年產5 000 t羊肉火腿腸工廠設計

關正萍，劉思洋，肖春玲，張 娟，崔 娜

（山西師范大學食品科學學院，山西臨汾 041000）

1 羊肉火腿腸

1.1 羊肉火腿腸產品介紹

人們日常食用的羊肉有各種各樣做法。羊肉的諸多屬性與日常生活中食用的牛肉比較相似，但是其肉質味道更加獨特。羊肉的肉質相比其他種類肉制品較細膩。目前，市場上流通的羊肉產品種類較多，還有羊下貨和各種副產品，羊肉產品能幫助食用者增強身體素質，非常適合在冬季食用，所以羊肉還有一個別稱叫做冬令補品。

火腿腸制品是人們日常食用的肉類制品中的一種，具有食用簡便、衛生安全、口味極佳的特點，所以深受消費者的歡迎。21世紀以來，消費者的喜好口味和消費習慣正在逐漸改變，越來越多種類的肉類制品重新被大眾消費者接受。羊肉受到越來越多食客們的喜愛，成為肉食的主要來源之一，而將其制成火腿腸的形式又解決了其貯藏、攜帶不便的問題。因此，制作羊肉火腿腸前景廣闊，將是羊肉產品的主要開發趨勢。

1.2 羊肉火腿腸加工、銷售現狀

我國羊肉的生產量大，但是加工能力卻很弱，羊肉制品的種類較少，因此要想羊肉制品有較好發展前景就應該將現代化生產與羊肉的加工生產方式相結合[1]。

肉類制品在我國經歷人為的改良及加工已經有3 000多年的歷史了，以其口味優良、顏色鮮明、品種豐富等優點受到了各國食客的青睞。但我國的肉制品的處理方式有許多不妥當之處，比如肉類的質量不容易把控、貯藏的時間過短、適用范圍過于狹小等。改進這些不足之處，就要加大對我國肉制品的研發進度、嚴把質量關，用現在已有的經驗和技術來改進肉制品的加工方式。改進現有的各種技術，并將這些加工技術與我國的羊肉制品結合起來，與需要的量化生產結合，才能實現羊肉制品的大規模改革，提高我國肉類制品的發展速度。

根據近幾年我國火腿腸制品的銷售狀況看，很多企業已經通過生產火腿腸制品實現盈利，我國火腿腸制品的銷售競爭還會有一段時間。在肉制品的研發中，很多企業已經發展成為相當規模的公司，并且投入了大量的財力進行火腿腸市場的市場調查和新產品的研究制作，所以我國每年都還會有很多新的產品進入市場，火腿腸的種類也越來越多，而且我國今后還會有更多的火腿制品被生產開發出來。該行業在20世紀60年代開始發展，生產工藝、經驗技巧、加工設備及其年產量也日益提高，行業發展蒸蒸日上，而且在今后很長的一段時間內，仍然會有較大的發展空間[2]。

2 產品方案

工廠設計的產品方案又叫做設計綱領?？偟膩碚f，產品方案就是羊肉火腿腸工廠設計可行性的一個推演。羊肉火腿腸工廠的工作日程不同，所安排的生產計劃也不同。即使同一種原料也因為品種、加工地區、制作流程的不同而存有很大的區別。因此，在設計產品方案的時候，首先設計了羊肉加工的生產線，對羊肉的加工特性進行分析，進而設計出更適合羊肉的加工方式。

2.1 建設規模

考慮建設年產成品羊肉火腿腸5 000 t的生產工廠1個。

2.2 產品方案

年產量：q=5 000 t。

生產班制：設計的加工工廠定位為二班倒，每天有效工作時間為9 h/班，年工作約300 d。設計的班產量：5 000 t/年÷300 d/年÷2班/日=8.33 t/班。

在必要的生產情況下，在條件允許時，采取適當延長生產周期的措施，以便于職工能得到較好的休息，同時能避免生產設施長時間不合理運行而產生的損壞，降低損失。

3 廠址選擇

一個地區的工業布局，需要綜合考慮該地區的經濟、氣候、交通、水電。因此，羊肉火腿腸加工工廠的建設與當地的諸多條件都有密切不可分割的關系。廠址選擇需要考慮很多綜合性問題，要有大局觀，以長遠的眼光處理各種問題，同時也間接性或直接性地影響著項目投資以后的生產經營，以及項目投產后的整體經濟效益。

