【年产1500吨芒果草莓饼干的研制及生产设计8800字（论文）】

年产1500吨芒果草莓饼干的研制及生产设计目录TOC\o"1-3"\h\u3729中文摘要 摘要:本课题研究的是芒果草莓复合型饼干，以芒果、草莓和面粉为主要原料，研制出一款口味独特的复合型水果饼干。通过单因素、正交试验和感官评定得出最佳的芒果汁、草莓汁、黄油和糖的添加量，最佳的工艺配方为：面粉180g、鸡蛋40g、芒果汁50g、草莓汁30g、黄油50g和糖40g。以此配方制作的芒果草莓复合型饼干具有幽香的芒果草莓的特殊口味，在确定芒果草莓饼干的各个主要原料的添加量后，进行生产设计。设计的项目主要有厂址选定、车间设计、工艺过程、材料的使用计算，机器选择、经济效益等。关键词:芒果；草莓；饼干；生产车间1引言1.１课题背景芒果：芒果又名亡果、檬果、庵罗果等，芒果含有很高的营养价值，每100g芒果中含有热量45Kcal左右、蛋白质1g左右、脂肪0.1g左右、碳水化合物5%左右，膳食纤维1.3g左右、钙7mg左右、铁0.2-0.5mg、磷11-12mg、钾138-304mg、钠3mg左右、铜0.006-0.19mg、镁12mg左右、锌0.09-0.14g等等。胡萝卜素的含量是苹果的100倍左右，VC的含量是苹果的3-10倍左右，硒是苹果的8倍，VB2的含量与热带水果柑桔和菠萝相比也丝毫不差。我国芒果主要分布在海南、广东、广西、云南、福建、台湾等省区，其中以海南(三亚、乐东、陵水等地)、广西(右江区、田东、田阳等地)、广东(雷州、珠三角)为集中产区。海南－雷州半岛、右江河谷、滇西南－滇南－滇中元江流域、金沙江干热河谷等为优势产区。海南、广东、广西、福建以及云南属于芒果传统产区，四川攀枝花、贵州兴义等是新兴产区。草莓：草莓是蔷薇科草莓属多年生常绿草本植物，是世界上广泛栽培的重要经济作物。还富含其他维生素和铁、钙、磷等多种营养成分.草莓中含有抗癌的异蛋白物质，能阻止致癌物质亚硝胺的合成；含有多种有机酸、果酸和果胶类物质，能分解食物中的脂肪，促进消化液分泌和胃肠蠕动，帮助消化，排除多余的胆固醇和有害重金属.草莓味平、酸、甘，功效清肺化痰、补虚补血、健胃降脂、润肠通便，长期食用草莓对冠心病、高血压、高血脂、动脉硬化、便泌、贫血、肺结核、气虚、消化不良、暑热烦渴、小便频数、遗精遗尿等多有很大益处.草莓及其制品更是孕妇和老年人不可多得的保健食品，在草莓基地，研制开发牛奶伴侣草莓饼干有着相当的市场需求和经济效益。1.2饼干市场的发展现状目前，中国饼干人均年消费量为1千克左右。而发达国家饼干的人均年消费量为30千克左右，中等发达国家也有15千克左右，因此，中国的饼干市场潜力还是十分巨大。但近几年生产总量虽然每年平均以8%的速度递增，但由于市场的乱，使很多饼干生产厂家微利或亏损，一些国内老企业生产逐步滑坡，利润大幅下降，更有一部分企业破产或被兼并，民营(私营)企业作为行业新生力量，正逐步扩大市场份额，但受资金、技术力量等方面的局限，尚难以占领主导市场;外资、台资企业借助资金雄厚、品牌优势、管理先进和成熟的营销手段，基本上占据了国内的中高档市场{1}。未来2-3年，市场将在不断动荡中进一步得到整合，逐步趋于有序发展。通观国际饼干工业的发展，有如下几个特点，花样种类多样化、原料供应专业化，机械设备联动化、管理经营科学化。饼干工业比较发达国家有英国、美国、西德、日本等国，驰名于世的饼下厂有英国的夹可白饼千公司、汉特里-巴尔马饼干公司，毕克弗兰饼干公司，美国的国家饼干公司，日本的明治制果与森永制果。丹麦的凯德逊饼干公司。饼于花色品种至个已发展到上千种。1.3尚待研究的问题芒果草莓是不易保存的水果，在运输过程中也极易损坏，通常选用稳定透气的箱子，重量一般不超过10千克左右，箱内应有纸插板，将芒果草莓隔开；当前中国饼干市场的竞争非常激烈，且数量众多，对此也就造成了饼干的质量和口味上的参差不齐，而本课题中将芒果和草莓相结合在一起开发饼干，在研制过程中存在着很多不安定因素，所以在口味方面不知道能否被大众所接受，所以本课题就是探究芒果草莓饼干的研制及生产车间设计{2}。