目錄5.1.3產品的班產量屬于設計過程中最為關鍵的一項任務。班產量的確定主要依靠任務書給的年產量。班產量確定：此設計選擇的天數是250天，每天生產8小時每年產量3000L，每年工作250天，每天工作8個小時，每日產量為12L。則L/班每班工作8小時，則每小時產量為1.5L/h，10mL的PET瓶生產150瓶/時，10瓶為一箱，則每小時生產15箱。80%的玉米胚芽汁，10%的白砂糖溶液，0.24%的瓊脂溶液，檸檬酸溶液0.2%，乳粉溶液2%，蔗糖酯溶液0.09%，明膠溶液0.08%，海藻酸鈉溶液0.1%，水7.29%。在生產過程中，原輔料會有一定量的損耗。損失0.2%配制3036L↓損失0.2%精濾3030L↓損失0.2%UHT殺菌3024L↓損失0.1%灌裝3018L↓損失不計倒瓶殺菌3015L↓損失0.5%包裝3015L↓成品3000L則玉米胚芽飲料在調配階段各種物質添加量為：玉米胚芽汁：2428.8L白砂糖溶液：303.6L檸檬酸溶液：6.072L乳粉溶液：60.72L海藻酸鈉溶液：3.036L蔗糖酯溶液：2.7324L明膠溶液：2.4288L瓊脂溶液：7.2864L去離子水：221.3244L由以上得，調配階段需要添加的玉米胚芽蛋白的量為2428.8L，玉米胚芽蛋白的生產流程如下：玉米胚芽→脫除脂肪→玉米胚芽蛋白提取液→調節(jié)pH9.0→加溫攪拌→3次離心→提取上清液→調pH6.3加α－淀粉酶→65℃酶解→調pH→2次離心→沉淀脫鹽→蛋白含量測定玉米胚芽↓浸泡糊化↓損失0.2%粗濾2443.37L↓損失0.2%冷卻2438.52L↓損失0.2%離心過濾2433.66L↓調配2428.8L在浸泡糊化階段，要把玉米胚芽殘渣過濾干凈，得到2443.37L的玉米胚芽浸液。按1:25計算得出：2443.3725=97.73L由于會吸收大量的水分，大約吸水自身的5倍重，則在浸泡的時候需要添加水的質量為：97.735+2443.37=2932.02L則其需使用的生產用水為：221.3244+2932.02=3153.3444L表1-1生產3000L玉米胚芽蛋白飲料所需原料表(/L)物品用量/L玉米胚芽溶液2443.37白砂糖溶液303.6檸檬酸溶液6.072乳粉溶液60.72海藻酸鈉溶液3.036蔗糖酯溶液2.7324明膠溶液2.4288瓊脂溶液7.2864水221.3244糊化階段需要用水2932.02L，則每小時用量為W=1.466（1-1）在糊化階段，混合液的初始溫度為25℃，調配后的溫度為110℃。絕對壓力為350KPa。。查表改壓力下T=138.8℃。把水蒸氣進行冷凝處理，得到溫度為138.8℃的水，i2=CT，C=（1-2）則熱量為：=（1-3）（1-4）K取6000[W/㎡·K]，則傳熱面積A為：A===0.3741（1-4）4.估算蒸汽的用量==0.232kg（1-5）==0.121（1-6）在該階段最大蒸汽量為0.1211.蒸汽耗量假設自來水溫度為18℃，溶糖需要水溫度50℃

，

清洗用水平均溫度80℃，待砂糖完全融化后過濾，在90℃加熱殺菌，冷卻至40℃凈化。溶糖用水量大約為糖和配料含量的5倍，溶糖用水量為0.926（1-7）Q=WC==6.832W（1-8）（1-9）在此處K的指取6000[W/㎡·K]A===1.322（1-10）==176.54（1-11）則蒸汽的體積為：==92.57（1-12）則最大蒸汽量應該為92.57過濾完的玉米胚芽汁液從110℃冷卻到40℃，用25℃的水冷卻，從25℃上升到40℃。冷卻階段也應滿足浸提班產量最大。==9.8026W（1-13）℃（1-14）水的K值取3000[W/㎡·K]A===9.153（1-15）冷卻水從25℃上升到40℃，則查表，則q===15.657（1-16）在高溫瞬時階段，每小時的產量為：==1.211.物料從40℃預熱到90℃=W(1-17)℃（1-18）此處是以蒸汽為熱載體，則水的K值取6000[W/㎡·K]A===0.159（1-19）==17.42L（1-20）==15.88（1-21）則最大蒸汽量應達到15.882.