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食品工厂设计说明书

野生蓝莓浓缩果汁饮料厂设计

摘要：

本设计以野生蓝莓为原料进行年产2万吨蓝莓汁生产车间的初步设计。

包括选择厂址、制定产品方案、设计工艺流程、进行车间设备平面设计；对草莓汁加工过程中物料平衡、热量平衡、设备选型、水电平衡、劳动力平衡进行计算。

综合考虑了生产工艺、经济技术和企业可持续发展等因素，车间设计紧凑合理，并对生产线进行全程监控，确保产品安全性和质量稳定性。

关键词：

野生蓝莓浓缩果汁饮料工厂设计工艺设计

1概述1

1.1车间设计生产规模1

1.2主要原辅料供应情况2

1.3工厂厂房设计2

1.4车间布置及相应设施3

2.产品的加工工艺3

2.1材料3

2.2工艺流程3

2.3操作要点4

3.成品主要技术规格或质量标准6

3.1蓝莓浓缩果汁的质量执行标准6

3.2蓝莓浓缩果汁的检测指标6

4.生产加工设备和物料衡算7

4.1设备维护和操作7

4.2设备一览表7

4.2.2野生蓝莓果汁饮料PET热灌装生产线主要设备明细表8

4.3物料平衡表9

4.4蓝莓浓缩汁生产初步经济效益分析和财务评估9

4.5蓝莓浓缩汁PET热罐装生产初步经济效益分析和财务评估15

5.环境保护和三废处理21

总论22

致谢23

参考文献24

第1章总论

1.1蓝莓简介

蓝莓（Blueberry），意为蓝色的浆果之意。

我国主要产在大兴安岭和小兴安岭林区尤其是大兴安岭中部，而且都是纯野生的。

近几年来才成功进行人工驯化培植。

1.1.1蓝莓生理功能

蓝莓果实除含有常规的糖、酸和维生素C外，还富含维生素E、维生素A、维生素B、SOD、熊果甙、花青甙、蛋白质、脂肪等其他果品中少有的特殊成分以及丰富的钾、铁、锌、锰等微量元素。

