毕业设计（论文）-年产2000吨葡萄原汁生产线设计

摘要葡萄是一种浆果，粒大、皮厚、汁少、水多，皮肉易分离,味道酸甜可口。葡萄富含镁、维生素C和铁，有一定的药用价值，是重要的供能食物和滋补品。本设计主要研究葡萄原汁的生产工艺流程及其车间平面布置，将葡萄经过清洗、去梗、破碎后榨取果汁，再经过除酒石过滤后调配，生产常温下可保存12个月的葡萄原汁。影响葡萄汁稳定性的为酒石酸钙和酒石酸氢钾，由于就是酸钙沉淀不受温度影响，沉淀作用慢，时间长，所以本工艺主要除去酒石酸氢钾沉淀。采用纳滤技术，将钾离子滤除，使酒石酸氢钾无法达到过饱和状态，避免的沉淀的产生。本工艺相比于其他工艺的优点是分离过程中无任何化学反应，无需加热，无相变，不会破坏生物活性，不改变被分离物的风味和香气。本设计还对工厂总平面设计、生产工艺流程确定及设备选型等作了充分考虑。根据班产量，进行物料衡算和设备选型。生产车间的布置根据工艺流程来布置，布局力求合理、紧凑，既实现最小的运输路线，最大降低成本，也设计了通畅的人流、物流走向。关键词：葡萄原汁除酒石工艺PackedProduce2,000TonsofGrapeJuiceProductionLineDesignAbstractGrapeisaberry,tablets,thick-skinned,lessjuice,waterandmoreeasilyseparatedfromtheflesh,sweetandsourtaste.Grapesarerichinmagnesium,vitaminCandiron,havesomemedicinalvalue,itisimportantforenergyfoodandsupplements.ThisdesignGrapejuiceproductionprocessandplantlayout,thegrapeswashed,de-stemmed,crushedtoextractthejuiceafter,andthenfilteredthroughthedividedtartardeployment,productioncanbestoredatroomtemperaturefor12monthsofgrapejuice.Affectthestabilityofgrapejuiceandpotassiumhydrogentartrate,calciumtartrate,duetotheprecipitationofcalciumthatisindependentoftemperature,precipitationslow,longtime,sothisprocessismainlytoremovethepotassiumhydrogentartrateprecipitation.Usingnanofiltrationtechnology,thepotassiumionfilterout,sothatcannotbereachedpotassiumhydrogentartratesaturation,precipitationofproducetoavoid.Advantagesoftheprocesscomparedtootherprocessistheseparationprocesswithoutanychemicalreactionwithoutheating,nophasechange,willnotdestroythebiologicalactivity,notaltertheflavorandaromaisolates.Thisdesignalsoplantgenerallayoutdesign,productionprocessandequipmentselectiondeterminesbeenfullyconsidered.Accordingtoshiftproduction,formaterialaccountancyandequipmentselection.Workshoplayoutarrangedaccordingtotheprocess,tothereasonablelayout,compact,bothforminimumtransportroutes,themaximumtoreducecosts,butalsodesignedthesmoothflowofpeople,logisticstrends.keywords:GrapejuiceRemovetartarProcess

目录TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 ⅠAbstract Ⅱ绪论 1第一章生产工艺设计 31.1工艺流程 31.2工艺要点 31.3产品质量标准 91.4产品质量检测 10第二章产品方案编制及说明 122.1产品配方 122.2产品方案及班产量的确定 12第三章原辅料与包装材料的来源及要求 133.1原辅料的来源及要求 133.2包装材料的来源及要求 14第四章物料衡算 154.1班产量的确定 154.2物料衡算 15第五章设备选型及人员编制 175.1设备选型的原则 175.2设备选型 175.3人员编制 20第六章生产车间的设计 216.1生产车间工艺布置的原则 216.2生产线的车间总平面布置及说明 226.3管道安装原则 236.4辅助部门 24参考文献 25致谢 27绪论饮料作为独具特色的食品，不仅可以为人们补充水分，而且有补充营养的作用，在国外特别是欧美国家有很长发展历史，深受消费者喜爱。