4-5生产设备的选型与计算

一、食品GMP对生产设备的要求
所有国家均在其食品GMP法规中明确规定了对食品生产设备的要求。这是因为食品生产设备直接与食品接触，对食品质量和安全卫生的影响很大。总的来说，要求加工食品的机械和设备与食品接触的部件，应易于清洗和消毒，并将其摆放在易于检查、清洗和消毒的位置。同时，应将由部件结构和安装引起的污染尽可能减少到最低程度。
1.设备材质或设备制造材料要求
食品加工设备的原材料必须适合制品达到全温全压的操作范围;不能影响产品的质量;不能被产品或任何清洗消毒过程所腐蚀、分解或渗透;必须使设备成分之间的电化学腐蚀反应减少到最低程度，包括焊接、螺钉、螺旋和零件等;机械要求表面光滑;接缝和焊接处必须平整光滑，表面涂上无毒且耐腐蚀的涂料。如果铸料表面粗糙，易发生污染并易造成平时清洗的困难，引起微生物潜伏和交叉污染。
食品加工设备与产品相接触的表面使用不锈钢，一般通用的型号是304号。更能抵抗腐蚀的316号不锈钢现在已被广泛使用。食品接触面原则上不可使用木质材料，除非其可证明不会成为污染源者方可使用。
2.设计要求
设备的设计必须考虑易于清洗。所有与产品接触的表面应便于检查和机械清洗;各部件要便于拆开，以达到彻底清洗的要求。所有设备在首次使用之前，先进行清洗和钝化(对能与产品反应的表面进行灭活处理)，在某些情况下，由于设备某部分的变化需要进行再钝化。
食品接触面应平滑、无凹陷和裂纹，以减少食品碎屑、污垢及有机物聚集。在食品制造或处理区，不与食品接触的设备与用具，其构造也应该能容易保持清洁状态。
3.安装及定位
设备必须安装在易于操作、检查和维修的场地上，其环境应易于清洗，以保证卫生，使产品受污染的可能性减少到最低程度。
一切设备系统和周围场所必须符合安全和卫生法规要求:①没有滞留液体的凹陷及死角;②可防止混入杂质;③与外界隔离;④零件、螺丝、插头和螺帽等不会因震动而松离;⑤投入原料及排出产品均能卫生操作;⑥构造面可防止害虫侵入。
二、设备选择的原则
食品工厂通常采用的设备有:通用机械设备(也称标准设备，如物料输送、动力、冷、汽、水等设备);专用生产设备及其生产线(如电阻焊接罐设备或空罐生产线、饮料灌装设备或饮料灌装生产线等);储存设备;非标准专业设备等。设备选择时必须遵循下述原则。
①必须满足生产工艺要求。所选用的设备，其生产能力(容量)、技术参数、台数等都要满足生产要求并要有一定的富裕量。
23选用的设备要生产效率高，耗能低，且结构紧凑，占有空间及地面小，操作劳动强度低，清洗、维修方便，安全可靠。
③所选用的设备应满足食品生产卫生要求，易清洗装拆，不对食品造成污染。
④选用设备时应尽量考虑选用配套的、连续式、自动化程度较高的设备。⑤应尽量选用通用设备，标准定型设备以及实践证明有效的品牌设备。⑥对一些关键又易出故障的设备，应适当考虑设备有足够的富裕量(备用设备)。
⑦设备的结构应合理，所用材料能适应各种工作条件(温度、压力、湿度、酸碱度等)。在温度、压力、真空、浓度、时间、速度、流量、液位、计数和程序等参数的监控方面应有合理的控制系统，并尽量采用自动控制方式。
三、设备选择计算
食品工业行业很多，设备类型也很多。因此设备选型的具体计算，可参考专门设计手册。这里只介绍设备选型计算的计算步骤以及应注意的问题。
1.设备选型计算步骤
(1)根据班产规模和物料衡算计算出各工段、各过程的物流量(kg/h或 L/h)，储存容量(L或m)，传热量(kJ/h)，蒸发量(kg/h)等，以此作为设备选型计算的依据。
(2)按计算的物流量等，根据所选用的设备的生产能力、生产富裕量等来计算设备台数、容量、传热面积等。最后确定设备的型号、规格、生产能力、台数、功率等。
在进行设备选型和计算时必须注意到设备的最大生产能力和设备最经济、最合理的生产能力的分别。在生产上是希望设备发挥最大的生产能力;但从设备的安全运转角度来看，如果设备长期都以最大的负荷(生产能力)运转，则是不合理的。因为设备都有一个最佳的运转速度范围。在这一范围内设备耗能最省、设备的使用寿命最长。因此在进行设备选型计算时，不能以设备的最大生产能力作依据而应取其最佳的生产能力。在一般设备的产品样本、目录、广告或铭牌上会标明设备的最大生产能力。另一要重视的是台机生产能力与台数的选择、搭配，既要考虑连续生产的需要，也要考虑突发事故(如停电、水、汽等)发生时，或变更生产品种时(多品种生产)的可操作性需要，才能充分发挥设备的作用，节省投资，保证生产。
食品工厂有些加工设备的生产能力随物料、产品品种、生产工艺条件等而改变，例如流槽、输送带、杀菌锅等。其生产能力的计算，可以参考有关资料进行计算。
2.设备清单
经过设备计算及选型确定了生产设备后，应将所选用的设备列出设备清单或设备表。设备清单一般按生产流程排列。设备清单(表)的一般格式及内容如表4-26所示。根据资料收集的情况，设备清单所列项目可少于表4-26所列。
四、食品生产主要设备配备实例
食品类别及品种繁多，不同食品生产工艺其所用设备不尽相同，下列食品生产所用的配套设备仅是某种产品应用某种生产工艺的实例，供参考。
1.肉类屠宰、加工生产设备
表4-27、表4-28、表4-29分别是生猪屠宰机械成套设备和肉松、肉丸生产主要设备清单。