lxm绿茶设计.doc

四川理工学院毕业论文（设计）四 川 理 工 学 院毕 业 设 计（论 文）说 明 书题 目 班产8吨绿茶饮料车间工艺设计 学 生 雷杉杉 系 别 生物工程系 专 业 班 级 食品科学与工程专业03级1班 学 号 030420108 指 导 教 师 吴 平 四 川 理 工 学 院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： 班产8吨绿茶饮料车间工艺设计 系： 生物工程 专业：食品科学与工程 班级： 2003级班 学号： 030420108 学生： 雷杉杉 指导教师： 吴 平 接 受 任 务 时 间 2007年3月20日 教 研 室 主 任 （签名）系 主 任 （签名）1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求1.1绿茶工厂厂址选择，产品方案设计；1.2绿茶工艺设计及论证，工艺计算；1.3设备计算及选型；1.4车间布局、全厂布局符合GMP、SSOP和HACCP等体系相关要求；1.5图纸：生产工艺流程图1张，车间布局张，全厂布局张；1.6设计说明书：不少于字。2指定查阅的主要参考文献食品工艺学食品工厂设计概论食品机械与设备GMP和HACCP3进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1查阅资料，做好开题报告3月20至4月15日2工艺设计4月16日至5月5日3绘制工艺图纸5月6日至5月20日4编写设计说明书5月21日至6月10日5作好答辩准备工作6月11日至6月16日注：本表一式三份，系、指导教师、学生各一份目录第1章 总 篇11.1设计的目的及意义11.1.1 目的11.1.2 意义11.2设计项目的简介11.2.1 茶叶的发展历史11.2.2 茶饮料发展历史及现状113厂址选择和总平面布置41.3.1本设计厂址选在四川省峨眉山市，其理由如下:41.3.2.总平面布置41.3.3.总平面布置说明5第2章 产品方案62.1 产品方案的确定62.2 产品质量指标72.2.1 感观指标72.2.2 理化指标72.2.3 卫生指标：7第3章 工艺设计与论证83.1 绿茶饮料的生产工艺流程83.2.1 原辅材料的要求83.2.2 原料的加工处理10第4章 工艺计算174.1 物料计算174.1.1原料及配料的计算174.1.2 包装容器的计算174.2 设备的选型174.2.1 设备选型原则174.2.2 设备选型18主要生产设备一览表244.2.3 生产车间水、电、汽用量的估算25第5章 车间布置285.1生产车间工艺布置285.1.1 生产车间工艺布置的原则285.1.2生产车间工艺布置的设计步骤285.1.3 生产车间建筑结构295.1.4 生产车间劳动力分配305.2 车间辅助单位305.2.1 中心实验室305.2.2 化验室315.2.3 仓库315.2.4 运输部门325.2.5 机修车间325.3 全厂生活设施335.3.1 办公楼335.3.2 食堂335.3.3 更衣室335.3.4 浴室345.3.5 厕所345.3.6 医务室34第6章 全厂土建部分356.1厂区建筑面积的确定356.2 厂区道路366.3 总面积布置的几个指标36第7章 企业人员编制377.1 企业组织原则3772 工作制度377.3 全厂人员编制37参考文献39致 谢4039第1章 总 篇1.1设计的目的及意义1.1.1 目的设计的主要目的是将四年大学所学的专业知识做一个系统全面的运用，是一个十分重要的学习环节,设计出食品生产工艺，车间布置及全厂的布局设置等。在本设计中，主要是设计绿茶饮料的生产工艺及生产车间布置。设计的过程就是为了自己深层次理解自己专业内涵,提高经济素养和分析问题、解决问题的实际工作能力的过程。1.1.2 意义 设计的意义在于可将大学中所学的理论知识通过实践提高到一个能实际应运解决问题的层次。训练提高我们的创造能力，实际解决问题的能力，和进一步学习的能力。为以后走上工作岗位能更好的发挥自己的专业知识，自己的创造力和大学生强的学习能力而做好准备。这也是对自己的知识全面检查的一个过程，可以在这个过程中发现自己的不足，找到自己应该尽快提高的方面。1.2 设计项目的简介1.2.1 茶叶的发展历史 茶树原产于我国的云南、四川等地，早在距今50007000年的仰韶文化时代，就有了野生茶树。到了神农氏时期，人们便发现茶树的鲜叶可以解毒，从而茶树得到了劳动人民的重视而种植。种植促进了茶叶的推广和普及，茶叶逐步由治病药物发展为日常的饮品。