本章知识点:了解食品工厂辅助部门的组成;掌握原料接收装备的设计原则、化验室和中心实验室的任务;了解原料及成品仓库、工厂运输和机修车间的合理配置及设计要求;熟悉食品工厂生活设施的内容及设计基本要求。
第一节辅助部门
食品厂辅助车间是指生产车间(物料加工所在的场所)以外的其他车间,都可称之为辅助车间。其设计的主要内容包括原料接收装备、化验室和中心实验室、原料及成品仓库、机修车间、车间外和厂内外的运输等的设计。
一、原料接收装备
(一)食品工厂原料接收装备的设计原则
原料接收是食品工厂生产的第一个环节,直接影响后面的生产工序。其装备主要包括原料接收站及其相关设备。原料接收站中同时设有计量、验收、预处理或暂存等设施。
原料接收站内的计量装置的目的是提供真实的物料重量数据,为生产管理和成本核算提供依据。
原料验收装置的目的是收取合格的原料,对不同质量的原料进行大致分级。
当工厂在收购食品原料后不能立即运到厂内加工储存的情况下,需要预处理或暂存,一般可采用择地堆放的方法暂存。此时必须有防晒、防冻、防雨和防腐烂等措施,确保原料不变质。
原料接收站必须有一个适宜的卸货验收计量、及时处理、车辆回转和容器堆放的场地,并配备相应的计量装置、容器和及时处理的配套设备(如冷藏装置)。原料接收站还应考虑不同原料、不同等级分别存放的场地或仓库。
多数原料接受站设在厂内,利用厂内的原料仓库,而不需暂储,并且可利用厂内化验室设备对原料质量即时进行检验,确保原料质量能满足生产要求,也可设在厂外,或者直接设在产地。不论设在厂内或厂外,原料接受站都需要有适宜的卸货、验收、计量、即时处理、车辆回转和容器堆放的场地,并配备相应的计址装置(如地磅、电子秤)、容器和及时处理配套设备(如冷藏装置)。
由于食品原料品种繁多,性状各异,它们对原料接受站的要求各不相同。但无论哪一类原料,对原料的基本要求是一致的:原料应新鲜、清洁、符合加工工艺要求;应未受微生物、化学物质和放射性物质的污染;一些原料需要定点种植、管理、采收,建立经权威部门认证验收的生产基地(如无公害食品、有机食品、绿色食品原料基地),以保证加工原料的安全性。
(二)食品工厂接受站
1.肉类原料接受站
食品工厂使用的肉类原料绝大多数来源于屠宰厂,并经专门检验合格的原料,不得使用非正规屠宰加工厂或没有专门检验合格的原料。因此,不论是冻肉还是新鲜肉,来厂后首先检查有无检验合格证,然后再经地磅计量验收后进入冷库储存。
2.水产原料接受站
水产品容易腐败,其新鲜度直接影响产品品质。为了保证食品成品的质量,水产品的原料接受站,应对原料及时采取冷却保鲜措施。水产品的冻结点一般在-0-6~-2℃之间,一般常采用加冰冷却法,将鱼体温度控制在冻结点以上,即-5℃。水产品的保鲜期较短,原料接受完毕以后,应尽快进行加工。
3.果蔬原料接受站
对肉质娇嫩、新鲜度要求较高的浆果类水果,如杨梅、葡萄、草毒等,原料接受站应具备避免果实日晒雨淋、保鲜、进出货方便的条件。而且使原料尽可能减少停留时间,尽快进入下一道生产工序。
对一些进厂后不要求立即加工,甚至需要经过后熟,以改善质构和风味的水果(如阳梨、菠萝等),在原料接受站验收完毕后,经适当的挑选和分级,进入常温仓库或冷风库进行适期储存,因此需要考虑有足够的场地。
对于蔬菜原料,除需进行常规安全性验收、计量之外,还应视物料的具体性质,在原料接受站配备相应的预处理装置,如蘑菇的护色、马蹄的去皮等。预处理完毕后,应尽快进行下一道生产工序,以确保产品的质量。
4.乳制品原料接受站
乳品工厂的收奶站一般设在奶源比较集中的地方,也可设在厂内。奶源距离以10km以内为好。原料乳应在收奶站迅速冷却至5℃左右,同时,新收的原料乳应在12h内运送到厂。如果收奶站设在厂内,原料乳应迅速冷却,及时加工。
5.粮食原料接受站
对入仓粮食应按照各项标准严格检验。对不符合验收标准的,如水分含量大、杂质含量高等,要整理达标后再接收入仓;对发热、霉变、发芽的粮食不能接收入仓。