饮料具有一定的滋味感，并且十分强调色香味，且种类繁多，风味各异，是生活中最普遍且必须的饮品。据估算，日本、西欧和南韩等国的果汁消费量在近年以每年10%的速度上升，与其他国家相比较，我国人均果汁量只有1升，与我国果产品的增长不符合。所以，随着果品产量大幅度提高，大力发展果汁加工工业，对于稳定果品的生产发展，促进农业产业化的进程，满足人民的消费需求等方面，具有极其重要意义。目前，我国的果汁加工业仍以生产带肉果汁为主，近10年来，国内加工企业花费大量资金引进国外浓缩果汁生产设备，生产浓缩果汁以供出口。由于设备投资昂贵，只有少数工厂效益较好。所以利用国产设备生产具有中国特色的果汁，在国内外具有广阔市场。本设计从我国目前葡萄汁饮料工业发展状况以及市场经济形势出发，认真贯彻食品工业的各项要求，以生产向机械化，自动化和连续化方向发展。因地制宜，力求工艺技术上合理、可靠、先进、规范，积极吸取相关厂家的建厂经验，借鉴国内外的先进技术成果，做到生产技术的可靠，厂区车间布置合理，经济上投资少，回报快，同时为企业再发展留有空间。在全世界所有的水果中，葡萄的栽培面积一直居首位，产量仅次于柑橘类水果。2000年葡萄栽培面积为7,545,670公顷，相当于我国水果耕地面积的1/5左右。世界葡萄的年产量为62,425,740公吨，占世界水果产量的1/7左右。中国葡萄产量从2000到2010年产量逐年上升。2010年葡萄产量达385.06万公吨，比2000年增加59.2%，平均年增长10.1%。2010年全国水果收获面积为8998.5千公顷，葡萄园296千公顷，种植面积居第七位。葡萄在我国各省区均有分布，新疆是我国葡萄主要产区，产量和面积居全国首位，其次面积较大的还有山东、河北、辽宁等省。葡萄是物美价廉普通水果，市场供应丰富。葡萄汁被誉为“植物奶”。研究报告称，葡萄是肾炎、肝炎、关节炎和贫血病人最好的食品，同时还能抗癌和抵抗肺病。目前，国际市场上葡萄汁产品主要有原果汁、浓缩果汁、果汁饮料、固体饮料(果汁粉、果冻)、碳酸饮料等。葡萄汁富含各种营养成分。口感甘甜，果汁香味很浓郁，多汁，葡萄与其他果汁配制成的混合饮料，具有良好风味和独特口感，深受消费者欢迎，葡萄本身含有的多种保健功能，有着巨大产品开发潜力，如果有效综合利用该资源，加大对葡萄饮品的研究开发强度，将创造出巨大经济效益。本次设计研究年产2000吨葡萄原汁生产线设计，随着生活水平的不断提高，人们对健康的要求也不断提高，葡萄是一种健康营养的水果，其果汁饮料生产水平需不断进步才能满足人们日益提高和要求。葡萄是一种浆果，也是世界上最古老分布最广的一种水果之一，人类在很早以前就开始栽培这种果树，色泽随品种而异，其浆果多为圆形或者椭圆。几乎占到全世界水果产量的四分之一；营养价值很高，可制成葡萄酒、葡萄干和葡萄汁。粒大、皮厚、汁少、水多，皮肉易分离，味道酸甜可口，耐贮运的欧亚种葡萄又称为提子，有黄绿色、红色、黑蓝色或紫色，一般成簇生长。果肉外有层薄皮，皮外有薄霜，有些品种无籽。葡萄因颜色鲜艳、味道鲜美，并且还具有很高的营养价值，所以被人们称为“水晶明珠”。葡萄富含镁、维生素C和铁，是重要的供能食物和滋补品，有一定的药用价值。葡萄籽可以增强免疫力、抗过敏。葡萄中所含的多酚类物质被称为天然的自由基清除剂，具有很强抗氧化活性，可以有效地调整肝脏细胞功能，抵御和减少自由基伤害；葡萄所含微元素硼可助更年期妇女维持血浆中雌激素，有利于钙质吸收预防骨质疏松；葡萄所含的鞣花酸、白藜芦醇均具有较强的抗癌作用；其所含病毒或细菌的蛋白质能与天然聚合苯酚化合，使其失去传染疾病的能力；每天酌量饮葡萄酒，以色红者为优，可减少冠心病死亡，因为葡萄酒在增加血浆中高密度脂蛋白同时，可以减少低密度脂蛋白含量，减少动脉硬化脆裂从而保持弹性。国外研究表明，新鲜的葡萄、葡萄叶、葡萄干都具有抵抗病毒的能力。葡萄含糖量高达10%～30%，以葡萄糖为主。葡萄中的多量果酸有助于消化，适当多吃些葡萄，能健脾和胃。葡萄中含有矿物质钙、钾、磷、铁、葡萄糖、蛋白质、果糖、酒石酸以及多种维生素B1、B2、B6、C、P等，还含有多种人体所需氨基酸，常食葡萄对于神经衰弱、疲劳过度大有益。.生产工艺设计1.1工艺流程城市白砂糖护色破碎脱粒清洗葡萄自来水融糖榨汁砂滤硅藻土灭酶碳滤混合离心过滤过滤澄清紫外杀菌冷却离心除酒石葡萄汁化糖器调配均质脱气超高温瞬时杀菌软水添加剂瓶杀菌冷灌装盖杀菌成品PE膜喷码套标收缩包装1.2工艺要点1.2.1榨汁工艺（1）原料选择榨汁型优良葡萄品种有很多，本工艺原料为康克。康克，美洲种，原产美国，在我国西北五省大面积种植。康克果粒约3.0g，纵径1.4cm,横径1.3cm。果皮紫红色，有涩味。果肉香气浓且有肉囊。糖、酸、单宁含量均较高，制汁的稳定性高，丰产性较好、抗性强，酸甜可口，回味长，品质佳是适宜发展的较优的制汁品种。原料收购时，要注意原料品种，特别是原料的鲜度、成熟度和糖度等。未成熟的葡萄，糖度低，酸度高，单宁多、风味差。葡萄要八成熟左右，过高贮藏加工过程易出现腐烂。同时由于可溶性碳水化合物经果胶酶处理后的果汁不成透明状，故不能使用，雨天裂果、长霉果以及发酵变质的原料也不适合加工果汁。