年产量120吨番茄饮料的工艺设计报告书

1、 成绩课程设计报告书题 目 年加工120吨番茄饮料厂工艺设计姓 名 学 号 1212404023 专业年级 食品科学与工程专业2012级4班 指导教师 2015年6月23日本科生课程设计任务书课程设计题目年产量120吨番茄饮料的工艺设计专 业食品科学与工程年 级2012级（三年级）4班已知参数和设计内容：已知参数：生产能力：按题目要求 工艺设计：自设 原辅料、钢铁的焓值、比热容、密度等参数：自查设计内容：根据给定参数，在物料衡算和热量衡算基础上，完成工艺设计和设备的选型。（1）根据课题任务，选择合适的工艺；（2）设备选型（设备的类型、大小、功率的计算）；（3）整体考虑，优化工艺和设备。设计要求

2、：1成果要求（1）方案和方法：符合化工和机械设备设计的一般原则和规律。（2）计算要求：公式选择正确，计算精准。（3）说明书要求：层次清晰，结构完整，论述详实。2时间要求（1）完成时限：2015.6.172015.6.24（2）工作时间：利用课余时间完成，指导教师除上课、开会等时间外，均在实验楼506室坐班指导。3参考文献要求参考文献应足量、实用，引用公式、数据应真实、可靠，行文规范。4其他要求说明书主题部分字数不等少于3000字，格式符合怀化学院课程设计说明书要求。设计参考资料：1朱珠软饮料加工技术m北京化学工业出版社,2010：371赵晋府食品工艺学m北京；中国轻工业出版社，201212邓绍

3、林番茄的开发利用j广西林业科学，1997，（2）：91-923罗龙新国内外饮料生产技术现状j软饮料工业，1998，（2）：6-94thomas r l，martagh kcharacterization of tannase activity on teaextracts jof food sci，198，50：112611295鲍思泽食品工厂设计与安装m中国商业出版社，1994：187-1926许学勤食品工厂机械与设备m中国轻工业出版社，2008：134-1377许成林包装机械原理与设计m上海科学技术出版社，1998：155-160设计计划与进度安排：2015.6.172015.6.18 查

4、资料，确定设计方案2015.6.192015.6.21 物料衡算，水、电、热量衡算2015.6.222015.6.24 编写设计说明书、装订、上交材料任务下达日期 2015 年6 月 17日 完成日期 2015 年 6 月 24 日指导老师 （签名） 学生 （签名）注：任务书由指导教师填写 怀化学院课程设计评分表课程设计题目：年产量120吨番茄饮料的工艺设计姓名胡姣姣学号1212404023系别生命科学系专业食品科学与工程评价指标指标内涵分值得分小计选题质量目标要求能较好地理解课程任务，选题符合专业培养目标，能够体现理论与实践结合的综合训练要求。5选题难度选题难易度适宜，完全体现了教学计划对本

5、科教学环节所规定的要求5工 作 量工作量饱满，工作认真、严谨，遵守纪律，与同学团结协作，协调能力强，能按时完成设计任务。10能力水平查阅文献能够独立查阅文献资料，从事调查研究；具有收集、整理、加工各种信息及获取新知识的能力。10综合运用知 识综合运用知识能力强，能较系统地运用有关理论与知识解决实际问题。10设计方案研究方案详细、合理，能综合运用所学知识发现并解决实际问题；工作中有创新意识，对既有问题有新的推进或突破，有独到见解。10设计要求与说明书撰写设计水平与实际能力能独立开展设计工作，能熟练掌握和运用所学专业基本理论、基本知识和基本技能分析解决相关理论和实际问题，设计方案合理可行，数据准确

6、可靠，论证充分，理论分析与计算正确，有较强的实际动手能力、经济分析能力和现代技术应用能力。20图纸质量结构合理，工艺可行；图样绘制与技术要求符合国家标准；图面质量及工作量符合要求。10写作水平语言表达清晰，报告内容详实，论述得当。内容立足专业基础理论，围绕所选设计方向学科领域的前沿知识，充分结合实践操作，能够体现出一定的专业素养和创新意识。10成果质量对相关理论或实际问题有较深刻的认识，有新的见解，有一定的创新。10 总分： 指导老师评阅意见 指导教师签名： 评阅时间： 年 月 日目 录 1引言12任务与目的1 2.1设计任务1 2.2设计目的13设计过程与结论 2 3.1设计过程 23.1.