羊肉火腿腸加工工廠項目的廠址選擇在山西省潞城市橋堡村，此地的交通極為便利，物流運輸相對方便，原材料采購簡單快捷，而且這里的地勢十分平坦，排灌相對便利，工程基礎好，地勢高，干燥，電源穩定、水源充足，水質基本符合GB 5749—2006標準，交通便利，環境衛生條件十分優越，不存在毒害氣體、水質污染及其他屬性的污染，而且此地的污水排放處理較為便利。不僅符合國家標準GB 12694—1990的各種相關要求，也遠離了當地生活水源和居民的取水口，避免污染居民的公共設施、生活用水和畜類用水。附近不存在環境污染源頭和工業污染源頭等影響食品生產的有害因素。羊肉火腿腸廠址與羊肉原料基地之間都是交通十分方便的公路，相對距離在50 km以內，同時可以降低在原料采收期內對運輸時間的限制，降低了運輸過程中的損耗。而銷售中心也主要在附近地區，便于運輸與分銷[3]。

廠址選擇見圖1。

圖1 廠址選擇

4 總平面布置

4.1 廠區平面設計

依照研究課題的基本規則，規范排放出的廢水、廢氣、廢料。對羊肉火腿腸加工工廠的各種必需物質進行相應的衡算，為生產加工中的需要設備進行相應的選型，還要進行各類經費的匯總、核算。結合全廠的平面布置圖設計，考慮當地氣候的影響，羊肉火腿腸加工工廠的主生產車間等應該放在工廠的上風向位置，鍋爐房和污水處理廠等應該放在工廠的下風向；并將工廠的生活休息區域與生產工作區域嚴格分開，工廠內生產車間的職員應該與工廠內包裝車間的職員盡量區分開，盡可能降低生產車間職員身上所攜帶的細菌和粉塵，防止產生不必要的污染。

廠區平面設計見圖2。

圖2 廠區平面設計

4.2 廠房的整體布局

羊肉火腿腸加工工廠的廠房設計應該明亮寬敞，為生產和操作留下足夠的空間。工廠的內部設施必須要完善，設有員工更衣間、消毒間、產品檢驗間等，同時廠房內必須設有防護設施。比如，羊肉火腿腸加工工廠要做好防蟲、防火、防潮工作，而且工廠應該具有很好的通風能力。車間普通裝修需要按照國家的相應標準進行裝修。消防設施也應該配備完善，放在明顯、安全的位置，并且需要經常檢修。

4.3 羊肉火腿腸加工工廠的生產部門與輔助部門

工廠的部門有門衛室、停車場、行政大樓、職工食堂、宿舍大樓、污水處理中心、機修車間、配電室、停車場、鍋爐房、包裝材料庫、原料驗收室、原料肉暫放室、成品庫、生產車間、中心研發室等。

廠區項目一覽表見表1。

表1 廠區項目一覽表

從工廠組成的角度上來說，除主副生產車間之外的生產線和生產部門，都為輔助部門。在占地面積方面，這些輔助部門也占著工廠的一部分面積，就羊肉火腿腸加工工廠來說，如果工廠內只有主生產車間的話，產品是無法正常生產的，必須予以配置相應的輔助車間共同生產制造[4]。

4.4 部門簡介

4.4.1 生產車間

羊肉火腿腸加工工廠的生產車間即是生產加工羊肉火腿腸的車間，生產車間的設計決定了生產車間的占地面積，羊肉火腿腸加工工廠要與工廠內的其他部門密切配合。羊肉火腿腸加工工廠車間布置是設計生產流程的主要部分，生產車間是工廠進行加工生產的基礎，只有生產車間完善妥當，羊肉火腿腸才能更好更快地制作，這是影響全工廠生產的關鍵。車間的布置設計要在工藝流程允許的情況下，進行合理排列。主生產車間設計主要是將工藝中需要用到的生產設備按照一定順序進行排列。生產車間內的一切布置、擺設要符合邏輯，分配要合理，內設的聯系要密切[5]。

主車間功能布置圖見圖3。

4.4.2 中心研發室

中心研發室在羊肉火腿腸加工工廠中的地位，大體上可以理解為為工廠研發新產品作貢獻，改良工廠的生產技術，豐富生產經驗，這樣才能使工廠更好地盈利。中心研發室表面上的意義不大，但是能更緊密地結合本廠的生產實際情況，所以能起到的效果很明顯。

圖3 主車間功能布置圖

4.4.3 倉庫

羊肉火腿腸加工工廠是比較消耗原料的一種加工工廠，原料羊肉和包裝材料，相搭配的佐料是這3種加工必需的材料，這些材料的總量是羊肉火腿腸成品凈質量的2倍左右，以上物料在工廠中的存放時間不易過長。因此，材料的儲備必須要符合生產加工所需要的需求量，包裝材料的存放時間按6個月考慮。