研究表明，蓝莓果实具有防止脑神经衰老、增强心脏功能、明目及抗癌等独特功效。

因此，国际粮农组织将其列为人类五大健康食品之一

1.1.2蓝莓药用价值

促进和活化视网膜的视红素再合成作用

增强人眼对环境的适应能力

保护毛细管的作用

抗氧化作用

抗衰老作用

抗溃疡作用

抗炎作用

整肠作用

抗癌作用

1.1.3适宜人群

爱美女性：

长期食用花青素，可由内而外地预防皱纹，并且可使皮肤光滑，富有弹性。

儿童及电脑族：

蓝莓果实中的花青素对眼睛有良好的保健作用，能促进视网膜上视红素的再合成，减轻眼部疲劳及提高夜间视力，是很多药物无法比拟的。

上班族和老年人：

蓝莓中的花青素可以抗癌并减少心脏疾病，防止脑神经老化、增强人的肌体免疫力。

蓝莓还含有相当多的钾，钾能帮助维持体内的液体平衡，正常的血压及心脏功能。

1.2项目背景

§1.1.1项目名称

项目名称：

年产20000吨蓝莓浓缩果汁工厂设计

项目性质：

新建项目设计

§1.1.2项目拟建地区、地点

山东青岛市黄岛区青岛开发区。

厂区附近无工业污染和生活污染，是生产绿色食品和饮料产品的理想区域；厂区附近地区有充足的蓝莓及其它浆果类资源的原料供应和贮存冷库，可保证生产需要。

1.1.3市场需求分析

在国际果汁产品市场中，含酸量高的野生果汁的市场和价格，与果汁市场中的大路产品（浓缩橙汁、苹果浓缩汁）相比，都更具有开发价值。

小品种果汁产品受原料资源限制，生产企业少，市场发展空间比大路果汁品种更大。

蓝莓浓缩果汁和饮料产品的市场市场开发时机很好。

第二章产品加工工艺

3．1产品配方

蓝莓果实：

我国长白山与大小兴安岭等地区野生蓝莓浆果，通过公路或铁路从海拉尔、齐齐哈尔、哈尔滨或北京采购；白砂糖：

一级；柠檬酸：

食用级；水：

去离子软化水。

3.2工艺流程

3.2.1野生蓝莓浓缩果汁的生产工艺流程

新鲜野生蓝莓挑选漂洗带式榨汁护色

灭酶过滤双效降膜蒸发浓缩超高温瞬时灭菌（UHT）无菌大包装成品

3.2.2野生蓝莓汽水PET热罐装生产工艺流程

辅料预处理

调配

浓果汁

调配

超微细化

灌装饮料瓶杀菌入库

超高瞬时杀菌（UHT）

热灌装屋顶包入库

32工艺条件论证

2.3.1选果漂洗

选择新鲜、成熟度好的原料，用清水漂洗2遍。

感官指标：

一等果：

青红粒≤5%，腐烂果≤5%，夹杂物≤3%；

二等果：

青红粒≤6%，腐烂果≤8%，夹杂物≤5%。

理化指标：

含糖量≥0.04g/mL，总酸≥25g/kg，挥发酸≤3×10-4g/mL。

清洗：

榨汁前首先要充分清洗干净，并除去腐烂发霉部分，因原料往往带皮压榨，如果清洗不干净会将灰尘污物带入汁液而影响品质。

采用喷水冲洗，喷嘴流量以20L/min—23L/min为宜，喷嘴于果实距离为17cm—18cm。

2.3.2破碎

榨汁前需进行破碎，组成破碎—压榨工序，以提高原料的出汁率。

2.3.3榨汁

利用外部的机械压力，将果汁挤出。

根据生物工程技术酶解榨汁工艺要求，进行榨汁及分离系统的设备配套设计和设备选型；并建冷库一座，将野生蓝莓浆果的榨汁周期从与采摘期同步的30天（采摘期为每年7、8月），延长1倍，至45—60个工作日，显著提高这条浓缩汁生产线的设备利用率和经济效益。

2.3.4粗滤

除去分散在果汁中的粗大颗粒或悬浮颗粒。

粗滤设备的滤孔大小约为0.5mm左右。

2.3.5酶解

果汁中含有的果胶物质，会使果汁浑浊不清，此外还有保护其他物质的作用，阻碍果汁的澄清。

利用果胶酶水解果汁中的果胶物质，使果汁中其他物质失去果胶的保护作用而共同沉淀，达到澄清的目的。

酶制剂一般加量为果汁质量的0.2%—0.4%，温度控制在50℃，3h—4h。

2.3.6护色、灭酶、灭菌

在蓝莓野果中，含有丰富的抗氧化成分VC、VE和β-胡萝卜素，此外，还含有多种水溶性天然花色素苷类物质，对许多眼科疾病具有非常好的疗效，因而需要采用护色和灭酶技术是活性物质在加工的过程中最大限度地得以保留。

灭菌一是杀灭微生物防止败坏，二是钝化酶的活性防止各种不良变化的发生。

采用超高温瞬时灭菌法。

2.3.7浓缩

在减压条件下迅速蒸发果汁中的水分，这样既可以缩短浓缩时间，又能较好地保持果汁的色香味。

浓缩后一部分作为浓缩汁储存、出售，一部分作营养饮品。

2.3.8配料、过滤

取浓缩汁，按比例调配后加入其他经处理后的辅料，经过滤机过滤。

2.3.9均质

使果汁中所含的悬浮颗粒进一步破碎，使微粒大小均一，促进果胶的渗出，使果胶和果汁亲和，均匀而稳定的分散于果汁中，保持果汁的均匀度，获得不易分离和沉淀的果汁。

2.3.10无菌罐装

2.3.11字符喷码

要求生产日期和批次号喷码定位准确，字体清晰。

2.3.12包装贮藏

野生蓝莓浓缩汁生产线，由清洗、软化、榨汁、酶解、分离、澄清、浓缩、芳香物质回收、UHT杀菌、大袋灌装、CIP清洗设备等组成整条生产线系统。

野生蓝莓果汁饮料PET热罐装瓶生产线，由水处理系统、华堂系统、定量和调配系统、后处理、UHT杀菌、PET热灌装及后续设备、CIP清洗等、空气净化、PET吹瓶等组成生产线系统。

这两条生产线充分考虑和核算了生产线整体同各单机间的物料平衡协同关系，并考虑和计算了各单机的正常加工、进料出料、输送、故障停机及排除所需要时间和各单机间的合理缓冲。

因此，在生产运行时，该生产线能够运行持续稳定，达到设计生产能力，并生产出质量合格的产品。

2.2产品方案和班产量

2.2.1根据以上对国内外浓缩果汁市场和饮料消费市场的分析，及对通化市及附近地区野生蓝莓资源的分析，本投资项目确定主要产品为：

1、野生蓝莓浓缩果汁；2、野生蓝莓汽水罐装瓶饮料。

2.2.2班产量的确定

日产浓缩汁量为:

