年产10万吨碳酸饮料厂的工艺设计 (1)

年产10万吨碳酸饮料厂技术年产10万吨碳酸饮料厂工艺设计第一章导言1.1设计基础根据市场上碳酸饮料的流行程度，各种各样的品种随处可见。为了发展，生产新产品是必要的。本次设计主要是基于国内饮料生产技术，结合国内外先进的生产技术和设备，并参考相关文件，完成初步的工艺设计。1.2设计原则以社会主义经济规律的特点为指导思想，采用最新的科技成果、先进的工艺流程和最佳的机械设备进行设计。必须结合当地具体情况，认真考虑技术可靠性、生产可行性和经济合理性，实现优质、高产、高效、节能、精致、耐用、安全的目标。1.3碳酸饮料的定义和分类：碳酸饮料是在一定条件下充满二氧化碳气体的产品，是一种软饮料(非酒精饮料)。其主要成分是糖、色素、甜味剂、酸味剂、香料和碳酸水等。它通常不含维生素和矿物质。根据我国软饮料的分类标准，碳酸饮料(汽水)分为：果汁碳酸饮料、果味碳酸饮料、可乐碳酸饮料和其他碳酸饮料。1.果汁类：原果汁含量不低于2.5%的碳酸饮料，不仅具有相应水果特有的色泽、香气和口感，还含有一定的营养，有益健康。如橙汁汽水、柠檬汽水等。2.水果风味型：以食用香精为主要调味剂和食用色素的碳酸饮料，原汁含量低于2.5%，赋予一定的水果风味类型和颜色。如橙汁汽水、菠萝汽水等。3.可乐类型：具体指含有焦糖色、可乐香精或类似可乐水果和水果风味的辛辣和水果混合物的碳酸饮料。香气和谐柔和，口感清新，有清凉的味道。由于其独特的口味，含咖啡因的产品也有提神的作用，人们往往对这类产品有自己的偏好，尤其是可口可乐、百事可乐等知名品牌产品，它们引导着消费方向。4.其他类型：上述三种类型以外的碳酸饮料，如苏打水、盐苏打水和含有非水果植物提取物或非水果食用香精的碳酸饮料。如茶汁、苏打水等第二章工艺设计2.1产品原辅材料规范2.1.1原材料1.浓缩橙汁：产品质量指数(1)感官指标：气味：芳香宜人；颜色：橙黄色；形式：澄清果汁；味道：酸甜可口，有独特的橙子味道。(2)理化指标：可溶性固形物含量：421BX糖含量14% 16%可滴定总酸含量：1.5% 0.2%酸度0.9% 1.0%。酸碱度：4.0(3)微生物指标：(根据国家标准GB4789。食品卫生检验方法微生物部分):细菌总数100 /ml大肠菌群：3 /100ml致病菌：未检出2.1.2赋形剂1.白砂糖的晶粒均匀，晶粒或其水溶液味甜，无异味，干燥疏松，呈白色，有光泽，无明显黑点。2.柠檬酸柠檬酸是无色半透明的晶体或白色颗粒或白色结晶粉末，无嗅，极酸性，溶于水和乙醇，在水溶液中呈酸性。3.苯甲酸和山梨酸钾4.水是果汁饮料生产中的重要原料之一，占85-95%。水质直接影响成品的质量。2.2产品计划的确定2.2.1产品计划的要求在安排产品计划时，应尽最大努力满足主要产品产量、原材料综合利用、淡季均衡生产、市场供应和经济效益的要求。应努力实现产品产量和原材料供应之间的平衡、生产季节和劳动力需求之间的平衡、生产班次之间的平衡、设备生产能力之间的平衡以及水、电和蒸汽负荷之间的平衡。在安排产品计划时，有多少个变化jan二月行进四月可能六月七月八月九月十月十一月十二月橘子汽水80000195.2111333333222混合橙汁2000042.3112233333112以上是果汁生产车间的产品计划。产品有橙汁汽水和混合橙汁汽水。每个品种有两条生产线。生产车间在旺季每天工作三班，在旺季每天两班，在淡季每天一班。每班八小时，一周六天，元旦休息一天，五一国际劳动节休息三天，十一月一日和国庆节休息三天，春节休息10天，全年生产296天。