年产300吨莲子蛋白粉工厂的设计

1、湘潭大学化工学院综合设计说明书题目：年产300吨莲子蛋白粉工厂的设计学院：专业：食品科学与工程学号：姓名：指导教师：完成日期：2011.4目录综述1一莲文化1二、莲子的营养品质2三莲子的保健品质5四莲子蛋白粉的开发利用发展前景6五、工厂的社会价值与意义6第一章厂址选择及总平面图设计8一食品工厂厂址选择特点8二厂址选择的原则8三厂址和厂区的定址分析8四总平面设计94.1 总平面设计的基本原则94.2 不同使用功能的建筑物、构筑物在总平面中的关系94.3 全厂总平面设计面积11第二章莲子蛋白粉生产工艺设计12一工厂车间工艺布置12二产品方案、规格及班产量的确定12三产品方案设计133.1 产品规格

2、133.2 产量的确定14四产品生产工艺流程的确定144.1 产品工艺流程的确定144.2 生产工艺流程14五物料衡算165.1 工艺技术指标及基础数据165.2 物料衡算175.3 原辅料消耗的计算17六生产车间工艺布置22七设备生产能的计算及选型237.1 部分设备产能的计算237.2 部分专业设备的设计及选型26八水汽耗量计算298.1 耗水量的计算298.2 热量衡算31九管路计算和设计329.1、 管道材料的选择33iii9.2、 确定壁厚349.3、 管径的计算349.4、 管道连接方式37十劳动力计算3710.1生产车间的劳动力计算37第三章废弃物处理39一废水处理393.1 废

3、水水质分析393.2 废水处理方案393.3 污水的处理393.4 工艺流程393.5 污泥处理41二废气处理41三噪音处理41四固体废弃物处理41第四章技术经济分析43一主要投资设备43二主要工程投入44三每年原料投入44iv四成本估算44五销售收入和销售税金45六经济效益评价46参考文献47附件48致谢49综述摘要：莲子又名莲实、莲米，为睡莲科多年生草本植物莲的种子，莲子肉呈黄白色，厚肥、松软、清香、甘甜。莲子中间青绿色的胚芽叫莲子心，味苦，可药用。莲子是我国水生蔬菜栽培中特有的经济作物，也是我国重要的特产优质资源。我国有四大莲子品系，主要分布：湖南湘莲、福建建莲、广昌白莲、武义宣莲，其中

4、又以湘莲最有特色，历来作为进贡朝廷的珍品，故又称“贡莲”，被誉为“中国第一莲”。湘莲皮色淡红，粒大饱满，洁白圆润，质地细腻，清香鲜甜。莲子营养丰富，药用价值也非常高，为药食两用品。莲子是我国及东南亚、日本人民喜爱的营养珍品，年产销量上百万吨，随着人们生活水平的提高，保健意识的增强，莲子作为保健食品的用量在逐年增加。关键词：莲子蛋白质一莲文化1莲在文学上的地位翻开中国的文化史，扑面而来的是淡淡的清香，默默地感动，在我国文化的百花园中，有一朵奇葩格外的引人注目，那就是莲。在文学作品中，莲被赋予清纯、高洁、脱俗、正直、娴静、深情等品质。诗经2郑风有“山有扶苏，隰有荷花”之句；屈原离骚则有“制芟荷以为

5、衣兮，集芙蓉以为裳”的咏唱；周敦颐的爱莲说“出污泥而不染，濯清涟而不妖”之句更是将荷的品格刻画得淋漓尽致，成为咏荷的千古绝唱。炎炎夏日，荷花开放，亭亭玉立，妩媚多姿，清香飘逸，沁人心脾，让人流连忘返。莲花自古以来就是文人墨客的爱物。早在3000多年前的诗经中就有“隰有荷花”“彼泽之陂，工蒲菌茗”等诗句。此后，历代诗人咏莲之作，更是不可胜数。仅宋代杨万里一人，就留下咏莲诗数十首。清代古今图书集成草木典中，收集的咏莲诗词达400余首之多。由于诗人的心境不同，志趣不同，审美角度不同，咏莲诗也就千姿百态，各具风韵。屈原在离骚中曾幻想：“制芟荷发为衣，集芙蓉以为裳”用以表达它的坚贞。李白在折荷有赠中以荷

6、花表达爱情。“唐初四杰”之一王勃以莲喻人：“牵花共连蒂，折藕爱莲丝”寓意藕断丝连。宋代周敦颐的爱莲说更是以莲自喻，赞君子之品质，被人千古传颂。清代万婉仪以白莲居士为荣，甚至把自己的生日改为传说中的荷花生日-农历六月二十四日，并赋诗云：“淤泥不染清清水，我与荷花同生日。”诗人们为美丽的荷花动容，也为荷叶脆藕倾心。郑伯琛的荷叶咏赞道：“上催芙蓉赤，下助玉藕白。”这是多么可贵的献身精神。杨万里的藕诗中写道：“外面看来真璞玉，胸中雕出许玲珑。”唐代孟郊诗云：“妾心藕中丝，虽断犹连牵。”后来，“藕断丝连”便成了一句成语。我国江南有悠久的采莲的风俗，因此，流传了不少歌咏采莲的诗。2莲与宗教文化释迦牟尼创立