7、1物料衡算 53.1.2结构设计 10 3.16设计结论194设计工作总结与体会20参考文献 221引 言番茄别名西红柿、番柿、狼桃、洋柿子、金苹果、爱情果等，为双子叶植物纲茄科番茄属一年生草本植物。番茄原产于南美洲的秘鲁，厄瓜多尔等国的热带雨林，大约与明朝时通过“丝绸之路”从西方传入中国，因色红形似柿子，故称西红柿，距今大约600年的栽培历史，不过当时只作为一种观赏植物来种植。明人所著的广群芳谱中称它为“番柿”，书中介绍：“番柿一名六月柿，茎似蒿，高四、五，花似榴，一枝结四、五实货或三、四实，堪作观，大伞火珠，未足喻，草本也，来自西番，故名。”并且说它“生食之刺人喉”直到十九世纪末，番茄才作

8、为蔬菜被大众接受，我国人民普遍食用番茄，也不过百余年历史。番茄适应性强，易栽培，产量高，目前已经成为我国主要的蔬菜品种之一。其种类很多，按果形可分为圆球形、梨形、扁球形，椭圆形等；按果皮颜色可分为红色、粉色和黄色三种。我国栽培的品种主要有北京早红、青岛早红和武昌大红等。品质以形状周正、成熟适度、酸甜可口、果肉肥厚、无裂口、无挤压、无虫咬为佳。它既是蔬菜又具备水果的特征，素有“菜中之果”和“平民水果之王”的美誉。2设计任务与目的2.1任务 番茄饮料厂工艺设计2.2目的 培养学生综合运用所学基础理论和专业知识能的力、分析和解决番茄饮料工厂工艺设计中一般工程技术问题的能力；提高学生的创新能力和计算能

9、力；增强和拓展学生的专业技能；通过课程工艺设计，深化学生对设计思想、设计方法、设计规范的理解，培养学生良好的学习方法，为毕业设计打下良好的基础。3设计过程与结论3.1设计过程3.1.1物料衡算：3.1 .1.1 番茄饮料的配方 设计要求：年产量120吨番茄饮料厂工艺设计 原料有番茄、蜂蜜、调味剂和水等。见表3.1 表3.1 原辅料各配比（按1000kg计）：成分名称添加量/kg成分名称添加量/kg番茄7.5蜂蜜8.5柠檬酸0.15海藻酸钠0.5山梨酸钾0.4cmc1柠檬酸钠0.2维生素c0.53.1.1.2 原辅料的计算 （1）生产过程中各工序存在损失，简表3.2表3.2 各工序损失情况序号指

10、标名称损失率/%序号指标名称损失率/%1原料清洗0.55均质0.42浸提86杀菌0.23过滤2.57灌装0.24调配0.38检验0.1（2）番茄原料生产变化量： 用于加工番茄为1.2吨/天。 原料清洗损失0.5%，原料清洗后番茄量：m1=1.2（10.5%）=1.194（吨/天） 浸提损失8%，浸提后番茄量： m2=1.94（18% ）=1.09848 （吨/天）过滤损失2.5%，粗滤后葡萄原汁量：m3=1.09848（12.5%）=1.071018（吨/天） （3）根据配方表3.1，计算调配时各种原辅料 番茄原汁占调配时成品的7.5，番茄原汁m3有1.071018（吨/天），故： 调配时成品

11、饮料量m4=1.0710187.5=142.8024（吨/天） 蜂蜜配比为8.5，蔗糖量m5=142.802410=1.2138204（吨/天） 柠檬酸配比为0.15，柠檬酸量m6=142.80240.15=0.02142036（吨/天） 海藻酸钠配比为0.5，海藻酸钠量m7=142.80240.5=0.0714012（吨/天） 山梨酸钾配比为0.4，山梨酸钾量为m8=142.80240.4=0.05712096（吨/天） cmc配比为1，cmc量为m9=142.80241 =0.1428024（吨/天） 柠檬酸钠配比为0.2，柠檬酸钠量为m10=142.80240.2 =0.02856048