产品规格：产品名称规格(毫升)橙汁汽水500(聚酯瓶)混合橙汁250(玻璃瓶)2.2.3第3类输出的确定等级产量是食品工厂工艺设计中最重要的计算依据。班级产量直接影响到设备的匹配、车间的布局和占地面积、公共设施和辅助设施的规格和大小、劳动力的配备等。对班次产量的主要限制是原材料的供应和销售、生产能力和配套设备的运行、延长生产周期的条件(冷藏和半成品加工措施)、产品品种的匹配和工厂的自动化程度。类输出q=计算公式如下：Q类=Q/K(nt nt nt)因为在本设计中，由于设备的不均匀系数为0.75，所以高季节有三班，中季节有两班，低季节有一班。可用：q类=q/0.75 (t弱于3t强于2t)在实际生产中，果汁在流通和灌装过程中会有一定的损耗。据资料显示，损失为1%，生产过程中有时会发生破瓶和开裂。根据质量控制图原理，产品合格率为99.7%。虽然每个班次都有8小时制，但实际上并不是所有的8小时都用于生产，而且配料可以在生产前的环节中准备好，但是清洁设备是在生产后的8小时内准备好的，所以实际生产是以7.5小时为基础的。本设计符合任务书的要求：年产果汁饮料10万吨，其中橙汁饮料8万吨，混合橙汁饮料2万吨。(1)橙汁旺季总工作日数为156天，旺季总工作日数为75天，淡季总工作日数为156天。总天数是65天。即，q类=8104/0.75(3156 275 65)=8104/(0.75683)195.2吨q类实际产量=195.2/(1-1%)99.7%197.8 t橙汁每瓶500毫升。考虑到具体的生产条件，一般按7.5小时计算。设备选择基于四条生产线。的每小时产量=197.8/7.5=26.4吨/小时每小时生产的瓶数为N=26.4103/(0.54)=13200瓶/小时2)混合橙汁汽水旺季总工作日数为129天，旺季总工作日数为77天，淡季总工作日数为90天。即，q类=2104/0.75(3129 277 90)=2104/(0.75631)42.3吨q类实际产量=42.3/(1-1%)99.7%=42.9吨混合橙汁汽水每瓶250毫升。考虑到具体的生产条件，一般按7.5小时计算。设备选型以四条生产线为基础计算：小时产量=42.9/7.5=5.72 t/h每小时生产的瓶数为N=5.72103/(0.254)=5720瓶/小时总之，我厂生产的两种果汁产品都是纯天然浓缩果汁，避免了季节性对生产的影响，保证了生产的连续性。根据产品计划，根据当地的季节变化，两种果汁的生产安排不同的班次。广东地区每年11月至3月较冷，安排生产的班次相对较少，而4月至10月较热，因此市场对饮料的需求较多，安排的班次也较多。可以看出这个方案更合理。2.3产品工艺设计2.3.1工艺流程原材料-选择-清洗，消毒-选择-去皮-清洗-榨汁-果汁-灌装-杀菌-灌装粗分离橙色系泊滤网-调整-均匀冷却浆液的精细分离、灭菌和脱气埃塞灌装灭菌冷却浓缩果汁2.3.2操作点(1)中国柑橘主产区是湖南。河南；安徽；江苏；浙江；江西；福建；广东；广西等省和地区，广东省也非常丰富的种植，橙汁生产技术：柑橘分选清洗漂烫去皮去核打浆离心分离均质真空浓缩芒果/柑橘混浊浓缩汁杀菌冷却无菌大包装柑橘混浊浓缩汁(2)称取所需白砂糖和部分处理水，加入50%的热糖，加热至100左右，充分搅拌至融化，加入高果糖玉米糖浆，过滤，泵入冷却筒，冷却至30以下(3)调配的目的是根据橙汁稀释饮料的具体工艺要求，将各种产品所需的果汁、糖液、酸液、水和添加剂送入调配罐，用搅拌机搅拌均匀，并立即分析检查混合物是否符合标准。如不符合，应及时调整。(4)均质化是果汁生产中的一种特殊操作。混合果汁应该用均质机精制。