年产16000吨即食泡菜食品车间设计初探
于爽、刘舒婷、陈晨、石雅青、迟乃玉、张庆芳
(生命科学与技术学院,大连大学,辽宁省大连市 116622)
摘要:泡菜是一种食用价值极高的配菜,选择纤维丰富的蔬菜为原料,优化加工工艺,得到最佳外观和风味的泡菜即食食品,并进行年产16000吨泡菜即食食品车间设计。根据该产量对工厂产品类型、工艺流程、设备选型、水电用量、物料衡算等方面进行设计和计算。设计过程本着满足工艺要求,符合国家规定,保证产品质量,可为泡菜即食食品的加工生产提供参考依据。
关键词:泡菜;即食食品;工厂设计;工艺流程
A Preliminary Study on the Design of the Food Factory with 16000 Tons of Edible Kimchi
YU Shuang1,LIU ShuTing1,CHEN Chen2,SHI YaQing2,ZHANG QingFang1*
(College of Life Science, DaLian University, 116622, LiaoNing Province)
Abstract::Kimchi is a kind of side dish with extremely high food value. It selects fiber-rich vegetables as raw materials, optimizes the processing technology, obtains the best appearance and flavor of kimchi ready-to-eat food, and conducts an annual output of 16,000 tons of kimchi ready-to-eat food shop design. According to the output, the factory product type, process flow, equipment selection, water and electricity usage, material balance, etc. are designed and calculated. The design process meets the technological requirements, complies with national regulations, guarantees product quality, and provides reference for the processing of kimchi ready-to-eat food.
Key words: kimchi ; ready-to-eat food ; factory design ; factory design
泡菜使用低浓度的盐水,或少量食盐腌渍各种鲜嫩的蔬菜,再经乳酸菌发酵,制成一种略带酸味的腌制品。对于泡菜的营养,人类已有上千年的研究历史。泡菜的色泽澄明单纯,口感细腻,营养丰富,氨基酸组成完善,含有大量有益于人体的有机物[1],通过食疗可以抑制肠道中部分不利菌的生长,并降低菌的毒理作用,促进肠胃消化、预防便秘,延缓细胞衰老速度的同时可降低胆固醇含量促进人体内消化酶的分泌,杀菌[2]等功效,被世人视为美味佳肴。四川泡菜产业逐步形成了独具特色的泡菜加工产品[3]。
目前,泡菜制品集中可分为两类:一类是四川泡菜又叫泡酸菜,汉族特色菜肴,属川菜系。另一类是韩国泡菜,向用盐腌过的白菜上添加辣椒粉、葱、姜、蒜、萝卜等调味味品,并使之发酵的一种韩国传统美食[4]。由于泡菜在腌制过程中会产生公认的致癌物质——亚硝酸盐,其含量与盐浓度、温度、腌制时间等众多因素密切相关,家庭、小作坊或无严格安全检测厂商生产的泡菜更容易出现亚硝酸盐含量过高的问题。
因此,泡菜食品生产工艺仍然有改进之处,针对即食泡菜产品进行生产车间设计,以期从根本上解决泡菜产品食用方便问题和保障产品的食用安全。
1项目背景
