年产10000吨柑橘饮料的工厂设计

年产1万吨柑橘汁饮料工厂生产设计项目目录引言1.1概述……………………21.2设计原则及依据41.3项目建设的必要性……………………...….…4第二章柑橘饮料的工艺研究2.1材料及仪器…………….52.2工艺流程52.3柑橘果汁饮料配方的确定52.4柑橘果汁食用品质的评定62.5成品指标7第三章柑橘饮料生产线的设计3.1工艺流程73.2工艺流程说明83.3辅助工艺流程说明123.4物料衡算153.5设备选型163.6水衡算173.7电衡算183.8蒸汽衡算18第四章工厂设计4.1厂址的选择184.2总平面设计19第五章投资估算、资金筹措及经济效益分析5.1投资分析215.2资金筹措215.3效益分析21第六章食品工厂卫生、环保、安全设计6.1工厂卫生226.2环保246.3安全25第七章总结年产10000吨柑橘汁饮料的工厂设计第一章引言1.1概述我国饮料行业起步虽然晚，但是发展迅速，并且一直持续稳步发展。随着我国国民经济的持续发展、人们经济水平的提高和人们的保健意识提高，人们对果汁这一类饮料的认识日益加深，近年来我国果汁饮料迅速发展，果汁饮料更是备受欢迎。来自经济部门的消息显示，果汁饮料作为一种天然、低糖的新型健康饮料，越来越被消费者所接受。果汁在软饮料中的发展前景广阔。结合国外果汁饮料市场的发展规律及中国消费者的消费能力和消费习惯，对未来我国果汁饮料市场的发展做简要分析如下：（1）纯天然、高果汁含量的果汁饮料将成为必然发展方向

随着消费者的生活水平提高，消费者的消费观念及消费质量也在不断提高，综观国际果汁饮料发展的轨迹来看，纯天然、高果汁含量的果汁饮料将成为必然发展方向。高果汁含量的果蔬汁饮料含有较丰富的矿物质元素及其他天然营养成分，不含有或较少含有合成的食品添加剂。品种有：橙汁、西柚汁、苹果汁、草莓汁、葡萄汁、梨汁、芒果汁、桃汁、杏汁、桔子汁、山楂汁、菠萝汁、番石榴汁、番茄汁、胡萝卜汁等。果汁的含量多在30—50%及其以上，有的品种的果汁含量则为100%，例如苹果汁、梨汁、桃汁等果汁饮料。（2）复合果汁及复合果蔬汁必将成为未来发展热点在品种繁多竞争激烈的果汁饮料市场中，企业想要在未来市场中立足于不败之地，就应当居安思危，多开发新品种。做到人无我有，人有我新。近几年来复合型果汁饮料及果蔬汁饮料在发达国家发展较快，在国外市场流行品种较为繁多，市场上常见的有菠萝汁或橙汁等热带果汁与不同蔬菜汁的复合果汁饮料。例如：番茄汁与其他多种果蔬的复合汁、橙与胡萝卜汁等蔬菜的复合汁、芹菜汁、甜菜汁、菠菜等蔬菜汁配以食盐、香料和柠檬酸等配制的复合蔬菜汁等产品。（3）功能型果汁饮料亦将成为未来的热点带有某些对人体功能具有改善作用的果蔬汁饮料亦将成为未来果汁饮料发展的热点。柑橘是世界第一大生产果品，全世界生产柑橘的国家和地区有153个，中国也是其中之一。中国是柑橘的重要原产地之一，柑橘资源丰富，优良品种繁多，有4000多年的栽培历史。我国柑橘分布在北纬16°~37°之间，海拔最高达2600米，南起海南省的三亚市，北至陕、甘、豫，东起台湾省，西到西藏的雅鲁藏布江河谷。但我国柑橘的经济栽培区主要集中在20°~33°之间，海拔700~1000米以下。全国生产柑橘包括台湾省在内的有19个省（市、自治区）。其中主产柑橘的有浙江、福建、湖南、四川、广西、湖北、广东、江西和重庆等10个省（市、自治区）。全国种植柑橘的县（市、区）有985个。柑橘包括橙子、柚子、柠檬、广柑、蜜橘等。柑橘的营养成分十分丰富，含有丰富的糖分、果酸和多种维生素。据测定，柑橘每100g的可食部分中，含核黄素0.05毫克，尼克酸0.5毫克，抗坏血酸（维生素C）16毫克，蛋白质0.9克，脂肪0.1克，糖12克，粗纤维0.2克，无机盐0.4克，钙26毫克，磷15毫克，铁0.2毫克，热量221.9焦耳。柑橘中的胡萝卜素（维生素A原）含量仅次于杏，比其他水果都高。柑橘还含有多种维生素。此外，还含钾、镁、硫、钠、氯和硅等元素，所以柑橘的营养价值很高。橙子味甘、酸，性凉。具有生津止渴、开胃下气的功效。正常人饭后食橙子或饮橙汁，有解油腻、消积食、止渴、醒酒的作用。橙子营养极为丰富而全面，老幼皆宜。橙子中含量丰富的维生素C、P，能增加机体抵抗力，增加毛细血管的弹性，降低血中胆固醇。高血脂症、高血压、动脉硬化者常食橙子有益。