年產(chǎn)萬(wàn)噸蘋(píng)果汁工廠(chǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明書(shū)

1、年產(chǎn)2萬(wàn)噸蘋(píng)果汁工廠(chǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明書(shū) 1緒論 1.1果汁飲料綜述 果汁飲料是以水果為原料經(jīng)過(guò)物理方法如壓榨、離心、萃取等得到的汁液產(chǎn)品。果汁飲 料可以細(xì)分為果汁、果漿、濃縮果漿、果肉飲料、果汁飲料、果粒果汁飲料、水果飲料濃 漿、水果飲料等9種類(lèi)型，其大都采用打漿工藝將水果或水果的可食部分加工制成未發(fā)酵但 能發(fā)酵的漿液或在濃縮果漿中加入果漿在濃縮時(shí)失去的天然水分等量的水，制成的具有原水 果果肉的色澤、風(fēng)味和可溶性固形物含量的制品。果汁中含有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，主要包括碳 水化合物、葡萄糖、果糖等易于被人體吸收的物質(zhì)和維生素。一些果汁中的有機(jī)酸也對(duì)人體 正常生理活動(dòng)起著重要作用，如檸檬酸能提高人體對(duì)鈣的

2、吸收能力。因而果汁除了能補(bǔ)充人 體需要的水分，起到消暑解渴的作用外，對(duì)人體還有著一定的營(yíng)養(yǎng)意義。 1.2國(guó)內(nèi)外果汁飲料發(fā)展?fàn)顩r 據(jù)權(quán)威部門(mén)統(tǒng)計(jì)，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家果汁人均年消費(fèi)量約 20升，發(fā)展中國(guó)家人均年消費(fèi)量約 為10.8升，與其他國(guó)家相比，我國(guó)人均果汁的占有量卻只有 1升，差距十分明顯。目前全球 果汁市場(chǎng)主要集中在美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家，同時(shí)俄羅斯、南非、中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家市s 場(chǎng)已經(jīng)啟動(dòng)，將成為未來(lái)果汁市場(chǎng)需求的新增長(zhǎng)點(diǎn)，果汁成為暢銷(xiāo)的產(chǎn)品受到全球消費(fèi)者的 青睞和追捧。調(diào)查表明，隨著人們生活水平的提高，生活方式的改變，人們更加關(guān)注健康， 果汁飲料以補(bǔ)充維生素、低糖的健康形象出現(xiàn)，自然吸引了眾人

3、的目光。近年來(lái)我國(guó)果汁飲 料迅速發(fā)展，果汁飲料更是備受歡迎。目前，我國(guó)果汁加工業(yè)仍以生產(chǎn)帶肉果汁為主，近10 多年來(lái)，國(guó)內(nèi)有些加工企業(yè)花費(fèi)大量的資金引進(jìn)國(guó)外濃縮果汁生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)濃縮果汁以供 出口。但由于設(shè)備投資昂貴，只有少數(shù)工廠(chǎng)效益較好。利用國(guó)產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)具有中國(guó)特色的澄 清果汁，在國(guó)內(nèi)外具有廣闊的市場(chǎng)。隨著果品產(chǎn)量的大幅度提高，大力發(fā)展果汁加工工業(yè)， 對(duì)于穩(wěn)定果品生產(chǎn)的發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，滿(mǎn)足人民的消費(fèi)需求等方面，具有重要 的意義。 1.3蘋(píng)果汁飲料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和市場(chǎng)前景 蘋(píng)果中含有的“蘋(píng)果酚”不僅可以抑制黑色素、酵素的產(chǎn)生，還可以抑制血壓上升，預(yù) 防高血壓，抑制過(guò)敏反應(yīng)，有一定的抗敏作

