奶酪工廠布局設計的探討

◎ 王曉軍

（中國輕工業長沙工程有限公司，湖南 長沙 410114）

奶酪被譽為乳品中的“黃金”，是在生產過程中除去鮮牛乳中大部分水分，留下高營養價值精華部分而形成的產品，是世界各地人們喜歡的食物中不可或缺的原料。我國奶酪市場發展迅速，目前總消費量在20萬t以上，其中進口奶酪11.49萬t，國內規模以上企業奶酪加工產量約6.6萬t[1]。2020年我國零售奶酪市場規模約88.4億元，其中奶酪棒市場產值約為14.0億元，2010—2020年，年復增長率達到22.6%[2]。中國奶酪行業伴隨人均奶酪消費迅速增長，消費升級所帶來的產品結構升級，在未來中長期呈現快速增長態勢，新興奶酪工廠不斷涌現，全國各地不斷有新建奶酪工程項目投入。本文在總結奶酪工程設計經驗的基礎上對奶酪工廠新建工程設計進行研究，希望能為奶酪工廠新建工程提供參考依據。

1 廠址的選擇和總平面布局

1.1 廠址選擇

一個全新奶酪工廠建設選址，與當地豐富的原料資源和優惠的投資政策、便利的交通條件、完善的環境保護設施等密切相關。作為有機綠色食品的奶酪，其生產對環境的特殊要求比其他乳制品都高。奶酪工廠的廠址選擇應綜合考慮產品質量要求、生產衛生環境等因素，選擇在遠離有害廢棄物以及粉塵、有害氣體、放射性物質和其他擴散性污染源（如污水處理站、傳染病醫院等）等不能有效清除的區域[3]。廠址選擇還要綜合考慮優良的地質條件、歷史最高洪水位、低廉的土地價格、足夠的發展空間以及豐富的高素質勞動力等因素。

1.2 總平面布局

奶酪工廠總平面布局設計是奶酪工廠設計的重要組成部分，在滿足用地條件和奶酪生產工藝要求的情況下，規劃滿足奶酪產品生產全過程使用功能的各種建構筑物，形成一個統一的有機整體，并正確處理好布置、物流運輸、管線綜合和綠化等問題，使整個廠區與周圍環境協調統一。

奶酪工廠布局設計必須滿足《建筑設計防火規范》《乳制品良好生產規范》等國家標準規范的要求，保證潔凈生產環境，生產生活等功能區布局合理。污水處理站、廢品庫等可能產生污染物的功能單元應設在常年主導風向的下風向，避免其污染物對生產環境產生影響。

廠區流線包括物流流線（奶車流線、原輔料流線、產品流線3種）、人員流線（生產人員、辦公人員、參觀人員3種），是奶酪工廠布局設計的重要內容，規劃設計時應結合場地和室外道路標高設置廠區大門位置，每種流線應與生產工藝布局配套，合理組織安排，有明確的路線走向，所有流線沿固定線路到達指定區域，從而實現人物分流，避免不同潔凈等級的生產人員、生產人員與物流之間出現交叉。

2 工藝特性及布局設計

2.1 工藝特性

奶酪有3 000多種，令人目不暇接，主要可以分新鮮奶酪、柔皮白奶酪、洗浸奶酪、山羊奶酪、藍奶酪、半硬質奶酪、硬質奶酪和加工奶酪等八大類[4]。奶酪的大致生產流程為原料驗收→篩選→殺菌→發酵劑發酵→添加小料→成型→切段→加熱攪拌-排乳→加鹽→成熟→包裝→產品入庫→檢驗合格后入市。

工藝設計時必須根據確定的產品類型和生產規模，產品要求和原輔料狀況，結合建廠條件進行規劃設計，遵照相關行業規范，采用成熟的工藝技術，按照最合理的流程，采用最經濟的生產設備，進行最合適的平立面組合，做到技術上先進、設備上可靠、產品質量安全及經濟技術指標合理。

生產高質量的奶酪，首先需要有嚴格的潔凈環境，嚴謹的奶酪工廠設計正是潔凈環境的重要保證，需要設計師們給予全方位的考慮和設計。布局設計應以GMP、HACCP的要求為原則，以工藝設計為主導，與土建、能源等統一協調，結合生產過程的原料預處理、配料、殺菌、灌裝和包裝等工段，將車間平面按潔凈等級劃分為紅區、黃區、綠區。其中原料預處理、包裝區屬于準潔凈區（黃區）。奶酪的生產環境對溫度和濕度有特殊要求，如生產溫度要求為10～25 ℃，濕度小于75%，原料、內包材、外包材、成品庫和能源配套區等暫存區屬于一般生產區（綠區），灌裝間則屬于清潔作業區（紅區），對生產環境有嚴苛的要求，需要滿足10萬級的潔凈等級，避免環境中的有害菌進入。

2.2 生產車間工藝布局

隨著科技的進步，制造業的飛速發展，所有奶酪生產企業都在緊跟時代發展步伐，積極創建智能、綠色生態工廠，工業旅游基地。在奶酪工廠布局設計時，不僅需要根據奶酪工藝流程及配套設施的衛生需求，結合地質條件、廠區面積和地形、生產規模、工藝設備等特點，通過集中式布置方式，進行綜合分區布局，還要充分考慮工廠的參觀性和體驗感。

生產車間布局既要滿足防火疏散等國家消防安全要求，還要有明確的潔凈分區和措施。功能布局既要符合節能要求，能源靠近生產負荷中心，還要實現布置緊湊，原輔料暫存區靠近使用點，實現生產過程物流流線最短。規劃布局既要避免生產物流與廢棄物通道交叉污染，又要同時滿足《建筑設計防火規范》《潔凈廠房設計規范》《食品生產通用衛生規范》等相關規范要求。

