糖果工厂设计

《食品工厂设计》课程论文

项目名称：糖果工厂设计

院 系 食品科学与工程 专 业 食品科学与工程 班 级 10级 食品2班

小 组 成 员 黄 芳（0707100202） 王庆粉（0707100203） 赵青青（0707100206） 指 导 教 师 李 凌 乐

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目 录

1 前言 .............................................................................................................................................. 3

1.1 公司发展现状 ................................................................................................................... 3 1.2 行业介绍 ........................................................................................................................... 3 1.3 市场分析 ........................................................................................................................... 3 1.4 前景展望 ........................................................................................................................... 3 2 食品工厂方案设计 ....................................................................................................................... 4

2.1 产品简介 ........................................................................................................................... 4 2.2 产品方案要求 ................................................................................................................... 4 2.3 产量、产期设计 ............................................................................................................... 4 2.4 生产班次安排 ................................................................................................................... 5 3 食品工厂产品工艺流程设计 ....................................................................................................... 5

3.1 工艺流程 ........................................................................................................................... 5 3.2 操作要点 ........................................................................................................................... 5 4 食品工厂物料衡算表的编写 ....................................................................................................... 6

4.1 原料消耗 ........................................................................................................................... 6 4.2 辅料消耗 ........................................................................................................................... 6 5 食品工厂设备选型和计算 ........................................................................................................... 6

5.1 设备选型原则 ................................................................................................................... 6 5.2 设备简介 ........................................................................................................................... 7 5.3 设备清单 ....................................................................................................................... 11 6 食品工厂主要生产车间设计 ..................................................................................................... 11

6.1 车间设计原则 ................................................................................................................. 11 6.2 厂房设计及设备布置 ................................................................................................... 12 7 食品工厂概算及设计方案的技术经济效果评价 ..................................................................... 12

7.1 资金来源 ....................................................................................................................... 12 7.2 财务分析 ......................................................................................................................... 13

7．2．1 经营活动产生的现金流量 ............................................................................. 13 7．2．2 筹资活动产生的现金流量 ............................................................................. 13 7．2．3 营业现金流量 ................................................................................................. 13 7．2．4 投资净现值 ..................................................................................................... 14

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1 前言

1.1 公司发展现状

上海梨膏糖食品厂始终保持行业的领先地位，主要靠“推陈出新”四个字。自九十年代以来，在原副夏征农“推陈出新”题词的鼓舞下，用了近四到五年时间将一个从原始生产作坊式的企业改变成具有全国超一流水准的自动化生产企业。产品在原有止咳梨膏糖的基础上，有发展了胖大海梨膏糖、罗汉果梨膏糖；在高档产品方面开发了人身梨膏糖和灵芝梨膏糖。尤其是被豫园商城并购以后，企业的经营发展发生了翻天覆地的变化。企业的产值从1999年的184万元到2004年的670万元，利润从1999年的18万元发展到2004年的165万元。厂里还成立了推陈出新科研小组，形成了各类专业人才，每年至少有4个新产品推向市场，6-8个新包装上市。企业还通过了HACCP认证。梨膏糖厂从新产品开发、销售渠道的拓展和包装设计三方面着手扩大经营。

1.2 行业介绍

随着节假日时间的增多，消费者拥有大量的闲暇时间，人们对休闲生活的要求逐步增强；社会竞争的激烈，给消费者带来了巨大的生存压力，在压力之下寻求减压之道已成为自然需求。在这样的背景下，我国休闲食品行业得到了飞跃式的发展，市场容量达到了几千亿的规模，然而比照国外发达国家的人均消费量，却仅是人家的零头。由此可见，我国的休闲食品市场还有着巨大的发展空间，这也吸引着行业内外的投资者不断涌入。

我公司预计起步资金300万，按照正常生产管理程序经营，预计4年内收回成本，并占有一定的市场份额。通过对本行业及本公司的财务分析，得出这是一个极具发展潜力的可行方案。

详细和完善的战略实施计划是保证战略有效实施的关键。有了计划，就有了秩序和层次，就有了定性和定量的依据，才不会盲目。

1.3 市场分析

食品行业永远是朝阳行业，食品工业作为农副产品的加工行业，既是农业生产的继续、发展和深化，又是消费品工业的主要行业之一。随着生活水平的不断提高，消费休闲化已成为市场的主导方向。

