果蔬汁饮料生产线设计.doc

密级： NANCHANG UNIVERSITY 学士学位 毕业设计 DESIGN OF BACHELOR（20012005年）题 目 果蔬汁饮料生产线设计 学 院： 生命科学学院 系 生物技术系 专 业： 生物工程 班 级： 生工2001级 学 号： 01073001 学生姓名： 鲍玮 指导教师： 万谨平 起讫日期：2005年3月16日 至 06月07日 目录第一章 总论 一、总论1、果蔬汁饮料的工业发展史 2、果蔬汁工业发展趋势 3、果蔬汁饮料工业在国民经济发展中地位及新趋势 二、设计依据 三、设计范围 四、厂址评论 第二章 工艺部分 一、产品 二、原辅料 三、主要操作说明1、工艺流程 2、配料 3、过滤、均质 4、脱气 5、杀菌 6、装瓶 7、番茄汁工艺（适用于黄瓜、胡萝卜） 四、包装材料 五、物料衡算 六、设备选型 1、设备选型的一般原则 2、设备选型计算及设备清单 七、劳动力消耗定额 八、劳动力平衡 九、水、电、汽平衡 十、车间平面布置 第三章 公用系统一、给排水系统 二、供汽系统 三、供电系统 四、通风、采暖系统 第四章 建筑部分 第五章 安全卫生和防火部分 第六章 此设计可能存在的不足 第七章 班产40T果蔬汁加工项目说明书 第一章 总 论果汁或蔬菜汁是指从新鲜水果或蔬菜中用压榨或其它方法取得的汁液，凡末添加任何外来物质保持其原来组分的称之为原汁。用蒸发、冻结、反渗透或其他方法除去原汁中大部分水分的称为浓缩汁，以原汁或浓缩汁为基础料，加水、糖、酸或香精调配的，称为果汁（或蔬菜汁）饮料，带肉果汁饮料是带肉果汁或果蔬加水、糖和其他食品添加剂（如酸、食用色素）配制而成的。在古代的历史资料中，早有葡萄汁的记载，当时一般是用过度成熟的葡萄榨出果汁，立即饮用，如果保存一天或一天以上，就会部分发酵，对苹果汁、梨汁、草莓果汁、石榴汁也有类似记载，用作饮料的蔬菜汁，在最近100年才逐渐发展起来，其中番茄汁于1900年代进入工业化生产，现在已成为蔬菜汁中最主要的产品，其他蔬菜汁的发展，在时间上更晚一些，营养学家们提倡为婴幼儿、病人、老人提供更多的维生素、矿物质和糖类，这一呼吁对于果汁和蔬菜汁起了很大的推动作用。其后园艺学家们培育适宜制汁的果蔬优良品种，工程技术人员发展了生产果汁、蔬菜汁的机械设备，食品科学家们为果汁、蔬菜汁研究出妥善的加工工艺，包装容器及保藏方法，这些都为果汁，蔬菜汁的发展创造了条件。第一节 总论一、果蔬汁饮料工业发展史自从人类社会以来，果蔬就是人类的重要食品，人类一旦停止流浪，进入定居生活，便立即开始系统地种植水果和蔬菜，并且不断地改良水果和蔬菜的品种。许多口头和书面流传的远古文字证实了古代人类已经开始用简单的方法如用手挤压、用水浸提等方法获得水果和蔬菜中的汁液，但人们努力使果蔬汁饮料在较长时间内不会在感官质量和营养生理品质上产生明显的变化，却失败了，直至近代开创无酒精工业化生产果蔬汁饮料新纪元的法国科学家Pasteur，他认为能够促使食品发酵的微小生物的生存状态与热负荷对包装容器中的食品的生用程度有关，这种理论被迅速应用到无酒精果蔬汁饮料的工业化生产上来。现代果蔬汁饮料工艺学的先驱者是瑞士科学家MuUer_Thurgan，他于1896年发表了末发酵的无酒精水果酒和葡萄酒的制造一书，从理论上阐述了具有高营养价值的果蔬原汁制造工艺，到本世纪20年代初期，食品中的维生素和其他营养生理成分的意义和作用逐渐为人类所认识，从而使仪器科学和营养生理科学的研究内容和产生了质的变化。在此期间，新鲜水果和蔬菜的消费是迅速增加，同时果蔬原汁和含碳酸清凉饮料的消费量也大大上升，到30年代，果蔬原汁制造工艺的研究取得了一系列重大进展，当代的果蔬原汁工业化生产已经达到了相当的规模。近3040年是果蔬汁饮料工业飞跃发展的时期，在这一段时期里，果蔬浓缩汁的制造和保藏工艺日趋完善，在所有重要的果蔬汁饮料生产园里，各企业广泛地采用了果蔬浓缩工艺能够把浓缩制品的体积缩小到初始果蔬原汁的体积的七分之一，同时还能使用果蔬浓缩汁稀释复原后制得的果蔬原汁与新鲜果蔬原汁的质量基本相同，这样可以大大节约运输费用和半成品的贮存费用。绝大部分果蔬原料是秋季收获加工的，而果蔬汁饮料的消费高峰却在夏季，有了完善的果蔬汁浓缩工艺，就可以以低廉的运输和贮存费用保存浓缩汁，直到消费前再把浓缩汁复原并配成果蔬汁饮料。