《胡檸檬黎汁復合飲料制作工藝研究及工廠設計》

胡檸檬黎汁復合飲料制作工藝研究及工廠設計TOC\o"1-3"\h\u94241緒論 表5正交實驗因素水平表實驗號ABC綜合評分111177212286313371421382522170623273731286832367933175K178.00081.66772.333K275.00074.33381.000K376.00073.00075.667R3.0008.6678.6674工廠設計4.1設計背景及依據(jù)傳統(tǒng)果汁飲料是加工生產的原料，味道單一。以多種水果為原料，經過科學生產過程制成的復合果汁飲料不僅味道多樣，而且營養(yǎng)價值更高[18]。這次研究的檸檬梨汁復合飲料味道極好，是一年第四季度的佳飲。4.2廠址選擇基本原則4.2.1符合規(guī)劃工廠選址需要符合當?shù)卣畬ν恋氐目傮w規(guī)劃，要達到國家對土地開發(fā)利用的要求；建立的工廠應滿足該工廠的長期發(fā)展。4.2.2區(qū)位優(yōu)勢(1)鄰近產地。檸檬和梨汁的保質期短，所以選擇了接近果實的地方作為產地。(2)運輸便利。交通是原材料或輔助材料的運輸，還是成品的生產，是決定因素之一，要做到這一點，必須依靠強大的運輸能力[19]。(3)人口密度。第一，工人在這個階段執(zhí)行工作，工廠仍然需要很多工人，因此需要一定的人口基礎。第二，作為面向消費者人口的食品工廠，應該多考慮消費人口。(4)環(huán)境條件。一是自然環(huán)境，工廠的發(fā)展中，最重要的因素莫過于自然環(huán)境，良好的自然環(huán)境可以持續(xù)為企業(yè)提供活力；第二是居住環(huán)境，對于工人和企業(yè)，更重要的是便利的生活環(huán)境，若沒有工人將會留不住；第三，工業(yè)環(huán)境，一個食品工廠是產業(yè)鏈中不可或缺的一個因素，不單單是一個獨特的存在，如果要生存下來，則需要結合整個產業(yè)鏈進行選址，因此產業(yè)環(huán)境也需要考慮[20]。4.2.3自然條件（1）水源。工廠內加工生產產品所使用的水必須到達國家要求標準，產生的廢水也應該處理后在進行排出。（2）地形。不允許在可能土崩、泥石流、淤泥的地方建廠；主要工廠、產品或原料的儲存?zhèn)}庫高度最好高于地區(qū)歷史上最高的洪水水位。再次，坡度(4-8)/1000是工廠自然排水的最佳間距。4.2.4工廠選址工廠地址選在了廣州省西南部高州。高州也被稱為潘州，自古以來是廣東省西部的政治，經濟，文化中心地，擁有悠久的歷史和比較發(fā)達的運輸手段，因此年產6000噸檸檬梨汁復合飲料的工廠用地就選在此。高州是廣東省著名的歷史文化城市，也是三個重要思想發(fā)源地[21]。高州省位于廣西的西南部，隸屬省轄茂名市代管縣級市，東接陽春市，電白縣，南連茂南區(qū)、茂港區(qū)，北鄰信宜市，西南和化州市、西北和廣西北流接壤，東和西之間79公里，南北最大距離65公里之間的最大距離。城市總面積為3276.4平方公里。土壤非常肥沃，同時不僅是生產，運輸，也是國內最有名的農業(yè)城市，作為國內水果第一市為人所知。對原材料的采購較為便利，也便于產品的出口，所以工廠可以建在此處。4.2.5廠區(qū)總平面設計工廠面積約6萬平方米，工廠內設置有食堂、宿舍、辦公樓、醫(yī)務室、運動場以及其他基礎設施。另外，還必須設置綠化環(huán)境，工廠內綠地應占40%以上。栽種植物樹木的環(huán)境要緊湊，這不僅滿足了生產和生活的需要，還要節(jié)約土地面積，降低購地成本。4.3產品方案根據(jù)市場調研以及本地市場銷售情況，設計年產兩萬噸檸檬梨汁復合果汁飲料的食品廠，將節(jié)假日檢修時間除去，一年工作日算成300天，每日生產兩班，每班工作8個小時。4.4工藝流程及操作要點4.4.1工藝流程檸檬清洗→去皮→修正切片→燙漂→打漿→壓榨→過濾→檸檬汁梨汁的制取梨清洗→去皮、去芯→燙漂→打漿→壓榨→過濾→梨汁4.4.2操作要點（1）檸檬汁的制備選用新鮮的檸檬去皮切片，放入榨汁機中壓榨，然后過濾料渣，形成原檸檬汁，待用（2）梨汁的制備選用新鮮色澤，品質優(yōu)良的梨進行去皮去芯打漿，經過榨汁機壓榨以后，過濾待用（3）混合調配純的檸檬汁適口性不好，味道過酸。因此需要使用調配的方法來控制口感。檸檬汁和梨汁的添加量作為正交實驗的水平，用單因素實驗確定因素，然后確定水平取值進行正交試驗。