草莓酱.doc

年产300吨草莓酱工厂扩初设计1 绪论1.1 设计背景1.1.1 草莓的营养及保健功能草莓为蔷薇科多年生宿根性草本植物，又叫洋莓，外观呈浆果状圆体或心形,园艺学上将其划归为浆果类，原产于南美洲，我国是在20世纪初才引进的。草莓品种繁多，有2000多个品种，其果实色泽艳丽、柔嫩多汁、酸甜爽口、气味芳香、营养丰富，有“水果皇后”之誉,深受广大消费者欢迎1。草莓与其它果树相比，具有耐低温、周期短、见效快、效益高等特点，对发展“两高一优”农业，丰富水果市场，提高农民收入有重要作用。草莓果实中富含糖、有机酸、果胶、蛋白质、无机盐、氨基酸、维生素等营养物质，其主要的营养价值体现在其维生素C含量非常高，每100g鲜果中含量高达50mg100mg，比苹果、葡萄等一般水果的含量高出10倍，维生素C除了可以预防坏血病外，对动脉硬化、冠心病、心绞痛、脑溢血、高血压、高血脂等疾病，都有积极的预防作用。据测定，每100克草莓果肉中含糖8至9克、蛋白质0.4至0.6克，维生素C 50至100毫克，比苹果、葡萄高7到10倍， 而它的苹果酸、柠檬酸、维生素B1、维生素B12以及胡萝卜素、钙、磷、铁的含量也比苹果、梨、葡萄高3到4倍。台湾人把草莓称为“活的维生素丸”，德国人把草莓誉为“神奇之果”，可见是不无道理的。草莓的营养成分容易被人体消化、吸收，多吃也不会受凉或上火，是老少皆宜的健康食品2。草莓果实除了具有较高的营养价值外，还具有很高的医疗保健作用。草莓中所含的胡萝卜素是合成维生素A的重要物质，具有明日养肝作用。它还含有果胶和丰富的膳食纤维，可以帮助消化、通畅大便。草莓对胃肠道和贫血均有一定的滋补调理作用。草莓除可以预防坏血病外，对防治动脉硬化、冠心病也有较好的功效。草莓是鞣酸含量丰富的植物，在体内可吸附和阻止致癌化学物质的吸收，具有防癌作用。美国把草莓列入十大美容食品。常吃草莓，对皮肤、头发均有保健作用。草莓在德国被誉为“神奇之果”。草莓还可以减肥，因为它含有一种叫天冬氨酸的物质，可以自然而平缓地除去体内的“矿渣”。草莓中含有的超氧化物歧化酶(SOD)能消除人体内的过氧化物，具有滋润营养皮肤的功效，用它制成各种高级美容霜，能减缓皮肤出现皱纹。这种具有食用、保健功能的主打产品在极其崇向健康饮食的今天具有很大的发展空间。1.1.2 草莓酱的生产现状及趋势中国野生草莓资源十分丰富，但大型栽培草莓在20世纪初才传入中国，20世纪50年代中期，中国从前苏联、东欧引入大量品种，60年代曾一度使中国的草莓生产初具规模。80年代初，随着改革开放和农村经济体制改革的发展，各级政府及科研单位对草莓生产开始重视，使草莓生产迅速发展。引进并筛选出一些优良品种在生产上迅速推广，栽培面积迅速扩大，栽培方式从原来单一的露地栽培发展为多种形式并存，大大提高了经济效益。草莓以其周期短、见效快、经济效益高、适于保护地栽培等特殊优势而成为中国果树业中发展最快的一项新兴产业，有的地区草莓种植业还成为当地农村经济的支柱产业3。草莓酱是果酱中的主要品种，堪称果酱之王。草莓酱的产量约占果酱的607O。 其次是桔子酱、苹果酱、杏酱 、什锦果酱等。果酱产量较大的国家有美国、英国、日本等。我国食用果酱有悠久的历史，但果酱罐头的生产主要在建国以后，其中草莓酱的生产始于60年代初，上海、南京、保定、北京、天津、丹东、烟台等地的工厂都曾生产。在国内，果酱的消费主要集中在南方地区，或出口国外，如日本，埃及，东南亚等，2005年日本从中国进口的果酱量为5697吨，达到了总进口量的50%。从我国三酱（草莓、苹果、桔子）的出口量来看，也成逐年上涨的趋势，从1995年40万吨，1996年60万吨，到2000年出口量超过100万吨。当前，国内生产草莓酱的企业来说有很多，还有许多是中外合资企业，因此草莓酱行业已发展相对成熟期，市场的竞争已经处于较高的平台之上，对资源，研发，制造，营销的要求都大大提高，而且随着市场集中度的提高，产业进入门槛也将进一步提高。国内草莓酱的现有加工能力已趋于饱和，为了保证该行业的长期健康发展，各生产企业在生产规模上不宜盲目扩大，而应在现有基础上进行资源整合和科技投入，坚持以质量创品牌，以品牌拓市场4。 中国是一个农业大国，草莓资源丰富，品种繁多，这为生产大量优质的草莓酱提供了充足的来源，另一方面，由于欧美及日本地区劳动力生产成本大幅上涨，从事农业生产人员的老龄化等原因，都造成了草莓加工品价格的上扬，因此各国采购商都纷纷将目光转向中国市场，因为这里具有丰富的原料资源和较低的劳动力成本，这也是我国草莓酱具备价格竞争力的优势之一。目前国内草莓酱市场需求很大，还有很多出口国外，因此市场发展空间很广，只是还没有真正能够推向国际市场上的大品牌，要想做大做好果草莓酱市场，在国际上站有一席之地，我们就必须打造出自己的品牌，而目前，我们也已经拥有了国际上先进的生产技术和一流的生产设备，如果各企业能够相互团结，走整体发展之路，很好的利用这些资源，相信一定能够开拓出中国自己的品牌草莓酱5。