（2）挑选、清洗加工前应先剔除霉烂果、病虫果、未熟果以及杂质，确保加工后的原汁具有葡萄的浓郁风味与香味、无异味、色泽好，并能在贮藏过程中保持原汁品质不变。为了洗去附着在原料表面的农药和灰尘等，在流动的水中浸泡搅动2min,去除表面杂质，再用0．03％的高锰酸钾溶液消毒2min，取出用清水漂洗，再使用高压水喷淋设备从钢网上下两个方向对葡萄进行清洗，沥干水分。（3）除梗、脱粒、破碎为提高葡萄原汁榨汁率，应将葡萄进行适当的破碎，但不能使籽粒破烂，避免籽粒中的油、丹宁等物质溶出。在生产过程中还应注意不能使用铜、铁等器皿以防葡萄汁氧化褐变。葡萄洗净后，放入葡萄脱粒机中，葡萄脱粒机由脱粒机构组成，是两副反向旋转的皮带轮，两副皮带轮上的皮带间的间隙由大到小形成楔形。结构简单，脱粒的葡萄不破损、不带柄，可提高生产效率，减少损耗，适用于葡萄加工[5]。将葡萄粒传送到葡萄破碎机中，葡萄破碎机采用一对胶轮进行连续滚动的方式完成葡萄的破碎，保证了葡萄的破碎要求，而且不至于将葡萄粒破碎，使单宁等物质流出，影响产品风味。破碎后的葡萄皮、核从开口筒的侧面流出，而葡萄汁和果肉则从筛孔中流出。（4）护色葡萄在加工过程中容易发生褐变，是因为葡萄中含有活性较高的多酚氧化酶(PPo)，PPo含量越高越易褐变。而护色是降低非酶褐变的速率，使产品颜色同时能在保质期内，不发生明显的劣变。为了达到护色的目的必须抑制酶促和非酶褐变，本工艺采用色剂护色技术。采用效果最佳的无硫复合护色剂：0.01%EDTANa2+0.05%柠檬酸（常温常压下采用此护色剂半年的褐变率为15.5%，颜色仍为淡紫色。）（5）榨汁榨汁是获取原汁的主要方法，也是关键工序。果汁生产要求果汁的出汁率高、榨出的汁液内含的空气和果肉颗粒少、褐变和营养素损伤少，生产效率高、在榨汁过程中尽量将果汁榨净，但也要防止将籽粒压破影响葡萄汁风味。为了实现上述要求，本工艺采用螺旋榨汁机。分离后的果汁和果肉混合物料经过料斗进入锥形筛筒内，不锈钢螺旋杆不断旋转，使物料沿一个方向移动，并对物料压缩，榨出果汁，果汁从筛孔中流出，进入果汁收集器，而果渣从渣口排出。（6）灭酶葡萄原汁要迅速进行高温灭酶杀菌，目的是杀灭有害微生物与钝化酶活性，以保证葡萄原汁产品质量，以防止在果胶酶处理时以及其他加工工序中发酵。需加热至85℃，时间10s，然后迅速冷却。（7）澄清葡萄汁浑浊的原因主要有三个:一是葡萄汁中的多酚类物质不稳定引起的浑浊；二是经离心的葡萄汁中蛋白质、果胶等引起的雾浊；三是葡萄果肉碎片残留和酒石析出引起沉淀。因此,为防止葡萄汁出现后浑浊必须进行澄清处理[20]。酶法：用于葡萄汁澄清的酶主要有果胶酶、蛋白酶。果胶酶将果胶转化为可溶物质或同其它悬浮物质一起形成絮状沉淀。可降低葡萄汁中蛋白质含量,解决蛋白质浑浊问题。用酶处理葡萄汁使澄清度明显增加,但是酶的最佳作用浓度因酶不同而异。本工艺采用酶解法澄清，选取蛋白酶和果胶酶PECTINEXBE3-L处理葡萄汁，其能较完全的分解果胶类物质，得到澄清的葡萄汁，透光率与空白组相比提高了34%。果胶酶添加量对澄清效果影响较大，其次是温度和时间。果胶酶制取澄清葡萄汁的最佳工艺为果胶酶添加量0.2ml/kg、酶解温度为室温、酶解时间60min。在澄清罐酶解，在使用前应将处理罐进行杀菌。果胶酶先溶解于水中，然后加入葡萄汁搅拌混合，防止锡、铁、铝、钙等这些酶制剂的有害物质混入。酶处理后的葡萄汁静置，果胶与果胶酶的产物聚半乳糖等沉降在酶处理罐的底部，把上清液小心地吸出。（8）离心粗滤后的葡萄原汁含细碎的果皮、果肉及油脂等物质,经离心后,比重小的油脂类物质浮在上面,比重大的细碎果皮、果肉等物质均沉淀在底部,取中间的纯液即得葡萄原果汁。蝶式离心机的适宜转速为3000r/min[6]。（9）过滤过滤可以得到透明度良好的果汁。多采用板框压滤机进行过滤，以硅藻土为助滤剂。硅藻土要求不含铁，粒度适宜，一般加入量为果汁量的0.5%～1%。（10）除酒石酒石主要成分为酒石酸盐。大部分是酒石酸氢钾，这也是葡萄中所特有的成分。酒石酸盐常温下在水中的溶解度很小，但在过饱和状态下会缓慢形成晶核，进而晶体长大，结晶析出。刚制成的葡萄汁中酒石酸盐是轻微过饱和的，当葡萄汁装瓶后．在贮藏、运输、销售过程中，葡萄汁中的酒石会沉淀析出[15]。传统的葡萄汁去酒石方法有冷冻法，离子交换法，添加偏酒石酸和热处理等等。但由于这些方法大多停留在实验室阶段，或投资过大、或对葡萄汁品质、风味、色泽有影响，无法在生产过程中应用。纳滤介于反渗透和超滤膜之间，是近十年来发展迅速的一项膜过滤技术，其截留分子量在100～1000之间，精密过滤后的红葡萄汁通过纳滤后，分子量大于100的糖分、维生素、色素、有机酸等物质被截留，而易导致酒石沉淀的的钾离子则通过纳滤膜。同时，水也部分通过纳滤膜，约损失10%的水分。纳滤除酒石节约资金投放,提高原料利用率。在纳滤膜长期运行中，会因为发生膜污染导致膜的效率会显著降低。因而需要对纳滤膜进行清洗再生。一般在工业生产中使用化学清洗，使用稀酸，稀碱，表面活性剂，络合剂，氧化剂等，结合膜的特性，配合清洗液pH，温度，流速，循环时间等因素，恢复纳滤膜的效率1.2.2水处理水处理：通过活性碳处理、离子交换及反渗透处理,净化水质,使其符合饮料用水标准。软饮料生产用水要求极为严格，因此必须对不符合软饮料用水要求的水质进行改良，以除去水中细小悬浮物和胶体物质。