年產(chǎn)6000噸檸檬果汁飲料食品工廠設(shè)計(jì)（含CAD圖紙）,年產(chǎn),6000,檸檬,果汁,飲料,食品,工廠,設(shè)計(jì),CAD,圖紙
課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)
課程名稱 食品工廠課程設(shè)計(jì)
題 目 年產(chǎn)6000噸檸檬果汁飲料食品工廠設(shè)計(jì)
學(xué) 院 食品與生物工程學(xué)院
班 級(jí) xxxx
學(xué)生姓名 xxxx
指導(dǎo)教師 xxxx
日 期 2016年10月21日
目 錄
目 錄
1緒論 1
1.1果汁飲料簡(jiǎn)介 1
1.2 項(xiàng)目背景 2
2 設(shè)計(jì)總論 5
2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)、原則和范圍 5
2.2 廠址選擇概述 6
3 原輔料及產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn) 7
3.1 原輔料的特性及標(biāo)準(zhǔn) 7
4 工藝論證 11
4．1工藝流程及說(shuō)明 11
5 產(chǎn)品方案和物料衡算 14
5.1 產(chǎn)品方案 14
5.2 物料衡算 14
6用水量計(jì)算、用汽量計(jì)算、耗冷量計(jì)算 16
6.1水估算 16
6.2 電估算 16
6.3 汽估算 16
7設(shè)備選型 17
7．1原則 17
7.2 設(shè)備選型 17
7.3 中心實(shí)驗(yàn)室 17
8 企業(yè)組織與勞動(dòng)力平衡計(jì)算 19
8.1 企業(yè)組織 19
8.2 生產(chǎn)制度 19
8.3 全廠人員編制 19
9 車(chē)間設(shè)計(jì) 20
9.1 概述 20
10 全廠輔助性設(shè)施設(shè)計(jì) 22
10.1 概述 22
10.2 生產(chǎn)性輔助設(shè)施 22
10.3 生活性輔助設(shè)施 24
11 環(huán)境保護(hù) 26
12 全廠平面布置和衛(wèi)生要求 26
12.1 全廠平面布置的評(píng)述 26
13 經(jīng)濟(jì)核算 28
13.1 原輔材料成本估算 28
13.2 設(shè)備總投資 28
13.3銷(xiāo)售費(fèi) 30
13.4 廠房建筑投資 30
13．5成本收入 31
參考文獻(xiàn) 31
《食品工廠課程設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
年產(chǎn)6000噸檸檬果汁飲料食品工廠設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
1 緒論
1.1果汁飲料簡(jiǎn)介
飲料是指供給人體水分，有益于人體健康的一種日常生活中不可缺少的食品，它是經(jīng)過(guò)一定的加工程序（配料、調(diào)制、滅菌、包裝等）而制成的。其中軟飲料類，在我國(guó)規(guī)定為不含乙醇或乙醇含量低于0.5%(質(zhì)量比)的天然的或人工配制的飲用品。軟飲料通常指的是非酒精類飲料，這類飲料主要是以解渴為主要目的，不包括口服液之類的專用于保健和醫(yī)療作用的制品，但軟飲料不排除其本身附加有其它作用。
果汁(漿)飲料類飲料屬于軟飲料的一種。它的定義為用新鮮或冷藏水果為原料，經(jīng)加工制成的制品。果汁(漿)飲料類也可以細(xì)分為果汁、果漿、濃縮果漿、果肉飲料、果汁飲料、果粒果汁飲料、水果飲料濃漿、水果飲料等類型，其大都采用打漿工藝將水果或水果的可食部分加工制成的未發(fā)酵但能發(fā)酵的漿液或在濃縮果漿中加入果漿在濃縮時(shí)失去的天然水分等量的水，制成的具有原水果果肉的色澤、風(fēng)味和可溶性固形物含量的制品。
各種不同水果的果汁含有不同的維生素等營(yíng)養(yǎng)，而被視為是一種對(duì)健康有益的飲料，但其缺乏水果所有的纖維素和過(guò)高的糖分有時(shí)被視為其缺點(diǎn)。各種常見(jiàn)果汁:蘋(píng)果汁、 葡萄柚汁、 奇異果汁 、芒果汁 、鳳梨汁 、西瓜汁 、葡萄汁 、柳橙汁、 椰子汁 、檸檬汁 、哈密瓜汁 、草莓汁 、木瓜汁 。
檸檬，雙子葉植物，蕓香科。原產(chǎn)自馬來(lái)西亞，目前地中海沿岸、東南亞和美洲等地都有分布，我國(guó)廣東、廣西、福建、臺(tái)灣、四川均有栽培的一種常綠小喬木，其中四川安岳產(chǎn)地盛產(chǎn)檸檬，被譽(yù)為“中國(guó)檸檬之鄉(xiāng)”。美國(guó)和意大利是檸檬的著名產(chǎn)地，而法國(guó)則是世界上食用檸檬最多的國(guó)家。
檸檬果橢圓形或卵圓形、橙色或黃色，表面粗糙，先端呈乳頭狀。皮厚而香，果汁味道尤其酸，稍苦，是所有水果中含有機(jī)酸最多的一種，不能鮮食，只能作為上等調(diào)味料，多加工制成檸檬果汁飲料，如檸檬露、檸檬汽水，或檸檬餅、檸檬片、檸檬果醬等食品。也可調(diào)制菜肴、化妝品和藥品。果實(shí)除含有豐富的有機(jī)酸外，還含有糖類、鈣、磷、鐵及維生素B1、B2、C和煙酸等多種營(yíng)養(yǎng)成分。因此檸檬具有很高的食用價(jià)值：
（1）藥用價(jià)值
檸檬是世界上最有藥用價(jià)值的水果之一，它富含維生素C、糖類、鈣、磷、鐵、維生素B1、維生素B2、煙酸、奎寧酸、檸檬酸、蘋(píng)果酸、香豆精、高量鉀元素和低量鈉元素等，對(duì)人體十分有益。維生素C能維持人體各種組織和細(xì)胞間質(zhì)的生成，并保持它們正常的生理機(jī)能。人體內(nèi)的母質(zhì)、粘合和成膠質(zhì)等，都需要維生素C來(lái)保護(hù)。當(dāng)維生素C缺少了，細(xì)胞之間的間質(zhì)——膠狀物也就跟著變少。這樣，細(xì)胞組織就會(huì)變脆，失去抵抗外力的能力，人體就容易出現(xiàn)壞血癥；它還有更多用途，如預(yù)防感冒、刺激造血和抗癌等作用。
（2）營(yíng)養(yǎng)價(jià)值
① 檸檬含有煙酸和豐富的有機(jī)酸，其味道尤其酸，但是要注意，因?yàn)槠浜S富的鉀、鈉，所以檸檬是堿性食物。有利于人體酸堿度。檸檬酸汁有很強(qiáng)的殺菌作用，對(duì)食品衛(wèi)生很有好處，實(shí)驗(yàn)顯示，酸度極強(qiáng)的檸檬汁在15分鐘內(nèi)可把海貝殼內(nèi)所有的細(xì)菌殺死。
② 檸檬富有香氣，能祛除肉類、水產(chǎn)的腥膻之氣，并能使肉質(zhì)更加細(xì)嫩，檸檬還能促進(jìn)胃中蛋白分解酶的分泌，增加胃腸蠕動(dòng)，檸檬在西方人日常生活中，經(jīng)常被用來(lái)制作冷盤(pán)涼菜及腌食等。
③ 檸檬汁中含有大量檸檬酸鹽，能夠抑制鈣鹽結(jié)晶，從而阻止腎結(jié)石形成，甚至已成之結(jié)石也可被溶解掉，所以食用檸檬能防治腎結(jié)石，使部分慢性腎結(jié)石患者的結(jié)石減少、變小。
④ 吃檸檬還可以防治心血管疾病，能緩解鈣離子促使血液凝固的作用，可預(yù)防和治療高血壓和心肌梗死，檸檬酸有收縮人體毛細(xì)血管，降低通透性，提高凝血功能及血小板數(shù)量的作用，可縮短凝血時(shí)間和出血時(shí)間31%～71%，具有止血作用。
⑤ 鮮檸檬維生素含量極為豐富，是美容的天然佳品，能防止和消除皮膚色素沉著，具有美白作用。
⑥ 檸檬生食還具有良好的安胎止嘔作用，因此檸檬是適合女性的水果。
1.2 項(xiàng)目背景
（1）國(guó)外果汁飲料市場(chǎng)情況
當(dāng)今世界飲料最大的市場(chǎng)在北美和西歐。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)在軟飲料市場(chǎng)仍以碳酸飲料為主流產(chǎn)品，其次，發(fā)展的才是果汁飲料等軟飲料類。但是隨著消費(fèi)者收入水平日益上升，加之觀念的轉(zhuǎn)變，越來(lái)越多消費(fèi)者開(kāi)始追求健康的生活方式，對(duì)于果汁飲料的需求也會(huì)大大增加。