橙子所含纤维素和果胶物质，可促进肠道蠕动，有利于清肠通便，排除体内有害物质。橙皮性味甘苦而温，止咳化痰功效胜过陈皮，是治疗感冒咳嗽、食欲不振、胸腹胀痛的良药。橙子几乎已经成为维生素C的代名词。事实上，它的维生素C含量丰富，能增强人体抵抗力，亦能将脂溶性有害物质排出体外，是名实相符的保安康抗氧化剂。橙皮又叫黄果皮，除含果肉中的成分外，胡萝卜素含量较多，可作为健胃剂、芳香调味剂。橙皮还含一定时的橙皮油，对慢性支气管炎有效。在加拿大的研究人员进行的一项研究中，16例成年男性和9例成年女性的总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL－C)水平均高于正常，依序每天喝桔子汁1杯(250ml)、2杯、3杯各4周。结果发现，每天喝桔子汁1杯、2杯、3杯在4周后可使血浆维生素C水平分别提高2.1倍、3.1倍、3.8倍；每天喝桔子汁3杯在4周后可使高密度脂蛋白胆固醇(HDL－C)水平升高21％，叶酸水平升高18％，LDL/HDL比值降低16％。HDL可清除动脉血管壁内胆固醇，防止动脉粥样硬化。研究提示每天喝桔子汁750ml可以有效改善高胆固醇血症患者的血脂代谢，有益于心血管健康。世界卫生组织在《膳食、营养与慢性疾病的预防》这一报告中提出柑橘类水果可有效预防心血管疾病的发生。柑橘类水果中叶酸有降低血浆同型半胱氨酸的作用，后者可损伤动脉血管，是心血管疾病的危险因素。柑橘类水果富含钾元素，有助于调节血压、维持正常心律。维生素C、类胡萝卜素和黄酮类化合物均有抗脂质氧化作用，可阻止动脉粥样硬化的发生和发展。澳大利亚联邦科学与工业研究组织回顾分析了48项有关柑橘类水果与疾病的研究，发现每天吃一个水果(非柑橘类)可以使发生脑卒中的危险降低4％，而每天吃一个橘桔类水果则可以使发生脑卒中的危险降低19％。这充分说明柑橘类水果具有非凡的心血管保护效应。以鲜橙子为原料经过相关车间加工工艺加工得到的果汁饮料，比较新鲜，营养价值高，基本上包含有橙子的主要营养。1.2设计原则及依据目前市场上果汁饮料非常盛行，人们对于果汁饮料的需求也日益上升。为了迎合消费者，大力发展果汁饮料业也成为一种必然。随着果汁饮料的迅速发展，果皮残渣的利用也成为果汁饮料生产中必须考虑的问题。本设计投资建立年产1万吨的柑橘饮料加工厂，设计主要以国内饮料生产技术为基础，结合国内外先进生产工艺设备，参考相应的文献资料，完成初步工艺设计，并且就相关情况对柑橘饮料加工的残渣进行加工利用，减少损失，提高了经济效益，真正做到了对资源的物尽其用。设计原则上，我们以社会主义经济规律的特点为指导思想，将最新的科技成绩、先进的工艺流程和最佳的机械设备应用到设计中去。结合技术上的可靠性、生产上的可行性和经济上的合理性以及当地具体情况，尽最大努力达到优质、高产、高效、节能、精巧、耐用、安全的目的。1.3项目建设的必要性一方面，随着经济发展以及社会进步，人们的生活也已经大幅度改善，对于膳食的营养搭配越来越重视，然而随之加快的生活节奏在某一方面促进了人们在选择食物时对于方便快捷的食品的偏爱，如何能够在满足人们日常膳食营养需求的同时使食物更方便快捷也成为了食品发展的一大趋势。果汁营养丰富，而且饮用起来方便快捷，便是能够满足这样要求的食品之一。另一方面，中国水果资源丰富，柑橘产量世界第三。近年来，中国果汁饮料市场因为消费者健康意识的增强呈告诉发展态势。中国虽人口众多，果汁饮料的消费量却较低，人均年消费量还不到1公斤，是世界平均水平的1/10，发达国家平均水平的1/40。世界人均果汁饮料消费量已达7公斤，如果按世界平均消费量计算，中国果汁饮料的市场容量应为910万吨。这表明，果汁饮料在中国仍有巨大的发展空间。国际市场方面，到2020年，全球果汁及碳酸饮料将升至730亿升。据此推断，未来中国果汁行业的发展空间非常广阔，与此同时也具备了非常好的投资优势。同时，中国水果产量很高，然而水果的直接消费量只能占很小一部分，并且水果不耐储存，大力发展果汁行业则很好地解决了这方面的问题。发展果汁行业减少了水果的浪费量，增加了果农的收入，促进了水果行业的发展，促进了当地经济发展，也为社会提供了大量的就业机会，一定程度上缓解了社会的就业压力。第二章柑橘饮料的工艺研究2.1材料及仪器2.1.1原辅料潮州碰柑、白砂糖、高锰酸钾、柠檬酸、p一环糊精、蜂蜜、黄原胶、CMC。