年产3000吨全谷物食品工厂设计开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

课题的意义：

全谷物是指完整、碾碎、破碎或压片的颖果，基本的组成包括淀粉质胚乳、胚芽与麸皮，各组成部分的相对比例与完整颖果一样^[1]。我国现有的全谷物品种主要包括禾谷类，包括稻类，麦类（小麦、大麦、燕麦、黑麦、高粱、玉米、粟、黍、荞麦等；用这些谷物种子的颖果作为原料，加工而成的食品称为全谷物食品^[2]，其产品必须含有与原始谷物种子中相当比例的营养成分。全谷物中包含的营养素远比精谷物丰富，如膳食纤维、ve和b族维生素等营养物质的含量是精谷物的数倍。全谷物中还含有谷胱甘肽、γ-谷维醇、γ-氨基丁酸、植酸等多种具有生理活性的成分。但由于全谷物皮层富含纤维，质地紧密，被蒸煮时，水分不易进入全谷物内部，胚乳中淀粉不易糊化，造成蒸煮时间很长、且口感较粗糙，不如精谷物那样受人欢迎。为了充分利用全谷物中营养成分，在不损失营养成分基础上，利用发芽技术、酶解技术、挤压膨化技术等新技术生产全谷物食品，从而改善全谷物食用品质，使产品具有更优的可口性、营养性、消化吸收性及耐贮性已成为当下研究热点。

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标：

通过查阅文献，总结国内外已有的全谷物食品加工技术，从中选取适合于工厂生产的方法，根据实际情况加以调整，设计出一条年产3000吨的全谷物食品生产线，实现全谷物的综合利用，充分利用全谷物的生物活性和健康因子，改善全谷物食品食用品质和营养价值，根据食品工厂设计有关的专业知识，确定工厂选址、总平面布置图、水电气管路图、车间平面图及设备流程图等信息，为工厂实际投放应用奠定基础。

3. 研究的方法与方案

研究方法：

本课题主要以查阅国内外相关资料和文献为主，同时结合工厂参观和咨询专业人员及导师，在资料收集的基础上进行工厂的设计工作。采用cad软件根据设计的工业生产线绘制单机设备图、总平面布置图、水电气管路图、车间平面图及设备流程图等。

4. 研究创新点

发酵、酶解和发芽三种生物加工方法在提高全谷物制品的营养价值，改善感官品质，增加功能活性上均发挥良好作用，但也存在一些弊端。如发芽过程中游离脂肪酸含量的增加也会提高食品脂肪酸败的风险；发酵是一个复杂的微生物代谢过程，会生成多种代谢产物，而且发酵过程中的条件要求严格，控制不当易产生不利的代谢物；酶解加工与前者相比虽然作用底物更明确，产物更为可控，但是酶制剂的价格相对较高，在一定程度上增加企业的生产成本。因此,有必要探索一种快速、高效、绿色、简便、低耗的加工方法。

近年来关于发芽谷物的研究已有不少且工艺基本成熟，所得产品营养丰富、风味独特，深受消费者喜爱。发芽处理在提高谷物制品功能活性方面也有显著效果。大量研究表明，发芽处理可以提高谷物中γ-氨基丁酸、酚类物质含量及其抗氧化活性。

现有的发芽全谷物食品生产方法及加工设备，只能实现对发芽温度的控制，发芽罐通常为密闭静置式，无法实现通风和均匀加热，因此导致全谷物发芽不均，γ一氨基丁酸含量较低。本研究从生产工艺的角度研制设备，同时又从设备的角度改进工艺，将工业化生产工艺的研究与装备研制相结合，应具有以下特色和创新:

5. 研究计划与进展

2020年2月16日至3月15日，即中期检查前，拟完成工艺设计部分，并准备中期答辩，该部分的工作包括：

（1）2月16日至17日，进行产品方案的确定以及班产量的确定；

（2）2月18日至25日，进行工艺流程的确定，包括确定生产线数目、确定生产线自动化程度和设计工艺设备流程图；