选型除发酵室外均为一条生产线所需。
4.1筛粉机
在面粉制作之前要进行筛粉，采用筛粉机进行处理。
每班面粉总用量为22799.7kg，则每小时面粉处理量为M=22799.7/8=2849.9625kg因此，选用生产能力为0.8-5t/h的高效筛粉机1台。
详细信息：
型号：
ZS-1200外型尺寸（L×W×H,mm）：
1380×1300×1280mm
电机：
1.5kw厂家：
江阴市普友粉体设备有限公司
4.2和面机
在面团的两次调制中，均采用和面机进行面团制作。
（计算结果为一条生产线）
（一）第一次面团调制
由物料衡算可知，每小时的处理量：
M总1=（10259.87kg+7751.90kg+346.49kg）/8/2=1147.39125kg
因此，选用生产能力为1500kg/h的和面机1台
详细信息：
型号：
大光/2000-7外型尺寸（L×W×H,mm）：
130×70×130
电机：
1kw厂家：
青岛一休林餐饮管理有限公司
（二）第二次面团调制
由物料衡算可知，每小时的处理量：
M总2’=（10259.87kg+1367.98kg+577.48kg+692.98kg+86.93kg+1462.95kg+914.34kg+2309.93kg+692.98kg+461.99kg+92.40kg+0.46kg+0.69kg）/8/2=1182.563125kg
M总2=M总2’+M总1=2329.954375kg
因此，选用生产能力为1500kg/h的和面机2台
详细信息：
型号：
大光/2000-7外型尺寸（L×W×H,mm）：
130×70×130
电机：
1kw厂家：
青岛一休林餐饮管理有限公司
4.3发酵室
发酵室设计为弧形的拱顶，利用良好的保温材料铺展开来，墙壁贴有瓷砖，地面铺有一层水泥。
在室内建有铺有水泥的发酵槽，并在开进地面处装有调节湿度的蒸气排放管，室内装有温度计、甘时机等随时控制室内温度，另外装有空调等设备。
苏打饼干的班处理量为23030kg
每班的工作时间为8h
每次处理面粉37279.27kg
除去中间要有空隙时间，每次发酵时间为3.5h
共需发酵槽37279.27/300=125个
每个发酵槽规格是2500mm*1000mm*1100mm
发酵室的宽度为2500mm*5+250mm*6=14m
发酵室的长度为1000mm*25+200mm*26=30.2m
发酵室高度2.5m
发酵室的占地面积S=14*30.2=422.8m2
4.4压面机
因为每班面团中需用面粉为22799.7kg,需用水9119.88kg，白砂糖577.48kg,饴糖692.98kg,鲜酵母346.49kg,食盐254.09kg,奶粉692.98kg,鸡蛋461.99kg,碳酸氢钠92.40kg，面团改良剂0.46kg,抗氧化剂0.69kg,总量为35039.14kg。
（计算结果为一条生产线）
35039.14kg/8/2=2189.95kg/h，所以每小时压面机的生产能力要满足2189.95kg/h。
故选择生产能力为1000kg/h的压面机3台。
详细信息：
型号：
YMZD500外型尺寸（L×W×H,mm）：
1300×755×1240
功率：
3kw生产厂家：
沃成食品机械
4.5喷油机
因为每班需用油量为：
1847.94kg+1154.96kg+2309.93kg=5312.83kg（计算结果为一条生产线）
5312.83kg/8/2=332.05kg/h，所以每小时喷油机的生产能力要满足332,05kg/h。
所以选用生产能力为800kg/h的喷油机1台。
详细信息：
型号：
DL外型尺寸（L×W×H,mm）：
2340×1060×1680
功率：
3.5kw生产厂家：
山东泗水得力食品机械有限公司
4.6辊切机
由物料衡算可知，每小时的处理量为（22799.7kg+9119.88kg+577.48kg+692.98kg+346.49kg+254.09kg+692.98kg+461.99kg+92.40kg+0.46kg+0.69kg+1847.94kg+1154.96kg+2309.93kg）/8/2=2521.998kg/h（计算结果为一条生产线）,因此选用生产能力为1000kg/h的辊切饼干机3台。
详细信息：
型号：
BC-Q600外型尺寸（L×W×H,mm）：
7900×1010×1650
功率：
4.0kw生产厂家：
新乡食品机械有限公司
4.7烤炉
选择型号为YWM1000的导热油烤炉。
