食品工廠課程設(shè)計年產(chǎn)2000噸天然橙汁工廠設(shè)計

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1、 食 品 工 廠 課 程 設(shè) 計 題 目: 年產(chǎn)2000噸天然橙汁工廠設(shè)計 學(xué) 院： 海洋學(xué)院 專業(yè)班級： 食品071 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 2010 年 12 月 13 日 目 錄 1.1 項目論證 3 1.2 廠址的選擇 3 2.項目概論 4 2.1 產(chǎn)品方案及班產(chǎn)

2、量的確定 4 2.1.1 依據(jù) 4 2.1.2 要求 4 2.1.3 產(chǎn)品方案 4 3. 工藝流程及論證 4 3.1 工藝流程 4 3.2操作要點（主要） 5 3.2.1壓榨 5 3.2.2 調(diào)整混合 5 3.2.3 脫氣 5 3.2.4殺菌 6 3.2.5 灌裝 6 4. 物料衡算與主要設(shè)備選型 6 4.1 糖酸比 6 4.2生產(chǎn)損耗一覽表 7 4.3 物料衡算 7 5.設(shè)備選型 8 5.1 洗果機 8 5.2 選果機 錯誤！未定義書簽。8 5.3 榨汁機 9 5.4 過濾設(shè)備 9 5.5 脫氣設(shè)備 10 5.6 殺菌設(shè)備 10

3、5.7 灌裝設(shè)備 10 5.8主要生產(chǎn)設(shè)備一覽表 11 6. 工廠設(shè)計 11 6.1 廠址選擇 11 6.2 總平面布置 11 6.3 車間工藝布置 12 7. 小結(jié) 13 8.參考文獻 13 1. 緒論 1.1 項目論證 我國是世界最大的水果、蔬菜生產(chǎn)國之一。 2000年，全國水果產(chǎn)量過8000萬噸，蔬菜4億噸，其中，蘋果、梨、柑橘、香蕉、葡萄5大品種占76．81％。從“碳酸飲料—飲用水—茶飲料—果汁飲料”的發(fā)展過程中可以看出，一代比一代更符合健康的要求。碳酸飲料口感較好，但幾乎不考慮健康功能；飲用水的健康功能更多的是控制、剔除有健康隱患的物質(zhì)；茶飲料

4、在飲用水的基礎(chǔ)上又增加了茶的功能，開始具有綠色食品的特征；果汁飲料，尤其是純果汁含有豐富的天然營養(yǎng)成分，幾乎等同于水果的健康功效。隨著人們保健意識的提高，果汁飲料將成為日常飲品。 果蔬生產(chǎn)一般有旺季和淡季之分，由于果蔬產(chǎn)品含水率很高(一般為50％一95％)，旺季收獲后若不及時處理，在微生物作用下極易腐爛變質(zhì)。發(fā)達國家比較重視產(chǎn)后加工技術(shù)，產(chǎn)品損耗率一般控制在5％一20％之間；我國由于產(chǎn)地交通不便及加工技術(shù)的限制，產(chǎn)后損失相當(dāng)嚴(yán)重，通常超過30％。在淡季，果蔬產(chǎn)品市場供應(yīng)困難，需要解決“旺貯淡供”的要求，這就為果蔬汁深加工的進一步發(fā)展提供了可能。世界果蔬汁飲料銷售量歷年成倍增長，成為世界各類軟