就乐天品牌的成功经验来看，产品功能与品牌功能的双线发挥是赢得市场的杀手锏。按目前的统计数据来看，影响糖果销售的因素依次为，质量，包括卫生情况、功能价值；口味；品牌；价格。由此可见，提高产品质量的硬性指标依旧是糖果行业取胜的关键。从现在的市场表现来看，糖果功能主要体现在保健功能上。专家介绍，目前除木糖醇引导的无糖效应之外，营养成分的加入也渐成趋势。例如，在加拿大推出了含有绿茶、瓜拉纳（一种水果）和人参的产品，而在意大利也推出了含有瓜拉纳和人参的糖果。另外，在促进胃肠道健康方面，荷兰开发出含有丁香、苦橙皮、当归精华的糖果。乐天开发出分别含有瓜拉纳、银杏、菊花精华的产品，功能性特点非常明显。因此，我公司紧跟时代潮流，研究生产主治咳嗽多痰和气管炎、哮喘等症，味甘易服并且疗效显著的梨膏糖。

1.4 前景展望

糖果行业是我国食品工业中的一个主要产业，多年来为丰富市场、丰富人民

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生活作出了突出的贡献。

随着《食品安全法》的出台，国家相关部门对食品质量控制进一步加强，生产许可证的办理门槛将会更高，审理也将更严格，同时税务等部门监督管理也将更加到位。同时，农村人口大批迁往城市，将会扩大农村的耕种面积，对于食品原材料加工工业将会是巨大的挑战。要在机遇与挑战并存的时候脱颖而出，就必须要利用好自身的有利因素，解决制约问题，迅速打造出自己的品牌，占领市场。大形式必将是：不在变更时期爆发，就会在变更时期被淘汰！ 我公司会突破梨膏糖的系列产品，推出一些已在目前市场上绝迹的中华传统糖果。由于该厂有很悠久的历史，在50年代曾经推出过一些非常经典的传统糖果，这些糖果是现代人没有见过的。因此利用工厂原本的中式糖果方面的优势，利用现代人对新产品的好奇心理，推出这些“老瓶装新酒”的产品。

2 食品工厂方案设计 2.1 产品简介

梨膏糖有本帮（上海）、苏帮、杭帮、杨帮之分，而老城隍庙的梨膏糖均为本帮。最具有本帮卖梨膏糖经营特色的是当时在老城隍庙晴雪坊的“永生堂”梨膏糖店，其创办于清光绪八年。“永生堂”出售各类梨膏糖，并且店主张银奎父子还开创了现做现卖的卖糖方式，行话称为“挫木”，又叫“文卖”。他们在糖摊前放只炭炉，炉上放一只熬制梨膏糖的大紫铜锅，卖糖者左手拿一根长竹爿，不断地在紫铜锅内搅动，使锅内的糖不粘底，右手拿一把尺把长的扁铁挫，将药料用铁挫挫成药末，一堆堆地堆在一小木盘中，待锅内的糖熬到一定的程度，便将药末倒入锅内，搅拌熬制成药梨膏糖。

梨膏糖，以雪梨或白鸭梨和中草药为主要原料，添加冰糖、橘红粉、香檬粉等熬制而成。如今，梨膏糖不再依靠手工制作，梨膏糖的品种也五花八门应有尽有，有火腿梨膏糖、百果梨膏糖、玫瑰梨膏糖、桂花梨膏糖、金橘梨膏糖等二三十种，特别是止咳梨膏糖颇受欢迎。