12、（吨/天） 维生素c配比为0.5，维生素c量为m11=142.80240.5=0.0714012（吨/天） 水的加入量m12=m4（m3+m5+m6+m7+m8+m9+m10+m11） m12=142.8024(1.071018+1.2138204+0.02142036+0.0714012+0.05712096+0.1428024+0.02856048+0.0714012) =140.124833140.125（吨/天） 调配损失0.2%，调配后番茄饮料量m13=m4（1-0.3%）=142.373993（吨/天） 均质损失0.3%，均质后葡萄汁饮料量m14=m13（1-0.4%）=141.8

13、04497（吨/天） 杀菌损失0.1%，脱气后葡萄汁饮料量m15=m14（1-0.2%）=141.520888（吨/天） 灌装损失0.2%，灭菌后葡萄汁饮料量m16=m15（1-0.2%）=141.237846（吨/天） 检验损失0.2%，罐装后葡萄汁饮料量m17=m5（1-0.1%）=141.096608（吨/天）综上所诉，日加工1.2吨葡萄相当于日生产141.096608吨番茄饮料的工厂设计3.1.1.3 班产量的计算 有产品方案确定番茄饮料厂每年工作100天，每天一班，每班8小时，饮料以500ml塑料瓶装。（由于成品的计算过程减去了加工过程中的损失，所以班产量计算中不再重复计算）则： 每

14、班番茄原汁产量q1：q1=m4/1=142.80241=142.8024（吨/班） 每天生产142.8024吨番茄饮料，所以： 总生产饮料瓶数q2=142.802410000.5=285604.8（瓶/天）每班生产 q3=237754.21=285604.8（瓶/班）3.1.2 结构设计本车间建设分番茄基地的建设和番茄加工厂1的建设，其中番茄基地建设分为种子园、采穗圃、良种繁育圃、实验区、示范区，主要繁育高品质番茄良种。种子园建设规模为20亩，采穗圃建设为25亩，良种繁育圃建设规模为49亩、实验区及示范区建设规模各为17亩。合计建设规模为128亩。车间建成后，将进一步为全省番茄产业发展提供高品

15、质的番茄良种。该车间建设，符合国家发展农产品深加工、延伸农业产业链的产业政策，立足番茄主产区7，充分利用项目所在地杭州、富阳等的原料供应、成本、交通和区域覆盖优势，结合华中市场对番茄巨大的需求，集中成本优势、产品结构优势、市场优势，迅速占领番茄高端市场。该车间的实施，对于落实科学发展观，带动当地农业经济的发展，促进农民增收，促进农业结构调整，解决“三农”问题和繁荣农村经济，构建社会主义和谐社会均具有积极作用。车间生产工艺先进，产品质量优良，有广阔的国内外销售市场。经测算，项目内部收益率、投资回收期、投资利税率等指标均超过了行业基准值，项目盈亏平衡点为65.72%，具有一定的抗风险能力。3.2主

16、要技术指标表1-1 主要技术经济指标序号项目名称单位数量备注1总占地面积亩4281.1基地占地面积亩1281.2番茄深加工厂亩3002总建筑面积m2607402.1怀化番茄有限公司m230370其中原料晒场m28600原材料仓库m25200预处理车间m21100取汁、粗滤车间m21800原果汁车间m23850调配车间m22600杀菌车间m22000成品贮藏车间m25000污水处理池及锅炉房m22202.2xx县番茄深加工厂m230370其中茶籽原料晒场m28600原材料仓库m25200预处理车间m21100取汁、粗滤车间m21800原果汁车间m23850调配车间m22600杀菌车间m22000

17、成品贮藏车间m25000污水处理池及锅炉房m22203总投资万元315884投资利润率%31.735投资利税率%45.156内部收益率%29.33所得税前财务净现值万元43327.64所得税前投资回收期年5.65所得税前7内部收益率%23.07所得税后财务净现值万元29728.34所得税后投资回收期年6.39所得税后8盈亏平衡点%65.72 3.3发展规划发展番茄产业，就是要充分利用现有的资源，将资源优势变成为产业优势。通过加大科学技术投入，开发番茄新产品，培育番茄产品市场，打造番茄加工龙头企业，通过基地建设提高资源生产的积极性，建设完备的番茄产业链。本项目计划分三期建设，实现新造番茄优良林达

