福州地區(qū)日處理35噸柑橘汁飲料的工藝流程圖和車間設(shè)備平面布置圖的初步設(shè)計(jì)—課程設(shè)計(jì)

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1、 專業(yè)課程設(shè)計(jì)（食安） 設(shè)計(jì)題目： 福州地區(qū)日處理35噸柑橘汁飲料的工藝流程圖和車間設(shè)備平面布置圖的初步設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專業(yè)班級(jí)： 食品質(zhì)量與安全 指導(dǎo)教師： 目 錄 一、總論………………………………………………………………… 3 （一） 概述

2、 ……………………………………………………… 3 （二） 設(shè)計(jì)原則及依據(jù) ……………………………………… 3 二、工藝設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 6 （一） 產(chǎn)品方案 ………………………………………………… 6 （二） 生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì) ……………………………………… 6 （三） 工藝操作要點(diǎn) ………………………………………… 7 三、物料衡算 ……………………………………………………… 9 四、設(shè)備設(shè)計(jì)選型 ……

3、……………………………………… 11 （一）設(shè)備選型原則 …………………………………………… 11 （二）設(shè)備選型 ………………………………………………… 12 五、勞動(dòng)定員及車間平面布置…………………………………… 16 （一）、勞動(dòng)力計(jì)算及勞動(dòng)定員…………………………………… 16 （二）車間布置依據(jù) ………………………………………… 17 六、結(jié)束語(yǔ) …………………………………………… 19 七、 參考文獻(xiàn) ………………………………………

4、………… 20 一、總論 （一） 概述 柑橘是世界上栽培最廣、經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高的水果，成熟后變成黃色果實(shí)。果肉酸甜適度，汁多，富有香氣，是生產(chǎn)飲料的重要原料。柑橘營(yíng)養(yǎng)豐富，含有豐富的維生素C、鈣、磷、鉀、β-胡蘿卜素、檸檬酸、皮甙以及醛、醇、烯等物質(zhì)，常常食用可以強(qiáng)化免疫系統(tǒng)，抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。另外，它還有增強(qiáng)毛細(xì)管韌性，減少人體體內(nèi)的膽固醇吸收，降低血脂的功能。 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展、人們的經(jīng)濟(jì)水平提高和健康意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)果汁飲料的品質(zhì)要求也在逐漸提高。由于柑橘出汁率高，有良好的風(fēng)味，營(yíng)養(yǎng)豐富，經(jīng)過(guò)加工可制成酸甜可口的柑橘飲料，既可以保留其大部

5、分的營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)，又可以增加其附加價(jià)值，所以逐漸受到人們的青睞。 縱觀國(guó)際果汁行業(yè)的發(fā)展，在世界發(fā)達(dá)國(guó)家果汁的消費(fèi)量呈快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。2003年，德國(guó)人均果汁消費(fèi)量為47升。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家果汁人均量約20升，發(fā)展中國(guó)家人均消費(fèi)量約10.8升。據(jù)估算，西歐和日本、南韓等國(guó)的果汁消費(fèi)量在近幾年將以每年10%的速度上升，與其他國(guó)家相比，我國(guó)人均果汁的占有量卻只有1升，與我國(guó)果產(chǎn)品的產(chǎn)量極不相符合。所以，隨著果品產(chǎn)量的大幅度提高，大力發(fā)展果汁加工工業(yè)，對(duì)于穩(wěn)定果品生產(chǎn)的發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，也能夠滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的消費(fèi)需要等方面具有重要的作用。 （二） 設(shè)計(jì)原則及依據(jù) 1. 設(shè)計(jì)依據(jù)

6、 本次設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書上規(guī)定的生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品要求和原料情況，結(jié)合建廠條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。本次工藝設(shè)計(jì)采用二階段設(shè)計(jì)方法，即初步設(shè)計(jì)→施工圖設(shè)計(jì)，其主要依據(jù)有： （1）經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目的實(shí)施必須符合國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。。 （2）以國(guó)家有關(guān)部門正式批準(zhǔn)的資源報(bào)告和有關(guān)各種規(guī)劃為依據(jù)。 （3）可靠的自然、地理、氣象、地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等基礎(chǔ)資料。 （4）有關(guān)工程技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、指標(biāo)等，在做可行性研究中考慮技術(shù)方案時(shí)，都要以它們作為基本依據(jù)。 （5）根據(jù)國(guó)家公布的用于進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)價(jià)的有關(guān)參數(shù)、指標(biāo)等進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （6）設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書。 2. 設(shè)計(jì)原則 2.1 產(chǎn)品方

7、案原則 即“四個(gè)滿足”和“五個(gè)平衡”。滿足主要產(chǎn)品產(chǎn)量的要求，滿足原料綜合利用的要求，滿足淡季和旺季平衡生產(chǎn)的要求，滿足經(jīng)濟(jì)效益的要求。產(chǎn)量與供應(yīng)量應(yīng)平衡，生產(chǎn)季節(jié)與勞動(dòng)力應(yīng)平衡，生產(chǎn)班次要平衡，設(shè)備生產(chǎn)能力要平衡，水、電、汽負(fù)荷要平衡。 2.2 工藝流程設(shè)計(jì)原則 （1）根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格要求和部頒標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或客戶的特殊規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)擬訂； （2）根據(jù)原料的性質(zhì)擬訂； （3）必須根據(jù)原料特性和產(chǎn)品質(zhì)量要求，將生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行合理的組合和技術(shù)的排列； （4）生產(chǎn)過(guò)程盡量做到連續(xù)化，提高機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)能力，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量； （5）盡量采用成熟、先進(jìn)的技術(shù)和高效率低