本设计的水源采用的是自来水供应，自来水有水质好且稳定，符合生活用水的标准的特点，所以本设计只对自来水进行过滤和软化的处理，具体按以下几个步骤进行水处理。（1）砂滤自来水水通过粒状砂粒过滤器滤料层，使其中一些20-30μm悬浮物如沙土和胶体物质被截留在孔隙中和介质表面上。（2）炭滤活性炭有非常多的微孔和巨大的比表面积，因而具有很强的物理吸附能力，能有效地吸附水中的异味、有机污染物和余氯，并能有效地去除水中一些金属离子。选用的是球形、粒径为0.2～1.5mm的活性炭，活性炭层厚度一般为1.0-1.5m，水进入过滤器的水压是0.35～0.4Mpa。（3）精滤微孔过滤器是一个精密过滤装置，以静压差为推动力，利用筛网状过滤介质膜进行分离的膜过程。它的孔径范围一般为0.1~10um。微孔滤膜由特种纤维素酯或高分子聚合物制成，具有厚度薄、滤速快、吸附少和无介质脱落等特点，可滤除液体或气体中0.1~10um的微粒，如一部分病毒、细菌、胶体等。（4）紫外线消毒 紫外线杀菌装置根据波长范围在250-260nm的紫外线杀菌效率最高的原理制成，250-260nm波长紫外线高压汞灯，其对紫外线透过率90%以上，污染系数小，杀菌效果最好。全部采用不锈钢材料制造。经过紫外线杀菌，除去水的的细菌、微生物，使水达到《生产饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求。经过这三步处理，水质达到《生产饮用水卫生标准GB5749-2006》的要求[19]。1.2.3糖浆的制备为了保证饮料的品质，我们选用经过洗涤晶粒、在溶解、重结晶等完善的精致工艺等生产出来的高品质白砂糖（软饮料用糖的处理）。这里选择广西生产的白砂糖，其杂质含量、水分、色值、灰分等指标均大于一级白糖的标准。（1）杀菌、化糖融糖过程在融糖罐内将白砂糖充分搅拌、溶解，使其达到糖度55%。在这个浓度下，白砂糖易溶解，并且所占的容积也小。经过上述步骤后再用用糖液泵将糖输入板式换热器进行85℃、15s的瞬时杀菌,以杀灭糖液中易影响果肉饮料品质的微生物。（2）冷却、过滤糖液过热不利于糖浆的过滤，因此糖浆通过板式热交换器冷却至39℃，低温能避免产生絮凝物，但温度要适当，过低会造成糖液黏度上升，妨碍过滤[26]。经过杀菌步骤后的糖液，流入到一个装有活性炭的装置中，由活性炭吸附其溶液中带有的色素、异味等不良风味。注意活性炭吸附器的使用周期，定期更换和清洗，以免滋生不良微生物[11]。处理完的糖液，需要经过过滤，出去其中的微小杂质。为更好地改善过滤条件,搅拌均匀之后,再加入助滤剂硅藻土,防止过滤时粉状活性碳堵塞过滤机框板，在泵压力作用下，通过硅藻土层，颗粒及高分子被截流在硅藻土层，从而得到澄清糖液内的滤纸(软饮料用糖的处理)。1.2.4辅料溶解采用冷溶法，辅料与原汁比例一般为1:30,按实际配方用量慢慢撒入搅拌的水中，待溶解充分后用泵直接泵入调配缸，并用少量的纯水把管道内冲干净。热溶法会使辅料溶解不完全，胶体稳定性受到破坏。1.2.5调配根据产品的质量要求，按比例加入葡萄、水、糖、酸味剂及稳定剂等。葡萄原汁，糖度14%，酸度0.32%（以柠檬酸计）。调配在调配罐中进行.将葡萄汁、糖液、柠檬酸加入到调配罐中边混合边搅拌。1.2.6灌装（1）过滤多采用板框压滤机进行过滤，以硅藻土为助滤剂。此次过滤目的为是将粒径大的颗粒和调配过程中未完全溶解的葡萄汁内含物滤掉，保护均质机。（2）均质均质工艺可以显著提高葡萄饮料的稳定性和口感，均质压力、次数、温度对葡萄饮料的酸度无影响。均质的最佳参数为15MPa、60℃下，均质一次。（3）预热、脱气果汁和果肉微粒表面经常存在有一定量的Ｏ2,它会使果汁中Vc受破坏，香气和色泽恶化，而且在灌装时易产生泡沫，导致灌装量不稳定，所以需要脱气处理。在脱气前要把果汁预热到65-68℃,使温度接近真空条件下的沸点保证果汁有效脱气。本设计采用真空薄膜脱气法，脱气温度为65-68℃脱气真空度为60Kpa。（4）超高温瞬时杀菌杀菌是果汁生产的关键工艺。若杀菌不彻底，果汁的微生物指标超标，影响产品的保质期:若杀菌时间过长，会破坏果汁的营养成分，而且影响果汁的口感和风味。故选择科学的杀菌工艺也是保证果汁品质的重要条件。本设计采用超高温短时杀菌法，即:135℃，3S，最大限度地保证果汁的营养成份不受损失。杀菌后的饮料进入高位无菌贮罐。（5）灌装葡萄汁灌装采用无菌冷灌装。无菌冷灌装产品质量好，最大程度地保持了葡萄汁原有的色泽、香气、滋味和营养成分。成本低而且能耗低。用于灌装的玻璃瓶必须无菌。采用利乐包装，利乐包装生产线为全自动包装生产线，自动包装生产线由灭菌、灌装机、输送储存装置、自动控制系统组成。利乐包装在灌装区,倒置的纸盒与托盘被推上灌装头灌装系统使用两套灌装料斗可进行不同的装填工作。每条生产线的生产能力是件小时。经过灌装后倒置的盒子立即进行超声波加热封合,然后其上方的封底装置将盒底折叠先折出三角形的摇翼再将摇翼涂胶贴在折平的底部。最后进行灌装。本工艺采用规格为2L/盒。灌装开始之前，操作人员禁止出入灌装间，以使灌装间能在较短时间内达到洁净度要求。（6）液位检测，喷码，抽检，装箱液位检测，因为灌装材质不透明，需要通过液位监测仪进行检测，确定灌装是否符合标准。饮料工业一般采用光电式检测，剔除不合格产品。灌装之后就能进行喷码工序，喷上生产日期，产品标签符合《食品标签通用标准》（GB7718）。1.2.5关于本设计设备的清洗采用CIP清洗系统，即原地清洗或定置清洗。按照固定的程序通过泵循环，用酸碱液和水，不用拆卸设备达到清洗目的。CIP清洗是保证产品质量和设备正常运行的必要手段，所以很多软饮料生产厂家普遍采用CIP清洗系统进行设备的清洗。