如今，在我国东南、西南等地，茶树触目皆是。茶叶的发展历史可归结为：神农时期到春秋前期-祭品，春秋后期到西汉-菜食，西汉初期到西汉中期-药用，西汉后期到三国时初期-宫廷高级饮品，西晋到隋朝期-普通饮品，唐宋及以后-人家一日不可无”的饮品。茶叶的对外传播时间在学术上尚有争议。一种观点认为始于汉朝，另一种观点认为始于南北朝时期。中国茶外传最成功的典范是向日本和韩国的传播，其传入时间分别为公元581-601年和632-646年。中国茶正式向欧洲传播始于意大利人马可波罗。公元1291年马可波罗离开中国时将茶叶带回威尼斯，并撰写马可 波罗游记进行宣传，茶因而在欧洲乃至世界逐渐得以普及。1.2.2 茶饮料发展历史及现状茶饮料的发展经历了传统冲泡、速溶茶、果汁茶、纯茶、保健茶这5个阶段。18世纪，欧洲的茶商曾从中国进口一种用茶抽提浓缩液制作的深色茶饼，溶化后作早餐用茶，这便是今天速溶茶的雏。速溶茶的研制始于1950年的美国，初期的加工设备、技术大多沿用速溶咖啡的，并不断在设备、技术上加以改进。20世纪60年代，在速溶茶工业迅速发展的基础上，出现了工业规模的冰茶制造业。然而，在家庭或宴会中，冰茶已有100-200年的历史。20世纪80年代初，日本首先开发成功罐装茶水饮料。随后，相继出现了纯茶饮料和保健茶饮料。目前，美国和日本的茶饮料已发展到第四、五阶段，中国台湾以第三、四阶段为主，中国、印度、意大利等国家仍以二、三阶段为主。从长远的观点来看，第四、五阶段为将来茶饮料的发展方向。在国内，1997万年茶饮料产量不足20万t，1998年已达40万t仅次于纯净水、碳酸饮料和矿泉水而居饮料第四位，销售额占饮料销售总额的10%，预计产量会继续增长。在我国台湾省，1994年茶饮料产量首次超过碳酸饮料，并一直保持领先地位，其中，主要以乌龙茶饮料为主。在日本，1995年茶饮料产量首次超过碳酸饮料，1997年产量达300万t，占饮料市场的22%。在美国，1997年，茶饮料消费300万t ，占饮料市场的2.2%，其中，绿茶饮料发展势头较猛。在欧洲，1997年冰茶饮料占饮料市场的10.3%。从这些数据可以看出，茶饮料的前景是十分乐观的。许多学者和专家坚定地认为，茶饮料将成为21世纪的饮料之王。饮料市场对品种的需求在发生变化，茶饮料的发展是最为明显的例证之一。1999年中国大陆的茶饮料有20多家生产企业，30多条生产线，产量达到80万t；2000年茶饮料产量为185万t，在我国饮料品种中，产量达到第三位。目前，世界茶产业迅猛发展，茶饮料大有对垒咖啡、可乐之势。美国年产茶饮料300万t，欧洲200万t，日本400万t。在一些国家和地区茶饮料的产量已超过了碳酸饮料。 市场消费的资料表明，在北京最大的几家连顿超市中，目前茶饮料的销量与百事可乐持平，业内人士估计“甚至有赶超可口可乐之势”。茶饮料占全国饮料产量的总体比例越来越大，其主要原因在于其能解渴、口感好、饮用方便、符合溯流。我国的茶饮料起步于20世纪80年代中后期，主要产品有茶汽水、茶可乐、凉茶等。到1998年为止，中国大陆已涌现出40多种茶饮料，其中调饮式茶饮料占75左右，清饮式茶饮料占25左右。这一时期为我国茶饮料的导人期，其间的茶饮料工业尚未形成规模效益，市场份额小、售价较高；1999年以后，茶饮料的发展进入成长期。 在茶饮料流行之初，市场上的茶饮料主要以含汽调味茶、低糖乌龙茶为主导产品，随后不含汽的柠核红茶取代了含汽调味条而成为主导产品之一，而低糖乌龙茶的主导地位也在逐渐让位给低糖绿抵在这一变化过程中，柠檬绿茶和各种果汁、果味茶饮料也有一定的份额。无糖的纯绿茶、纯乌龙茶、纯红茶日益成长，奶茶也受到一定的重视，而利用各种具有保健作用的中药材与茶叶复配制成的复合保健茶饮料，估计在不久的将来会成为茶饮料的新宠。目前，我国市场上的茶饮料大致可以分为三类：一类是以茶的萃取物(茶粉)为基本原料，加入调味捕科，如柠檬酸、食用香料等，口感较为现代，如“康师傅”柠檬茶、冰红茶；另一类则基本上以茶为原料，配以水，其茶味较浓，香味醇厚，从加工工艺来看，此类更具传统茶的特点，“康师傅”绿茶、乌龙茶正是这类茶饮料的典型；第三类是合汽茶饮料(前两类均不含汽)，如旭日升冰茶、暖茶等。随着消费者对茶饮料科学认识的提高，自然、健康并具有调节人体代谢平衡、增强人体免疫功能的纯茶饮料将成为市场主流，我国特有的绿茶、乌龙茶等正是顺应这种时代潮流和流行趋势的产品。其中绿茶以其解渴、清香、营养、天然、保健特性越来越受消费者的欢迎，是茶饮料发展的主流。绿茶主要有以下八大功能:1、抗衰老绿茶所含的抗氧化剂有助于抵抗老化。因为人体新陈代谢的过程，如果过氧化，会产生大量自由基，容易老化，也会使细胞受伤。