8、能耗的設(shè)備； (6)對(duì)特產(chǎn)或名產(chǎn)不得隨意更改生產(chǎn)方法 (7)必須充分考慮對(duì)廢水、廢氣、廢渣以及余熱的重復(fù)利用、循環(huán)使用和綜合利用； (8)確保安全生產(chǎn)，以保證人身和設(shè)備安全； 2.3 物料衡算原則 (1)理論依據(jù)：質(zhì)量守恒定律 (2)數(shù)據(jù)依據(jù)：技術(shù)經(jīng)濟(jì)定額指標(biāo) 2.4 設(shè)備選型的基本原則 (1)滿足工藝要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量； (2)能充分利用原料、耗能少、效率高、體積小、維修方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低； (3)符合食品衛(wèi)生要求，易清洗，與食品接觸部分不易腐蝕，不會(huì)對(duì)食品造成污染； (4)設(shè)備技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、操作方便； (5)能一機(jī)多用，備品、備件供應(yīng)方便； (6

9、)設(shè)備結(jié)構(gòu)合理緊湊，性能可適應(yīng)各種工作條件； (7)溫度、壓力、濃度、時(shí)間、速度、流量、液位、計(jì)數(shù)和程序等方面有合理的控制，能自動(dòng)控制； (8)考慮生產(chǎn)波動(dòng)和設(shè)備平衡，留有一定的余量和備用設(shè)備。 (9)盡量減少噪聲，符合環(huán)境要求。 總之，選型時(shí)應(yīng)從設(shè)備的三性（實(shí)用性，先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)性）進(jìn)行多方案的比較論證，最后選出最合適的設(shè)備。 2.5 設(shè)備配置的原則 各工序單位時(shí)間物料投料量與設(shè)備的生產(chǎn)能力相平衡。 2.6 勞動(dòng)力定員原則 (1)以全廠正常生產(chǎn)期所需要的基本工人數(shù)為基準(zhǔn)； (2)以全廠生產(chǎn)高峰時(shí)期所需要的骨干工人數(shù)為基準(zhǔn) 2.7 車間布置設(shè)計(jì)原則 (1)全局

10、觀點(diǎn)，滿足生產(chǎn)的要求，滿足總體設(shè)計(jì)的要求； (2)設(shè)備布置要按工藝流程的順序安排，符合生產(chǎn)工藝的要求； (3)設(shè)備布置要符合生產(chǎn)操作的要求； (4)滿足生產(chǎn)多樣性的要求； (5)應(yīng)滿足廠房建筑的要求； (6)生產(chǎn)衛(wèi)生和勞動(dòng)安全的要求； (7)生產(chǎn)車間和其他車間的各工序要相互配合； (8)室外設(shè)置設(shè)備問(wèn)題； (9)國(guó)家、行業(yè)有關(guān)方面的規(guī)范資料； (10)車間輔助用房或空間. 3. 設(shè)計(jì)特點(diǎn) 本次工廠設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)是：由于對(duì)于不太成熟的工廠設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，最重要的經(jīng)濟(jì)方面沒(méi)有加以考慮，還有對(duì)車間的通風(fēng)、降溫、排氣、排氣等方面的考慮欠缺，因而此次所設(shè)計(jì)出來(lái)的乳制品廠局限性非常大

11、?？傊舜卧O(shè)計(jì)的特點(diǎn)還有是比較片面，不夠全面的設(shè)計(jì)。 4. 生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)制度 本次設(shè)計(jì)的工廠根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書上所要求為日產(chǎn)量35噸果汁飲料生產(chǎn)車間，產(chǎn)品為柑橘汁飲料。 生產(chǎn)班次為每日兩班，每班工作時(shí)間為八小時(shí)，每天共16小時(shí)。班產(chǎn)量約為17.5噸（不計(jì)損耗）。車間年生產(chǎn)日為300天。其中第一班的開班生產(chǎn)時(shí)間為8：00～17：00，第二班的開班生產(chǎn)時(shí)間為20：00～05：00，中間各休息一小時(shí)，上班時(shí)間為每周六天，每月都有4～5天時(shí)間進(jìn)行清洗、修整和維護(hù)。 　　每天工作時(shí)間按上述班次進(jìn)行循環(huán)，每日兩班，其中每日生產(chǎn)過(guò)程時(shí)間可依據(jù)福州地區(qū)夏冬季節(jié)進(jìn)行適時(shí)調(diào)整?？蛇m當(dāng)考慮柑橘的淡

12、旺季對(duì)每日的日產(chǎn)量進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)節(jié)，旺季可實(shí)行三班制度，淡季可實(shí)行一班生產(chǎn)制度。本次設(shè)計(jì)由于日產(chǎn)量為35噸，故實(shí)行二班制。 二、工藝設(shè)計(jì) （一）產(chǎn)品方案 1、設(shè)計(jì)要求：一條日產(chǎn)35噸柑橘汁飲料生產(chǎn)線設(shè)計(jì) 2 、產(chǎn)品配方 果汁原料特性：一般柑橘的糖酸比為6:1~9:1，本次課設(shè)原果汁的糖酸比為8：1 糖酸比調(diào)整：一般果汁的糖酸比為（13~18）:1,本次選用14:1，則： 加糖量 100g 14%=40g8% + 60g X 得X=18% 白砂糖和果葡糖漿的用量比為1:1，則白砂糖為9%，果葡糖漿為9% (2)加酸量 100g 1%=40g1% + 60g