5、飲料中增長最快的品種。多年來世界果蔬汁貿(mào)易都以橙汁為主，其次是蘋果汁、菠蘿汁、葡萄汁、檸檬汁、西番蓮汁。 根據(jù)《我國食品工業(yè)“九五”計劃和2010年遠景目標(biāo)》分析，全國果蔬汁飲料總產(chǎn)量2010年將達到1600萬噸，是僅次于碳酸飲料的飲料大類，也是我國食品工業(yè)中發(fā)展最快的行業(yè)之一。我國濃縮汁為蘋果為主，目前我國果汁加工形成的大品種有蘋果、芒果、山植等，而國際市場上占主導(dǎo)地位的橙汁、菠蘿汁產(chǎn)量卻很小。因此建立年產(chǎn) 2000 噸天然橙汁生產(chǎn)基地前景廣闊。 1.2 廠址的選擇 溫州市柑橘、臍橙類產(chǎn)品產(chǎn)地集中，區(qū)域種植規(guī)模大，并形成特色產(chǎn)區(qū)，為發(fā)展大規(guī)模集中加工貯運提供了條件。而且交通方便，便于原

6、料的引入和產(chǎn)品的輸出。 2.項目概論 2.1 產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定 2.1.1 依據(jù) 根據(jù)設(shè)計要求，擬建廠為年產(chǎn)2000噸天然橙汁的產(chǎn)量，主要原料為溫州蜜柚，生產(chǎn)期分為旺，淡兩季，每天生產(chǎn)班次為：淡季一班，旺季三班，夏季7,8,9月是生產(chǎn)旺季，工作日為90天；1，3,4,5，10,11,12為淡季，工作日為175天；余下100天為節(jié)假日和設(shè)備檢修日。 預(yù)期設(shè)定的新建的天然橙汁工廠生產(chǎn)能力： 年產(chǎn)量Q=2000t 全年生產(chǎn)天數(shù)：T=t(旺) +t(淡)=90+175=265d 班產(chǎn)量 q(班)=Q/k(3t(旺)+2t(中) =5.99t/班 2.1.2 要求

7、 考慮產(chǎn)品的季節(jié)性，使產(chǎn)品的產(chǎn)量、勞動力、班次、設(shè)備生產(chǎn)、水、電、汽基本平衡，實現(xiàn)經(jīng)濟運行，合理生產(chǎn)。 2.1.3 產(chǎn)品方案 主產(chǎn)品方案表 產(chǎn)品名稱 年產(chǎn)量∕t 班產(chǎn)量∕t 一月 三月 四月 五月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 天然橙汁 2000 5.99 3. 工藝流程及論證 3.1 工藝流程 原料驗收 ↓ 清洗、分級 ↓ 壓榨 ↓ 過濾 ↓ 調(diào)整混合 脫氣去油 ↓ 巴氏殺菌 ↓ 灌裝

8、 ↓ 冷卻 ↓ 成品 3.2操作要點 3.2.1壓榨 整個預(yù)先分級的柑橘被送入榨汁機處理。水果進入喂料斗，被喂料系統(tǒng)一次一個接收。兩個相反的循環(huán)鏈由水果加工杯組成，這些杯子就是聯(lián)接喂料系統(tǒng)并從喂料系統(tǒng)中接受整個水果的。杯子先被分半刀片分成兩部分。再將分半的水果送入取汁工作區(qū)，從半個水果中取汁的原理就像家用手工榨汁機。取完汁的果皮被從杯中排出，再接收新的水果進行新一輪的循環(huán)。 3.2.2 調(diào)整混合 經(jīng)篩濾之后的果汁送入不銹鋼制的大型攪拌槽中進行品質(zhì)調(diào)整。方法時先分析其含糖量及含酸量，加入一定量果汁中攪拌均勻。 3.2.3 脫氣 原料果汁本身含氧，在提汁、調(diào)配、輸送、過