1.4本课题的目的及意义饼干的主要原料是面粉，在添加黄油、糖、蛋类、乳类等辅料。根据生产工艺和配方的不同，饼干可分为酥性饼干和韧性饼干两大类。本课题研究的是芒果草莓饼干，为韧性饼干。韧性饼干具有印模造型多为凹花，表面有针眼等特点。制品表面平整光滑，断面结构有层次，口嚼时有松脆感，耐嚼，松脆为其特有的特色。饼干是比较方便的食品，也能有效的缓解饥饿，但是饼干口味也影响这人们的食欲，本课题研究的是芒果草莓饼干，实验得到口感最佳的配方，让人们在解决饥饿的同时又能有很好的味觉体验。近年来,消费者对饼干的健康更加关注,对健康理念的关注也是在不断的提高。食品营养的要求也是从以往的单一转变到复合营养的方向。本实验以芒果、草莓为主要原料，添加一定辅料，采用感官评价法结合正交试验对基础配方进行优化。复合型水果饼干不仅营养均衡,风味独持,而且容易保存、携带方便。能够较好的保留住原料的特性和营养成分，使得营养发挥到最大{3}。1.5主要研究内容及方法本课题选取了两种水果为主要的添加原料制作水果复合饼干，芒果、草莓都是含有丰富维生素的水果，能在解决接饥饿的同时带来人体所需的维生素。通过单因素试验得出芒果汁、草莓汁、黄油和糖的添加量对饼干口感的影响，再进行四因素三水平的正交试验得出最佳的工艺配方，并以此工艺条件进行生产设计。2芒果草莓饼干的实验材料及方法2.1实验材料表2-1芒果草莓饼干的实验材料实验材料材料来源材料质量要求芒果大润发超市新鲜芒果九成熟草莓大润发超市新鲜草莓八成熟黄油大润发超市食品级白砂糖大润发超市食品级低筋面粉大润发超市食品级2.2实验设备{5}表2-2芒果草莓饼干的实验设备实验仪器仪器来源型号电子分析天平实验室自备YH-M3001数显恒温水浴锅实验室自备DXY-1烤箱实验室自备T45S榨汁机实验室自备H201烤盘实验室自备--搅拌桶实验室自备--刀实验室自备--2.3工艺流程{6}芒果汁、草莓汁↓黄油软化→糖、蛋液预混→面粉→面团调制→静止→成型→烘烤→冷却→成品→检验2.4单因素试验设计{8}2.4.1芒果汁添加量对产品感官品质的影响固定面粉添加量为180g，草莓汁添加量为50g,黄油添加量为30g，糖添加量为40g，通过对比芒果汁添加量（20g、30g、40g、50g、60g）对芒果草莓饼干口感的影响，每组设三个重复试实验。2.4.2草莓汁添加量对产品感官品质的影响固定面粉添加量为180g，芒果汁添加量为50g,黄油添加量为30g，糖添加量为40g，通过对比草莓汁添加量（20g、30g、40g、50g、60g）对芒果草莓饼干口感的影响，，每组设三个重复试实验。2.4.3黄油添加量对产品感官品质的影响固定面粉添加量为180g，芒果汁添加量为50g,草莓汁添加量为50g，糖添加量为40g，通过对比黄油添加量（20g、30g、40g、50g、60g）对芒果草莓饼干口感的影响，每组设三个重复试实验。2.4.4糖添加量对产品感官品质的影响固定面粉添加量为180g，芒果汁添加量为50g,草莓汁添加量为50g，黄油添加量为30g，通过对比低筋面粉的添加量（30g、35g、40g、45g、50g）对芒果草莓饼干口感的影响，每组设三个重复试实验。2.5正交试验设计{11}在单因素试验的基础上，以感官评价的得分为指标，选择芒果汁的添加量、草莓汁的添加量、黄油的添加量和糖的添加量四个因素，每个因素选择3个最优试验范围，建立因素水平表L9(34)进行正交试验，确定生产芒果草莓饼干的最佳生产工艺参数。2.6感官评定{14}由十名蚌埠学院2017级食品科学与工程对口班的学生（无不良饮食习惯）组成评定小组对产品进行感官评价（去掉一个最高值，去掉一个最低值，取其平均值），复合水果饼干感官评分标准见表2-3。表2-3芒果草莓饼干的感官评分标准评分项目评分标准得分风味（20分）香味浓，无异味，具有芒果草莓特有的香味。香味略淡，略有芒果草莓味。香味淡，有异味，无芒果草莓味。