每年3000吨花生蛋白饮料工艺设计---毕业论.doc

食品工厂设计与环境保护大作业3000 吨/ 年花生蛋白饮料工艺设计姓名 :班级：专业 :学号 :指导教师 :1目录一工艺流程图错 误！未定义书签。二概述42.1 市场背景42.2 生产规模42.3 产品方案42.4 规格及班产量错误！未定义书签。三生产工艺流程简述53.1 加工工艺流程53.2 主要操作技术条件和关键工艺参数53.3 产品配料工艺及检测方法63.4 质量控制指标9四 . 原料、辅料、包材、水、电、汽的消耗指标94.1 原辅料的计算（年消耗量）94.2 包材104.3 水、电、气消耗指标104.4 非工业、普通工业电价104.5 天然气销售价格表单位：元/ 立方米11五 . 车间定员11六 . 主要设备选型依据及计算，提供选型一览表11七 . 成本估算错 误！未定义书签。八 . 技术、经济评价148.1 技术评价148.2 经济评价142一 工艺流程图花生蛋白饮料生产工艺流程配料花生筛选烘烤脱皮浸泡磨浆过滤煮浆均质灌装封口杀菌包装检验成品花生蛋白饮料生产工艺流程图高位罐稳定剂白砂糖化糖罐浸磨200目调一次均质缓二次均质灌装、杀泡浆过滤配(20MPa)冲(38MPa)封铝膜菌罐3二 概述2.1 市场背景我国饮料市场近年来迅猛发展， 饮料总产量不断增加， 其中包装饮用水仍然占有最大比重，茶饮料、蛋白饮料的发展势头迅猛，比重将有所提高。以椰子、大豆、花生、杏仁、花生等植物果仁、果肉为原料的植物蛋白饮料或将迎来高速发展期。植物蛋白饮料天生具备的“天然、绿色、营养、健康”的品类特征，符合饮料市场发展潮流和趋势， 越来越受消费者喜爱， 消费人群正在快速增长。 不少企业看好植物蛋白饮料的市场纷纷进入该领域并取得不小的佳绩。 厦门银鹭花生牛奶销售额突破 30 亿；进入饮料行业的新军河北养元六个花生销售额一举突破了 10 亿大关，成为饮料行业的一匹黑马。这再一次证明植物蛋白饮料具有巨大发展潜力，这领域也将成为饮料行业重点发展的细分市场及行业发展的新增长点。花生不仅味美，而且营养价值很高。其中含有蛋白质、脂肪、糖类、维生素A、维生素 B6、维生素 E、维生素 K，以及矿物质钙、磷、铁等营养成分，含有 8 种人体所需的氨基酸及不饱和脂肪酸，含卵磷脂、胆碱、胡萝卜素、粗纤维等物质。脂肪含量为 44%-45%，蛋白质含量为 24-36%，含糖量为 20%左右。含有丰富的维生素 B2、PP、A、D、 E，钙和铁等。并含有硫胺素、核黄素、尼克酸等多种维生素。有促进人的脑细胞发育，增强记忆的作用。我国花生栽种面积广， 总产量较高， 随着我国经济的迅速发展， 综合国力的增强和人民生活水平的提高。 花生的消费量会因为人们保健意识的增强而逐年上升。同时花生加工产业的不断进步， 多元化的花生产品的开发生产必定会促进花生消费的上升。所以，花生蛋白饮料的市场潜力巨大。2.2 生产规模年产量 3000 吨。按生产时间 250300 天/ 年计，取 300 天，每天两班，由此可算出的平均每天的产量为：3000300=10（吨天）2.3 产品方案产品名称规格生产班次年产量每天产量花生蛋白饮料250ml/盒每天两班3000吨10吨2.4 规格及班产量按每天两班，则班产量为：410/2=5 吨 / 班每天工作 8 小时，则每班每小时产量为：5000/8=625kg（班 / 小时）一盒花生蛋白饮料按250g 计，则每天每班生产盒数：5000000/250=20000 盒/ 天每件 24 盒，则每天每班生产件数：20000/24=833 件 / 天三 生产工艺流程简述3.1 加工工艺流程配料花生筛选烘烤脱皮浸泡磨浆过滤煮浆均质灌装封口杀菌包装检验成品3.2 主要操作技术条件和关键工艺参数选料：选择颗粒饱满、无损伤、无霉变的花生原料，并除去杂质。