13、 Y 得Y=1% 故檸檬酸用量為1% 表1 柑橘汁飲料配方 成分名稱 用量/% 成分名稱 用量/% 柑橘汁 40 白砂糖 9 檸檬酸 1 果葡糖漿 9 山梨酸鉀 0.05 黃原膠 0.06 食用香精 0.2 維生素C 0.03 軟質(zhì)水 40.66 （二）生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)大量的參考文獻(xiàn)，和同學(xué)進(jìn)行分析討論，最終確定了生產(chǎn)工藝流程，生產(chǎn)工藝流程如下圖： 圖1 生產(chǎn)工藝流程 （三）工藝操作要點(diǎn) 1、原料選擇 原料進(jìn)廠后，要對(duì)材料進(jìn)行挑選，棄除病蟲害、機(jī)械損傷、未成熟果、

14、過(guò)熟果等不符合加工要求的果實(shí)。 柑橘在原料上的要求如下：原料應(yīng)具有良好的風(fēng)味和芳香，色澤穩(wěn)定、酸度適中、出汁率高、在儲(chǔ)藏和加工過(guò)程中仍能保持原有的風(fēng)味和口感。其次，原料新鮮，無(wú)爛果、無(wú)農(nóng)藥殘留。 2、原料清洗 原料表面會(huì)附著塵土、泥沙、殘留農(nóng)藥、微生物等，因此在進(jìn)行加工前應(yīng)進(jìn)行清洗，原料在含有0.1%高錳酸鉀溶液中浸泡幾分鐘，用浮洗機(jī)進(jìn)行清洗。再棄除上個(gè)程序挑選過(guò)程中漏下的不合格果實(shí)，經(jīng)輸送帶送到榨汁機(jī)處榨汁。 3、榨汁 柑橘榨汁過(guò)程中通常會(huì)變味，這是由于白衣層。囊衣、種子的破碎，苦味成分、果香精油等混入引起的。通常不采用破碎的壓榨方法，而采取逐個(gè)榨汁的方法，

15、這樣就可以避免上述物質(zhì)大量的混入果汁中?？刹捎寐菪秸ブ瓩C(jī)榨汁，加料后，物料就在螺旋的推動(dòng)作用下，沿軸向出料口移動(dòng)。由于螺距漸小，螺旋內(nèi)徑增大，對(duì)物料產(chǎn)生預(yù)壓力，從而使汁液流出。 果汁出汁率受果實(shí)的質(zhì)地、品種成熟度、榨汁方法等因素的印象，通常出汁率為40—50%。不同品種的柑橘采用的壓榨方法也不同。幾種國(guó)內(nèi)常見的柑橘的出汁率如下表： 表2 幾種柑橘出汁率 柑橘品種 榨汁方法 出汁率（對(duì)原料汁） 湖南黃皮柑 螺旋榨汁法 42 四川紅柑 螺旋榨汁法 50 湖南廣柑 螺旋榨汁法 47 四川廣柑 螺旋榨汁法/切半

16、榨汁法 46 溫州蜜柑 螺旋榨汁法 58 雪柑 打漿機(jī)榨汁法 52 4、精濾 榨出的果汁中含有果皮的碎片和囊衣、較大塊的果肉等，這些物質(zhì)不僅影響果汁的外觀和風(fēng)味，也能使果汁很快發(fā)生變質(zhì)。一般的榨汁機(jī)均附有果汁送往果汁粗濾設(shè)備（濾孔為0.5mm左右），無(wú)需另設(shè)粗濾機(jī)?？筛鶕?jù)實(shí)際情況將粗濾后的果汁送往立式螺旋卸料離心式過(guò)濾機(jī)進(jìn)行精濾。 5、調(diào)配 柑橘汁加工過(guò)程中原有的香氣、色澤、糖酸都會(huì)發(fā)生變化，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，使不同批次的產(chǎn)品風(fēng)味都保持一致性，需要通過(guò)添加香精、糖、酸來(lái)彌補(bǔ)。 6、均質(zhì) 均質(zhì)是果汁制造上的特殊操作。調(diào)和后果汁應(yīng)選均質(zhì)機(jī)進(jìn)行細(xì)化處理?？刹捎?/p>

17、高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)處理，其原理是在高壓力下，果汁粒漿受壓力而破碎，重要是通過(guò)一個(gè)均質(zhì)閥的作用，使高壓的果汁從極端狹小的間隙中通過(guò)，然后由于速度降低壓力小而膨脹和沖擊作用使粒子微細(xì)化并均勻的分散在果汁中，高壓均質(zhì)機(jī)要求150—170kg/cm2。均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)壓力一般壓力為15MPa，均質(zhì)處理中可使果汁中的細(xì)小顆粒進(jìn)一步破碎，使粒子大小均勻，促進(jìn)果膠的滲出，使果膠和果汁親和，保持果汁的均勻渾濁度。 7、脫油和脫氣 此時(shí)果汁中還含有過(guò)量的香精油，需要經(jīng)過(guò)脫油機(jī)進(jìn)行脫油。將果汁噴入真空度為90—93KPa的蒸發(fā)器中，并加熱到51℃，香精油被蒸發(fā)，隨蒸汽而被冷凝，3%—6%的水分也會(huì)被蒸發(fā)掉。冷