SOD（超氧化物歧化）是自由基清除剂，能有效清除过剩自由基，阻止自由基对人体的损伤。绿茶中的儿茶素能显著提高SOD的活性，清除自由基。2、抗菌研究显示，绿茶中儿茶素对引起人体致病的部分细菌有抑制效果，同时又不致伤害肠內有益菌的繁衍，因此绿茶具备整肠的功能。3、降血脂科学家做的动物实验表明，茶中的儿茶素能降低血浆中总胆固醇、游离胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇，以及三酸甘油酯之量，同時可以增加高密度脂蛋白胆固醇。对人体的实验表明则有抑制血小板凝集、降低动脉硬化发生率。绿茶含有黄酮醇类，有抗氧化作用，亦可防止血液凝块及血小板成团，降低心血管疾病。4、瘦身减脂绿茶含有茶碱及咖啡因，可以经由许多作用活化蛋白质激酶及三酸甘油酯解脂酶，减少脂肪细胞堆积，因此达到减肥功效。5、防龋齿、清口臭绿茶含有氟，其中儿茶素可以抑制生龋菌作用，减少牙菌斑及牙周炎的发生。茶所含的单宁酸，具有杀菌作用，能阻止食物渣屑繁殖细菌，故可以有效防止口臭。6、防癌绿茶对某些癌症有抑制作用，但其原理皆限于推论阶段。对防癌症的发生，多喝茶必然是有其正向的鼓励作用。7、美白及防紫外线作用专家们在动物实验中发现，绿茶中的儿茶素类物质能抗UV-B所引发之皮肤癌。8、可改善消化不良情况近年的研究报告显示，绿茶能够帮助改善消化不良的情况，比如由细菌引起的急性腹泻，可喝一点绿茶减轻病况。13厂址选择和总平面布置1.3.1本设计厂址选在四川省峨眉山市，其理由如下:1、根据设计任务书可知，本设计的主要原料为绿茶，四川峨眉山区盛产绿茶，并且峨眉山交通方便，有利于产品产销，缩短了产品在厂内的存放期，保证产品的质量。2、厂址在峨眉山市近郊，方便厂区靠近原料基地，有效地减少了原料运输中的消耗和浪费，保证加工产品的优良品质。3、厂址地势平坦，地质优良，交通方便，面积大小能满足生产要求，并有发展余地。4、厂址附近有充足的符合要求的水源，厂区周围有良好的卫生环境，没有有害气体、放射性源、粉尘和其他扩散性的污染源，没有有害食品卫生的工厂。5、厂址附近有居民区，这样就减少了宿舍、商店、学校等职工的生活福利设施。1.3.2.总平面布置1、以方便生产为前提，符合生产程序， 避免原料、半成品、成品的倒流和交叉。2、全厂的人流和物流基本分开。3、在符合防止火灾的前提下，力求布置紧凑、联系紧密，各建筑物之间留有适当距离，生产区和生活区，厂前区和生产区分开，保证安全生产。4、根据建厂行区日照和主导方向，车间建筑物基本系取南北方向，防止日光直射，这样能保证阳光充足，通风良好。5、锅炉房应设在主导方向的下方向，动力供应设施靠近负荷中心。1.3.3.总平面布置说明1、总平面布置的原则：（1）建筑物、构筑手的布置必须符合生产工艺要求，保证生产过程的连续性，联系比较紧密的车间、仓库，应考虑尽量缩短运输线，避免交叉往返，合理组织人流和物流。 （2）有大量烟尘及有害气体排出的车间应布置在厂边缘及厂在常年下风方向。（3）水、电、气动力设备尽量靠近负荷中心，使动力消耗少、热损失小、管道短。（4）建筑物、构筑物之间应有一定的距离，车间之间保留“件形长”的距离。（5）为了避免日晒，车间应南北方向，使工人的操作条件好。(6)厂区应注意绿化、运输出不穿越生产区。(7)考虑工厂扩建的可能性，留有适当的扩建余地。2、全厂主要建筑物及构造物组成：（1）生产区与生活区，厂前区分开、办公大楼设在厂前区，有利于生产和本厂与外界的联系。（2）冷库设在绿茶饮料生产车间附近，机房紧靠冷库，以减少管道长度，同时也减少了冷量和压头损失。（3）自行车棚设在大门右边塞，有得职工上下班使用。（4）汽车库设在大门左边，即靠近生产区，便于原料与成品的运输。（5）由于生产车间卫生要求相同，因此并列布置在同一区域内。（6）锅炉房设在主导风向的下风处，不会造成生产车间，仓库和生活区等部门的污染、堆物和渣物设在锅炉房两侧，运输和送灰的车辆从后门进出，不经过生活区和生产区。（7）成品库紧领生产车间和工厂主干道，便于生产产品输出，原料库紧邻原料用重大的车间和主干道，以便于原料运输。（8）厂区绿化较好，一些部门加压四周有冬青树，且在生活区有花坛，工厂四周栽有花、草、树。（9）发展余地在工厂左侧的围墙对面。第2章 产品方案2.1 产品方案的确定产品方案是生产纲领，它是根据全年市场对产品的需求，原料的供应的情况对工厂全年生产哪些品种和各品种的数量，产期，生产班次等的计划安排。全产全年的生产就可依照所制定产品方案进行有条不紊的进行。在本设计中，主要对市场前景较好的绿茶饮料的生产车间做科学合理的设计。 但是作为一个饮料厂来说，还应该有其他的产品。