年產1 200 t燕麥餅干工廠設計

馬先紅，費哲奇，常露元，連麗麗

吉林化工學院（吉林 132022）

餅干是一種常見的點心，食用方便又便于攜帶，已經成為人們日常生活中不可或缺的一種食品。在目前的市場上，按照餅干的加工工藝來分類，餅干主要有韌性餅干、薄脆餅干、蛋圓餅干、蛋卷、黏花餅干、水泡餅干、蘇打餅干、消化餅干、夾心餅干和曲奇餅干。按照原料分類，雜糧餅干品種也很多，主要有燕麥餅干、蕎麥餅干、玉米餅干和高粱餅干[1]。燕麥營養豐富，對人體健康具大益處，它具有豐富的膳食纖維，可以增強飽腹感，還有利于提高新陳代謝，具有促進腸胃消化的功效。同時燕麥餅干具有獨特的風味，品嘗起來味道鮮香[2-4]，消費者眾多。

1 生產工藝流程設計

1.1 生產方案設計

廠址選擇在我國內蒙古自治區包頭市固陽縣，因為固陽縣燕麥產量高，可以儲存大量的原材料供使用。根據產量等實際情況進行分析，一天進行2班生產，一年240個工作日，剩下125 d用來制作其他品質餅干以及作為節假日和設備檢修日。

1.2 產品質量要求

質量標準主要參考GB 7100—2015《餅干衛生標準》[5]和GB/T 20980—2007《餅干》[6]，燕麥餅干的感官要求見表1，燕麥餅干的理化指標要求見表2。

表1 燕麥餅干的感官要求

表2 燕麥餅干的理化指標

1.3 生產工藝流程

燕麥→篩選→清洗→干燥→粉碎→過篩→暫存→輔料混合→調制面團→靜置→壓片→成型→電加熱烤爐烘烤→冷卻→檢驗→包裝→入庫

1.4 生產工藝流程說明

原料預處理：將選好的燕麥進行預處理，對燕麥進行簡單初步的檢測，選擇質量良好的燕麥，形狀要規則，去除殘次顆粒以及雜質，將燕麥進行清洗，然后用干燥機進行烘干，制得燕麥粉[7]。

輔料混合：燕麥粉、白砂糖粉、低筋面粉、黃油、蘇打粉、雞蛋等按一定比例進行調配。

調制面團：制作酥脆面團方法與常規方法有些不同，對面團的粘結力要求也非常嚴格。只有當面團具有較高的黏性時，該工藝制作的餅干才會有酥脆的特性。因為面團含有燕麥粉的成分多，所以面筋蛋白整體的濃度較低，而且水分含量也隨著減少，比普通酥性面團調粉時間略長，可以促進面筋更好形成。加工溫度要控制在21～25 ℃之間[8]。

靜置：將面團放置10～20 min，面團經過不斷拉伸會產生一定的張力，但是分布又不太均勻，經過長時間的靜置可以有效地減少張力，使面團恢復松軟狀態，同時也降低了黏度。

壓片成型：選用輥軋機將面團切割為面皮。在面團被切成面片時需要不斷地在滾筒前撒一些面粉以此來防止滾筒和帆布粘連在一起。經過壓片、沖印成型、揀分三個工序，然后采用人工方式將剩余的用料使用特殊的裝置回收起來，再送到前端輥軋機內重新進行輥壓，一直重復到此工序結束。

烘烤：將餅干坯裝入烤盤，控制入爐端溫度140℃左右，然后出爐端溫度控制在220～240 ℃，烘烤時間設置為5～8 min。

冷卻：餅干出爐后需要進行冷卻，將餅干的溫度冷卻到低于室溫。因為燕麥餅干產品的特性，不宜采用強制通風冷卻方法，為了防止產品斷破碎。

包裝：將餅干冷卻至所需溫度，水分含量達標后應即刻包裝。采用的包裝是目前最流行的可二次利用的衛生包裝[9]。這樣不僅能美化產品外觀，吸引大量消費者，還能提升產品外觀檔次，而且能保證餅干衛生要求，防止餅干因香味而招引來蒼蠅和蚊蟲的污染，或者是因為環境不夠干凈而造成污染；能夠有效降低儲存和運輸過程的破損；能夠有效阻止空氣中水分、氧分接觸，減小餅干中營養物質氧化變質的概率等[10]。