（4）均質殺菌均質壓力定為15-18MPa，溫度在（55±5℃），殺菌時間大約為4分鐘。為了將檸檬梨汁復合果汁飲料中的懸浮顆粒通過均質閥門的非常窄的間隙。因為急速降壓的膨脹和沖擊作用，粒子被微細化并且均勻分布在果汁中，致使很難分離和沉淀。（5）脫氣脫氣主要是將復合果汁飲料中的的氧氣除去防止營養(yǎng)物質被氧化以及風味被影響。（6）灌裝、殺菌、冷卻脫氣后復合果汁立即灌裝，要進行12-15分鐘的殺菌，溫度需要達到（90±5）℃，隨后冷藏。4.5物料衡算4.5.1檸檬梨汁復合飲料的生產配料以及原料利用率表6檸檬梨汁復合飲料的生產配方及原料利用率4.5.2班產量為10t時各物料的投料量檸檬汁10×15.8%/99%=1.60t梨汁10×63.2%/99%=6.26t蔗糖10×11%/99%=1.09t4.5.3年產6000噸檸檬梨汁復合飲料生產的原料消耗表表7年產6000噸檸檬梨汁復合飲料生產的原料消耗表4.5.4年產6000噸檸檬梨汁復合飲料生產的包裝材料計算包裝每班材料=單個飲料包裝材料×每班產量=126250個/班4.6設備的選擇主要設備的選擇必須遵守GMP相關標準[24]。一是達到工藝的要求，二最重要的是能夠確保產品質量。同時，產量也應該達到要求。設備選型還是應該選擇機械化高的設備。4.6.1原料預處理階段設備選型表8原料預處理設備類型4.6.2制備階段選型表9制備階段設備選型4.6.3脫氣滅菌冷卻階段設備選型表10脫氣滅菌階段設備選型4.6.4外包裝階段設備選型表11包裝階段設備選型4.7車間定員4.7.1車間生產崗位及工作全廠員工安排主要有三種類型。一是行政管理人員，主要負責公司日常工作管理；二是生產車間人員，主要負責生產車間的操作工作，三是輔助人員，是對各類工作有需要有欠缺的地方進行協(xié)助。4.7.2人員編制表12行政管理人員配置表4.7.3人員素質要求員工每年體檢，拿到健康證明，做上崗前的工作，員工穿工作服才能進入生產現(xiàn)場。管理人員需要有三年以上工作經驗及學士學位以上；實驗室職員需要學士以上的相關專業(yè)學歷。生產工廠的職員要求大學學位以上。所有工廠員工在工作前都要進行技術教育和思想教育，熟悉制作過程和設備操作標準。4.7.4水電估算(1)工廠每天消耗約公斤水，每年消耗公斤水，當?shù)匚飪r為3.23元/噸，每年的水使用費為元。(2)每日生產功耗瓦，年度功耗瓦，當?shù)仉妰r0.56元/度；每年電費為元。(3)日蒸汽消費量公斤，年蒸汽消費量公斤，當?shù)卣羝麅r格200元/噸，年蒸汽使用費為元?？傊?，每年消耗水、電、蒸汽的總費用為元。4.8環(huán)境保護4.8.1污染物概況污染物是由廢水、廢物、廢氣、噪音構成，而在工廠里，廢水可以分成三類，即直排水、生活廢水、生產廢水。有容易使水體富營養(yǎng)化，導致水中植物缺氧死亡，使有機物質分解并產生臭氣等危害。工廠中的廢棄物殘留也就是廢渣，產生于垃圾包裝材料或者生活垃圾等，因此必須馬上處理，不然會產生大量的氨化物和硫化物，從而造成大氣污染，并造成大量的病原微生物生長[27]。污水處理對于每個工廠都非常重要，必須回收工廠中所有排出的污水，制定環(huán)境污染給周圍居民帶來不便的標準。該工廠可以通過采用CIP清潔系統(tǒng)，將污水處理達標后排放，可與園區(qū)其它工廠污水集中排放。4.8.2污染物處理污水處理是一個非常重要的問題，必須回收所有工廠排出的污水，制定防止環(huán)境污染給周圍居民帶來不便的標準。該廠可以采用CIP清潔系統(tǒng)回收，將污水進行過濾、處理，在進行統(tǒng)一排放，廢水可以與污水處理廠其他工廠集成排放。將加工過程中產生的果渣制成飼料。4.8.3執(zhí)行的環(huán)境質量標準廢水排放執(zhí)行《污水綜合排放標準GB8978-1996》三級標準[28]。廢氣排放執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標準GB16297-1996》的二級標準[29]。4.8.4環(huán)境綠化工廠內不能留下雜物，要分類成垃圾堆放，每天定期清潔清潔人員，有效調節(jié)空氣，減少灰塵和噪音，改善生態(tài)環(huán)境，美化環(huán)境，規(guī)劃綠帶和花草綠化面積40%以上[30]。4.9技術經濟估算4.9.1生產設備費用表15生產設備價格一覽表由表4-9可知6000噸檸檬梨汁復合果汁飲料設備投資總金額為158.53萬元4.9.2其他固定資產費用表16固定資產估算由表16可知，年產6000噸檸檬梨汁復合果汁飲料的其他固定資產為785萬元。