奶酪工厂布局设计的探讨

◎ 王晓军

（中国轻工业长沙工程有限公司，湖南 长沙 410114）

奶酪被誉为乳品中的“黄金”，是在生产过程中除去鲜牛乳中大部分水分，留下高营养价值精华部分而形成的产品，是世界各地人们喜欢的食物中不可或缺的原料。我国奶酪市场发展迅速，目前总消费量在20万t以上，其中进口奶酪11.49万t，国内规模以上企业奶酪加工产量约6.6万t[1]。2020年我国零售奶酪市场规模约88.4亿元，其中奶酪棒市场产值约为14.0亿元，2010—2020年，年复增长率达到22.6%[2]。中国奶酪行业伴随人均奶酪消费迅速增长，消费升级所带来的产品结构升级，在未来中长期呈现快速增长态势，新兴奶酪工厂不断涌现，全国各地不断有新建奶酪工程项目投入。本文在总结奶酪工程设计经验的基础上对奶酪工厂新建工程设计进行研究，希望能为奶酪工厂新建工程提供参考依据。

1 厂址的选择和总平面布局

1.1 厂址选择

一个全新奶酪工厂建设选址，与当地丰富的原料资源和优惠的投资政策、便利的交通条件、完善的环境保护设施等密切相关。作为有机绿色食品的奶酪，其生产对环境的特殊要求比其他乳制品都高。奶酪工厂的厂址选择应综合考虑产品质量要求、生产卫生环境等因素，选择在远离有害废弃物以及粉尘、有害气体、放射性物质和其他扩散性污染源（如污水处理站、传染病医院等）等不能有效清除的区域[3]。厂址选择还要综合考虑优良的地质条件、历史最高洪水位、低廉的土地价格、足够的发展空间以及丰富的高素质劳动力等因素。

1.2 总平面布局

奶酪工厂总平面布局设计是奶酪工厂设计的重要组成部分，在满足用地条件和奶酪生产工艺要求的情况下，规划满足奶酪产品生产全过程使用功能的各种建构筑物，形成一个统一的有机整体，并正确处理好布置、物流运输、管线综合和绿化等问题，使整个厂区与周围环境协调统一。

奶酪工厂布局设计必须满足《建筑设计防火规范》《乳制品良好生产规范》等国家标准规范的要求，保证洁净生产环境，生产生活等功能区布局合理。污水处理站、废品库等可能产生污染物的功能单元应设在常年主导风向的下风向，避免其污染物对生产环境产生影响。

厂区流线包括物流流线（奶车流线、原辅料流线、产品流线3种）、人员流线（生产人员、办公人员、参观人员3种），是奶酪工厂布局设计的重要内容，规划设计时应结合场地和室外道路标高设置厂区大门位置，每种流线应与生产工艺布局配套，合理组织安排，有明确的路线走向，所有流线沿固定线路到达指定区域，从而实现人物分流，避免不同洁净等级的生产人员、生产人员与物流之间出现交叉。

2 工艺特性及布局设计

2.1 工艺特性

奶酪有3 000多种，令人目不暇接，主要可以分新鲜奶酪、柔皮白奶酪、洗浸奶酪、山羊奶酪、蓝奶酪、半硬质奶酪、硬质奶酪和加工奶酪等八大类[4]。奶酪的大致生产流程为原料验收→筛选→杀菌→发酵剂发酵→添加小料→成型→切段→加热搅拌-排乳→加盐→成熟→包装→产品入库→检验合格后入市。

工艺设计时必须根据确定的产品类型和生产规模，产品要求和原辅料状况，结合建厂条件进行规划设计，遵照相关行业规范，采用成熟的工艺技术，按照最合理的流程，采用最经济的生产设备，进行最合适的平立面组合，做到技术上先进、设备上可靠、产品质量安全及经济技术指标合理。

生产高质量的奶酪，首先需要有严格的洁净环境，严谨的奶酪工厂设计正是洁净环境的重要保证，需要设计师们给予全方位的考虑和设计。布局设计应以GMP、HACCP的要求为原则，以工艺设计为主导，与土建、能源等统一协调，结合生产过程的原料预处理、配料、杀菌、灌装和包装等工段，将车间平面按洁净等级划分为红区、黄区、绿区。其中原料预处理、包装区属于准洁净区（黄区）。奶酪的生产环境对温度和湿度有特殊要求，如生产温度要求为10～25 ℃，湿度小于75%，原料、内包材、外包材、成品库和能源配套区等暂存区属于一般生产区（绿区），灌装间则属于清洁作业区（红区），对生产环境有严苛的要求，需要满足10万级的洁净等级，避免环境中的有害菌进入。

2.2 生产车间工艺布局

随着科技的进步，制造业的飞速发展，所有奶酪生产企业都在紧跟时代发展步伐，积极创建智能、绿色生态工厂，工业旅游基地。在奶酪工厂布局设计时，不仅需要根据奶酪工艺流程及配套设施的卫生需求，结合地质条件、厂区面积和地形、生产规模、工艺设备等特点，通过集中式布置方式，进行综合分区布局，还要充分考虑工厂的参观性和体验感。

生产车间布局既要满足防火疏散等国家消防安全要求，还要有明确的洁净分区和措施。功能布局既要符合节能要求，能源靠近生产负荷中心，还要实现布置紧凑，原辅料暂存区靠近使用点，实现生产过程物流流线最短。规划布局既要避免生产物流与废弃物通道交叉污染，又要同时满足《建筑设计防火规范》《洁净厂房设计规范》《食品生产通用卫生规范》等相关规范要求。