烘烤：在 130高温下烘烤 10 分钟，以钝化花生仁中的脂肪氧化酶，防止出现豆腥味，同时高温烘烤花生，有利于脱皮，还可赋于花生特殊的香味。去红衣 : 人工脱去花生衣，使仁含衣率在 2%以下，以防止花生皮上的色素和单宁等在浸泡过程中附于花生仁上，使饮料色泽加深、口感发涩。浸泡 : 用 pH 为 7.5 到 8.0 的温水并加入 0.5%的碳酸氢钠浸泡 24 小时，使花生仁充分吸水膨胀，提高出浆率，同时可浸出一部分低聚糖、防止胀腹。磨浆 : 将浸泡后的花生仁用清水冲洗 34 遍、沥干，再按照花生仁与水的比例 1： 8 进行磨浆。过滤 : 磨浆后的花生用 120 目的滤布过滤。加热 : 将滤后的花生乳加热煮沸，当温度达80以后，液面起泡、假沸，产生不少汽泡沫，此时可撇去部分泡沫，以保证质量。当温度达94 96时，液面翻液，维持 12 分钟，即可达到杀菌目的。注意不要过久加热，以免蛋白质变性，产生分层、沉淀现象。5配料 : 花生 10% 12%,蔗糖 5%7%,乳糖适量，冲稠剂 0.03%, 乳化剂 0.4%0.5%,软化过滤杀菌后的饮料水。均质 : 把配好的料液在 GYB5000-6S高压均质机经 2025MPa高压下进行均质处理以达均匀 ,细腻 ,提高分散性和乳化稳定性之目即可灌装，均质时料液温度为70 90。杀菌、冷却 : 成品灌装封口后，在 85的温度下保持 15 分钟进行杀菌，然后分段冷却。注意事项 :用磨浆机将花生进行磨浆时，注意调节好磨的间隙，以 0.05 毫米为最适，使之产生像天然乳那样均匀的悬浮粒度。 如间隙过大， 花生浆颗粒过粗、 影响其纤维组织彻底破碎， 包在花生仁里的蛋白质不能充分地提出， 从而使花生原浆浓度低，影响其质量，降低营养价值。如果间隙小，颗粒细，在浆渣分离时部分花生渣混入乳中，其颗粒因重力作用，连同凝固蛋白质沉人底部，产生沉淀、分层现象，影响质量。3.3 产品配料工艺及检测方法以单因素试验选择原辅料的品种并确定水平取值，对产品口感和风味采用感官综合评价方法评价。产品口感和风味综合评价标准见表1。(1) 感官评分标准见下表：稳定剂复合实验6选择黄原胶、卡拉胶、蔗糖脂肪酸酯、分子蒸馏单甘酯作为稳定剂，总量控制在 03%以内，对多组合复合稳定剂分别进行实验，从而确定稳定剂的最佳配比方案。结果与分析主要原辅料配比对产品口感和风味影响十分显著，选取花生浆、蔗糖为主要原辅料，进行实验。实验结果下表。 从下表的实验结果可知： 最优组合是 A2B2，即最佳配比为： 花生浆用量 12，蔗糖含量 6。实验表明上述配比所得的花生蛋白饮料的色泽、香味、滋味均较好，总评分为95 分。原辅料配比的确定序号A （花生浆）B（蔗糖）感官评分110487210672310890412480512695612878714486814675914883研究花生蛋白饮料的生产工艺，结果表明原辅料配比为 12花生浆 ( 由花生仁和水按 l ： 10的质量比研磨成，具体见工艺 ) 和6蔗糖采用 003黄原胶、O05卡拉胶、 010蔗糖脂肪酸酯和 010分子蒸馏单甘酯组成的复合稳定剂可获得理想的稳定效果。检验方法蛋白质检验采用凯氏定氮法。样品与硫酸和催化剂一同加热消化，使其内蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵，然后间化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收以后再用盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即为样品中蛋白质的大概含量。脂肪检验采用皂化法。脂肪在 KOH乙醇溶液中被皂化为钾肥皂，钾肥皂被盐酸酸化水解为脂肪酸，过剩的 KOH被中和。游离的脂肪酸用石油醚醚萃取。吸取一定量的萃取7液蒸去石油醚后以中性乙醇溶解脂肪酸后，用KOH标准溶液滴定。