7、佛教，主张废除古印度等级森严的制度，实行种姓平等，以慈悲为怀，普度众生。为了弘扬佛法，使广大群众能够理解和接受佛教教义，便以俗语传道。又迎合民众的爱莲心理，将莲喻佛，使得佛教能够迅速传播开来，信众广泛。佛教以莲喻佛的另一方面原因也是最主要的原因，是因为莲花的品格和特性与佛教教义相吻合。佛教是着重寻求解脱人生苦难的宗教，将人生视作苦海，希望人们能从苦海中摆脱出来，其解脱的途径是：此岸（人生苦海）一一济渡（学佛修行）一一彼岸（极乐净土）。即从尘世到净界，从诸恶到尽善，从凡俗到成佛。这和莲花生长在污泥浊水中而超凡脱俗，不为污泥所染，最后开出无比鲜美的花朵一样。莲生在污泥之中，犹如人生在浊尘的世界，这

8、自然要与污浊相处在一起，受许多邪恶污秽事物的侵扰，佛教称这些邪恶力量为“魔”。佛教要求人们不要受世间邪恶污秽（即魔）的侵扰和影响。莲花”出淤泥而不染”，开出洁美的鲜花，确是最好的象征，因此佛经常常将莲性比佛性。大智度论2释初品中户罗波罗蜜下说：“比如莲花，出自污泥，色虽鲜好，出处不净。”从四十二章经说：“我为沙门，处于浊世，当如莲花，不为污染。”所以拯救世界的梵天王是坐在千叶金色妙宝莲花上出生的。释迦牟尼佛、阿弥陀佛、观世音菩萨都是坐在莲花之上，或手执莲花，表示佛是出自尘世而洁净不染的境界。综上所述，莲华已与佛教结下了亲密的因缘，成了佛国的象征与圣花。二、莲子的营养品质莲子的营养价值非常高。据

9、测定，每100g干莲子中含蛋白质17.2g,脂月22.0g,碳水化合物67.2g（主要是淀粉和棉籽糖），粗纤维3.0g,维生素C5.0mg维生素E2.71mg维生素B10.16mg,维生素B20.08mg。莲子的矿物质元素含量很丰富，尤其是钙、磷、钾含量特别高，钙97mg,磷550mg,钾846mg,铁3.6mg。另外莲子心含有丰富的生物碱，如莲心碱、异莲心碱、非结晶性生物碱Nn-9、氧化黄心树宁碱等多种生物碱以及黄酮类、金丝桃花、芸香花等生物活性成分。从营养学观点来看，如果某一种食物一百克中某种营养素的含量占该营养素人体需求量的标准的10%z上，就可说明该营养素含量充足。从下表1可以看出，莲

10、子中钙含量达到成年人日需求量的22.5%,由于磷/钙恰为1.5:1,并且莲子中有丰富的蛋白质、氨基酸，有利于钙的吸收，食用莲子可以满足婴儿、孕产妇和老年人对钙的需求。从营养学观点来看，食物中一百克含某种营养素的含量占该营养素人体需求量的标准的10%Z上，从表1就可说明该营养素含量充足。表1莲子中矿物质含量以及占每日营养需求量的百分数矿物质(mg/100g)成年人对其需要量*占标准钾1630-钠3。3-钙135600mg22.5%磷200800mg25.0%镁238200-300mg79.33%铁6。1612mg51.30%锌2。571015mg17.00%镒15。7510mg157.00%铜1

11、。7530微克90.00%以100克食物满足热需求量为1087千焦成人的营养需要的百分数从下表2可以看出，莲子中钙含量达到成年人日需求量的22.5%,由于磷/钙恰为1.5:1,并且莲子中有丰富的蛋白质、氨基酸，有利于钙的吸收，食用莲子可以满足婴儿、孕产妇和老人对钙的需求。表2莲子中的氨基酸含量及其与鸡蛋氨基酸含量的比较氨基酸种类含量mg/100g莲子鸡蛋苏氨酸458.94664异亮氨酸991.80639必蛋氨酸1647.40433需颉氨酸1101.99866氨苯丙氨酸863.40715基亮氨酸151.601175酸赖氨酸974.30715色氨酸/204组氨酸502.4/精氨酸1591.80/酪

12、氨酸387.50/非胱氨酸989.81378必甘氨酸901.201010需氨丝氨酸1001.72985基酸天门冬氨酸1619.11/丙氨酸980.40/脯氨酸259.42/谷氨酸3869.7/三莲子的保健品质据本草纲目的记载，莲子有“补中养神，止渴去热，安心止痢，交心肾，固精气，强胫骨，不虚损，利耳目，除寒湿以及女人带崩”等功效5。莲子自古以来就是一种高级滋补食品，在民间广为食用，现已被列入我国卫生部公布的即是食品又是药品的品种名单。农产品的保健品质，其内含是有具有功效的成份，功效成份具有明显的特异性，国内外食品与医学界研究较多的集中在膳食纤维、低聚糖、茶多酚、多不饱和脂肪酸、双歧杆菌、乳酸杆

13、菌等几类，有许多还在探索之中。莲子是我国特产资源。国内外科学界对莲子保健成份及功效十分重视，SubbutiDharmananda1曾发"Lotusseed:FoodandMedicine”，描述主产我国南方莲子的医用价值和食用方法，向世界范围推广。马中杰等，以湖北产莲子经粉碎配成不同浓度莲子粉饲料喂养大鼠，胸腺皮质中T淋巴细胞数显著高于对照组，提示莲子粉有一定增强免疫力的作用。黄国城等以通芯建莲为原料，研磨100目粉，配成0.5%、1麻度的平底培养基饲养果蝇。结果表明，莲子剂量1%能够使果蝇寿命延长36.4%（雌性）和33.4%（雄性），使雄性果蝇最高寿命延长56.8%。0.5%莲子