16-2011-151-10口感（30分）酥松，细腻，不黏牙。松软，略黏牙。口感僵硬、涩、黏牙。26-3011-251-10色泽（20分）呈棕色或金黄色，色泽基本均匀，没有过焦或过白的现象色泽不均，略有异色。色泽不均，呈黄褐色，有过焦或过白的现象16-2011-151-10组织形态（30分）外形完整，厚度基本均匀，不变型，无过大气泡空隙。外型不完整，厚度不均匀，有过大的气泡空隙。气味浓郁，有异味26-3011-251-103结果与分析3.1单因素试验结果与分析3.1.1芒果汁的添加量对产品感官品质的影响图3-1芒果汁的添加量对产品感官品质的影响由图3-1可以看出，在草莓汁、黄油、糖的添加量不变的情况下，在一定的比例范围内，芒果汁由20g加到50g时感官评分不断提高，达到50g时感官评分最高，此时的饼干形成的复合口感丰富，芒果酸香味适中且不腻，当芒果汁的添加量再提高时，酸味过浓，影响口感且组织感也较粗。3.1.2草莓汁的添加量对产品感官品质的影响图3-2草莓汁的添加量对产品感官品质的影响由图3-2可以看出，在芒果汁、黄油、糖的添加量不变的情况下，在一定范围内，草莓汁由20g添加到30g时，感官评分提高，当草莓汁添加到30g时，饼干口感最佳，具有草莓的鲜香且无异味，且面胚成型较好；当草莓汁的添加量再不断提高时，面胚成型较差，有些偏稀软，且饼干的颜色呈黄褐色，口感不佳。3.1.3黄油的添加量对产品感官品质的影响图3-3黄油的添加量对产品感官品质的影响由图3-3可以看出，在芒果汁、草莓汁、糖的添加量不变的情况下，在一定范围内，当黄油由20g添加到50g时，感官评分为上升趋势，当黄油的添加量为50g时，饼干酥松，细腻，不黏牙，当黄油的添加量再增加时，饼干过于松，且油腻，口感下降。3.1.4糖的添加量对产品感官品质的影响图3-4糖的添加量对产品感官品质的影响由图3-4可以看出，在芒果汁、草莓汁、黄油的添加量不变的情况下，当糖的添加量在30g、35g时，感官评分不佳。当添加量到40g时，甜味适中，随着糖的添加量的增加，饼干甜味过重，感官下降。3.2正交试验分析3.2.1正交试验因素水平表的建立根据单因素试验结果，对芒果汁的添加量、草莓汁的添加量、黄油的添加量、糖的添加量四个因素建立因素水平表，如表3-5。表3-5芒果草莓复合型水果饼干配方L9（34）正交试验因素水平表水平因素芒果汁的添加量（A）草莓汁的添加量（B）黄油的添加量（C）糖的添加量（D）1402040352503050403604060453.2.2正交试验结果与分析表3-6芒果草莓复合型水果饼干配方L9（34）正交试验结果与分析试验号芒果汁的添加量（A）草莓汁的添加量（B）黄油的添加量（C）糖的添加量（D）得分111116121222923133370421238752231836231279731327483213689332163k174.33374.00069.33369.000k283.00081.00080.66681.666k368.33370.66675.66675.000R14.66710.33411.33312.666由表3-6可看出，四个单因素对芒果草莓饼干的感官品质影响大小顺序为：芒果汁＞糖＞黄油＞草莓汁，最优水平组合为A2B2C2D2，即芒果汁的添加量为50g，草莓汁的添加量为30g，黄油的添加量为50g，糖的添加量为40g。3.3验证试验因最佳组合A2B2C2D2并不在所在的正交表中，则需要进行试验验证结果，通过试验验证A2B2C2D2得出最优组合为95分，比正交试验表中任何一组得分都高，则A2B2C2D2组合的配方为芒果草莓饼干的最佳配方。4年产1500吨芒果草莓饼干的生产车间设计4.1芒果草莓饼干生产设计的主要项目年产1500吨芒果草莓饼干的生产车间设计主包括：厂址定位、车间布置、工艺设计、材料的使用计算，机器选择、经济效益等。4.2厂址定位4.2.1厂址选择根据原料供应、地形地势、交通运输、环境卫生等综合考虑因素，最后将厂址定在安徽省宣城市广德市。