整个工厂建成后生产的产品有：红茶饮料，茉莉花茶饮料等。由于茶原料的季节性并不是很强，茶产品的消费受季节的影响也不是很大，所以根据原料的供应，市场的销售的因素确定全年生产时间为285天，每月生产25天，每天2班，每班生产8小时（消费旺季时可以加班），全年共生产绿茶饮料5000吨。为满足市场需要，每月以25天计，每天2班，每班生产8小时，全年共生产红茶饮料4000吨。每月以25天计，每天1班，每班生产8小时，全年共生产茉莉花茶饮料2500吨。如表一所示 表1 全 厂 产 品 生 产 方 案产品名称生产日期年产量1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月绿茶饮料5000吨红茶饮料4000吨茉莉花茶饮料2500吨2.2 产品质量指标2.2.1 感观指标色泽：清彻透明，黄绿明亮。滋味：鲜爽醇和，纯正的绿茶滋味。香气：清香持久。2.2.2 理化指标茶多酚： 0.51.0ragml咖啡碱： 0.050.10mgml铅(以Pb计)1.0ppm砷(以As计)0.5ppm2.2.3 卫生指标：细菌菌落总数100个m1大肠菌群二糖多糖，由于形成茶乳酪的风味物质如茶多酚、咖啡碱等的保留率得以提高，故茶汤的风味亦得以提高。3.2.1.2 水质 茶叶萃取用水的PH、离子含量(金属离子和氮的含质等)、质加物、溶氧的多少对茶汤色泽有显著的影响。pH的大小主要与茶场中儿茶家和叶绿家的稳定性有关。水中Cu、Fe、Ca、Cl、Mg等对茶汤的色泽都有不利的影响。Ca含量大于60mg/L时，茶汤的亮度及彩度下降，产生茶乳酪。Fe含量大于0.1mg/L时，茶汤的颜色要逐步加深。Cu对茶汤有氧化作用。水中的氧气含量对茶汤的色泽的影响也十分重要，由于茶汤极易氧化褐变，故应尽可能减少水中的氧气含量，可通人CO或N排除氧气。因此普通饮用水不符合要求，绿茶饮料用水必须符合GB5749的标准，饮料生产厂家一般使用自来水,尽管自来水厂供应的水是符合标准的，但在目前我国水网输送设施、管道条件下还是难以达到饮料生产所要求的完全符合GB5749的标准,故饮料生产厂有必要对饮料用水进行过滤、除菌等处理，并按茶饮料的特殊要求进行检测,有时候为了节约成本，一般使用无菌软化水即可。3.2.1.3 糖通常使用砂糖为原料，配合以乳糖。也可以配合使用Asprter甜或甜味素，使用砂糖必须严格检查，若含有芽孢菌，首先进行灭菌或直接熬成糖浆经过滤后再使用。砂糖糖应具备的品质要求：色泽洁白明亮、颗粒均匀、松散干燥，不含有色糖粒(块)。无杂臭味，水溶液为清晰的水溶液。嗜温茵含量200个/10g，酵母及霉菌含量10个/10g。3.2.1.4 香料 茶香是茶饮料的一个非常重要的品质特征。茶叶审评中茶香权重为0.30，可见香气对茶叶的重要性。在茶饮科生产中，为了降低生产成本，一般厂家以中、低档茶叶为原科，原科品质差、香气谈甚至含异味。更重要的是茶叶中的芳香成分对热很不稳定易受热氧化降解，产生不良气味，故常需加入外源香精香料，以提高茶饮科的香气品质。目前，有许多香精香料公司开发出红茶、乌龙茶、绿茶香精，但品质仍需不断改进。为使制品具有足够的风味，在茶叶浸提过程中采用香气回收技术，在后面的工序中添加进去，以解决天然罐装茶饮料失香问题。3.2.1.5 酸味剂 茶饮料中添加酸味剂，可提高饮料酸度、调整饮料风味、饮善饮料口感、刺糖食欲，酸味剂还对金属离子具有螯合作用：茶饮料中Cu、Fe等高价金属离子有助氧化作用，会使茶汤色泽加深；另一方面Ca、Fe等还会与茶汤中组分发生反应生成沉淀。加入有机酸则可螯合这些离子，阻止金属离子引起沉淀及色泽褐变，还可以抑制维生素C的分解，降低茶饮料的pH以抑制微生物的生长繁殖。常用的酸味剂是柠檬酸钠和六偏磷酸钠，品质应达到：无臭、只有良好的圆润爽快的酸味。未结块或变质。产品为无色、半透明结晶或白色颗粒，或白色结晶性粉末。3.2.1.6 营养强化剂 营养强化剂是指为了增强食品的营养成分而加入食品中的天然或人工合成的、属于天然营养素范围的食品添加剂，通常包括维生素、氨基酸和无机盐三大类。高档茶中通常含有上述三种成分，低、中档茶相对较为缺失，因此，对这些成分进行强化，有助于进一步提高茶汤的风味和提高茶汤的营养价值。3.2.2 原料的加工处理3.2.2.1 粗粉碎 在灭霉之前，茶叶必须进行粉碎，粉碎后的茶叶原料的组织遭到或多或少的破坏，表面上看似乎这样能提高茶叶的浸出率，但实际上茶叶原料的破碎度是有一定限度的，茶叶太大未能完全破裂，茶叶内溶质不能完全流出，出汁率低；破碎过度，茶叶里面的有效成分遭到破坏，不仅降低了浸出率，而且茶叶的香味会降低，并且茶叶太小太细，使浑浊物质含量增大，澄清成本增加， 因此茶叶应该用旋切式粉碎机将其切碎，将绿茶原料切碎，取1030目茶而除去30目以下的茶末、茶灰。