物料從90℃上升到130℃=W（1-22）（1-23）水的K值取6000[W/㎡·K]A===0.385（1-24）==501.77L（1-25）=263.12（1-26）蒸汽用量應達到263.12。飲料水從130℃下降到97℃，水溫為40℃，則冷卻用水從40℃上升到97℃=W（1-27）（1-28）則水的K值取3000[W/㎡·K]A===0.38m2（1-29）水為初始溫度40℃，變?yōu)?7℃。則得:q===0.19m3（1-30）物料從95℃降到40℃，水為常溫水，冷卻水的初始溫度為25℃，變?yōu)?0℃。W（1-31）（1-32）則水的K值取3000[W/㎡·K]A===0.803m2（1-33）冷卻水初始溫度為25℃到40℃，則查得q===1.19（1-34）監(jiān)管部門對食品行業(yè)選擇的裝備有專門的規(guī)定，設備的不可以污染產品衛(wèi)生，設備及附件不能產生有害物質，否則會對產品有害，更有可能會影響人的身體健康，最好還要節(jié)能環(huán)保，減少對環(huán)境的污染，還能夠減少一定的成本，對一些容易損壞的零部件，要有備份，避免發(fā)生損壞的時候，沒有可以進行更換的元件，耽誤生產進度差，造成不必要的麻煩和損失，大型機械要易于組合拆卸，以便設備的清洗[24]。設備選型的一般原則如下：合理性在經濟上合理，并且適用于生產。（2）先進性自動化程度高，要盡可能達到先進水平。（3）安全性要安全可靠，無損害身體的材料。（4）經濟性引進先進設備的同時，也要價格便宜，貨比三家。設備計算和選型要靠物料衡算和熱量衡算。單位時間中的胚芽飲料，其相應的用水總值為M==4.90L不難認識到，單一設備流體處理需要滿足≥4.9L/h，整套也需要≥4.9L/h，另外，設備操作能力不斷增加，防止出現(xiàn)物料的積累。生產時每小時需要用水4.9L，在設備選型時，考慮到反滲透時每兩份原水才能合成一份原水，水處理設備的處理能力應該大于9.8L/h。主要設備選型，如下表2-1。表2-1設備選型名稱規(guī)格型號石英砂過濾器18L/hQS101活性炭過濾器18L/h保安過濾器18L/h衛(wèi)生泵10L/hRL-10T貯水罐10000L一級反滲透裝置10L/h石英砂過濾器罐體內填充石英砂，可有效的去除膠體微粒，過濾速度快。該設備由哈爾濱華利機械設備有限公司生產，工作溫度在5-60℃之間，最大工作壓力為0.6mPa，每小時可以徑流18L，它的材質為SUS304不銹鋼。然后在用活性炭過濾器過濾，它可以去色，去味以及水中的余氯。該設備由哈爾濱華利機械設備有限公司生產，它的工作溫度在5-60℃之間，工作壓力不得超過0.6MPa，每小時可以截污5-15L，它的材質為不銹鋼SUS304。然后在用保安過濾器進行保安過濾，它可以去除細小的微粒，可以使水的色度達到要求，該設備由哈爾濱華利機械設備有限公司生產，工作溫度在5-40℃之間，工作壓力在0.5-0.6MPa，每小時可以徑流18L，用304SUS不銹鋼打造，濾芯為5。一級反滲透機構可以充分地截留其中的一些小分子成分，反滲透其中的自來水，無需滅菌處理，微生物參數就可以符合要求。具體要求l臺出水量在8.17t以上的反滲透裝置，因為設定的相應負荷為18L，能產9L超純水，該設備由上海機械設備有限公司制造，它的工作電壓為380v，流量為每小時18L,它的功率為5kw,尺寸為6000×1500×2000（mm）。該步驟設計為雙聯(lián)過濾器的方案，200目，孔徑80μm可以處理較大成分，滿足首次除雜的標準。糊化時期新增的生產用水為1.466L/h，基于實際引進過濾器1臺。該雙聯(lián)過濾器由哈爾濱機械設備有限公司制造，最大的工作壓力我為0.2MPa,每小時徑流10L，精度在10-300之間，過濾目數80μm，它的材質為SUS304不銹鋼。