广德位于安徽、浙江、江苏三省交界处，交通便利，并且广德2020年由广德县升为广德市，而且同年高铁开通，广德经济处于快速发展阶段。广德市地处安徽南方，地势较好，没有明显的自然灾害，人均消费水平高。广德的草莓十分普遍，在一点程度上减少了原材料的成本。因此将厂址选定在安徽广德，能在一定程度上加快当地的经济发展。4.2.2全厂平面布置根据饼干的生产工艺等要求，并且结合实际情况，建设以下建筑物。员工活动中心：员工活动中心是为员工放假休息时可以休息的区域，占地为288平方米。（2）健身区：健身区包括篮球场、乒乓球场、羽毛球场等，占地60平方米。（3）医务室：医务室用于急救，占地面积为120平方米。（4）停车场：停车场设两个，占地为310平方米。（5）研发中心：研发中心用来研究产品的新口味，负责改进检验生产方法的研究。另一部分，需要按照相关的标准对原辅料、包装材料以及产品进行一系列的检测。占地面积240平方米。（6）办公楼：办公楼为公司高层办公作业区域，占地为300平方米。（7）门卫室：门卫室设为两个一个大门和一个小门，占地为21平方米。（8）生产车间：生产车间为主要区域，占地为3000平方米。（9）公寓楼：公寓楼为员工住宿设计，占地375平方米。（10）公司餐厅：餐厅的占地为400平方米。各建筑具体要求见表4-1表4-1占地规划序号名称尺寸/m2×m2占地面积/m21员工活动中心24×122882健身区12×5603医务室12×101204停车场16×1015×103105办公楼25×123006研发中心20×122407门卫室7×3218生产车间60×5030009公寓楼25×1537510公司餐厅25×1640011垃圾处理站15×1015012总建筑--527613预留地40×50100014总厂区用地62644.3工艺设计4.3.1工艺流程芒果汁、草莓汁↓黄油软化→糖、蛋液预混→面粉→面团调制→静止→成型→烘烤→冷却→成品→检验4.3.2工艺要点(1)原料的预处理：挑选优质芒果→清洗→去皮→榨汁挑选优质草莓→清洗除杂→榨汁面团的调制：先将黄油软化，再加入糖、蛋液等辅料，在水浴锅中加热搅拌均匀之后加入面粉，最后加入芒果汁和草莓汁再进行搅拌。调粉13min，面团揉至组织均匀、软硬适度、弹性适中、不黏手为止。滚轧：将和好的面团按一定的重量放入印模成型。烘烤：饼干培入炉烘烤，炉温在200—280℃，烘烤时间视温度的高低而定。冷却定型：利用鼓风机降温，空气流速≤2.5m/s，冷却适宜温度35℃左右。密封包装：采用500g装和250g装，包装箱内使用内衬纸，纸箱外部用绳带扎口。4.4工艺计算与设备选型4.4.1工艺技术指标（1）生产规模：年产1500吨芒果草莓饼干（2）生产天数：300天（3）班产量：10吨/班，每班10小时（4）饼干在生产过程中原材料的损失率，详见表4-2。（5）原料成分配方表根据得出的最佳工艺配方，列出总量为100%的配方表。详见表4-3。表4-2原材料在生产环节的损失率生产环节预处理的损失整理包装面糊调制成型芒果10%1.2%2.4%0.6%草莓1%1.2%2.4%0.6%低筋面粉--1.2%2.4%0.6%糖粉--1.2%2.4%0.6%鸡蛋1%1.2%2.4%0.6%黄油--1.2%2.4%0.6%表4-3饼干配料表成分添加量续表4-3成分添加量芒果12.8%草莓7.7%黄油12.8%糖10.3%蛋液10.3%低筋面粉46.2%4.4.2物料衡算与设备选型（1）物料衡算：根据生产工艺的要求，按照班产量对原料进行物料衡算，然后计算原料的年消耗量。