“天然、營(yíng)養(yǎng)、優(yōu)質(zhì)、多品種、多檔次”是近幾年來(lái)飲料市場(chǎng)消費(fèi)的發(fā)展方向。飲料消費(fèi)者比以往更加關(guān)注“喝的天然”的問(wèn)題。據(jù)美國(guó)知名信息服務(wù)公司“數(shù)據(jù)監(jiān)控公司”調(diào)查, 2007年天然食品飲料市場(chǎng)銷(xiāo)量預(yù)計(jì)將超過(guò)275億美元。天然食品消費(fèi)者的數(shù)量也將從2002年的5000萬(wàn)增長(zhǎng)到2007年的26.6億。正是因?yàn)檫@個(gè)原因, 傳統(tǒng)的軟飲料明星產(chǎn)品——碳酸飲料的市場(chǎng)主導(dǎo)地位如今越來(lái)越被天然飲料產(chǎn)品（如純果汁）等取而代之。由于消費(fèi)者收入的增加、消費(fèi)者從傳統(tǒng)飲料向果汁的偏好轉(zhuǎn)變、消費(fèi)者日益對(duì)健康的關(guān)注等原因，二十一世紀(jì)90年代以來(lái)，全球果汁的消費(fèi)量有了大幅增長(zhǎng)，雖然1998年的金融危機(jī)造成消費(fèi)量的顯著下降，但在這之后，消費(fèi)量的增加是穩(wěn)定和持續(xù)的。這是對(duì)當(dāng)前世界果汁飲料市場(chǎng)基本面的一個(gè)總體描述。
2008年世界果汁消費(fèi)10個(gè)重要國(guó)家（美國(guó)、英國(guó)、西班牙、荷蘭、波蘭、日本、德國(guó)、意大利、比利時(shí)和法國(guó)）的果汁市場(chǎng)總?cè)萘窟_(dá)到201億升。其中德國(guó)2008年的果汁市場(chǎng)容量超過(guò)美國(guó)，達(dá)到23.799億升（約52.785億美元），成為果汁飲料市場(chǎng)的新主導(dǎo)。西班牙、英國(guó)和美國(guó)的純果汁市場(chǎng)容量200年有所下降，比1998年和2003年的水平分別增長(zhǎng)了17.2%和9.7% 。
（2）我國(guó)果汁飲料發(fā)展與生產(chǎn)現(xiàn)狀
我國(guó)果汁飲料的生產(chǎn)，在70年代尚處于起步階段，80年代處于緩慢發(fā)展期，進(jìn)入90年代有了較快發(fā)展。90年代是我國(guó)果汁飲料發(fā)展較快的時(shí)期。1980年以來(lái)，我國(guó)先后從瑞士、德國(guó)、意大利、法國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、芬蘭、日本等國(guó)引進(jìn)了先進(jìn)的果汁生產(chǎn)加工線。其中有濃縮果汁線和無(wú)菌紙包裝生產(chǎn)線以及易拉罐、玻璃瓶生產(chǎn)線，熱充PET生產(chǎn)線。我國(guó)飲料工業(yè)產(chǎn)量平均每年遞增23.7%。1995年果汁飲料主要為果汁含量較低的芒果汁飲料類產(chǎn)品，全國(guó)總產(chǎn)量在100萬(wàn)左右。2001年又引進(jìn)了無(wú)菌冷罐裝PET產(chǎn)線，利樂(lè)、康美包PET瓶等罐裝線，全國(guó)果汁類飲料產(chǎn)量達(dá)到了146萬(wàn)。
目前，在飲料行業(yè)酶處理、反滲透、冷凍升華干燥、熱罐裝、無(wú)菌罐裝、無(wú)氮罐裝、大能力壓榨濃縮設(shè)備、高速罐裝機(jī)、新包裝（無(wú)菌紙包裝）、原輔料、添加劑等高新技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。果汁加工設(shè)備的引進(jìn)和高新技術(shù)的應(yīng)用，為果汁工業(yè)提供了良好的質(zhì)量保證，促進(jìn)了我國(guó)果汁加工業(yè)的發(fā)展，縮短了我國(guó)果汁加工業(yè)與國(guó)際間的差距。
在果汁飲料的品種方面，打破了傳統(tǒng)的單一桔子型的格局，向著品種多樣化的方向發(fā)展?，F(xiàn)在已形成批量生產(chǎn)的品種有數(shù)十種，主要有：蘋(píng)果汁、柑桔汁、鮮橙汁、椰子汁、鮮桃汁、葡萄汁、杏汁、獼猴桃汁、刺梨汁、西番蓮汁、沙棘汁、黑加侖汁、山植汁、山棗汁、越桔汁、杏仁露、花生露等。隨著人們生活水平的提高，果汁類飲料的果汁含量從過(guò)去低于10%，發(fā)展為目前不同果汁含量的多系列產(chǎn)品，適應(yīng)了不同消費(fèi)群體的需求，特別是100%果汁已被廣大消費(fèi)者認(rèn)可和接受。
近年來(lái)，果汁與蔬菜汁的混合飲料、高纖維果汁飲料、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化型果汁飲料、果汁奶等新型果汁飲料也已被消費(fèi)者接受并得到快速發(fā)展。特別是2000年多家食品集團(tuán)推出的含原果汁10%—30%的樂(lè)利包裝型飲料，售價(jià)不高，深受人們的喜愛(ài)。含果肉產(chǎn)品，如粒粒橙、芒果汁飲料、杏仁露、新橙汁飲料、蓮藕汁、蘆薈汁等也有較好的市場(chǎng)。果汁類飲料的包裝形式也從單一的玻璃瓶發(fā)展到塑料瓶、玻璃瓶、二片罐、三片罐、紙塑復(fù)合軟包裝等多品種、多規(guī)格、形式各異的飲料包裝，適應(yīng)了不同場(chǎng)合不同消費(fèi)層次的需求。據(jù)報(bào)道，2007年，我國(guó)果汁飲料市場(chǎng)消費(fèi)量達(dá)1078萬(wàn)噸，首次超過(guò)碳酸飲料，銷(xiāo)量?jī)H次于純凈水，名列中國(guó)軟飲料市場(chǎng)銷(xiāo)量的第二位。
在果汁飲料的發(fā)展中，涌現(xiàn)出來(lái)一批具有現(xiàn)代化裝備、管理有素、產(chǎn)品覆蓋面較廣并批量出口的骨干企業(yè)及名優(yōu)產(chǎn)品，成為行業(yè)的中堅(jiān)。匯源果汁飲料集團(tuán)總公司是飲料企業(yè)20強(qiáng)之一，以其名牌產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)、實(shí)施低成本擴(kuò)張，在山東、北京、河南、湖北、江西、山西等地，分別建立榨汁廠或灌裝廠，并從德國(guó)、日本、瑞典、意大利等國(guó)家引進(jìn)40多條果汁生產(chǎn)、灌裝線，擁有固定資產(chǎn)達(dá)10億元，可生產(chǎn)8個(gè)系列100多個(gè)品種，1999年銷(xiāo)售達(dá)8.78億元，稅后利潤(rùn)1.18億元，上繳稅金8000多萬(wàn)元，產(chǎn)品批量出口，僅蘋(píng)果濃縮汁，已遠(yuǎn)銷(xiāo)美國(guó)、日本、瑞士、澳大利亞、韓國(guó)等十幾個(gè)國(guó)家和地區(qū)，年創(chuàng)匯額達(dá)1000多萬(wàn)美元，為國(guó)家做出了貢獻(xiàn)。
此外，在企業(yè)改革、技術(shù)改造、加強(qiáng)管理、原料基地建設(shè)以及強(qiáng)化營(yíng)銷(xiāo)等方面均取得新進(jìn)展。
當(dāng)前我國(guó)果汁飲料市場(chǎng)存在的問(wèn)題有：
① 用于加工的水果原料不足
我國(guó)是橙的原產(chǎn)地，但高質(zhì)量的橙汁要依賴進(jìn)口；我國(guó)是濃縮蘋(píng)果汁的生產(chǎn)大國(guó)，但適宜用于加工的高酸度蘋(píng)果產(chǎn)量很小；葡萄汁、柚汁等也主要靠進(jìn)口解決所需原料。汁用水果原料的不足，限制了果汁類飲料的發(fā)展。
② 加工技術(shù)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)落后，產(chǎn)品質(zhì)量較低
果汁飲料整體質(zhì)量較低，質(zhì)量不穩(wěn)定和假冒偽劣產(chǎn)品的沖擊是影響果汁飲料生產(chǎn)發(fā)展的重要因素。據(jù)專家分析，目前我國(guó)飲料生產(chǎn)企業(yè)從質(zhì)量上具備條件、能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的大約只能占到10%~20%。國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局和各地對(duì)飲料產(chǎn)品的抽樣檢查結(jié)果顯示，相當(dāng)一部分產(chǎn)品不符合標(biāo)準(zhǔn)。劣質(zhì)果汁飲料沖擊市場(chǎng)，結(jié)果導(dǎo)致消費(fèi)市場(chǎng)萎縮，影響了果汁飲料生產(chǎn)的發(fā)展。這在北方果茶生產(chǎn)發(fā)展的大起大落中已得到充分的顯示。由于質(zhì)量問(wèn)題出口受限是影響我國(guó)濃縮蘋(píng)果汁生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。
還有在企業(yè)質(zhì)量管理上，許多企業(yè)在質(zhì)量控制和監(jiān)督上力度不夠，這也是致使產(chǎn)品質(zhì)量較差的原因之一。而且國(guó)內(nèi)軟飲料生產(chǎn)廠家對(duì)產(chǎn)品的包裝和對(duì)外形象宣傳重視不夠，使消費(fèi)者難以對(duì)產(chǎn)品以至生產(chǎn)廠家建立信心，影響消費(fèi)層的穩(wěn)定性。