9、濾時，果汁與空氣接觸，會引起空氣的二次混入。不僅破壞Vc,還會與果汁中各種成分反應(yīng)，使香氣、色澤發(fā)生劣變。故應(yīng)采用真空脫氣法脫氣。柑桔汁經(jīng)脫氣后應(yīng)保持精油含量在0.15-0.025%之間，脫油和脫氣可設(shè)計成同一設(shè)備； 3.2.4 殺菌 柑橘汁中的微生物來自榨汁時的果皮、機械設(shè)備及外來混入及二次加工品中的蔗糖、檸檬酸等的帶入。目前大部分柑橘汁飲料均采用瞬時巴氏殺菌法。巴氏殺菌條件為在15-20分鐘內(nèi)升溫至93-95℃，保持15-20分鐘，降溫至90℃，趨熱保溫在85℃以上灌裝于預(yù)消毒的容器中 3.2.5 灌裝 裝罐（瓶）后的產(chǎn)品應(yīng)迅速冷卻至38℃。無菌紙包裝。三個基本條件：果汁無菌

10、、包裝材料無菌和包裝環(huán)境無菌。灌裝后的成品冷卻入庫。 4. 物料衡算與主要設(shè)備選型 4.1 糖酸比 數(shù)據(jù)說明： （1）溫州蜜柚果汁含糖度9.0BX以上，可滴定酸度含量0.7%以上，維生素C含量20mg/100g以上，灰分含量0.2%以上，糖酸比12.5最好，實際生產(chǎn)可在13.0~17.0之間 （2）果汁原料特性：溫州蜜柚可溶性固形物含量9BX，可滴定含量0.7% 糖酸調(diào)整與混合：一般果汁的糖酸比在（13-18）：1為宜，這里選為14. 通過補充濃糖液調(diào)節(jié)糖度。 W(B-C) X=———————— D-C

11、 D------ 濃糖液的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 50% W----- 調(diào)整前果汁質(zhì)量 1kg C----- 調(diào)整前果汁含糖量 C=9BX B----- 調(diào)整后果汁含糖量 B=15BX 計算得 需補加濃糖液質(zhì)量X=17BX 通過補充檸檬酸液調(diào)節(jié)酸度。 W(B-C) X=———————— D-C D------ 濃糖液的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 65% W----- 調(diào)整前果汁質(zhì)量 1kg C----- 調(diào)整前果汁含糖量

12、 C=0.7% B----- 調(diào)整后果汁含糖量 B=0.9% 計算得 需補加檸檬酸液質(zhì)量X=0.3% 綜述：最終糖酸比15：0.9=16.7符合要求 4.2生產(chǎn)損耗一覽表 項目 損失量% 清洗分級 壞橘-6.66% 壓榨過濾 橘皮-24.74%橘核-4.3%碎塊等-6.2% 調(diào)整 濃糖液+17%檸檬酸液+0.3% 脫氣 0.3 殺菌裝罐 0.2 4.3 物料衡算： 由年產(chǎn)量計算得到橙汁生產(chǎn)的班產(chǎn)量為5.99t∕班（取6000kg/班），每班按5小時計算得每小時生產(chǎn)天然橙汁1200kg∕h設(shè)原料每班處理量為M 則果汁的量為 M(1-

13、6.66%)(1-24.74%)(1-4.3%)(1-6.2%)(1+17%)(1+0.3%)(1-0.3%)(1-0.2%)=6000kg/班 解得M=8204kg/班 故（1）原料處理量為8204kg/班 （2）清洗、分級：取損耗率為壞橘-6.66%，則清洗分級后產(chǎn)量為 8204kg/班（1-6.66%）=7658kg/班 （3）壓榨過濾：取損耗率為橘皮-24.74%橘核-4.3%碎塊等-6.2%，則壓榨過濾后產(chǎn)量為7658kg/班（1-24.74%）（1-4.38%）（1-6.21%）=5169kg/班 （4）調(diào)整混合：補充濃糖液+17%檸檬酸液+0.3%

14、，則調(diào)整混合后產(chǎn)量為 5169kg/班（1+17%）（1+0.3%）=6030kg/班 （5）脫氣去油：取損失率為-0.3%，則脫氣去油后產(chǎn)量為 6030kg/班（1-0.3%）=6012kg/班 （6）殺菌灌裝：取損失率為-0.2%，則殺菌灌裝后產(chǎn)量為 6012kg/班（1-0.2%）=6000kg/班 物料衡算圖 原料 1640.8kg∕h ↓ -6.66% 清洗、分級 1640.8kg∕h ↓ -24.74%-4.3