4、用；蘋(píng)果中含有“果膠”是一種水溶性食物纖維， 能夠減少腸內(nèi)的不良細(xì)菌數(shù)量，幫助有益細(xì)菌繁殖；蘋(píng)果中含有豐富的維生素C，是心血管 的保護(hù)神、心臟病患者的健康元素。同時(shí)維生素 C可以有效抑制皮膚黑色素和形成，幫助消 除皮膚色斑，增加血紅素，延緩皮膚衰老，具有美容養(yǎng)顏的功效；蘋(píng)果中所含的多糖、鉀離 子、果膠、酒石酸等，可以中和酸性體液中的酸根，降低體液中的酸性，緩解疲勞；蘋(píng)果中 含有大量黃酮類(lèi)化合物，研究表明可以降低癌癥發(fā)病率的有效物質(zhì)。 我國(guó)水果資源豐富，其中蘋(píng)果產(chǎn)量是世界第一。近年來(lái)，中國(guó)果汁飲料市場(chǎng)呈高速發(fā)展 態(tài)勢(shì)，果汁市場(chǎng)的迅速崛起與消費(fèi)者的健康意識(shí)增強(qiáng)密不可分，果汁飲料，尤其是純果汁里 富

5、含身體必需的維生素和微量元素，也因此，健康美味成為果汁吸引消費(fèi)者的主因。在水果 飲料中，蘋(píng)果汁飲料以其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和爽快的口感得到廣大消費(fèi)者的青睞。但是在目前 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中蘋(píng)果汁飲料品牌單一，只有“七喜”和“匯源”等幾家企業(yè)；蘋(píng)果汁飲料規(guī)?；?大生產(chǎn)并沒(méi)有全面推廣。加大蘋(píng)果汁飲料的生產(chǎn)不僅可以使果農(nóng)增收致富，也可以提高企業(yè) 經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)我國(guó)食品行業(yè)的發(fā)展。 2工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 2.1設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)計(jì)主要以國(guó)內(nèi)果汁飲料生產(chǎn)技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)生產(chǎn)工藝設(shè)備，參 考有關(guān)文獻(xiàn)資料，完成年產(chǎn)2萬(wàn)噸蘋(píng)果汁飲料的工廠(chǎng)設(shè)計(jì)。 2.2設(shè)計(jì)原則 以靠近原料產(chǎn)地，交通運(yùn)輸便利為主要設(shè)計(jì)依據(jù)， 將果汁廠(chǎng)建在河南省靈寶市

6、 經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)。工廠(chǎng)占地1萬(wàn)平方米，廠(chǎng)房建筑面積2800多平方米，總投資近1000萬(wàn)元，按 照綠色食品和GMP、HACCP的要求建設(shè)，建立擁有兩條多功能果汁生產(chǎn)線(xiàn)可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)2萬(wàn) 噸的果汁的生產(chǎn)車(chē)間。 2.3?全廠(chǎng)總平面圖（另附）？：按照節(jié)約用地，合理布局的原則和要求進(jìn)行 ？進(jìn)行規(guī)劃布置。 表2-1工廠(chǎng)布局圖 建筑 占地面積/M2 建筑 占地面積/M2 辦公大樓 500 鍋爐房 180 研發(fā)大樓 300 供水房 120 員工宿舍 2000 停車(chē)場(chǎng) 500 浴室 400 運(yùn)動(dòng)場(chǎng) 500 配電房 75 門(mén)衛(wèi)室 60 超市 500 倉(cāng)庫(kù) 1000 醫(yī)務(wù)室 200 冷庫(kù) 500 開(kāi)發(fā)預(yù)留地 1000 生產(chǎn)

7、車(chē)間 4000 建筑面積合計(jì)11835 2.4工廠(chǎng)職位設(shè)置、工作人員安排 表2-2人員安排表 工作部門(mén) 人數(shù) 廠(chǎng)長(zhǎng)辦公室 3 財(cái)務(wù)科 3 經(jīng)營(yíng)部 8 人事部 6 技術(shù)部 12 保衛(wèi)處 18 生產(chǎn)車(chē)間 180 化驗(yàn)室 5 研發(fā)室 6 機(jī)修 6 鍋爐房 6 配電房 6 水處理 6 倉(cāng)管 30 伙食 30 其他 15 人數(shù)共計(jì)340個(gè) 3.工藝設(shè)計(jì) 3.1產(chǎn)品配方及生產(chǎn)安排 蘋(píng)果汁，白砂糖，檸檬酸，檸檬酸鈉，水，山梨酸，山梨酸鉀，維生素 C,食用色素、增稠 劑、香精等其他輔料。蘋(píng)果汁飲料：按每千升含量計(jì)算。 表3-1?蘋(píng)果汁飲料配方 成分名稱(chēng) 添加量/t 含量/% 成分名稱(chēng) 添加量/t 含量/% 蘋(píng)