4.4.4 機修車間

機修車間是修理維護所有設備的車間。機修車間可以進行機械加工、機械維修、設備維護等操作。羊肉火腿腸加工工廠內機修車間應該與主生產車間相分隔開，但是要保證相互之間的緊密聯系，兩者之間的距離不易過遠[6]。

4.4.5 投資估算

羊肉火腿腸加工工廠的設計需要考慮其建筑投資預算。

建筑物投資估算見表2。

表2 建筑物投資估算

5 主要生產設備的選擇

5.1 設備選型的要求

設備的選型必須符合生產加工的要求，是保證羊肉火腿腸質量的基礎，決定了產品的生產速率，設備選型要參照工藝流程進行選型，選型需要考慮水電消耗，與原料的匹配性。設備選型要根據羊肉火腿腸的產量生產速率來決定設備需要的臺數和制作羊肉火腿腸時需要的主要設備，首先要保證生產中的設備數量基礎，其次要準備好備用的生產設備。生產設備中還要有緩沖罐，以防止因意外導致某段工序停工而造成物料積壓[7]。

5.2 設備的選擇

5.2.1 絞肉機

絞肉機的刀片不斷旋轉將羊肉攪碎成肉丁，用絞肉機內部的構造，把羊肉丁排出絞肉機。通過絞肉機的作用機理，將羊肉丁制好留下，不需要的肉類部分會被絞肉機篩選排出。

5.2.2 攪拌機

攪拌機會對羊肉丁進行攪拌，保證羊肉丁的大小和品質。

5.2.3 斬拌機

斬拌機的工作原理和絞肉機相似，利用斬拌機可以將通過絞肉機的羊肉斬拌成羊肉泥或者羊肉餡，然后通過斬拌機將水、調料等一起調制成糊狀。

5.2.4 灌腸機

灌腸機是制作羊肉火腿腸必須用到的機械設備，能夠灌制成各種大小型號的羊肉火腿腸成品。

5.2.5 滅菌鍋

滅菌鍋具有其獨特的機械結構，主要作用是對羊肉火腿腸進行滅菌處理，殺滅成品中的細菌和真菌，保證食品安全。

5.2.6 冷卻機

冷卻機也是制作羊肉火腿腸需要用到的設備之一，經過滅菌的羊肉火腿腸制品，通過冷卻機可以吸收其自身熱量，使得羊肉火腿腸內外部分同時冷卻。

5.2.7 包裝機

火腿腸生產結束后進入包裝階段，常見的紙箱包裝機有裝箱機、開箱機、封箱機。二次包裝過后通過棧板碼垛進入儲運倉庫。

以上幾大類設備的選型，除了考慮其功能、生產量及各種生產性能之外，還必須要考慮其經濟性。選擇的設備既要滿足生產羊肉火腿腸的工作量，又要保證生產制造的品質，減少工廠內的勞動力；設備一般選用國內的食品加工機械設備，可以降低總的設備方面的投資，也可以提高設備生產總值，一舉多得；爭取購買到性價比最高的設備進行生產制造。

設備投資估算表見表3。

表3 設備投資估算表

6 產品制作工藝流程

6.1 原料處理

原料羊肉的預處理，即篩選出原料羊肉以后對羊肉進行切條切丁，然后把所得到的肉類制品加入到絞肉機中進行下一步驟。

6.2 絞肉

原料處理過后的羊肉放入絞肉機中，用絞肉機的內部結構將其攪碎、篩出。絞肉時注意控制肉的溫度，盡量在低溫環境下進行絞肉處理，溫度升高會滋生細菌，并引發一系列不好的影響。

6.3 斬拌

斬拌的工作原理大體上與絞肉相似，利用斬拌機可以將通過絞肉機的羊肉斬拌成羊肉泥或者羊肉餡，然后通過斬拌機將水、調料等一起調制成糊狀。

6.4 腌制

腌制是制作羊肉火腿腸必須的工藝，可以改善羊肉色澤，改良產品口味，還可以延長羊肉火腿腸的保質期。

6.5 充填

將腌制好的羊肉火腿腸填充到特制好的腸衣中，并進行打結。由此，成品火腿腸基本制作完畢。

物料衡算統計表見表4。

表4 物料衡算統計表

6.6 滅菌

將填充好的羊肉火腿腸進行滅菌，將羊肉火腿腸成品分批滅菌。需要注意的是種類、大小、質量不同的羊肉火腿腸滅菌時間等數據也不同。比如，質量為300 g的成品羊肉火腿腸，需要的滅菌時間是20 min，經過最后一步滅菌處理的羊肉火腿腸成品為最終出廠銷售的產品[8]。

