《胡柠檬黎汁复合饮料制作工艺研究及工厂设计》

胡柠檬黎汁复合饮料制作工艺研究及工厂设计TOC\o"1-3"\h\u94241绪论 表5正交实验因素水平表实验号ABC综合评分111177212286313371421382522170623273731286832367933175K178.00081.66772.333K275.00074.33381.000K376.00073.00075.667R3.0008.6678.6674工厂设计4.1设计背景及依据传统果汁饮料是加工生产的原料，味道单一。以多种水果为原料，经过科学生产过程制成的复合果汁饮料不仅味道多样，而且营养价值更高[18]。这次研究的柠檬梨汁复合饮料味道极好，是一年第四季度的佳饮。4.2厂址选择基本原则4.2.1符合规划工厂选址需要符合当地政府对土地的总体规划，要达到国家对土地开发利用的要求；建立的工厂应满足该工厂的长期发展。4.2.2区位优势(1)邻近产地。柠檬和梨汁的保质期短，所以选择了接近果实的地方作为产地。(2)运输便利。交通是原材料或辅助材料的运输，还是成品的生产，是决定因素之一，要做到这一点，必须依靠强大的运输能力[19]。(3)人口密度。第一，工人在这个阶段执行工作，工厂仍然需要很多工人，因此需要一定的人口基础。第二，作为面向消费者人口的食品工厂，应该多考虑消费人口。(4)环境条件。一是自然环境，工厂的发展中，最重要的因素莫过于自然环境，良好的自然环境可以持续为企业提供活力；第二是居住环境，对于工人和企业，更重要的是便利的生活环境，若没有工人将会留不住；第三，工业环境，一个食品工厂是产业链中不可或缺的一个因素，不单单是一个独特的存在，如果要生存下来，则需要结合整个产业链进行选址，因此产业环境也需要考虑[20]。4.2.3自然条件（1）水源。工厂内加工生产产品所使用的水必须到达国家要求标准，产生的废水也应该处理后在进行排出。（2）地形。不允许在可能土崩、泥石流、淤泥的地方建厂；主要工厂、产品或原料的储存仓库高度最好高于地区历史上最高的洪水水位。再次，坡度(4-8)/1000是工厂自然排水的最佳间距。4.2.4工厂选址工厂地址选在了广州省西南部高州。高州也被称为潘州，自古以来是广东省西部的政治，经济，文化中心地，拥有悠久的历史和比较发达的运输手段，因此年产6000吨柠檬梨汁复合饮料的工厂用地就选在此。高州是广东省著名的历史文化城市，也是三个重要思想发源地[21]。高州省位于广西的西南部，隶属省辖茂名市代管县级市，东接阳春市，电白县，南连茂南区、茂港区，北邻信宜市，西南和化州市、西北和广西北流接壤，东和西之间79公里，南北最大距离65公里之间的最大距离。城市总面积为3276.4平方公里。土壤非常肥沃，同时不仅是生产，运输，也是国内最有名的农业城市，作为国内水果第一市为人所知。对原材料的采购较为便利，也便于产品的出口，所以工厂可以建在此处。4.2.5厂区总平面设计工厂面积约6万平方米，工厂内设置有食堂、宿舍、办公楼、医务室、运动场以及其他基础设施。另外，还必须设置绿化环境，工厂内绿地应占40%以上。栽种植物树木的环境要紧凑，这不仅满足了生产和生活的需要，还要节约土地面积，降低购地成本。4.3产品方案根据市场调研以及本地市场销售情况，设计年产两万吨柠檬梨汁复合果汁饮料的食品厂，将节假日检修时间除去，一年工作日算成300天，每日生产两班，每班工作8个小时。4.4工艺流程及操作要点4.4.1工艺流程柠檬清洗→去皮→修正切片→烫漂→打浆→压榨→过滤→柠檬汁梨汁的制取梨清洗→去皮、去芯→烫漂→打浆→压榨→过滤→梨汁4.4.2操作要点（1）柠檬汁的制备选用新鲜的柠檬去皮切片，放入榨汁机中压榨，然后过滤料渣，形成原柠檬汁，待用（2）梨汁的制备选用新鲜色泽，品质优良的梨进行去皮去芯打浆，经过榨汁机压榨以后，过滤待用（3）混合调配纯的柠檬汁适口性不好，味道过酸。因此需要使用调配的方法来控制口感。柠檬汁和梨汁的添加量作为正交实验的水平，用单因素实验确定因素，然后确定水平取值进行正交试验。（4）均质杀菌均质压力定为15-18MPa，温度在（55±5℃），杀菌时间大约为4分钟。为了将柠檬梨汁复合果汁饮料中的悬浮颗粒通过均质阀门的非常窄的间隙。