18、到200万亩左右，良种利用率达到50%以上；产品精加工率达到80%以上，同时建立二个大型植物油加工厂，生产高档植物油。本项目总的发展的战略布局（基地、加工企业、重点产品开发）的指导思想是：以现代林业思想为指导，以市场为导向，以科技为依托，以培育大市场、大产业为核心， 以高技术、高质量、高产量、高价格、高效益为目标，合理布局，优化配置，促进我省番茄产业持续、健康发展。 3.4番茄市场分析我国番茄栽培面积5500万亩，年产番茄1820万吨，相当于我国食用油消费总量的l1.8%小油料种类，从总产量来而言，根本无法与大豆、花生、油菜籽、棉籽、葵花籽、芝麻等8种种类竞争，所以，番茄产品市场的发展重点瞄准

19、食用油的高端市场，针对大中城市的高消费人群 等特殊保健需要的人群。在市场打造过程中逐步树立番茄产品知名品牌。番茄作为优质食用油，一直以来就得到产区群众的认可，就是初榨原油的市场价格也是菜油的 3倍，2007年很多地方都在每公斤4046元以上。通过精炼成高级食用油后，价格还可大幅度提升，随着人民生活水平的提高和全面建设小康社会，对优质保健食用油的需求逐渐扩大，番茄在食用油高端市场中所占的份额也相应增加。番茄市场的发展还是以番茄为大宗，提高精炼工艺生产高级保健食用油，扩大贸易，增加出口。番茄深加工开发高级化妆品市场，油酸含量是所有食用油中最高的，容易被皮肤吸收，能滋养皮肤，不存在各种合成化妆品中的

20、有害物质，将具有很好的市场前景。 3.5番茄良种推广及应用我国番茄面积虽然大，但长期以来粗放经营，品种良秀不齐；林分长期的自然演替，绝大部分树龄老化，有多次萌芽林；植株密度稀密不匀，林相结构极不合理，造成大面积单产很低，平均每亩年产番茄3000-5000kg。番茄良种的推广应用是在80年代初期以后开展的，特别是联合国援助实施的番茄低产林改造工程正式启动后，通过采用优良家系、优树种子和优树无性系育苗实施更新造林，开始了番茄良种的推广应用，给生产带来了显著的经济和社会效益。据统计，我国林业科技成果转化率不到34%。番茄良种推广虽然取得了显著的效益，但从我省的番茄面积和人均食用油水平来看，则仍有很大

21、差距。100万亩良种番茄林仅占我省番茄面积的5%。3.6番茄饮料的前景预测 番茄汁在西方国家已有几十年的历史了，因其所含有多种维生素和矿物质，具有较高的营养价值和药用价值保健功效。其能够健胃消食、润肠通便、防止便秘的作用；降脂降压、利尿排钠、辅助治疗作用；抗血凝聚、防脑血栓；防癌抗癌、延缓衰老、维护性功能作用；还具有美容护肤等作用，是老少皆宜的营养饮料，在大多西方国家家庭里，番茄汁是必备的饮料之一。但在我国番茄汁只是近几年才兴起的时尚饮料，是营养的代名词。番茄汁正以其丰富的营养价值，走进百姓家庭中。因此番茄汁在国内显现出巨大的市场潜力。3.7工艺流程原料选择洗涤预处理取汁粗滤原果汁澄清、过滤调

22、配高温瞬时杀菌（澄清番茄汁）均质、脱气调配高温瞬时杀菌（浑浊番茄汁）浓缩调配装罐高温瞬时杀菌（浓缩番茄汁）充填密封后杀菌冷却成品3.7.2 产品标准主要产品精制山番茄质量内控标准为：项 目标 准透明度澄清、透明气滋味气味、口感好杂质03.7.3生产规模本车间拟新建120吨/年番茄饮料生产线；吹瓶、注塑、杀菌、包装生产线。3.7.4 设备选型生产番茄饮料设备一览表序号产品名称型号主要技术参数数目单价（万元）生产厂家1提升机yl-tsj生产能力：0.5 t/h功率：0.75 kw尺寸：20001000（mm）34.6宁津县永利烘干传送设备有限公司2番茄清洗机qxjqxj-420产量：2000 kg