二 国内外饮料现状当人们谈论中国饮料市场的时候，那是在讨论市场的潜力，中国饮料市场对保健饮料的需求为饮料厂商带来又一线曙光。饮料市场在过去的10年里有了很大的发展，并将在末来的几年以超过全球的速度继续增长。例如：1999年中国饮料市场总共增长了6.8%，唯一末见增长的是烈性酒，其交易额下滑了6%之多，瓶装饮用水、碳酸软饮料、咖啡、果蔬汁饮料及茶饮料都是双位数增长态势。事实上，1999年中国饮料市场的决量首度超过1亿公斤。茶作为中国十分传统的饮料，目前仍然占据饮料总产量的最大份额，达43%，然而1999年啤酒和烈性酒的销量占到饮料市场总销售额（1880万美元）的1/3，是年饮料全国人均消费量达64.21公升，其中茶饮料、啤酒及碳酸软饮料居榜首三位。茶饮料市场正日益扩大，逐渐向受人欢迎的“即开即喝”型发展，这种趋势将以前人们喜欢的沏泡茶带入全新的提神饮料范畴，跟碳酸饮料和瓶装水同台竞技。全球啤酒市场近10年来有了显著增长。至今中国约有不到500家啤酒厂，其中三大啤酒厂：青岛、燕京、珠江所占市场份额由1997年的5.3%提升到1999年的12.3%，由于中国市场前景的驱动，国际啤酒厂商纷纷抢摊中国市场。他们中有许多在中国境内寻址了合资工厂或进行战略考察，企图获得更大的业务发展。如：日本领先的啤酒厂朝日（Asahi）与世界排名第十的青岛啤酒厂（Tsingtao）建立了深圳青啤朝日公司（Shenzhen Tsingtao Beer Asahi Conpany）,世界顶级的啤酒厂AnheuserBusch也同时拥有百威武汉国际酿造有限公司（Budweiser Wuhan Internarional Brewing Company Ltd.）大部分股权和青啤（Tsingtao）5%的股权。与此同时，南非酿造集团（South Africa Breweries）也与拥有中国6家啤酒厂的华润集团公司共同组建合资企业。中国是世界第二大啤酒消费大国，消费水平仅次于美国，而超出位居第三的德国许多。然而人均消费量的低下以及饮酒适龄人口的众多显于出这一市场上升的必然趋势。中国啤酒人均消费量由1990年的6.06升跃升至1999年的16.14升，如果照此速度持续发展，中国将很容易超过美国而跃居成为世界第一大啤酒市场。中国碳酸软饮料市场的竞争十分激烈，1982至1991的十年间，中国市场的软饮料厂商从130家猛增至3000多家，虽说只有19家年产能力超过1亿公升的厂商成为这块大市场的大玩家，这个领域的布局仍不尽合理，显得十分分散而又局限过于拥挤，通常一家中国饮料厂商的平均产量约3万公斤，营业税和利润率分别为120万美元和3%。茶饮料行业的能持续健康地向上发展，1999年中国人均茶消费量高达27.48公斤，比1990年高出33.33%，其他种类饮料的发展似乎并末对茶饮料的发展产生阻碍，换言之，与其说其他饮料如碳酸软饮料及瓶装水的消费是作为茶的替代品，而不如说是茶饮料的补充。果蔬汁饮料：1991年中国果蔬汁饮料的平均消费水平仅为0.33公升/年，如今，人均1.38公升的消费水平同其他饮料生产相比仍然很低，但可以看出这项指标在过去的十年中已经提高了318%，造成这类饮料发展缓慢的原因一部分是其与其他饮料如茶、瓶装水及碳酸饮料相比之下较高的成本；果蔬汁饮料原材料加工设备的缺乏也成为影响其进一步发展的又一因素，然而近年来中国经济的稳定增长预示着果蔬汁饮料良好的发展前景；将会有更多的资金投入果蔬加工中心，消费者也将有更好的零花钱来问津这种价格相对较贵的饮料。果蔬汁饮料（尤其是富含维生素及药用成分的）所具有的保健作用将会越来越吸引消费者的注意力，他们也将因饮料蕴藏的保健价值而逐渐认同其高于其他饮料的价格。三、早蔬加工的经济地位及新趋势果蔬产品含水量高，容易腐烂，现阶段我国新鲜果蔬腐烂损耗率，水果达到30%，蔬菜达到40%50%，而发达国家损耗率则不到7%，目前我国果蔬产品总量已居世界第一，但传统的果蔬加工方法如罐藏、腌制等已难以满足人们的需求，下面以果蔬汁加工为例介绍国内外果蔬加工的新趋势。近年来我国的果蔬汁加工业有了较大的发展，大量引进国内外的先进的果蔬汁加工生产线，采用一些先进的加工技术如高温短时杀菌技术、无菌包装技术、膜分离技术等。