8、果汁 200 20 檸檬酸 1.2 0.012 蔗糖 100 10 維生素C 0.23 0.023 海藻酸鈉 0.8 0.008 苯甲酸鈉 0.36 0.036 香料水 0.8 0.008 水 加至1000L 因?yàn)樘O(píng)果原料生產(chǎn)具有很強(qiáng)的季節(jié)性，果汁消費(fèi)也有較強(qiáng)的季節(jié)性。原料的收獲旺季在前一 年的7-11月份，3-5月份為生產(chǎn)旺季，5-10月為產(chǎn)品銷(xiāo)售旺季。為了盡可能充分利用原料， 減少產(chǎn)季原料的腐爛損失，同時(shí)也減少原來(lái)貯藏的費(fèi)用，并滿(mǎn)足市場(chǎng)供求關(guān)系。本設(shè)計(jì)確定 每年3-5月為生產(chǎn)旺季，每天生產(chǎn)3班；6-8月為生產(chǎn)中季，每天生產(chǎn)2班，9-11月為生產(chǎn)淡 季，每天生產(chǎn)1班。 表3-2全年生產(chǎn)安排表

9、 月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 每 天 班 數(shù) 0 0 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 總生產(chǎn)日數(shù)為275天 班數(shù)=92 X 3+92 X 2+91X 仁276+184+91=551 班 理論設(shè)計(jì)每班產(chǎn)量為20000十55136.3噸/班 按設(shè)計(jì)要求平均班產(chǎn)量取40噸/班平均每小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算在本設(shè)計(jì)中，每班生產(chǎn)工作時(shí)間為 8個(gè)小時(shí)，則有： 每小時(shí)產(chǎn)量=班產(chǎn)量(噸)十有效生產(chǎn)時(shí)間(小時(shí))=40(噸/班)十8 (小時(shí))=5 (噸/小 時(shí)) 本設(shè)計(jì)的預(yù)計(jì)劃年產(chǎn)量為：預(yù)計(jì)年產(chǎn)量二40X 551=22040噸，比理論設(shè)計(jì)產(chǎn)量高出 9.26%。 符合設(shè)計(jì)要求。 3.2

10、工藝流程 原料驗(yàn)收一一揀選一一清洗一一榨汁一一過(guò)濾一一調(diào)配一一均質(zhì)一一脫氣一一高溫滅菌一一 無(wú)菌灌裝一一字符噴碼？一一檢驗(yàn)裝箱一一成品儲(chǔ)藏 3.3工藝條件論證 A必須是合格供應(yīng)商提供的原料，對(duì)原料的生長(zhǎng)情況要大致了解？B符合農(nóng)藥殘留檢驗(yàn)報(bào)告？ C產(chǎn)品質(zhì)量符合要求，腐爛率超標(biāo)(6%)的不收？D質(zhì)檢員當(dāng)場(chǎng)驗(yàn)收 C。 C, 3S,最大限度地保證果汁的營(yíng)養(yǎng)成份不受損失。 4物料衡算 4.1物料損失 前面已計(jì)算出：班數(shù)為551班，班產(chǎn)量取40噸/班，每小時(shí)產(chǎn)量5噸。蘋(píng)果出汁率以50% 為準(zhǔn)計(jì)算，一班產(chǎn)量為基準(zhǔn)計(jì)算(班產(chǎn)量為 40噸) 4-1表各工序的損失見(jiàn)下表 序號(hào) 指標(biāo)名稱(chēng) 損失率/% 序號(hào) 指標(biāo)名稱(chēng)