1.2 项目概述1.2.1工程概况本项目位于河南省中牟县，地处中原，地势平坦，交通便利，地理位置非常优越。厂区距离原料供应基地比较近，并且有较大的蔬菜中转市场，产地附近原料供应有可靠的保证。产品主要供应该地的大中型超市、学校、单位职工餐厅、餐饮企业等。该地区气候宜人，环境优美，绿化合理，这为生产创造了适宜的环境，并能保证产品不受环境污染6。1.2.2 产品方案在安排产品方案时，应尽量做到“四个满足”、“五个平衡”。“四个满足”是：满足主要产品产量的要求；满足原料综合利用的要求；满足淡旺季平衡生产的要求；满足经济效益的要求。“五个平衡”是：产品产量与原料供应量应平衡；生产季节性与劳动力应平衡；生产班次要平衡；设备生产能力要平衡；水、电、汽负荷要平衡7。本草莓酱工厂采用间歇时生产，常年生产多种果酱、时令果蔬酱。生产主打产品：草莓酱，常年生产苹果酱，并在不同季节收购时令果蔬进行中小规模生产，以达到以最小的投入产生最大的效益。1.2.3 设计指导思想和原则该项目具有以下两个特点：（1）符合企业的长远发展；（2）符合该项目在当地的市场定位和产品的结构要求。设计的指导思想是：必须符合国家的相关政策、规范、标准，使所建项目在行业里有一定的示范性，对企业有一定的前瞻性。原则是根据目标产品的质量标准和产品的市场定位，达到以下目的：（1）产品品质和生产过程满足目标市场要求。（2）尽可能的节省投资和运行成本。（3）根据现状与将来的发展趋势，既考虑当前项目自成体系，又兼顾公司未来项目建设。（4）充分考虑项目的专业性，兼顾项目的兼容性。（5）充分考虑基础设施的共享8。1.3 设计内容、依据、要求及特点1.3.1 设计内容设计内容包括工艺设计和非工艺设计两大部分。所谓工艺设计，就是按照工艺要求进行车间设计，并对其他设计部门提出各种数据和要求，作为非工艺的设计依据。设计主要内容如下：（1）工艺设计部分：产品方案及班产量的确定、工艺流程的确定、物料衡算、设备选型、车间总体工艺布局、水电衡算、图纸绘制等。（2）非工艺设计部分：总平面、土建、采暖、通风、给排水、供电、动力、环保等。（3）图纸：工艺流程图一张 全厂平面图一张 生产车间平面图一张91.3.2 设计依据（1）本设计以郑州轻工业学院食品与生物工程学院食品科学与工程教研室下达的毕业设计任务书为指导；（2）本设计主要以草莓酱的生产工艺，以及现有同类生产企业有关工程技术方面的标准、规范、指标等资料为参考。 1.3.3 设计要求本设计为草莓酱车间设计，既有与一般车间设计相同的一面，又有其特殊的一面。因此，本设计有如下几点具体要求：（1）工艺设计和产量安排应满足生产需要，同时尽可能满足“经济上合理、技术上先进、设计上规范”的要求；（2）设备选择时，应满足“一线多用、一机多用”，尽可能使设备的投资费用和操作费用最低；（3）总体设计满足安全、卫生、健康的要求；（4）坚持保护环境、美化环境的要求10。1.3.4 本设计特点（1）本设计通过搜集大量书籍资料和互联网信息，对草莓酱生产工艺、设备选型等进行分析比较，使选择的生产工艺具有先进性，生产设备具有耗能少、生产效率高、成品品质好、操作维修方便等特点；（2）本设计引入HACCP质量控制体系，充分保证产品质量和安全；（3）工程图纸全部采用Auto CAD绘制，图面清晰，绘图准确。2 工艺流程及论证2.1 草莓酱的生产工艺流程草莓原料原料验收草莓选择清洗破碎预热打浆调味真空浓缩杀菌无菌装罐封口冷却贴标移印装箱成品2.2 工艺论证2.2.1 原辅料的要求2.2.1.1 原料要求成品品质的优良，主要取决于原料。有了优质的原料，才能制作合格的果蔬制品。该产品要求其从原料到产品，要保持食品鲜度，原料的保存要好，进入车间后都要放在保鲜库里面。具体要求如下11：第一，各类水果的品种、成熟度、新鲜度应符合加工要求。大小基本一致，无虫蛀，无畸形，无污染，无腐烂。第二，在重金属如铅、砷及农药残留等方面要求供应商提供合格的检测报告。第三，最好要求在指定的经过相关部门认证的原料基地采购。2.2.1.2 水（1）外观与一般化学指标：色度5，浊度3，Fe0.1mg/L,Mn0.8mg/L,总酸度100mg(Caco3)/L,可见物没有。（2）物理指标：即对Fe、Cl、Hg、At、Pb含量的规定。（3）微生物指标：总菌数100个/m，大肠杆菌3个/L，氯不少于0.1mg/L0.05mg/L（4）放射性指标：不应含有放射性物质。2.2.1.3 食用添加剂应符合GB2760中允许使用的食品添加剂，还应符合相应的食品添加剂的产品标准12。2.2.1.4 其它原辅料应符合相应的标准和有关规定。2.2.1.5 原料的收购与贮藏原料收购时，应严格把关。用以制作草莓酱的草莓鲜果必须是新鲜良好，成熟适度（八至九成熟），风味正常，果面呈红色或浅红色（占整果的70%以上），无病、烂、僵、死果，果胶和酸性含量较高的品种更适宜（如鸡心和鸭嘴果）。