果蔬汁加工产品的新品种目前有：浓缩果汁：具有体积小、重量轻、可以减少贮藏、包装及运输的费用，有利于国际贸易，随着欧洲市场对我国浓缩苹果汁的酸度的放低，未来我国出口欧洲的苹果汁将会增加，NFC果蔬汁：不是用浓缩果蔬汁加水还原而来，而是果蔬原料经过取汁后直接进行杀菌，包装成成品，免除了浓缩和浓缩汁调配后的杀菌，果蔬汁的营养高、风味好，是目前市场上最受欢迎的果蔬汁产品，复合果蔬汁：利用各种果蔬原料的特点，从营养、颜色和风味等方面进行综合调制，创造出更为理想的果蔬汁产品；果肉饮料：较好保留了水果中的膳食纤维，原料的利用率较高。近年来，由于国际不断增加的食源性疾病的爆发，也由于过去几年消费者中因饮用果汁产品而导致疾病的现象频频发生，特别是食源性感染对幼儿、老年人和免疫力低下人群的严重危害，美国FDA（食品与药物管理局）于2001年1月18日宣布了关于果汁的HACCP最后规则，用以提高果汁、蔬菜汁及果汁产品的安全。紧接着欧盟、加拿大、日本等国家和组织也于2001年1月19日提出相关的立法建议。伴随着我国加入WTO的步伐趋近和世界经济一体化的进程，我国果蔬汁加工企业将面临更多的机遇和挑战，特别是我国作为世界果汁出口大国，面对美国和欧盟等国家和组织提出的HACCP规则，果蔬汁出口企业中已经有数家厂家率先开始进入了准备阶段，即学习培训和分析论证阶段，如果进展顺利，今年之内我国果蔬汁出口企业中将会有首批通过HACCP验证的厂家。这促进了我国果蔬汁出口企业全面提高综合技术素质和质量卫生保证体系，从而更有力地参与国际市场竞争，以保持和扩大我国果蔬汁产品在国际市场上应有的份额。第二节 设计依据班产400吨果蔬汁饮料厂主要设计任务是果蔬汁饮料车间生产的设计，毕业实习获得的信息也是设计的重要依据。果蔬汁饮料厂设计小组是到丰城润田饮料厂及南昌百事可乐公司，参观并了解饮料生产设备、工艺、生产等情况，以及一些关键性技术问题，为设计提供一个最初的模式。参考这些资料，能使设计更为合理。在图书馆或网络数据检索库查得的有关工厂设计资料是本设计另一个重要依据，例如根据工艺操作参数来选设备，而又从资料上查取这些设备的技术性资料。设计时要有可靠的、自然地理、气象地质、经济社会等基础资料，这些资料是进行厂址选择，项目设计和经济技术评价必不可少的资料，而有关工程技术方面的标准、规范指标则是进行技术方案论证要考虑的基本依据。第三节 设计范围毕业设计包括两部分：1、设计说明书 2、图纸设计设计说明书包括：1、总论2、工艺设计3、公用系统设计4、建筑部分设计5、安全卫生技术及防火措施6、经济部分7、参考文献图纸分为5部分：1、 全厂总平面布置图（以生产生间为宜）2、 生产工艺流程图3、 生产车间平面布置图（设备空位）4、 平面管路图毕业设计时必须完成以上两大部分所规定的内容，其中说明书要求内容详实，具有说服力，说明书应在80100页，而图纸应与说明书一致。第四节 厂址评论一个食品工厂的设计，对当地资源，交通运输，农业发展都有密切关系。厂址选择工作，应当在当地建妥或城建部门的统筹安排下，由筹建单位负责，会同主管部门，建筑部门，城市规划部门和区、乡（镇）等有关单位，经过充分讨论和比较，选择优点最多的地址为建厂的地址，在选择厂址时，设计单位亦应参加。 厂址选择的原则：（一）首先应符合国家的方针政策，食品工厂的厂址应设在当地的规划区内，节约用地。（二）应从生产条件方面考虑，保证获得足够数量和质量新鲜的原料，厂区的标高更应高出当地历史最高洪水位。要有可靠的地质条件，所选厂址附近应有良好的卫生环境。（三）厂址选择应从投资和经济效果考虑。（1）所选厂址应有较方便的运输条件。（2）有一定的供电条件，以满足生产需要。（3）所选厂址附近不仅要有充足的水源，而且水质亦就好，且有合理的污染处理系统。（4）厂址最好选择在郊区。本厂选择在南昌县三江口，地形可依据厂房需要。第二章 工艺部分第一节、产品一、产品种类1、产品种类：以黄瓜、西红柿、胡萝卜作为主要产品，菠萝、梨、西瓜为辅。2、产品规格：采用型号为5133#装罐量为250ml的易拉罐、500ml的聚酯瓶3、主要产品的百分率：西红柿、黄瓜、胡萝卜或其复合15%菠萝、梨、西瓜或其复合2%品种菜瓜汁、西红柿、胡萝卜柠檬酸百分率（%）15%0.22%糖菠萝、梨、西瓜其它6.57.5%2%75%4、产品质量的要求：1）美国FDA给番茄汁制定了如下标准：番茄汁系未经漂烫或漂烫后沥干的成熟红色或微红色品种番茄榨取出的非浓缩液体。榨汁时，可以采取不会将水分加入到汁液中去的任何加热方法。番茄汁必须除去果皮、种子和其它粗硬的物质，但可以含有精细的不可溶的果肉固形物。