30000t-180天二166.66t/d

班产浓缩汁量为:

166.66=3二56t

1浓缩果汁生产线，每小时可处理10吨野生蓝莓果实或其它浆果类原料。

按照蓝莓果实采摘周期30天/年计算，确定蓝莓浓缩汁的年加工日30天。

按日有效工时20小时计，每年可加工蓝莓原料6000吨。

2一条技术先进的PET热罐装瓶蓝莓汽水饮料生产线。

每小时生产能力6000瓶，相当于3吨饮料。

按年工作日278天计，日产2班，班有效工时6小时计，年工时3336小时，年生产蓝莓果汁饮料能力1万吨。

按果汁含量30%计，需要蓝莓原汁3000吨，或6倍浓缩蓝莓果汁500吨。

以上浓缩汁生产线的浓缩汁产量完全可以满足这条PET瓶蓝莓果汁饮料的生产用原料。

4.生产加工设备和物料衡算

4.1设备维护和操作

﹙1﹚每年的停产期间对设备进行彻底的检查和维修。

在生产期间还要定期对设备进行检查。

﹙2﹚严格遵循设备的操作进行操作。

4.2设备一览表

4.2.1野生蓝莓浓缩果汁生产线主要设备明细表

序号

设备名称

规格

台数

备注

漂洗槽

带式连续压滤机

双效真空浓缩

芳香回收器

UHT管式杀菌机

大袋灌装机

低位槽

酶解缸

沉降缸

水处理系统

CIP清洗机

不锈钢管线

不锈钢管件、阀门

螺杆泵

不锈钢饮料泵

果渣车

冷库

4.2.2野生蓝莓果汁饮料PET热灌装生产线主要设备明细表

序号

设备名称

规格

台数

备注

水处理系统

高速化糖系统

PET洗灌封三合一机

理瓶机

PET瓶空气输送机

上盖机

倒瓶杀菌机

冷瓶机

吹干机

灯检台

套标机

热收缩机

喷码机

排瓶机

装箱台

UHT板式杀菌机

PET吹瓶机

臭氧杀菌机

工作平台

无菌空气净化间

饮料泵

不锈钢管线、管件、阀门

成品运输平车

4.3物料平衡表

4.3.1用水量

浓缩汁生产线：

生产期间，每小时用水量10吨。

饮料生产线：

按每小时饮料生产能力6000PET瓶，饮料3吨计，配制饮料需要4/5纯净水，即2.4吨。

根据纯净水生产原理，需要两份原水才能生产出一份纯净水。

该项目需要原水5吨，生产2.5吨软化纯净水和2.5吨硬水。

另外蒸汽锅炉2吨，用水量2吨。

再加生活用水2吨，工厂每小时用水量共计9吨。

4.3.2煤（4000大卡）

浓缩汁生产线：

6吨蒸汽锅炉/小时，每日需要燃煤6吨

饮料生产线：

2吨蒸汽锅炉，每日需要燃煤2吨，

4.3.3用电量

浓缩汁生产线：

400千瓦/小时。

饮料生产线：

150千瓦/小时。

4.4蓝莓浓缩汁生产初步经济效益分析和财务评估

按年榨汁期与采摘期同步，建冷库一座，将蓝莓年榨汁周期延长至60个工作日。

4.4.1建厂规模

年产量：

1600吨（注：

以6倍浓缩果汁计。

）

年工作日：

60天

每日班数：

3班

4.4.2产品规格

包装单位：

袋（注：

瓶，或罐、包、袋、只等）

净重：

200公斤/袋经计算，

每箱：

1袋每吨成品5袋或5桶

年生产量8000袋或8000桶

班生产量44袋或44桶，或8.9吨。

按每班有效工时7小时计，相当于每小时生产能力1.3吨。

4.4.3建厂投资预算

生产设备905万元设备购置及安装、调试、售后服务

水电蒸汽100万元给水、配电、锅炉

土建费用200万元生产车间、库房、锅炉房、办公、食堂、宿舍

冷库500万元

环保处理20万元

实验化验20万元

运输车辆80万元

筹建办公20万元立项、筹备办公、生产许可和卫生许可手续

试生产300万元

建厂设计45.25万元技术转让，按设备总投资的5%

不可预见10%

建设总投资预测：

2409.275万元

4.4.4产品价格设计

出厂价：

16000元/袋（200公斤），国际市场价格3万美元/吨

年产值：

6400万元

4.4.5年生产总成本预测

（一）年生产固定总成本

1、人工费用

人均工资：

1800元/月

职工人数：

60人

注：

人工费用＝《人均月工资×12个月×1.11（福利）＋300（劳保用品）》×职工总人数

年人工费用预测为：

145.6万元/年

2、工厂管理费及车间经费

按1%提取,128.00万元/年

3、设备折旧费

按5年折旧期计算201.00万元/年

4、设备大修基金

按设备折旧费50%计算100.50万元

5、建厂投资的贷款利息

按年利率6.5%计算156.60万元