7 產品質量標準

羊肉火腿腸成品的微生物測定和各類理化指標檢測的方法：

（1） 羊肉火腿腸內水分的含量測定按照GB 5497—2006來進行檢測；

（2） 羊肉火腿腸成品內菌落的檢測按照GB/T 4789.2《食品衛生微生物學檢驗菌落總數測定》中的規定進行檢驗；

（3）羊肉火腿腸成品內大腸桿菌菌群的測定按照GB/T 4789.3《食品衛生微生物學檢驗大腸菌群測定》內的方法，標準進行檢驗；

（4）羊肉火腿腸內致病菌的檢測要參照GB 4789.4和GB 4789.10中的檢測方法進行檢驗。

8 勞動力定員的組成確定

8.1 勞動力組織原則

羊肉火腿腸加工工廠定員的多少可以直接地影響全廠的盈利情況[9]，勞動力作為生產加工的主要部分之一，篩選排班時是全場工作的重中之重，在進行加工生產時要合理分配勞動力，最大程度上地發揮全工廠內的最大生產力，加工生產高峰期時，羊肉火腿腸加工工廠可以聘用臨時工進行生產加工。

8.2 企業組織原則

羊肉火腿腸加工工廠實行廠長負責的責任制，由廠長負主要責任。廠內分為三級管理制度，即車間、科室、總廠和職工的編制，以更好地加工生產為原則[10]。

管理部門見表5。

表5 管理部門

8.3 車間勞動制度

羊肉火腿腸的制作不受季節和月份等因素的限制，所以羊肉火腿腸產品可以在全年內進行生產。工廠內的生產天數定為6 d（周一至周六），國家規定的法定節假日，羊肉火腿腸加工工廠的職工可以照常休息，所以年平均工作日為300 d。一般情況來說，每班10 h，其中其他業務1 h，實際進行生產加工的時間為9 h，后勤、維修等工作定在每個月的月底[11]。

生產部門見表6。

9 環境保護

保護環境是人類共同的責任，保護好環境就是保護人類自己，因此羊肉火腿腸加工工廠的建設也必須從道義出發，做好環境保護的若干事項。作為企業必須要起到帶頭作用，在做好環境保護的基礎上進行生產盈利[12-13]。

表6 生產部門

保護環境的頭等難題就是要處理好羊肉火腿腸加工工廠的相關垃圾，如廢氣、廢水、廢料、食物殘渣、加工的廢氣用料等，羊肉火腿腸加工工廠內建立了各種污水處理廠、鍋爐房等車間和廠房，就是為了更好地處理這些工業三廢的廢料，必須經過工廠內的層層把關，嚴格將其處理，在此基礎上才能做好長遠打算，避免不相關的東西影響工廠的正常運作。羊肉火腿腸加工工廠是一個變廢為寶的地方，可將這些工廠內的廢料經過加工重新為工廠所用，進行了循環利用。

食品安全是必須要高度重視，只有保證了羊肉火腿腸的安全才能讓消費者對產品更加放心，更加信任，為了減少食品污染，從羊肉火腿腸加工工廠的廠址選擇開始，嚴格層層把關，成品的檢驗都完全符合國家各類標準，經過了周密的計算和考慮，力爭把最優質最健康的食品交給大家。

10 成本核算

10.1 利潤估算

銷售額：每年產量5 000 t，每t售價95 000元，年收入為47.5千萬元；

原料費用：每年所用羊肉4 950 t，每kg約64元，每年總費用需要4 950 t×64 kg/元×500=31 680萬元；

包裝費用：300萬元；

水電費：60萬元；

輔料費用：120萬元；

工人工資費用：2 000萬元；

總投資45 000萬元，其中建設投資285萬元，流動資金200萬元；

每年利潤：45 000-（31 680+300+60+120+2 000）=10 840萬元

10.2 投資回收期估算

從靜態計算可知，該設計第5年后回本，所以該設計可行。

11 結語

通過對工藝工程設計，年產5 000 t羊肉火腿腸加工工廠的設計已經初步完成，工藝適應性相對更強，設備選擇更貼切，車間的布局可以做到讓職工和物資同時通行，降低了交錯污染的可能性，減輕了車間內外物料交換的頻率。設計在整體上做到了合理性規劃，可以在保證生產車間內產品生產的安全性的同時，保證落實HACCP質量管理，以此為基礎，確保生產產品的品質[14]。