我公司生产的梨膏糖，是以添加甘草、罗汉果、桔梗、胖大海浸提液为主的浇注硬糖。主治咳嗽多痰和气管炎、哮喘等症，味甘易服，疗效显著。

2.2 产品方案要求

产品方案必须满足产品在产量、经济效益、淡季和旺季的平衡以及原料在综合利用方面的要求。

产品方案满足产品在产量、原料供应、生产班次、和设备生产能力以及耗水、耗电、用汽负荷等方面的平衡。 2.3 产量、产期设计 我厂预计糖果年产量为1800t。

影响班产量的主要因素，如生产设备的生产能力大小，设备运行是否正常，生产工艺是否合理等，班产量可以使用下面的公式进行计算：

M班

k3t旺M2t中t淡

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上式中k代表设备不均衡系数，其中

t旺，t中，t淡分别代表生产旺季，

中间季节，淡季的生产天数。结合实际生产经验，确定生产天数为300天，每天生产3班，通常设备运行稳定故可令k=1,由此可得班产量为2t/班。

2.4 生产班次安排

我公司与大多数食品生产厂家相同，采用3班/天。设定的生产时间为0:00-8:00、8:00-16:00、16:00-24:00。

3 食品工厂产品工艺流程设计 3.1 工艺流程

3.2 操作要点

①制备中药材浸提液 挑选干燥无虫蛀，无霉烂，外观无异常的甘草、罗汉果、桔梗、胖大海，加入适量的水浸泡熬煮，保持微沸，约5－6小时，浸提液备用。 ②混和料 加入配方中砂糖量的20%－30%的水，投入红糖，白砂糖，麦芽糖浆，加热时应当不断搅拌,帮助融化和防止焦结，温度在105-115℃，浓度在75-83.5%,糖液沸腾后应该静止片刻,使糖充分融化.这段时间控制在11分钟里.然后及时转出加热锅,以防糖褐化。

③过滤 融化完毕后及时过滤，筛孔80－100目。

④熬糖 熬糖压力约0.4Mpa，预热温度115℃－120℃，熬温143℃－148℃。 ⑤冷却 在糖膏还有比较好的流动性时，用比例泵加入浓缩梨汁和梨香精，搅拌混合，充分分散。

⑥浇注成型 浇注温度约120℃，成品干燥失重控制在2%以内，单颗糖重量控制在2.3g左右，要求颗粒均匀，平整，不拖尾，无气泡。冷却隧道温度在18℃以内，车间温度在25℃以内，相对湿度在50%以内。

⑦检验挑选 挑拣出缺角，裂纹，气泡，杂质粒，重量不符合，形态不符合的糖粒。

⑧包装 经冷却及外观合格的糖粒均匀地混入甘露醇粉末，以防粘连，调整好包装机的速度和温度，包装要求，包紧，包正，无开裂，不破角，中间无皱，商标图案不歪斜。

⑨紫外杀菌，紫外线杀菌灯的发光谱线主要有2nm和185nm两条。2nm紫外线通过照射微生物的DNA来杀灭细菌，185nm紫外线可将空气中的O2变成O3(臭氧)，臭氧具有强氧化作用，可有效地杀灭细菌，臭氧的弥散性恰好可弥补由于紫外线只沿直线传播、消毒有死角的缺点。

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10成品，按生产品种规格净重等要求包装入库。 ○

4 食品工厂物料衡算表的编写

4.1 原料消耗

物料衡算是车间设计工作从定性转到定量的开始。通过物料衡算确定出原料和辅料的用量，接下来的设备选型以及能量衡算需要以此作为选型和进一步计算的依据，并估算劳动人员编制、仓库的面积、物流采购的能力等。物料衡算依据的质量守恒原理，跟据原辅料使用量等于生产过程损耗与出口物料量的总和，以此平衡关系进行计算。

依据年产1800t糖果生产计划，确定生产天数300天，每天按三班制进行生产，每班生产8h。

表4.1主要工艺技术经济指标 梨膏糖主要工艺技术经济指标及基础数据 指标名称 生产规模 生产天数 班产量 融糖损耗 数据 1800t/年 300 2t 2% 指标名称 干燥失重 过滤损耗 熬煮损耗 检验损耗 数据 10% 0.5% 1% 0.3% 糖果日产量：1800÷300=6t 糖果班产量：6÷3=2t

按1t原料生产进行物料衡算：

① 融糖损耗后得原料量：1×(1-2%)=0.98t

② 干燥损耗后得原料量：0.98×(1-10%)=0.882t ③ 过滤损耗后得原料量：0.882×(1-0.5%)=0.837t ④ 熬煮损耗后得原料量：0.837×(1-1%)=0.829t ⑤ 检验损耗后得原料量：0.829×(1-0.3%)=0.804t 4.2 辅料消耗

