【《玉米胚芽蛋白饮品工艺计算书》8200字】

目录5.1.3产品的班产量属于设计过程中最为关键的一项任务。班产量的确定主要依靠任务书给的年产量。班产量确定：此设计选择的天数是250天，每天生产8小时每年产量3000L，每年工作250天，每天工作8个小时，每日产量为12L。则L/班每班工作8小时，则每小时产量为1.5L/h，10mL的PET瓶生产150瓶/时，10瓶为一箱，则每小时生产15箱。80%的玉米胚芽汁，10%的白砂糖溶液，0.24%的琼脂溶液，柠檬酸溶液0.2%，乳粉溶液2%，蔗糖酯溶液0.09%，明胶溶液0.08%，海藻酸钠溶液0.1%，水7.29%。在生产过程中，原辅料会有一定量的损耗。损失0.2%配制3036L↓损失0.2%精滤3030L↓损失0.2%UHT杀菌3024L↓损失0.1%灌装3018L↓损失不计倒瓶杀菌3015L↓损失0.5%包装3015L↓成品3000L则玉米胚芽饮料在调配阶段各种物质添加量为：玉米胚芽汁：2428.8L白砂糖溶液：303.6L柠檬酸溶液：6.072L乳粉溶液：60.72L海藻酸钠溶液：3.036L蔗糖酯溶液：2.7324L明胶溶液：2.4288L琼脂溶液：7.2864L去离子水：221.3244L由以上得，调配阶段需要添加的玉米胚芽蛋白的量为2428.8L，玉米胚芽蛋白的生产流程如下：玉米胚芽→脱除脂肪→玉米胚芽蛋白提取液→调节pH9.0→加温搅拌→3次离心→提取上清液→调pH6.3加α－淀粉酶→65℃酶解→调pH→2次离心→沉淀脱盐→蛋白含量测定玉米胚芽↓浸泡糊化↓损失0.2%粗滤2443.37L↓损失0.2%冷却2438.52L↓损失0.2%离心过滤2433.66L↓调配2428.8L在浸泡糊化阶段，要把玉米胚芽残渣过滤干净，得到2443.37L的玉米胚芽浸液。按1:25计算得出：2443.3725=97.73L由于会吸收大量的水分，大约吸水自身的5倍重，则在浸泡的时候需要添加水的质量为：97.735+2443.37=2932.02L则其需使用的生产用水为：221.3244+2932.02=3153.3444L表1-1生产3000L玉米胚芽蛋白饮料所需原料表(/L)物品用量/L玉米胚芽溶液2443.37白砂糖溶液303.6柠檬酸溶液6.072乳粉溶液60.72海藻酸钠溶液3.036蔗糖酯溶液2.7324明胶溶液2.4288琼脂溶液7.2864水221.3244糊化阶段需要用水2932.02L，则每小时用量为W=1.466（1-1）在糊化阶段，混合液的初始温度为25℃，调配后的温度为110℃。绝对压力为350KPa。。查表改压力下T=138.8℃。把水蒸气进行冷凝处理，得到温度为138.8℃的水，i2=CT，C=（1-2）则热量为：=（1-3）（1-4）K取6000[W/㎡·K]，则传热面积A为：A===0.3741（1-4）4.估算蒸汽的用量==0.232kg（1-5）==0.121（1-6）在该阶段最大蒸汽量为0.1211.蒸汽耗量假设自来水温度为18℃，溶糖需要水温度50℃

，

清洗用水平均温度80℃，待砂糖完全融化后过滤，在90℃加热杀菌，冷却至40℃净化。溶糖用水量大约为糖和配料含量的5倍，溶糖用水量为0.926（1-7）Q=WC==6.832W（1-8）（1-9）在此处K的指取6000[W/㎡·K]A===1.322（1-10）==176.54（1-11）则蒸汽的体积为：==92.57（1-12）则最大蒸汽量应该为92.57过滤完的玉米胚芽汁液从110℃冷却到40℃，用25℃的水冷却，从25℃上升到40℃。冷却阶段也应满足浸提班产量最大。==9.8026W（1-13）℃（1-14）水的K值取3000[W/㎡·K]A===9.153（1-15）冷却水从25℃上升到40℃，则查表，则q===15.657（1-16）在高温瞬时阶段，每小时的产量为：==1.211.