此液体可以均质，加盐调味，亦可添加抗坏血酸，但是抗坏血酸的添加量每100ml不得超过25mg，番茄汁装入容器密封后，应加热处理以防腐败。果蔬汁呈淡红色。汁液混浊均匀，浓淡适中，长期静置后允许有少许沉淀及轻度分离。原蔬菜汁含量不低于15%，可溶性固形物含量大于10%。2）黄瓜汁：呈淡黄绿色具有黄瓜的清香、无异味。汁液均匀混浊，静置后允许有沉淀。可溶性固形物含量大于10%（糖度值）3）胡萝卜汁：呈淡红色。汁液均匀单混浊，静置后可允许有少量沉淀。在大约60，加入适量酶搅拌加热沉淀，使口味减少淀粉糊口感。可溶性固形物含量（糖、酸）的值大于10%。二、产品方案：根据计划任务书的要求，原料供应关系，以及消费者的需求，进行市场调查，在尽量做到“四个满足”（即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）和“五个平衡”（即产品产量与原料供应量就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）的前提下编制方案。在编制产品方案时，还必须确定主要产品的罐型和班产量，班产量是工艺设计中最主要的计算基准，决定班产量的因素主要有：原料供应量的多少，配备设备的生产能力，延长生产期的条件（如冷库及半成品加工措施等），每天生产班次及产品品种的搭配。第二节、原辅料注：此设计是由浓缩汁调配成成品。一、原材料：1、来源：所设计工厂在旺季的浓缩果蔬汁成品。2、用水水质的要求：在果蔬汁中水的含量一般在80%左右，不能含有影响饮料风味和外观的任何不良成份。外观：无色透明，无悬浮物及沉淀物，静置24h不发生显著沉淀。口味：加热到2030，用口尝应有清爽之感，不得有任何不良味道和气味。硬度：总硬度应在8度以下，硬度越高，水质越差。PH值：水的PH值为7，呈中性的水最好，必要时也可用微酸性的水。氟含量：在1L水中，不得含有30mg以上的氟。硝酸盐：水中的硝酸盐含量不超过3ppm，亚硝酸盐的含量就低于0.5ppm。重金属：水中的铅含量不超过0.1ppm，铜不超过2ppm，锰不超过0.2ppm。有机物含量：在20min内，不得使10mg以上的高锰酸钾脱色。总固形物含量：在1L水中，不得遗留超过500mg的蒸发残渣。细菌：1ml水中的细菌数不得超过100个，大肠杆菌不得检出。3、砂糖的要求：含糖量应在99.5%以上。还原糖在2%以下。不分在0.5%以下。灰分不多于0.2%。感官指标如下：色泽：白砂糖色泽洁白发亮，绵白糖颜色洁白。结晶：白砂糖为白色透明结晶体，晶粒大小均匀一致，绵白糖晶粒细小，质地绵软松散。糖的水溶液应清晰透明。糖的晶体和水溶液味甜，不带杂味和臭味。4、酸味料的使用及要求：此设计工艺使用柠檬酸，用量2.02.5，一般多使用2.2。柠檬酸为无色半透明或白色粉末，吸湿性强，易溶于水，入口即可达到最强酸感，但酸味持续时间短，广泛用于汽水、汽酒、果酒及果蔬汁等饮料中，若饮料中添加了山梨酸钾，就不能添加柠檬酸，因两者会生成难溶解的山梨酸晶体，导致分散不均而影响防腐效果。5、甜味剂：使用甜叶菊苷、甘草苷、木糖醇、山梨醇等。6、香料、香精：饮料中添加少量香精香料，可使其产生诱人的香味和香气，使用的必须是国家卫生部门规定的香精。在香型方面，目前大多数香精是模仿各种果香而调合的果味香型香精，主要有桔子、柠檬、香蕉、菠萝、杨梅等五大类果香型香精，也有一些其他香型的香精，如香草香精、奶油香精、薄荷香精等。7、饮料乳化稳定剂：本设计使用的一种透明型的颗粒饮料悬浮剂。使用方法：先将配料中30%的水烧开，将本品与少量的白砂糖干混合均匀后，边搅拌慢慢撒入水中，在8595之间保温搅拌1215分钟，使其充分溶解后，立即加入饮料配料中搅拌均匀即可。标准代号：Q/YSS0403卫生许可证号：赣卫食准字2003第903号（海藻酸钠）8、着色剂：天然色素由于染着性较差，难以用来拼配不同色调，加上有时有异味，成本较高等，目前尚未普遍使用，饮料生产中使用最多的还是合成色素。使用过程中的问题和注意事项：不能久存，否则容易折出沉淀。最好使用蒸溜水调配，以免产生化学变化，各种饮料的化学成分，如PH值酒精含量等差异较大，其对色调的呈现也有区别，一般应通过试验确定添加量。色素易受金属的影响，调配时，应尽可能避免使用金属器具。