2.1.2仪器设备刀具、锅、电热炉、榨汁机、脱气机、均质机、胶体磨、水浴锅。2.2工艺流程原料挑选一清洗一榨汁一过滤一调配一均质一脱气一杀菌一灌装一冷却一成品2.3柑橘果汁饮料配方的确定采用正交试验考察柑橘汁（A）、蜂蜜（B）、白砂糖（C）、柠檬酸（D）四因素对果汁饮料感官质量的影响，以感官评分为指标，确定柑橘果汁饮料的最佳风味配方。试验设计的各因素水平见下表。柑橘果汁饮料正交试验因素和水平水平因素A柑橘汁（%）B蜂蜜（%）C白砂糖（%）D柠檬酸（%）115260.20220380.163254100.122.4柑橘果汁食用品质的评定2.4.1感官评定方法本研究由12名感官评判员针对柑橘果汁的各个感官指标进行品评，结果取平均值。柑橘果汁感官评定标准见下表。柑橘果汁饮料感官评定标准指标标准分值好中差色泽呈橘红或橙红色，有光泽2020~1616~1212~8香气具有柑橘特有香气、蜂蜜香味，无异味2020~1616~1212~8滋味口味纯正，酸味柔和，入口绵甜3030~2626~2212~8外观汁液均匀浑浊，静置后有少许沉淀，经振摇恢复均匀浑浊状态3030~2626~2222~18总分10084~10068~8452~682.5成品指标柑橘果汁色泽呈橘红色，具有潮州碰柑特有香味，带有蜂蜜香味，酸甜适口，口味纯正，无异味，汁液均匀浑浊，静置后有少量沉淀，摇动后呈均匀混浊状。总酸为1.3-1.5%；可溶性固形物为17-19%;菌落总数小于100个/mL；大肠杆菌小于2个/100mL。第三章柑橘饮料生产线的设计3.1工艺流程3.1.1生产班次及年产量（1）基本要求在安排产品方案时，尽量做到“四个满足”和“四个平衡”。“四个满足”即满足主要产品产量的要求，满足经济效益的要求，满足淡旺季平衡生产的要求，满足原料综合利用的要求；“四个平衡”即产品产量与原料供应量平衡，生产班次要平衡，产品生产量与设备生产能力要平衡，水、电、气负荷要平衡。（2）工作日及生产班次工作日及生产班次产品名称每小时产量班次年工作日柑橘饮料6000瓶2350（3）年产量每小时生产6000(瓶)，按年工作为350d计算，日产2班，每班有效工时6小时计算。Q=每小时产量×有效工时×班次×年工作日通过计算可知，年产500mL的桑叶茶饮料2520万瓶，约1.2万吨。3.1.2生产工艺流程基本原则①设计流程所生产的产品必须符合国家质量标准，外销产品必须满足销售地区的质量要求。②尽可能采用成熟、先进的技术设备。③“三废”处理效果要好，在工艺流程选择时，尽量减少“三废”处理量。④确保安全生产，以保证人身和设备安全。原料验收粗滤去油榨汁挑拣清洗喷淋果仓（2）工艺流程设计原料验收粗滤去油榨汁挑拣清洗喷淋果仓水水过滤过滤柠檬酸、香精、柠檬酸、香精、其它原辅料离子交换调和离子交换调和空瓶空瓶均质均质洗瓶洗瓶脱气脱气检瓶瞬间杀菌检瓶瞬间杀菌预热热罐装预热热罐装密封密封（3）工艺流程图详见附录1。3.2工艺流程说明3.2.1水质柑橘饮料的主要组成成分是水，水质的优劣直接影响着饮料的质量，所以水的品质对饮料有很大影响。饮料用水必须符合国家规定的卫生标准，同时也活性炭过滤需要满足产品的特殊要求，当水质不符合标生产需要时，就需要进行相应的水处理，下图为我们对于柑橘饮料用水的水处理工艺流程。活性炭过滤保安过滤一级反渗透石英砂过滤自来水保安过滤一级反渗透石英砂过滤自来水储存与输入各用水点石英砂过滤能够去除自来水里的悬浮物，使得水体得以澄清，活性炭不仅能够有效的去除自来水中的余氯，而且能够带走水中的有机物，保安过滤能够除去水体当中大于的其他杂质，一级反渗透能够有效的截留无机盐类的小分子物质。经过这一套水处理设备出来的水，既能够符合国家饮料用水标准，也能满足了桑叶茶饮料生产用水的需求。储存与输入各用水点3.2.2原料选择原料的选择是果汁生产过程中的重要环节，原料的好坏直接影响到最终产品的质量。原料进厂后，要对材料进行挑选，弃除病虫害、机械损伤、未成熟果、过熟果等不符合加工要求的果实。柑橘在原料上的要求如下：选择合适的品种，作为加工果汁的品种，必须酸甜可口，色浓，香气浓郁，果汁多，榨汁率高。作为生产果汁饮料的柑橘，要求出汁率达到45%以上。生产果汁的柑橘类的果实出汁率一般在45-60%之间，取其出汁率约50%。选择成熟度适合的果实。