年产2万吨苹果汁工厂设计实验说明书Word文档下载推荐.docx
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2.3.2．部分建筑旁、公路和车道旁有绿化花带。
2.3.3．生产车间在工厂中央位置，机修车间、配电、仓库等设在其附近。
2.3.4．污水池、锅炉房布置在夏季主导风向的下风向。
2.3.5．宿舍、饭堂和浴室等生活设施分布在一边，基本上与生产区分开。
2.4.6．生产区后留有余地，满足日后发展壮大的需要。
表2-1工厂布局图
建筑
占地面积/M2
办公大楼
500
锅炉房
180
研发大楼
300
供水房
120
员工宿舍
2000
停车场
浴室
400
运动场
配电房
75
门卫室
60
超市
仓库
1000
医务室
200
冷库
开发预留地
生产车间
4000
建筑面积合计11835
2.4工厂职位设置、工作人员安排
表2-2人员安排表
工作部门
人数
厂长办公室
3
财务科
经营部
8
人事部
6
技术部
12
保卫处
18
化验室
5
研发室
机修
水处理
仓管
30
伙食
其他
15
人数共计340个
3.工艺设计
3.1产品配方及生产安排
3.1.2产品配方
苹果汁，白砂糖，柠檬酸，柠檬酸钠，水，山梨酸，山梨酸钾，维生素C，食用色素、增稠剂、香精等其他辅料。
苹果汁饮料：
按每千升含量计算。
表3-1
苹果汁饮料配方
成分名称
添加量/t
含量/%
添加量/t
苹果汁
20
柠檬酸
1.2
0.012
蔗糖
100
10
维生素C
0.23
0.
海藻酸钠
0.8
0.008
苯甲酸钠
0.36
0.036
香料水
水
加至1000L
3.1.2生产安排
3.1.2.1生产时间的安排
因为苹果原料生产具有很强的季节性，果汁消费也有较强的季节性。
原料的收获旺季在前一年的7-11月份，3-5月份为生产旺季，5-10月为产品销售旺季。
为了尽可能充分利用原料，减少产季原料的腐烂损失，同时也减少原来贮藏的费用，并满足市场供求关系。
本设计确定每年3-5月为生产旺季，每天生产3班；
6-8月为生产中季，每天生产2班，9-11月为生产淡季，每天生产1班。
表3-2全年生产安排表
月份
1
2
4
7
9
11
每天班数
总生产日数为275天
班数=92×
3+92×
2+91×
1=276+184+91=551班
3.1.2.2平均产量计数
理论设计每班产量为 20000÷
551≈36.3吨/班
按设计要求平均班产量取40吨/班平均每小时产量计算在本设计中，每班生产工作时间为8个小时,则有：
每小时产量=班产量（吨）÷
有效生产时间（小时）＝40（吨/班）÷
8（小时）＝5（吨/小时）
本设计的预计划年产量为:
预计年产量＝40×
551=22040吨，比理论设计产量高出9.26%。
符合设计要求。
3.2工艺流程
原料验收——拣选——清洗——榨汁——过滤——调配——均质——脱气——高温灭菌——无菌灌装——字符喷码
——检验装箱——成品储藏
3.3工艺条件论证
3.3.1原料验收企业收购的原料苹果必须是来自公司指定的原料产地，确保苹果是天然无公害，无农药残留，可以得到相关部门安全认证的苹果。
苹果验收按以下要求进行：
A必须是合格供应商提供的原料，对原料的生长情况要大致了解
B符合农药残留检验报告
C产品质量符合要求，腐烂率超标（6%）的不收
D质检员当场验收
3.3.2拣选要求苹果无腐烂，霉变，病虫害和机械损伤，选择新鲜、成熟度好的原料。
3.3.3清洗在洗果台上通过毛刷及水流喷淋进行苹果的清洗。
3.3.4榨汁运用机械外力进行榨汁，一般用带式压榨机。
在压榨过程中果浆分布尽可能的均匀，果浆厚度控制在3cm-6cm之间，榨带力的调节，根据果浆的性质加以调节，以出汁率作为衡量标准。
3.3.5过滤通常情况下，榨出的果汁中含有果皮的碎片和嚢衣、粗的过果浆，为除去这些杂物，必须进行粗滤，对于混浊型果汁在保存色粒以及获得的色泽风味和香味的前提下分散在果汁中粗大颗粒或悬浮颗粒。
3.3.6调配根据产品的质量要求，按比例加入苹果浆、水、糖、酸味剂及稳定剂等。
苹果汁饮料原果浆含量为20%，糖度12%～15%，酸度0.20%～0.25%（以柠檬酸计）。
一种典型的苹果汁饮料，含苹果浆20%，糖度15%，pH值为3.5。
3.3.7均质为使果汁中的细小颗粒进一步破碎，使粒子大小均匀，促进果胶的渗出，使果胶和果汁亲和，保持果汁的均匀浑浊度，要进行均质处理。