随着人们生活质量和健康意识的提高,公众对食品的要求越来越高,不仅追求食品的色、香、味等外观,更加注重食品的营养价值。目前,即食食品近年来在我国发展迅速,消费者对即食食品开始逐渐关注功能、营养和保健的需求,这也将会成为未来即食食品的发展趋势。泡菜来源丰富,维生素、氨基酸等组成完善,是日常配菜食品开发利用的良好原料。泡菜即食食品的腌制既可满足消费者的需求,改善膳食纤维不足,还为泡菜的高质化提供了参考价值。我国是世界上的农业大国,截至2016年我国蔬菜产量在80005万吨,种植面积在2166.9万公顷左右,我国蔬菜产量已占全球总产量的60%左右,成为世界第一蔬菜生产大国。目前,四川省蔬菜播种面积达2024万亩,产量4240万吨,并呈逐年增长趋势,为泡菜工厂提供了丰富的资源。
2设计总论
2.1项目名称
本设计项目为:年产16000吨即食泡菜食品车间设计。
2.2厂址选择及气候条件
本生产车间拟选址在四川省眉山市东坡区。眉山位于四川盆地成都平原西南部,岷江中游和青衣江下游的扇形地带,成都—乐山黄金走廊中段。市内平坦,气候温和,交通便利,有利于工业的发展。东坡区位于眉山中心以东1公里,总规划面积为50平方公里,原辅料来源方便,区内建设有国家泡菜质量监督检验中心,以便泡菜产业的生产产品的安全查验。工业园区电力供应到位,水质符合食品工厂生产用水[6]。四川宜人的气候,全年都可以生产泡菜蔬菜,多达数千种的蔬菜品种为泡菜加工提供了丰富的原料。与此同时,泡菜乳酸菌发酵适合在温暖湿润的气候环境下进行,而四川的环境十分适宜其生产,独特的乳酸菌创造出独特的四川泡菜风味——新鲜、香、嫩、脆[5]。因此,厂址选择在东经103°50′,北纬30°04′的眉山市东坡区[7]。
2.3设计原则
参考《食品工厂设计与环境保护》[8]和《GMP与现代食品工厂设计》[9]等技术要求,以满足经济、合理、安全、卫生的设计原则进行车间总平面布置。生产原料、过程、品质管理和生产人员方面按《食品企业良好生产规范》、《食品卫生微生物学检验 罐头食品商业无菌的检验》、《食品卫生标准的分析方法》和《食品安全法》[10]-[13]等卫生要求完成。
3生产工艺
3.1工艺流程图
详见泡菜即食食品工艺流程图[14](图1)。
图1 泡菜即食食品工艺流程图
Fig 1 Process flow chart of Kimchi ready-to-eat food
3.2工艺流程说明
(1)原料验收
原料严格执行DB51/T1069-2010《四川泡菜生产规范》,原料为新鲜蔬菜,无污染,来源明确,供应商的相关证件要齐全,进厂前由车间质检部门进行验收。
(2)去杂、清洗
选取新鲜无损坏、无腐烂的蔬菜。用细流清水充分淘洗、冲洗去泥沙和杂志等,重复冲洗3-4次。
(3)切块
将新鲜蔬菜切成3-4cm长的小块。
(4)预炮制
将蔬菜放入发酵坛中,加入调制盐水(水盐比4:1),浸泡24小时后,用流动的水清洗,再甩干水分。
(5)盐渍、入池
向预盐渍好的泡菜添加其他调味品,涂抹均匀,放入发酵坛中。
(6)泡渍发酵
将发酵坛密封(适当加入SOD),放置5天,可得泡菜即食食品。
4物料衡算
4.1产品产量的确定
蔬菜一年四季供应充足,可实现泡菜即食食品的全年生产。旺季为8月到次年3月,进行两班生产,4、5、7月一班生产,每班时间8小时,6月为设备检修时间;全年365天,法定假日为11天,法定休息日104天,一年实际生产时间约为365-104-11=250天,全年实际生产班次约500班。根据班产量的计算公式:(K:设备不均匀系数,取0.75),计算结果为:年产量16000t、月产量1333.33t、日产量64t、班产量32t,单位小时产量4t。
4.2泡菜即食食品物料衡算计算
以泡菜即食食品产量设计为基础,按照班产量为单位进行物料衡算的计算。通过对生产工艺过程中的自然损耗来确定年消耗原产料,现有工业配方蔗糖4%、盐8%、姜4%、蒜4%、氯化钙0.3%、直投式乳酸菌制剂1%,在30℃下发酵5天,计算过程如下:
每班生产32t泡菜所需原料量:32t×78.8%=25.184
根据经验,在生产过程中:
(1)人工挑选损耗8.0%
(2)清洗预处理损耗5.0%
(3)腌制与泡渍发酵过程损耗10%
(4)其他工序损耗0.3%
则生产32t泡菜所需蔬菜原料量:25.184/(1-0.08-0.05-0.10-0.003)=32.83t