高压均质机可用于均质处理，其原理是在高压下，果汁颗粒和果肉重要的是通过均质阀的作用在压力下粉碎，以允许高压果汁通过非常窄的间隙，然后由于低速减压的膨胀和冲击，颗粒将在果汁中被精细且均匀地分散。高压均质机需要150-170千克/平方厘米。均质机的均化压力通常为15兆帕。在均质过程中，果汁中的细小颗粒可被进一步粉碎以使颗粒大小均匀，促进果胶的渗出，使果胶与果汁相容，并保持果汁的均匀混浊度。(5)果汁脱气的目的和效果概括如下：防止维生素C的损失；防止味道和颜色的变化；防止需氧细菌繁殖；防止果肉浆和其他悬浮物悬浮在果汁上部；防止灭菌或灌装过程中出现气泡。脱气的缺点是一些芳香成分的损失。因此，精制后的混合液应进行脱气处理，以去除附着在果汁和其他物质上的空气，并在混合过程中混入饮料中，以防止饮料中的果汁氧化变质。真空脱气槽通常用于脱气操作。(6)杀菌和冷却橙汁饮料脱气后，应进行杀菌和冷却。该工艺的高温瞬时杀菌采用板式超高温杀菌器等设备将果汁快速加热至100，保温30秒，然后快速热灌装。(7)包装容器，灌装封口，杀菌时灌装封口，密封罐中心温度控制在70以上.倒入瓶子，保温2分钟，然后冷却至38左右。(8)包装和仓储2.3.3辅助工艺流程描述：2.3.3.1的糖溶解过程糖溶解过滤混合糖浆(1)溶糖方法有冷溶法和热溶法。本设计采用热溶解。热溶解的优点包括：1)杀死附着在糖上的细菌；2)可以分离凝固糖中的杂质；3)溶解速度快，可在短时间内产生大量糖浆。热溶解法一般采用夹套锅，用蒸汽加热，蒸汽压力要求为0.8-0.9 kg/cm2。温度是80度。煮沸糖溶液后，保持温度5分钟并去除泡沫。(带搅拌器的夹套锅)(2)过滤后的砂糖溶于水后，必须过滤，得到澄清透明的糖浆，以备后用。在本设计中，糖浆过滤器用于过滤，离心泵用于加压。所需压力不超过6千克/平方厘米。每次过滤后，清洁过滤器。(3)糖浆勾兑：首先将糖浆放入带搅拌器的不锈钢配料缸中，在连续搅拌下，按一定比例逐一加入原料，顺序如下：1)将生糖浆2)酸溶液3)果汁4)香料5)水加入至规定体积该系统是一个反渗透纯净水制备系统。我们公司的自来水被用作原水。经过一系列处理后，净化水的电导率约为10 s/cm。该系统包括：预处理部分-原水箱、原水增压泵、絮凝剂投加系统、机械过滤器、活性炭吸附器；反渗透部分安全过滤器、高压泵、反渗透系统、净化水箱、清洗系统。(1)过滤的目的是去除水中的不溶性杂质，如悬浮固体、胶体和一些微生物。我厂使用的砂滤是一种精细过滤设备，广泛应用于饮用水。工作原理：砂棒过滤器的主要工作部件是砂棒。它使用硅藻土和含有细颗粒和其他物质的灰烬。成型后，在高温下烘烤以熔化气体。可燃物质变成气体逸出，形成2 4 m的小孔，当一定压力的原水进入容器并通过滤棒上的小孔时，水中存在的有机物、微生物和其他杂质在滤棒表面被隔离过滤，过滤后的纯净水从滤棒内腔流出，完成过滤过程。然后碳被用来吸附颜料、灰尘等。(2)软化水的硬度要求比生活用水低得多，因此需要软化水。软化和脱盐水的目的是去除可溶性盐，即钙和镁离子。软化水的方法包括石灰软化、电渗析、离子交换和反渗透。我们工厂使用反渗透系统。反渗透是指用半透膜渗透纯水，截留无机盐等小分子，达到饮用水标准的一种方法。(3)消毒从消费者健康角度来看饮用水在使用前必须进行消毒，水的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒。这家工厂使用第三种类型。紫外线消毒快速高效，性能稳定，效果好，不改变水的理化指标，不产生有毒物质，操作简单，管理方便。它已成为饮料厂的主要消毒设备。产生紫外线的设备是紫外线灯。紫外线对水进行杀菌，主要杀死水中细菌的营养细胞。