2 工藝計算

2.1 基礎數據

生產規模：年產1 200 t燕麥餅干。

生產天數：240 d。

每班產量：燕麥餅干2.5 t/班。

每日班數：2班。

制作中各工序原輔料的損失率見表3，燕麥餅干原、輔料配比見表4。

表3 制作中各工序原輔料的損失率 單位：%

表4 燕麥餅干原、輔料配比 單位：%

2.2 物料衡算

燕麥粉：每1 kg燕麥餅干中所用燕麥粉占總原輔料中的20%，因此每班生產2.5 t燕麥餅干要用燕麥粉500 kg。制作餅干過程中，按各工序損失率可計算出每班所需燕麥粉的用量X：X×(1-2%)×(1-0.6%)×(1-0.5%)×(1-1%)=500 kg，得到所需燕麥粉原料X為521.07 kg。

低筋面粉：2 500×30%÷(1-2%)÷(1-0.6%)÷(1-0.5%)÷(1-1%)=78 161 kg。

蘇打粉：2 500×5%÷(1-2%)÷(1-0.6%)÷(1-0.5%)÷(1-1%)=130.27 kg。

白砂糖粉：2 500×20%÷(1-2%)÷(1-0.6%)÷(1-0.5%)÷(1-1%)=521.07 kg。

黃油：2 500×20%÷(1-2%)÷(1-0.6%)÷(1-0.5%)÷(1-1%)=521.07 kg。

雞蛋：2 500×5%÷(1-15%)÷(1-2%)÷(1-0.6%)÷(1-0.5%)÷(1-1%)=153.26 kg。

2.3 用水量衡算

1) 燕麥清洗用水W1：按照燕麥顆粒-水質量比1∶3計算，所用水的量為516.38 kg×3=1 549.14 kg，年耗水量為W1=1 549.14×240=371 193.6 kg/年。

2) 沖洗車間用水：據經驗，每50 m2用地需用水1 000 kg。(3 000÷50)×1 000=60 000 kg/天，則年耗水量為W2=60 000×240=14 400 000 kg/年。

3) 清洗設備用水：4 000 kg/天，每年需要W3=4 000×240=960 000 kg/年。

4) 生活用水W4：按照人均用水100 kg/（人·d），年耗水量W4=100×100×240=2 400 000 kg/年。

全廠年耗水量為：W1+W2+W3+W4=18 131 193.6 kg/年。按照商業用水4.1元/t計算，全廠用水約74 337.89元。

2.4 電量衡算

車間各設備功率統見表5。按照商業用電價格標準1.2～1.4元/（kW·h），按照1.3元/（kW·h）計算，則該廠年耗電為339 408×1.3=441 230.4元。

表5 車間各設備功率統計表

3 設備選型

在進行生產設備設計與選型時，要保證生產過程中安全運行，盡量減少操作、耗氣、耗電、耗水等費用，選擇清洗方便，維護成本低且耐用的設備，盡量減少噪音，符合環保要求[11]。設備選型如表6所示。

表6 生產設備一覽表

4 三廢處理

4.1 廢水處理

廢水如果不排放就會造成水藻富養，水生植物也會越來越少，還會導致水體發臭，魚蝦死亡，河流或湖泊污染。處理方法有物理處理法、化學處理法、生物化學處理法[12]。

4.2 廢氣處理

采用符合國家規定的水吸收處理法，可以利用廢氣中某些物質易溶于水的特點，使廢氣直接與水接觸，從而達到處理目的。

4.3 廢物處理

固體廢物處理工程是環境工程最主要的部分，食品工廠一般處理方法有填埋、焚化、堆存、固化以及回收。

5 勞動組織

5.1 員工分布崗位

關于生產車間的員工安排，遵循人性化、合理化。生產車間崗位分為清洗崗位、烘干崗位、粉碎崗位、稱量崗位、和面崗位、成型崗位、烘焙崗位、冷卻崗位、包裝崗位等，具體分布見表7和表8。