入仓粮食要按不同种类、不同水分、新陈、有虫无虫分开储存,有条件的应分等储存。除此之外,对于种用粮食要单独储存。
二、实验室
食品工厂的实验室主要分为化验室和中心实验室。化验室是工厂的检验部门,主要是对原料、半成品和产品等进行质量检验,确定这些物料能否满足正常的生产要求和产品是否符合国家或企业有关的质量、卫生标准。中心实验室是工厂生产技术的研究、检验机构,它能根据工厂实际情况向工厂提供新产品、新技术,对工厂的产品进行严格的质量和卫生检验,使工厂具有较强的竞争能力,获得较好的经济效益。二者在业务上密切联系,但又有不同的工作重点,所以在设计时要根据分工范围和工作条件确定其设置内容。
(一)化验室
1.化验室的设置和任务
化验室一般设置在各个车间或工段某一适当的地点,也有工厂将化验室与车间或工段分开,单独设置。设置化验室的目的是对生产的各个环节进行质量检查和监督,通过定期的化验分析,把生产情况和质量变化反映给车间管理部门,以保证生产过程的正常进行及产品的质量。
化验室的任务可按检验的对象和项目来划分。就检验对象而言,可分为对原料的检验、对成品的检验、对包装材料的检验、对各种食品添加剂的检验、对水质的检验、对环境的监测等。
就检验的项目而言,可分为感官检验、物理检验、化学检验、细菌检验。
并不是每一种对象都要检查4个项目。检查项目根据需要而定。一般对成品的检查比较全面,是检查的重点。
2.化验室的组成
根据工厂的规模大小、检验分析项目、任务的多少来确定化验室的组成。食品工厂的化验室主要由以下部分组成。
(1)感官检验室:用于原辅材料、半成品和产品等物料的感官分析。
(2)理化检验室:它是化验室的工作中心,主要用于检测常规的物理、化学检验项目。
(3)微生物检验室:用于原辅材料、半成品和产品等物料的微生物分析。食品的微生物检验项目主要有:菌落总数的测定、大肠菌群的测定和致病菌的测定等。
(4)精密仪器室:放置精密仪器(如分析天平、分光光度计、气相及液相色谱仪等)。
(5)储藏室:主要用于存放化学药品等。
(6)其他部分:准备间、无菌室、细菌培养间和镜检工作室等。
3.化验室的装备
化验室配备的大型用具主要有双面化验台、单面化验台、支撑台、药品橱、通风橱等。另外,化验室还要配备各种玻璃仪器。化验室的仪器及设备根据所化验的样品、项目要求等进行适当的选择。不同产品(或原料)的化验室所需的仪器和设备有不同,表3-1是一些常用的仪器及设备。
此外,化验室还需配备玻璃仪器、器具和器材。按用途可分为容器类和特殊用途类。按能否受热分为可加热仪器类和不可加热仪器类。化验工作不仅需要各类玻璃仪器,更需要耐高温的化学仪器,这种仪器能耐1000℃高温,如蒸发皿、坩埚等。在化验工作中,为了进行各种化验工作以及存放和维修各类仪器,还需要配置各种器具和器材,如铁架、三角架等。
4.化验室的建筑
(1)建筑位置。化验室的位置最好选择在距离生产车间、锅炉房、交通要道稍远一些的地方,并应在车间的下风或楼房的高层。这是为了不受烟囱和来往车辆灰尘的干扰以及避免车辆、机器震动精密分析仪器。另外,化验室里有时有有害气体排出,在下风向或高层楼位置,有害气体不至于严重污染食品和影响工人的健康。如果所设化验室主要是检查半成品,此化验室也可设在低层楼或平房。
车间和班组化验室(岗),属于基层化验室,因其工作性质和服务对象的要求,一般设置在生产车间附近或内部,这里由于工厂条件限制,化验室位置的环境要求可作为设计工作的附加条件。
(2)主要功能室的基本要求和设计原则。功能室的通用原则是室内阴凉、通风良好、不潮湿、避免粉尘和有害气体侵入,并尽量远离振动源、噪声源等,不同功能室还有各自的特殊要求。
1)天平室。
①天平室的温度、湿度要求:食品工厂化验室常用3~5级天平,在称量精度要求不高的情况下,工作温度可以放宽到17~33℃,相对湿度可放宽到50%~90%,但温度波动不宜大于0-5℃/h。天平室应配备空调设施,调节室内温度湿度,同时,当天平室安置在底层时应注意做好防潮工作。