按1t原料生产所需配料计算： ① 加入浸提液0.804×0.5%=0.004t

② 加入D-甘露糖醇0.804×0.1%=0.001t 调配后得原料总量0.804+0.004+0.001=0.806t 由

每班原料消耗量1得，每班原料消耗量=2.481t

20.8065 食品工厂设备选型和计算

5.1 设备选型原则

所谓设备选型即是从多种可以满足相同需要的不同型号、规格的设备中，经

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过技术经济的分析评价，选择最佳方案以作出购买决策。合理选择设备，可使有限的资金发挥最大的经济效益。 设备选型应遵循的原则如下。

①生产上适用―所选购的设备应与本企业扩大生产规模或开发新产品等需求相适应。

②技术上先进―在满足生产需要的前提下，要求其性能指标保持先进水平，以利提高产品质量和延长其技术寿命。

③经济上合理即要求设备价格合理，在使用过程中能耗、维护费用低，并且回收期较短。

设备选型首先应考虑的是生产上适用，只有生产上适用的设备才能发挥其投资效果；其次是技术上先进，技术上先进必须以生产适用为前提，以获得最大经济效益为目的；最后，把生产上适用、技术上先进与经济上合理统一起来。一般情况下，技术先进与经济合理是统一的。因为技术一上先进的设备不仅具有高的生产效率，而且生产的产品也是高质量的。但是，有时两者也是矛盾的。例如，某台设备效率较高，但可能能源消耗量很大，或者设备的零部件磨损很快，所以，根据总的经济效益来衡量就不一定适宜。有些设备技术上很先进，自动化程度很高，适合于大批量连续生产，但在生产批量不大的情况下使用，往往负荷不足，不能充分发挥设备的能力，而且这类设备通常价格很高，维持费用大，从总的经济效益来看是不合算的，因而也是不可取的。 5.2 设备简介

①配料罐

原则是尽量选择大容量罐体，大容量罐体生产投资节省但同时要考虑车间尺寸。每班调配的糖浆为2.481t，容积约为2481L，配料罐尺寸不能超过生产车间设计高度，其次考虑罐体结构、无卫生死角、清洗方便程度、价格等因素决定选用500L配料罐，要完成2481L配料需要5只配料罐。

②化糖锅

化糖锅根据工艺选用蒸汽加热的化糖锅，它具有溶糖迅速和可杀菌的特点，根据容量估算选用600L化糖罐4只。

顶天机械公司生产的不锈钢化糖罐为新设计的一种溶化加热设备，上开启式，下斜底三层结构，具有操作方便、耐腐蚀、生产能力强、清洗方便等优点，广泛用于乳品、食品、化工、饮料等行业的物料中其溶糖、化糖、加热调配、冷

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却、保温、巴氏消毒的设备，在冰淇淋生产中又是必备的老化用设备。

③板框压滤机

立式全自动板框压滤机是一种全自动、高效、节能的先进固液分离设备。设备利用泵的压力、物料的重力以及气压或水压的作用，在滤布两侧形成压差，从而实现高效固液分离。广泛应用于矿山、冶金、化工、环保、医药、食品等行业。

④真空连续熬煮锅

真空连续熬糖锅，是由化糖锅经管道通过定量泵，输入加热管，经蒸汽加热浓缩，进入中间储存室，通过放料阀进入真空转锅，即过真空作用成为成品的一种制糖设备。该机具有操作方便，结构合理，工作性能稳定可靠，调整和维修方便，使用寿命长等优点。

⑤冷却隧道

本系列冷却机组专门针对食品原料量身订制的专用冷却设备，适用于原料在高温蒸烤后进行的快速冷却工艺，广泛运用于酒业、食品、医药等行业。

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⑥比例泵 功能特点：1、 水力比例式加药器（又称定比稀释器）直接安装在供水管上，无须电力，而以水压作为工作的动力。使用方便，只要打开水源即可。2、“比例性”是保持恒定的精确剂量的关键，无论流进管线的水流量和压力如何变化，注入的溶液剂量总是与流进水管的水量成正比，外部调节比例，灵活方便。3、优良的抗紫外线辐射性能;精巧的结构;抗化学腐蚀的优质塑料材料制造4、安装简单，操作方便。型号多样，便利多多。