14、亦能明显延长雄蝇的平均寿命。厦门大学干侣仙等以通芯湘莲为原料，粉碎后，分别用无水乙醇及生理盐水提取24小时，取提取液冷冻干燥，配成三组不同浓度。结果显示，乙醇提取液能降低黄曲霉B1诱发的姐妹染色体交换率从9.35±2.87降至6.40±1.39,p<0.001o莲子中阻断黄曲霉B1致突变作用的物质主要存在乙醇提取液中；去芯莲子提高了黄曲霉B1损伤下外周淋巴细胞DN彤复能力，进而提高了增殖能力，并推断可能与莲子的氧化黄心树宁碱有关。中科院植物所李曜东10等，研究了种龄在580±70年的古莲子与现代莲子脱落酸（ABA）和超氧化物歧化酶（SOD）舌性的比较，结果表

15、明莲子的皮（果皮与种皮）中AB给量均很高，胚芽中SOD5性高，有利于莲子的休眠和增强其抗逆性，并保持了胚生命力。中山大学黄上志11,12等，比较了莲子、绿豆、玉米、花生、菜心等植物种子的胚或胚轴SOD!性和热稳定性。研究表明，莲子有超常的耐高温性并含有耐高温SOD这与莲子中耐高温Fe-SO由关。这些特性在植物中是极为罕见的。韩山师范学院丁利君等，以超声波提取莲子中水溶性多糖，该水溶性多糖对羟自由基具有显著的消除作用。上述研究结果从一定程度上科学阐述了莲子的特定保健功效。莲子中含有多种保健功效成份，现有的研究结果表明有总黄酮、SO吸多糖。四莲子蛋白粉的开发利用发展前景莲子营养丰富，为一种高级滋补

16、品，素有“莲参”之称，早在汉朝的神农本草经便将其奉为上品，认为莲子味甘、涩，性平，具有镇静安神、补中益气、养心益肾、健脾养胃、清腑润脏、聪耳明目、涩肠止泻的功效，可用于病后或产后脾胃虚弱、大便油泻、心悸怔忡、心烦易怒、失眠多梦、少气乏力、食欲减退，以及妇女血虚腰酸、白带增多、更年期综合症、男子遗精、早泄及心脏病、高血压、性功能减退等。莲子，吃时将心去掉，鲜可生食，熟可作汤，也可作菜、甜食、糕点、蜜饯和药膳，是一味传统的药食佳品。莲子在我国有着悠久的种植和食用历史，其营养保健作用已成为今天人们的共识，是产品深加工及保健食品的优良资源。随着人们生活水平的逐步提高，对生活质量的追求，人们在营养品和保

17、健品上的花费将激增。就莲子而言，除其特殊的药补成分之外，在营养、食用质量和加工性能影响最大的就是蛋白质。因此，莲子蛋白质具有很高的开发利用价值。莲子作为营养珍品长期以来仅停留在糖水莲子、制成蜜饯等简单工艺加工上，致使市场上以莲子为主要成分的食品品种十分单一，这成为了制约莲子食品开发的瓶颈。近年虽然出现了制成莲子粉、莲子露饮料的商品，国内外的研究也主要集中在莲子贮存蛋白质、莲子萌发时叶绿体蛋白质复合体等方面，市场上也还未出现与莲子蛋白粉相关的食品。其营养丰富，进行深加工后，市场前景十分广阔。止匕外，随着莲子新品种的引进和种植技术的提高，莲子的产量也越来越高，而且莲子的种植面积尚有很大的提升空间，

18、这就给我们制作莲子蛋白粉提供了充足的原料，为莲子蛋白粉的产业化、长期化、固定化提供了良好的基础。由于对于莲子蛋白粉的研究才刚刚起步，在国际国内市场上尚未有莲子蛋白粉的销售，如果能把握好这个时机，率先抢占市场份额，定可获的可观的效益！五、工厂的社会价值与意义多年来，在各级领导、各界同仁的关爱和支持下，湘潭县充分利用资金、技术、品牌、市场等自身优势，积极铺建莲农增收致富之路，先后建立了湘莲优质品种“寸三莲”种植基地8万亩，绿色食品湘莲种植基地3万亩，有机食品湘莲种植基地1200余亩，湘莲科研试验基地3000多亩，推动了湘莲科技联合体建设，促进了农业产业结构的调整，实现了企业与农民的双赢，走出了一条

19、“公司+基地+农户”和“公司+协会+农户”的农业产业化经营之路，安排农村剩余劳动力就业5000余人，带动农户3万多户创收致富。该项目的实施能够有效延伸湘莲产业链条，提高农户湘莲的种植水平，可带动湘潭及周边地区种植湘莲15万亩，对于农民增收、财政增税、增加就业、促进农业产业结构调整均具有非常积极的意义，社会效益显著。能够形成一个高质量的湘莲产业链，种植基地采用公司制定的绿色和有机湘莲栽培规范，加工环节采用全程机械磨皮技术，属于资源节约、环境友好型项目，符合国家产业政策和食品行业发展规划要求。努力实现湘莲产业化新突破新发展，一是要加强科技创新，持续改善品质和研发新产品以满足不断变化的市场需求，提升