11、 損失率/% 1 原料驗(yàn)收 3.0 2 清洗挑選 0.5 3 榨汁 50 4 過(guò)濾 2.0 5 調(diào)配 0.2 6 均質(zhì) 0.3 7 脫氣 0.1 8 無(wú)菌灌裝 0.2 原料蘋(píng)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 噸/班 則：全年消耗 84.75*551=46697.25 噸 清洗檢果：取損耗率為0.5%，則挑檢后產(chǎn)量為？ 84.75* (1-0.5%) =84.33噸/班 榨汁：取損耗率為50%，則壓榨后產(chǎn)量為 84.33* (1-50%) =42.17噸

12、/班 過(guò)濾：取損耗率為2%,則過(guò)濾后產(chǎn)量為 42.17* (1-2%) =41.33噸/班 調(diào)配：取損耗率為0.2%,則調(diào)配后產(chǎn)量為 41.33* (1-0.2%) =41.25噸/班 均質(zhì)脫氣：取損耗率為0.5%，則均質(zhì)脫氣后產(chǎn)量為41.25* (1-0.5%) =41.04噸/班 無(wú)菌灌裝：取損耗率為0.2%，則無(wú)菌灌裝后產(chǎn)量為41.04* (1-0.2%) =40.96噸/班 全年果汁實(shí)際產(chǎn)量為 40.96*551=22568.96噸 4.2蘋(píng)果汁飲料生產(chǎn)物料計(jì)算 表4-2蘋(píng)果汁飲料生產(chǎn)物料計(jì)算 成分 含量/% 質(zhì)量/噸 蔗糖 10 2256.896 海藻酸鈉 0.008 1.80551

13、68 香料 0.008 1.8055168 檸檬酸 0.012 2.7082752 維生素C 0.023 5.1908608 苯甲酸鈉 0.036 8.1248256 水 69.913 15778.637 5設(shè)備選型 5.1設(shè)備選型原則 （1） 滿(mǎn)足工藝要求，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量；？ （2）般大型食品工廠(chǎng)應(yīng)選用較先進(jìn)的、機(jī)械化程度高的設(shè)備，中型廠(chǎng)則看具體情況，一 些主要產(chǎn)品可選用機(jī)械化、連續(xù)化程度較高的設(shè)備，小廠(chǎng)則選用較簡(jiǎn)單的設(shè)備。？ （3）所選設(shè)備能充分利用原料，損耗少、效率低、體積小、維修方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低、并能一 機(jī)多用。 （4）所選設(shè)備應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求，易清洗、裝拆，與食品接觸的材料要

14、不易腐蝕，不致 對(duì)食品造成污染。？ （5）設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，材料性能可適應(yīng)各種工作條件（如溫度、濕度、壓力、酸堿度等）。 （6）在溫度、壓力、真空、濃度、時(shí)間、速度、流量、液位、計(jì)數(shù)和程序等方面有合理的 控制系統(tǒng)，并盡量采用自動(dòng)控制方式。 5.2設(shè)備選擇 5-1表設(shè)備選擇 序 號(hào) 名稱(chēng) 型號(hào) 臺(tái)數(shù) 外形尺寸mm 生能 力t/h 功率 KW 1 滾杠選 果機(jī) GXJ-5 1 4000*850*90 0 4-6 0.55 2 沖浪式 洗果機(jī) CXJ-2 1 2540*1140*1 800 5 5.1 3 毛刷洗 果機(jī) MSJ型 MSJ-10 10 1.5 4500*1200* 1000 10 1.5

15、4 蘋(píng)果磨 油機(jī) MYJ 1 3500*1000*2 000 1.5 5 板式提 升機(jī) BSJ-5 1 寬度 300-1200 20K/h 0.75 6 碗式榨 飛翔 1780*1150* 400個(gè) 15 汁機(jī) 2500 /分 7 單螺桿 泵 G35-2 1 4.0 8 圓振篩 振動(dòng) 1 根據(jù) 0.25 篩 物料 -3.7 特性 不定 9 不銹鋼 BAW-1 5 536*326*406 5 1.5 飲料泵 50 1 溶糖罐 RT-10 1 2875*1465*2 1000L 4.75 0 00 570 /H 1 調(diào)配罐 1 可按需要定 1 做 1 高壓均 QGJJ- 1 1605*1200*1