③ 規(guī)模較小
目前我國(guó)果汁飲料生產(chǎn)企業(yè)大多是中小型企業(yè)，飲料生產(chǎn)大戶多以碳酸飲料為主要產(chǎn)品。果汁飲料所占比重很小，由于中小企業(yè)受規(guī)模限制，在經(jīng)營(yíng)、資金、技術(shù)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、市場(chǎng)開(kāi)拓等方面受人力、物力和財(cái)力的限制，產(chǎn)品成本高、銷(xiāo)售難、影響市場(chǎng)的開(kāi)拓發(fā)展，收益受影響，反過(guò)來(lái)又限制其生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。目前真正達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模能走上國(guó)際經(jīng)濟(jì)舞臺(tái)的大型果汁企業(yè)沒(méi)有幾家。其結(jié)果，不僅分散了力量。造成重復(fù)建設(shè)、效益低下和資源浪費(fèi)，而且使每個(gè)企業(yè)在市場(chǎng)上的抗沖擊能力減弱，經(jīng)不住風(fēng)浪。
④ 價(jià)格偏高
由于我國(guó)現(xiàn)在人均收人較低，因此價(jià)格因素是制約果汁飲料消費(fèi)的主要因素。目前果汁飲料的市場(chǎng)零售價(jià)格大約是每升8~16元，進(jìn)口果汁飲料每升約30~50元，價(jià)格偏高。中等及以下收入水平的人們難以承受這一價(jià)格水平。果汁飲料尚未進(jìn)入城市大眾家庭消費(fèi)，從而限制了其市場(chǎng)的發(fā)展和生產(chǎn)總量的提高。果汁飲料市場(chǎng)目前仍局限在少數(shù)高收入家庭、飯店賓館宴賓及送禮之用。
與果汁飲料相比，啤酒進(jìn)入我國(guó)時(shí)間不長(zhǎng)，但價(jià)格較為適宜。每升啤酒零售價(jià)格約為3~4元，適合大眾消費(fèi)，現(xiàn)年人均啤酒消費(fèi)量為9L。生產(chǎn)總量仍以每年20%的速度增長(zhǎng)。碳酸飲料定價(jià)每升零售價(jià)格約4~6元，也已漸漸滲入到大中小城市中高收入家庭消費(fèi)中，從而使碳酸飲料市場(chǎng)成為軟飲料中發(fā)展最快、產(chǎn)量最高的品種。
（3）我國(guó)果汁飲料消費(fèi)現(xiàn)狀
與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，盡管我國(guó)果汁飲料行業(yè)發(fā)展迅速，但總量仍然偏小。此外，我國(guó)果汁飲料品類相對(duì)于國(guó)際市場(chǎng)來(lái)說(shuō)還比較少。從濃度來(lái)看主要有以單口味為主的稀釋濃度系列產(chǎn)品、以混合果蔬汁為代表的中等濃度系列產(chǎn)品以及百分百濃度的高濃度系列產(chǎn)品。其中稀釋濃度產(chǎn)品目前發(fā)展最為迅速，占據(jù)整體果汁飲料市場(chǎng)的80%分額。從口味來(lái)看與國(guó)際市場(chǎng)十分接近，以橙汁口味、蘋(píng)果口味為主導(dǎo)消費(fèi)品類。其中橙汁口味的果汁飲料占到整體市場(chǎng)銷(xiāo)量的65%，蘋(píng)果口味占12%。
我國(guó)果汁飲料消費(fèi)的區(qū)域結(jié)構(gòu)也不夠均衡。目前我國(guó)果汁飲料的主力消費(fèi)群體是那些家庭月收入超過(guò)1500元的消費(fèi)者。而且隨著居民收入的增加，對(duì)果汁飲料的消費(fèi)人數(shù)比例也隨之增加。專家、技術(shù)人員、教師和醫(yī)生等有相對(duì)高收入的群體飲用比率最大，北京、上海、浙江和廣東等地是果汁飲料的重度消費(fèi)區(qū)域。
但是果汁飲料市場(chǎng)在中國(guó)仍有巨大的發(fā)展空間，市場(chǎng)潛力巨大。國(guó)際市場(chǎng)方面，到2020年，全球果汁及碳酸飲料將增至730億升。據(jù)此推斷，未來(lái)中國(guó)果汁行業(yè)的發(fā)展空間非常廣闊，與此同時(shí)也具備了非常好的投資優(yōu)勢(shì)。
2 設(shè)計(jì)總論
2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)、原則和范圍
（1）設(shè)計(jì)依據(jù)
本年產(chǎn)6000噸檸檬果汁飲料工廠設(shè)計(jì)依據(jù)《中華人民共和國(guó)食品安全法》與國(guó)家關(guān)于果蔬汁類飲料的標(biāo)準(zhǔn)GBT 31121-2014以及河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院下達(dá)的《課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)主要以國(guó)內(nèi)飲料生產(chǎn)技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)生產(chǎn)工藝設(shè)備，參考有關(guān)文獻(xiàn)資料，應(yīng)有CAD技術(shù)，完成初步工藝設(shè)計(jì)。
（2）設(shè)計(jì)原則
本設(shè)計(jì)以我國(guó)的果汁飲料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀為基點(diǎn)，貫徹國(guó)家有關(guān)食品工業(yè)的各項(xiàng)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)。盡可能將最新的科技成就，先進(jìn)的工藝流程和最佳的機(jī)械設(shè)備應(yīng)有到設(shè)計(jì)中去，使生產(chǎn)方式向機(jī)械化、自動(dòng)化、節(jié)省能源的方向發(fā)展。設(shè)計(jì)上盡量作到因地制宜，并且力求經(jīng)濟(jì)上的合理性和技術(shù)上的可行性。盡可能地節(jié)約設(shè)備投資，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能減少原輔料的消耗，最終達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)、節(jié)能、精巧、耐用、安全的目的。另外還充分考慮工人工作和生活條件．搞好生活設(shè)施建設(shè)。對(duì)各方面進(jìn)行綜合考慮，使設(shè)計(jì)準(zhǔn)確合理。
（3）設(shè)計(jì)范圍
本設(shè)計(jì)主要是年產(chǎn)6000噸檸檬果汁飲料制品工廠設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)范圍包括廠址選擇，產(chǎn)品方案的確定，物料衡算，設(shè)備選型與配套，企業(yè)組織與勞動(dòng)力平衡計(jì)算，水、電、汽、冷耗量計(jì)算，公用系統(tǒng)，環(huán)保設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)核算、效益分析等內(nèi)容。另外課程設(shè)計(jì)還要求學(xué)生編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份5000字以上，包括目錄、設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)依據(jù)、方案論證、設(shè)計(jì)計(jì)算與說(shuō)明、CAD簡(jiǎn)圖、參考文獻(xiàn)。繪制圖紙量包括工廠總平面布局圖1張、車(chē)間工藝流程圖1張、車(chē)間平面布局圖1張。
2.2 廠址選擇概述
（1）廠址選擇原則
廠址的選擇是指在相當(dāng)廣闊的區(qū)域內(nèi)選擇建廠的地區(qū)，并在地區(qū)、地點(diǎn)范圍內(nèi)從幾個(gè)可供考慮的廠址方案中選擇最優(yōu)廠址方案的分析評(píng)價(jià)過(guò)程。
廠址的選擇原則包括：
① 廠址的地區(qū)布局應(yīng)符合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、國(guó)土開(kāi)發(fā)及管理的有關(guān)規(guī)定，盡量不占或少占良田，做到節(jié)約用地。所需土地可按基建要求分期分批征用。