18、凝液通過(guò)離心機(jī)分離出香精油，留在下層的水回到果汁中。香精油含量一般保持在0.015%—0.025%，可使柑橘汁具有良好的香氣和風(fēng)味。脫油過(guò)程中已經(jīng)排除了空氣，因此無(wú)需額外脫氣。 8、殺菌 柑橘汁的殺菌影響產(chǎn)品的保藏性和質(zhì)量，柑橘汁的PH值很低，一般以酵母、霉菌和無(wú)芽孢桿菌為殺菌對(duì)象。另外由于果汁本身存在果膠酶，在生產(chǎn)的過(guò)程中也是要其鈍化，以免影響果汁的質(zhì)地。 9、灌裝、密封 果汁飲料的利樂(lè)包灌裝，一般都是采用熱灌裝。柑橘汁經(jīng)過(guò)熱殺菌后，不進(jìn)行冷卻趁熱灌裝，一般采用裝汁機(jī)熱灌裝（中心溫度控制在70℃以上，若采用真空灌裝，溫度可低些）。灌裝前包裝容器需經(jīng)過(guò)清洗消毒，灌裝后立即

19、密封。 10、檢驗(yàn) 飲料熱灌裝封口后，經(jīng)燈經(jīng)驗(yàn)各瓶情況，發(fā)現(xiàn)有異型盒、盒子滲漏、液位不足、內(nèi)容物色澤變異等情況應(yīng)及時(shí)剔除。保證出產(chǎn)果汁飲料的質(zhì)量。 12、貼標(biāo)、包裝、成品 成品要進(jìn)行貼標(biāo)簽，加蓋生產(chǎn)日期、班次批號(hào)。標(biāo)簽要求端正，盒身干凈、無(wú)粘物。裝箱打包、放入合格證，入庫(kù)儲(chǔ)存。 三、物料衡算 1、物料衡算說(shuō)明 物料計(jì)算包括液態(tài)奶各道工序的物料投料量和包裝材料的計(jì)算。通過(guò)物料計(jì)算，可以確定柑橘原料及包裝材料的采購(gòu)運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)容量，并對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中所需的設(shè)備和勞動(dòng)力定員提供計(jì)算依據(jù)。 物料衡算的依據(jù)是：物料平衡機(jī)理，即進(jìn)入加工系統(tǒng)的物料重量必然等于離開加工系統(tǒng)

20、的物料重量加上損耗掉的物料重量。 2、物料衡算：（按班產(chǎn)量計(jì)算），各工序的損失見下表： 表3 各工序的損失 序號(hào) 指標(biāo)名稱 損失率/% 序號(hào) 指標(biāo)名稱 損失率/% 1 原料驗(yàn)收 0 6 均質(zhì) 0.3 2 清洗挑選 3 7 脫氣、去油 2 3 榨汁 50 8 灌裝 0.3 4 精濾 2.0 9 包裝、檢驗(yàn) 0.3 5 調(diào)配 0.3 各道工序的物料投料量計(jì)算如下： （1）檢驗(yàn)損失0.3%，檢驗(yàn)前柑橘汁飲料：17.5/（1-0.3%）=17.553噸 （2）灌裝損失0.3%，灌裝前柑桔汁飲料：17.553/（

21、1-0.3%）=17.606噸 （3）殺菌損失0.3% ，殺菌前柑桔汁飲料：17.606/（1-0.3%）=17.659噸 （4）脫氣損失2%，脫氣去油前柑桔汁飲料：17.659/（1-2%）=18.019噸 （5）均質(zhì)損失0.3% ，均質(zhì)前柑桔汁飲料：18.019/（1-0.3%）=18.073噸 （6）調(diào)配損耗率0.3%, 調(diào)配前所有物料量：18.073/（1-0.3%）=18.127噸 調(diào)配時(shí)原輔料的投料量： 1）柑橘汁：18.12710340% = 7250.8 Kg/班 2）白砂糖：18.1271039% = 1631.43 Kg/班 3）果葡糖漿：18.1271

22、039% = 1631.43 Kg/班 4）檸檬酸：18.1271031% = 181.27 Kg/班 5）山梨酸鉀：18.1271030.05% = 9.0635 Kg/班 6）黃原膠：18.1271030.06% = 10.8762Kg/班 7）維生素C：18.1271030.03% = 5.4381Kg/班 8）食用香精：18.1271030.2% = 36.254 Kg/班 9）軟化水：18.12710340.66% = 7370.4382Kg/班 表4 每班次原輔料用量匯總表 成分名稱 添加量/Kg 成分名稱 添加量/Kg 柑桔汁 7250.8 白砂糖

23、 1631.43 檸檬酸 181.27 果葡糖漿 1631.43 山梨酸鉀 9.0635 黃原膠 10.8762 食用香料 36.254 維生素C 5.4381 軟化水 7370.4382 柑橘原料生產(chǎn)用量： (1) 精濾損失2.0%，精濾前柑橘量：7250.8/(1-2.0%)=7398.78 Kg/班 (2) 榨汁出汁率50%，榨汁前柑橘量：7398.78/（1-50%）=14797.56 Kg/班 (3) 清洗挑選損失0.5%，清洗挑選前柑橘量：14797.56 /（1-3%）=15255.22 Kg/班 3、利樂(lè)包用量和裝箱用箱量：(每盒