这样茶叶的粒度合适，茶叶内溶质就易扩散至溶液中，茶叶浸出率就高。3.2.2.2 灭酶 抑制和消灭残余酶系是预防茶饮料在保质期内发生褐变、沉淀的重要环节。因此在茶叶粗粉碎的之后必须灭酶。灭酶时要注意：温度太高或加热的时间太长会破坏茶叶中的有用成分，温度太低或者加热的时间过短不能完全的消灭残余的酶系，导致茶饮料在保质期内变质。因此灭酶的条件用9510O的蒸汽蒸茶叶1625min比较适宜。3.2.2.3 浸提 浸提工艺对绿茶饮料品质的影响很大,因此选择一种科学合理的浸提方法非常关键。影响浸提过程好坏的因素主要有浸提水质的影响，浸提的条件的影响。 （1）浸提水质的影响:分别将自来水和软化水加热煮沸，冷却至85，放入绿茶，浸泡20min后，得到的茶水装入经清洗消毒的玻璃瓶中，封盖，置于灭菌锅在100条件下杀菌20min，冷却，静置，观察。刚制成的茶水无明显区别，高温灭菌后颜色均有所加深，以自来水浸提的茶汁由原来的绿色转为黄色，而以软化水浸提的茶汁则转为黄绿。在以后的储存过程中，两者的品质差异逐渐明显。可见，浸提水质对绿茶饮料品质有明显的影响。采用软化水浸提的茶汁较为澄清透明，沉淀较少。而自来水水质要求本身低于软饮料用水水质标准，且其中含有一定程度的金属离子，很容易使茶汤浑浊。因此，制造绿茶饮料的浸提时应采用无菌软化水。（2）浸提条件的影响采用无菌软化水，分别在室温、85条件下浸提30min、,10min，过滤，装瓶，封盖，1O0,灭菌20min，冷却，静置，观察，结果两种浸提条件得到的茶水在沉淀物的生成方面比较一致，而汤色则有所区别，估计是由于浸提时间较长，致使茶汤与空气长时间接触，多酚类氧化较多，浸提得到的茶汤为深。可以说，以85条件下浸提10min制得的绿茶饮料品质较好。现在浸提的方法还有微波浸提和超声波浸提，但是为了节约成本，浸提的最好的方法是按照1:60的比例将茶叶浸入859O的热水中，加茶叶的同时缓慢搅拌。浸提时间大约为10 min，为了使原料能够更合理的利用，应该将第一次浸提所剩的浸馇再浸入热水中浸提，即采取二次浸提法，然后将二次的浸提液合并。3.2.2.4 过滤 过滤的主要目的是除去浸提之后浸提液中的沉淀物。 茶饮料在低温下易产生浑浊，俗称冷后浑。这是因为茶叶中的茶多酚及其氧化产物在低温时容易与咖啡碱结合生成茶乳酪沉淀，解决茶乳酪这一问题方法主要是除去沉淀。茶饮料沉淀物的主要成分是茶多酚、氨基酸、咖啡碱、蛋白质、果胶、矿物质等。形成这些沉淀的原因有：（1）氢键 当茶提取液温度较高时茶黄素、茶红素等多酚类物质与咖啡碱各自呈游离态存在 ,但当温度较低时茶黄素、茶红素及其没食子酸酯等多酚类物质的酚羟基可以分别与蛋白质的肽基、咖啡碱的酮氨基以氢键结合形成络合物 ,咖啡碱的酮氨基亦可以与蛋白质的肽基间形成氢键。当多个分子参与形成氢键时 ,络合物的粒径可达到 10 10 ,茶汤表现出由清转浑 ,粒径进一步增大 ,便会产生凝聚作用而沉淀下来。（2）盐键 茶叶中的茶多酚、氨基酸、咖啡碱、碳水化合物、果胶、水溶性蛋白质等多种有机组分都可能与金属离子发生吸附或络合作用，形成络合物沉淀。（3）疏水作用 茶多酚及其没食子酸酯、咖啡碱与脂类间存在疏水作用。这类组分在冲泡茶叶时 ,随着茶叶主要内含物进入茶汤 ,它们也许以表面活性成分如磷脂、茶皂素的形式存在于茶汤中 ,当咖啡碱、茶多酚与蛋白质形成氢键时 ,脂类成分与蛋白质或咖啡碱同时进入其疏水区而沉淀下来。（4）电解质和电场作用 电解质的存在对茶汤沉淀物的形成有显著影响 ,分散在茶汤中的固体颗粒表面带负电荷 ,电解质阳离子能明显降低分散系的稳定性。它通过压缩粒子表面从而减弱粒子间的静电引力而加速沉淀 ,这种沉淀能逐渐改变其在茶汤中的絮状形态而收缩成团粒状 ,即沉淀缩聚成团粒状颗粒。由于沉淀物的生成不仅会影响茶饮料的感官，而且对茶饮料的色泽，香气，贮存期会有很大的破坏，因此必须除去沉淀物。消除茶饮料混浊沉淀的主要方法有:（1）物理方法：低温沉淀法 ,即将茶提取液迅速冷却 ,使茶汁混浊或沉淀快速形成后，用离心或过滤的方法去除，以提高茶汁的澄清度，或采用超滤、微滤技术 ,去除茶汁中大分子化学成分如蛋白质、果胶、淀粉等 ,可获得澄清透明的茶汁，或采用硅藻土等吸附剂除去大分子物质，或采用电渗析-微滤法 ,降低高价金属离子浓度 ,除去大分子物质，从而获得澄清的茶汤。（2）化学方法:添加酶类，转溶，添加大分子胶体物质，去除茶汁部分内含物。