20、湘莲加工业的竞争能力；二是实施品牌战略，把品牌经营的理念融入到生产、加工、流通的各环节，靠品牌拓市场；三是要推进标准化管理，持续提高湘莲系列产品的质量安全水平；四是要充分发挥自身优势，提高辐射带动能力，实行集群发展壮大县域经济；五是要加强内部管理，落实节能减排措施，变粗放经营为集约经营，促进公司可持续发展。湖南湘莲食品产业链的形成能促进“中国湘莲之乡”一湘潭县在湘莲科研、种植、收购、初、深加工和销售业务发展，形成湖南省农业产业化龙头企业和全国食品工业优秀龙头企业。湘莲产销量稳居全国首位，湘莲产品出口到欧美、东南亚等20多个国家和地区，享誉国内外，为宣传湖南、推介湖南、发展湖南作出更多的贡献。第

21、一章厂址选择及总平面图设计一食品工厂厂址选择特点莲子蛋白粉工厂的选址特点：做为农产品加工工厂很依赖于原材料，且用水量大对水质的要求较高。有较少的废水，无废气、固体废弃物，工厂生产不会对环境产生不利影响，环境对工厂生产的正常运行没不利影响。二厂址选择的原则选择厂址时，应按国家方针政策，从生产条件和经济效果等方面考虑，还要考虑有机食品、绿色食品对厂址的一些特殊要求，现分别叙述如下：1）厂址选择，首先要符合国家的方针政策，尽量不占或少占良田，做到节约用地，且要结合城镇规划，符合粮食流向和工业布局；2）厂址选址，应该符合安全卫士要求，尽量避开或远离易燃、易爆、有毒气体和其他污染源的工厂企业，在靠近居民

22、时，应选下风位置；3）厂址选择，应从生产条件方面考虑，一般倾向于设在原料产地附近的大中城市的郊区，厂区的标高应高于当地历史最高洪水位，自然排水坡度最好在0.0040.008之间，厂址应有可靠的地质条件及良好的卫生环境；4）厂址的地势应该尽量平坦，以减少平坦土地所需的工程量和费用；5）厂址选择，应从投资和经济效果考虑，应有较方便的运输条件、一定的供电条件、充足的水源且水质也应较好，最好选在居民区附近，这样可以减少宿舍、商店、学校等职工的生活福利设施。三厂址和厂区的定址分析根据设计说明书要求，并依据上述原则，厂址设在湖南湘潭易俗河地区。 靠近湘江，水由自来水厂供应，为大规模用水节约成本，供电局按需

23、供给，水源充足附近无污染源，水质基本符合饮用标准； 厂区标高高于当地历史最高洪水位1.5米，自然排水坡度在0.004-0.008之间。厂址有可靠的地质条件，有一定的地耐力，厂区地下无矿藏； 厂区旁边较空旷，有充分发展余地。离207国道500米左右，附近有京珠高速公路和湘黔铁路，交通便利，同时厂区离商业化区和生活区不远，为工厂减少公共福利方面的投资； 大易工业园内，供电、供水、供热等基础设施齐全，废气、废水、废渣可以集中处理节约成本； 靠近宏兴隆食品厂，方便原料运输，更能形成产业群延伸湘莲产业链促进湘莲产业化发展，提升湘莲加工业的竞争能力；提高辐射带动能力，实行集群发展壮大县域经济。四总平面设计

24、总平面设计使食品工厂设计的重要组成部分，它是将全场不同使用功能的建筑物、构筑物按整个生产工艺流程，结合用地条件进行合理的布置，使建筑群组成一个有机的整体,这样既便于组织生产，又便于企业加强管理。食品工厂总平面设计的内容包括：平面布置和竖向布置两大部分。5.1 总平面设计的基本原则(1)食品工厂总平面设计应按任务书要求进行，布置必须紧凑合理，做到节约用地；(2)食品工厂设计必须满足食品工厂卫生要求；(3)厂区道路之外，应从实际出发考虑是否需由铁路专用线和码头等设施；(4)厂区各建筑物布置也应符合规范要求，同时合理利用地质、地形和水文等自然条件；(5)相互影响的车间，尽量不要放在同一建筑物内，但相

25、似车间应尽量放在一起，以提高场地利用率。5.2 不同使用功能的建筑物、构筑物在总平面中的关系(1)生产车间：如实罐车间、空罐车间、饼干车间、面包车间、乳粉车间、炼乳车间、消毒乳车间、麦乳精车间、综合利用车间等；(2)辅助车间：机修车间、中心实验室、化验室等；(3)仓库：原料库、冷库、包装材料库、保温库、成品库、危险品库、五金库、各种堆场、废品库、车库等；(4)动力设施：发电间、变电所、锅炉房、制冷机房、空压机房和真空泵房等；(5)供水设施：水泵房、水处理设施、水井、水塔、水池等；(6)排水系统：废水处理设施；(7)全厂性设施：办公室、食堂、医务室、浴室、厕所、传达室、汽车房、自行车棚、围墙、厂