烤炉尺寸确定：
一共两条生产线，每条生产线一个烤炉。
1.炉体长度的确定
设烤炉的总体长度为L总，入炉端长度为L1，加热区域长L，出炉端长L2，共三个部分组成。
其中L1=L2=1m。
苏打饼干设为正方形的，边长为5.0cm，每块饼干重10g，排列的间距为1.0cm。
网带宽为2m，生产时间为8h，烘烤时间10min。
G=40351.97/2/8=2521.998kg/h带式烤炉每小时产量
T=10min烘烤时间
M=1kg胚饼的质量÷每块饼干的质量m=100块每千克胚饼的块数
R=1/（0.05+0.01）=16.67=17排网袋纵向每米长度制品的排数
N=2/（0.05+0.01）=33.33=33块网袋横向每排胚饼的块数
n=99.7%成品率
L=GTM/60RNn=2521.998×10×100/（60×17×33×99.7%）=75m
L总=75+1+1=77m
2.炉膛的断面形状和尺寸的确定
炉膛的顶部采用拱形炉。
（1）炉膛高度的确定
H=d+h1+h+h2
d:
拱顶高，一般取120~150mm
h1：
上热元件至拱底的距离，一般取30~50mm
h2：
下热元件至拱底的距离，一般取50~70mm
h：
上下元件之间的距离，一般取150~200mm
H=130+45+195+60=430mm
（2）炉膛宽度的确定
B=S+（100~150）（mm），这里取120mm
B：
炉膛宽度
S：
饼干排布宽度
S=（5+1）×33-1=197cm=1970mm
B=1970+120=2090mm
所以炉膛的宽度取2090mm
（3）保温层：
两侧保温层厚度在200~250mm间，取240mm
底部保温层厚度在120~300mm间，取120mm
顶部保温层厚度在250~300mm间，取300mm
炉体宽=炉膛宽+2×两侧的保温层厚度=2090+2×240mm=2.57m
炉体高=炉膛高+底部保温层厚度+顶部保温层厚度=430+120+300mm=0.85m
详细信息：
型号：
YWM1000外型尺寸（L×W×H,mm）：
94000×2570×850
功率450kw生产厂家：
新乡食品机械有限公司
4.8冷却设备
根据物料衡算，每小时的生产能力为23.03/8/2=1.44t/h（计算结果为一条生产线），因此选用生产能力为1.6t/h的冷却设备1套。
详细信息：
型号RD-JW外型尺寸（L×W×H,mm）：
24000×850×900
功率：
2.2kw生产厂家：
山东德州荣达
4.9饼干整理机
根据物料衡算，每小时的生产能力为23.03/8/2=1.44t/h（计算结果为一条生产线），因此选用生产能力为100-1500kg/h的饼干整理机1台。
详细信息：
型号：
250~1200外型尺寸（L×W×H,mm）：
3400×1450×1050
功率：
2.5kw生产厂家：
上海勤辉
4.10包装机
根据物料衡算，每小时的生产能力为23.03/8/2=1.44t/h（计算结果为一条生产线），因此选用生产能力为1.53t/h的包装机1台。
详细信息：
型号：
250D外型尺寸（L×W×H,mm）：
3770×670×1450
功率：
2.4kw制袋尺寸：
90-280×30-120mm
制成袋尺寸：
30-110mm包装材料：
薄膜
包装速度：
40-200（袋/分钟）生产厂家：
佛山市至恩机械设备制造有限公司
设备选择一览表
设备名称
数量
型号
生产能力
规格尺寸/mm
功率/kw
和面机
6
大光/2000-7
1500kg/h
130×70×130
1
筛粉机
1
ZS-1200
0.8-5t/h
1300×1300×1280
1.5
压面机
6
YMZD500
1000kg/h
1300×755×1240
3
喷油机
2
DL
800kg/h
2340×1060×1680
3.5
辊切机
6
BC-Q600
1000kg/h
7900×1010×1650
4.0
导热油烤炉
2
YWM1000
2521.998kg/h
94000×2570×850
450
冷却设备
2
RD-JW
1.6t/h
24000×850×900
2.2
饼干整理机
2
250~1200
100-1500kg/h
3400×1450×1050
2.5
包装机
2
250D
1.53t/h
3770×670×1450
2
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