9、强化剂：随着人们生活水平的提高，添加各种营养强化剂的饮料相继出现，种类如下：维生素：常用VA、VB2、VB5、VB6、VC、VD2，不能超过生理剂量的要求，否则会引起不良或中毒症状。氨基酸：常有L赖氨酸、L赖氨酸天门冬氨酸盐、L蛋氨酸等，为了保证人体合理营养的需要，一方面要保证人体对必需氨基酸所需要的数量，另一方面还必须注意各种必需氨基酸之间的比例。无机盐：在人体中，需要量较多的是Ca、Fe、P等无机盐，饮料中常用的有磷酸氢钙、葡萄糖酸钙、乳酸钙、甘油磷酸钙、柠檬酸铁、乳酸铁、氯化铁等。第三节、主要操作说明 此设计的果蔬汁是用浓缩果汁、浓缩蔬菜汁、糖、酸味料及香料、水调配而成的。一、 工艺流程：糖、水化糖过滤酸味剂、香料、色素浓缩果蔬汁调配过滤均质脱气灭菌罐装封盖颠倒冷却成品 烫热瓶洗瓶 二、 配料：浓缩果蔬汁饮料一般含果蔬汁3545%，含糖60%以上，酸度为23，一般加水将浓缩果蔬汁稀释到适当浓度，再进行调配，配料时先将糖用少量水溶解，然后将其过滤到配料罐中，加入处理后的果汁，使糖与果汁进行均匀混合，将苯甲酸钠溶于水中后，边搅拌边加入，然后加入色素，因使用天然色素，易混浊，应过滤，为防止苯甲酸钠遇酸会析出苯甲酸结晶，抗氧化剂先溶于水，再配入酸味剂，始终在搅拌下进行，调配时间尽可能短，以防止微生物污染，配料时，温度尽可能低在保证灭菌工艺的前提下。三、 过滤、均质：调配好饮料，在送到脱气杀菌工序前要根据饮料种类和质量进行过滤和均质化处理，过滤方法视饮料是否混浊或透明而定，为了使混浊饮料的悬浮粒子微细化，以便制定稳定的悬浊液，但易混入大量的空气，常用的均质设备有高压均质机和胶体磨，前者是一种特殊的高压泵，均质时，果蔬汁在1420mpa的压力下，通过狭缝，使大悬浮颗粒受压破碎而均匀稳定分散，后者是通过一个高速旋转的转盘（可达300015000r/min）果蔬汁，通过狭腔相互冲击、摩擦、分散和混合而达到均质的目的。四、 脱气：果实组织中存在有间隙，常有空气残留，另外，在加工过程中，也难免混入空气，它们或以溶解状态存在，或被吸附在果肉微粒和胶体的表面，这些残存空气中的氧气，会促使色素、芳香物质和营养素的氧化，迅速破坏果汁的色泽、风味和营养素，并使悬浮颗粒吸附气体而漂浮在果汁表面，尤其是在加热和贮存时更为显著，故混浊果蔬汁必须进行脱气操作，使用脱气机时，向脱气机内送入高温的饮料，其温度略低于真空度下的沸点，借抽真空除去饮料中所含的气体，采用降膜式脱气机温度取30，真空度取620700mmhg五、 杀菌：杀灭饮料中的微生物，使果胶分解酶和各种氧化酶失活，而不是使果蔬汁出现褐变，香味变化及损失VC，预计使用巴氏杀菌及UHT杀菌。六、 装瓶：加热杀菌后立即热装瓶，瓶颈洗净、杀菌，检瓶后，经过蒸汽隧道加热，送到灌装机，在85以上灌瓶，使液位接近瓶口，然后迅速封盖，接着立即将瓶倾倒，使上部空间及盖面内与热饮料接触，以便杀菌，封好的瓶颈过34段不同温度的喷淋隧道式冷却器冷却，也可采用不同温度的水槽，使其温度冷却到40以下，然后干瓶，贴标、打印，包装入库。七、番茄汁工艺（适用于黄瓜、胡萝卜）（一）原配及配方：番茄浓缩汁、白砂糖、水、柠檬酸、苯甲酸钠、盐。（二）工艺流程的注意事项：人们反复研究的结果认为，采取将生番茄破碎后立即加热到80以上的方法为较为理想，采用热破碎可使果胶酶迅速钝化。一般生产番茄汁的工艺中不进行均质处理，因为均质处理后的番茄汁有过于柔滑之口感。（三）操作过程：配料：依次加水、糖、苯甲酸钠，浓缩果蔬汁、盐、柠檬酸至1000kg。均质：以100120公斤/厘米2的压力进行均质。脱气：真空度600mmHg以上。杀菌：高压密封水溶杀菌115.5，21分钟。灌装：最低不得低于80（热灌装）在无菌状态下灌装，之前要急速冷却（无菌灌装）（四）注意在全生产过程中，严禁与铁铜等金属接触。第四节 包装材料包装材料包括内包装材料和外包装材料，对饮料的包装材料有如下要求：1、对人们无毒害作用。2、具有一定的化学稳定性，不能与盛装物发生作用而影响其质量。3、加工性能良好，资源丰富、成本低、能满足工业化生产的需要。4、有优良的综合防护功能。5、在保证商品安全方面有很好的可靠性，耐压强度高、重量轻、不易变形破损，而且便于携带和装卸。一、内包装材料：本厂饮料内包装全部采用500ml聚酯瓶包装，要求如下：1、机械强度好、防潮、耐水、耐腐蚀、耐热、耐寒、耐夹、气密性好，适应气温变化，无味、无臭、无毒等。