采收过早的原料可溶性固形物低，单宁高，糖度低，酸度高。采收过晚的原料，由于呼吸作用的消耗，糖酸含量明显下降，出汁率下降。新鲜、健康、成熟的甜橙糖酸比在6：1-9：1左右。要求无腐烂，霉变，病虫害和机械损伤。3.2.3原料贮运运输过程中尽量避免挤压和碰撞，否则会引起机械损伤和呼吸伤的发生，使其温度升高，原果质量和出汁率降低。现代企业生产柑橘汁是连续生产的，为保证生产线的连续工作，每天消耗大量的原料，必须建立贮藏系统贮藏柑橘原料，输送原料建立流水槽或流水池。贮藏条件根据种类，成熟度调节贮藏系统的温湿度和气体成分。3.2.4原料清洗原料表面上会附着尘土、泥沙、残留农药、微生物等，因此在进行加工前应进行清洗，原料经过流水运输到清洗设备中时，在含有0.1%高锰酸钾溶液中浸泡几分钟，用冲浪式洗果机进行清洗。利用水力输送方式输送原果，清洗彻底、洁净且不伤物料。在输送流槽水的冲力作用下，物料随水流到达下道工序，带喷淋清洗装置，使沙石沉淀到底层排走。喷淋的水用含氯10-30mg/kg的清洗水喷淋后经清水冲洗，再弃除上个程序挑选过程中漏下的不合格果实，经输送带送到榨汁机处榨汁。3.2.5去油、榨汁榨汁时，柑橘外皮中的不良风味物质和可溶性物质等会进入果汁中，同时柑橘果汁外皮中的精油，含有易生成臭味的物质，果皮和果肉囊衣和种子中有柚皮苷柠碱等致苦物质。柑橘汁中精油含量为0.015-0.025%，是会产生愉悦的香气和风味，但是超过0.03%就会有苦麻味，影响产品质量。因此在榨汁前柑橘先输送到锉皮机提取精油，锉磨机轻轻的用研磨刺扎柑橘的外表皮使果皮油流出，同时可用水喷淋，果皮油随之流入锉磨机底座。而且通常不采用破碎的压榨方法，而采取逐个榨汁的方法，这样也可以避免大量的橘皮中的不良风味物质混入果汁中。3.2.6过滤榨出的果汁中含有果皮的碎片和囊衣、较大块的果肉等，这些物质不仅影响果汁的外观和风味，也能使果汁很快发生变质。一般的榨汁机均附有果汁粗滤设备（滤孔为0.5mm左右），无需另设粗滤机。可根据实际情况将粗滤后的果汁送往硅藻土过滤机（孔径为0.3mm），果汁的质地可由压力和筛孔大小控制，一般使果浆含量为3%-5%。3.2.7调配柑橘汁在加工过程中，由于生产工艺的要求，添加了大量的水分，果汁原来的香气变淡，色泽变浅，糖酸都降低，需要添加香精、色素、糖或者浓缩汁来弥补，是产品达到良好的效果。果汁按成品标准调整，实际柑橘汁饮料糖酸比为13.0-17.0：1，可溶性固形物13%-17%，含酸0.8%-1.2%，糖含量调整到9%-15%。果汁饮料是用果汁为原料配合糖浆、营养强化剂等食品添加剂调配而成的，调配前需配置好糖浆，其次调整糖酸比，将所用的果汁和其他添加剂放入调配罐搅拌混合，计算需用糖浆量，计量后将所用糖浆放入调配罐中，加水至每批配料的规定量，进一步搅拌混合。故需要调整其糖度和酸度以达到良好的风味和效果。调配时，使用白砂糖和果葡糖浆，两种甜度几乎相等，同时使用可以使甜度增加20%-30%，甜味丰满，风味更好，而且成本更低。用水必须是软化水或纯清水。无论采用何种方法调配，在进入下一道工序前都要抽样检验，测定其糖度、酸度，并比较色泽。分析检验后，根据结果进行适当调配，使之符合产品标准，力求产品一致化。糖浆调配顺序：糖液→防腐剂→甜味剂→酸味剂→果汁→乳化剂→稳定剂→色素→香精→加水定容。3.2.8均质均质是果汁制造上的特殊操作。调和后果汁应选均质机进行细化处理。可采用高压均质机进行均质处理，其原理是在高压力下，果汁粒浆受压力而破碎，重要是通过一个均质阀的作用，使高压的果汁从极端狭小的间隙中通过，然后由于速度降低压力小而膨胀和冲击作用使粒子微细化并均匀的分散在果汁中，高压均质机要求150-170kg/cm2。均质机的均质压力一般压力为15MPa，均质处理中可使果汁中的细小颗粒进一步破碎，使粒子大小均匀，促进果胶的渗出，使果胶和果汁亲和，保持果汁的均匀浑浊度。3.2.9脱油和脱气此时果汁中还含有过量的香精油，需要经过脱油机进行脱油。现在生产上是采用类似小型真空浓缩蒸发器进行脱油。将果汁喷入真空度为90-93kPa的蒸发器中，并加热到51℃，香精油被蒸发，随蒸汽而被冷凝，3%-6%的水分也会被蒸发掉。冷凝液通过离心机分离出香精油，留在下层的水回到果汁中。香精油含量一般保持在0.015%-0.025%，可使柑橘汁具有良好的香气和风味。