計算分析后，冷卻水量為1.19kg/s，所以這里設定的最大流量是2kg/s，相應壓力為8.5MPa，運行壓力不超過8.5MPa，那么換熱面區(qū)域為1.73㎡，板式換熱器的板材材質不銹鋼SUS304、316L，選用由沈陽機械設備有限公司制造的板式換熱器一臺，它的流道截面積為1.8。根據生產要求，要選用1臺處理能力1L/h以上的碟式分離機，該設備是由沈陽制藥機械有限公司生產的，該設備的功率為11kw，它的內徑為400mm,轉速為6000。蔗糖不能夠直接加入調配罐，會引起飲品性質的改變。溶糖系統(tǒng)由溶糖罐、料液混合泵、雙聯(lián)過濾器、機架及連接管件組成，它可以對飲品進行溶解和過濾[17]。溶糖系統(tǒng)的設備選型如下。表2-2設備參數序號設備名稱規(guī)格1溶糖罐200L2雙聯(lián)過濾器803料液混合泵5t/h在混合的時候，需要在調配罐中進行攪拌，該調配罐是由沈陽玉翔機械制造限公司制造，它的容量為500L,它的功率是0.75kw，流速為18-2000r/min，該設備的使用材質為不銹鋼SUS304。玉米胚芽蛋白飲料在調配完后需要進行精濾，除去懸浮物。為飲料實現(xiàn)產品要求，選用為精密過濾器，具體為分級過濾的方案，串聯(lián)相應的過濾器，濾芯對應為5μm和1μm。該精密過濾器是由沈陽宏興機械設備有限公司生產的，過濾的最大溫度為100℃，最大的使用壓力為0.3MPa，它的材質為不銹鋼SUS304。過濾完之后要及時滅菌，本方案中運用為超高溫瞬時殺菌，借助熱交換器完成，在130-145℃下，維持4s殺菌后，操作結束。板式UHT殺菌機可以使玉米胚芽蛋白飲料達到要求。該設備由哈爾濱機械設備有限公司生產，殺菌時間為1s，殺菌溫度在85-137℃之間，該設備的功率為11kw,每小時10L，它的材質為不銹鋼SUS304。真空脫氣機進行脫氣。該設備為溫州市廣宇工業(yè)泵廠生產，功率為8kw，工作時的真空度為64-87Pa，該設備的型號為NEZT-10，材質為304不銹鋼。不銹鋼灌裝機由哈爾濱機械制造有限公司制造，數量為1臺，功率為0.75-2.2kw，材質為304不銹鋼打造的，產能在100-15000L之間，尺寸為20001000mm。還需要一臺理瓶機，該設備由張家港市百沃機械有限公司生產，產能在8000-36000瓶之間，氣源壓力為0.7MPa，使用時的功率為7.5kw，它的材質為不銹鋼SUS304。借助飲料自身的溫度，進行殺菌處理，維持時間大概為30-40s，操作時間可以基于實際需求及時調整。結合瓶子內部溫度的高溫環(huán)境對瓶口等位置實施殺菌處理，無需連接熱源，就可以實現(xiàn)節(jié)能的效果。由蘇州市吉拓機械有限公司生產，它的功率為7.5kw，殺菌時間為40s，它的型號為DP，它的材質為不銹鋼SUS304。產能在100-15000L之間。對相關蛋白飲料進行灌裝以及殺菌處理后，此時飲料的溫度更高一些，需要盡快將其溫度減少到40度上下。本設備可以讓高溫灌裝環(huán)境的飲料溫度減小到36-40℃，低溫處理下的溫度提升到36-40℃，同時清除外部的凝結水，維持整體的潔凈度。產量150-500瓶/小時，噴淋時間15-20分鐘。產地為蘇州市吉拓機械有限公司，噴淋時間為12分鐘，它的功率為2.5kw，溫度在36-40℃之間，它的材質為不銹鋼SUS304。要先套標然后再噴碼，全是自動化生產，需要滿足每小時50瓶的產能，套標機由山東朗特實業(yè)有限公司生產，每小時可以完成100瓶，它的使用功率為0.3kw，它的材質為304SUS不銹鋼。噴碼機由深圳市龍達機電有限公司生產，它的功率為0.2kw，每小時可以完成100瓶，它的材質為不銹鋼SUS304。全自動裝箱機是能自己完成裝箱、自封的機器。操作方便，還減少勞動力使用，是非常先進的設備。該設備哈爾濱機械設備有限公司生產，它的功率為2kw,每小時完成100箱，它的材質為不銹鋼SUS304。其他的設備，例如水泵，管道等，就不詳細列出了。