物料从40℃预热到90℃=W(1-17)℃（1-18）此处是以蒸汽为热载体，则水的K值取6000[W/㎡·K]A===0.159（1-19）==17.42L（1-20）==15.88（1-21）则最大蒸汽量应达到15.882.物料从90℃上升到130℃=W（1-22）（1-23）水的K值取6000[W/㎡·K]A===0.385（1-24）==501.77L（1-25）=263.12（1-26）蒸汽用量应达到263.12。饮料水从130℃下降到97℃，水温为40℃，则冷却用水从40℃上升到97℃=W（1-27）（1-28）则水的K值取3000[W/㎡·K]A===0.38m2（1-29）水为初始温度40℃，变为97℃。则得:q===0.19m3（1-30）物料从95℃降到40℃，水为常温水，冷却水的初始温度为25℃，变为40℃。W（1-31）（1-32）则水的K值取3000[W/㎡·K]A===0.803m2（1-33）冷却水初始温度为25℃到40℃，则查得q===1.19（1-34）监管部门对食品行业选择的装备有专门的规定，设备的不可以污染产品卫生，设备及附件不能产生有害物质，否则会对产品有害，更有可能会影响人的身体健康，最好还要节能环保，减少对环境的污染，还能够减少一定的成本，对一些容易损坏的零部件，要有备份，避免发生损坏的时候，没有可以进行更换的元件，耽误生产进度差，造成不必要的麻烦和损失，大型机械要易于组合拆卸，以便设备的清洗[24]。设备选型的一般原则如下：合理性在经济上合理，并且适用于生产。（2）先进性自动化程度高，要尽可能达到先进水平。（3）安全性要安全可靠，无损害身体的材料。（4）经济性引进先进设备的同时，也要价格便宜，货比三家。设备计算和选型要靠物料衡算和热量衡算。单位时间中的胚芽饮料，其相应的用水总值为M==4.90L不难认识到，单一设备流体处理需要满足≥4.9L/h，整套也需要≥4.9L/h，另外，设备操作能力不断增加，防止出现物料的积累。生产时每小时需要用水4.9L，在设备选型时，考虑到反渗透时每两份原水才能合成一份原水，水处理设备的处理能力应该大于9.8L/h。主要设备选型，如下表2-1。表2-1设备选型名称规格型号石英砂过滤器18L/hQS101活性炭过滤器18L/h保安过滤器18L/h卫生泵10L/hRL-10T贮水罐10000L一级反渗透装置10L/h石英砂过滤器罐体内填充石英砂，可有效的去除胶体微粒，过滤速度快。该设备由哈尔滨华利机械设备有限公司生产，工作温度在5-60℃之间，最大工作压力为0.6mPa，每小时可以径流18L，它的材质为SUS304不锈钢。然后在用活性炭过滤器过滤，它可以去色，去味以及水中的余氯。该设备由哈尔滨华利机械设备有限公司生产，它的工作温度在5-60℃之间，工作压力不得超过0.6MPa，每小时可以截污5-15L，它的材质为不锈钢SUS304。然后在用保安过滤器进行保安过滤，它可以去除细小的微粒，可以使水的色度达到要求，该设备由哈尔滨华利机械设备有限公司生产，工作温度在5-40℃之间，工作压力在0.5-0.6MPa，每小时可以径流18L，用304SUS不锈钢打造，滤芯为5。一级反渗透机构可以充分地截留其中的一些小分子成分，反渗透其中的自来水，无需灭菌处理，微生物参数就可以符合要求。具体要求l台出水量在8.17t以上的反渗透装置，因为设定的相应负荷为18L，能产9L超纯水，该设备由上海机械设备有限公司制造，它的工作电压为380v，流量为每小时18L,它的功率为5kw,尺寸为6000×1500×2000（mm）。该步骤设计为双联过滤器的方案，200目，孔径80μm可以处理较大成分，满足首次除杂的标准。糊化时期新增的生产用水为1.466L/h，基于实际引进过滤器1台。该双联过滤器由哈尔滨机械设备有限公司制造，最大的工作压力我为0.2MPa,每小时径流10L，精度在10-300之间，过滤目数80μm，它的材质为SUS304不锈钢。