更具KOH的消耗量，加入石油醚萃取后，根据溶解于酒精层未被萃取出的残留脂肪酸的高尔风系数，即可算出脂肪酸含量。糖的检测采用菲林试剂法。样品中的糖类水解成葡萄糖，用菲林试剂测定生成的单糖量，进而算出糖的总量。产品中添加剂山梨酸钾采用氧化比色法测定。自样品中提取出山梨酸钾，与硫酸和重铬酸钾氧化作用下产生丙二醛。丙二醛和硫代巴比妥酸作用产生红色化合物，其红色的深浅与丙二醛的浓度成正比，符合比尔定律，故可用分光光度计比色测定。重金属检测。1) 铅采用双硫腙法测定： 双硫腙与铅在 PH约为 9 是形成络合物。 该络合物溶于氯仿和四氯化碳等有机溶剂中，呈红色。其深浅与铅离子浓度成正比，可用比色法测定。2) 铜采用二乙硫代氨甲酸钠比色法测定： 在氨碱性溶液中（PH约 9.0 9.2 ），铜离子与二乙硫代氨甲酸钠作用， 生成黄色到棕黄色络合物，溶于四氯化碳中可于 440nm波长处作比色测定。3) 砷采用古蔡氏法测定：样品中的砷被氢还原成砷化氢，通过醋酸铅棉花除去硫化氢后，遇溴化汞滤纸产生黄到黑色的斑点，色斑的深度和砷的浓度成正比。 产品微生物的检测。细菌总数的检测：将样品稀释至尽量低的浓度，采用平板涂布法将样品涂在培养基上， 在一定条件下， 一般为 37左右 24 到 48 小时培养， 后测定的菌落数即细菌总数。致病菌检测：进行增菌培养分离培养生化反应血清鉴定。3.4 质量控制指标（ 1）感官指标色泽：乳白色，均匀一致组织状态：均匀，不分层、略有沉淀现象。8滋味：口感细腻，有特有的花生香气。（ 2）理化指标A. 总糖 5% 7%;蛋白质 3.5%4.3%; 脂肪 2.6%3.3%.B. 卫生指标 :细菌总数（个 / mL）100; 大肠菌群（个 /mL）6; 铅 1mg/kg; 砷 0.5mg/kg;铜 5mg/kg; 致病菌不得检出。食品添加剂的使用要符合GB2760-2011规定。四 . 原料、辅料、包材、水、电、汽的消耗指标4.1 原辅料的计算（年消耗量）花生浆（花生： 3000 吨 12%1/11=32.73 吨；水： 3000 吨 12%10/11=327.27 吨）白砂糖 3000 吨 6%=180吨；复合稳定剂（003黄原胶、O05卡拉胶、010蔗糖脂肪酸酯和 010分子蒸馏单甘酯） 3000 吨 0.28%=8.4 吨4.2 包材纸箱 =件数 =833*2*300=500000 个为了销售的方便和大众的认可度的问题，本生产线采用利乐包装。利乐包成本为 0.3 元每盒。包装后移至 5以下的冷库保藏。4.3 水、电、气消耗指标污水处理费终端价格类型自来水价格（元 / ? ）（元 / ? ）含娱乐 业； 健身5.601.807.40房、休闲会所、美9容美发、茶楼、酿酒、饮料业、饮用水制造 （含 纯净水）、烟草加工等。4.4 非工业、普通工业电价4.5 天然气销售价格表单位：元/ 立方米五 . 车间定员由年产量： 3000 吨/ 年，以 300 天 / 年生产计算日产量： 10 吨/ 天每日班数： 2 班 8 小时 / 班计算得：班产量为 5 吨/ 班, 2500 盒/ （班 / 小时）10六主要设备选型依据及计算，提供选型一览表班产量为 5 吨/ 班，每班每小时产量为3000000（ 300*8） /2=625kg h，每班每小时灌装的盒数为625000/250=2500 盒 / （班 / 小时），日产量为：250028=40000 盒/ 天。若每件 24 盒，则日产量为： 40000/24 ，即约 1666（件/ 天）。班产量为（ 833 件/ 天）。