表7 生產車間人工分布

表8 輔助崗位人員分布

5.2 員工招聘要求

廠內員工需要具備優秀的溝通合作能力，陽光朝氣，吃苦耐勞，學習能力強，誠信，踏實，努力，還應該具備一定的安全意識。

5.3 員工培訓計劃

1) 學習餅干制作工藝流程，了解部門職責、崗位職責。

2) 學習企業文化，認同企業價值觀。

3) 學習設備操作，確保學會才能上崗，避免失誤操作而帶來不必要的損失。

4) 生產崗位員工進入車間前要進行手消毒，再更換工作服，養成衛生習慣與衛生意識。

5) 車間內不能隨便依靠墻壁，坐在潔凈區地板上，隨便摘下潔凈手套等違反規定操作。

6) 要求生產人員不可以化妝，穿戴好經過紫外線殺菌的潔凈服和潔凈帽方可進入生產區。

7) 工廠所有員工都應學習安全規范，做好防火、防電、防雷等應急措施。

6 總體資金估算

6.1 投資估算

1) 生產成本約為852萬元。

2) 設備投資約為270萬元。

3) 購買地皮約320萬元。

4) 廠房建設以及裝修約花費100萬元。

5) 其他費用約20萬元。

生產成本估算見表9，設備投資估算見表10。

表9 生產成本估算

表10 設備投資估算

6.2 工廠年銷售額估算

此項目工程正式投入生產后，每天生產燕麥餅干2班，每班燕麥餅干產量為2.5 t，每年的工作日按240 d計算，那么，每年可生產的燕麥餅干實際總量為1 200 t。將1 t燕麥餅干售價定為2.4萬元，那么年銷售額為2.4×1 200=2 880萬元。

通過計算，該廠燕麥班產量為2.5 t，每天2班，每班8 h工作時間。年產1 200 t燕麥餅干，需要燕麥粉250 113.6 t，低筋面粉375 172.8 t，蘇打粉61 963.2 t，白糖250 113.6 t，黃油250 113.6 t，雞蛋73 564.8 t，全年用水、電分別為18 131 193.6 t和339 408 kW·h。共雇傭工人62人，日人均工資為200元。全年生產成本為852.649萬元（不包含用水、用電、人工成本），全年凈利潤約為2 027.351萬元（未扣除用水、用電、人工成本），前期投資共710.4萬元。

7 結論

經過調查，在綜合了燕麥的種植區域、產地標準以及燕麥的國內外發展和良好的地理位置后選擇在我國內蒙古包頭市固陽縣落址建廠，其工藝是將燕麥進行篩選、清洗后干燥、粉碎后過篩并暫存起來，與輔料混合、調制面團、靜置后壓片、成型，用電加熱烤爐烘烤，冷卻后檢驗并包裝，入庫后制成成品。通過計算，該廠燕麥班產量為2.5 t，每天2班，每班8 h工作時間。年產1 200 t燕麥餅干，需要燕麥粉250 113.6 t，低筋面粉375 172.8 t，蘇打粉61 963.2 t，白糖250 113.6 t，黃油250 113.6 t，雞蛋73 564.8 t，全年用水、電分別為18 131 193.6 t和339 408 kW·h。共雇傭工人62人，日人均工資為200元。全年生產成本為852.649萬元（不包含用水、用電、人工成本），全年凈利潤約為2 027.351萬元（未扣除用水、用電、人工成本）。此燕麥餅干工廠設計具有合理性、規范性、科學性，能夠為餅干工廠建設和雜糧餅干工廠建設提供一定的理論參考。