计算分析后，冷却水量为1.19kg/s，所以这里设定的最大流量是2kg/s，相应压力为8.5MPa，运行压力不超过8.5MPa，那么换热面区域为1.73㎡，板式换热器的板材材质不锈钢SUS304、316L，选用由沈阳机械设备有限公司制造的板式换热器一台，它的流道截面积为1.8。根据生产要求，要选用1台处理能力1L/h以上的碟式分离机，该设备是由沈阳制药机械有限公司生产的，该设备的功率为11kw，它的内径为400mm,转速为6000。蔗糖不能够直接加入调配罐，会引起饮品性质的改变。溶糖系统由溶糖罐、料液混合泵、双联过滤器、机架及连接管件组成，它可以对饮品进行溶解和过滤[17]。溶糖系统的设备选型如下。表2-2设备参数序号设备名称规格1溶糖罐200L2双联过滤器803料液混合泵5t/h在混合的时候，需要在调配罐中进行搅拌，该调配罐是由沈阳玉翔机械制造限公司制造，它的容量为500L,它的功率是0.75kw，流速为18-2000r/min，该设备的使用材质为不锈钢SUS304。玉米胚芽蛋白饮料在调配完后需要进行精滤，除去悬浮物。为饮料实现产品要求，选用为精密过滤器，具体为分级过滤的方案，串联相应的过滤器，滤芯对应为5μm和1μm。该精密过滤器是由沈阳宏兴机械设备有限公司生产的，过滤的最大温度为100℃，最大的使用压力为0.3MPa，它的材质为不锈钢SUS304。过滤完之后要及时灭菌，本方案中运用为超高温瞬时杀菌，借助热交换器完成，在130-145℃下，维持4s杀菌后，操作结束。板式UHT杀菌机可以使玉米胚芽蛋白饮料达到要求。该设备由哈尔滨机械设备有限公司生产，杀菌时间为1s，杀菌温度在85-137℃之间，该设备的功率为11kw,每小时10L，它的材质为不锈钢SUS304。真空脱气机进行脱气。该设备为温州市广宇工业泵厂生产，功率为8kw，工作时的真空度为64-87Pa，该设备的型号为NEZT-10，材质为304不锈钢。不锈钢灌装机由哈尔滨机械制造有限公司制造，数量为1台，功率为0.75-2.2kw，材质为304不锈钢打造的，产能在100-15000L之间，尺寸为20001000mm。还需要一台理瓶机，该设备由张家港市百沃机械有限公司生产，产能在8000-36000瓶之间，气源压力为0.7MPa，使用时的功率为7.5kw，它的材质为不锈钢SUS304。借助饮料自身的温度，进行杀菌处理，维持时间大概为30-40s，操作时间可以基于实际需求及时调整。结合瓶子内部温度的高温环境对瓶口等位置实施杀菌处理，无需连接热源，就可以实现节能的效果。由苏州市吉拓机械有限公司生产，它的功率为7.5kw，杀菌时间为40s，它的型号为DP，它的材质为不锈钢SUS304。产能在100-15000L之间。对相关蛋白饮料进行灌装以及杀菌处理后，此时饮料的温度更高一些，需要尽快将其温度减少到40度上下。本设备可以让高温灌装环境的饮料温度减小到36-40℃，低温处理下的温度提升到36-40℃，同时清除外部的凝结水，维持整体的洁净度。产量150-500瓶/小时，喷淋时间15-20分钟。产地为苏州市吉拓机械有限公司，喷淋时间为12分钟，它的功率为2.5kw，温度在36-40℃之间，它的材质为不锈钢SUS304。要先套标然后再喷码，全是自动化生产，需要满足每小时50瓶的产能，套标机由山东朗特实业有限公司生产，每小时可以完成100瓶，它的使用功率为0.3kw，它的材质为304SUS不锈钢。喷码机由深圳市龙达机电有限公司生产，它的功率为0.2kw，每小时可以完成100瓶，它的材质为不锈钢SUS304。全自动装箱机是能自己完成装箱、自封的机器。操作方便，还减少劳动力使用，是非常先进的设备。该设备哈尔滨机械设备有限公司生产，它的功率为2kw,每小时完成100箱，它的材质为不锈钢SUS304。