解决茶饮料混浊沉淀的措施要本着既不会造成茶汤成分过分损失或风味的过多改变 ,又能合理、有效地解决茶汤沉淀问题这一原则，所以一般情况下都采用物理方法消除沉淀物。实际生产中又要考虑成本，实用等因数，因此一般消除沉淀物采取粗滤和精滤二个过程，即：将浸提液先经200目双联过滤器过滤，再经硅藻土过滤机精滤以除去杂质及不溶物质。3.2.2.5 蜂蜜的降鲜净化 由于蜂蜜原料中台有许多胶体物质和杂质，与茶汁中的成分混合时，极易引起混浊沉淀，影响产品质量及外观。因此，添加蜂蜜之前，必须首先对蜂蜜进行净化处理，将其制成清亮透明，符合要求的净化蜜。蜂蜜的降鲜净化的降鲜的方法有：加热净化法，加热-加酶净化法，加热-加单宁净化法。绿茶饮料生产中一般都采用加热-加酶净化法。主要方法是：原蜂蜜加水稀释O.5倍，加热至沸，立即冷却至4585左右， 用柠檬酸调节溶液的PH在3.55.5左右加入0.O30.05的糖化酶和果胶酶,保温处理25小时，然后加热灭酶,再冷却, 静置48小时,分离过滤后备用。3.2.2.6 无菌软化水的制备自来水中的离子含量(金属离子和氮的含质等)、质加物、溶氧的多少对绿茶饮料的生产会产生很大的影响,从而影响到产品质量。所以水处理工序很重要，一般采用的方法有: 混凝和过滤法,石灰转化法,电渗析和反渗析,离子交换发,药物消毒法,紫外线消毒法等。本设计采用的水处理工序为:自来水电渗析 砂棒过滤器 活性炭过滤器 紫外线灭菌。 （1）电渗析 电渗析是在电场的作用下，使水中的离子分别透过阳离子和阴离子交换膜达到降低水中溶解的固型物的目的。电渗析技术广泛用于水的淡化或用于自来水制备初级纯水。电渗析器工作原理在直流电场的作用下,通过隔板的水中电介质离子发生定向移动,由于交换膜对离子具有选择性。电渗析器的一对电极之间,由阴膜,阳膜和隔板(甲、乙)多组交替排列,构成浓室和淡室(即阳离子可透过阳膜,阴离子可透过阴膜).淡室水中阳离子向负极迁移透过阳膜,被浓室中的阴膜截留；水中阴离子向正极方向迁移阴膜,被浓室中的阳膜截留,这样通过淡室的水中离子数逐渐减少,成为淡水,而浓室的水中,由于浓室的阴阳离子不断涌进,电介质离子浓度不断升高,而成为浓水,从而达到淡化,提纯,浓缩或精制的目的。 （2）砂棒过滤器 砂棒过滤器是采用细微颗粒的硅藻土等可燃性物质做成筒型在高温下培烧使其熔化，可燃性物质变成气体逸散形成无数直径0.000160.00041的小孔,被过滤的水用2kg以下的压力从筒外壁小孔进入筒内,从出水口流出,悬浮物和一般的菌类被阻于砂棒外壁。由于水质的原因，砂棒外壁逐渐形成污垢，水垢，会降低滤水能力，因此应对砂棒进行定时清洗。以75%酒精，0.25%新洁尔灭,10%漂白粉为洗液，砂棒每连续过滤两次清洗一次为佳。（3）活性炭过滤 使用氯处理的水会使饮料风味恶化，因此必须用活性炭脱氯，同时也要对活性炭过滤器进行反复冲洗，有效的反复冲洗填充物的容积增加可达2040%。另外，活性炭必须采用水处理所需要的颗粒状。（4）紫外线灭菌 紫外线灭菌主要原理是微生物受紫外光照射后，微生物的蛋白质和核酸吸收紫外光谱的能量，导致蛋白质变形，引起微生物的死亡。3.2.2.7 调配 调配主要是添加风味物质。添加的风味物质主要集中在白糖、柠檬酸、色素、香精等物质。为生产出风味独特的绿茶饮料，除添加以上物质外还需添加维生素C，维生素C不仅能有效护色抗氧化，而且难掩盖纯绿茶饮料的苦涩味，使绿茶饮料具有很好的口感，其添加量为每l00ml茶汤中添加05浓度的维生素C水溶液010ml，添加的量很小而效果显著，这都是其它添加剂无法比拟的。要注意的是茶饮料在调配过程中会产生大量泡沫，泡沫严重时对调配时的定容影响非常大，并且对高低液位都有影响,因此调配过程应按生产配方将所需原辅材料准确计量，并且用热水溶解后泵入配料罐中，用90无菌软化水定容，缓慢的搅拌使其均匀。配制好的茶饮料的配水比在l：120左右。3.2.2.8 灭菌 （1）茶汤的灭菌 绿茶饮料含有丰富的营养物，从某种程度上可说是微生物生长繁殖的良好培养基，为此，对绿茶饮料需进行彻底的灭菌处理，以保证在贮藏期间内无菌的要求。一般采用135恒温5秒钟的高温瞬时灭菌方法对茶汤进行灭菌，即超高温瞬时灭菌（UHT）。超高温灭菌法（UHT）是英国于1956年首创，在19571965年间，通过大量的基础理论研究和细菌学研究后，才用于生产超高温灭菌乳，关于超高温灭菌乳在灭菌过程中对于微生物学和物理化学方面的变化及基本加工原理等，1965年英国的Burton提出了详细的研究报告，其基本点是细菌的热致死率随着温度的升高大大超过此间牛乳化学变化的速率，例如维生素的破坏，蛋白质变性及褐变速率等。采用UHT灭菌处理对绿茶饮料的香气组分影响主要表现在醇类减少、醛类香气含量较低且有所减少、酮类香气的产生和增长以及酯类香气的大量增加。