年產(chǎn)萬噸蘋果汁工廠設(shè)計(jì)試驗(yàn)說明書

1、年產(chǎn) 2 萬噸蘋果汁工廠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)說明書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)酸也對人體正常生理活動(dòng)起著重要作用， 如檸檬

2、酸能提 高人體對鈣的吸收能力。 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， 對人體還 有著一定的營養(yǎng)意義。1.2 國內(nèi)外果汁飲料發(fā)展?fàn)顩r據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計(jì)，國外發(fā)達(dá)國家果汁人均年消費(fèi)量約 20 升，發(fā)展中國家人均年消費(fèi)量約為 10.8 升，與其他國家相比，我國人均果汁的占有量卻只有 1 升，差距十分明顯。目前全球果汁市場主要 集中在美國、德國、日本等國家，同時(shí)俄羅斯、南非、中國等發(fā)展中國家市s 場已經(jīng)啟動(dòng)，將成為未來果汁市場需求的新增長點(diǎn)， 果汁成為暢銷的產(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

3、、低糖的健 康形象出現(xiàn)，自然吸引了眾人的目光。近年來我國果汁飲料迅速發(fā)展，果汁飲料更是備受歡迎。目 前，我國果汁加工業(yè)仍以生產(chǎn)帶肉果汁為主，近 10 多年來，國內(nèi)有些加工企業(yè)花費(fèi)大量的資金引 進(jìn)國外濃縮果汁生產(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)工廠效益較好。 利用國產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)具有中國特色的澄清果汁， 在國內(nèi)外具有廣闊的市場。 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，滿足人民的消費(fèi) 需求等方面，具有重要的意義。1.3 蘋果汁飲料營養(yǎng)價(jià)值和市場前景蘋果中含有的“蘋果酚”不僅可以抑制黑色素、酵素的產(chǎn)生，還可以抑制

4、血壓上升，預(yù)防高血 壓，抑制過敏反應(yīng)，有一定的抗敏作用；蘋果中含有“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； 蘋果中含有大量黃酮類化合物，研究表明可以降 低癌癥發(fā)病率的有效物質(zhì)。我國水果資源豐富，其中蘋果產(chǎn)量是世界第一。近年來，中國果汁飲料市場呈高速發(fā)展態(tài)勢，果汁市場的迅速崛起與消費(fèi)者

5、的健康意識增強(qiáng)密不可分，果汁飲料，尤其是純果汁里富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，蘋果汁飲料 以其豐富的營養(yǎng)價(jià)值和爽快的口感得到廣大消費(fèi)者的青睞。但是在目前國內(nèi)市場中蘋果汁飲料品牌單一，只有“七喜”和“匯源”等幾家企業(yè)；蘋果汁飲料規(guī)模化大生產(chǎn)并沒有全面推廣。加大蘋果 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)我國食品行業(yè)的發(fā)展。2工廠設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)計(jì)主要以國內(nèi)果汁飲料生產(chǎn)技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合國內(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)2萬噸蘋果汁飲料的工廠設(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

6、為主要設(shè)計(jì)依據(jù)，將果汁廠建在河南省靈寶市經(jīng)濟(jì) 開發(fā)區(qū)。工廠占地1萬平方米，廠房建筑面積2800多平方米，總投資近1000萬元，按照綠色食品 和GMPHACC的要求建設(shè)，建立擁有兩條多功能果汁生產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn) 2萬噸的果汁的生產(chǎn)車間。2.3 全廠總平面圖（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停車場500浴室400運(yùn)動(dòng)場500配電房75門衛(wèi)室60超市500倉庫1000醫(yī)務(wù)室200冷庫500開發(fā)預(yù)留地1000生產(chǎn)車間4000建筑面積合計(jì)118352.4工廠

7、職位設(shè)置、工作人員安排表 2-2 人員安排表工作部門人數(shù)廠長辦公室3財(cái)務(wù)科3經(jīng)營部8人事部6技術(shù)部12保衛(wèi)處18生產(chǎn)車間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。蘋果汁飲料：按每千升含量計(jì)算。表3-1蘋果汁飲料配方成分名稱添加量/t含量/%成分名稱添加量/t含量/%蘋果汁20020檸檬酸1.20.012蔗糖10010維生素C0.230.023海藻酸鈉0.80.008苯甲酸鈉0.360.036香料水0.80.00

8、8水加至1000L因?yàn)樘O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)也減少原來貯藏的費(fèi)用，并滿足市場供求關(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)安排表月 份123456789101112每003332221110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

9、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 55仁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工藝流程原料驗(yàn)收揀選清洗榨汁過濾調(diào)配均質(zhì)脫氣高溫滅菌無菌灌裝一一字符噴碼一一檢驗(yàn)裝箱一一成品儲藏3.3工藝條件論證A必須是合格供應(yīng)商提供的原料，對原料的生長情況要大致了解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)場驗(yàn)收°C。C, 3S,最大限度地保證果汁的營養(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。蘋果出汁

10、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表各工序的損失見下表序號指標(biāo)名稱損失率/%序號指標(biāo)名稱損失率/%1原料驗(yàn)收3.02清洗挑選0.53榨汁504過濾2.05調(diào)配0.26均質(zhì)0.37脫氣0.18無菌灌裝0.2原料蘋果=40心-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*