15、%-6.2% 壓榨過濾 1531.6kg∕h ↓ +17%+0.3% 調(diào)整混合 1033.8kg∕h ↓ -0.3% 脫氣去油 1206kg/h ↓ -0.2% 殺菌灌裝 1204.5kg∕h ↓ 冷卻

16、 1200kg∕h ↓ 成品 1200kg∕h 5.設(shè)備選型 1．洗果機 沖浪式洗果機具有清洗凈高、節(jié)能節(jié)水、設(shè)備穩(wěn)定可靠等特點。根據(jù)生產(chǎn)能力1640.8kg/h,選用江蘇科威機械制造有限公司生產(chǎn)的沖浪洗果機設(shè)備 主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示。 項目 技術(shù)指標(biāo) 型號 CXJ-2 生產(chǎn)能力 2t∕h 配用功率 2.75kw 外形尺寸 2500mm900mm1600mm 2．選果機 該設(shè)備適用于球形或長圓形果蔬的選果挑選。根據(jù)生產(chǎn)能力1531.6kg/h,選用江蘇科威機械

17、制造有限公司生產(chǎn)的滾杠式選果機 項目 技術(shù)指標(biāo) 型號 CXJ-3 生產(chǎn)能力 1-3t∕h 配用功率 0.55kw 外形尺寸 3000mm700mm900mm 3.榨汁機 此系列榨汁機應(yīng)用于桔子葡萄柚、檸檬和柑橘，水果尺寸范圍3.8cm~15.24cm根據(jù)生產(chǎn)能力1531.6kg/h.產(chǎn)品按250g/個來計算。則每分鐘處理量為1531600/250/60=102個水果/分鐘。 故選用江蘇科威機械制造有限公司生產(chǎn)的切半式榨汁機： 主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示。 項目 技術(shù)指標(biāo) 型號 BZJ-型 處理能力 280-330個/min 配用功率 7.5kw 外

18、形尺寸 1500mm1200mm2000mm 4.過濾設(shè)備 本機為不銹鋼多層板框式過濾機，適用于濃度50%以下粘度較低、含渣量較少的液體作密閉過濾以達到提純滅菌，澄清等精濾半精濾要求 根據(jù)生產(chǎn)能力1033.8kg/h，選用溫州飛越機械設(shè)備公司生產(chǎn)的板框式過濾機： 主要技術(shù)指標(biāo)如表所示。 項目 技術(shù)指標(biāo) 名稱 板框式過濾機 濾板直徑 DL-150 流量 1.5t/h 層數(shù) 10 配用功率 0.75kw 設(shè)備重量 156kg 外形尺寸 800mm600mm500mm 5.脫氣設(shè)備 根據(jù)生產(chǎn)能力1206kg/h，故選用江蘇科威機械制造有限公司生產(chǎn)的真

19、空脫氣機： 主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示。 項目 技術(shù)指標(biāo) 型號 TQ-0.5 生產(chǎn)能力 2.5t∕h 真空度 -0.08—-0.0906 配用功率 2.2kw 外形尺寸 1000mm650mm1600mm 6.殺菌設(shè)備 根據(jù)產(chǎn)能1204.5/h，選用靖江市艾利特食品機械公司生產(chǎn)的列管式殺菌器： 主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示。 項目 技術(shù)指標(biāo) 型號 Sj-2 生產(chǎn)能力 2t∕h 蒸汽壓力 -0.08—-0.0906mpa 出料溫度 60-90 外形尺寸 1450mm615mm1250mm 7.灌裝設(shè)備 該機為半自動活塞式膏體灌裝機，適用于醫(yī)藥