⑦浇注成型机

该机能生产多种胶体软糖（夹心双色）的自动化设备。如卡拉胶、乳球糖心、果胶、琼脂、及其他混合胶的糖果，夹心可带酸和含维生素的酱料，可克服卡拉胶糖不耐酸及维生素不耐温度的缺陷。本产品自动化程度高、节省人员、次品少及卫生。

⑧紫外线杀菌机

病原体能传播的疾病很多，通过紫外线对微生物进行一定时间的照射，细菌或病毒中维持生命的主要构成成份核蛋白中的核酸分子，因大量吸收紫外线就会发生性变，从而破坏了其生理活性，使其吸收的能量达到致死量，细菌便大量的死亡。紫外线杀菌效率与其能量有关，一般能量在波长为2537A0—2650A0 光谱范围内的紫外线杀菌效率最高。

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⑨包装机

紫外线消毒机，广泛应用于食品饮料、酿造、医药、调料品、豆腐、果冻、布丁、果汁、牛奶、乳酸奶、冷饮等行业。可有效的杀菌消毒，多用于高温、高压、酸性、高粉尘等环境。对于卫生条件要求高的食品及电子行业中，也是不可或缺的。

⑩喷码机

采用环保打码设计，方便、卫生、清洁、装在墨盒里的油墨不易渗漏、不易干燥，节省了油墨、稀释剂等印刷耗材，采用的圆盘移印钢版，增加了预置信息量，使用钢刀刮墨不易损耗，全自动进料、理料、出料，避免了用手直接接触瓶盖而造成的二次污染，保证了食品卫生。本机每小时可打码 2000 只至 4000 只可根据实际生产需求调整适宜的拓码速度进行承钱操作。

可在各种塑料材质的圆柱体瓶盖的曲面上印制文字、图案、生产日期、保持质期、生产批号、商标，适用于各种饮料、矿泉水等产品的圆柱形瓶盖的各种标志打码

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5.3 设备清单

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名称 配料罐 化糖锅 板框压滤机 真空连续熬煮锅 冷却隧道 比例泵 浇注成型机 紫外线杀菌机 包装机 喷码机 合计 规格/型号 JM-0120 DH-G 600 BMY60/810-UB VBC400 SW500kg/h JYD3-DI110 OMW-200 YBZX-1.0 DZ-800/2S PZT —Ⅱ 65. 数量 5 4 1 5 1 1 1 1 1 1 单价（万元） 1.56 1.65 3.9 0.4 35 0.98 6 0.48 2.85 0.28 6 食品工厂主要生产车间设计 6.1 车间设计原则

1．车间布置应符合生产工艺的要求 2．车间布置应符合生产操作的要求

①考虑设备占位要求

②同类设备尽可能集中布置 ③设备尽量对称、紧凑

3．车间布置应符合设备安装、检修的要求

①根据设备大小及结构，考虑设备安装、检修及拆卸所需的窨和面积； ②满足设备顺利进出车间的要求。

③通过楼层的设备，楼面上要设置吊装孔。

④必须考虑设备的检修和拆卸以及运送物料所需要的起重设备； 4．车间布置应符合厂房建筑的要求

①凡是笨重设备或运转时会产生很大振动的设备，如压缩机、粉碎机、

大型通风机、离心机等到，应该尽量布置在厂房的底层，以减少厂房楼面的荷载和振动。

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②有剧烈振动的设备，其操作台和基础不得与建筑物的柱、墙连在一起，

以免影响建筑物的安全。

③设备布置时，要避开建筑的柱子及主梁；

④设备不应该布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处。 5．车间布置应符合节约建设投资的要求

①凡是可以露天或半露天布置的设备，如酒精厂、啤酒厂的发酵罐，无

菌空气设备等。

②厂房非高层仳是近代工厂的设计特点

③工艺管道应集中布置，要尽可能地缩短设备间管线，供汽、供无菌空

气、供电的设备位置应尽量靠近负荷中心，使管线最短。

④尽量采用一般的土建结构，尽可能少用或不用特殊的土建结构。6．车间布置应符合安全、卫生和防腐蚀的要求。 7．车间布置应符合生产发展的要求

6.2 厂房设计及设备布置

根据生产工艺需要，在特定的面积内设计厂房并布置设备。 详见附件“车间平面布置图（许琦、谭寒萱、潘艳艳）.dwg” 6.3管路设计

根据生产工艺需要，在生产车间内敷设管道。

详见附件“车间平面布置图（许琦、谭寒萱、潘艳艳）.dwg”