根据泡菜配方,每班生产32t泡菜所需辅料量(表1):
表1 辅料的物料衡算
Table 1 Material Accounting for Accessories
辅料 |
每班所需量/t |
蔗糖 盐 姜 蒜 氯化钙 直投式乳酸菌制剂 |
1.28 2.56 1.28 1.28 0.096 0.32 |
每班工作8小时,则每小时生产量为32/8=4t,按照车间生产线安排得知,每班共有四条生产线,因此每条生产线每小时的产量为:4t/4=1t。
5设备选型
根据产品方案和设计规模,全年平均计算每小时即食泡菜产量为4t。据此可对其生产工艺所需设备进行选型,详见表2。
表2 设备清单
Table 2 List of equipment
设备名称及型号 |
技术参数 |
数量(台) |
金额(元) |
气泡清洗机 |
功率:2.57KW/380V 清洗能力:1000-2000kg/h 外形尺寸:4130*1010*1550mm |
4 |
28000 |
全自动胡萝卜清洗脱皮机 |
功率:1.5KW/380V 处理能力:1000-2000kg/h 外形尺寸:2120*890*910mm |
4 |
8800 |
FG5000型风干机 |
功率:8.25KW/380V 风干能力:1000-2000kg/h 外形尺寸:5000*1000*1600mm |
4 |
42000 |
榨菜切片机 |
功率:1.5KW/380V 处理能力:1000kg/h 外形尺寸:820*760*1000mm |
4 |
9800 |
食品调味设备 |
功率:1.12KW/380V 处理能力:1000kg/h 外形尺寸:3000*850*2100mm |
4 |
11000 |
自动称量包装机 |
功率:4.745KW/380V 处理能力:50包/分 最大膜宽:420mm |
4 |
140000 |
杀菌设备 |
功率:90KW/380V 处理能力:1000kg/h 外形尺寸:6000*920*1580mm |
4 |
35000 |
6泡菜即食食品质量关键点(CCP)的控制
质量是一个企业赢得市场的关键,食品安全已经成为全社会关注的热点。根据HACCP原则及泡菜即食食品的生产工艺流程,确定泡菜即食食品工艺流程的关键控制点,见HACCP计划表(表3)。
7总结
本项目通过对年产16000吨泡菜即食食品车间的设计与工艺论证,拟定了最使用、经济、合理的设计方案。本项目是基于实际车间的平面设计和在具体实习中以及查阅相关资料的基础上提出的,具有推广价值;和实际生产紧密结合,能够直接应用于生产实践中,具有一定的深度和广度。生产工艺和设备选型基本符合食品卫生安全要求,工艺设计先进、布局合理、生产自动化程度高。由此可见,本项目工艺成熟、技术先进、经济合理、生产可行,能够带动周围地域相关产业发展,为当地闲置劳动力提供就业岗位,对当地经济发展起到一定推动作用。因此,该方案可行。
表3 泡菜即食食品工艺流程的HACCP计划表
Table 3 HACCP Schedule for Pickle Ready Food Process
HACCP |
原料验收 |
重金属检测 |
杀菌 |
显著危害 |
药物残留 |
重金属残留 |
细菌残留 |
关键限值 |
药物残留不得超过标准的限值 |
产品中重金属符合卫生标准 |
产品微生物指标检验合格 |
监控 |
内容:种植用药证明,停药记录 |
产品中存在的重金属残留 |
杀菌温度 |
方法:审阅 |
金属检测器 |
随时查看 |
|
频率:每批 |
成品 |
每班产品 |
|
执行者:化验员 |
品管员 |
操作员 |
|
纠偏措施 |
药物残留超过标准允许限值时,拒收 |
偏离产品接受评估和处理 |
杀菌温度不足的产品应重新二次杀菌 |
记录 |
原料验收记录 原料监控记录 |
金属检测操作记录 |
原始验收记录 |
验证 |
每日审核记录: 每年抽样审核种植场的用药程序或检验合格证明 |
每日审核记录 |
每班查看记录 |
参考文献
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