26、大门、员工俱乐部、图书馆、员工宿舍等。由下图1-1可知，食品工厂总平面设计应围绕生产车间进行排布，也就是生产车间(即主车间)应在厂区的中心位置，其他车间、部门及公共设施均需围绕主车间进行排布。不过，以下只是一个理想的典型，实际上随着地貌、周围环境、车间组成及数量等的不同，总平面布置也随这些情况的变化而有所变化。图1-1主要使用功能的建筑物、构筑物在总平面布置图中的示意图105.3 全厂总平面设计面积厂区总占地面积：1603150=24000m2生产区占地面积：50001tf建筑物、构筑物面积（包括楼隔层、楼廊电梯间的电梯井，并按楼层计。建筑物的外走廊、檐廊、挑廊，又围护结构或有支承的楼梯及雨篷

27、，若走廊或楼梯如最高一层无顶者，不计面积）：30001tf生产区建筑物、构筑物面积：50001tf露天堆场面积：30001tf道路占地面积：30001tf辅助工程占地面积（包括铁路、道路、管线、散水坡、绿化占地面积）：6000其中：八建筑物、构筑物占地面积+堆场、露天场地、作业场地占地面积c建筑系数（%-厂区占地面积3100%3000+5000240003100%=33.33%土地利用系数（尸建筑物、构筑物占地面积+堆场、露天场地、作业场地占地面积+辅助工程占地面积厂区占地面积100%3000+5000+600024000=58.33%建筑系数尚不能完全反应产区土地利用情况，而土地利用系数则能

28、全面反映厂区的场地利用是否合理。一般食品产的建筑系数为25%-35%土地利用系数为45-70%,均符合所需要求。11第二章莲子蛋白粉生产工艺设计一工厂车间工艺布置食品工厂工艺设计是以生产产品的生产车间的设计为主的，它由工艺设计和非工艺设计(包括土建、采暖通风、给排水、供电、供汽等)组成，主要包括下列项目：(1)产品方案、产品规格及班产量的确定；(2)主要产品生产工艺流程的确定及其安全设计；(3)物料计算和食品包装；(4)生产车间设备的生产能力计算、选型及配套；(5)生产车间平面布置；(6)劳动力平衡及劳动组织；(7)生产车间水、电、汽、冷用量的估算；(8)生产车间管路计算及设计。二产品方案、规

29、格及班产量的确定产品方案实际上就是食品工厂准备全年生产那些品种和各产品的数量、产期、生产班次等的计划安排。在安排产品方案时，应尽量做到“四个满足”“五个平衡”。“四个满足”是：(1)满足主要产品产量的要求；(2)满足原料综合利用的要求；(3)满足淡旺季平衡生产的要求；12(4)满足经济效益的要求“五个平衡”是：(1)产品产量与原料供应量要平衡；(2)生产季节性与劳动力要平衡；(3)生产班次要平衡；(4)设备生产能力要平衡；(5)水、电、汽负荷要平衡。考虑莲子蛋白粉生产的特性，编排产品方案时，每月按照25天计算，其中十月份设为旺季，每天安排两班生产，其余月份每天一班。因此每年实际生产时间为13个

30、月，生产日为300天。其中，每班生产时间为9小时，另2小时用于设备的清洗和维护，旺季生产时长为18小时。三产品方案设计按照任务书中的年产量，制定产品方案、安排生产季节。表2-1为年产300吨莲子粉的工厂产品方案：表2-1产品方案表产品年产量班产量一二三四五六七八九十十一十名称(t)(Kg)月月月月月月月月月月月月出300923.077粉3.1 产品规格770g/罐装；400g/罐装；360g/袋装(10g/包336包)133.2 产量的确定年产量300吨，按13个月计算，一个月25天，10月份一天两班，其余月份一天一班得出：每班产量=300000/(13325)=923.077Kg。四产品生产

31、工艺流程的确定4.1 产品工艺流程的确定为了保证食品产品的质量，对不同品种的原料应选择不同的工艺流程。再确定生产流程时，必须注意下列各点：(1)根据产品规格和要求和部颁布标准、行业标准或企业标准或客户的特殊规格标准拟订;(2)根据原料性质拟订；(3)结合具体条件，应优先采用机械化、连续化作业线；对尚未实现机械化、连续化的品种，其工艺流程应尽可能按流水线排布，使成品或半成品再生产过程中停留的时间最短，以避免半成品的变色、变味、变质；加入时需要进行杀菌的食品，为保证其产品质量，最好采用连续杀菌或高温短时杀菌的工艺；(4)对特产或名品不得随意更改其生产方法；若需改动时，要经过反复试验，然后报请有关部

32、门批准，方可作为新技术应用到设计中；(5)非定型产品，要技术成熟后，方可用到设计中；对科研成果，必须经过中试放大后，才能应用到设计中；对新工艺的采用，需经过有关部门的鉴定后，才能应用到设计中。4.2 生产工艺流程莲子蛋白粉的生产工艺流程，如图2-1所示。14湘莲采集_莲子去皮、去芯莲子粉碎盐提超滤酸沉蛋白质匀质喷雾干燥出厂过滤图2-1莲子蛋白粉生产工艺流程图4.2.1 莲子采集莲子采摘期较长，一般从6月底7月初开始采收，可至9月底陆续收获完毕。有的山区采摘期可适当延续到10月上旬。采收回来的莲子可立即加工，既便于加工，且色泽洁白,还能利用夏季烈日之热源，节省燃料；下午采收的莲蓬将其莲面向上，堆