② 廠區(qū)的自然條件要符合建設(shè)要求。氣候條件：在廠址選擇時(shí)，應(yīng)該從氣溫、濕度、日照時(shí)間、風(fēng)向、降水量等方面說(shuō)明氣候條件。地型條件：標(biāo)高應(yīng)高于當(dāng)?shù)貧v史最高洪水位，自然排放坡度最好在0.004到0.008之間。地質(zhì)條件：應(yīng)該避免將工廠建在流沙、淤泥、土崩斷裂層上。廠址應(yīng)有一定的地耐力，建筑冷庫(kù)的地方，地下水位不能過(guò)高。水文條件：不僅要有充足的水源，而且水質(zhì)應(yīng)符合國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。
③ 廠址選擇應(yīng)按照指向原理，根據(jù)原料、市場(chǎng)、能源、技術(shù)、勞動(dòng)力等生產(chǎn)要素的限度區(qū)位來(lái)綜合分析確定。除了濃縮果汁廠、天然礦泉水廠處于原料基地之外，一般飲料廠由于成品量及容器用量大，占據(jù)的體積大，均適宜設(shè)置在城市或近郊。
④ 廠址選擇要考慮交通運(yùn)輸和通訊設(shè)施等條件。所選廠址應(yīng)有較方便的運(yùn)輸條件。
⑤ 便于利用現(xiàn)有的生活福利設(shè)施、衛(wèi)生醫(yī)療設(shè)施、文化教育和商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)等設(shè)施。所選廠址附近應(yīng)有良好的衛(wèi)生環(huán)境，沒(méi)有有害氣體、放射性源、粉塵和其他擴(kuò)散性的污染源（包括污水、傳染病醫(yī)院等）。廠址不應(yīng)該選在受污染河流的下游。還應(yīng)盡量避免在古墳、文物、風(fēng)景區(qū)和機(jī)場(chǎng)附近建廠，并避免高壓線、國(guó)防專用線穿越廠區(qū)。
⑥ 要注意保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡。廠內(nèi)排除廢渣，應(yīng)就近處理；廢水應(yīng)經(jīng)處理后，在一定的排放口排放。若能利用廢渣、廢水作飼料或肥料更好。
綜上所述，根據(jù)調(diào)查，本次設(shè)計(jì)廠址選擇在四川安岳縣。
（2）廠址選擇報(bào)告
安岳縣地處東經(jīng)104度56分，北緯29度40分，位于成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)腹心，公路密布城鄉(xiāng)，客貨運(yùn)輸四通八達(dá)。國(guó)道319、省道206及建設(shè)中的內(nèi)資遂高速公路、成安渝高速公路和規(guī)劃建設(shè)的資安潼廣高速公路等交通要道穿境而過(guò)，使安岳處于成都、重慶1小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈，內(nèi)江、遂寧半小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)。安岳氣候溫和，四季分明，光照充足，雨量適度。 具有春旱、夏長(zhǎng)、秋涼、冬暖，風(fēng)速小等特點(diǎn)。年均氣溫17.6℃，無(wú)霜期314天，屬亞熱帶季風(fēng)性氣候區(qū)。
安岳有名，名在檸檬。安岳縣域雖無(wú)大江過(guò)境，但有沱江、涪江水系，小支流較多，計(jì)70 余條。安岳資源豐富，氣候溫和，雨量充沛，日照充足，無(wú)霜期長(zhǎng)，適宜種植業(yè)發(fā)展。20世紀(jì)二十年代，安岳從美國(guó)引入尤力克檸檬品種，廣植檸檬，培育出了豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的檸檬新株系。安岳檸檬果實(shí)美觀，品質(zhì)上乘，許多理化指標(biāo)超過(guò)了世界檸檬生產(chǎn)大國(guó)。安岳檸檬具有生態(tài)優(yōu)勢(shì)、品質(zhì)優(yōu)勢(shì)、品種優(yōu)勢(shì)、市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)和科技優(yōu)勢(shì)。而且安岳檸檬多次榮獲國(guó)優(yōu)果品稱號(hào)，并獲得泰國(guó)國(guó)際果品博覽會(huì)金獎(jiǎng)，產(chǎn)量占全國(guó)檸檬總產(chǎn)量的70%，是全國(guó)惟一的檸檬商品生產(chǎn)基地縣，榮獲"中國(guó)檸檬之鄉(xiāng)"榮譽(yù)稱號(hào)。走在安岳，到處可見(jiàn)檸檬樹(shù)。截止2008年底，安岳檸檬基地鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展有29個(gè)，26萬(wàn)畝，1800萬(wàn)株，產(chǎn)鮮果達(dá)10萬(wàn)噸；到2010年，檸檬種植面積達(dá)到30萬(wàn)畝，產(chǎn)量20萬(wàn)噸。
3 原輔料及產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)
3.1 原輔料的特性及標(biāo)準(zhǔn)
（1）檸檬的特性及標(biāo)準(zhǔn)
新鮮檸檬經(jīng)過(guò)壓榨、擠壓工藝后得到的汁液為檸檬汁。汁酸味極濃，伴有淡淡的苦澀和清香味道。顏色為綠色或黃色。每100克檸檬中，含蛋白質(zhì)1克、脂肪0.3克、碳水化合物6.9克和纖維2.1克，能提供121.4千焦的熱量。檸檬汁富含維生素B1、維生素B2、煙酸、維生素C、糖類、鈣、磷、鐵、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分。
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 29370-2012選擇原料，感官指標(biāo)應(yīng)符合表3-1-1的規(guī)定，理化指標(biāo)應(yīng)符合表3-1-2的規(guī)定，檸檬原汁的化學(xué)成分特征參數(shù)可參考表3-1-3。衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合GB 2762、GB 2763有關(guān)規(guī)定。
表3-1-1 新鮮檸檬的感官指標(biāo)
項(xiàng)目
等級(jí)
優(yōu)等果
一等果
二等果
果形
具有該品種典型特征，果形端正，整齊
具有該品種典型特征，果形較端正，較一致
具有該品種典型特征，果形較端正、無(wú)明顯畸形果
果面
果面光滑。無(wú)日灼、干疤、病蟲(chóng)斑等缺陷；無(wú)萎蔫；單果斑點(diǎn)直徑≤1.0mm,斑點(diǎn)不超過(guò)2個(gè)
果面較光滑。允許有輕微的日灼、干疤、病蟲(chóng)斑、機(jī)械傷等缺陷；基本無(wú)萎蔫；單果斑點(diǎn)直徑≤1.5mm,斑點(diǎn)不超過(guò)4個(gè)
果面較光滑。允許有輕微的日灼、干疤、病蟲(chóng)斑、機(jī)械傷等缺陷；基本無(wú)萎蔫；單果斑點(diǎn)直徑≤2.0mm,斑點(diǎn)不超過(guò)6個(gè)
色澤
該品種成熟期固有色澤，均勻一致
表3-1-2 理化指標(biāo)
項(xiàng)目
等級(jí)
優(yōu)等果
一等果
二等果
可溶性固形物含量/% ≥
7.0
7.0
6.0
總酸含量/（g/100ml） ≥
4.5
4.0
4.0
果汁率/% ≥
30
25
25
表3-1-3 檸檬原汁的化學(xué)成分特征參數(shù)（參考值 ）
檸檬原汁的化學(xué)成分
特征參數(shù)（參考值 ）
固形物含量
93（71—119)g/L
總酸量（折合為無(wú)水檸檬酸）
59.7(42.0—83.3)g/L
總糖量（折合為轉(zhuǎn)化糖）
21.6(7.7—40.8)g/L
礦物質(zhì)
2.5(1.5—3.5)g/L
抗壞血酸
450(310—610)mg/L
pH值
2.3(2.11—2.48)
（2）飲料用水的特性及標(biāo)準(zhǔn)
水是飲料加工中最重要的原料之一，水質(zhì)的好壞對(duì)飲料品質(zhì)有明顯的影響。因此，了解飲料用水的要求及其選用和處理技術(shù)，對(duì)保證飲料的質(zhì)量至關(guān)重要。飲料所用水應(yīng)該符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)10790-89中的規(guī)定，如表3-2-1所示。
表3-2-1 飲料用水的標(biāo)準(zhǔn)
項(xiàng)目
指標(biāo)
單位
標(biāo)準(zhǔn)
指標(biāo)