20、。日化、食品農(nóng)藥等行業(yè)根據(jù)產(chǎn)能1204.5kg/h 設(shè)產(chǎn)品密度為p=1g/ml 瓶裝容量為250-500ml，取V=250ml/瓶則10瓶/min=10瓶250ml/瓶1g/ml3600h=9000kg/h>=1204.5 kg/h 主要技術(shù)指標(biāo)如表所示 項目 技術(shù)指標(biāo) 名稱 BR130 電源 1.28m2 功率 10w 氣壓 0.4-0.6MPa 灌裝速度 10-30瓶/分鐘 灌裝精度 《+/-1% 可選機型 50-500ml 主要生產(chǎn)設(shè)備一覽表 序號 主要設(shè)備名稱 型號 臺數(shù) 1 沖浪式洗果機 CXJ-2 1 2 滾杠選果機 G

21、XT-3 1 3 切半式榨汁機 BZT型 1 4 板框過濾機 DL-150 1 5 貯罐 1 6 真空脫氣機 TQ-0.5 1 7 離心泵 3 8 列管式殺菌器 SJ-2 1 9 液體灌裝機 1 6. 工廠設(shè)計 6.1 廠址選擇 項目的廠址選擇不僅關(guān)系到工業(yè)布局的落實、投資的地區(qū)分配、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、生態(tài)平衡等具有全局性、長遠性的重要問題，還直接或間接地決定著項目投產(chǎn)后的生產(chǎn)經(jīng)營和經(jīng)濟效益。 廠址選擇的原則： 1. 符合國家方針政策、行業(yè)布局、地方規(guī)劃等； 2. 要有充足可靠的水源，水質(zhì)應(yīng)符合國家《生活引用水

22、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》； 3. 要有良好的衛(wèi)生環(huán)境，廠區(qū)周圍不得有有害氣體、粉塵和其他擴散性污染源，不受其他煙塵及污染源影響（包括傳染病源區(qū)、污染嚴(yán)重的河流下游）。 4. 要有良好的工程地質(zhì)、地形和水文條件，地下避免流沙、斷層、溶洞；要高于最高洪水位；地勢宜平坦或略帶傾斜，排水要暢。 5. 要有方便的交通運輸條件。 6. 注意節(jié)約投資及各種費用，提高項目綜合效益。 6.2 總平面布置 （1）全廠總長96m，寬78m,總面積為7488㎡，生產(chǎn)車間長51m，寬18m。 （2）全廠分為生產(chǎn)區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)，建有原料庫、生產(chǎn)車間、成品庫、配電房、機修中心、污水處理中心、鍋爐房、辦公樓等，物

23、流和人流分開。各建筑區(qū)之間有綠化帶分開，安排比較合理。 （3）根據(jù)規(guī)定：果汁廠的建筑系數(shù)不低于25%-35%，廠區(qū)利用系數(shù)不低于45%-65％，綠地率不低于20％。且 ①建筑系數(shù)=（廠區(qū)內(nèi)建構(gòu)筑物占地面積+堆場、露天場地、作業(yè)場地占地面積/廠區(qū)占地面積）100％ ②廠區(qū)利用系數(shù)=（廠區(qū)內(nèi)建、構(gòu)筑物占地面積+廠區(qū)內(nèi)堆場、露天場地、作業(yè)場地占地面積+輔助工程占地面積/廠區(qū)占地面積）100％ ③綠地率=（廠區(qū)內(nèi)綠地面積/廠區(qū)占地面積）100％ 廠區(qū)道路應(yīng)采用便于清洗的混凝土、瀝青及其他硬質(zhì)材料鋪設(shè)，防止積水及塵土飛揚。本廠道路是采用的水泥地面，主干