33、放在地上或箜筐内，再在莲蓬上喷水，保持莲蓬湿润，便于翌日加工。若在夜间加工莲子，当时又无法干燥，不必立即捅心，可用清水浸泡，待第二天清早，随捅随烘。因莲子采收期正值酷暑高温，中午前后不宜采摘，否则果种皮脱水变干，不利于加工。4.2.2 莲子去皮、去芯莲子去皮、去芯包括手工加工和机械加工两种。但无论何种加工形式，具操作都大致可分为脱粒、去壳、去芯三道程序。在此，我们选用电动去皮和去芯以适用于较大的生产要求。4.2.3 莲子粉碎将干燥后的莲子，用粉碎机对其进行粉碎处理，使其变成莲子粉，细度约60120目4.2.4 提取莲子粉中大部分蛋白质都可溶于水、稀盐、稀酸或碱溶液，少数与脂类结合的蛋白质则溶于

34、乙醇、丙酮、丁醇等有机溶剂中，因些，可采用不同溶剂提取分离和纯化蛋白质。15因莲子的盐溶球蛋白和水溶清蛋白占总蛋白含量的76.23%,所以，本项目针对普通工艺中存在的缺点，提出用离子强度为0.6的NaCl溶液提取湘莲蛋白质和用HCl溶液调聚湘莲蛋白质的新工艺植物蛋白质提取新工艺。所得粗提物除了保留蛋白质及其它水不溶性组分外，基本不含非蛋白水溶性组分，蛋白质的纯度大大提高。同时所排放的废液中，可溶性固形物含量也大大降低。此新工艺可降低成本，提高湘莲蛋白质的营养质量，该工艺中溶解湘莲蛋白质的NaCl溶液的pH值为6.4左右，这恰于中性范围内，不需加碱，用少量的HCl即可将pH值调至等电点，所剩莲子

35、淀粉可再利用，制成其它食品，可降低生产和污染治理成本。4.2.5 调pH值对提取后的混合液用HCl、NaOHS彳TPH值的调节，莲子蛋白的等电点在PH5.0左右,考虑其等电点和提取率，我们调节其PH值在4.2。4.2.6 搅拌、过滤、离心将混合好的莲子蛋白溶液，首先通过过滤机，收集滤液，使用离心机离心滤液并收集上清液，而沉淀部分，主要成分是淀粉，而淀粉则是制作莲蓉的原料。4.2.7 超滤将离心或得的上清液进行超滤浓缩，得到高浓度的蛋白质。4.2.8 干燥用喷雾干燥机进行干燥得到成品蛋白粉。五物料衡算5.1工艺技术指标及基础数据1）生产规模300t/a莲子蛋白粉2）生产方法氯化钠盐提、超滤、喷雾

36、干燥163）生产天数每年300天4）产品质量国际食用蛋白粉5）莲子粉产品蛋白含量80%6）辅助材料用量脂肪、碳水化合物均为4.2g/100g;大豆卵磷脂、膳食纤维分别为0.006g/100g和0.005g/100g7）氯化钠用量料液比为1:105.2 物料衡算物料计算包括该产品的原辅料和包装材料的计算。通过物料计算，可以确定各种主要物料的采购运输量和仓库储存量，并对生产过程中所需的设备和劳动力定员及包装材料等的需要量提供计算依据。5.3 原辅料消耗的计算1）原料的计算一吨原料莲子的物料衡算已知：Mb=1000Kg莲子经去芯、粉碎（损失率按5%+算）M=10003（1-0.05）=950Kg；莲

37、子粉经盐提过程，其提取率为80%其中莲子粉中粗蛋白的含量为16.2%,而水溶加盐溶蛋白占总蛋白的比例为76.23%M2=95030.16230.762330.8=93.854Kg莲子蛋白经过滤（损失率为0.5%）17M=93.8543(1-0.05)=93.385Kg莲子蛋白经离心、酸沉(各损失0.5%)M=93.3853(1-0.05)3(1-0.05)=92.453Kg莲子蛋白经超滤(损失率为0.3%)M5=92.4533(1-0.03)=92.176Kg莲子蛋白经喷雾干燥(损失率0.5%)M6=92.1763(1-0.05)=91.715kg莲子蛋白经冷却、包装(损失率为0.2%)M=9

38、1.7153(1-0.02)=91.532Kg因为成品中纯莲子蛋白占蛋白粉的80%所依莲子粉成品量为M8=91.532/0.8=114.414Kg根据上面的计算推知，要在一年中生产300吨莲子蛋白粉，则每班需要原料为7873.402Kg。2)辅料的计算以班产量923.077Kg计算，NaCl的用量浓度为0.6mol/L的NaCl溶液与莲子粉的料液比为10:1,因此生产一班所需NaCl溶液的质量=923.077Kg310=9230.77Kg,NaCl的用量=容液质量/溶液密度3溶液浓度3NaCl的相对分子量=9230.77/100030.6358.44=460.12Kg。碳水化合物指标为4.2g

39、/100g,碳水化合物的用量=4.2g/100g3923.077Kg/班产18=38.77Kg/班产；膳食纤维指标为0.005g/100g,膳食纤维的用量=0.005g/100g3923.077Kg/班产=4.62Kg/班产；大豆卵磷脂标为0.006g/100g,大豆卵磷脂用量=0.006g/100g3923.077Kg/班产=5.54Kg/班产。3）包装材料蛋白质粉的成品率为99.8%,因止匕，每班770g/罐规格的蛋白粉产量为923.077Kg320跑99.8%=184.985Kg；每班400g/罐规格的蛋白粉产量为923.077Kg345%99.8%=416.217Kg；每班10g/包3