②天平室设置应避免靠近受阳光直射的外墙,不宜在室内安装暖气片及大功率灯泡(天平室应采用“冷光源”照明),以免因局部温度的不均衡影响称量精度。
③有无法避免的震动时应安装专用天平防震台。
④天平室只能使用抽排气装置进行通风。
⑤天平室应专室专用,即使是精密仪器,期间也应安装玻璃屏墙分隔,以减少干扰。
2)精密仪器室。
①②③④参照天平室相应条件。
⑤大型精密仪器宜安装在专用实验室,最好有独立平台。
⑥精密电子仪器及对电磁场敏感的仪器,应远离高压电线、大电流电力网、输变电站(室)等强磁场,必要时加装电磁屏蔽。应防静电,不要使用地毯。
3)加热室。
加热装置操作台应使用防火、耐热的不燃烧材料构筑,以保证安全。当有可能因热量散发而影响其他室工作时,应注意采取防热或隔热措施并设置专用排气系统。
4)通风柜室。
通风柜室的排气系统要加强,如果该室单独设置,其门窗不宜靠近天平室及精密仪器室的门窗。室内应有机械通风装置,以排除有害气体,并有新鲜空气供给通道和足够的操作空间。还要配备专用的给水、排水设施,以便操作人员接触有毒有害物质时能够及时清洗。
5)试样制备室。
该室要求通风良好、避免热源、潮湿和杂物对试样的干扰。根据需要设置粉尘、废气的收集和排除装置。
6)电子计算机室。
使用温度控制在15~25℃,波动小于2℃/h;湿度在50%~60%为宜。杜绝灰尘和有害气体,避免电场、磁场干扰和振动。
7)化学分析室。
温度湿度要求较精密仪器略宽松,可放宽至35℃,但温度波动不能过大(≤2℃/h)。室内照明避免阳光直射,宜用柔和自然光,并避免色调对实验的干扰。另外,需配备专用的给水和排水系统。
8)感官评定室。
感官评定室的总要求是保证参评人员注意力集中,情绪稳定,不受或尽量少受外来或内部的相互干扰。室内保持一定的温度和湿度条件(可参照化学分析室条件,温度、湿度要求可根据实际要求而定)。有适合的照明和房间装饰颜色,以避免对色泽的判断失真。由于食品工厂条件不同,感官评定室可以为专业设计的大实验室,也可以是任何安静、舒适的房间。
9)微生物检验室。
微生物检验室的房屋建设除了要符合我国建筑法总则和建筑工程安全标准外,其周围环境要安静,无明显粉尘污染,且要避开有毒有害场所和远离住宅区。
食品厂微生物检验室的功能主要包括:灭菌室、准备室、更衣室、缓冲室、无菌室、培养室等。在建设中各功能室可根据具体情况来选材建造。
灭菌室是培养基及有关的检验材料灭菌的场所,灭菌设备如灭菌锅等是高压设备,在方便工作的同时要与办公室保持一定距离以保证安全。灭菌室里应水电齐备,并有防火措施和设备,人员要遵守安全操作制度。
更衣室是为微生物学检验时进入无菌室之前工作人员更衣、洗手的地方,室内设置无菌室及缓冲室的电源控制开关和放置无菌操作时穿的工作服、鞋、帽子、口罩等。
缓冲室是进入无菌室之前所经过的房间,安装有照明灯、紫外灯、鼓风机,以减少操作人员进入无菌室时的污染,保证实验结果的准确性。进口和出口要呈对角线位置,以减少空气直接对流造成的污染。缓冲间的面积一般为9~12m2,室内设小工作台。要求比较高的微生物学检验项目如致病菌的检验,应设有多个缓冲室。
无菌室是微生物学检验过程无菌操作的场所,要求密封、清洁,尽量避日光,安装照明灯、紫外灯和空调设备(带过滤设备)及传递物品用的传递小窗,传递小窗应向缓冲室内开口以减少污染和方便工作。并且照明灯、紫外灯的开关最好设在缓冲间外面。为便于进行清洁和灭菌工作,无菌室高度为2-5m左右,大小6~9m2均可,墙面、地面和天花板要光滑,墙角做成圆弧形,最好在距地面0-9m处镶磁环。另外,无菌室内还应配备超净工作台和普通工作台,其大小根据需要和具体条件而定。有条件的工厂可设置生物安全柜。墙上要装多个电插座。无菌室和缓冲间的门最好用拉门,两门应斜对开,这样可避免外界空气被带入。
培养室是为微生物学检验时培养微生物的地方,配备有恒温培养箱、恒温水浴锅及震荡培养箱等设备,或整个房间安装保温、控温设备。房间要求保持清洁,有防尘、隔噪声等功能。实际情况下,灭菌室与准备室可以合并在一起使用,有条件的工厂还可以设置样品室和仪器室。