單位
標(biāo)準(zhǔn)
感官指標(biāo)和一般化學(xué)性質(zhì)
濁度
度
<2
鐵（以Fe計(jì)）含量
mg/L
<0.1
色度
度
<5
錳（以Mn計(jì)）含量
mg/L
<0.1
味及嗅
無(wú)味無(wú)臭
銅
mg/L
<1.0
肉眼可見(jiàn)物
不得含有
鋅
mg/L
<1.0
總固形物含量
mg/L
<500
揮發(fā)酚（以苯酚計(jì)）
mg/L
≤0.002
總硬度
mmol/L
<2
高錳酸鉀消耗量
mg/L
<10
總堿度
mg/L
<50
游離氯含量
mg/L
<0.1
pH值
6.5-8.5
硫酸鹽
mg/L
<250
毒理學(xué)指標(biāo)
氟化物
mg/L
≤1.0
鉛
mg/L
≤0.05
氰化物
mg/L
≤0.05
銀
mg/L
≤0.05
砷
mg/L
≤0.05
硝酸鹽（以氮計(jì)）
mg/L
≤20
硒
mg/L
≤0.01
氯仿
mg/L
≤0.06
汞
mg/L
≤0.001
四氯化氮
mg/L
≤0.003
鎘
mg/L
≤0.01
滴滴涕
μg/mL
≤1
鉻（六價(jià)）
mg/L
≤0.05
六六六
μg/mL
≤5
細(xì)菌學(xué)指標(biāo)
細(xì)菌總數(shù)
個(gè)/mL
<100
霉菌含量
個(gè)/mL
≤1
大腸菌數(shù)
個(gè)/L
<3
致病菌
不得檢出
（3）白砂糖的特性及標(biāo)準(zhǔn)
白砂糖是食糖的一種。其顆粒為結(jié)晶狀，均勻，顏色潔白，甜味純正，甜度稍低于紅糖。白砂糖按技術(shù)要求的規(guī)定分為精制、優(yōu)級(jí)、一級(jí)和二級(jí)共四個(gè)級(jí)別。
感官要求: 1、晶粒均勻、粒度在下列范圍內(nèi)應(yīng)不少于80%：粗粒:0.800-2.50mm；大粒:0.630-1.60mm；中粒：0.450-1.25mm；細(xì)粒：0.280-0.800mm。2、晶粒或其水溶液味甜、無(wú)異味。3、干燥松散、潔白、有光澤、無(wú)明顯黑點(diǎn)。
白砂糖的理化性質(zhì)應(yīng)符合表3-3-1
表3-3-1 白砂糖理化性質(zhì)
精 制
優(yōu) 級(jí)
一 級(jí)
二 級(jí)
蔗糖分(%)
≥ 99.8
99.7
99.6
99.5
還原糖分(%)
≤ 0.03
0.04
0.1
0.15
電導(dǎo)灰分(%)
≤ 0.02
0.04
0.1
0.13
干燥失重(%)
≤ 0.05
0.06
0.07
0.1
色值(IU)
≤ 25
60
150
240
混 濁 度(度)
≤ 30
80
160
220
不溶于水雜質(zhì)(mg/kg)
≤ 10
20
40
60
（4）食品添加劑的特性及標(biāo)準(zhǔn)
食品添加劑是為改善食品色、香、味等品質(zhì)，以及為防腐和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成或者天然物質(zhì)。目前我國(guó)食品添加劑有23個(gè)類別，2000多個(gè)品種，包括酸度調(diào)節(jié)劑、抗結(jié)劑、消泡劑、抗氧化劑、漂白劑、膨松劑、著色劑、護(hù)色劑、酶制劑、增味劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、防腐劑、甜味劑、增稠劑、香料等。表3-4-1為檸檬果汁飲料中部分食品添加劑最大使用量。
表3-4-1 檸檬果汁飲料中部分食品添加劑最大使用量
食品添加劑名稱
抗壞血酸
甜蜜素
山梨酸鉀
環(huán)糊精
檸檬黃
苯甲酸鈉
最大使用量g/kg
按生產(chǎn)需要適量使用
0.65
1.0
0.5
0.1
1.0
（5）果汁飲料的特性及標(biāo)準(zhǔn)
果汁飲料是以果汁（漿）、濃縮果汁（漿）中的一種或者幾種、水為原料，添加或不添加其他食品原輔料和（或）食品添加劑，經(jīng)加工制成的，按一定比例用水稀釋后方可飲用的制品。
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB /T 31121-2014，果汁飲料的感官標(biāo)準(zhǔn)及理化標(biāo)準(zhǔn)如表3-7所示。
表3-4-1 果汁飲料的感官標(biāo)準(zhǔn)及理化標(biāo)準(zhǔn)
項(xiàng)目
要求
感官指標(biāo)
色澤
具有所標(biāo)示的該種（或幾種）水果制成的汁液（漿）相符的色澤，或者具有與添加成分相符的色澤
滋味和氣味
具有所標(biāo)示的該種（或幾種）水果制成的汁液（漿）應(yīng)有的滋味和氣味，或具有與添加成分相符的滋味和氣味；無(wú)異味
組織狀態(tài)
無(wú)外來(lái)雜質(zhì)
理化指標(biāo)
果汁（漿）含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/% ≥
10
4 工藝論證
4．1工藝流程及說(shuō)明
檸檬果汁飲料的工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)
(1)檸檬果汁飲料的工藝流程
原料的挑選、清洗
白砂糖、食品添加劑、水
預(yù)處理
溶解
榨汁 空瓶
過(guò)濾
過(guò)濾 洗凈
調(diào)配 檢瓶
脫油、均質(zhì)、脫氣 預(yù)熱
殺菌
灌裝
包裝
成品
（2）技術(shù)要點(diǎn)
① 原料的挑選、清洗
選取新鮮、充分成熟、無(wú)霉?fàn)€、無(wú)病蟲(chóng)危害的檸檬為加工原料。挑選的目的是挑選出腐敗的、破碎的和未成熟的檸檬以及混在檸檬中的異物。即使腐敗變質(zhì)的原料或未成熟原料的數(shù)量很少，也會(huì)影響檸檬汁的質(zhì)量。
在清洗過(guò)程中，大部分粘附在檸檬表面上的農(nóng)藥殘留物會(huì)被排除。檸檬原料一般是散裝進(jìn)貨的。原料的清洗必須徹底：先用含氯水噴淋，再用熱水和消毒液刷洗，再用含氯水沖洗，最后用清水沖洗。
② 榨汁
在榨汁前先要進(jìn)行預(yù)處理。將檸檬破碎到一定程度，可以增加榨汁的產(chǎn)量。但是，檸檬的破碎度是有一定限度的，超過(guò)這個(gè)限度，會(huì)導(dǎo)致出汁率下降，榨汁的時(shí)間延長(zhǎng)，榨汁壓力增高，渾濁物質(zhì)含量增加，澄清成本增加等等。
為了鈍化酶的活性，抑制微生物的繁殖，保證檸檬汁的質(zhì)量，同時(shí)提高檸檬的出汁率，需要再進(jìn)一步處理。一般可采用直接加熱的方法鈍化酶，使蛋白質(zhì)凝聚，使細(xì)胞結(jié)構(gòu)松散，大大提高各種化學(xué)反應(yīng)的速度，還能殺滅大部分植物性微生物。當(dāng)處理檸檬溫度為69—73℃時(shí)，鈍化果膠甲酯酶所需時(shí)間為60s。這個(gè)處理工藝還能保證檸檬原汁的微生物穩(wěn)定性。檸檬的含酸量很高，加熱到66℃保溫30s就足以消除微生物敗壞的可能性。
榨汁需要用專門(mén)的榨汁機(jī)，而且過(guò)度榨汁是有害的，盡管可以提高出汁率，但是其余非可食部分的苦味物質(zhì)會(huì)溶解在原汁中，損害原汁的質(zhì)量。
③ 檸檬汁的脫苦處理
加工好的檸檬汁會(huì)留下苦味，它主要是由油柑和檸堿產(chǎn)生的，常用的脫苦方法有代謝脫苦即加乙烯利、掩蔽脫苦、吸附脫苦及酶法脫苦等。
④ 過(guò)濾
過(guò)濾要求是必須減少壓縮性的果肉堵塞濾空，以提高效率。選擇和應(yīng)用過(guò)濾器時(shí)，注意防止果汁被金屬離子污染，盡量減少與空氣的接觸。一般可采用壓濾法、真空過(guò)濾法、離心分離法。
⑤ 調(diào)配
在調(diào)配前，先進(jìn)行溶糖。采用熱熔法，溶解速度快，還可殺死糖漿中的微生物，溶解溫度：60℃-70℃，糖度控制在40-50BX，溶解充分后經(jīng)雙聯(lián)過(guò)濾器用泵泵入調(diào)配罐。
注意原輔料的添加順序，一般先將果汁和其它甜味劑加入后，用水大致調(diào)整到接近成品糖度后，再加入色素、香料等，然后測(cè)定糖度和酸度并做出適當(dāng)調(diào)整。用來(lái)調(diào)整的檸檬汁必須經(jīng)過(guò)精濾以免混入夾雜物。
⑥ 脫油、均質(zhì)、脫氣
調(diào)和后的檸檬汁含有檸檬油，需要經(jīng)過(guò)脫油機(jī)進(jìn)行脫油，以除去多余的部分檸檬油。在制作渾濁型檸檬口味果汁時(shí)，需要用到均質(zhì)工藝，以保證少量果肉組織微粒能夠均勻分散于流體中，使果汁保持一定的渾濁度，避免成品的上下層，保證成品的外觀質(zhì)量，獲得不易分離和沉淀的檸檬汁。
脫氣的目的是為了除去果汁中的氧。果汁中存在大量的氧氣，會(huì)使檸檬汁中的維生素C遭到破壞，氧與檸檬汁中的各種成分反應(yīng)而使香氣和色澤惡化，影響果汁的品質(zhì)。