力求采购后即加工，原料不入库；若无法实现该目标（如在旺季收购大量原料等），则要求原料入510冷藏库，加工前认真检验，合格者方可加工13。2.2.2 预处理选料工艺放在原料整理库中进行，由工人对原料的质量进行检查，遇有坏果应及时捡出，以防影响产品质量。要求原料果蔬健全完好。加工时须剔除腐烂、病虫害、严重机械损伤等不合格的果蔬。由于原料果蔬在收购时一般都用筐装或箱装，里面极易混有采摘时的泥土以及其它一些杂质。因此，在布置车间设备时，首先选用一些清洗水槽，池水采用流动循环。将选好的果实放入水槽中浸洗3min5min，洗涤可除去果蔬表面黏附尘埃、泥土及大量微生物。保证产品清洁卫生，特别是喷过农药的原料，更要注意洗涤干净，清除药害。洗涤用软水，水温一般为常温，有时为了增加洗涤效果，可以用热水。洗涤前用水浸泡，污物更易除去，必要时可以用热水浸泡。若果蔬表面残存有毒药剂，还必须用化学药品洗涤。常用的化学药品有0.5%1.5%的盐酸溶液和0.1%的高锰酸钾溶液，在常温下浸泡数分钟，再用清水洗去化学药品14。2.2.3 破碎将草莓放入破碎机中进行破碎，为后一步的预热做准备。如果不经过破碎直接进行预热则灭酶效果不好，影响产品质量。2.2.4 预热将破碎后草莓通过管式预热器进行预热，打浆前需经预热软化处理，目的主要是：(1)抑制果胶酶的活性，防止制品产生汁液分离现象；(2)使破碎的果肉软化，有利于打浆并减少打浆时损失，增加制品粘稠度；(3)排除果实组织间隙以及浆汁中的空气，有利于维生素的保存和避免在加热浓缩时产生泡沫。2.2.5 打浆把软化好的果块放入筛板孔径0.71.0毫米的打浆机内打浆，根据加工温度的不同,一般将番茄酱加工分为热打浆和冷打浆两种加工工艺。热打浆工艺是将新鲜番茄果实加热至较高温度(90105),然后保持在该高温条件下打浆,。相比之下,冷打浆工艺则是在相对较低的温度(7085)下加工而成。由于加工温度的不同导致了两种番茄酱在粘度等物理化学性质上有明显的差异。由于冷打浆番茄酱的加工温度比较低(70),番茄果实中残存的内在性果胶降解酶仍然保持比较高的活性,果胶物质受到聚半乳糖醛酸酶的低分子化作用非常显著,甚至一些果胶物质被降解为可溶于80%乙醇溶液的单糖或者低聚寡糖等低分子糖类物质,导致冷打浆番茄酱低分子半乳糖醛酸比例明显高于热打浆番茄酱,而番茄酱中果胶物质的比例明显低于热打浆番茄酱。相反地,由于热打浆番茄酱加工温度比较高(90),果胶物质受到果胶降解酶低分子化作用的程度较低,番茄酱中果胶物质的比例较高15。2.2.6 调味果酱原料应含1%左右的果胶和1%以上的酸分，不足时可在煮制前加以适量的食用有机酸如柠檬酸或富含果胶的其它果汁。煮制果酱时还应加适量的蔗糖，一般果酱原料与蔗糖的比例为1：0.8-1:1.1，也可根据产品销售地区群众的口味来调节果浆的酸度和糖度。另外，配料时先将白糖部分用水溶化，煮沸后过滤，以除去糖中的杂质。2.2.7 浓缩先将滤好的糖液倒入果浆中，边倒边搅拌，加热浓缩，至可溶性固形物达65以上，酱温达 98102时，停止加热，取一滴果酱至平板玻璃上，不流散开为出锅标准。出锅前加入柠檬酸（用少量水化成溶液）搅拌均匀。如果加酸太早则糖会大量转化。2.2.8 杀菌物料在连续流动的状态下通过套管式热交换器加热至138至150摄氏度，并在这一温度下保持一定的时间以达到商业无菌的水平，然后进行无菌装罐，整个灭菌过程在高温状态下瞬时完成，将能引起产品腐败和变质的微生物和芽孢彻底杀灭，同时极大地保存了食品原有的风味和营养成分。这种严格的加工工艺和设备精确的处理方法有效防止了食品污染16。2.2.9 无菌装罐无菌灌装使用蒸汽喷射方式对瓶口和灌装室进行杀菌，以确保灌装室始终是处于无菌状态的；电磁流量计和重量计量系统调整灌装量和精度；灌装后的产品在室温下可保存一年以上。2.3 草莓酱加工工艺特点（1）预热 草莓中主要含有果胶酶，在加工过程中，当破碎后，如果不采取措施钝化酶，则由于浆体中果胶酶迅速分解果胶物质而产生低甲氧基果胶和半乳糖醛酸，会使浆体粘稠度迅速降低，影响产品质量。破碎后的草莓，应迅速加热升温至80以上，以抑制果胶酶的活性。（2）调味 糖酸比是影响草莓酱风味最主要的因素之一，要使草莓酱酸甜适口，必须选择合理的配比。在加热浓缩前加糖有护色的作用。浓缩出锅前加柠檬酸，加酸过早，酱体受热时间过长，导致转化糖含量过高。（3）浓缩 草莓酱产品标准：呈紫红色或红褐色，颜色均匀，有光泽度；总糖量不低于 57，可溶性固形物不低于65(以折光度计)；酱体粘稠状，保持部分果块，徐徐流散，无糖的结晶，无果梗及萼片；具有草莓罐头应有的风味，无焦糊味及异味。（4）包装 包装草莓酱时，应以一定的标准计量袋装或罐装(瓶装)。袋装时必须采取真空封口包装，真空度一般控制为798Pa931Pa。如不采用真空封袋，袋内空气受热膨胀，使热传导减慢，不仅会影响产品质量，还会影响灭菌效果，甚至会发生爆袋。因此，必须尽量将袋内空气排尽，真空封袋。