工艺设备布置需要根据产品规模和生产特性以及工艺流程进行排布和定位，做到布局合理，上下工序衔接紧凑，包括主要核心设备、附属能源设备、工艺管道、各种连接件等布置尽可能集中，前处理的工艺设备布置应与后段灌装、包装设备能力配套，并兼顾到设备的安装通道、工艺管道的走向布置合理性，力求管线布置最短且整齐。设备布置时还要考虑其他专业对工艺设备布置和功能分区的要求，如空调机房要与灌装间贴近，制冷站要综合考虑生产工艺冷负荷和冷库冷负荷折中布置。

2.3 奶酪车间消防设计

2.3.1 防火设计

明确厂房的火灾危险性类别是工业厂房建筑防火设计的基础，奶酪车间内生产和储存的各类物料属于可燃固体，《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）第3.1.1条明确指出，可燃固体的火灾危险性类别属于丙类2项，所以奶酪车间应定义为丙类生产，这是奶酪与其他乳制品生产车间最大的不同。

根据《建筑设计防火规范》，奶酪车间为单层，耐火等级一级时，每个防火分区的最大允许建筑面积可以不限，耐火等级二级时，最大允许的建筑面积为8 000 m2；奶酪车间为多层，耐火等级一级时，每个防火分区的最大允许建筑面积为6 000 m2，耐火等级二级时，最大允许的建筑面积为4 000 m2；当设置喷淋时，防火分区面积可扩大一倍，但奶酪车间属于洁净空间，设置喷淋对洁净环境不利，产生误喷时还会对产品带来极大的污染风险。因此，在奶酪车间设计时，车间内不宜设置喷淋系统。

2.3.2 消防疏散

每个防火分区或防火分区的每层必须满足两个安全出口，且每个防火分区至疏散出口的疏散距离不大于60 m[5]。疏散楼梯必须采用封闭楼梯间或室外楼梯。更衣、淋浴、洗手消毒等房间在疏散出口设计过程中常和封闭楼梯间互相连通，设置直通室外的安全出口。

2.3.3 消防排烟

奶酪车间大部分需要满足洁净要求，奶酪车间的空间净高一般都能控制在6～9 m，需要设置防烟分区，且防烟分区最大允许面积为2 000 m2，且长边最大允许长度为60 m[5]。

2.4 生产的人、物流组织

2.4.1 物流组织

近年来，奶酪加工设备的自动化、智能化程度越来越高，生产工人不断被解放出来，生产线上的人越来越少。奶酪新工厂在规划设计时坚持合理的物流组织，通过物料流向和精确的物料运量计算相结合的方法来分析确定生产物流组织。根据各功能分区之间物流量大小来确定物流之间移动的合理顺序，结合各个生产环节，包括生产和仓库所需原辅料的物料运输数量的大小来进行工厂总平面布置。

物料在车间内不同洁净等级之间流通时需设置相应的净化间和消毒设施。原辅材料进入有空气洁净度要求区域时，必须采取相应的清洁措施，如设置杀菌消毒间、物料风淋室等，进出洁净区的物料需通过传递窗或气闸室，传递窗或气闸室的空气净化等级应与所在清洁生产区一致。

2.4.2 人员组织

奶酪工厂的生产人员流线需要特别关注生产人员给环境和产品带来的风险，一般有以下控制措施。

（1）奶酪车间生产人员入口应按人员净化程序布置卫生间、换鞋间、外衣更换间、洁净衣更换间、风淋室、盥洗室和茶水间等净化功能间及生活用室，盥洗室应设洗手和烘干设施，存外衣、更换洁净工服的房间应分别设置，盥洗室应设洗手和消毒设施，卫生间和淋浴室不得设置在洁净区内。人员流线应避免往复交叉[6]。对于存在相互间污染，对微生物敏感的洁净区的更衣室也需要单独设置。位于生产车间中间的洁净生产区采用递进式更衣模式，即人员先经过一次更衣室进入准清洁作业区，再经过二次更衣进入清洁作业区。

（2）车间需要配置信息化的门禁安防系统，控制不同区域人员的流向权限，除了行政管理要求之外，还需要进行权限管理。当系统判断工人有权限进入某生产区域时，门会自动打开并允许工人自然通过，充分利用工作时间，提高工作效率，保障生产中的卫生质量。与此同时还可对生产过程岗位进行视频监控，为可视化溯源提供条件。

（3）参观人员是奶酪工厂不容忽视的群体，其流线在规划设计时需要进行充分论证和设计。参观通道是各企业通过局部展示生产的科技含量和企业文化，来获得更多的社会影响和知名度，达到宣传企业产品的目的。参观人员一般为外来人员或企业内部非生产类管理人员，从食品安全的角度出发，需将参观人员流线与正常的物料流线和生产人员流线完全分开，参观通道应与生产通道完全分开。

3 结语

食品的安全问题是公众健康面临的主要威胁，随着科技的进步和检测技术手段的发展，随着人们生活水平的提高，奶酪的安全也越来越受到消费者的重视。本文从奶酪生产的项目选址、总平面布局、工艺特点、工艺布局、消防设计和人物流组织等方面入手，就设计高标准奶酪工厂进行深入探讨，为确保整个加工过程的安全卫生质量保证体系安全完整，建设高品质奶酪的生产工厂提供参考依据。