企業(yè)的發(fā)展狀況與勞動人員的數量有著一定的關系，如果公司福利待遇好，附近交通便利，有良好的居住環(huán)境，都能夠給企業(yè)帶來大量的勞動力，員工必須遵守公司的各項規(guī)章制度，公司的最低薪資不能低于當地的最低薪資，每年定期組織體檢，確保員工的身體健康[25]。要合理的安排各個部門的人數，確保公司的正常運行，但是也不能過多。通過分析，廠區(qū)的各處人員安排如下，分別如表3-1、表3-2和表3-3所示。表3-1生產車間人員編制工種人員安排人數殺菌班長1人員工5人6罐裝主管1人班長1人員工10人12調配主管1人員工5人12溶糖主管1人員工5人6水處理主管1人員工5人6理瓶主管1人班長1人員工7人9前處理主管1人班長1人員工10人15包裝主管1人班長1人員工13人30共計96表3-2輔助部門人員工種人員安排合計機修室主管1人員工5人6水泵室主管1人員工5人6原輔料庫主管1人員工5人6配電站主管1人員工5人6鍋爐房主管1人員工5人6冷機房主管1人員工5人6成品庫主管1人員工5人6共計42表3-3工作人員安排工種人員安排人數管理部廠長1人副廠長2人3人力資源部長1人員工2人3采買員部長1人員工2人3財務部科長1人員工2人3技術部部長1人員工2人3銷售部主管1人員工5人6檢驗室主管1人員工5人6設備科主管1人員工5人6安保科主管1人員工5人6品控室主管1人員工7人7食堂主管1人員工6人7共計54人54通過計算得出全廠員工一共有192人。主車間內有各種設備，各個設備之間要有距離，人均占地面積不能少于1.5m2。倉庫由原輔料庫、成品暫存庫、包裝材料庫以及輔助設備倉庫組成。在倉庫在設計上考慮到生產線的擴增和不可控因素的影響，故而要增加一部分空余空間。倉庫的建筑面積可按下式計算：（4-1）由計算得出S=60m2玉米粒胚芽應秋季大量采購。一年一共需要3036L，則倉庫的庫存至少在303.6L[26]。則建筑面積為：S===607.2m2（4-2）通道系數1.2，則：=728.64取整為800m2添加劑需要的量很少為36㎡（6m×6m）。庫容量m為：（4-3）S===（4-4）通道系數1.2，則：取它的面積的一半，面積約為60m2。按成品庫的30%計算,則：（4-5）廠內設置有各種計量品，還要能夠停放車輛，能夠使車輛轉頭的空間，有足夠的卸貨場地[27]。研發(fā)部門任務有三點，首先是負責研發(fā)公司給出的新產品計劃，并對新產品開發(fā)的技術編制工藝文件。其次是指導生產人員的生產技術，定期進行培訓。最后是做好公司知識產權方面的規(guī)劃[28]?？砂聪率接嬎忝娣e：（4-6）取整為228m2（12m×19m）品控中心分為品控部門和質檢部門品控部分為原料化驗室、輔料化驗室和微生物分析室。品控部的檢測路線是從原料進廠把控到成品售后的質量問題分析，其中包含上產加工過程中的半成品檢測以及成品的抽樣檢測和對于原輔料的微生物指標檢測。質檢部門主要發(fā)揮的職能是信息反饋只能和預防的職能。食堂應該干凈衛(wèi)生，嚴格的把控好食品衛(wèi)生安全，菜品應該營養(yǎng)均衡，葷素搭配，滿足工人每天的營養(yǎng)需求，也要控制好量，避免造成浪費。食堂座位數：（4-7）得：建筑面積：（4-8）得：應按二陪計算，圓整后為：72m2（即6m×12m）。這樣方便工人洗澡，不能設置浴池，防止疾病的發(fā)生，防止給工人的身體健康帶來一些影響。所以應該選擇不會造成交叉感染的淋浴，還要做好地面排水。淋浴器數量：50×7%＝3.5個≈4個建筑面積：F=4×6=24m2清洗原料為12t，因為是循環(huán)用水，根據工藝過程中用水量為原料的三分之一進行計算，需w=4t/d。每小時都需要1.5的固定用水量。冷卻水可以循環(huán)使用，應滿足最大供水量每小時15t[28]。清洗設備用水為8t/h，即64t/次，一天洗一回?？偵a用水為85.175t/d。