24、1000ml，每箱6盒) （1）檢驗(yàn)前柑桔汁飲料量：17.553t（設(shè)柑橘汁飲料密度為1.05g/ml) 利樂(lè)包消耗量 ：（16.717*10^6）/1000=16717個(gè) (2) 檢驗(yàn)損失0.1%，則合格盒子數(shù)量：16717/（1-0.1%）=16886個(gè) (3) 瓦楞紙箱消耗量：16886/12=2815個(gè) 4、物料計(jì)算匯總 以上的結(jié)果只是每班各原輔料的需要量，根據(jù)以上結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，分別算出了各原輔料每小時(shí)和每天的消耗量，并進(jìn)行匯總，得到以下表格 表5物料計(jì)算匯總表 每小時(shí)消耗量 每班消耗量 每天消耗量 柑橘/Kg 1906.9025 15255.22

25、 30510.44 柑桔汁/ Kg 906.35 7250.8 14501.6 白砂糖/ Kg 203.929 1631.43 3262.86 果葡糖漿/ Kg 203.929 1631.43 3262.86 檸檬酸/ Kg 22.659 181.27 362.54 山梨酸鉀/Kg 1.133 9.0635 18.127 黃原膠/ Kg 1.360 10.8762 21.7524 食用香料/ Kg 4.532 36.254 72.508 維生素C/Kg 0.680 5.4381 10.8762 純凈水/ Kg 921.305

26、 7370.4382 14740.8764 利樂(lè)包/個(gè) 2108 16886 33732 瓦楞紙箱/個(gè) 352 2815 5630 四、設(shè)備設(shè)計(jì)選型 （一）設(shè)備選型原則 物料計(jì)算是設(shè)備選型的根據(jù)，而設(shè)備選型則要符合工藝的要求。按設(shè)備選型原則，從設(shè)備的先進(jìn)性，適用性及經(jīng)濟(jì)性方面考慮。 1、滿足工藝要求，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量； 2、一般大型食品工廠應(yīng)選用較先進(jìn)的、機(jī)械化程度高的設(shè)備，中型廠則看具體 情況，一些主要產(chǎn)品可選用機(jī)械化、連續(xù)化程度較高的設(shè)備，小廠則選用較簡(jiǎn)單 的設(shè)備。 3、所選設(shè)備能充分利用原料，損耗少、效率低、體積小、維修方便、勞動(dòng)強(qiáng)度 低、并

27、能一機(jī)多用。 4、所選設(shè)備應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求，易清洗、裝拆，與食品接觸的材料要不易腐 蝕，不致對(duì)食品造成污染。 5、設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，材料性能可適應(yīng)各種工作條件（如溫度、濕度、壓力、酸堿度等）。 6、在溫度、壓力、真空、濃度、時(shí)間、速度、流量、液位、計(jì)數(shù)和程序等方面 有合理的控制系統(tǒng)，并盡量采用自動(dòng)控制方式。 （二）設(shè)備選型（按每班為8小時(shí)生產(chǎn)計(jì)，共1條生產(chǎn)線） 1、選果臺(tái) 選用人工選果，定制人工操作臺(tái)。外形尺寸為500015001200（mm）。 2、浮洗機(jī) 浮洗機(jī)適用于各種水果蔬菜的清洗，利用水力輸送方式輸送原果衛(wèi)生可靠，既可起到清洗作用，又節(jié)約電能。根據(jù)生產(chǎn)

28、能力1906.90kg/h,選用上海嘉迪機(jī)械有限公司生產(chǎn)的浮洗機(jī)設(shè)備。 該設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下表： 表6 浮洗機(jī)技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 型號(hào) JD-fx-5 生產(chǎn)能力 5t∕h 配用功率 1.5kw 外形尺寸 3000mm700mm1400mm 3、榨汁機(jī) 柑橘榨汁機(jī)應(yīng)用于柑橘、橙子、檸檬和柚，原果大小在直徑6cm—8cm。根據(jù)生產(chǎn)能力1849.695kg/h.產(chǎn)品按250g/個(gè)來(lái)計(jì)算。則每分鐘處理量為1849695/250/60=124個(gè)水果/分鐘，選用上海沃迪有限公司生產(chǎn)的柑橘榨汁機(jī)。 該設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下表： 表7 榨汁機(jī)技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 型

29、號(hào) TWE40-4 處理能力 375個(gè)/min 外形尺寸 1700mm1080mm2520mm 4、緩沖罐 本設(shè)計(jì)根據(jù)物料的需求量，保證滿足生產(chǎn)能力的前提下，定造的緩沖罐為不銹鋼制造，容量4000 L/h。 5、調(diào)配罐 調(diào)配罐處理要求 = 18.247t （81）= 2.281t/h =2281L/h，所以選用溫州市東頂機(jī)械制造有限公司的調(diào)配罐。 該設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下表： 表8 調(diào)配罐技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 公稱容積 3000L 尺寸 1600mm1500mm 攪拌功率 2.2kw 為保證連續(xù)生產(chǎn)，每條生產(chǎn)線設(shè)2臺(tái)調(diào)配罐。 6、高壓均質(zhì)機(jī) 高