表1-1CIP清洗次序表次序物质时间/min1常温或60℃以上的热水3-521-2%的碱液，60-80℃5-10360℃以下清水5-10490℃以上热水10-201.3产品质量标准1.3.1理化指标表1-2葡萄原汁的理化指标项目单位指标总糖g/100mL13.00-14.00总酸(以柠檬酸计)g/100mL0.30-0.32氨基氮(以N计)%0.002-0.006维生素Cmg/100mg1.0-2.0砷(以As计)mg/L<0.5铅(以Pb计)mg/L<1铜(以Cu计)mg/L<101.3.2微生物指标表1-3葡萄原汁的微生物指标项目指标菌落总数（cfu/ml）≤100大肠菌群（MPN/100ml）≤3霉菌（cfu/ml）≤10酵母（cfu/ml）≤10表1-4葡萄原汁致病菌指标致病菌指标采样方案及限量（若非指定，均以/25g或/25ml表示）ncmM沙门氏菌500-金黄色葡萄球菌51100cfu/g（ml）1000cfu/g（ml）1.3.3净含量要求应符合国家质量监督检验检疫总局令（2005）第75号《定量包装商品计量监督管理办法》的规定。允许短缺量≤4.5%。1.4产品质量检测1.4.1抽样检测每批随机抽取24个独立包装，4个用于微生物检验，8个用于感官指标、理化指标、净含量的检验，另12个备用检测[22]。1.4.2感官评定取100ml样品于无色透明的容器中，置于光线明亮处用肉眼观测，观察其外观、色泽、气味，进行感官评定。1.4.3理化检测可溶性固形物的测定按《GB/T12143饮料通用分析方法》规定的方法测定。使用折光法进行测定。果汁含量的测定按GB/T12143.9-2008规定的方法测定。总酸度的测定采用电位滴定法，按《食品中总酸的测定》（GB/T12456-2008）测定。总砷、铅、铜、二氧化硫测定分别按《GB/T5009.11-2003食品中总砷及无机砷的测定》、《GB5009.12-2010食品安全国家标准食品中铅的测定》、《GB/T5009.13-2003食品中铜的测定》、《GB/T5009.34-2003食品中亚硫酸盐的测定》规定的方法测定。维生素C按《GB14754食品安全国家标准食品添加剂维生素C》规定的方法测定。使用碘量法测定。1.4.4检验规则组批同一配方投料、同一包装线，当天包装出厂（或入库）、具有同样质量检验报告单的产品为一批。出厂检验每批产品出厂前，应有生产企业品控部门按标准规定进行检验，检验合格后，方可出厂。包括感官、可溶性固形物、净含量、菌落总数、大肠菌群。判定规则检验结果全部符合本标准规定时，判该批产品为合格品。微生物指标如有一项不符合，即判为不合格。其他项目如有一项以上(含一项)不合格，应在同批产品中加倍抽样复验，以复验结果为准。若复验项目仍有一项不合格，则判为不合格品。1.4.5检验规则组批同一配方投料、同一包装线，当天包装出厂（或入库）、具有同样质量检验报告单的产品为一批。出厂检验每批产品出厂前，应有生产企业品控部门按标准规定进行检验，检验合格后，方可出厂。包括感官、可溶性固形物、净含量、菌落总数、大肠菌群。判定规则检验结果全部符合本标准规定时，判该批产品为合格品。微生物指标如有一项不符合，即判为不合格。其他项目如有一项以上(含一项)不合格，应在同批产品中加倍抽样复验，以复验结果为准。若复验项目仍有一项不合格，则判为不合格品。

产品方案编制及说明2.1产品配方表2-1产品配方葡萄原汁糖度酸度（柠檬酸计）95%14%3.2%2.2产品方案及班产量的确定班产量的大小直接影响到劳动力的配置、设备的分配、辅助设施的大小、车间的面积确定等。决定班产量的因素主要有：原料供应量的多少，配套设备的生产能力大小、每天生产班次等。本设计为年产2000吨葡萄原汁生产线设计，考虑国家规定节假日及固定检修、机修等问题，以及榨汁葡萄丰产季节的影响，一年生产四个月，为7-10月平均每月工作25天。共生产100天，一天两班，每班时间为12小时。设计企业的年产量为2000吨，根据以上班次安排，我们得出以下班产量：（1）班产量：Q-年产量，tk-设备不均匀系数。0.7-0.8取k=0.75t=100d（2）生产能力：（3）每小时生产灌装数葡萄原汁采用利乐包装（2L/盒），每箱4盒，计算：每小时生产盒数=1111/1.12/2=496盒/小时QUOTE1111÷1.12÷2每小时生产箱数=496/4=124盒/小时QUOTE496÷4=124原辅料与包装材料的来源及要求3.1原辅料的来源及要求3.1.1白砂糖（1）来源：市售一级白砂糖（2）要求：质量要求符合我国白砂糖国家标准《GB317》表3-1白砂糖一级理化指标项目指标项目指标蔗糖分/%≥99.6色值/IU≤150还原糖分/%≥0.10浑浊值/MAU≤160电导灰度/%≤0.10不溶于水杂质mg/kg≤40干燥失重/%≤0.07二氧化硫（）/(mg/kg)≤30砷/(mg/kg)≤0.5菌落总数，cfu/g≤100铅/(mg/kg)≤0.5大肠菌群，MPN/100g≤30酵母菌cfu/g≤10霉菌cfu/g≤25螨不得检出致病菌（系指肠道致病菌及致病