23、/h功率：3.5kw尺寸：4200x1200x1650（mm）39诸城市博海机械有限公司3筛网过滤器lm-800-3s滤目：200目功率：1.4kw尺寸：12009001080（mm）32.3新乡市华成机械设备有限公司4调配罐lrg转速：36转/分功率：0.8kw尺寸：120015001200mm（mm）54温州扬名机械有限公司5均质机jj-1/25流 量：6t/h功率：7.5kw尺寸：1030745990(mm)38.5哈尔滨市华硕食品设备经销有限公司6uht瞬时杀菌机rp6l10生产能力：5t/h功率：2.2kw尺寸：9209201400（mm）26温州工大轻工机械有限公司7高位桶容量20

24、00l尺寸：120012001400（mm）70.88洗灌封三合一机v-8000wfsa生产能力：200 瓶/min功率：4 kw尺寸：220015002650（mm）38广州成功者机械设备有限公司9喷淋冷气机pl-10000生产能力：10000瓶/h功率：8kw尺寸：400015001700（mm）43.4张家港瑞华机械制造机械公司10包装机snt生产能力：50箱/min功率：4.5 kw尺寸200016002500（mm）85南通苏诺特包装机械有限公司3.8 总平面规划布局3.8.1 结构与布局根据基地状况、规划条件及功能要求，厂区分为两大区域，晒场和仓库设于厂内北面，污水处理池及锅炉房位

25、于南部，车间位于厂区的东部。3.8.2 竖向设计厂址内地形平坦，场地无明显起伏或突变。场地排水畅通，无内涝之患。竖向设计沿用连续式竖向布置。3.9.建设内容依据项目规模，本项目拟新建高品质番茄良种基地和番茄深加工厂。3.9.1高品质番茄良种基地建设分为种子园、采穗圃、良种繁育圃、实验区、示范区五大功能区，种子园建设规模为20亩，采穗圃建设为25亩，良种繁育圃建设规模为49亩、实验区及示范区建设规模各为17亩，合计建设规模为128亩。3.9.2番茄深加工厂建设内容(1) 原材料仓库仓库长130米，宽40米，建筑面积5200平方米，为混凝土基础，轻钢单层排架结构，围护结构为砖墙或夹心压型金属板。建

26、筑耐火等级：二级。火灾危险性属乙类。(2)预处理车间车间长23米，宽16米，为三层砖砼结构，总建筑面积1100平方米，围护结构为砖墙。建筑耐火等级：二级。(3) 取汁粗滤车间车间长60米，宽30米，总建筑面积1800平方米，为混凝土基础，轻钢单层排架结构，围护结构为砖墙或夹心压型金属板。建筑耐火等级：二级。火灾危险性属乙类。(4)原果汁车间车间长110米，宽35米，总建筑面积3850平方米，为混凝土基础，轻钢单层排架结构，围护结构为砖墙或夹心压型金属板。建筑耐火等级：二级。火灾危险性属乙类。(5)调配车间车间长100米，宽26米，总建筑面积2600平方米，为混凝土基础，轻钢单层排架结构，围护结

27、构为砖墙或夹心压型金属板。建筑耐火等级：二级。火灾危险性属乙类。(6)杀菌车间车间长80米，宽25米，总建筑面积2000平方米，为混凝土基础，轻钢单层排架结构，围护结构为砖墙或夹心压型金属板。建筑耐火等级：二级。火灾危险性属乙类。(7)成品储藏车间车间长125米，宽40米，总建筑面积5000平方米，为混凝土基础，轻钢单层排架结构，围护结构为砖墙或夹心压型金属板。建筑耐火等级：二级。火灾危险性属乙类。(8)污水处理池及锅炉房房屋长22米，宽10米，为单层砖砼结构，建筑面积220平方米，围护结构为砖墙。建筑耐火等级：二级。3.10设计标准和规范本工程设计时应遵循以下标准和规范：(1)建筑结构荷载规