脱油过程中已经排除了空气，因此无需额外脱气。3.2.10杀菌柑橘汁的杀菌影响产品的保藏性和质量，柑橘汁的pH值很低，一般以酵母、霉菌和无芽孢杆菌为杀菌对象。另外由于果汁本身存在果胶酶，在生产的过程中也是要其钝化，以免影响果汁的质地。果蔬汁的杀菌与包装是产品得以长期保藏的关键。果蔬汁中存在着各种微生物，它们会使产品腐败变质；同时还存在着各种酶，使制品的色泽、风味和体态发生变化。在进行杀菌时，一方面需要杀灭果蔬汁中有害微生物已达到商业无菌和钝化果蔬汁中的酶，同时应考虑产品的质量不要受到太大的影响。在生产果蔬汁中的杀菌方法中，广泛采用的是高温短时杀菌和超高温杀菌。对于pH≤3.7的高酸度饮料采用高温短时杀菌，一般温度为95℃，杀菌时间为15-20s。而对于pH≧3.7的饮料，广泛采用超高温杀菌的方法，温度为120-130℃，时间为3.6s。由于柑橘汁饮料pH≤3.7，故选择高温短时杀菌，杀菌条件一般为95℃，15-20s。同时为避免果汁受到长时间的加热，要控制好果汁的流速。3.2.11罐装、密封果汁饮料的瓶装罐装，一般都是采用热罐装。柑橘汁经过热杀菌后，不进行冷却趁热罐装，一般采用装汁机热罐装（中心温度控制在70℃以上，若采用真空罐装，温度可低些）。顶隙一般为0.8cm左右。罐装前包装容器需经过清洗消毒，罐装后立即密封。3.2.12冷却向密封后的瓶子喷射冷水，冷却至38℃，采用逐级降温的方式，先用50℃左右的水喷淋数分钟，再用冷水喷淋，以免热的瓶子炸裂。水冷却后果汁容积缩小，包装容器内可形成一定的真空度，有利于柑橘汁的贮藏。3.2.13检验饮料热罐装封口后，经灯检验各瓶情况，发现有异型瓶、瓶子渗漏、旋盖不齐、瓶内有肉眼可见杂质、液位不足、内容物色泽变异等情况应及时剔除。保证出产果汁饮料的质量。3.2.14贴标、包装、成品成品要进行贴标签，加盖生产日期、班次批号。标签要求端正，瓶身干净、无粘物，瓶盖无锈。每瓶净含量500mL，每12瓶一件，箱装打包、放入合格证，入库储存。3.3辅助工艺流程说明：3.3.1溶糖工艺砂糖溶解过滤调糖浆（1）溶解糖的方法有冷溶法和热溶法，本设计采用热溶法，热溶法的优点有：1）能杀灭附于糖内的细菌；2）可分离出凝固糖中的杂质；3）溶解速度快，在较短时间内可生产大量糖浆。热溶法一般采用夹层锅，用蒸汽加热，要求蒸汽压力为0.8~0.9kg/cm2。温度在80度，糖液煮沸后，保温5min,并去除泡沫。（夹层锅带搅拌器）（2）过滤砂糖用水溶解后，必须进行过滤得到澄清透明的糖浆液备用。本设计采用糖浆过滤器过滤，并使用离心泵加压，要求压力不超过6kg/cm2。每次过滤完毕，要对过滤器进行清洗。（3）调糖浆调糖浆是先将糖浆投入带有搅拌器的不锈钢配料缸中，在不断搅拌下，按一定配比将原料逐一加入，其顺序为：1）原糖浆2）酸溶液3）果汁4）香料5）加水至规定容积。3.3.2水处理工艺本系统为反渗透纯化水制备系统，是以本公司自来水作为原水，经过一系列处理后，最终纯化水出水电导率～10μS/CM。该系统包括：预处理部分--原水箱、原水增压泵、絮凝剂加药系统、机械过滤器、活性碳吸附器；反渗透部分--保安过滤器、、高压泵、R/O系统、纯化水箱、清洗系统。（1）过滤过滤的目的是除去水中悬浮物、胶体等不溶性杂质及一些微生物。本厂采用砂过滤器，是一种精滤设备，在饮料用水中应用十分广泛。工作原理：砂棒过滤器的主要工作部件是砂棒，它是采用细微颗粒的硅藻土和骨灰等物质，成型后在高温下焙烧，使气熔化，可燃性物质变成气体逸散，形成2~4μm的小孔，当具有一定压力的原水进入容器，通过棒上的微小孔隙时，水中存在的有机物、微生物等杂物，即被隔滤在砂棒表面，经过滤后的净水有砂棒内腔流出，完成了过滤过程。再用碳吸附色素，灰尘等。（2）软化饮料用水中比生活用水的硬度要求低得多，因此必须软化水。水的软化和脱盐的目的是除去水中的可溶性盐——即钙镁离子。软化水的方法有：石灰软化法、电渗析法、离子交换法和反渗透法。本厂使用反渗透系统。反渗透法是指使用半透膜使纯水透过，而截留无机盐等小分子，使达到饮料用水的标准的方法。（3）消毒从消费者的健康角度考虑饮料用水使用前必须进行消毒，水的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒。本厂使用第三种。