年生产固定总成本预测：

731.76万元

（二）年生产变动成本总成本

1、原、辅料费

每袋250元，年总计200.0万元

2、大袋包装

每袋40元，年总计32.0万元

3、外包装桶

每只230元，年总计184.00万元

4、动力费

电

装机容量150kw

锅炉风机100kw

其它20kw

电费单价0.65元/度，年电费25.27万元

水

用水量10吨/小时

水费单价2元/吨年水费2.88万元

煤

蒸汽用量6吨/小时

煤单价400元/吨年煤费43.20万元

5、上级机关管理费

按产值1%提取，年提取128.00万元

6、销售运输费

按产值3%提取，年销售费384.00万元

7.周转资金贷款利息

年周转资金需要量＝年产值×70%×25%

＝2240万元

按年利率6.5%计算，145.60万元

年生产变动总成本预测1144.95万元

年生产总成本预测为1876.71万元

4.4.6经济效益分析

年产值12800.00万元

年生产总成本1876.71万元

销售税

增值税应纳额＝年产值/1.17×0.17-（原料＋包装）/1.17×0.17-动力/1.13×0.13

应纳=1791.18万元

教育附加税和城市建设附加税＝增值税应纳额×4%

应交71.65万元

两项共计销售税为1862.82万元

年企业销售利润（毛利润）

销售利润＝年产值－年生产总成本－销售税9060.47万元

所得税

所得税＝销售利润×33%2989.95万元

纯利润

纯利润＝毛利润－所得税6070.51万元

国家两项基金

两金＝纯利润×25%1517.63万元

年企业净利润

净利润＝纯利润－两金4552.88万元

利润率分析

毛利润率70.78%

纯利润率47.43%

净利润率35.57%

4.4.7财务评估

年企业投资回收率ROI

年销售利润＋设备折旧费

ROI=——————————————×100%

建厂投资＋周转资金

ROI＝199.20%

企业投资利润率

年销售利润

投资利润率＝———————————×100%

建厂投资＋周转资金

＝194.88%

投资回收期

投资回收期＝————————年＋建设试产时间

ROI

投资回收期＝1.51年＋建厂试产时间

4.4.8盈亏平衡分析

以产量表示的盈亏平衡点BEP

年生产固定总成本

BEP＝————————————————————————×100%

年销售值（产值）－年生产变动总成本－销售税

BEP=7.47%

597.83袋

598箱

120吨

以出厂价表示的盈亏平衡点

年生产总成本

其计算公式＝—————————————————————×100%年销售值（产值）－销售税

盈亏平衡点为17.16%

2745.44元/袋

4.4.9不确定性因素分析

在以下因素分别单独提高或降低10%时，BEP值的变化：

因素＋10%0－10%

正常BEP值7.47

出厂价6.618.60

固定成本8.226.73

变动成本7.567.39

根据以上分析表明：

出厂价格的变化对盈亏平衡点的影响最大，而固定成本的变化对盈亏平衡点的影响相比则最小。

变动成本的影响则介于二者之中。

4.5蓝莓浓缩汁PET热罐装生产初步经济效益分析和财务评估

蓝莓浓缩汁PET热罐装瓶蓝莓果汁饮料部分，按年工作日278天。

4.5.1建厂规模

年产量：

10000吨（注：

以饮料计。

）

年工作日：

278天

每日班数：

2班

4.5.2产品规格

包装单位：

瓶（注：

瓶，或罐、包、袋、只等）

净重：

500毫升/瓶，经计算，

每箱：

20瓶每吨成品2000瓶或100箱

年生产量20000000瓶或1000000箱

班生产量35971瓶或1799箱，或18.0吨

按每班有效工时6小时计，相当于每小时生产能力3.0吨。

4.5.3建厂投资预算

生产设备450万元设备购置及安装、调试、售后服务

水电蒸汽60万元给水、配电、锅炉

土建费用30万元仅生产车间，其它与浓缩汁共享。

运输车辆20万元

筹建办公20万元立项、筹备办公、生产许可和卫生许可手续

建厂设计15.9万元技术转让，按设备总投资的5%

建厂规划设计，建厂总投资的1%

不可预见10%

建设总投资预测：

635.49万元

4.5.4产品价格设计

零售价：

3.6元/瓶

注：

零售价设计为出厂价的（100＋40）%