24、道路面寬為8m，次干道路面寬6m。 （4）由于溫州地區(qū)的常年主導(dǎo)風(fēng)向為冬季偏北風(fēng)，夏季偏南風(fēng)。所以污水處理間和鍋爐房都應(yīng)該設(shè)計在下風(fēng)向。 全廠平面布置設(shè)計如下：（長寬/m） 序號 名稱 長寬/m 面積m2 1 總廠區(qū) 9678 7748 2 生產(chǎn)車間 5118 918 3 原料倉庫 1812 216 4 成品庫 219 189 5 配電站 69 54 6 污水處理中心 129 108 7 停車場 93+129 135 8 辦公樓 306 180 9 食堂 129 108 10 宿舍 219 18

25、9 11 機修中心 69 54 12 鍋爐房 1812 216 13 冷庫 1212 144 6.3 車間工藝布置 （1） 車間內(nèi)部的設(shè)備與設(shè)備之間有一定的間距，為了維修方便和節(jié)約用地，間距的大小根據(jù)各設(shè)備的具體情況而定。 （2） 潔凈車間和粗加工車間間隔開，以防污染。 （3） 車間門的尺寸要求適中，本廠采用的單扇門寬度一般為1m，雙扇門寬度為2-3mm。生產(chǎn)車間的門應(yīng)設(shè)防蠅、防蟲裝置，為了保證生產(chǎn)車間內(nèi)有良好的衛(wèi)生環(huán)境，有利于進出車間的運輸，門的寬度根據(jù)具體的情況而定。 （4） 我國目前食品廠的生產(chǎn)車間基本上是天然采光。一般要求食品廠生產(chǎn)車間的采光系

26、數(shù)為1/4～1/6。設(shè)計側(cè)窗為單層固定窗，只作采光不作通風(fēng)，寬度一般為2.1m和1.8m。 （5） 車間內(nèi)設(shè)立柱，每個柱子的寬度為24cm，柱距間的寬度根據(jù)車間具體情況而定，車間廠房部分為全鋼結(jié)構(gòu)，廠房的墻壁厚度為24cm。 （6） 地面、樓面能防水、防腐蝕、防滲漏、防滑、無毒、易沖洗、消毒，并有2‰的排水坡度和良好的排水系統(tǒng)，排水溝為普通的暗溝。墻壁能防霉、防潮、防水、無毒，易沖洗、消毒。墻面全用一定規(guī)格的白色瓷磚砌成，頂角、墻角、地角呈弧形，便于清洗。天花板能防潮、防蟲、防水、防灰，易清洗，表面涂層牢固。門、窗嚴(yán)密，采用不銹鋼制作。窗和其他洞口安裝易于清洗、更換的紗窗。 （7） 更衣

27、室：為適應(yīng)衛(wèi)生要求，該工廠的更衣室設(shè)在生產(chǎn)車間人員進出口處。進入更衣室前有換鞋處。更衣后須經(jīng)洗手消毒池才可進入生產(chǎn)車間。 7. 小結(jié) 通過這次工廠設(shè)計我學(xué)到很多。首先我對有關(guān)工廠設(shè)計方面的專業(yè)知識有了更深的了解。其次，對橙汁的生產(chǎn)工藝流程及操作要點有了一定的掌握。最后，也是最重要的是，在這次工廠設(shè)計中，我學(xué)到的是一種學(xué)習(xí)方法，我懂得了如何思考問題，分析解決問題分析這在我以后的學(xué)習(xí)和工作中都有幫助。 感謝陳老師的指導(dǎo)，讓我從中學(xué)到很多 8.參考文獻 [1]何東平；食品工廠設(shè)計；中國輕工業(yè)出版社；2009（1） [2] 徐懷德,仇農(nóng)學(xué).蘋果貯藏與加工.北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2006(10) [3] 徐懷德.新版果蔬配方.北京:中國輕工業(yè)出版社, 2003(2) [4] 馬海樂.食品機械與設(shè)備.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社, 2004(1) [5]胡繼強；食品過程技術(shù)裝備；科學(xué)出版社；2004（1） 13