性球菌）不得检出3.1.2柠檬酸（1）来源：市售优级柠檬酸（2）要求：质量要求符合柠檬酸国家标准《GB8269》3-2柠檬酸技术要求项目指标项目指标柠檬酸含量/%99.5-100.5透光率/%≥98水分/%7.5-9.0易炭化物≤1硫酸灰分/%≤0.05氯化物/%≤0.005硫酸盐/%≤0.015草酸盐/%≤0.01钙盐/%≤0.02铁/(mg/kg)≤5砷/(mg/kg)≤1重金属（Pb）/(mg/kg)≤5水不溶物滤膜基本不变色，目视可见杂质颗粒不超过3个3.1.13饮料用水（1）来源：城市自来水（2）要求：饮料用水符合我国《GB5749生活饮用水卫生标准》表3-10软饮料用水标准项目标准项目标准浊度(度)＜2高锰酸钾消耗量(mg/L)＜10色度(度)＜5总碱度(以CaCO3计)mg/L＜50味及臭气无味、无臭游离氯(mg/L)＜0.1总固形物(mg/L)＜500细菌总数(个/mL)＜100总硬度(以CaCO3计)＜100大肠菌群(个/L)＜3铁(以Fe计)，(mg/L)＜0.1致病菌不得检出锰(以Mn计)，(mg/L)＜0.13.2包装材料的来源及要求3.2.1无菌砖纸盒（1）来源：向厂家订购，无菌砖规格：200ml（2）要求：以原纸、高压低密度聚乙烯、铝箔等为原料经挤压复合而成，应符合《QB/T3531液体食品复合软包装材料》标准。产品应封装严密，不得有漏气、漏液现象[18]。表3-11液体食品软包装材料原纸技术要求项目指标项目指标定量（g/㎡）厚度/μm270±20挺度纵向mN横向mN≥100≥38抗张强度纵向KN/m横向KN/m≥15.0≥4.0伸长率纵向%横向%≥1.5≥3.0粗糙度正面ml/min反面ml/min≤1600≤2200白度%≥72水分%6.0±1.0内结合力J/㎡≥145边湿水23℃kg/㎡≤瓦楞纸箱（1）来源：向厂家订购（2）要求：纸箱必须牢固，捆扎结实，正常运输中不得松散；纸箱外面必须有符号包装标准规定的包装标志；纸箱大小与所装的内容物相配合，上下有衬垫，瓶装纸箱内应有瓦楞纸衬隔。

物料衡算4.1班产量的确定生产天数88天/年；3班/天；8h/班，则日产量为:5000t/188d=26666.4kg/d班产量为:26666.4kg/3=8888.8kg/班由于连续生产，实际工作时间为8小时/班。每小时产量为8888.8kg/8h=1111.1kg/h则其每小时灌装量为1111.1/(1.000×200×10-3)=5556盒/小时。外包装规格为24盒/箱，则瓦楞纸箱消耗量为：5556／24＝232箱/小时4.2物料衡算4.2.1各生产工序损失表[30]表4-1各生产工序的损失表工序名称工序损耗率(%)原料挑选1.0清洗0.1脱粒5.0破碎榨汁30.0灭酶0.5澄清1.0除酒石2.0调配0.3均质0.1脱气1.0杀菌0.1灌装0.1检验各工序损失计算由生产要求可知，装箱入库为496盒/h检验：496÷（1-0.5%）=499盒/h冷灌装：1122.234㎏/h杀菌：1122.234÷（1-0.2%）=1124.483㎏/h脱气：1124.483÷（1-0.2%）=1126.736㎏/h均质：1126.736÷（1-0.1%）=1127.864㎏/h调配：1127.864÷（1-0.3%）=1131.258㎏/h根据配方可知：葡萄原汁：1131.258×95%=1074.6951kg/h白砂糖：1131.258×14%-1074.6951×13.632%=11.874kg/h柠檬酸：1131.258×3.2%-1074.6951×3.11%=2.777kg/h糖浆用水：11.874÷25%×75%=35.622㎏/h葡萄原汁用水量：1131.258×5%-35.622=20.941kg/h(本产品为葡萄原汁，无香精色素等添加)4.2.3每小时葡萄原料用量及葡萄原汁生产的物料衡算物料衡算过程:葡萄原汁：1131.258×95%=1074.6951kg/h除酒石：1074.6951÷（1-2.0%）=1096.628㎏/h澄清：1096.628÷（1-1.0%）=1107.705㎏/h灭酶：1107.705÷（1-0.5%）=1113.271㎏/h破碎榨汁：1113.271÷（1-30%）=1590.387㎏/h脱粒：1590.387÷（1-5.0%）=1674.092㎏/h清洗：1674.092÷（1-0.1%）=1675.768㎏/h原料选择：1675.768÷（1-1.0%）=1692.695㎏/h4.2.4每小时辅料的用量及其相对应的物料衡算柠檬酸（2.777kg/h）→溶解过滤白砂糖（11.874kg/h）→溶解过滤无硫复合护色剂：EDTANa2（0.152kg/h）+柠檬酸(0.721kg/h)→护色果胶酶（198.22L/h）→澄清