2、刚性、挺力强、光滑、易开口、热合性好，防止静电。3、透明度好，表面光泽，适应印刷，不易污染。4、开启性能好，不易破裂。此设计使用的PET聚脂是世界上产量最大的合成树脂，也是消耗量最大的塑料包装材料，约占塑料包装材料的30%。聚乙烯产品大致可分为低密度聚乙烯（LDPE）。中密度聚乙烯（MDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）。密度是衡量结晶度的尺度，如果密度高，结晶度高，水蒸气渗透率和油脂渗透率随之降低，由于LDPE透明度较好，柔软、伸长率大、抗冲击性与耐低温性较HDEP为优。为了改善聚乙烯的保香性能，利用它具有热封性能好的特点可使用二层复合材料：PC/PE或3层复合材料：PET/CPP/PE二、外包装材料：1、包装箱：本厂外包装箱均采用不带隔挡的瓦楞纸箱，其规格为24瓶装，要求瓦楞纸箱水份含量不超过10%。紧度0.5g/cm2，耐折度纵横平均值不小于4，裂断长纵横平均值不小于1200，符合GB154386瓦楞纸箱国家标准。2、胶带：选用100mm宽的封箱胶带纸。3、粘合剂：采用糊精粘合剂，棕褐色糊状胶体，粘结性特别强。第五节 物料衡算物料衡算包括产品的原辅材料和包装材料的计算：通过物料计算可以确定各种主要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产员及包装材料等的需要提供计算依据。本厂生产的西红柿汁，胡萝卜汁，黄瓜汁等饮料，因班产量相同，帮所需内包装容量PET瓶及外包装材料相同，又因配方稍有不同，故每班所耗馐材料相同但原辅材料耗量不同，现依据配方计算各产品班次用原辅材料量，再计算各班次包装材料量，班产量40t班为基准，采用含15%的果蔬浓缩汁（1：5原果蔬汁）1000kg，原辅材料损耗率以1%计。一、番茄汁饮料配方：15%番茄浓缩汁 30kg白砂糖 70kg柠檬酸 2.2kg稳定剂 2.0kg香精 1.5kg水 890kg菠萝浓缩汁 4kg 成品果蔬汁含量17%，糖度11%每班耗用番茄浓缩汁量：30kg*101%*40=1212kg每班耗用白砂糖量：70kg*101%*40=2828kg每班耗用柠檬酸量：2.2kg*101%*40=88.88kg每班耗用香精用量：1.5kg*101%*40=60.60kg每班耗用水量：890kg*101%*40=35956kg每班耗用菠萝浓缩汁：4kg*101%*40=161.6kg每班耗用稳定剂量：2.0kg*101%*40=80.8kg二、黄瓜汁配方黄瓜浓缩汁 30kg白砂糖 70kg柠檬酸 2.2kg稳定剂 2.0kg香精香料 1.5kg水 890kg菠萝浓缩汁 4kg 成品果蔬汁固形物含量12%每班耗用黄瓜浓缩汁用量：30kg*101%*40=1212kg每班耗用白砂糖量：70kg*101%*40=2828kg每班耗用柠檬酸量：2.2kg*101%*40=88.88kg每班耗用稳定剂量：2.0kg*101%*40=80.8kg每班耗用香精用量：1.5kg*101%*40=60.6kg每班耗用水量：890kg*101%*40=35956kg每班耗用菠萝浓缩汁：4kg*101%*40=161.6kg三、胡萝卜汁配方胡萝卜浓缩汁 30kg白砂糖 65kg菠萝浓缩汁 2kg柠檬酸 2.4kg稳定剂 2.0kg香精香料 1.5kg水 895kg成品果蔬汁含量16%、固形物含量12%每班耗用胡萝卜浓缩汁用量：30kg*101%*40=1212kg每班耗用菠萝浓缩汁：2kg*101%*40=80.8kg每班耗用稳定剂量：2.0kg*101%*40=80.8kg每班耗用白砂糖量：65kg*101%*40=2626kg每班耗用柠檬酸量：2.4kg*101%*40=96.96kg每班耗用香精用量：1.5kg*101%*40=60.6kg每班耗用水量：895kg*101%*40=36158kg四、每班耗包装材料用量：耗损率1% 每班40T 6.7T/hr每班耗用500ml聚酯瓶量（只/班）=40*1000/0.5*101%=80800只每班耗用24瓶装瓦楞纸箱（只/班）=3367*101%=3401只班产40吨果蔬汁饮料物料衡算40t/班 6hr/班 