由于茉莉酮酸甲酯、苯乙酮的大量增加，花香及甜香表现更为明显。UHT灭菌可以避免常规饮料加工中灭菌工艺给茶饮料香气带来的负面影响，且在较好的保留绿茶鲜汁的清香、略带花果香型的香气特征之外，又增加了甜香的成分。（2）耐热PET瓶及盖的灭菌 耐热PET瓶的杀菌技术相对于普通瓶来说较为简单，因为耐热PET瓶的工艺中一般采用95的热灌装技术，瓶盖的除菌与灌装环境的要求也不是很高。 在生产线上安装若干盏强紫外线灯，对PET瓶及盖进行初步灭菌，然后将95的茶汤热罐装，以茶汤作为热源对PET瓶及盖进行再次灭菌，装瓶封盖后放置20min再用冷却水冷却，这样，茶汤、PET瓶及盖均可达到无菌的要求。3.2.2.9 灌装（1）灌装技术热灌装是相对于传统的饮料加工工艺而言的，对于非碳酸化饮料，传统的生产工艺是将预热的或冷的产品灌装入瓶（罐）内，封盖后按一定的杀菌公式进行巴氏杀菌或高温杀菌，然后冷却干燥制成产品。热灌装则首先对产品进行UHT杀菌或HTST杀菌，在8095的温度下进行灌装，封盖后利用产品本身的温度对包装容器内壁及瓶盖进行杀菌。国外于80年代即将这种工艺广泛应用于软饮料工业，1987年日本的热灌装饮料产量已超过冷灌装产品。 热灌装工艺具有高效、节能、防止PET瓶变形的效果，因为热灌装工艺全部操作均在流水线上完成，能有效提高生产效率，减少能耗和人工操作，热灌装工艺可最大限度地保存产品风味和营养成分，因为热灌装饮料必须与HTST或UHT杀菌共同进行，升温和降温都很迅速，没有密封后的二次杀菌，故可以减少产品的受热时间，降低对风味和营养成分的热破坏，没有第二次杀菌，同时降低了本道工序中发生的瓶破和跳盖等。热灌装最大的好处是可以不加防腐剂。在高温下，茶饮料里的含氧量低，且基本上没有细菌，有得于长时间保存。绿茶、红茶、水果茶或冰茶的热灌装技术日益重要。超高温瞬时灭菌(UHT)+热灌装工艺是目前最常用的技术。（2） PET瓶的选择 PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯的简称，实际上它是一大类主链含酯基的聚合物的总称。最早的产品是苯二甲酸酐、甘油、干性油或其脂肪酸制成的醇酸树脂，至今仍是涂料的主要品种。这种需要不饱和单体交联的聚酯称为不饱和聚酯，在塑料工业中称为需要不饱和单体交联的聚酯。PET是当前的主要包装材料之一，它具有材质轻、无色、透明、强度高、表面光泽度高、有类似玻璃的外观、可塑性和机械性能好、无毒、无味、无臭、气密性好、防潮、保香性能好、成型收缩率低、膨胀系数小、材料费用适中等优点，尤其在大规模生产条件下更有价格优势。目前，已广泛应用于碳酸饮料、矿泉水、纯水、茶饮料、啤酒等的包装。PET瓶设备投资较少，材料的化学性质稳定，隔氧、保香性能好，不与茶汤中的物质发生化学反应，杀菌工艺可采用超高温瞬时杀菌灌装工序可采用无菌灌装，使茶汤保持良好的风味。普通PET瓶不耐热，温度高于65时就会收缩变形，所以一般采用耐高温的PET瓶。3.2.1.10 CIP清洗系统随着消费量的增加,工厂的设备大型化,机械设备越来越复杂,管道随之增加,为了改善卫生状况,增加设备的利用率,减少对人的依赖,我设计采用卫生、方便、安全的CIP方法.CIP的优点:a.能维持一定的清洗效果,提高产品的安全性.b.节省操作时间和提高效率c.节省带动力和保证操作安全d.提高及稳定卫生水平e.节省清洗用水和蒸汽f.节省洗涤济的消耗量g.生产设备大型化h.增加生产设备的耐用年数i.清洗和生产可自动化本设计采用CIP构造极实际应用如下:采用单槽式一次使用装置,清洗液不回收,通融性强离心泵程序设计器,使各清洗循环有规则地进行固定式喷射球使用碱性洗涤剂,可使细菌全部杀死,溶解除去有机污物效果好,且价格便宜 CIP清洗流程上班前:1.洗涤 常温水 4min 2.杀菌 100 热水 15min下班前: 1.洗涤 常温水 4min 2.碱洗 1-2%NaOH溶液 60-80 10min 3.洗涤 常温水 8min第4章 工艺计算4.1 物料计算4.1.1原料及配料的计算根据产品方案为班产8吨,每天2班的绿茶饮料进行计算。茶叶: 0.75%8t2=0.12t 白砂糖: 2.5%8t2=0.4t蜂蜜: 0.03%8t2=0.0048t柠檬酸钠和六偏磷酸钠: 0.005%8t2=0.0008t食用香料: 0.0004%8t2=0.000064t4.1.2 包装容器的计算该厂生产的产品采用500ml的PET瓶一种容器灌装。