班产10吨饼干的原料的消耗量：①芒果10000×12.8%÷(1-1.2%)÷(1-2.4%)÷(1-0.6%)×(1-10%)=1201.9kg②草莓10000×7.6%÷(1-1.2%)÷(1-2.4%)÷(1-0.6%)×(1-1%)=785.0kg③黄油10000×12.8%÷(1-1.2%)÷(1-2.4%)÷(1-0.6%)=1335.4kg④糖10000×10.2%÷(1-1.2%)÷(1-2.4%)÷(1-0.6%)=1064.2kg⑤鸡蛋10000×10.2%÷(1-1.2%)÷(1-2.4%)÷(1-0.6%)×(1-1%)=1053.6kg⑥低筋面粉10000×46.2%÷(1-1.2%)÷(1-2.4%)÷(1-0.6%)=4820.0kg通过班产量所需要的量来计算年产1500吨饼干所需要的物料，具体物料衡算如表4-4。表4-4物料衡算表物料名称每班需要量/kg每年需要量/kg芒果1201.9360570草莓785.0235500低筋面粉4820.01446000糖粉1064.2319260鸡蛋1053.6316080黄油1335.4400620（2）设备选型：根据饼干生产的制作工艺，选择合适的设备。所选择的设备应该保证生产过程中安全进行，尽量减少操作所产生的费用。并且设备应该便于操作、耐用方便清洗。最重要的是符合环保要求，尽量不带来噪音等环境污染。主要的设备如表4-5。表4-5设备选型设备名称型号生产能力功率/kw价格/元数量厂家搅料机WH100100kg6.25kw441002欣荣食品机械制造有限公司饼干成型机HQ-TS600400-500kg/h3kw158002上海合强企业有限公司加热式隧道烘烤炉BKS-1418D100-900kg/h21kw1200002上海奎宏食品机械厂180℃转弯机--7m/min1.5kw114842威诺网链机械制造有限公司冷却输送机QH-600500-600kg/h2.2kw238002上海合强企业有限公司饼干整理机Q480400-900kg/h3.7kw100002上海奎宏食品机械厂饼干包装机CY-250B40-230min2.4kw290002佛山辰源包装机械有限公司4.4.3用水量计算用水主要集中在以下部分：工厂卫生用水W1一般来说，30平方米的地坪需要耗水1吨，因此清洗地坪一天需要用水（3000/30）×1=100吨/天，一年的用量为W1=100×300=30000吨/年清洗设备耗水量W2按照1吨/天的用量计算，因此W2=300×1=300吨/年生活耗水量W3平均每人每天用水100kg，则每天一共消耗水100×82=8200kg/天，故年耗水量W3=8200×300=2460000kg/年=2460吨/年因此，全厂全年用水量为W=W1+W2+W3=30000+300+2460=32760吨/年按照2元/吨计算，全厂水费大约为65520元/年。4.4.4用电量计算用电量包括各个设备耗电量以及生活用电量，具体用电量如表4-6。表4-6各机组设备用电量序号用电项目数量功率/kw总功率/kw天耗电量/kw.h年耗电量/kw.h1搅料机26.2512.5150450002饼干成型机23672216003加热式隧道烘烤炉221425041512004180℃转弯机21.5336108005冷却输送机22.24.452.8158406饼干整理机23.77.488.8266407饼干包装机22.44.857.6172808冷藏室339009照明1515450010生活用电1212360011总计297360按照0.5元每千瓦时计算，则全厂电费约15万元/年。4.5车间人员及工资安排全厂包括管理人员以及其他的生产人员在内，一共有73人，其中生产线有26人，具体的分配如表4-7。表4-7生产线人员安排岗位人数/个称量岗2搅料岗2续表4-7成型岗2烘烤岗2冷却岗2整理岗8包装岗8全厂人员岗位分配情况如表4-8。表4-8全厂人员分配序号岗位人数/个月工资/元月总工资/元1总经理114000140002副经理212000240003研发主管1800080004研发部55500275005销售主管1700070006销售部64500270007行政主管1700070008行政部54500225009财务主务部440001600011人事主事部435001400013生产部主产部26400010400015机修班445001800016其他人员1025002500017总计733035004.6经济效益估算4.6.1投资预算项目投资包括基础建设投资以及仪器设备投资，其中用来建筑工厂等投入750万元，机械设备投放630万元，所以一共是1380万元。