名称型号技术参数功率（台 /套价格（万元 /台）Kw数)浸泡罐RP2J2-500L500L030.1脱皮机DIF150kg/h310.69磨浆机FDM Z125III 0.15T/h130.160过滤器RFGL03 300300L/h30.35配料机L-BP800L0.920.51脱气机LTQ400800 立方米2.0516/h板式换热BP2 D 62000L/h2.2612.7机锅炉FB L115kg/h7524.9385离心式奶N3043T/h0.5510.15泵均质机SLS500-70250L/h5.513.5蒸汽夹层LH7G152400L/h21.18锅11卧室灭菌GT7C3W122000 瓶/次122.8锅定量灌装GP-6550-4000 瓶1.514.5机/h封口机DXR30003000 瓶/h514.24喷码机HN-30003000 瓶/h0.115.8水处理设10540.25T/h1017备双联过滤RFGL03-30030.78器七 . 成本估算原辅料成本 （计算按照有 6%损耗的总用量）查资料有：花生仁为13 元每千克，复合稳定剂约34 元每千克，白砂糖约7.3 元每千克。每年用量用年原料成本计算：花生仁 32.73 1310001.06=45.1 （万元 / 年）白砂糖 1807.3 1000 1.06=139.29 （万元 / 年）复合稳定剂 8.4 34 1000 1.06=30.27 （万元 / 年）包装成本：利乐盒的成本： 0.3 2000030021.06 =381.6 （万元 / 年）纸箱的成本： 1 5000001.06 53（万元 / 年）总包装年成本为381.6+53=434.6( 万元 / 年)设备总价值 ：30.1+1 0.69+3 0.1+3 0.35+2 0.51+1 6+12.7+2 4.9385+10.15+1 3.5+2 1.18+2 2.8+1 4.5+1 4.24+1 5.8+1 7+3 0.78=57.427( 万元 )加工成本计算：（ 1）、工资支出按平均工资计算， 工资加社保人均为 20000 元/ 年。公司员工 42 人，年工资总支出为 2000042=84（万元）12（ 2）、水电气用量根据工厂生产经验， 每生产一吨花生蛋白饮料， 所消耗的水为 815 吨，本设计以 10 吨计，消耗电为107.86kw/h, 消耗汽为 0.24 0.4 吨，取中间值，本设计以 0.32 吨计。水费： 7.4 10 3000=22.2（万元 / 年）（水按照一立方米为一吨计）电费： 107.86kw/h 8 2800.6928 16.73 （万元 / 年）汽费： 2.2 0.7174 10000.32 3000294.39 （万元 / 年）（ 3）、固定资产折旧费目前固定资产折旧率多采用本行业一般平均折旧率12.5%, 折旧期 8 年。估算设备成本在 57 万元，年折旧费为7.125 万元。待估算资金由于价格较大变动及其他不可预知因素，预计待估算资金25 万元左右。总成本及总产值总成本 =原料成本 +包装成本 +人员工资 +耗能 +设备折旧=45.1+139.29+30.27+434.6+84+22.2+16.73+294.39+7.125=1073.705万元。则每瓶成本 =总成本 / 产量 =10737050/120000000.9 （元 / 盒）每箱成本为 0.9 24=21.6 （元 / 箱）假设零售价为 2.5 元，则每箱零售价格为60 元出厂价格 =售价 /1.15 ，故每箱出厂价为60/1.15 52.2 元每盒出厂价为 2.5/1.15 2.2 元又由于供价等于（ 0.7 0.8 ）出厂价，式中系数取 0.8 售价较合理。供价 =0.8 60=48元/ 件， 2.2 0.8=1.76 （元 / 盒），大于成本，且售价定为2.5 元较为合理。由此有总供价 =1.76 12000000=2112（万元 / 年）总产值 =2.2 12000000=2640（万元 / 年）运费运费 =（ 0.015 0.03 ）总产值 =0.015 2640=39.6（万元 / 年）管理费 一般