11、( 1-50%) =42.17噸/班過濾：取損耗率為2%則過濾后產(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/班無菌灌裝：取損耗率為0.2%，則無菌灌裝后產(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蘋果汁飲料生產(chǎn)物料計(jì)算表4-2蘋果汁飲料生產(chǎn)物料計(jì)算成分含量/%質(zhì)量/噸蔗糖102256.896海藻酸鈉0.0081.8055168香料0

12、.0081.8055168檸檬酸0.0122.7082752維生素C0.0235.1908608苯甲酸鈉0.0368.1248256水69.91315778.6375設(shè)備選型5.1設(shè)備選型原則（1）滿足工藝要求，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量；（2）般大型食品工廠應(yīng)選用較先進(jìn)的、機(jī)械化程度高的設(shè)備，中型廠則看具體情況，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，小廠則選用較簡單的設(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不易腐蝕，不致對食品造成污染。（5） 設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，材料性能

13、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 號名稱型號臺數(shù)外形尺寸mm生能力t/h功率KW1滾杠選果機(jī)GXJ-514000*850*9004-60.552沖浪式洗果機(jī)CXJ-212540*1140*180055.13毛刷洗果機(jī)MSJ型MSJ-10 101.5 4500*1200* 1000101.54蘋果磨油機(jī)MYJ13500*1000*20001.55板式提升機(jī)BSJ-51寬度300-120020K/h0.756碗式榨汁機(jī)飛翔1780*1

14、150*2500400個(gè)/分157單螺桿G35-214.0泵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-15536*326*40651.5飲料泵501溶糖罐RT-1012875*1465*21000L4.75000570/H1調(diào)配罐1可按需要定1做1高壓均QGJJ-11605*1200*14302質(zhì)機(jī)4/255851真空脫YD-TQ11600X機(jī)J-10X 3250L/H1列管式Y(jié)R-614060X 615X664殺困機(jī)12501雙層保DVN-11780* (h)5000L5溫不銹鋼儲罐032501RXGF沖 中RXGF112200*1500*28

15、00046瓶灌裝4-12-650瓶/H旋蓋三 合一機(jī) 組81自動(dòng)理LP1413010*2260*2150002.37瓶機(jī)230瓶/H1LP飲料PL-H12100*850*2018000298噴淋冷0瓶/h卻隧道（可按生產(chǎn)能力調(diào)整）1全自動(dòng)JX-2512000*1200*160米/39收縮膜0B500分套標(biāo)機(jī)20自動(dòng)裝箱機(jī)ZB系列16700*2140*3100 （一次三 箱）12-40箱/分296水、電、汽衡算6.1全年水消耗量由所給設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求及物料衡算可知，該廠的生產(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.

16、96*69.913%=15778.637 噸查軟飲料工業(yè)手冊【楊桂馥中國輕工業(yè)出版社北京 2002.3】可知果蔬汁廠清洗設(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 =8X1= 8噸，所以全年清洗消耗水 W2=8*275=220（噸。q= KNQ1000 t式中q最大小時(shí)生活用水量，t/hK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 W= 2 264100 X 24= 52.8t100024辦公室用水 W= 2 15 10 X 8 = 0.3t1000 8食堂用水2 264 15 X

17、 4= 7.92t10004所以一天生活用水為W' =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的用電性質(zhì)屬三類負(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， 廠內(nèi)的變壓所應(yīng)接近負(fù)荷高度集中的部門。 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

18、蒸汽消耗查軟飲料工業(yè)手冊 【楊桂馥 中國輕工業(yè)出版社 北京 2002.3 】可知果蔬汁廠清洗設(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)語通過本課題的研究， 對一個(gè)葡萄汁生產(chǎn)廠進(jìn)行廠址選擇、生產(chǎn)方案設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、 輔助設(shè)施 設(shè)計(jì)等等的設(shè)計(jì)方法， 綜合應(yīng)用所學(xué)的基本理論、 基本知識和基本技能， 鍛煉自己理論聯(lián)系實(shí)際和 對知識的應(yīng)用能力。通過這一次的工廠設(shè)計(jì)，為今后的知識應(yīng)用打好基礎(chǔ)。8 參考文獻(xiàn)1 張仲欣等主編 . 食品工藝學(xué) . 遠(yuǎn)方出版社， 2005 年2 楊桂馥，羅愉編，現(xiàn)代飲料生產(chǎn)技術(shù)，天津科學(xué)技術(shù)出版社， 1997 年3 王如福主編 . 食品工程設(shè)計(jì) . 北京：中國輕工業(yè)出版社， 2011.4. 楊芙蓮主編 . 食品工廠設(shè)計(jì)基礎(chǔ) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2005.5. 王頡主編 . 食品工廠設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2006.6. 武華主編 . 工程制圖 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2008.7 無錫輕工大學(xué)，中國輕工業(yè)上海設(shè)計(jì)院編，中國輕工業(yè)出版社， 1990 年8 食品衛(wèi)生學(xué)，中國輕工業(yè)出版社， 1991 年9 中國食品工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編，飲料卷