30、壓均質(zhì)機(jī)的壓力為150-170kg/cm2，處理要求= 18.073t （81）= 2.259t/h =2259L/h，所以選用杭州惠合機(jī)械設(shè)備有限公司的高壓均質(zhì)機(jī)。 該設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下表： 表9 高壓均質(zhì)機(jī)技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 型號(hào) GJB2500-25 流量 2500L/h 最大壓力 25MPa 額定壓力 20MPa 外形尺寸 1300 mm1060 mm1450 mm 7、真空脫氣器 由于存在于果實(shí)細(xì)胞間隙中的氧、氮和二氧化碳等氣體， 在果汁加工過(guò)程中能以溶解狀態(tài)進(jìn)入果汁中，或被吸收在果 肉微粒和膠體的表面，在果肉粉碎過(guò)程中，果汁與大氣接觸面 增大，更

31、增加了氣體的含見，因此需要脫氣。 柑橘汁處理要求=18.019/8=2.253t/h，所以選GT9A型真空脫氣器，生產(chǎn)能力為2500kg/h。外形尺寸:11858003140（mm）。 8、全自動(dòng)超高溫滅菌機(jī) 超高溫技術(shù)能有效地消滅細(xì)菌，但同時(shí)可保存果汁飲料原有的營(yíng)養(yǎng)成分。研究報(bào)告顯示，UHT處理對(duì)果汁飲料中脂肪、礦物質(zhì)及主要蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不構(gòu)成影響，同時(shí)，必需氨基酸和維生素的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值只有極微量的改變。 柑橘汁處理要求=17.659/8=2.207t/h，故選用全自動(dòng)超高溫滅菌機(jī)。 該設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下表： 表10全自動(dòng)超高溫滅菌機(jī)技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 產(chǎn)能 400

32、0L/h 外形尺寸 2370 mm1815 mm1800 mm 9、無(wú)菌罐 生產(chǎn)過(guò)程中，在殺菌工序后，在灌裝前，需用一個(gè)緩沖罐，其作用是能對(duì)物料的貯存和冷卻，使料液到達(dá)灌裝機(jī)的溫度適當(dāng)，不需要采用換熱器，能節(jié)省能量，這類產(chǎn)品一般無(wú)固定的產(chǎn)品，廠家需要時(shí)一般自行設(shè)計(jì)自行定造，本設(shè)計(jì)根據(jù)物料的需求量，保證滿足生產(chǎn)能力的前提下，定造的緩沖罐為不銹鋼制造，容量4000 L/h。 10、利樂(lè)包裝機(jī) 本次包裝采用利樂(lè)包包裝，利樂(lè)包泛指利樂(lè)公司出產(chǎn)的所有包裝產(chǎn)品，包括無(wú)菌利樂(lè)傳統(tǒng)包、無(wú)菌利樂(lè)磚、利樂(lè)皇等。本次設(shè)計(jì)采用的是磚型利樂(lè)包。 由班產(chǎn)量和物料計(jì)算結(jié)果可知，桔子汁的生產(chǎn)能力為209

33、6盒/h，所以選用生產(chǎn)能力為3650—3700盒/小時(shí)的利樂(lè)包裝機(jī)。 表11 全廠設(shè)備一覽表 序號(hào) 名稱 型號(hào) 臺(tái)數(shù) 外形尺寸mm 生產(chǎn)能力t/h 功率KW 生產(chǎn)廠家 1 人工選果臺(tái) 1 500015001200 2 浮洗機(jī) JD-fx-5 1 30007001400 5 1.5 靖江食品機(jī)械制造公司 3 板式提升機(jī) BSJ-5 2 寬度300-1200 0.75 江蘇靖江艾莉特食品有限公司 4 柑橘榨汁機(jī) TWE40-4 1 170010802520 375個(gè)/分 7.5 上海沃迪科技有限公司

34、5 離心式衛(wèi)生泵 BAW-150-5G 8 536326409 5000kg/h 1.5 上海飲料機(jī)械廠 6 緩沖罐 1 可按需要定做 4000L/h 7 調(diào)配罐 2 可按需要定做 3000L/h 溫州市東頂機(jī)械制造有限公司 8 無(wú)菌罐 1 可按需要定做 4000L/h 9 立式螺旋離心式過(guò)濾機(jī) 1 3000kg/h 10 高壓均質(zhì)機(jī) GJB2500-25 1 130010601450 2500L/h 22 杭州惠合機(jī)械設(shè)備有限公司 11 真空脫氣器 GT

35、9A 1 11858003140 2500L/h 12 全自動(dòng)超高溫滅菌機(jī) 1 2370 1815 1800 4000L/h 13 利樂(lè)包裝機(jī) 1 375235425417 3650-3700盒/小時(shí) 14 清洗設(shè)備 CIP就地清洗設(shè)備 1 300014002000 1500～2500 L/h 2.2 五、勞動(dòng)定員及車間平面布置 （一）、勞動(dòng)力計(jì)算及勞動(dòng)定員 勞動(dòng)力計(jì)算主要用于工廠定員編制、生活設(shè)施（如工廠更衣室、食堂、廁所、辦公室等）的面積計(jì)算和生活用水、用汽量的計(jì)算。 本

36、次設(shè)計(jì)勞動(dòng)力計(jì)算方法是：根據(jù)設(shè)備操作或崗位需要來(lái)定員（即以崗定員）。即：一個(gè)車間需要工人數(shù)＝各崗位工人數(shù) 勞動(dòng)力定員的原則是：①以全廠正常生產(chǎn)期所需要的基本工人數(shù)為基準(zhǔn)；②以全廠生產(chǎn)高峰時(shí)期所需要的骨干工人數(shù)為基準(zhǔn)。 表12 車間定員明細(xì)表 技術(shù)員 職員 固定工 合計(jì) 主任 1 1 副主任 1 1 文員 1 1 技術(shù)員 2 2 化驗(yàn)員 1 1 清洗檢果 8 8 榨汁 1 6 過(guò)濾 1 調(diào)配 2 均質(zhì) 1 脫氣 1 殺菌