28、范gb50009-2001；(2)建筑地基基础设计规范gb50007-2002；(3)砌体结构设计规范gb50003-2001；(4)混凝土结构设计规范gb50010-2002；(5)建筑防火设计规范等。3.11取水 排水3.11.1取水本项目的生产及生活用水取自于自掘水井，其水量、水质均满足生活、生产用水要求。生活用水量标准根据国家有关标准，设计考虑为300l/人/d，时变化系数取2.5，生产用水量根据生产工艺确定。设立水泵房，用管道（5寸）输往高压储水池，利用水位压自流到各用水点。在总进水管上设总水表井，项目区内设给水环管，管径dn100，环管上设置室外消水栓若干，并为每个单体建筑在适当位

29、置预留阀门井。3.11.2 排水整个厂区采用分流制排水系统，即生产废水、生活污水经粗处理达标后排入污水处理站再处理，厂区雨水由排水系统排入城市排水管道。3.11.3 电气本项目所需用电电压等级为220v/380v低压，为保证本项目用电，拟建一配变电所，配变电所设置1台630kva变压器为全厂生产、生活低压220v/380v供电。考虑本项目和近期某些项目供电需求，配电所共设置12回低压出线。 (1)变电所保护变电所高压采用反时限过流跌落式熔断器保护；低压采用速断、过流长延时和短延时保护。(2)厂区供电及照明路灯照明采用pvc管穿线敷设，主要道路采用造型优美的路灯作为照明以衬托厂区优美环境。(3)

30、车间动力及照明生产车间7-8、辅房照度为60lx， 控制室、 办公室、低压配电室照度为100lx。车间照明采用金卤灯照明，辅房采用工厂灯和荧光灯照明，其中车间办公室、低压配电室、控制室采用荧光灯照明。生产车间照明采用集中控制，其他照明采用分散控制。照明线路采用bv0.5型导线穿钢管明敷或穿阻燃波纹管暗敷。(4)防雷、接地保护生产车间建筑物防雷等级为三级，建筑物屋顶设置避雷带，利用基础钢筋作接地体。(5)通讯本项目厂址已有市通讯线路引入，根据总图布置，厂区通讯线路沿厂区供电线路敷设，厂区内设置1台室外分线箱。3.11.4 消防本项目按建筑防火规范要求进行设计，并由消防部门进行检查验收。考虑以下消

31、防装置及措施。总平面布置结合城市规划，按国家现行设计规范要求，建筑物周边留设环形道路，留出防火间距，消防通道，满足消防操作和人员疏通。3.12 概述环境保护与节能是设计中需考虑的重点环节，本项目设计在生产工艺和设备选型方面及各个生产环节中均对节能进行了充分考虑，并采取有效措施，以达到环保节能的目的。在设计中，充分满足国家标准对环境保护与节能的要求。3.12.2 主要污染物产生分析(1)废气废气主要来源于锅炉。(2)废水废水主要来源于生活用水及生产用水和地面冲洗水。(3)废渣废渣主要来源于锅炉炉渣。(4)噪声主要来源于机电设备如电机、风机等。3.12.3 节能本项目选用低能耗的国内外先进设备，达

32、到节约能源、提高综合利用之目的。这对降低生产成本，提高产品的经济效益和市场竞争能力都将起到积极的作用。主要节能措施如下：(1)选用能耗低、可靠性好的工艺设备。(2)设备动力采用国家推荐的节能电机，以减少电耗。(3)变电所设置于负荷中心，减少低压线路电能损耗。(4)采用电容补偿屏，减少无功损耗。(5)选择节能型变压器。(6)选择铜芯电缆，截面较标准截面增大一级，尽量减小线路长度。(7)选用节能型接触器、继电器、信号灯等元件。(8)照明采用新型节能灯具和荧光灯具。3.13 劳动安全为确保生产者的健康，同时避免机械损伤，在有传动部分的设备上安装安全防护罩，人机彻底分开，杜绝不安全的隐患。企业实行全员聘任制，根据劳动卫生标准(gb8733-88)，劳动部发19963号建设项目劳动卫生监察规定及工业企业设计卫生标准(tj36-79)的规定，凡聘任人员按国家规定标准发放劳动保护用品，同时对机械设备实行专人负责，所有运转设备的运转部分均需要明显的颜色标记，工作平台，走道均设立安全栏杆，车间地面走道采用防滑材料。改善机床更换工、夹具的手工操作，改为气动或油动等自动夹紧处理。对操作人员进行安全教育，对存在可能出现的安全隐患采取措施，加强全员安全防范意识