紫外线消毒速度快，工作效率高、性能稳定、效果好、不改变水的理化指标、不产生有毒物质、且操作简单\管理方便，已成为饮料厂的主要消毒设备。产生紫外线的设备为紫外灯，紫外线对水杀菌消毒，主要是杀灭水中的细菌的营养细胞，用1支15W紫外灯，在水以5~15L/min流速流过时，可杀灭99.9%的大肠杆菌。3.3.3瓶子要求（1）PET饮料瓶外观质量检测要求序号项目要求1瓶口部分瓶口端面平整、螺纹圆滑、无崩缺、溢料毛边＜0.1mm2瓶身部分成型饱满，无杂质，无生料，无气泡，无雾状发白，无冷斑，无脱皮，无明显伤痕，无色瓶表面光滑透明3标签图案参见PVC及OPP标签质量验收标准4缩标外观标签热收缩良好，瓶身无变形；条码能正确读出。5贴标外观标签平整，无明显皱折，无明显起皱，重叠位不超过15mm，上下错位不大于1.5mm；条码能正确读出。6瓶底部分平整，无伤痕或附着物，注塑口不能超过底平面。7颜色外观表面色泽均匀，强光下目视与标准无明显差异，底色与标准瓶一致。8包装外观外包装整齐清洁，无破损；有明显的标签标识。（2）玻璃瓶洗瓶工艺①选瓶清洗前必须进行人工选瓶，将玻璃瓶坏瓶选出。②洗瓶洗瓶有四个阶段第一阶段45℃温水预泡，目的是除残余物及预热，是附在瓶上的脂肪溶解乳化。第二阶段80℃碱水浸泡，喷洗，目的是去除瓶内污物，达到洗瓶效果，碱水浓度0.8%，浸洗10min，使结垢饿蛋白质脂肪在高温长时间的碱液接触下得到充分溶解。第三阶段55℃温水喷洗，目的是洗去碱液并使瓶子初步降温，喷淋水压力为115kg/cm第四阶段55℃温水喷洗，同样洗去残余碱液，使瓶再降温。常用洗瓶剂为NaOH，或NaOH与碳酸钠的混合液。3.4物料衡算3.4.1理论日物料需求量计算1.生产产量的确定生产工作日：柑橘汁饮料在市场上有淡季和旺季，炎热天气的夏天明显是旺季，综合各种因素分析确定生产工作日为300天。生产班次的确定：结合柑橘原料的成熟的月份有6-8个月和淡旺季分析，每天生产班次可分为1-3班，旺季3班，中季2班，淡季1班（每班8小时制），旺季200天，中季50天，淡季50天。班产量计算：班产量=Q/k（3t旺+2t中+t淡）（k为设备不均匀系数，一般k=0.7-0.8，本设计取0.75）即Q班=10000/0.75（3×200+2×50+50）=17.78吨2.原辅材料的计算若柑橘出汁率以50%为准计算，以班产量为基准计算（班产量为17.78吨）。各工序的损失见下表序号指标名称损失率/%序号指标名称损失率/%1原料验收3.02清洗挑选0.53榨汁504粗滤2.05调配0.26均质0.37脱气0.18罐装0.29检验0.1检验损失0.1%，检验前柑橘汁饮料：17.78/（1-0.1%）=17.80吨灌装损失0.2%，灌装前柑橘汁饮料：17.80/（1-0.2%）=17.84吨脱气损失0.1%，脱气去油前柑橘汁饮料：17.84/（1-0.1%）=17.85吨均质损失0.3%，均质前柑橘汁饮料：17.85/（1-0.3%）=17.91吨原辅用料汇总见下表调配时，加入柑桔汁：17780*200/1000=3556kg加入白色砂糖17780*50/1000=889kg加入果葡糖浆17780*17.5/1000=311.15kg加入柠檬酸17780*1.2/1000=21.336kg加入山梨酸钾17780*0.1/1000=1.778kg加入黄原胶17780*0.6/1000=10.668kg加入维生素C17780*0.3/1000=5.334kg加入食用香料17780*0.2/1000=3.556kg加入软化水：17780-(3556+889+311.15+21.336+1.778+10.668+5.334+3.556）=12981.178kg成分名称添加量/kg成分名称添加量/kg柑橘汁3556白砂糖889柠檬酸21.336果葡糖浆311.15山梨酸钾1.778黄原胶10.668食用香料3.556维生素C5.334软化水12981.178柑橘原料生产用量计算柑橘量：3556/（99.8%×98%×50%×99.5%×97%）=7534.26kg罐装瓶用量和装箱用箱量（每瓶500ml，每箱12瓶）检验前柑橘汁饮料量：17.78吨（设柑橘汁饮料密度为1.05g/ml）则PET瓶消耗量：17.78×1000×1000/500=35560个检验损失0.1%，则合格品数量：35560×（1-0.1%）=35524个瓦楞纸箱消耗量：35524/12=2960个3.5设备选型3.5.1原则和要求设备选型的有以下3个原则:适用性、先进性、合理性。