37、 1 4 灌裝 1 裝箱包裝 2 驗(yàn)收入庫(kù) 1 1 機(jī)動(dòng)人員 2 2 合計(jì) 3 3 21 27 車間總?cè)藬?shù)為27人，按男女共人數(shù)比3:7，需男工8人，女工19人。 （二）、 車間布置依據(jù) 果汁車間車間的建筑外形有長(zhǎng)方形、U型、L型、T型等，以長(zhǎng)方形和L型為常見，車間的長(zhǎng)度取決于作業(yè)線的形式和生產(chǎn)規(guī)模。車間橫向按建筑構(gòu)件的模數(shù)可采用12m、18m、24m 、30m 等，縱向則為12m、18m等。車間內(nèi)柱子越少越好。車間層高，根據(jù)設(shè)備條件，一般以5～6 m為宜。在選擇車間建筑外形時(shí)，優(yōu)先選擇長(zhǎng)方形，其次再考慮其他建筑外

38、形。因?yàn)殚L(zhǎng)方形建筑外形能充分利用土地，節(jié)約土地，容易實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)代化。 1、 本車間設(shè)計(jì)特點(diǎn) 本設(shè)計(jì)車間為長(zhǎng)方型，總面積1830 =540 m2,縱向柱距為6 m，橫向柱距為6 m，跨度為6m和6m，高度為6 m。分為生產(chǎn)區(qū)和非生產(chǎn)區(qū)。生產(chǎn)區(qū)有原料間，配料間，生產(chǎn)間，包裝間和成品暫存庫(kù)；非常生產(chǎn)區(qū)有更衣室，消毒間，消毒池，辦公室，會(huì)議室（兼做休息室），配電室，化驗(yàn)間，工具間，CIP清洗間。 2、 設(shè)備設(shè)置 設(shè)備設(shè)置根據(jù)工藝要求，合理布局，L線式生產(chǎn)，從原料乳收集到成品出貨全自動(dòng)生產(chǎn)，沒(méi)有交叉往返的現(xiàn)象，上下工序銜接緊湊。根據(jù)工藝要求，將收奶、包裝間與主生產(chǎn)間相互用墻隔開，避免生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生

39、交叉污染。 3、 車間各輔助用房面積 表13 車間各輔助用房面積 輔助用房 面積/m2 輔助用房 面積/m2 辦公室 10 化驗(yàn)間 20 會(huì)議室 20 工具間 12 男更 15 配電間 12 女更 36 配料間 20 消毒池 3(深20cm) CIP 8 消毒間 原料間 12 24 成品暫存間 控制間 20 12 4、 車間對(duì)建筑物設(shè)計(jì)要求 4.1 地面 （1）生產(chǎn)車間地面應(yīng)使用不滲水、不吸水、無(wú)毒、防滑材料鋪砌。本設(shè)計(jì)采用耐酸的地磚作為地面材料。 （2）地面平整、無(wú)裂縫，略高于道路路面，便于清掃和消毒。 車間地

40、坪有1.5％的坡度，沿墻設(shè)明溝，在明溝最低點(diǎn)設(shè)置300mm地漏，使生產(chǎn)中排出的廢水及腐蝕性介質(zhì)盡快排出車間，保證車間地面不積水。 （3）倉(cāng)庫(kù)地面要考慮防潮，在澆注混凝土?xí)r加防水材料。廠區(qū)道路、場(chǎng)地澆注混凝土地面，既不積水，又耐壓。 4.2 屋頂 屋頂有平頂屋頂和尖頂屋面兩種。本設(shè)計(jì)采用尖頂屋面，這樣屋面不積水、不滲漏、隔熱，由于屋面有坡度，避免了凝結(jié)水滴落，防止蟲害和霉菌孳生。 4.3 墻壁 車間等用房的墻壁用淺色、不吸水、不滲水、耐清洗和消毒及無(wú)毒材料覆涂。本設(shè)計(jì)采用瓷磚墻裙貼到頂。 4.4 門窗 （1）門、窗要嚴(yán)密不變形，防護(hù)門能兩面打開，自動(dòng)關(guān)閉。門窗位置不與垃圾

41、堆或廁所對(duì)面設(shè)置。加工車間對(duì)外開啟的門分為經(jīng)常性通道用門和備用門。備用門只在設(shè)備進(jìn)出、維修時(shí)開啟，經(jīng)常開啟的門裝有紗門、掛塑料幕簾，防止昆蟲隨作業(yè)人員進(jìn)入車間。直接對(duì)外的門不留縫隙，在門的下方與地面交接處釘上橡皮，防止老鼠進(jìn)入。 （2）窗臺(tái)設(shè)于地面1m以上，防止車輛碰撞和室外飛濺的水、地面灰塵進(jìn)入室內(nèi)。窗內(nèi)側(cè)和外側(cè)一律下斜45角，防止工人在窗臺(tái)上堆放雜物，也便于洗刷，不積塵。生產(chǎn)車間的窗戶一律使用紗窗，以防止昆蟲進(jìn)入。 （3）本設(shè)計(jì)中，車間層高為6.0米，所用工具間門高3.5m，其他門高一律為2.2m，窗一律離地面1m，高1.2m。男女更衣室及消毒間設(shè)高窗。 4.5 通風(fēng) 現(xiàn)代化的果