16、 4 30 2 質(zhì)機(jī) 4/25 585 1 真空脫 YD-TQ 1 1600X 1700 10000 6 3 氣機(jī) J-10 X 3250 L/H 1 列管式 YR-6 1 4060X 615X 6 6 4 殺困機(jī) 1250 1 雙層保 DVN-1 1780* (h) 5000L 5 溫不銹 鋼儲(chǔ)罐 0 3250 1 RXGF 沖 RXGF1 1 2200*1500*2 8000 4 6 瓶灌裝 4-12- 650 瓶/H 旋蓋三 合一機(jī) 組 8 1 自動(dòng)理 LP14 1 3010*2260*2 15000 2.3 7 瓶機(jī) 230 瓶/H 1 LP飲料 PL-H 1 2100*850*20

17、18000 29 8 噴淋冷 0 瓶/h 卻隧道 （可 生能調(diào) 按產(chǎn)力) 1 9 全自動(dòng) 收縮膜 套標(biāo)機(jī) JX-25 0B 1 2000*1200*1 500 60米/ 分 3 2 0 自動(dòng)裝 箱機(jī) ZB系 列 1 6700*2140*3 100 （一次三 箱） 12-40 箱/分 29 6水、電、汽衡算 6.1全年水消耗量 由所給設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求及物料衡算可知，該廠(chǎng)的生產(chǎn)用水是混合果汁生產(chǎn)所用水。 全年果汁實(shí)際產(chǎn)量為22568.96噸，水占69.913%，所以全年生產(chǎn)消耗生產(chǎn)用水 =22568.96*69.913%=15778.637 噸 查軟飲料工業(yè)手冊(cè)？【楊桂馥？?中國(guó)輕工業(yè)出版社？?北

18、京?2002.3】可知果蔬汁廠(chǎng)清洗設(shè) 備用水為58m3/h.。由于該設(shè)計(jì)年產(chǎn)量大，所以選取清洗設(shè)備用水為8m3/h, 天一次，一 次一個(gè)小時(shí)。所以一日最大清洗用水量?W2 =8 X 1 = 8噸，所以全年清洗消耗水 W2=8*275=2200 噸。 q= KNQ 1000 t 式中q最大小時(shí)生活用水量，t/h K小時(shí)變化系數(shù) Q用水量指數(shù) N 使用人數(shù)，人 t使用時(shí)間，h 宿舍用水 W3= 2264100 X 24= 52.8t 1000X24 辦公室用水 W4= 2 1510 X 8= 0.3t 1000 X8 食堂用水 W5= 226415 X 4= 7.92t 1000 x 4 所以一天

19、生活用水為 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噸 15778.637+2200+16780.5=34759.137噸 6.2全年電量消耗 食品廠(chǎng)的用電性質(zhì)屬三類(lèi)負(fù)荷，一般采取單電源供電，但由于停電可能導(dǎo)致大量物料變質(zhì)， 故供電不穩(wěn)定的地區(qū)又有條件時(shí)，應(yīng)采用雙電源供電，或自備發(fā)電機(jī)組。為了減少電能損耗 和改善供電的質(zhì)量，廠(chǎng)內(nèi)的變壓所應(yīng)接近負(fù)荷高度集中的部門(mén)。全年電量消耗是由生產(chǎn)用電、 生活用電和工作用電等共同組成，可以根據(jù)用電機(jī)器的功率算出全年需要耗電量。 6.3全年蒸汽消耗 查軟飲料工業(yè)手冊(cè) 【楊桂馥中國(guó)輕工業(yè)出版社北京2002.3】可知果蔬汁廠(chǎng)清洗設(shè) 備用汽為400700kg/t.。由于該設(shè)計(jì)年產(chǎn)量大，所以選取清洗設(shè)備用汽為 700kg/t。由上面計(jì) 算可知，實(shí)際年產(chǎn)果汁量為 22568.96噸，所以全年消耗蒸汽量=0.7*22568.96=15798.272噸 7結(jié)語(yǔ) 通過(guò)本課題的研究，對(duì)一個(gè)葡萄汁生產(chǎn)廠(chǎng)進(jìn)行廠(chǎng)址選擇、生產(chǎn)方案設(shè)計(jì)