40、36包袋装的蛋白粉产量为923.077Kg335跑99.8%=323.724Kg；大袋、小袋以及罐在包装过程中的损耗率为0.1%每班蛋白粉所需770g规格的罐=184.98531000/77031.001=241罐每班蛋白粉所需400g规格的罐=416.21731000/40031.001=1042罐每班蛋白粉所需的小袋=323.72431000/1031.001=32405袋每班蛋白粉所需的大袋=323.72431000/（10336）31.001=900袋4）纸箱的耗用量用于包装770g/罐的蛋白粉的纸箱容量为24罐/箱，此规格的纸箱耗用量=184.98531000/770/24=10（箱

41、）；用于包装400g/罐的蛋白粉的纸箱容量为24罐/箱，19此规格的纸箱耗用量=416.21731000/440/24=44(箱)；用于包装10g/包336袋装的蛋白粉的纸箱容量为48袋/箱；此规格的纸箱耗用量=323.72431000/(10336)/48=19(箱)；5)包装材料与容器由于莲粉极易受环境因素的影响而变质，包装必须控制和减缓这种影响而使食品具有一定的保质期和商品性，这对包装材料提出了性能上的多种多样的要求，大体上有一下几点:(1)保证食品质量要求包装对各种气体、光线、水蒸气、气味及微生物有阻隔性(2)提高商品价值要求包装材料有一定的透明性和良好的印刷展示性(3)提高包装效果及

42、生产率要求包装材料的密封性、热封性及机械适应性好(4)卫生安全要求直接作用于食品包装的材料不含有毒物质(5)便利性指流通、销售消费的方便性，包装的易开性和开封后的保存及再利用20根据上述以班产923.077Kg莲子蛋白粉计算各种辅料的配比及部分原料利用率表2-2:表2-2班产923.077Kg莲子蛋白粉物料计算（按325班年）项目每班实际产量（Kg）指标770g/罐占20%184.985400g/罐占45%416.217成品率99.8%10g/包336包占35%323.724莲子粉消耗量7873.402提取率80%NaCl消耗量460.12（料液比1:10）碳水化合物38.77Kg/班产4.2

43、g/100g辅助脂肪38.77Kg/班产4.2g/100g材料膳食纤维4.62Kg/班产0.005g/100g大豆卵磷脂5.54Kg/班产0.006g/100g770g/罐一241罐400g/罐一1042罐包装大袋（36包）一900袋材料小袋（10g）一32405袋纸箱10g336一19只400g/罐一44只21六生产车间工艺布置食品工厂生产车间一般包括生产车间、辅助车间，车间的内部组成、功能及流程见表2-3:表2-3主要车间组成序号主名称工序备1、莲子粉进仃去心1莲子车间2、莲子剥壳磨皮3、莲子粉碎2莲粉净化室莲子粉除杂、除沉1、莲子粉与氯化钠溶液混合2、45c恒温加热1小时混合液3浸提车间

44、3、离心分离混合液生4、收集淀粉沉淀物产5、收集提取液工程1、提取液调到PH=4.64分离车间2、离心30分钟提取液3、水洗蛋白沉淀物2-3次6杀菌室杀菌消毒7喷雾干燥室进行喷雾干燥8包装车间蛋白粉的包装9莲子粉仓库储存200吨10成品仓库视情况而定辅11污水处理厂日处理能力170吨废水助12锅炉房日产汽能力45吨车13蓄水池储供水能力2吨/天间22七设备生产能的计算及选型7.1 部分设备产能的计算7.1.1 莲子车间设备选型根据产品方案可知班产量，但这是一个平均值，而劳动力的需求应按最大班产量来计算，这样才能使生产需求和人员供应达到动态平衡。若每班工作8h,班产量923.077kg,每班原材

45、料消耗量7873.402kg。(1)脱皮机的生产能力=7873.402/8=984.25kg,而脱皮机的时产量为100150kg,所以脱皮机的台数=984.25/150=8台。(2)去芯机所需的生产能力同脱皮机，但去芯机的时产量为80100kg,所以去芯机的台数=984.25/100=10台。(3)粉碎机所需生产能力同脱皮机，粉碎机的产能400500kg,所以粉碎机的台数=984.25/500-2台。通过设备的工艺设计计算，莲子车间的设备明细列表：如表24表2-4莲子车间设备列表序号设备名规格台数出厂地价格/万元操作人数1电动所脱皮机外形尺寸(L3W3H)(mm)40032503500时产10

46、0-150kg8湖南止得612莲子去芯机电压220V功率2kw时产95kg10湘潭远祥0。61主轴转速(r/min)3400340B高效粉碎机进料粒度(mm12粉碎细度(目)60120生产能力400500kg/h外形尺寸(L3W3H)(mm)2北东兴时利和科技有限公司511350370031700237.1.2 浸提车间设备选型(1)配料罐的容量计算，因为每班总物料的质量=7873.402+460.12=8334.12kg,溶液的料液比为1:10,所以m水=8.4310A4kg,水的p约为1.03103kg/m3,V=m=8.4310A4L,为p了方便操作，使物料混合均匀所以配料罐容积选择90