（5）成品检验 检验的目的是测定草莓酱杀菌是否充分，找出袋装败坏的原因。根据要求，检验包括2个方面。一是感官理化方面的检验，按标准要求进行产品色泽、风味、质地等级标准、糖分、总酸、水分、总重、净重、汁液浓度、袋污斑损伤缺陷等。二是微生物指标检验以保证质量，对技术和管理上存在的问题可以及时解决。2.4 产品质量指标2.4.1 感官要求表2-1产品的感官要求 项目指标 色泽草莓酱制品应具有与原料相应的色泽 滋味具有该品种所应具有的滋味和香气，无异味 形状各种形状大小均匀，质地软硬适度 杂质不允许杂质存在2.4.2 理化指标表2-2产品的理化指标项目指标总含糖量（%） 5.0可溶性固形物（以折光计） 68%锌（以Zn计）/（g/Kg） 0.2铅（以Pb计）/（mg/kg） 3铜（以Cu计）/（mg/kg） 10总砷(以As计)(mg/kg) 0.22.4.3 微生物指标表2-3产品的微生物指标项目指标菌落总数/(cfu/g) 10000大肠菌群(MPN/100g) 90致病菌（肠道致病菌和其他致病性球菌）不得检出2.5 检测方法草莓酱用QB/T3609的标准17。2.5.1 感官取被测样品与干净的白色瓷盘中，在良好的自然光线下，用肉眼观察其色泽、形态和杂质，嗅其气味，品尝其滋味。2.5.2 总含糖量的测定按GB/T5009.7执行。2.5.3 可溶性固形物的测定按GB/T10786执行，用折光计的方法测定。2.5.4 锡的测定用GB11671的标准执行，按GB/T5009.16规定的方法测定。2.5.5 铅的测定用GB11671的标准执行，按GB/T5009.12执行。2.5.6 铜的测定用GB11671的标准执行，按GB/T5009.13执行。2.5.7 总砷的测定用GB11671的标准执行，按GB/T5009.11执行。2.5.8 菌落总数用GB11671的标准执行，按GB/T4789.15规定的方法测定。2.5.9 大肠杆菌用GB11671的标准执行，按GB/T4789.2规定的方法测定。2.5.10 致病菌按用GB11671的标准执行、 按GB/T4789.26规定的方法测定。3 物料衡算3.1 班产量的确定本厂产品品种较多，主要品种有草莓酱、苹果酱、樱桃酱等。由于同一种类的产品在生产过程中有一定的共性，故在进行生产是可根据具体情况随时改变品种。以适应时节的变化，生产出适销对路的产品，提高经济效益。本设计只选择草莓酱产品进行工艺设计，选择草莓酱，并且可以根据时代的发展季节的改变随时增加或改变品种。全年12个月，设备检修一个月，安排在生产淡季，除去节假日全年共生产250天。本设计年产量300吨草莓酱，生产草莓酱日期为50天，集中在每年的5、6月份，每个生产日三班计算，每班生产2吨，每班8小时，即每班生产成品2000kg，每小时生产成品250kg。3.2 原辅料的衡算物料衡算包括该产品的原辅料和包装材料的计算。通过物料计算，可以确定各种物料的采购运输量和仓库储存量，并对生产过程中所需的设备和劳动力定员及包装材料等的需要提供计算依据。物料计算的基本资料是“技术经济定额指标”，而技术经济额指标又是各工厂在生产实践中积累起来的经验数据。这些数据因具体条件而异。依据设计任务书中年产300吨草莓酱的生产能力和工作日制，确定班产量为2吨，即2000kg。生产草莓酱，其配方如下：草莓：100Kg 砂糖：100Kg 柠檬酸:300g 山梨酸：75g 1.无菌装罐：该过程损失率为1%，故装罐前草莓酱量为300/（1-1%）=303030Kg2.浓缩：该过程损失率为25%，故浓缩前草莓酱量为303030/（1-25%）=404040Kg由于制作草莓酱过程中无需加水，所需原料全部变为草莓酱，100+100+0.3+0.075=200.375 Kg，根据比例可得：所需草莓量为：404040*100/200.375=201642Kg=1344Kg/班=168 Kg/h所需砂糖量为：404040*100/200.375=201642Kg=1344Kg/班=168 Kg/h所需柠檬酸量为：404040*0.3/200.375=605Kg=4Kg/班=0.5Kg/h所需山梨酸量为：404040*0.075/200.375=151Kg=1Kg/班=0.1258Kg/h4 设备选型4.1 设备选型的依据物料计算是设备选型的依据，而设备选型则要符合工艺的要求。设备选型是保证产品质量的关键和体现生产水平的标准，又是工艺布置的基础，并且为动力配电、水用量计算提供依据。设备选型应根据每一个品种单位实际产量的物料平衡情况和设备生产能力来确定所需要设备的台数。若有几种产品都需要共同的设备，在不同时间使用时，应按处理量最大的品种所需要的台数来确定。选择设备时要注意四点18:第一，根据每一品种单位时间(h或min)产量的物料平衡情况和设备生产能力来确定所需设备的台数。第二，几个生产中的关键设备，除按实际生产能力所需台数的设备外，还应考虑备用设备。