（1）員工生活用水：預計每人生活用水18L,總人數192人，需水量每天為3456，（2）員工生產用水：預計每人12L，總人數192，需水量每天2304L得:5760L5.1.3消防用水大概為15L/s,即=54000L。則消耗量為：85.175+5.76+54=114.935t。1.生產用電本次設計，這些設備需要消耗大量的電。各個設備用電如下，如表5-1：表5-1用電情況設備名稱功率（kw）及數量總功率（kw）碟式分離機11板式UHT殺菌機22調配罐4.4雙聯(lián)過濾器0.55脫氣機8反滲透裝置5.35理瓶機7.5灌裝機7倒瓶殺菌機7.5溫瓶機7.5套標噴碼3.2裝箱機2溶糖系統(tǒng)5離心泵22總計113每天總功率:2712kw。2.其他設備的用電量估算約耗電500kw。共需功率為2712+500=3212kw本設計用氣量只有很少一部分，在溶糖階段，需要的蒸汽量是176.54l/h。在浸提階段，蒸汽量是17.72l/h。在UHT瞬時殺菌階段，蒸汽量是每小時502.11l/h。得出：176.54+17.72+17.42=502.11l/h在本設計中，在生產制造的過程中需要消耗的的蒸汽總量為502.11l/h，因此選用100l鍋爐?？紤]對環(huán)境的保護，本廠在選擇鍋爐的額定蒸發(fā)量為10t/h,額定蒸發(fā)壓力為1.2MPa，給水溫度為20℃，傳熱面積為265m2,熱效率80%，本體的水容積為12，使用燃料為天然氣、燃油。則每天的耗氣量為：本章對工廠假設的總投資額和預期達到的經濟效益進行估算和分析，以保證在人員充足、儀器設備原輔料充足、水電氣充分供應等生產許可的情況下創(chuàng)造出更多的價值[29]。表6-1生產設備價格設備個數總價格（萬元）儲水罐24板式UHT殺菌機130糖液暫存罐10.8倒瓶殺菌機19不銹鋼灌裝機113保安過濾器11.2全自動裝箱機115理瓶機11.5一級反滲透裝置15石英砂過濾器14.8真空脫氣機13活性炭過濾器15.2溫瓶機18噴碼機12.2離心泵101板式換熱器10.9雙聯(lián)過濾器11套標機18碟式分離器10.99調配罐22.2溶糖系統(tǒng)11.86精密雙聯(lián)過濾器11管道125鍋爐15電纜25總價格185.5表6-2建筑物所需費用部門占地面積（）所需價格（元/）總錢數(萬元)水池181500120動力車間130150019.5成品倉庫6015005.4成品倉庫6015005.4鍋爐房300150045洗浴間24150034.2包材庫36150037.5污水處理池500100050原料庫8001500120機修間165150024.75生產車間120030003600保安室4510004.5水塔3010003衛(wèi)生間2015003行政辦公樓228150034.2護欄200019038設備的費用213.38安裝所需費用700總額2193.63得出：扣除綠化占的地方，剩下的面積為11556，此處假設綠化面積是總面積的20%，綠化面積為2311.2，總面積為13867.2。流動資產的計算方式是固定資產總額度乘0.5，則流動資產為：萬元1.修理費用每年設備經過使用，都會有一定的損失，會產生折舊費用，也會裝一些新的設備，或者報廢設備的更換，所產生的費用，同時，報廢的設備所留下來的材料，也可以加以利用，它的價值在折舊時從資產原值中減去[30]?？傉叟f費59.29萬元，大修費用為總費用乘3%。修理費=185.5×3%=5.565萬元所以，總費用=59.29+5.565=64.855萬元1.所有材料費表6-3材料費用名稱單個費用（萬元/t）所需用量總費用（萬元）玉米胚芽0.12428.8242.88白砂糖0.57303.6173.057檸檬酸0.546.0723.2789乳粉0.160.726.072海藻酸鈉13.0363.036蔗糖酯1.22.73243.2789明膠0.752.42881.8216瓊脂17.28647.2864總費用440.17082.包裝所需用品表6-4成本價格名稱數量金額（萬元）膠帶20.8PET瓶3×1055.4箱子31045.7總費用11.93.