本设计确定果汁均质条件为:
压力15MPa,温度68℃。
3.3.8脱气在加工中经过榨汁均质、以及泵管道的输送会将大量的空气带进果汁中，生产中需要将这些溶解的空气除去。
脱气可以加少或避免柑桔汁的氧化，减少其色泽和风味被破坏以及营养损失。
3.3.9高温灭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。
3.3.10无菌灌装无菌灌装的三个条件：
（1）物料的无菌
（2）包装材料的无菌（3）灌装环境的无菌。
采用灌装机进行灌装，灌装前先将灌装口喷射高温蒸汽，杀死可能存在的微生物，再开始灌装，灌装后的成品直接入库保存。
3.3.11字符喷码要求生产日期和批次号喷码定位准确，字体清晰。
3.3.12检验装箱在装箱过程中，发现封口异常、不严渗漏、生产日期、字体不清、吸管脱落等不合格产品应及时挑出。
合格品装箱，要求封箱胶带黏贴整齐、牢固，装箱数量准确无误。
3.3.13成品储藏包装好的产品在常温下进行储藏，如果需要可在冷库中存放代售。
4物料衡算
4.1物料损失
前面已计算出：
班数为551班，班产量取40吨/班，每小时产量5吨。
苹果出汁率以50%为准计算，一班产量为基准计算（班产量为40吨）
4-1表各工序的损失见下表
序号
指标名称
损失率/%
原料验收
3.0
清洗挑选
0.5
榨汁
50
过滤
2.0
调配
0.2
均质
0.3
脱气
0.1
无菌灌装
原料苹果量=40/（1-0.001）/（1-0.002）/（1-0.001）/（1-0.003）/（1-0.02）/（1-0.5）/（1-0.005）/（1-0.03）=84.75吨/班
则：
全年消耗84.75*551=46697.25吨
清洗检果：
取损耗率为0.5%，则挑检后产量为
84.75*（1-0.5%）=84.33吨/班
榨汁:
取损耗率为50%，则压榨后产量为84.33*（1-50%）=42.17吨/班
过滤:
取损耗率为2%，则过滤后产量为42.17*（1-2%）=41.33吨/班
调配：
取损耗率为0.2%，则调配后产量为41.33*（1-0.2%）=41.25吨/班
均质脱气：
取损耗率为0.5%，则均质脱气后产量为41.25*（1-0.5%）=41.04吨/班
无菌灌装：
取损耗率为0.2%，则无菌灌装后产量为41.04*（1-0.2%）=40.96吨/班
全年果汁实际产量为40.96*551=22568.96吨
4.2苹果汁饮料生产物料计算
表4-2苹果汁饮料生产物料计算
成分
质量/吨
蔗糖
2256.896
1.8055168
香料
2.7082752
5.1908608
8.1248256
69.913
15778.637
5设备选型
5.1设备选型原则
（1）满足工艺要求，保证产品的质量和产量；
（2）一般大型食品工厂应选用较先进的、机械化程度高的设备，中型厂则看具体情况，一
些主要产品可选用机械化、连续化程度较高的设备，小厂则选用较简单的设备。
（3）所选设备能充分利用原料，损耗少、效率低、体积小、维修方便、劳动强度低、并能一机多用。
（4）所选设备应符合食品卫生要求，易清洗、装拆，与食品接触的材料要不易腐蚀，不致
对食品造成污染。
（5）设备结构合理，材料性能可适应各种工作条件（如温度、湿度、压力、酸碱度等）。
（6）在温度、压力、真空、浓度、时间、速度、流量、液位、计数和程序等方面有合理的
控制系统，并尽量采用自动控制方式。
5.2设备选择
5-1表设备选择
名称
型号
台数
外形尺寸mm
生能力t/h
功率KW
滚杠选果机
GXJ-5
4000*850*900
4-6
0.55
冲浪式洗果机
CXJ-2
2540*1140*1800
5.1
毛刷洗果机
MSJ型
MSJ-10101.54500*1200*1000
1.5
苹果磨油机
MYJ
3500*1000*2000
板式提升机
BSJ-5
宽度300-1200
20K/h
0.75
碗式榨汁机
飞翔
1780*1150*2500
400个/分
单螺杆泵
G35-2
4.0
圆振筛
振动筛
根据物料特性不定
0.25-3.7
不锈钢饮料泵
BAW-150
536*326*406
溶糖罐
RT-1000
2875*1465*2570
1000L/H
4.75
调配罐
可按需要定做
高压均质机
QGJJ-4/25
1605*1200*1585