其他的设备，例如水泵，管道等，就不详细列出了。企业的发展状况与劳动人员的数量有着一定的关系，如果公司福利待遇好，附近交通便利，有良好的居住环境，都能够给企业带来大量的劳动力，员工必须遵守公司的各项规章制度，公司的最低薪资不能低于当地的最低薪资，每年定期组织体检，确保员工的身体健康[25]。要合理的安排各个部门的人数，确保公司的正常运行，但是也不能过多。通过分析，厂区的各处人员安排如下，分别如表3-1、表3-2和表3-3所示。表3-1生产车间人员编制工种人员安排人数杀菌班长1人员工5人6罐装主管1人班长1人员工10人12调配主管1人员工5人12溶糖主管1人员工5人6水处理主管1人员工5人6理瓶主管1人班长1人员工7人9前处理主管1人班长1人员工10人15包装主管1人班长1人员工13人30共计96表3-2辅助部门人员工种人员安排合计机修室主管1人员工5人6水泵室主管1人员工5人6原辅料库主管1人员工5人6配电站主管1人员工5人6锅炉房主管1人员工5人6冷机房主管1人员工5人6成品库主管1人员工5人6共计42表3-3工作人员安排工种人员安排人数管理部厂长1人副厂长2人3人力资源部长1人员工2人3采买员部长1人员工2人3财务部科长1人员工2人3技术部部长1人员工2人3销售部主管1人员工5人6检验室主管1人员工5人6设备科主管1人员工5人6安保科主管1人员工5人6品控室主管1人员工7人7食堂主管1人员工6人7共计54人54通过计算得出全厂员工一共有192人。主车间内有各种设备，各个设备之间要有距离，人均占地面积不能少于1.5m2。仓库由原辅料库、成品暂存库、包装材料库以及辅助设备仓库组成。在仓库在设计上考虑到生产线的扩增和不可控因素的影响，故而要增加一部分空余空间。仓库的建筑面积可按下式计算：（4-1）由计算得出S=60m2玉米粒胚芽应秋季大量采购。一年一共需要3036L，则仓库的库存至少在303.6L[26]。则建筑面积为：S===607.2m2（4-2）通道系数1.2，则：=728.64取整为800m2添加剂需要的量很少为36㎡（6m×6m）。库容量m为：（4-3）S===（4-4）通道系数1.2，则：取它的面积的一半，面积约为60m2。按成品库的30%计算,则：（4-5）厂内设置有各种计量品，还要能够停放车辆，能够使车辆转头的空间，有足够的卸货场地[27]。研发部门任务有三点，首先是负责研发公司给出的新产品计划，并对新产品开发的技术编制工艺文件。其次是指导生产人员的生产技术，定期进行培训。最后是做好公司知识产权方面的规划[28]。可按下式计算面积：（4-6）取整为228m2（12m×19m）品控中心分为品控部门和质检部门品控部分为原料化验室、辅料化验室和微生物分析室。品控部的检测路线是从原料进厂把控到成品售后的质量问题分析，其中包含上产加工过程中的半成品检测以及成品的抽样检测和对于原辅料的微生物指标检测。质检部门主要发挥的职能是信息反馈只能和预防的职能。食堂应该干净卫生，严格的把控好食品卫生安全，菜品应该营养均衡，荤素搭配，满足工人每天的营养需求，也要控制好量，避免造成浪费。食堂座位数：（4-7）得：建筑面积：（4-8）得：应按二陪计算，圆整后为：72m2（即6m×12m）。这样方便工人洗澡，不能设置浴池，防止疾病的发生，防止给工人的身体健康带来一些影响。所以应该选择不会造成交叉感染的淋浴，还要做好地面排水。淋浴器数量：50×7%＝3.5个≈4个建筑面积：F=4×6=24m2清洗原料为12t，因为是循环用水，根据工艺过程中用水量为原料的三分之一进行计算，需w=4t/d。每小时都需要1.5的固定用水量。冷却水可以循环使用，应满足最大供水量每小时15t[28]。清洗设备用水为8t/h，即64t/次，一天洗一回。总生产用水为85.175t/d。