设备选型及人员编制5.1设备选型的原则食品工厂的生产设备可分为两类：标准设备或定型设备。正设备选型需满足以下原则：（1）满足工艺一般要求，与工艺流程，操作条件相匹配，发挥设备价值；（2）保证设备正常运转，控制水平，机械效率，产率符合预期水平；（3）设备要安全，运行稳定，安装条件适用范围广，操作简便，设备材料要达到食品级别；（4）设备投资少，易于改造，维修，更新，应综合考虑设备的性价比。5.2设备选型设备选型不仅体现生产水平，也是工艺布置的基础，并为配电、水、气用量衡算提供理论依据。由每个品种单位时间产量的物料量多少和设备生产能力大小确定所需要的设备数量。5.2.1标准设备选型表5-1设备选型一览表设备编号设备名称型号生产能力/t/h外形尺寸（长×宽×高）/mm功率/kw数量/台厂家1石英砂过滤器TDSD＜3Φ1000×29001泉州海德能水处理设备有限公司2活性炭过滤器MXJ1tΦ1000×29001泉州海德能水处理设备有限公司3精密过滤器LPS-51tΦ716×8201泉州海德能水处理设备有限公司4离心泵TDSD5t/hΦ25×1.51.121张家港市科磊饮料机械厂5紫外线杀菌器TL161t650×650×7201泉州海德能水处理设备有限公司6卫生储罐TWT022.5Φ1600×20002.21泉州海德能设备有限公司7融糖罐LZΦ1200×17000.377泉州海德能设备有限公司8板框式过滤机BR-0.122-4785×350×132011杭州亿大科技实业有限公司9硅藻土混合罐WD-GC-392-4Φ600×80031杭州惠合机械设备有限公司10板框过滤机TWT022250×800×10501杭州惠合机械设备有限公司11贮糖罐XSK2203Φ1000×14401广州宇星机械设备有限公司12冲浪式清洗机TWT0222500×900×16002.751靖江市汉青机械制造有限公司13提升清洗机RP6L401t1200×600×7001靖江市汉青机械制造有限公司14葡萄脱粒机UC-1200.52500×1500×15001.51大连中通食品机械有限公司15带式提升机RCGN2～31500×600×8001.51广东广州酿造机械厂16葡萄破碎机JB-1801．8t750×600×1000广东广州酿造机械厂17螺杆泵LPJ-36002扬程60m吸程3m17上海冠丰泵业制造有限公司18葡萄分离机SR-3502650×500×40031靖江市汉青机械制造有限公司19螺旋榨汁机BSX402022000×1100×1760111上海果丰机械设备制造有限公司20列管式加热器ZRDJ-12-4600×1200×8002.21杭州华业机械有限公司21澄清罐BD-PT0.75φ1600×15000.751杭州圣安流体设备有限公司22蝶式分离机ST-6000.5700×1500×110031深圳市裕麟环境工程有限公司23纳滤机JXB-14-201.51200×800×100011义乌场怡机械设备有限公司24调配罐JOP-503φ1600×200032张家港市饮料机械公司25均质机5H/H1.51000×1200×50011张家港市饮料机械有限公司26脱气机KCW-UV/A3800×800×6006.21广州宇星机械设备有限公司27超高温瞬时灭菌机LRG-6000.5--101650×1250×110051杭州亿大科技实业有限公司282L利乐无菌包装线LRG-600500包/h2500×2000×15001.61沧州市宇慧包装机械制造有限公司29红外线液位仪ZTTJZZ200×300×300沧州市宇慧包装机械制造有限公司30打码机ZGL0110-60次/分500×500×3501佛山市南海区大沥镇金华辉包装器材销售部31辅料调配罐CG-6002Φ600×8001上海新锐赌化工机械有限公司5.3人员编制在食品工厂中，定员过少，会使员工负荷过重，而影响正常生产；定员过多，会造成基础投资费用增加和投产后人员浪费。因此对人员的编制要合理，主要依据两条原则进行：按全年所需最少工人人数定为基本工；生产旺季时，允许使用临时工，但生产骨干应为基本工。

第六章生产车间的设计6.1生产车间工艺布置的原则食品工厂生产车间工艺布置是工艺的重要部分，不仅对建成投产后的生产实践有很大的关系，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需全面考虑。工艺设计必须与土建、给排水、供电、通风采暖、制冷等方面取得统一和协调。在进行车间工艺布置时，应根据下列原则进行：（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上的位置，与其他车间或部门的关系，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。如果一车间多层建筑，要设有垂直运输装置，一般重型设备最好设在底层。原料收发间应设有地磅。（3）在进行生产车间布置时，应考虑到进行多品种生产的可能，以便灵活调动设备，并留有适当的余地，以便更换设备。同时，还应注意设备相互之间的间距和设备与建筑物的安全维修距离。即要保证操作方便，又要保证维修装拆和清洁卫生的方便。（4）生产车间与其他车间的各工序要相互配合，保证各物料运输畅通，避免重复往返。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批出，人员要和物料进出分开。（5）必须考虑生产卫生和劳动保护。如卫生消毒、电器防潮及安全防火等措施。（6）应注意车间的采光、通风、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、真空泵房等即要分隔、又要尽可能接近使用地点，以减少输送管路及管路损失。6.2生产线车间总平面布置及说明图6-1车间总平面布置图车间总平面布置说明：（1）生产车间总长度47米，宽度27米。