因为急速降压的膨胀和冲击作用，粒子被微细化并且均匀分布在果汁中，致使很难分离和沉淀。（5）脱气脱气主要是将复合果汁饮料中的的氧气除去防止营养物质被氧化以及风味被影响。（6）灌装、杀菌、冷却脱气后复合果汁立即灌装，要进行12-15分钟的杀菌，温度需要达到（90±5）℃，随后冷藏。4.5物料衡算4.5.1柠檬梨汁复合饮料的生产配料以及原料利用率表6柠檬梨汁复合饮料的生产配方及原料利用率4.5.2班产量为10t时各物料的投料量柠檬汁10×15.8%/99%=1.60t梨汁10×63.2%/99%=6.26t蔗糖10×11%/99%=1.09t4.5.3年产6000吨柠檬梨汁复合饮料生产的原料消耗表表7年产6000吨柠檬梨汁复合饮料生产的原料消耗表4.5.4年产6000吨柠檬梨汁复合饮料生产的包装材料计算包装每班材料=单个饮料包装材料×每班产量=126250个/班4.6设备的选择主要设备的选择必须遵守GMP相关标准[24]。一是达到工艺的要求，二最重要的是能够确保产品质量。同时，产量也应该达到要求。设备选型还是应该选择机械化高的设备。4.6.1原料预处理阶段设备选型表8原料预处理设备类型4.6.2制备阶段选型表9制备阶段设备选型4.6.3脱气灭菌冷却阶段设备选型表10脱气灭菌阶段设备选型4.6.4外包装阶段设备选型表11包装阶段设备选型4.7车间定员4.7.1车间生产岗位及工作全厂员工安排主要有三种类型。一是行政管理人员，主要负责公司日常工作管理；二是生产车间人员，主要负责生产车间的操作工作，三是辅助人员，是对各类工作有需要有欠缺的地方进行协助。4.7.2人员编制表12行政管理人员配置表4.7.3人员素质要求员工每年体检，拿到健康证明，做上岗前的工作，员工穿工作服才能进入生产现场。管理人员需要有三年以上工作经验及学士学位以上；实验室职员需要学士以上的相关专业学历。生产工厂的职员要求大学学位以上。所有工厂员工在工作前都要进行技术教育和思想教育，熟悉制作过程和设备操作标准。4.7.4水电估算(1)工厂每天消耗约公斤水，每年消耗公斤水，当地物价为3.23元/吨，每年的水使用费为元。(2)每日生产功耗瓦，年度功耗瓦，当地电价0.56元/度；每年电费为元。(3)日蒸汽消费量公斤，年蒸汽消费量公斤，当地蒸汽价格200元/吨，年蒸汽使用费为元。总之，每年消耗水、电、蒸汽的总费用为元。4.8环境保护4.8.1污染物概况污染物是由废水、废物、废气、噪音构成，而在工厂里，废水可以分成三类，即直排水、生活废水、生产废水。有容易使水体富营养化，导致水中植物缺氧死亡，使有机物质分解并产生臭气等危害。工厂中的废弃物残留也就是废渣，产生于垃圾包装材料或者生活垃圾等，因此必须马上处理，不然会产生大量的氨化物和硫化物，从而造成大气污染，并造成大量的病原微生物生长[27]。污水处理对于每个工厂都非常重要，必须回收工厂中所有排出的污水，制定环境污染给周围居民带来不便的标准。该工厂可以通过采用CIP清洁系统，将污水处理达标后排放，可与园区其它工厂污水集中排放。4.8.2污染物处理污水处理是一个非常重要的问题，必须回收所有工厂排出的污水，制定防止环境污染给周围居民带来不便的标准。该厂可以采用CIP清洁系统回收，将污水进行过滤、处理，在进行统一排放，废水可以与污水处理厂其他工厂集成排放。将加工过程中产生的果渣制成饲料。4.8.3执行的环境质量标准废水排放执行《污水综合排放标准GB8978-1996》三级标准[28]。废气排放执行《大气污染物综合排放标准GB16297-1996》的二级标准[29]。4.8.4环境绿化工厂内不能留下杂物，要分类成垃圾堆放，每天定期清洁清洁人员，有效调节空气，减少灰尘和噪音，改善生态环境，美化环境，规划绿带和花草绿化面积40%以上[30]。4.9技术经济估算4.9.1生产设备费用表15生产设备价格一览表由表4-9可知6000吨柠檬梨汁复合果汁饮料设备投资总金额为158.53万元4.9.2其他固定资产费用表16固定资产估算由表16可知，年产6000吨柠檬梨汁复合果汁饮料的其他固定资产为785万元。综上可知，年产6000吨柠檬梨汁复合果汁饮料的建设总投资为943.53万元。