出厂价：

2.57元/瓶

年产值：

5143万元

4.5.5年生产总成本预测

（一）年生产固定总成本

1、人工费用

人均工资：

1800元/月

职工人数：

60人

注：

人工费用＝《人均月工资×12个月×1.11（福利）＋300（劳保用品）》×职工总人数

年人工费用预测为：

145.656万元/年

2、工厂管理费及车间经费

按1%提取。

51.43万元/年

3、设备折旧费

按5年折旧期计算62.00万元/年

4、设备大修基金

按设备折旧费50%计算31.00万元

5、建厂投资的贷款利息

按年利率6.5%计算28.31万元

年生产固定总成本预测：

318.39万元

（二）年生产变动成本总成本

1、原、辅料费

每瓶0.39元，年总计780.0万元

2、包装材料

每瓶0.95元，年总计1900.0万元

3、包装纸箱

每只2.5元、年总计250.00万元

4、动力费

电

装机容量150kw

锅炉风机30kw

其它20kw

电费单价0.65元/度年电费57.82万元

水

用水量5吨/小时

水费单价2元/吨年水费4.45万元

煤

蒸汽用量2吨/小时

煤单价400元/吨年煤费44.48万元

5、上级机关管理费

按产值1%提取年提取51.43万元

6、销售运输费

按产值3%提取年销售费154.29万元

7.周转资金贷款利息

年周转资金需要量＝年产值×70%×25%

＝900万元

按年利率6.5%计算，58.50万元

年生产变动总成本预测3305.41万元

年生产总成本预测为3623.81万元

4.5.6经济效益分析

1、年产值5142.86万元

2、年生产总成本3623.81万元

3、销售税

增值税应纳额＝年产值/1.17×0.17（原料＋包装）/1.17×0.17-动力/1.13×0.13应纳308.73万元

教育附加税和城市建设附加税＝增值税应纳额×4%

应交12.35万元

两项共计销售税为321.08万元

4、年企业销售利润（毛利润）

销售利润＝年产值－年生产总成本－销售税

=1197.97万元

5、所得税

所得税＝销售利润×33%395.33万元

6、纯利润

纯利润＝毛利润－所得税802.64万元

7、国家两项基金

两金＝纯利润×25%200.66万元

8、年企业净利润

净利润＝纯利润－两金601.98万元

9、利润率分析

毛利润率23.29%

纯利润率15.61%

净利润率11.71%

4.5.7财务评估

1、年企业投资回收率ROI

年销售利润＋设备折旧费

ROI=———————————————-×100%

建厂投资＋周转资金

ROI＝94.35%

2、年企业投资利润率

年销售利润

投资利润率＝—————————————×100%

建厂投资＋周转资金

=89.70%

3、投资回收期

投资回收期＝——————-年＋建设试产时间

ROI

投资回收期＝1.11年＋建厂试产时间

4.5.8盈亏平衡分析

1、以产量表示的盈亏平衡点BEP

年生产固定总成本

BEP＝————————————————————×100%

年销售值（产值）－年生产变动总成本－销售税

BEP=21.00%

4199416.7瓶

209971箱

2100吨

2、以出厂价表示的盈亏平衡点

年生产总成本

其计算公式＝————————————————————×100%年销售值（产值）－销售税

盈亏平衡点为75.16%

1.93元/瓶

4.5.9不确定性因素分析

在以下因素分别单独提高或降低10%时，BEP值的变化：

因素＋10%0－10%

正常BEP值21.00

出厂价15.6831.77

固定成本23.1018.90

变动成本26.8517.24

根据以上分析表明：

出厂价格的变化对盈亏平衡点的影响最大，而固定成本的变化对盈亏平衡点的影响相比则最小。

成本的影响则介于二者之中。

第五章劳动组织

5.1基本原翔

5.1.1劳动力组织原则

由于食品工厂定员的多少直接影响到工厂的经济效益，以及工厂一些辅助设施的个

数、大小，所以在设计时可参照相仿生产条件的老厂，在编排产品方案时要使用班产量

来调动劳动力，使每班所需要工人数一致，在生产高峰期可请用临时工。

5.1.2企业组织原则

企业实行厂长负

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