47、000L.O(2)卧式虹吸刮刀卸料离心机，该离心机主要是分离淀粉沉淀和蛋白质滤液。工作方式:间歇性的。所以在选择该离心机时需要计算该离心机的装载量。莲子粉的处理量m(莲子粉)=7873.402395%=7479.73kgNaCl消耗量m(Naci)=460.12kg,料液比为1:10,每班工作时间为9小时，所以离心机的处理量（m（莲子粉）m=离心机台数nm(NaCl)(110)9m(离心机处理总)m(离心机最大处理量)=9141.89kg；因为离心机的最大装料量为2100kg,所以需要通过设备的工艺设计计算，浸提车间的设备明细列表：如表25表2-5浸提车间主要设备表设备名规格出厂地价格/台数号

48、力兀人数容量90000L温州东顶1PJ型配11料罐电源380/50HZ工机械有限公司搅拌转速12-150R/minEH型-2102J有效容积1700L12卧式虹装料限度2100Kg5台湘潭裕丰6吸刮刀卸料离转速950rpm离心机有限公司心机分离因素8503存储罐6吨/个1个温州东顶17.1.3 分离车间设备选型12%且(1)沉淀罐的容积计算，由卧式虹吸刮刀卸料离心机分离出去的淀粉含水量低于24淀粉含量为莲子粉的20%所以剩余滤液量为8.4310A4*15%7.2310A4L(2)卧式螺旋卸料沉淀离心机，该离心机主要作用是分离溶液和蛋白质；工作方式为：连续工作。因此选择该离心机时需要计算它的处理

49、量。因为每班工作时间为9h,经卧式虹吸刮刀卸料离心机分离后的滤液量为7.2310A4L7210A41所以离心机的处理量=L=8n3/h。9通过设备的工艺设计计算，分离车间的设备明细列表：如表2-6表2-6分离车间主要设备号设备名称规格台数出厂地/万元操作人数容积70000L1沉淀罐搅拌转速960r/min附件配置CIP清洗器、料液进出口、pH计口1温州东顶1.5内罐体不锈钢SUS304或SUS316L双电机卧式螺旋卸型号LW-250最高转速2400RPM上海12料沉淀离心机分离因素1700处理量370m3/h电机功率4050KW1三联8容积10000L压力20Mpa威海自3COtWj压釜温度W

50、450c转速20-50r/min1台控反应釜有限231冷却方式夹套冷却公司反应釜材料不锈钢钛材7.1.4 调料车问(1)配料罐的容积，由每班产923.077Kg莲子蛋白粉，本工序后面的干燥和包装的损耗分25别为2%5%所以需处理量=923.077/（0.98*0.95m（莲粉）/40%”所以V=二=1.493103L。(2)均质机的处理量，由配料罐中料液为每班需处理量,处理=v=200L/h。)=991.5kg0配成浓度为40%勺溶液,每班为9h工作制，所以均质机的通过设备的工艺设计计算，调配车间设备明细列表:如表2-7h表2-7调配车间主要设备表序号设备名规格台数出厂地价格/万元操作人数容积

51、1500L搅拌速度10-150r/min温州巾东顶1配料罐支脚形式三棱锥形式1台机械制造有1。5附件配置CIP清洗器料限公司液进出口防涡板压力25Mpa12JJ系列均质机最大流量200L/h进料温度75C电源380V重量675-900Kg1台廊坊通用机械公司17.2 部分专业设备的设计及选型1)杀菌室巴氏灭菌机(BQ-800型)(320000元/台)产地：吉林省桦甸市宏诚机械厂；主要参数：处理能力：450kg/h；热水温度：max100c灭菌槽尺寸：331.230.5(M);灭菌时间：940min940min940min总功率：<5.5kw;蒸汽耗量：300kg/h;外型尺寸：731.7

52、32.4(M)26选购理由：运行平稳，噪音低，不锈钢网带强度高，伸缩性小，不易变形，易保养，彻底解决了灭菌过程中因为自动化程度低而造成的“随意性”加强了“一致性”，大大提高灭菌的成功率。2）喷雾干燥室LPG-150系列高速离心喷雾干燥机（价格：65000元/台）产地：常州市业平干燥设备有限公司主要参数：蒸发量：150kg/h；加热方式：蒸汽+电加热补偿或燃油、煤气热风炉；塔身直径：2400mm外形尺寸：3m*4.5m*19m进风温度：300350c选购理由：使用于热敏性干燥，能保持物料色、香、味；生产过程简化，操作控制方便，适宜连续控制生产，含湿量40390%勺液体，一次干燥成粉，减少粉碎、筛

53、选等工序；分散性、流动性、溶解性良好，产品粒径松密度、水份在一定范围内可调。3）内包装车间全自动四边封多列粉末包装机DXDO-F900C198000.00元/台）产地：瑞安市三阳机械有限公司技术参数：袋长范围：40-180mm袋宽范围：40-150mm；最大包装速度：400袋/分（按物料和规格不同而定）；填充容量：1-50克/袋；适应包材：PET/AL/PE、PET/PENY/AL/PE、NY/PE包材最大宽度：900mm包材最大外径：300mm包材芯径：70-76mm电源：380V/50Hz;总功率：6Kw机器重量：1200Kg；机器尺寸：1500mm1540mm2200mm（£3宽3高）。27选购理由：低噪音、且结构紧凑、维修方便，包装效率高、精美、计数准确，性能可靠、适应性强