水電氣費用表6-5水電氣的費用名稱單價（元）用量所需費用（萬元）水4.511450.5電1.532120.48煤氣2.3185044.26總費用5.244.工資安排表6-6工資統(tǒng)計表工種工資（元）人數總工資（萬元）合同工20000192384雇傭工100005050管理費用100營銷費用150總費用684制造成本=440.1708+11.9+5.24+684=1141.8508萬元總投資∑K=2193.63+59.29+967.0148=3394.7708萬元價格設定，需要進行市場分析的，并且還要考慮到生產的費用，才能夠對銷售價格進行設定。10ml玉米胚芽蛋白飲品100元/瓶，總計銷售收入為3000萬元。增值稅稅率為17%，納稅額計算如下：應納稅額=510-81.62=428.38萬元城市維護建設稅按增值稅的7%計，教育費附加率以3%計。城市維護建設稅=428.38×7%=29.89萬元教育費附加=428.38×3%=12.85萬元企業(yè)所得稅以25%計。總利潤=總收入－總成本=3000－1141.8508=1858.1492萬元納稅額=1858.1492×25%=464.5373萬元每年凈利潤=總利潤－納稅額m=1858.1492－464.5373=1393.6119萬元該廠區(qū)的投資總額為3394.7708萬元，年凈收入在1393.6119萬元。投資回收期：T===2.44。[1]楊露,劉松柏,趙江濤,董瑩,王鳳麟,馮建文,陳麗,黃海濤,王曉瓊,譚會澤.玉米蛋白粉的營養(yǎng)價值及其在家禽飼料中應用研究進展[J].糧食與飼料工業(yè),2018(11):58-61.[2]Kyung-BaegRoh,HyoyoungKim,SeungwooShin,Young-SooKim,Jung-ALee,MiOkKim,EunsunJung,JongsungLee,DeokhoonPark.Anti-inflammatoryeffectsofZeamaysL.huskextracts[J].BMCComplementaryandAlternativeMedicine,2016,16(1).[3]阿特爾古麗·沙布爾江.新疆波雜中優(yōu)良發(fā)酵菌種選育及其發(fā)酵工藝的優(yōu)化[D].新疆農業(yè)大學,2017(5)11-15[4]AlisaPerry,HelenRasmussen,ElizabethJ.Johnson.Xanthophyll(lutein,zeaxanthin)contentinfruits,vegetablesandcornandeggproducts[J].JournalofFoodCompositionandAnalysis,2008,22(1).[5]HammondBG,JezJM.Impactoffoodprocessingonthesafetyassessmentforproteinsintroducedintobiotechnology-derivedsoybeanandcorncrops.[J].Foodandchemicaltoxicology:aninternationaljournalpublishedfortheBritishIndustrialBiologicalResearchAssociation,2011,49(4).[6]BaconChristopherM.,SundstromWilliamA.,FloresGómezMaríaEugenia,ErnestoMéndezV.,SantosRica,GoldoftasBarbara,DoughertyIan.Explainingthe‘hungryfarmerparadox’:SmallholdersandfairtradecooperativesnavigateseasonalityandchangeinNicaragua"scornand