每天所需的PET瓶数（个）:800021000/500=32000个PET瓶每箱12个，则每天共需纸箱数（个）:32000/12=2667个4.2 设备的选型4.2.1 设备选型原则食品工厂在选择设备时，要按照下列原则进行:（1）满足工艺要求，保证产品的质量和产量；（2）一般大型食品工厂应选用较先进的、机械化程度高的设备，中型厂则看具体条件，一些主要产品可选用机械化、连续化程度较高的设备，小型厂则选用较简单的设备；（3）所选设备能充分利用原料、能耗少、效率高、体积小、维修方便、劳动强度低，并能一机多用； （4）所选设备应符合食品卫生要求，易清洗装拆，与食品接触的材料要不易腐蚀，不致对食品造成污染；（5）设备结构合理，材料性能可适应各种工作条件（如温度、湿度、压力、酸碱度等）；（6） 在温度、压力、真空、浓度、时间、速度、流量、液位、计数和程序等方面有合理的控制系统，并尽量采用自动控制方式。4.2.2 设备选型1由于绿茶、红茶、茉莉茶均属于同类饮料,故可用同套设备生产。2所需设备无定型的成套设备,进行自行设计。（1）电渗析器由物料衡算可知每天消耗的茶叶0.12t,那么每小时消耗茶叶0.12/16=0.0075t茶叶,每小时耗水量是0.0075120=0.9t，考虑到其他地方还需要用去大量的无菌水，因此应选用每小时产水量2t的电渗析器。型号: DSA隔板尺寸: 40016000.9 组装形式: 三级六段总膜对数: 300产水量: 2t4t/h脱盐率: 80%-90%外形尺寸:mm重量: 1.4t生产商: 淄博市博山玉瑞水处理设备厂(2) 砂棒过滤器 砂棒过滤器，又名砂芯过滤器，用 1Cr18Ni9Ti 或 SUS304 钢板制成的密封容器和陶质砂滤棒组合配套而成，过滤器分上下二层，中间置放隔水板一块。（又称盘板、篦子）隔水板即是固定滤棒的装置，又起液体（包括水）过滤前后分界作用。型号: 101 工作压力: 0.25MPa流量: 3000kg/h滤棒数量: 38Pcs砂滤规格: 80450体积: 5001200mm重量: 250kg生产商: 张家港市三鑫饮料机械厂(3) 活性炭过滤器 该设备具有结构简单，操作维修方便等优点。是生活饮用水及食品用水等水处理的必要一道设备。浊度5毫米/升的清水通过该设备处理后，能得到清澈透明，干醇可口，无毒，无菌，无异味，可直接生饮的净水。净化水符合国家饮用水水质标准。型号: CHT-3生产能力: 1-3t/h过滤水量:5000t工作压力:0.2MPa源水浊度:5mg/L出水水质:符合GB5749-85国家生活饮水水质标准外型尺寸: 7002500 mm生产商:郑州玉祥机械设备有限公司(4) 紫外线灭菌器该产品主要由不锈钢壳体，石英管内置的高性能紫外线灯管及壳外罩电控部分组成，壳体设有保护罩，用以打开更换灯管用，电控罩内加装累时显示器及定时器，并设有报警装置，进出水管可垂直或水平进入该设备，原水经过杀菌后提供优质卫生、生活用水。杀菌率在98%以上，紫外线灯管连续使用寿命在3000小时以上。型号: HDM-TL紫外线灯管功率: 30W消毒水流量: 3t/h水温: 60工作压力: 0.6Mpa石英管规格：100940 mm透紫率: 90%生产商: 长沙楚惟机电有限公司（5） 粉碎机本机是利用活动刀片间的剪切而获得的粉碎所需颗料大小通过更换网筛而获得，本机特点是细粉少。型号: 30B生产能力: 30-100kg/h粉碎量: 30-100kg/次成品细度: 10-100目功率: 5.5KW重量: 500kg外型尺寸:1200X600X1800 mm生产商: 张家港市开创机械制造有限公司（6） 加热浸提罐 浸提时茶叶与水的比例是1:60，因此浸提罐必须大于0.45L，考虑到生产余量和增加产量等问题，故取1000L的浸提罐。 本设备可用于中药、食品、化工行业的常压、微压、水煎、温浸、热回流、强制循环渗漉作用、芳香油提取及有机溶媒回收等多种工艺操作。具有效率高、操作方便等优点。型号: ZFT规格: 1000L品牌: YUDA生产商: 温州宇达轻工机械有限公司(7) 双联过滤器此双联过滤器全部采用304优质不锈钢制造，是由两只圆柱体组成，顶部装有压力表，排气阀，适用于去除鲜奶、糖液、饮料、口服液等液体中肉眼看不见的固体杂质的净化。两只过滤器交替使用，可在不停机的情况下更换滤网，适于长期连续生产。规格: 0.15流量: 3t/h外型尺寸: 10504201087 mm滤网规格: 200目生产商: 江阴顶红机械设备有限公司（8） 硅藻土过滤机 本设备由壳体、中间轴、过滤板、过滤网、导杆、气阀、玻璃视镜、胶轮等件组成，所有液体接触的机件，均采用不锈钢材料制成，壳体分为多节、单节、节间用橡胶密封圈密封，便于拆卸清洗。 采用硅藻土过滤机