綜上可知，年產6000噸檸檬梨汁復合果汁飲料的建設總投資為943.53萬元。4.9.3流動資金估算流動資金包括現(xiàn)金、短期投資、銀行存款、應收和預付款、攤銷費用、庫存等[31]。流動性金額為按分項詳細估計法進行的建設投資總額的50%，943.5350%=471.77萬元。4.9.4原始投資總額原始投資總額=建設投資+流動資金=元。4.10成本估算4.10.1原輔料成本估算表17原輔料成本估算名稱單價日物料量/kg日物料費用/元年物料費用/元檸檬9.561842.344617612.81445283844.32梨3.527369.378425940.21197782063.57蔗糖8.501282.644910902.48173270744.51合計54455.508016336652.40由表可知，年產6000噸檸檬梨汁復合果汁飲料工廠每日原輔料成本為元，年原輔料成本約元。4.10.2包裝成本核算檸檬梨汁復合果汁飲料20t的日常生產使用250毫升PET塑料瓶，需要8萬個塑料瓶，瓶貼需要8萬張，3333個瓦楞紙箱，每箱24瓶。250mlPET塑料瓶0.30元/只，標簽0.05元/張，箱子1.00元/萬，考慮包裝材料損失3%，每日包裝材料成本(80000×0.3+80000×0.05+3333×1）×(1+3%）=32273元年，消耗費用為32272×300=968.16萬元。4.10.3水、電、汽成本核算(1)工廠每天消耗約公斤水，每年消耗公斤水，當?shù)匚飪r為3.23元/噸，每年的水使用費為元。(2)每日生產功耗瓦，年度功耗瓦，當?shù)仉妰r0.56元/度；每年電費為元。(3)日蒸汽消費量公斤，年蒸汽消費量公斤，當?shù)卣羝麅r格200元/噸，年蒸汽使用費為元?？傊?，每年消耗水、電、蒸汽的總費用為元。4.10.4工資及福利費職工工資包括管理人員、行政人員以及車間人員，每月總人員工資大約為元，每年工資為元；還應該加上伙食住宿及福利費，按照工資的25%計算得元。總費用為元。4.10.5設備折舊及維修估算（1）設備折舊按照5%計算，以十年計，則費用為元。（2）土建折舊費也按照5%計算，以二十年計，則費用為元?？傉叟f費為元；維修費按設備成本的5%計，維修費為元。全年折舊費和維修費為元。4.10.6生產成本核算生產成本為各種原料成本、包裝材料費用、員工工資及福利、設備折舊維修費用的總和，計算得元。4.11產品毛利潤核算設定；每瓶飲料出廠價格為4元，每個25ml。年產6000噸全年銷售收入：4×24000萬個=96000萬元毛利潤：96000-3334.42=92665.58萬元4.11.1全年其他費用（1）銷售費用等于銷售額的0.15，即元（2）商檢費用等于銷售額的0.0036，即萬元（3）宣傳費用等于銷售額的0.1，即元（4）工廠管理等費用按照每年500萬計算（5）行政費用，所有貸款約為5000萬元，每年利息按7.2%計算，即為元（6）稅收等于銷售額的8%，即為96000萬元×0.08=7680萬元（7）費用合計合計：32885.6萬元4.11.2一年總利潤年總利潤等于年總毛利減去其它費用以及設備折舊的費用等[32]毛利一固定資產折舊及維修估算一其他費用=92665.58—60.98—32885.6=59719萬元

5結論通過以上實驗研究，對檸檬梨汁復合果汁飲料的工藝優(yōu)化有了很好的研究進展，通過單因素實驗表明當檸檬汁與梨汁的比例為1:4時，蔗糖添加量為11%，冷藏溫度為15℃時入口感最好。而且也了解到復合果汁的營養(yǎng)價值豐富，我國應該積極扶持復合果汁飲料行業(yè)，大力發(fā)展復合果汁加工工藝。（1）本實驗主要是以感官評定，來評價檸檬梨汁復合果汁飲料的品質。（2）通過單因素實驗確定不同因素的最佳條件為：檸檬汁與梨汁的比例為1:4，蔗糖添加量為11%，冷藏溫度為15攝氏度。（3）通過正交實驗優(yōu)化最佳工藝得出三個各因素對檸檬梨汁復合果汁飲料的影響程度依次是b>c>a，影響最明顯的是水平一。（4）本設計，為年產六萬噸檸檬梨汁復合果汁飲料的生產工廠，全年實際生產天數(shù)為300天，每日云輔料成本為54455元年，原輔料成本約為1633.67萬元。年利潤59719萬元。

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