（2）车间的人流、货物、废物流向三者要分开，避免交叉、往返重复，从而造成人货混杂，产品的卫生质量降低。所以原料间、生产间、成品车间尽量按照生产流程安排，糖处理间则就近布置。（3）对卫生要求较高的化验室、糖处理间、罐装间务必设于小房间内，以保证产品的卫生质量。罐装车间要经常冲洗地面，保证生产处于无菌状态，用一段墙裙后，心上全部用玻璃隔开，这样既可以产品卫生质量，又可以满足车间内天然采光的要求。（4）为避免各生产车间的工人都经过配料间，降低产品配料的卫生质量所以更衣室外加设隔间，方便各生产车间工人可直接进入工作岗位。（5）必须考虑卫生和劳动保护。如卫生消毒，防蝇网，车间排水，电器防潮安全防火等措施。（6）应该注意车间的采光，通风，采暖，降温等措施。对散发热量，为有腐蚀性的介质，要单独集中布置。对空压机房，真空泵存放要分隔，要尽可能接近使用地点，以减少输送管路损失。（7）车间的每一墙所建筑的柱子之间的间距保持一致，而且每根柱子跟墙建在一起。6.3生产车间非工艺设计6.3.1建筑结构综合各方面的情况，本次设计的生产车间采用单层平面结构，生产线采用流水作业线，为保证食品卫生，关键的加工段均单独设间分隔。6.3.2墙为保证食品生产的卫生与安全，一般在内强面的下部做1.8—2.0m高的墙裙（又叫台度、护壁、护墙）。材料可用150×150mm塑料面砖，塑料面砖可从地面上直铺到天花板下，墙裙的作用是在人的高度内，保证墙面少受污染，并易清洗。其余墙面和天棚可用耐化学腐蚀的过氯乙烯油漆或六偏水性内墙防霉涂料，外墙可用白水泥砂浆粉刷，亦可用塑料油漆、丙稀树脂等涂于内墙面，以便清洗。6.3.3门窗门的规格以人流、物流和机器设备大小为设计依据。本设计中大多采用单扇外开门，规格为1000×3000mm；更衣室出口设有消毒室；原料和产品进出门采用双扇外开门，规格为3000×3000mm；辅料和包装材料进出口门采用双扇外开门，规格为2000×3000mm。窗的设置也要以防虫、防尘为主要考虑对象，目的是增加采光度。本设计采用的门窗为铝合金钢窗，内层设有纱窗，窗台的高度为1米。对于溶糖产生的大量水蒸气和热量，除了自然通风外，需要进行机械通风，可以在设备附近的墙上或在设备的上部屋顶开孔，用轴流风机在屋顶或墙上直接进行排气。同时将顶棚做成倾斜式，顶板用铝合金板，这样可使大量的蒸汽排到室外。6.3.4采光车间采光以自然采光为主，就设计要求上，车间采光度超过采光系数的1/4，但考虑到各种因素，可开天窗，在车间内安装双管日光灯，灯离地面高度为2.8米，每隔2米安装一根。6.3.5地坪食品工厂的生产车间，常有腐蚀性介质的排出或手推车冲击地板，使地坪受损，所以在设计时应采取适当措施，减少地坪的受损。在本设计中，灌装车间采用缸砖地板，能耐腐蚀、防滑，其余的地方采用高标号混凝土地面，也可以使用石板地面，能耐腐蚀、不起灰、耐热、防滑。物料调配间、水处理间、CO2处理间和灌装间，由于用水和排气，所以容易积水，腐蚀地板，故采用1.5%—2.0%的地面坡度，并设有明沟或地漏排水，将车间的废水和腐蚀性介质及时排除。6.3.6天花板灌装间的天花板必须平整，可用铝合金板铺设，以防止灰尘和蜘蛛结网，其余的天花板也必须平整，楼盖采用现浇整体式楼盖，以防止漏水，确保卫生和安全。6.4辅助部门从工厂组成的角度来说，除生产车间（物料加工所在的场所）以外的其他部门或设施，都可称之为辅助部门。就其所占的空间大小来说，它们往往占着整个厂的大部分。对食品工厂来说，光有生产车间是无法进行生产的，还必须有足够的辅助设施。这些辅助设施可分为三大类：（1）生产性辅助设施（2）动力性辅助设施。（3）生活性辅助设施。6.4.1辅料储存室食品厂生产需要大量的原料及辅料，储存室就是用来储存原料、辅料及食品添加剂的。一定要保证储存室的通风、干燥，卫生也要保证。6.4.2化验室人们习惯上称食品厂的检验部门为化验室。它的职能是对产品和有关原材料进行卫生监督和质量检查，确保这些原材料和最终产品符合国家卫生法和有关部门颁发的质量标准或质量要求。6.4.3化验室的任务按检验对象和项目来划分，其检验对象一般有：原料检验、半成品检验、成品检验、镀锡薄板及涂料的检验、其他包装材料检验、各种添加剂检验、水质检验及环境监测等；其检验项目一般:有感观检验、物理检验、化学检验及微生物经验等。6.4.4化验室的组成一般是按检验项目来划分的，它分为：感观检验室（可兼作日常办公室）、物理检验室、化学检验室、空罐检验室、精密仪器室、细菌检验室（包括预备室，即消毒清洗间、无菌室、细菌培养室、镜检室等）及贮藏室等。6.4.5化验室的设备化验室设备的大型用具主要有双面化验室、单面化验台、药品厨等。6.4.6机修车间食品工厂的设备有:定型专业设备、非标准专业设备和通用设备。机修车间的任务是制造非标准专业设备和维修保养所有设备。维修工作量最大的是专业设备和非标准设备的制造与维修保养，由于非标准设备制造比较粗糙，工作环境潮湿，腐蚀性大，故每年都需要彻底维修。次外，空罐及有关模具的制造、通用设备易损件的加工等，工作量也很大。所以，食品厂一般都配备相当的机修力量。机修车间的组成：中小型食品厂一般只设厂一级机修，负责全厂的维修业务。大型厂可设厂部机修和车间保全两机构。厂部机修负责非标准设备的制造和较复杂设备的维修，车间保全则负责本车间设备的日常维护。机修车间一般有机械加工、冷作及模具锻打等几部分组成。铸件一般由外协作解