⑦ 殺菌、灌裝
果汁的瞬時(shí)殺菌采用片式殺菌器，果汁流過(guò)薄膜狀的平板之間，轉(zhuǎn)熱面積的流量比較小，傳熱效率高，而且在短時(shí)間內(nèi)，能升高或降低到所需要的溫度，節(jié)約熱媒質(zhì)和冷煤質(zhì)。殺菌之后即進(jìn)行無(wú)菌灌裝。
⑧ 包裝、打碼、封箱
灌裝好的果汁，采用PET 包裝，吹干表面水分后噴碼堆垛，之后進(jìn)行打碼和封箱，就可以裝箱入庫(kù)貯藏，貯藏溫度于18-20℃低溫下保藏。
圖1 車(chē)間工藝流程圖
5 產(chǎn)品方案和物料衡算
5.1 產(chǎn)品方案
(1)產(chǎn)品方案說(shuō)明
本次設(shè)計(jì)根據(jù)產(chǎn)品的產(chǎn)量、種類和包裝類別，并符合生產(chǎn)向自動(dòng)化、機(jī)械化、連續(xù)化發(fā)展的要求，確定出年產(chǎn)6000噸檸檬果汁飲料工廠的產(chǎn)品方案。
(2)產(chǎn)品方案表
表5-1-1 年產(chǎn)6000噸檸檬果汁飲料工廠產(chǎn)品方案
產(chǎn)品名稱
年產(chǎn)量/t
班產(chǎn)量/t
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
檸檬果汁飲料
6000
11.4
528
476
424
402
380
320
300
264
370
740
1056
740
注：一個(gè)月按22天算，全年工作264天。
5.2 物料衡算
(1) 檸檬果汁的物料衡算
檸檬果汁飲料的配方：鮮檸檬原汁35%、白砂糖10%、甜蜜素0.05%、檸檬香精0.1%、檸檬黃0.005%、CMC-Na 0.15%、苯甲酸鈉0.0002%、山梨酸鉀0.03%、抗壞血酸0.1%、環(huán)糊精0.02%、水54.545%。
以班產(chǎn)11.4t為計(jì)算單位:
① 設(shè)灌裝過(guò)程中工藝損失為l‰，則灌裝損失前的物料量為11.4÷0.999=11.411(t)
② 設(shè)殺菌過(guò)程工藝損失為0.1‰，則殺菌前的物料量為11.411÷0.9999=11.412(t)
③ 設(shè)均質(zhì)、脫氣過(guò)程工藝損失為0.5‰，則均質(zhì)、脫氣損失前的物料量為11.412÷0.9995=11.418(t)
④ 設(shè)預(yù)熱過(guò)程工藝損失為0.1‰，則預(yù)熱之前的物料量為11.418÷0.999=11.429(t)
⑤ 設(shè)調(diào)配過(guò)程工藝損失為0.2‰, 則調(diào)配之前的物料量為11.429÷0.998=11.452(t)
其中，水：11.452×54.545%=6.246(t)
鮮檸檬原汁11.452×35%=4.008(t)
白砂糖：11.452×10%=1.145(t)
CMC-Na ：11.452×0.15%=0.017(t)
抗壞血酸：11.452×0.1%=0.012(t)
檸檬香精：11.452×0.1%=0.012(t)
甜蜜素：11.452×0.05%=0.006(t)
山梨酸鉀：11.452×0.03%=0.003(t)
環(huán)糊精：11.452×0.02%=0.002(t)
檸檬黃：11.452×0.005%=0.001(t)
物料衡算統(tǒng)計(jì)表
以班為單位，則每班的物料統(tǒng)計(jì)如下。
表5-2-1 每班物料統(tǒng)計(jì)表
物料
水
鮮檸檬原汁
白砂糖
CMC-Na
抗壞血酸
檸檬香精
甜蜜素
山梨酸鉀
環(huán)糊精
檸檬果汁飲料 /t
6.246
4.008
1.145
0.017
0.012
0.012
0.006
0.003
0.002
6用水量計(jì)算、用汽量計(jì)算、耗冷量計(jì)算
以班為估算單位。
6.1水估算
(1)生產(chǎn)用水
① 工藝用水
檸檬果汁飲料用水量為：6.37 t
② 冷卻用水
殺菌后冷卻階段：用冷水(1℃)，檸檬果汁飲料最大流量1.2t／h，溫度由95℃降至42℃。由此推算，設(shè)冰水出口溫度為32℃，則Q1=Q2。查得檸檬果汁的比熱容為3．18KJ／(kg?K)，水的比熱容為4.2KJ／(kg?K)，計(jì)算得：1200×3.18×（95-42）=G×4.4×（25-1）
G=1.9 t。
③ 清洗用水
CIP清洗用水，每班清洗1次，用水3t，故清洗1套設(shè)備共計(jì)使用3t水。
(1)生活用水
生活最大用水量=(最大人數(shù)×0.7)÷1000(m3／h)=(85×0.7)÷1000(m3／h)=0.06t。
每班生活用水0.06t。
(2)消防用水
根據(jù)工廠的實(shí)際生產(chǎn)．對(duì)生活用水量做出適當(dāng)調(diào)整。
綜上可得，每班總耗水量為6.37 t+1.9 t+3t+0.06t=11.33t
加之其他用水，總耗水量約為20t。
6.2 電估算
主要設(shè)備耗電量如下：
揀選傳送帶：1.5×1臺(tái)=1.5KW；轉(zhuǎn)鼓式洗果機(jī)：5.5×2臺(tái)=11KW；螺旋連續(xù)預(yù)煮機(jī)：2.2×1臺(tái)=2.2KW；螺旋式榨汁機(jī)：1.5×2臺(tái)=3KW；活性炭過(guò)濾器：5×1臺(tái)=5KW；調(diào)配罐：2.5×1臺(tái)=2.5KW；化糖鍋：0.75×2臺(tái)=1.5KW；攪拌機(jī)：4×1臺(tái)=4KW；高壓均質(zhì)機(jī)：30×1臺(tái)=30KW；真空脫氣機(jī)：3.1×1臺(tái)=3.1KW；超高溫瞬時(shí)機(jī)：2.2×1臺(tái)=2.2KW；另加其他設(shè)備的用電量，估算總耗電量約為300KW。
6.3 汽估算
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)數(shù)據(jù)，估算生產(chǎn)用汽量約為0.8t/h，總班產(chǎn)量為11.4t，則耗汽量約為9.12t。
7設(shè)備選型
7．1原則
物料計(jì)算是設(shè)備選型的依據(jù)，選擇設(shè)備時(shí)要遵守《食品衛(wèi)生通則》、《食品企業(yè)通用衛(wèi)生》等行業(yè)法規(guī)。設(shè)備選型要求經(jīng)濟(jì)、合理、效率高，耐用、易于操作與維護(hù)、生產(chǎn)過(guò)程中要有極高的安全性為指導(dǎo)。另外還要注意以下幾點(diǎn)：
（1）以物料計(jì)算和設(shè)備生產(chǎn)能力為依據(jù)來(lái)確定所需設(shè)備的臺(tái)數(shù)。
（2）一般大型食品廠都要求應(yīng)該選用較先進(jìn)、機(jī)械化程度高的設(shè)備，中型工廠則要看具體條件，一些主要產(chǎn)品可選用機(jī)械化、連續(xù)化程度高的設(shè)備，小型工廠原則上選用較簡(jiǎn)單、便宜的設(shè)備。
（3）生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備，除按計(jì)算得出所需臺(tái)數(shù)外，同時(shí)必要設(shè)備要有備用的一臺(tái)，以備不時(shí)之需。
（4）下一道工序的生產(chǎn)能力要略大于前道，這樣不至于造成生產(chǎn)能力不夠，導(dǎo)致物料積壓，出現(xiàn)麻煩。
（5）選擇設(shè)備應(yīng)考慮下列原則。
a．首先必須滿足工藝要求，保證產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
b．選用較先進(jìn)的機(jī)械化連續(xù)化程度較高的設(shè)備。
c．能夠充分利用原料，能耗少、體積小、效率高，維修方便、勞動(dòng)力強(qiáng)度低，并能一機(jī)多用。
d．應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求，易清洗撤洗，與食品接觸的材料要不易腐蝕，能耐酸耐堿，不對(duì)食品造成污染。
e．在溫度、壓力、真空、濃度、時(shí)間、速度、流量、液位、計(jì)數(shù)器和程序等方面有合理的控制系統(tǒng)，盡量采用自控系統(tǒng)。
7.2 設(shè)備選型
由物料衡算每班所需檸檬果汁11.452噸，約11452L，每班工作10小時(shí)，則每小時(shí)原料檸檬果汁的流量約 1145.2 L。以此為依據(jù)選出所用設(shè)備。
7.3 中心實(shí)驗(yàn)室
本設(shè)計(jì)中的中心實(shí)驗(yàn)室內(nèi)儀器裝置如下：天平，分析天平，專用離心機(jī)，蛋白質(zhì)測(cè)定裝置，微生物培養(yǎng)箱，顯微鏡，無(wú)菌操作室(超凈工作臺(tái))，分光光度計(jì)，鼓風(fēng)干燥箱，高壓蒸汽滅菌鍋，冰箱，酸堿滴定儀，培養(yǎng)皿，吸管，試管，燒杯，溫度計(jì)，載玻片。