适用性指的是生产上的适用性，指的是设备必需满足产品的要求以及生产规模的要求;先进性是要保证技术先进性，能够达到更高的指标，提高产品的质量及工艺效率；合理性指的是经济上的合理性，不仅要充分考虑到设备购买的价格合理性，还需要兼顾后期的能耗、维护费等方面的支出。总是，在设备选型时首先考虑生产的适用性，考虑技术的先进性时需要结合起经济的合理性来综合考虑后，择优选择。设备选型还需要重视以下几个要求:参数的选择，设备的稳定性和维修性，安全性，操作性，能耗性，成本性等。简单的说，就是先要看一个设备的参数，单位时间的效率及所能达到的指标是否符合我们生产的需要;再就是要考虑这个机器的稳定性，是否容易坏，坏了维修是否方便;接着就可以进一步的了解这个设备在运用中是否有安全隐患和操作是否方便等，最后就是要考虑买这个机器要花多少钱的问题了，首先要知道价格，其次还要考虑到能耗问题，再把这两个结合起来考虑。3.5.2主要设备选型序号名称型号生产产家1滚杠选果机GXJ-5江苏科威机械有限公司2冲浪式洗果机CXJ-2杭州亿天轻工机械有限公司3榨汁机飞翔扬州福尔喜果蔬汁机械有限公司4泵G35-2杭州亿安机械有限公司5圆振筛振动筛信箱式未来振动设备有限公司6离心分离机杭州亿天轻工机械有限公司7调配罐杭州亿安机械有限公司8真空脱气机YD-TQJ-10杭州亿天轻工机械有限公司9高压均质机QGJJ-4/25温州市强光轻工机械有限公司10超高温杀菌锅YR-6上海嘉迪机械有限公司11洗罐机张家港佳顺机械制造有限公司12灌装机张家港佳顺机械制造有限公司13封罐机张家港佳顺机械制造有限公司3.6水衡算衡算以“日”为计算基准。全厂用水量包括生产用水、清洗设备用水、生活用水、消防用水。1.生产用水：由所给设计任务书的要求及物料衡算可知，该厂的生产用水是柑橘汁每班生产所用水，再以一日最大班量计算，即W1＝15675.2×3＝47025.6Kg2.清洗设备用水：查《软饮料工业手册》，可知果蔬汁厂清洗设备用水为5～8m3/h。选取清洗设备用水为6m3/h.，再由班产量的确定可知是工作制为三班制，一日最大用水量为W2=6×24＝144m33.消防用水：食品厂的室外消防用水量为10～75L/s,室内消防用水量以2股×2.5L/s计。由于食品厂的生产用水量一般都较大，在计算全厂总用水时，可不计消防用水量，在发生火警时，可调整生产和生活用水加以解决。3.7电衡算供电系统应以动力和照明共同启用时所需功率来设计全厂的供电量。供电电压的低压为380/200V三相四线制，高压为10KV。供电系统要符合国家电力部门的规程，安全可靠、经济节约、运行方便。3.8蒸汽衡算查《软饮料工业手册》，可知果蔬汁厂清洗设备用汽为400～700kg/t。由于该设计年产量较大，所以选取清洗设备用汽为500kg/t，再由班产量的确定可知是工作制为三班制，一日最大用汽量为W=500×24＝1200kg/t。第四章工厂设计4.1厂址的选择4.1.1厂址的要求食品工厂需要尽量靠近原料产地，减少原材料的运输成本，最好能符合当地有关部门的整体规划，在节约土地的前提下，保证足够的绿化面积，需要关注周边环境，远离土壤、大气和水污染区域。满足这几个基本条件后，需要对厂址的地址条件进行考察，远离流沙及土崩断裂层;水源环境也是一个重要的考察点，水源需要充足且无污染;电力系统需要得到保证，能够充分保证24h的供电；最后，交通环境也是很重要的一个因素，方便原料及产品的进出。4.1.2厂址的勘察建立一间工厂首要是厂址的选择。通过实地勘察，我们决定在临近广州的清远龙山（龙山地皮平坦，交通方便）。租用地皮建立工厂。厂占地20000平方米，按照绿色食品和GMP、HACCP的要求建设，建立了年产1万吨的果汁生产车间。拥有一条多功能生产线，建造果汁加工厂、冷库各一个。公司座落在广东省清远市佛冈县龙山镇，地处广州西北郊，10分钟便可进入京珠高速公路网，距离广州三大交通枢纽（广州新白云机场、广州南沙港、广州火车站）车程均在2小时之内。毗邻港澳，至香港231公里，至澳门143公里。公司厂房及附属设施设计规范，符合饮料厂卫生规范，能确保生产高品质的饮料产品。