第三，以便后道工序的生产能力要略大于前道，不至于生产能力不够，导致物料积压。第四，选择设备应考虑下列原则：(1) 满足工艺要求，保证产品的质量和产量。(2) 应选用较先进，机械化程度较高的设备。(3) 充分利用原料，能耗少，效率高，体积小，能一机多用。(4) 应符合卫生要求，故而多应用不锈钢材料。(5) 有合理的自动控制系统，控制温度、压力和真空度，时间、速度、流量等工艺参数。4.2 主要设备选型4.2.1 破碎机GFM-FC型果蔬破碎机是上海果丰机械在充分学习意大利等国际领先设备的设计原理基础上，所研发出的工作原理最先进、制造精度最高、破碎效果最好的果蔬破碎机。 该机主要适用于各种果蔬类的破碎，包括番茄、苹果、梨、橙子、草莓、芹菜、厥菜等。 整机由进料斗、侧盖、机身、主轴、轴承座、电机、机架、出料斗等组成。工作时电机经联轴器直连等速驱动主轴旋转，主轴上装有飞刀高速旋转。物料由升运机（或螺杆泵等）上输入进料斗中，被高速旋转的飞刀切碎，由于离心力的作用，物料由腰形孔的筛网落入另置的储槽（罐）中，然后由输料泵输出到下道工序。表4-1 破碎机型号Model加工能力(t /hr)功率 (KW)外形尺寸 (L/W/H,mm)GFM-FC11.511006008004.2.2 预热灭酶机本设备用于经过破碎后的物料的灭酶护色，组织软化以及巴氏杀菌，是影响最终物料的组织形态，色泽，粘度的重要环节。采用多管式循环结构，自动物料回流设计。自动控制温度，出口物料温度可调节。技术特点：提升部位采用防卡果平滑刮板渗水结构设计，采用国外进口防腐轴承、双面密封，故障率低。整个提升系统可变频调速。表4-2 预热灭酶机型号Model加工能力 (t/hr)热交换面积()热交换面积()蒸汽消耗(kg/hr)外形尺寸(L/W/H)功率 (KW)JP-YR13.5-4.080-85300-500168050013501.54.2.3 打浆精制机本设备用于番茄，草莓，香蕉，山楂杏等水果的去皮、去籽、打浆、精制，已达到浆渣分离的目的。融合意大利技术，采用独特锥形刀片进给，筛网过滤式结构，刀片转速1440rpm，有效提高原汁萃取率2%-3%，可达98%。筛网孔径可根据客户或项目要求进行定制，从而得到不同要求的产品。PLC全自动控制，可变频调速或无级变速。根据物料的种类及加工量的不同，可配备单道或双道打浆机DJ型打浆机。电动机通过皮带传动，使安装在花键上的刮板高速旋转，当经过破碎的水果通过进料口进入机内时，接浆盘就把物料均匀排发到刮板和筛网处。由于刮板的回转作用和导程角的存在，使物料沿着圆筒向出口端移动，移动的轨迹呈螺旋状，物料就在刮板和筛筒之间移动过程中受离心力的作用而被擦碎，汁液和肉质（已成浆状）从筛孔中通过送入下道工序，皮和籽等则从出渣斗排出，以达到自动分离的目的。表4-3 打浆精制机型号Model加工能力(t/hr)功率 (KW)外形尺寸 (L/W/H,mm)DJ1-2.52.54145077015234.2.4 强制外循环蒸发器本设备适用于番茄、洋葱、辣椒、草莓、黑莓、胡萝卜、桃子、杏子等物料破碎打浆后的物料进行浓缩。本设备采用国外低功耗蒸发设备结构，即二效自循环一效强制循环双效组合式结构，减少了二台强制循环泵电功率运行成本和其产生的其他损耗。 整体结构紧凑，一效蒸发器到二效加热器管路短，布局优化，减少了热量损失，蒸发方式升降膜并用，沸腾传热效果更佳，加热蒸汽压力低，物料温度低，效仅6870，效3840。 冷却系统的排水采用变频调速来调节冷凝器水位，节约电能；为避免泵进水冲击振动的危害，供水采用真空抽自吸，能有效减少电能损耗。蒸发器进料量、温度、糖度、冷却水排出量的控制系统采用集中自动控制和独立手动控制两种控制功能，确保安全生产顺利进行 产品质量和设备的稳定是用户最关心的两点，针对这些，本公司在所有的关键控制点上都采用进口阀门，国外最先进的糖度仪，最高端的电气控制元件。表4-4 强制外循环蒸发器型号TW15B2000真空度(kpa)73.0-80.0蒸发温度()67-73蒸汽消耗量(kg/h)1300加热温度()105冷却水用量55功率(KW)42尺寸(t/hr)2600206036604.2.5 套管式杀菌机本设备适用于番茄、洋葱、辣椒、草莓、黑莓、胡萝卜、桃子、杏子等物浓缩后的物料进行杀菌。技术说明:(1)本套管式杀菌机主要由四层套管式或（多管）换热器、无级变速输送泵、保持器、密闭水桶、过热水发生器、支架、控制器等组成。(2)设有加热段、杀菌保持段、冷却段，管组结构简单，阻力小。(3)物料的加热保温段结构搭配合理，保证温度稳定，产品安全。(4)清洗过程包含有过热水和冷却水流道。预防内壁结垢影响热交换效果。对管道杀菌采用过热水的加热方法，提高了热效率。(5)液晶显示操作屏，用于全自动装置的PLC 系统和用于装置中重要温度纪录的多道式纪录仪。