工藝設備布置需要根據產品規模和生產特性以及工藝流程進行排布和定位，做到布局合理，上下工序銜接緊湊，包括主要核心設備、附屬能源設備、工藝管道、各種連接件等布置盡可能集中，前處理的工藝設備布置應與后段灌裝、包裝設備能力配套，并兼顧到設備的安裝通道、工藝管道的走向布置合理性，力求管線布置最短且整齊。設備布置時還要考慮其他專業對工藝設備布置和功能分區的要求，如空調機房要與灌裝間貼近，制冷站要綜合考慮生產工藝冷負荷和冷庫冷負荷折中布置。

2.3 奶酪車間消防設計

2.3.1 防火設計

明確廠房的火災危險性類別是工業廠房建筑防火設計的基礎，奶酪車間內生產和儲存的各類物料屬于可燃固體，《建筑設計防火規范》（GB 50016—2014）第3.1.1條明確指出，可燃固體的火災危險性類別屬于丙類2項，所以奶酪車間應定義為丙類生產，這是奶酪與其他乳制品生產車間最大的不同。

根據《建筑設計防火規范》，奶酪車間為單層，耐火等級一級時，每個防火分區的最大允許建筑面積可以不限，耐火等級二級時，最大允許的建筑面積為8 000 m2；奶酪車間為多層，耐火等級一級時，每個防火分區的最大允許建筑面積為6 000 m2，耐火等級二級時，最大允許的建筑面積為4 000 m2；當設置噴淋時，防火分區面積可擴大一倍，但奶酪車間屬于潔凈空間，設置噴淋對潔凈環境不利，產生誤噴時還會對產品帶來極大的污染風險。因此，在奶酪車間設計時，車間內不宜設置噴淋系統。

2.3.2 消防疏散

每個防火分區或防火分區的每層必須滿足兩個安全出口，且每個防火分區至疏散出口的疏散距離不大于60 m[5]。疏散樓梯必須采用封閉樓梯間或室外樓梯。更衣、淋浴、洗手消毒等房間在疏散出口設計過程中常和封閉樓梯間互相連通，設置直通室外的安全出口。

2.3.3 消防排煙

奶酪車間大部分需要滿足潔凈要求，奶酪車間的空間凈高一般都能控制在6～9 m，需要設置防煙分區，且防煙分區最大允許面積為2 000 m2，且長邊最大允許長度為60 m[5]。

2.4 生產的人、物流組織

2.4.1 物流組織

近年來，奶酪加工設備的自動化、智能化程度越來越高，生產工人不斷被解放出來，生產線上的人越來越少。奶酪新工廠在規劃設計時堅持合理的物流組織，通過物料流向和精確的物料運量計算相結合的方法來分析確定生產物流組織。根據各功能分區之間物流量大小來確定物流之間移動的合理順序，結合各個生產環節，包括生產和倉庫所需原輔料的物料運輸數量的大小來進行工廠總平面布置。

物料在車間內不同潔凈等級之間流通時需設置相應的凈化間和消毒設施。原輔材料進入有空氣潔凈度要求區域時，必須采取相應的清潔措施，如設置殺菌消毒間、物料風淋室等，進出潔凈區的物料需通過傳遞窗或氣閘室，傳遞窗或氣閘室的空氣凈化等級應與所在清潔生產區一致。

2.4.2 人員組織

奶酪工廠的生產人員流線需要特別關注生產人員給環境和產品帶來的風險，一般有以下控制措施。

（1）奶酪車間生產人員入口應按人員凈化程序布置衛生間、換鞋間、外衣更換間、潔凈衣更換間、風淋室、盥洗室和茶水間等凈化功能間及生活用室，盥洗室應設洗手和烘干設施，存外衣、更換潔凈工服的房間應分別設置，盥洗室應設洗手和消毒設施，衛生間和淋浴室不得設置在潔凈區內。人員流線應避免往復交叉[6]。對于存在相互間污染，對微生物敏感的潔凈區的更衣室也需要單獨設置。位于生產車間中間的潔凈生產區采用遞進式更衣模式，即人員先經過一次更衣室進入準清潔作業區，再經過二次更衣進入清潔作業區。

（2）車間需要配置信息化的門禁安防系統，控制不同區域人員的流向權限，除了行政管理要求之外，還需要進行權限管理。當系統判斷工人有權限進入某生產區域時，門會自動打開并允許工人自然通過，充分利用工作時間，提高工作效率，保障生產中的衛生質量。與此同時還可對生產過程崗位進行視頻監控，為可視化溯源提供條件。

（3）參觀人員是奶酪工廠不容忽視的群體，其流線在規劃設計時需要進行充分論證和設計。參觀通道是各企業通過局部展示生產的科技含量和企業文化，來獲得更多的社會影響和知名度，達到宣傳企業產品的目的。參觀人員一般為外來人員或企業內部非生產類管理人員，從食品安全的角度出發，需將參觀人員流線與正常的物料流線和生產人員流線完全分開，參觀通道應與生產通道完全分開。

3 結語

食品的安全問題是公眾健康面臨的主要威脅，隨著科技的進步和檢測技術手段的發展，隨著人們生活水平的提高，奶酪的安全也越來越受到消費者的重視。本文從奶酪生產的項目選址、總平面布局、工藝特點、工藝布局、消防設計和人物流組織等方面入手，就設計高標準奶酪工廠進行深入探討，為確保整個加工過程的安全衛生質量保證體系安全完整，建設高品質奶酪的生產工廠提供參考依據。