6.7t/hr（包装损失率1）项目耗用量品种原辅料kg只/hrkg或只/班kg或只/年番茄汁1/5浓缩果蔬20012003.99*106白砂糖46728009.30*106柠檬酸14.7882.93*105香料10602.00*105水5934356001.19*1081/5浓缩菠萝271605.32*105稳定剂13.4802.66*105黄瓜汁1/5浓缩黄瓜20012003.99*106白砂糖46728009.30*106柠檬酸14.7882.93*105香料10602.00*105水5934356001.19*1081/5浓缩菠萝271605.32*105稳定剂13.4802.66*105胡萝卜汁1/5浓缩胡萝卜20012003.99*106白砂糖43426008.64*106柠檬酸16963.19*105香料10602.00*105水5967358001.19*1081/5浓缩菠萝13.4802.66*105稳定剂13.4802.66*105第六节 设备选型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，对生产中的关键设备，除按实际能力所需的台数配件外，还应考虑有备有设备，一般后一道工序的生产能力要大于前道，以防物料积压。一、设备选型的一般原则：1、满足工艺要求，保证产品的质量和产量。2、主要产品采用机械化，连续化生产程度高的设备。3、所选设备能充分利用原料，能耗少，效率高，体积小，维持方便，劳动强度低，并能一机多用。4、所选设备另清洗装拆，符合食品卫生要求，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，材料性能适合各种工作条件。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装置。二、设备选型计算及设备清单：1、水处理设备：配方用水每小时最大量为6000L，考虑到洗罐清洗设备等因素，故按3000L/hr选型（二台）2、糖化锅：将糖浆配成60BXo按配方最高量467kg/hr选型，则每小时溶糖量为467/60%=779kg/hr，又因糖在溶解时，糖的全积膨胀较大，为防止溢出，故选容量为1000L的高速化糖锅。3脱气机：因每小时生产6.7吨产品，故选一台规格为7T/hr以上的一体化真空脱气机（8T/hr）4、均质机：因6.7T/hr,考虑扩大生产的需要，故选8T/h 60Mpa均质机。5、离心机：700*15006、贮罐：8T7、超高温瞬间灭菌机：78T/h8、饮料泵：78T/h9、聚酯瓶洗罐封机：80000/6.7=11940罐/hr选择两台6000罐/hr10、倒瓶杀菌冷却：13000罐/hr11、烘干系统：13000罐/hr班产40T果蔬汁厂生产设备清单序号名称规格数量备注1砂棒过滤器3T/hr1工作压力0.252中空纤维超滤器3T/hr1工作温度5453离心卫生泵7T/hr4扬程16m水柱4高速化糖锅1000L15双联过滤器10T/hr1二只一组，0.35m26真空脱气罐（降膜）8T/hr1真空度600700mmHg 307高压均质机4T/hr2GJB4-25 工作压力=25mpa8GD4型等压灌装机1500瓶/hr8适用于中、小型厂 1.1kw9超高温瞬时灭菌机7T/hr1灭菌温度115135 时间46s10配料贮罐7T/hr2可存放在室内11洗瓶机4800b/h3进瓶和出瓶由人工操作12UHT灭菌设备1间接式（减少香味物质的逸出）13负压灌装旋盖生产线7000b/h2封闭无菌状态14板式换热器320 m215调配罐116拼装机117三合一灌装机1灌装、旋盖第七节 劳动力消耗定额（以班计）工序人员配备职责车间主任1负责整个工艺过程水处理1负责自来水的碳滤、精滤溶糖2负责领糖、称量、溶糖、过滤浓缩汁调配2负责各原辅材料称量、调制均质、脱气1负责均质、脱气杀菌1负责UHT杀菌灌装1负责操作无菌灌装机液位检测1负责注浆后的液位检测封盖2检验封盖是否合格冷却1负责操作冷却装置真空度检查1抽检罐内真空度打印1负责喷码机的打印工作检验、装箱2负责装箱、剔除瘪罐等吹瓶1负责提供洁净聚酯瓶锅炉1负责供应蒸汽运输3负责将车间生产的产品运仓库清洁工1负责清洗设备及车间卫生瓶盖杀菌1负责操作和修理设备总计24其它劳动力：电工 1人 住在工厂内离厂很近处质检员 2人 受过培训，掌握质量标准人员因为每个工时为8小时，所以生产一吨产品所需工时为：24*6/11*8=1.636（工时/吨）第八节 