（1）员工生活用水：预计每人生活用水18L,总人数192人，需水量每天为3456，（2）员工生产用水：预计每人12L，总人数192，需水量每天2304L得:5760L5.1.3消防用水大概为15L/s,即=54000L。则消耗量为：85.175+5.76+54=114.935t。1.生产用电本次设计，这些设备需要消耗大量的电。各个设备用电如下，如表5-1：表5-1用电情况设备名称功率（kw）及数量总功率（kw）碟式分离机11板式UHT杀菌机22调配罐4.4双联过滤器0.55脱气机8反渗透装置5.35理瓶机7.5灌装机7倒瓶杀菌机7.5温瓶机7.5套标喷码3.2装箱机2溶糖系统5离心泵22总计113每天总功率:2712kw。2.其他设备的用电量估算约耗电500kw。共需功率为2712+500=3212kw本设计用气量只有很少一部分，在溶糖阶段，需要的蒸汽量是176.54l/h。在浸提阶段，蒸汽量是17.72l/h。在UHT瞬时杀菌阶段，蒸汽量是每小时502.11l/h。得出：176.54+17.72+17.42=502.11l/h在本设计中，在生产制造的过程中需要消耗的的蒸汽总量为502.11l/h，因此选用100l锅炉。考虑对环境的保护，本厂在选择锅炉的额定蒸发量为10t/h,额定蒸发压力为1.2MPa，给水温度为20℃，传热面积为265m2,热效率80%，本体的水容积为12，使用燃料为天然气、燃油。则每天的耗气量为：本章对工厂假设的总投资额和预期达到的经济效益进行估算和分析，以保证在人员充足、仪器设备原辅料充足、水电气充分供应等生产许可的情况下创造出更多的价值[29]。表6-1生产设备价格设备个数总价格（万元）储水罐24板式UHT杀菌机130糖液暂存罐10.8倒瓶杀菌机19不锈钢灌装机113保安过滤器11.2全自动装箱机115理瓶机11.5一级反渗透装置15石英砂过滤器14.8真空脱气机13活性炭过滤器15.2温瓶机18喷码机12.2离心泵101板式换热器10.9双联过滤器11套标机18碟式分离器10.99调配罐22.2溶糖系统11.86精密双联过滤器11管道125锅炉15电缆25总价格185.5表6-2建筑物所需费用部门占地面积（）所需价格（元/）总钱数(万元)水池181500120动力车间130150019.5成品仓库6015005.4成品仓库6015005.4锅炉房300150045洗浴间24150034.2包材库36150037.5污水处理池500100050原料库8001500120机修间165150024.75生产车间120030003600保安室4510004.5水塔3010003卫生间2015003行政办公楼228150034.2护栏200019038设备的费用213.38安装所需费用700总额2193.63得出：扣除绿化占的地方，剩下的面积为11556，此处假设绿化面积是总面积的20%，绿化面积为2311.2，总面积为13867.2。流动资产的计算方式是固定资产总额度乘0.5，则流动资产为：万元1.修理费用每年设备经过使用，都会有一定的损失，会产生折旧费用，也会装一些新的设备，或者报废设备的更换，所产生的费用，同时，报废的设备所留下来的材料，也可以加以利用，它的价值在折旧时从资产原值中减去[30]。总折旧费59.29万元，大修费用为总费用乘3%。修理费=185.5×3%=5.565万元所以，总费用=59.29+5.565=64.855万元1.所有材料费表6-3材料费用名称单个费用（万元/t）所需用量总费用（万元）玉米胚芽0.12428.8242.88白砂糖0.57303.6173.057柠檬酸0.546.0723.2789乳粉0.160.726.072海藻酸钠13.0363.036蔗糖酯1.22.73243.2789明胶0.752.42881.8216琼脂17.28647.2864总费用440.17082.包装所需用品表6-4成本价格名称数量金额（万元）胶带20.8PET瓶3×1055.4箱子31045.7总费用11.93.