表4-5 套管式杀菌机设备规格处理量kg/h杀菌温度冷却温度耗电量kw蒸汽耗量kg/h耗水量kg/h压缩空气耗量kg/h安装尺寸mmJD-SJ-1100011032-4514.115050000.1800080010004.2.6 全自动洗瓶机ZXJ-4型洗瓶机均为1CV18Ni9对耐酸耐碱不锈钢制作，保证了使用的水质受污染。在制作中，全部采用氩弧焊抛光等工序，使该机的内部质量及外观都达到一定的水平。 （1）本机带有水循环装置，冲洗后的水经特殊过滤后重新注入洗瓶机的喷水口处，反复使用，既达到了水质的要求又节约了大量的水源。并在最后用净水冲洗。 （2）本机采用的是链条和滚筒传送，滚筒生病个都同步自转，把存有黄元瓶的盘子向前输送保证了每只瓶都能均匀地得到冲洗干净。 （3）本机设计有六道喷水口，配有O.3Mpa水压的水柱，使每个瓶在强压水柱冲刷下达到冲洗要求。 表4-6 全自动洗瓶机型号Model加工能力功率 (KW)外形尺寸 (L/W/H,mm)ZXJ-4240012000瓶/小时7.75440074016004.2.7 无菌罐装机奶、花生奶、玉米乳、核桃、果酱采用UHT灭菌、无菌冷灌装生产技术在国内外是一项高新技术，与热灌装二次灭菌工艺对比，不管是在产品质量、口感以及生产成本上都有着绝对的优势。该设备采用模块化设计，将无菌灌装机有机组合在一起，确保了豆奶产品的保质期在12个月内稳定不变质。无菌冷灌装机特点： （1）自动化控制仪器、传感器件、电器管路配件、过滤装置等均采用进口优质产品配套； （2）无菌隔离装置将传动、气动及电气化设施有效隔离无菌室，使无菌室的内空间体积大量减少，使用的过滤无菌空气量减少，有效降低了运行成本的同时更易于保养维护； （3）一体化设计，设备整体的体积小，占地面积省； （4）内设双氧水喷雾及热烘干相结合灭菌系统，有效达到玻璃瓶及盖的彻底灭菌，节约能源的目地。同时系统有CIP支持的清洁功能，可自动清洁生产线内部所有部件； （5）选用优质的食品级不锈钢材料，确保食品饮料的卫生安全； （6）选用进口优质的HEPA过滤系统，确保无菌空间的洁净度和正压，可连续运行48小时不需对设备进行消毒灭菌。 （7）采用热烘干，使得残留浓度小于0.1ppm，实际生产中几乎不残留，确保产品的质量关安全。 （8）设计独特的无菌灌装阀，采用非接触式灌装模式，有效防止物料的二次污染。采用的玻璃瓶杀菌方法是干热杀菌，即采用高温过热蒸汽来杀菌，当空罐在输送链上通过杀菌室时，过热蒸汽车上下喷射1.55秒钟，这时罐温上升到154，罐盖也采用154的过热蒸汽杀菌1.5s，这些温度足以杀灭全部的耐热细菌。由于所有容器和设备均采用过热蒸汽杀菌，因此无菌程度高，罐头内部顶隙残留空气极少，处于高真空状态，产品的质量安全可靠。表4-7 无菌装罐机型号Model加工能力功率 (KW)外形尺寸 (L/W/H,mm)ZKHB-WB-15001500瓶/小时3.2600012014004.2.8 粘合式贴标机设备特点：该机适用于酒类,医药,饮料,化工,农药等圆柱形瓶的粘标签,采用机,电,气控制,结构简单,操作简便,自动化程度高,能自动取标,上胶,粘贴,实行无瓶不供标,无标不上胶等功能。表4-8 粘合式贴标机型号Model加工能力功率 (KW)外形尺寸 (L/W/H,mm)TN-8050120瓶/分钟；1.85240090010004.2.9 高台气动移印机设备特点：汽动移印机印速度快，环保静音，该机使用自动化微电脑处理系统操作程序灵活可靠，全面采用日本SMC精密汽动及电子元件，以及名厂硬化轴承和轴杆。机身为铝合金压铸确机械经久耐用，操作简易，独特优势机头可调物体印刷高度，方便调油盘油墨钢板刀片及胶头，可以随意调整印刷面积，所有机型全配备安全板，电源切断系统及安全保护，符合国际安全及环保标准。印刷技术效果精美细致，并且极适合小面积，凹凸面等其它印刷方法难以奏效的地方，因此移印机广泛用于电器塑胶玩具玻璃等行业。表4-9 高台气动移印机型号Model加工能力功率 (KW)外形尺寸 (L/W/H,mm)SYD-125-1001500瓶/小时；7.065040013104.2.10 装箱机设备特点：自动装箱机能自动将包装物整形排列，装入打开的纸箱中，并完成干胶封口等动作的装箱设备，所有动作都是全自动完成的。大多数自动装箱机采用新型为组合结构，包括成箱装置、整列装置、充填装置和封箱装置等功能单元，分别完成相应的功能动作，各装置都安装在同一主机架上。成箱装置的箱坯架在上方，充填装置在成箱装置正下方，整列装置在充填装置的前方，封箱装置在充填装置的后方。采用P.L.C + 触摸显示屏控制。设有缺瓶报警停机，无瓶不装箱安全装置。大大方便操作、管理、减少生产人员和劳动强度，是自动化规模生产必不可少的设备。表4-10 装箱机型号Model加工能力功率 (KW)外形尺寸 (L/W/H,mm)Z-20201200箱/分钟3.0132022502000主要设备选型一览表见附录4。