13
真空脱气机
YD-TQJ-10
1600×
1700×
3250
10000L/H
14
列管式杀菌机
YR-6
4060×
615×
1250
双层保温不锈钢储罐
DVN-10
Φ1780*（h）3250
5000L
16
RXGF冲瓶灌装旋盖三合一机组
RXGF14-12-8
2200*1500*2650
8000瓶/H
17
自动理瓶机
LP14
3010*2260*2230
15000瓶/H
2.3
LP饮料喷淋冷却隧道
PL-H
2100*850*200
18000瓶/h（可按生产能力调整）
29
19
全自动收缩膜套标机
JX-250B
2000*1200*1500
60米/分
自动装箱机
ZB系列
6700*2140*3100（一次三箱）
12-40箱/分
6水、电、汽衡算
6.1全年水消耗量
6.1.1生产用水
由所给设计任务书的要求及物料衡算可知，该厂的生产用水是混合果汁生产所用水。
全年果汁实际产量为22568.96吨，水占69.913%，所以全年生产消耗生产用水=22568.96*69.913%=15778.637吨
6.1.2清洗设备用水
查《软饮料工业手册》
【桂馥
中国轻工业
北京
2002.3】可知果蔬汁厂清洗设备用水为5～8m3/h.。
由于该设计年产量大，所以选取清洗设备用水为8m3/h，一天一次，一次一个小时。
所以一日最大清洗用水量
W2’=8×
1＝8吨，所以全年清洗消耗水W2=8*275=2200吨。
6.1.3生活用水
q＝
式中q——最大小时生活用水量，t/h
K——小时变化系数
Q——用水量指数
N——使用人数，人
t——使用时间，h
宿舍用水W3＝
×
24＝52.8t
办公室用水W4＝
8＝0.3t
食堂用水W5＝
4＝7.92t
所以一天生活用水为W3’=52.8+0.3+7.92=61.02t
所以一年生活用水消耗量W3=61.02*275=16780.5吨
6.1.4全年预计耗水量=W1+W2+W3=15778.637+2200+16780.5=34759.137吨
6.2全年电量消耗
食品厂的用电性质属三类负荷，一般采取单电源供电，但由于停电可能导致大量物料变质，故供电不稳定的地区又有条件时，应采用双电源供电，或自备发电机组。
为了减少电能损耗和改善供电的质量，厂的变压所应接近负荷高度集中的部门。
全年电量消耗是由生产用电、生活用电和工作用电等共同组成，可以根据用电机器的功率算出全年需要耗电量。
6.3全年蒸汽消耗
查《软饮料工业手册》【桂馥中国轻工业北京2002.3】可知果蔬汁厂清洗设备用汽为400～700kg/t.。
由于该设计年产量大，所以选取清洗设备用汽为700kg/t。
由上面计算可知，实际年产果汁量为22568.96吨，所以全年消耗蒸汽量=0.7*22568.96=15798.272吨
7结语
通过本课题的研究，对一个葡萄汁生产厂进行厂址选择、生产方案设计、工艺设计、辅助设施设计等等的设计方法，综合应用所学的基本理论、基本知识和基本技能，锻炼自己理论联系实际和对知识的应用能力。
通过这一次的工厂设计，为今后的知识应用打好基础。
8参考文献
1仲欣等主编.食品工艺学.远方，2005年
2桂馥，罗愉编，现代饮料生产技术，天津科学技术，1997年
3王如福主编.食品工程设计.北京：
中国轻工业，2011.
4.芙莲主编.食品工厂设计基础.北京：
机械工业，2005.
5.王颉主编.食品工厂设计与环境保护.北京：
化学工业，2006.
[
6.武华主编.工程制图.北京：
机械工业，2008.
7轻工大学，中国轻工业上海设计院编，中国轻工业，1990年
8食品卫生学，中国轻工业，1991年
9中国食品工业标准汇编，饮料卷.中国标准，1997年
10轻工业学院，天津轻工业学院编.食品工厂机械与设备中国轻工业，1993
11蒋迪清，唐伟强编，食品通用机械与设备.华南理工大学，1996年
12德姜，王怀义，绍叶主编.化工工艺管道安装设计手册.第一篇设计与计算1992
13俞国光，黄裕麟主编.食品工厂设计基础.轻工业，1990年
14CsiktusnadiCAK1Optimisationofthemicrowave2assistedextractionofpigmentsfrompaprikapowders[J]1J
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