表4-9投资设备费用表序号产品名称数量/个单价/元总价/元1搅料机244000880002加热式隧道烘烤炉21300002600003180℃转弯机212000240004冷却输送机224000480005饼干整理机211000220006饼干包装机228000560007供电设备13000003000008排水设备13000003000009研发中心仪器2500000250000010运输车辆2000000200000011地磅50000050000012其他20000020000013合计63000004.6.2成本估算（1）员工工资及福利根据表3-8得，所有员工每个月的工资为303500元，年总工资是3642000元。员工的福利基金按照总额的15%计算，即3642000×15%=546300元。所以人员成本为3642000+546300=4188300元表4-10生产成本表序号名称年用量/kg单价/kg.元总价/元1芒果1920001019200002草莓1155001517325003低筋面粉693000128316000续表4-104黄油1920001426880005糖粉1545001015450006鸡蛋154500812360007总计17437500（2）包装费用100g饼干包装袋平均0.3元每个，则生产1500吨饼干需要1500000×0.3÷0.1=4500000元（3）固定资产总折旧费固定资产总折旧费=建筑投资折旧费+设备投资折旧费=80+60=140万元（4）维修费维修费=总折旧费×15%=140×15%=21万元（5）贷款利息贷款利息=750×5%=37.5万元（6）营业税收企业按照15%的税率进行缴纳，则营业税收=年销售总额×利率=3750×15%=56.25万元（7）销售额销售额=3750×3%=252万元表4-11成本总括表序号名称总额/万元1员工工资与福利418.832材料成本1743.753包装费用4504税收56.255总折旧费1406水电费227维修费218销售费112.59贷款利息37.510总计3001.834.6.3效益估算++根据市场分析，饼干平均2.5元/10g，总销售额为2.5×1500000÷0.1=3750万元，则净利润为3750-3001.83=748.17万元。故根据:总投资回收期T=∑K/PT—总投资回收期∑—项目总投资P—年利润总额则T=1380÷748.17+1=2.8年4.7工厂总平面图、工艺流程图和车间平面图图4-12工厂总平面图图4-13工艺流程图图4-14车间平面图5结论在单因素试验的基础上，利用正交试验和感官评分得出芒果草莓饼干的最佳工艺配方，最佳配方为芒果汁50g，草莓汁30g，黄油50g和糖40g，以此配方研制的芒果草莓复合型水果饼干色泽为金黄色，没有过焦或过白的现象，风味香浓，无异味，具有芒果草莓特有的香味，外型完整，厚薄均匀，不变形，而且口感松脆不粘牙。芒果草莓复合型水果饼干的维生素和人体所需的微量元素含量高，并且更有利于人体吸收。在确定芒果草莓饼干的各个主要原料的添加量后，进行生产设计。设计的项目主要有厂址选定、车间设计、工艺过程、材料的使用计算，机器选择、经济效益等。在此设计下，一年的净利润为748.17万元，总投资回收期为2.8年。参考文献[1]钟志惠,毛鸿霖,徐向波,周航.无糖桑叶紫米饼干的研制[J].粮食与油脂,2021,34(05):87-90.[2]热纳克孜·阿木提.绿豆饼干制作工艺研究[J].食品安全导刊,2021(09):130-132.[3]李红涛,寿俊涛,邓明杰.黑米韧性饼干无硫品质改良剂的应用研究[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