5 劳动力组织及工厂管理劳动定员的多少是在全面达到设计指标和正常操作管理水平的标志，根据劳动定员数目，与计划产量相比较，可以得到劳动生产率，这是技术经济分析的一个重要指标，也是进行成本核算的一个重要组成部分19。质量管理：要提高企业的经济效益，管理是关键。产品质量是企业的生命线，本厂要求实行全面质量管理，包括生产销售的全过程质量管理。食品工厂就是要求健全一整套全面质量管理系统，严格工艺要求和卫生要求，各个环节严格把关，不合格的产品不许进入下道工序。此外，以各种形式对工人进行技术培训，提高工人素质。劳动力计算在工厂设计中主要用于工厂定员定编，生活设施的面积计算和生活用水用汽量的计算。由本设计的规模可确定出合理的劳动定额，如下表：表5-1 人员配备表车间工序人数合计原料预处理室搬运2070分选20清洗30加工车间破碎10100 预热10打浆10 调味30 浓缩20杀菌20包装间洗瓶20100装罐20检验20装箱30运输10全厂总计2706 总平面设计6.1 总平面设计原则和特点6.1.1 总平面设计的基本原则总平面设计是食品工厂设计的重要组成部分，它是将全厂不同使用功能的建筑物，构筑物按整个生产工艺流程，结合用地形条件进行合理的布置，使建筑群组成一个有机整体，这样既便于组织生产，又便于企业管理。所谓总平面设计，就是一切从生产工艺出发，研究建筑物、构筑物、道路、堆场和绿化等方面的相互关系，在一张或几张图纸上表示出来，这样的设计就叫工厂总平面设计。为了节省基建材料，节约劳动力和建筑材料，在设计中总平面布置基本原则20：（1）总平面设计应按批准的设计计划任务书和城市规划要求，对建筑布局、方位、道路、绿化、环保等进行综合设计，布置必须紧凑合理，做到节约用地，分期建设的工程，应一次布置，分期建设，还应考虑工厂扩建的可能，合理预留发展空地。（2）以方便生产为前提，符合车间生产程序，避免原料、半成品、人流的交叉污染。节约土地，在满足工艺条件下紧凑合理；建筑物面积轮廓大部分为规则的长方形；充分利用厂区边角，布置次要建筑物、煤场和绿化带。（3）卫生方面的要求：生产车间要注意朝向，保证通风良好；生产厂房应与公路有一段距离，对卫生有不良影响的车间应远离其它车间。生产区和生活区尽量分开。（4）配电房、锅炉靠近生产车间，减少能源消耗。将生产性质相似和联系紧密的车间靠近和集中管理。通盘考虑全厂布置，填平补齐，力求合理、经济，动力设施应接近负荷中心。（5）生产厂房离公路有一定的距离，围坪四周有绿化带。产区通路铺混凝土路面，周围用矮树绿化。（6）厂区建筑物间距应按有关规划设计。从防火、卫生、防震、防尘、噪音、日照、通风等方面考虑，在符合有关规范的前提下，使建筑物间的距离最小。6.1.2 总平面设计特点（1）在总平面设计中，根据地形、地势条件及预留用地的规划设想，因地制宜的实施了非清洁区与清洁区分区，把清洁区安排在夏季主导方向的上风向，非清洁区安排在主导风向的下风向，满足相关规范的要求。中牟地区冬季的主导风向为东北风，夏季的主导风向为南风。因此将非清洁的锅炉房安排在厂区的西北角。（2）原料库、生产车间、成品库自西向东呈直线布置，车间西侧建立原料库，根据蔬菜贮存要求，原料库为高温库（010）。冷库布置在原料库的北部位置，减少了运输距离，便于原料入库，从而达到食品卫生要求。并避免了货流的交叉。同样，靠近原料库设配电间、制冷间等生产附属建筑设施，对各生产车间集中供电、供冷，管线短捷集中，并能大大节约能源。原料入口与产品出货口分开布置，货流进出便利。厂区内主道路网络清晰而不迂回。（3）道路和出口 根据食品安全卫生相关规范、标准，对生产区、生活区、办公区及锅炉房、动力配电房、污水处理站、垃圾场按不同的功能进行区域划分，以生产区为重点，以主车间为中心配置公用工程。拟建厂区设四个出入口，厂区西侧设垃圾出口，靠厂区北侧设成品出口，人员主要出入口设在靠厂区南侧路上，原料从南门进入。道路均为城市型的混凝土道路，斜度为1/50，以便于排水。（4）职工宿舍、职工餐厅、洗浴中心等设置在厂区东侧，形成厂区的生活区，与生产区分开布置。（5）绿化 绿化系统结合厂区道路、建筑物、围墙布置，在厂区空闲区修建绿化区，形成绿化群，既为员工提供休闲之处，又美化了厂区环境。厂区绿化率达到20%以上，满足食品厂对绿化的要求。（6）厂区地势平坦，净菜、酱菜、冷库物流为便于使用，统一标高系统，室内外高差均为1.100米。机房、变配电等其他生产辅助用房室内外高差均为0.30米。6.2 厂址位置及气象资料6.2.1 厂址位置本草莓酱加工厂位于郑州市中牟县，在郑州市的东部。107国道和310国道的交汇点，连霍高速、京珠高速在此相汇。该厂地势较高，可防御洪水。从设计任务书知该厂的电力、燃料、生产用水都有充足供应。厂区周围应有良好的卫生环境，厂区附近没有有害气体放射性源粉尘和其他扩散性的污染源。厂址不在受污染河流的下游和传染病医院附近旁。本厂生产的草莓酱销往郑州市区及河南省大、中城市。另外，利用交通资源便利的优势销往国内大、中城市，主要是黄河以南为主。