水电气费用表6-5水电气的费用名称单价（元）用量所需费用（万元）水4.511450.5电1.532120.48煤气2.3185044.26总费用5.244.工资安排表6-6工资统计表工种工资（元）人数总工资（万元）合同工20000192384雇佣工100005050管理费用100营销费用150总费用684制造成本=440.1708+11.9+5.24+684=1141.8508万元总投资∑K=2193.63+59.29+967.0148=3394.7708万元价格设定，需要进行市场分析的，并且还要考虑到生产的费用，才能够对销售价格进行设定。10ml玉米胚芽蛋白饮品100元/瓶，总计销售收入为3000万元。增值税税率为17%，纳税额计算如下：应纳税额=510-81.62=428.38万元城市维护建设税按增值税的7%计，教育费附加率以3%计。城市维护建设税=428.38×7%=29.89万元教育费附加=428.38×3%=12.85万元企业所得税以25%计。总利润=总收入－总成本=3000－1141.8508=1858.1492万元纳税额=1858.1492×25%=464.5373万元每年净利润=总利润－纳税额m=1858.1492－464.5373=1393.6119万元该厂区的投资总额为3394.7708万元，年净收入在1393.6119万元。投资回收期：T===2.44。[1]杨露,刘松柏,赵江涛,董莹,王凤麟,冯建文,陈丽,黄海涛,王晓琼,谭会泽.玉米蛋白粉的营养价值及其在家禽饲料中应用研究进展[J].粮食与饲料工业,2018(11):58-61.[2]Kyung-BaegRoh,HyoyoungKim,SeungwooShin,Young-SooKim,Jung-ALee,MiOkKim,EunsunJung,JongsungLee,DeokhoonPark.Anti-inflammatoryeffectsofZeamaysL.huskextracts[J].BMCComplementaryandAlternativeMedicine,2016,16(1).[3]阿特尔古丽·沙布尔江.新疆波杂中优良发酵菌种选育及其发酵工艺的优化[D].新疆农业大学,2017(5)11-15[4]AlisaPerry,HelenRasmussen,ElizabethJ.Johnson.Xanthophyll(lutein,zeaxanthin)contentinfruits,vegetablesandcornandeggproducts[J].JournalofFoodCompositionandAnalysis,2008,22(1).[5]HammondBG,JezJM.Impactoffoodprocessingonthesafetyassessmentforproteinsintroducedintobiotechnology-derivedsoybeanandcorncrops.[J].Foodandchemicaltoxicology:aninternationaljournalpublishedfortheBritishIndustrialBiologicalResearchAssociation,2011,49(4).[6]BaconChristopherM.,SundstromWilliamA.,FloresGómezMaríaEugenia,ErnestoMéndezV.,SantosRica,GoldoftasBarbara,DoughertyIan.Explainingthe‘hungryfarmerparadox’:SmallholdersandfairtradecooperativesnavigateseasonalityandchangeinNicaragua"scornand