4.9.3流动资金估算流动资金包括现金、短期投资、银行存款、应收和预付款、摊销费用、库存等[31]。流动性金额为按分项详细估计法进行的建设投资总额的50%，943.5350%=471.77万元。4.9.4原始投资总额原始投资总额=建设投资+流动资金=元。4.10成本估算4.10.1原辅料成本估算表17原辅料成本估算名称单价日物料量/kg日物料费用/元年物料费用/元柠檬9.561842.344617612.81445283844.32梨3.527369.378425940.21197782063.57蔗糖8.501282.644910902.48173270744.51合计54455.508016336652.40由表可知，年产6000吨柠檬梨汁复合果汁饮料工厂每日原辅料成本为元，年原辅料成本约元。4.10.2包装成本核算柠檬梨汁复合果汁饮料20t的日常生产使用250毫升PET塑料瓶，需要8万个塑料瓶，瓶贴需要8万张，3333个瓦楞纸箱，每箱24瓶。250mlPET塑料瓶0.30元/只，标签0.05元/张，箱子1.00元/万，考虑包装材料损失3%，每日包装材料成本(80000×0.3+80000×0.05+3333×1）×(1+3%）=32273元年，消耗费用为32272×300=968.16万元。4.10.3水、电、汽成本核算(1)工厂每天消耗约公斤水，每年消耗公斤水，当地物价为3.23元/吨，每年的水使用费为元。(2)每日生产功耗瓦，年度功耗瓦，当地电价0.56元/度；每年电费为元。(3)日蒸汽消费量公斤，年蒸汽消费量公斤，当地蒸汽价格200元/吨，年蒸汽使用费为元。总之，每年消耗水、电、蒸汽的总费用为元。4.10.4工资及福利费职工工资包括管理人员、行政人员以及车间人员，每月总人员工资大约为元，每年工资为元；还应该加上伙食住宿及福利费，按照工资的25%计算得元。总费用为元。4.10.5设备折旧及维修估算（1）设备折旧按照5%计算，以十年计，则费用为元。（2）土建折旧费也按照5%计算，以二十年计，则费用为元。总折旧费为元；维修费按设备成本的5%计，维修费为元。全年折旧费和维修费为元。4.10.6生产成本核算生产成本为各种原料成本、包装材料费用、员工工资及福利、设备折旧维修费用的总和，计算得元。4.11产品毛利润核算设定；每瓶饮料出厂价格为4元，每个25ml。年产6000吨全年销售收入：4×24000万个=96000万元毛利润：96000-3334.42=92665.58万元4.11.1全年其他费用（1）销售费用等于销售额的0.15，即元（2）商检费用等于销售额的0.0036，即万元（3）宣传费用等于销售额的0.1，即元（4）工厂管理等费用按照每年500万计算（5）行政费用，所有贷款约为5000万元，每年利息按7.2%计算，即为元（6）税收等于销售额的8%，即为96000万元×0.08=7680万元（7）费用合计合计：32885.6万元4.11.2一年总利润年总利润等于年总毛利减去其它费用以及设备折旧的费用等[32]毛利一固定资产折旧及维修估算一其他费用=92665.58—60.98—32885.6=59719万元

5结论通过以上实验研究，对柠檬梨汁复合果汁饮料的工艺优化有了很好的研究进展，通过单因素实验表明当柠檬汁与梨汁的比例为1:4时，蔗糖添加量为11%，冷藏温度为15℃时入口感最好。而且也了解到复合果汁的营养价值丰富，我国应该积极扶持复合果汁饮料行业，大力发展复合果汁加工工艺。（1）本实验主要是以感官评定，来评价柠檬梨汁复合果汁饮料的品质。（2）通过单因素实验确定不同因素的最佳条件为：柠檬汁与梨汁的比例为1:4，蔗糖添加量为11%，冷藏温度为15摄氏度。（3）通过正交实验优化最佳工艺得出三个各因素对柠檬梨汁复合果汁饮料的影响程度依次是b>c>a，影响最明显的是水平一。（4）本设计，为年产六万吨柠檬梨汁复合果汁饮料的生产工厂，全年实际生产天数为300天，每日云辅料成本为54455元年，原辅料成本约为1633.67万元。年利润59719万元。

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