42、汁工廠為保證車間內(nèi)的衛(wèi)生，大多數(shù)已不采用自然通風(fēng)的方式，鑒于此，本設(shè)計(jì)中車間內(nèi)的通風(fēng)以機(jī)械通風(fēng)為主，即在車間每一個(gè)開間的窗的上部安排排風(fēng)扇，及時(shí)排出室內(nèi)污濁的空氣，引入新鮮的空氣，達(dá)到生產(chǎn)車間內(nèi)空氣流動(dòng)的調(diào)控。但在平面圖上為給標(biāo)注。 4.6 采光、照明 本廠中照明燈分布均勻，避免死角，減少物體的投影。安裝時(shí)注意燈的高度、照射方向，調(diào)整照射距離，避免眩目；選用白織燈，并外加防護(hù)罩，以免燈泡破碎時(shí)污染半成品、成品，同時(shí)照明燈應(yīng)便于清潔。在車間的一周墻開了足夠多的玻璃墻及窗，保證足夠的采光。 4.7排氣、排水 本次設(shè)計(jì)中為給足夠的考慮，一般來(lái)說(shuō)對(duì)排氣：局部安裝排氣扇；熱加工工序如滅菌機(jī)、均

43、質(zhì)機(jī)等上安裝排氣罩。排水設(shè)計(jì)：地面設(shè)1.5～2％坡度；四周設(shè)明溝；低點(diǎn)處設(shè)地漏；明溝至排水管前設(shè)格欄；對(duì)外排水管口設(shè)防鼠裝置。 5、 車間對(duì)衛(wèi)生設(shè)施的設(shè)計(jì)要求 5.1 更衣室 生產(chǎn)從業(yè)人員平時(shí)所穿的衣服因與外界環(huán)境有廣泛的接觸，附著塵埃和大量的細(xì)菌，在進(jìn)入消毒間前，必須先在更衣室換上清潔的隔離服，戴上帽子以防頭發(fā)的塵埃及掉落的脫發(fā)的污染。 5.2 洗手、消毒 污染手指的細(xì)菌中與食品衛(wèi)生有關(guān)的主要是金黃色葡萄球菌和腸道菌。果汁工廠設(shè)施洗手消毒設(shè)施十分重要。本設(shè)計(jì)做到：在更衣之后進(jìn)入消毒間洗手，在進(jìn)入生產(chǎn)車間之前設(shè)置鞋履消毒池，并規(guī)定從業(yè)人員在進(jìn)入更衣室前先做好指甲等的處理。消毒間

44、洗手池用50～80ppm的次氯酸鈉消毒液，消毒池用>200ppm的次氯酸鈉消毒液。 六、結(jié)束語(yǔ) 本產(chǎn)品設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)年產(chǎn)量12萬(wàn)噸的桔子汁飲料，主要的加工流程有原料選擇、原料清洗、榨汁、過(guò)濾、均質(zhì)、脫油脫氣、調(diào)配、殺菌、灌裝及密封，貼標(biāo)簽、包裝。在工藝設(shè)計(jì)部分，查找了大量的最新文獻(xiàn)資料，結(jié)合本行業(yè)各先進(jìn)企業(yè)的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，整體上還是比較經(jīng)濟(jì)和高效率的。 該生產(chǎn)線設(shè)備的選用，也是參考了大量機(jī)械設(shè)備等相關(guān)資料，并結(jié)合當(dāng)今先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備來(lái)進(jìn)行選擇。同時(shí)，在選擇時(shí)結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)能力，對(duì)各個(gè)設(shè)備的功率、流量等進(jìn)行合理的選擇。因此，本生產(chǎn)線能生產(chǎn)出甜酸合適、氣味芳香、色澤柔和的桔子汁飲料，但設(shè)

45、備之間的配合的合理性與科學(xué)性還有待考證。 在飲料的原輔料配比上，本設(shè)計(jì)參考了大量的生產(chǎn)工藝資料，設(shè)計(jì)了合理的工藝流程，另外按照國(guó)家相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，添加了合適比例的食品添加劑，保證了食品品質(zhì)的最佳效果。 總的來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)讓我懂得把理論與實(shí)際聯(lián)系起來(lái)是多么的不容易。另外，數(shù)據(jù)的選擇既要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，又要滿足實(shí)際生產(chǎn)水平，所以要經(jīng)過(guò)多次計(jì)算和比較，才能得到較合理的選擇。 七、參考文獻(xiàn) [1] 自編. 課程設(shè)計(jì)（食工）指導(dǎo)書. 2013 [2] 張國(guó)農(nóng)．食品工廠設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù)[M]．北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2006 [3] 國(guó)家教委高等教育司，北京市教委

46、． 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)[M]．（化工卷） 北京：高等教育出版社， 1999 [4] 楊芙蓮．食品工廠設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [5] 胡小松，蒲彪，廖小軍．軟飲料工藝學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2002. [6] 仇農(nóng)學(xué). 現(xiàn)代果汁加工技術(shù)與設(shè)備[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006. [7] 朱蓓薇. 飲料生產(chǎn)工藝與設(shè)備選用手冊(cè)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 [8] 趙晉府．食品工藝學(xué)[M]．北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2000 [9] 李書國(guó)，張謙．食品加工機(jī)械與設(shè)備手冊(cè)[M]．北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)業(yè)出版，2006 [10] 其它有關(guān)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料 21