7 食品工厂概算及设计方案的技术经济效果评价 7.1 资金来源

起步资金：（300万）

投资人 金额（万元） 比例（%） 黄芳 80 27 王庆粉 60 20 赵青青 60 20 银行贷款 100 33

初期建设成本分析：

投资估算土地：租赁、租金7万元每年 土地修整费用：围栏、分圈，垦地用5万元 农庄基建：水源、电力、住房，合计用100万元 生产设备：70万 产品研发：40万

市场开发经费：合计15万元 ①广告宣传：10万元 ②公关费用：2万元

③办事处建设开发：管理、能耗、材料成本3万元 其他费用10万

投资总额：247万元

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流动资金：53万

7.2 财务分析

7．2．1 经营活动产生的现金流量

单位：万元 行次 项目 2011 2012 2013 2014 1 销售商品、提供劳20 25 30 40 务收到的现金 2 收到的其他与经营20 35 35 60 活动有关的现金 3 现金流入小计 50 60 65 100 4 购买原料、接受劳15 18 18 20 务支付的现金 5 支付给职工及为职10 10 10 10 工支付的现金 6 支付的其他与经营5 5 5 5 活动有关的现金 7 现金流出小计 30 33 33 35 8 经营活动产生的现20 27 32 65 金流量净额 7．2．2 筹资活动产生的现金流量

单位：万元 行次 项目 2011 2012 2013 2014 1 借款所收到的现金 60 50 50 40 2 现金流入小计 60 50 50 40 3 偿还债务支付的现0 0 25 20 金 4 偿还利息所支付的1.8 0.9 0.6 0.6 现金 5 现金流出小计 1.8 0.9 25.6 20.6 6 筹资活动产生的现58.2 49.1 24.4 19.4 金流量净额 7．2．3 营业现金流量

单位：万元 行次 项目 2011 2012 2013 2014 1 经营活动产生的现30 42 46 67 金流量净额 2 所得税率 25% 25% 25% 25% 13

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所得税费用 营业现金流量 7.5 22.5 10.5 31.5 11.5 34.5 16.75 50.25 7．2．4 投资净现值

单位：万元 行次 项目 1 2 营业现金流量 NPV 2011 100.7 -146.3 2012 107.6 35．18 2013 90.9 104.19 2014 134.65 179.44

第二年开始，营业额为正。-146.3+35.18+104.19=-6.93（万元）。即，到第三年年底，公司离收回成本还差6.93万元。6.93÷179.44=0.04年。故，公司的投资回收期为3.04年。

显然此投资方案可行。

7.3会计报表分析

四年销售收入（收回成本后）：172.51万元 达到正现金流所需时间：4年 达到收支平衡所需时间：3.04年

8.食品工厂总平面布置图

8.1总平面设计

详见附件“工厂总平面布置图（许琦、谭寒萱、潘艳艳）.dwg”

8.2道路设计

详见附件“工厂总平面布置图（许琦、谭寒萱、潘艳艳）.dwg”

参考文献：

[1] 张裕中。《食品加工技术装备》[M]。中国轻工业出版社。2007 [2] 赵晋府。《食品工艺学》[M]。中国轻工业出版社。1997 [3] 何东平。《食品工厂设计》[M]。中国轻工业出版社。2009 [4] 杨芙莲。《食品工厂设计基础》[M]。机械工业出版社。2005 [5] 李永芳、叶钢。《机械制图》[M]。人民交通出版社。2011 [6] 曾庆孝。《GMP与现代食品工厂设计》[M]。化学工业出版社。2005 [7] 蔡云升、张文治。《糖果巧克力加工方法》[M]。轻工业出版社。2011 [8] 李书国。《新型糖果加工工艺与配方》[M]。科技大学文献出版社。2002

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