劳动力平衡除车间生产人员以外，该厂还配备以下人员名称配备人数职责厂长1负责全厂工作事务秘书1协助厂长的工作副厂长1负责生产、销售等全厂事务财务1统筹全厂财务核算及经济分析人事1管理全厂人事档案及人员进出的人事文书1负责接待等事务推销员13推销本厂的产品门卫1管理进出工厂的人员及车辆后勤5为企业职工提供生活服务总计25全厂共有职工人数：（每天两班计）24*2+3+25=76人第九节 水、电、汽平衡用单位产品耗水耗汽量定额来估算，并参考同行厂家生产此类产品的耗水、电、汽量，可制定如下水、电、汽消耗定额参考表：产品项 目水（t）电（度）汽（*109J）每吨耗量8010080100715912第十节 车间平面布置食品工厂生产车间布置是工艺设计的重要部分，不仅对建成投产后的生产实践有很大关第，而且影响到工厂整体车间布置一经施工就不易改变，所以在设计过程中必须全面考虑。生产车间工艺布置的原则：1、要有总体设计的全局观点：首先满足生产的要求，同时还必须从本车间在总平面图上的位置，与其它车间或部门间的关系，以及发展前景等方面，满足总体设计的要求。2、设备布置要尽量按工艺流水线安排，但有些特殊设备可按相同类型作适当集中，务必使生产过程占地最少，生产周期最短，操作最方便。3、应考虑到进行多品种生产的可能，以便灵活调动设备，并留有适当余地，以便更换，同时还应注意设备相互间的间距和设备与建筑物的安全维修距离。4、生产车间与其它车间的各工序要相互配合，保证各物料运输通畅，避免重复经返，必须注意：要尽可能利用生产车间的空间运输，合理安排生产车间各种废料排出，人员进出要和物料进出分开。5、必须考虑生产卫生和劳动保护，如卫生消毒，防蝇防虫，车间排水，电器防潮及安全防火等措施。6、应注意车间的采光、适风、采暖、降温等设施，对散发热量，气味及有腐蚀性的介质，要单独集中布置，对空压机房，空调机房、真空泵等既要分隔，又要尽可能接近使用地点，以减少输送管路及管路损失。7、可以设在室外的设备，尽可能设在室外，上面可加盖简易棚。第三章 公用系统本饮料厂的公用系统包括给排水、供电及仪表、供汽、通风采暖等四项工程要求是：1、满足生产需要。 2、符合卫生要求。 3、运行可靠，费用经济。第一节、给排水系统一、水源、水质要求饮料用水水质标准：总硬度（以Caco3计）50mg/L总碱度50mg/L FE0.1mg/L氯化物80 酚类：无生活饮用水水质标准：PH：6.58.5 Fe0.3mg/L总硬度（以Caco3计）250mg/L酚类：无 氯化物250mg/L余氯：0.05mg/L二、全厂用水计算1、生产用水量：工艺用水：以每吨饮料平均耗水90t计，则每小时工艺用水90*1.9=171t/hr锅炉用水：按锅炉蒸发量的1.2倍计，每小时变化系数为1.5每吨产品耗汽量平均为8.35*109J蒸汽焓为2676.3*103J/kg锅炉用水量：8.35*109*1.2*1.5/2676*103=5.62吨假设食堂、澡堂耗汽时需锅炉用水量1t/hr，故锅炉每小时耗水量为：5.62*2+1=12.24吨生产用水量=171+12.24=183.24t/hr2、生活用水量：根据当地气候，人们的生活习惯及卫生设备的完备程度考虑，按下式估算：生活最大小时用水量=最大班人数*70/1000=78*2*70/1000=10.92t/hr三、消防用水量：室外消防用水量为50L/s，室内消防用水量以2.5L/s计，在计算全厂总用水量时，不计消防用水量，在发生火警时，可调整生产，生活用水加以解决。综合：全厂性用水量=183.24+10.92=195t/hr四、排水系统、排污系统：工厂卫生是饮料厂的头等要事，而排水设施和排水效果的好坏又直接关系到工厂卫生面貌的优劣。本厂设计要点如下：1、生产废水的排出与生活废水和雨水采取合流制。2、生产车间的室内排水（包括楼层）采用无盖板的明沟的宽度为300mm，深度为300mm，坡度为2%，车间地坪的排水坡度为2%。3、在进入明沟排水管之前，设置格栅，以截留固形物，防止管道堵塞，垂直排水管的口径比计算选择大1号，以保持排水畅通。4、生产车间的对外排水口加设防流装置。5、生产车间内的卫生消毒池，地坑及电梯坑等都考虑排水装置。6、饮料厂的厂区污水排放采用暗管。7、厂区下水管采用混凝土管，其管顶埋设深度为0.8m,管道流速大于0.8m/s，最小管径大