表7-2-1 主要設(shè)備選型一覽表
設(shè)備
型號(hào)
外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）mm
生產(chǎn)廠家
功率/KW
生產(chǎn)能力
單價(jià)(萬(wàn)元)
臺(tái)數(shù)
揀選傳送帶
5000×900×800
南通裕盛食品機(jī)械有限公司
1.5
6-8t/h
1.50
1
轉(zhuǎn)鼓式洗果機(jī)
ZXJ-10
3000×1250×1850
江蘇科威機(jī)械有限公司
5.5
10t/h
2.30
2
螺旋連續(xù)預(yù)煮機(jī)
LYZJ-5
6500×1700×2200
南通裕盛食品機(jī)械有限公司
2.2
5t/h
6.00
1
螺旋式榨汁機(jī)
LZ-0.5
2500×320×2000
溫州揚(yáng)名機(jī)械有限公司
1.5
0.5T/h
0.96
2
活性炭過(guò)濾器
GHT-40
940×800×2900
宜興市虹宇環(huán)保設(shè)備廠
5
1m3/h
2.00
1
調(diào)配罐
YT
1000 ×1000 ×1650
浙江英拓機(jī)械科技有限公司
2.5
500t
1.50
1
化糖鍋
G200
1100×600×300
上?？苿跈C(jī)械設(shè)備有限公司
0.75
200t
0.30
2
攪拌機(jī)
QXJ-W-10
3000×1400×1500
南通裕盛食品機(jī)械有限公司
4
10t/h
0.50
1
高壓均質(zhì)機(jī)
3030型
3000× 2000×2000
上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠
30
3000L/h
20.00
1
真空脫氣機(jī)
DAY-Z160
2000×460×1500
北京德安源環(huán)境公司
3.1
150m3(最大容積)
3.00
1
超高溫瞬時(shí)滅菌機(jī)
UHT-2
1314×925×1650
張家港華盛飲料機(jī)械有限公司
2.2
1.5-2t/h
18.00
1
灌裝機(jī)
4420×3255×2700
武漢市海泰機(jī)械有限公司
1.5
4000瓶/小時(shí)
5.00
1
噴碼機(jī)
GA311
500×520×1000
張家港飲料機(jī)械有限公司
0.5
100次/分鐘
2.00
1
CIP清洗設(shè)備
CIP-A
2000×1100×220
上海沃迪科技有限公司
5
15.00
1
8 企業(yè)組織與勞動(dòng)力平衡計(jì)算
8.1 企業(yè)組織
實(shí)行以廠長(zhǎng)為責(zé)任人的人員編制，各部門(mén)及各科室各負(fù)其責(zé)，團(tuán)結(jié)協(xié)作又互相監(jiān)督，以提高生產(chǎn)效率．促進(jìn)工廠又好又快發(fā)展為原則。充分調(diào)動(dòng)工作人員的積極性。
8.2 生產(chǎn)制度
根據(jù)檸檬果汁飲料的特性，加上市場(chǎng)對(duì)發(fā)酵乳品制品需求的連貫性，本設(shè)計(jì)計(jì)劃主要產(chǎn)品的生產(chǎn)制度如下。全年連續(xù)生產(chǎn)，每天兩班，每班
8.3 全廠人員編制
廠長(zhǎng) 廠辦公室 生產(chǎn)部 銷(xiāo)售部 品控部 設(shè)備部 研發(fā)部
表8-3-1 全場(chǎng)人員編制表
類別
工種
班制
男
女
合計(jì)
檸檬果汁飲料生產(chǎn)車(chē)間
原料間
1
1
1
2
預(yù)處理
2
4
2
6
配料間
2
1
1
2
殺菌間
2
2
2
灌裝間
2
2
2
4
包裝間
2
5
5
10
輔料間
2
3
2
5
CIP清洗
2
3
1
4
輔助工作人員
配電室
2
2
2
維修室
2
2
2
鍋爐室
2
2
2
泵房
2
2
2
管理人員
廠長(zhǎng)
1
1
1
行政部
1
1
1
財(cái)務(wù)部
1
1
1
2
銷(xiāo)售部
1
2
2
4
人事部
1
1
1
質(zhì)檢及研發(fā)
質(zhì)檢處
2
3
3
6
研發(fā)處
1
3
2
5
后勤
警衛(wèi)室
2
3
3
原料庫(kù)
2
1
1
2
成品庫(kù)
2
3
2
5
保潔
1
1
3
4
浴室
1
1
1
2
食堂
1
2
2
4
司機(jī)
1
2
2
9 車(chē)間設(shè)計(jì)
9.1 概述
食品工廠生產(chǎn)車(chē)間工藝布置的任務(wù)是進(jìn)行車(chē)間廠房的布置和設(shè)備的布置以達(dá)到食品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP）對(duì)潔凈廠房的基本要求。車(chē)間工藝布置是工藝設(shè)計(jì)的重要部分，不僅與車(chē)間本身的建設(shè)成本及使用功能有很大關(guān)系，而且影響到工廠的整體效果。車(chē)間布置一經(jīng)施工就不易改變，所以，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須全面考慮。工藝設(shè)計(jì)必須與土建，給排水、供電、 供汽、 通風(fēng)采暖、 制冷以及安全衛(wèi)生等方面取得統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。 在布置時(shí)做到深思熟慮、仔細(xì)推敲，提出不同方案進(jìn)行比較，以取得一個(gè)最佳方案。
（1）生產(chǎn)車(chē)間工藝布置的依據(jù)
生產(chǎn)車(chē)間工藝布置必須在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，掌握必要的資料作為設(shè)計(jì)的依據(jù)或參考。
這些資料包括：
① 生產(chǎn)工藝流程圖
② 物料衡算數(shù)據(jù)及物料性質(zhì)，包括原料、半成品、成品的數(shù)量及性質(zhì)，三廢的數(shù)量及處理方法。
③ 設(shè)備資料，包括設(shè)備外形尺寸、質(zhì)量、支撐形式、保溫情況及其操作條件，設(shè)備一覽表等。
④ 公用系統(tǒng)消耗量，給排水、供電、供熱、冷凍、壓縮空氣等。
⑤ 土建資料和勞動(dòng)安全、 防火、 防爆、 衛(wèi)生等標(biāo)準(zhǔn)和食品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范 （GMP） 。
⑥ 生產(chǎn)車(chē)間對(duì)通風(fēng)、空調(diào)、空氣凈化方面的要求。
⑦ 車(chē)間組織及定員資料。
⑧ 廠區(qū)總平面布置， 包括本車(chē)間與其它生產(chǎn)車(chē)間、 輔助車(chē)間、 生活設(shè)施的相互關(guān)聯(lián)，廠內(nèi)人流、物流的情況與數(shù)量。
⑨ 其它一些與車(chē)間布置密切相關(guān)的規(guī)范資料。
（2）食品工廠生產(chǎn)車(chē)間組成
食品工廠生產(chǎn)車(chē)間一般由以下幾個(gè)部分組成：
① 生產(chǎn)設(shè)施，包括原料工段、生產(chǎn)工段、成品工段、回收工段、控制室等
② 輔助設(shè)施，包括通風(fēng)空調(diào)室、變配電室、車(chē)間化驗(yàn)室等
③ 生活行政設(shè)施，包括車(chē)間辦公室、休息室、更衣室、浴室及衛(wèi)生間等。車(chē)間內(nèi)部的輔助設(shè)施和生活行政類設(shè)施， 也可稱為車(chē)間的附屬工程。 工藝設(shè)計(jì)人員主要完成車(chē)間內(nèi)部的生產(chǎn)設(shè)施設(shè)計(jì)，輔助設(shè)施（變配電室、通風(fēng)空調(diào)室等） 、生活行政設(shè)施一般由相對(duì)應(yīng)的配套專業(yè)人員承擔(dān)具體設(shè)計(jì)內(nèi)容。
在進(jìn)行生產(chǎn)車(chē)間工藝布置時(shí)， 必須在全面了解和確定生產(chǎn)車(chē)間的基本組成及其具體內(nèi)容和要求的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)行車(chē)間的平面布置和設(shè)備布置，才能防止遺漏和不全。
這次設(shè)計(jì)工廠跨度為7m，開(kāi)間為3.6m，廠房高度為8m。
圖2 車(chē)間平面布局圖
10 全廠輔助性設(shè)施設(shè)計(jì)
10.1 概述