本厂所提供的草莓酱属中高档产品，价格在发达国家市场售价2030美元/公斤，国内市场2040元/公斤（进口产品6080元/公斤）。在国外，人们追求自然的享受，因此，碎果块和颗粒型的草莓酱未来销量很大。本厂产品部分出口销售，在国内主要销往北京、上海、广州、深圳、郑州等大城市。6.2.2 气象资料中牟属暖温带大陆性季风气候，四季分明，光照充足，气候温和，雨量适中。年平均气温14.2，年均降雨量640.9毫米，林木覆盖率高于全国平均水平。郑州地区气象资料如下21：6.2.2.1 温度年平均温度：14.2极端最高温度：43极端最低温度：17.9最冷月（一月）平均温度：0.3最热月（七月）平均温度：27.3最大冻土深度：180日平均温度5的天数：88天6.2.2.2 湿度年平均相对湿度：66%最冷月份平均相对湿度：65%最热月平均相对湿度：68.3%6.2.2.3气压年平均气压：100.331KPa冬季平均气压：101.325KPa夏季平均气压：99.192KPa6.2.2.4风全年平均风速：3.1m/s冬季室外风速：3.4m/s夏季室外风速：2.6m/s历年最大风速：24m/s最大风力：8级全年主导风向：东北风 频率：12%全年次主导风向：南风 频率：10%基本风压：0.35KN/年沙暴日数：7.2天6.2.2.5 雨雪量年平均降雨量：640.9年最大降雨量：1040.3年最小降雨量：380.6最大日平均降雨量：112.8七、八、九月份占全年雨量：54%平均积雪深度：190最大积雪深度：230基本雨压：0.25KN/雷电日数：30天6.3 总平面布置为了节省基建材料，节约劳动力和建筑材料，在设计中按如下原则设计布置：（1）节约土地：在满足工艺条件下紧凑合理；建筑物面积轮廓大部分为规则的长方形；充分利用厂区边角，布置次要建筑物、煤场和绿化带。 （2）辅料仓库、成品仓库靠近所服务的车间，与货运出口相连。（3）生产车间位于全厂的重要地段。（4）变电站位于负荷中心和负荷较大的车间附近。（5）生产厂房离公路有一定的距离，围坪四周有绿化带。（6）将生产性质相似和联系紧密的车间靠近和集中管理。（7）产区通路铺混凝土路面，周围用矮树绿化。（8）发展区预留在厂外及生产车间旁的二期用地上（暂时绿化用）。本厂根据以上原则设计厂区东西长230米，南北长160米，故厂区面积36800平方米，约55亩。 根据HACCP要求，对生产区、生活区、办公区及锅炉房、动力配电房、污水处理站、垃圾场按不同的功能进行区域划分，以生产区为重点，以主车间为中心配置公用工程。6.4 工厂绿化食品厂的绿化非常重要，尤其现在我国已加入WTO，环境保护的重要性日见突出，人们都希望吃到绿色、健康食品。考虑到环境保护，设计沿厂区种植3米的低常绿矮灌木环绕绿化带，以降低风沙流速和空气污染。总之，绿化工作对环境卫生和防火、防爆、防烟有很大影响。6.5 主要建筑的确定根据草莓酱生产的工艺要求，结合实际生产情况，需要以下建筑或构建物。6.5.1 生产车间生产车间主要包括生产间、成品暂存间、包装材料暂存间、更衣室、消毒室、配电房、车间办公室等。（1）要对生产辅助用房或空间留有充分的面积，如更衣室、消毒室、工具房、辅料间、检验室等。要使各辅助部门在生产过程中对生产的进行、控制做到方便、及时、准确。（2）食品生产车间的建筑外形选择，应根据生产品种、厂址、地形等具体条件决定。一般所选外形有长方形、L型、T型、U型。其中以长方形最为常见，本设计选用长方形。（3）草莓酱生产的所有工艺过程集中于一个车间内进行生产，这样既减少了管路建设的费用又减少了生产过程中输送物料消耗的能量和饮料被污染的机会。草莓酱的各个工序的加工均在生产车间内进行，原料经拣选等初步加工以后，进行清洗，然后进行软化、打浆、配料、浓缩、装罐、密封、杀菌、冷却、检验、包装、贴标签、成品入库。生产区由设备以及采光、运输、保证操作方便考虑，根据所用设备、合理布置，在人流、物流、采光及卫生状况均符合要求的情况下，定为3150，并建有男女更衣室、车间办公室等。6.5.2 仓库食品工厂的仓库名目繁多，主要有原料仓库，辅助材料库，成品库，包装材料库等。6.5.2.1原料仓库加工果蔬酱产品的食品厂，由于产品的季节性强，旺季与淡季原料的收购及存放与仓库的存放面积密切相关。原料仓库面积估算方法如下：F=F1F2= （WT）/（dK）F2F仓库的建筑面积，单位为m2F1仓库库房的面积，单位为m2F2仓库的辅助用房的建筑面积（如楼梯间、电梯间、生活间等），W单位时间（d）的物料量，取50tdT存放时间（d），取原料存6天d单位库房可堆放的物料净重，/K库房面积利用系数，一般为0.600.65，本设计中取0.6。原料仓库面积为：(W=50，T=6，d=1.4,F2=80)F=（WT）/（dK）+ F2故F =（50x6）/（0.6x1.4）+80=437本设计将原料仓库设计为长21米，宽20米，占地面积420。6.5.2.2 成品库成品库与主要生产车间比邻，