從工廠組成的角度來(lái)說(shuō)。除了生產(chǎn)車(chē)間以外的其他部門(mén)或者設(shè)施。都可以稱為輔助部門(mén)。輔助部門(mén)往往占據(jù)了整個(gè)工廠面積的大部分。特別是食品廠，僅有生產(chǎn)車(chē)間而無(wú)足夠的輔助設(shè)施的話，工廠是無(wú)法進(jìn)行生產(chǎn)和運(yùn)行的。這些輔助設(shè)施大體上可以分為三大類。即：生產(chǎn)性輔助設(shè)施、動(dòng)力性輔助設(shè)施及生活性輔助設(shè)施。
下面著重介紹生產(chǎn)性輔助設(shè)施和生活性輔助設(shè)施。
10.2 生產(chǎn)性輔助設(shè)施
(1)原料接收站
食品工廠進(jìn)行生產(chǎn)的第一個(gè)環(huán)節(jié)是原料的接收。原料的接收大多數(shù)都設(shè)置在廠內(nèi)，但有的也需要設(shè)置在廠外。無(wú)論是設(shè)置在廠內(nèi)還是廠外都需要有一個(gè)可以進(jìn)行合適的卸貨、驗(yàn)收計(jì)量、及時(shí)處理、運(yùn)貨車(chē)輛回轉(zhuǎn)和容器堆放的場(chǎng)地，并配有相應(yīng)的容器、計(jì)量裝置和及時(shí)處理裝置。(2)中心實(shí)驗(yàn)室
食品工廠設(shè)立中心實(shí)驗(yàn)室，中心實(shí)驗(yàn)室的作用相當(dāng)于小型研究所。其目的是使得工廠可以及時(shí)改進(jìn)加工技術(shù)，更新產(chǎn)品，增加技術(shù)儲(chǔ)備，從而能夠獲取更好的經(jīng)濟(jì)效果。然而，中心實(shí)驗(yàn)室的設(shè)置也要緊密結(jié)合工廠的實(shí)際生產(chǎn)情況。中心實(shí)驗(yàn)室分為研究工作室、分析室、細(xì)菌檢驗(yàn)室、保溫間、樣品室及試制工廠等，并配備有一些小型設(shè)備。中心實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)在工廠生產(chǎn)區(qū)內(nèi)，單獨(dú)設(shè)置或毗鄰生產(chǎn)車(chē)間。本設(shè)計(jì)中將中心實(shí)驗(yàn)室設(shè)在生產(chǎn)區(qū)內(nèi)，如此一來(lái)，水、電、汽的供應(yīng)均比較方便。
中心實(shí)驗(yàn)室的任務(wù)為：原料品種的研究，并且著重進(jìn)行產(chǎn)品加工性狀的研究。目的在于鑒別改良后的效果，并指出改良的方向。
制定符合自己工廠實(shí)際的生產(chǎn)工藝。食品的生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)多工序組合的復(fù)雜過(guò)程，每一個(gè)工序又包括若干個(gè)工藝條件。為了找到一條最適合自己工廠實(shí)際的工藝路線，往往要進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)摸索。其他方面。諸如原輔材料綜合利用的研究，新型包裝材料的試用研究，某些輔助材料的自制，三廢處理工藝的研究等。此外，中心實(shí)驗(yàn)室還要隨時(shí)掌握國(guó)內(nèi)外的技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，搜集整理先進(jìn)的技術(shù)資料。并綜合本廠的實(shí)際加以推廣和應(yīng)用。
(3)化驗(yàn)室
化驗(yàn)室即食品廠的檢驗(yàn)部門(mén)，其職能是對(duì)產(chǎn)品及有關(guān)原材料進(jìn)行質(zhì)量檢查和衛(wèi)生監(jiān)督，以確保這些原輔料和最終的產(chǎn)品符合國(guó)家衛(wèi)生部及有關(guān)部門(mén)頒發(fā)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求。
化驗(yàn)室的任務(wù)可按檢驗(yàn)對(duì)象和項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行劃分。其工作內(nèi)容一般有：原料檢驗(yàn)、成品檢驗(yàn)、添加劑檢驗(yàn)、包裝材料檢驗(yàn)、水質(zhì)檢驗(yàn)及環(huán)境檢驗(yàn)等。其檢驗(yàn)項(xiàng)目有：感官檢驗(yàn)、物理檢驗(yàn)、化學(xué)檢驗(yàn)和微生物檢驗(yàn)等。
化驗(yàn)室的組成一般按照檢驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行區(qū)分，有感官檢驗(yàn)室(可以兼作日常辦公室)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、物理實(shí)驗(yàn)室、精密儀器室、空罐檢驗(yàn)室、細(xì)菌檢驗(yàn)室(其中包括預(yù)備室、無(wú)菌室、細(xì)菌培養(yǎng)室等)及貯藏室。
(4)倉(cāng)庫(kù)
食品工廠是物料流量很高的企業(yè)，僅原輔材料、包裝材料和成品這三大種物料總量約是成品凈重的3～5倍，而這些物料在工廠停留的時(shí)間往往以星期或月為單位來(lái)進(jìn)行計(jì)算。因此，食品工廠的倉(cāng)庫(kù)在工廠的建筑面積中往往占有比車(chē)間更大的比例。
作為工廠設(shè)計(jì)人員，要對(duì)倉(cāng)庫(kù)問(wèn)題有足夠的重視。如果考慮不周全或不當(dāng)，食品廠建筑投產(chǎn)后再擴(kuò)建倉(cāng)庫(kù)，就很可能造成食品廠總體布局紊亂，從而導(dǎo)致流程交叉或顛倒。
食品工廠的倉(cāng)庫(kù)主要包括原材料庫(kù)、輔助材料庫(kù)、成品庫(kù)、包裝材料庫(kù)及工具室等。
倉(cāng)庫(kù)容量的確定：
原輔料庫(kù)的容量取決于各種原輔料的日需要量和生產(chǎn)儲(chǔ)備時(shí)間。
計(jì)算公式：V=W×T(t)
式中： V：為倉(cāng)庫(kù)應(yīng)容納的物料量
W：為單位時(shí)間(日)存放的物料量
T：為存放的時(shí)間(日)
本設(shè)計(jì)中W為單位時(shí)間(日)存放的物料量40t，T為存放的時(shí)間(日)3天，
則V=W×T(t)=40×3(t)=120(t)
倉(cāng)庫(kù)面積確定：
計(jì)算公式：F=F’+F”=V÷d×K+F”
其中：F：為倉(cāng)庫(kù)的建筑面積
F’：為倉(cāng)庫(kù)庫(kù)房建筑面積
F”：為倉(cāng)庫(kù)輔助用房建筑面積
d：為單位庫(kù)面積可堆放的物料量
K：為庫(kù)房面積利用系數(shù)，一般取0.65
輔助用房有：
包裝材料可存放1周，折疊存放，占地20m2。
冷庫(kù)，成品在冷庫(kù)中存放時(shí)間為3天，占地50m2。
由上得F= F’+ F”=V÷d×K+F”= 120÷0.6×0.65+20+50=200m2 所以倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)占地面積為200m2。
(5)機(jī)修車(chē)間
機(jī)修車(chē)間的任務(wù)主要是制造一些非標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)設(shè)備和維修及保養(yǎng)工廠內(nèi)所有的設(shè)備。本廠機(jī)修車(chē)間設(shè)置廠部機(jī)修和車(chē)間保全兩級(jí)機(jī)構(gòu)。廠部機(jī)修負(fù)責(zé)非標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)設(shè)備的制造及較復(fù)雜設(shè)備的維修。另外，一般在工廠車(chē)間內(nèi)設(shè)有機(jī)修室，主要負(fù)責(zé)車(chē)間內(nèi)的日常維修。
10.3 生活性輔助設(shè)施
(1)辦公樓
辦公樓應(yīng)該布置在靠近人流出入口處，其面積的大小與管理人員的數(shù)量及機(jī)構(gòu)的總體設(shè)置情況有很大關(guān)系，行政及技術(shù)管理的機(jī)構(gòu)設(shè)置可按工廠的規(guī)模來(lái)設(shè)計(jì)。
辦公樓的建筑面積計(jì)算公式如下：
F=GKl×A÷K2+B
其中：F為辦公樓建筑總面積(m2)
G為全廠職工的總?cè)?/div>
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