4.2总平面设计4.2.1总平面设计的原则总平面设计作为食品工厂中重要的组成部分是一项综合性的技术工作，在安排工厂整体走向时，需要考虑风向，使得主要车间的主轴和主导风垂直，以便车间的通风，其次污染性较大建筑应置于下风处;在整体设计时，应注重节省土地，在节省用地的同时要能满足消防要求;在建筑物摆放是应注重节能及生产的连续性，供能建筑应靠近耗能较大的车间;在车间布置的时候，要注重工艺流程的连贯性，作业联系紧密的车间要尽量靠近，同时要避免人员和物料之间的交叉污染;最后，要综合考虑绿化和卫生条件。4.2.2总平面设计的内容总平面设计包括平面布置和竖向布置两个部分，当地面比较平坦开阔时，可以只做平面布置。拟建厂于清远龙山，地势平坦，只需要做平面布置。生产车间生产车间时位置选择考虑的因素很多，生产车间布置十分重要，生产车间是原料消耗和产品生产的地方，是能耗最大的地方，是人流物流最集中的地方，桑叶茶饮料的生产车间包括水处理车间、浸提车间、调配车间、灌装车间及包装车间，在建设时，需要靠近水源，仓库，动力系统，主干道等，这样能够简化管道及电缆的铺设，同时能够减少物料的往返运输，有效降低生产成本。同时生产车间应该配备卫生间、消毒室等；在生产车间的暂存仓库中需要配备值班室，负责对进出货物的统计；实验负责对从流水线上的产品进行随机检验;生产车间还需要设计可观看整个工艺流程的参观通道，参观通道必须有独立的进出口，不可形成交叉污染。生产车间平面布置可详见附录2。仓库仓库根据生产的不同，可以分成不同的仓库，柑橘饮料生产时需要两种仓库，一种是原料仓库，另一种是成品仓库，原料仓库需要靠近加工车间，而成品仓库需要靠近包装车间。辅助车间辅助车间包括的东西也很多，可以根据工艺需要自行增设一些特殊功能的车间，柑橘饮料辅助车间一般都主要包括以下几项:化验分析室，辅料贮藏室，消毒间，机修车间等。供能车间为了保证水电气的供应，桑叶茶饮料工厂分别设置了锅炉房、水泵间、配电室等。污水处理系统柑橘饮料工厂必须设立一个污水处理系统，使得生产污水得到处理后排放。办公大楼桑叶茶饮料工厂建设的办公大楼，负责销售、后勤、财务、调度等行政工作。员工生活区员工生活区独立建设在桑叶茶厂的上风口，设于宿舍、食堂、俱乐部、运动场、在员工宿舍安排有医务室、会议室、招待室等，员工宿舍的建设需要满足远离污染、消防安全等要求。绿化饮料工程的绿化必须满足当地规定的绿化面积要求>25%。产区平面设计图详见附图3。第五章投资估算、资金筹措及经济效益分析5.1投资分析据初步估算，本项目的投资总额为100万元，投资构成见表。投资估算汇总表单位：万元序号工程及费用名称建筑工程安装工程设备费其它费用合计备注1工程费用25530602其它费用883基本预备费7.57.5小计255308.58.54建设期贷款利息5.55.5合计2553029.589.55铺底流动资金1010项目总投资2553039.599.55.2资金筹措该项目总投资100万元，其中，项目建设投资85万元，流动资金15万元。拟定项目的资金筹措方案如下：（1）业主自筹及地方配套50万元，占项目总投资50%；（2）申请银行贷款50万元，占项目总投资50%。5.3效益分析按每小包灌装500毫升，获利0.9元计算，每生产1千吨果汁可获利18万元，具有较高的经济效益和社会效益。而此设计方案年产柑橘汁2千吨，所以，预计公司年营业收入为36万元。风险因素：柑橘价格波动、食品安全、汇率波动投资回收期1.投资回收期（静态）2306/700=3（年）2.投资回收率700/2306=0.3。第六章食品工厂卫生、环保、安全设计6.1工厂卫生6.1.1厂址选择的卫生要求有足够可利用的面积和较适宜的地形；厂区通风、日照良好、空气清新、土质坚硬始于建筑；厂房周围环境的土壤清洁并适合于绿化，面积宽敞且留有余地；能源（包括电力）供应充足，并要有清洁的水源；交通便利；便于污水、废弃物的处理，附近有承受污水放流的地面水体；厂区周围不存在粉尘、烟雾、有害气体、灰、沙、放射性物质和其他扩散性污染源；区内禁止饲养宠物；区道路畅通无阻，便于机动车通行，道路便于清洗，防止积水和尘土飞扬。6.1.2工厂内部总平面布置的卫生要求食品厂、仓库有单独的院落；为了避免尘土、污物被带入车间，应积极改善路面，厂区周围和厂内的道路铺以水泥、柏油、砖石等不漏水易清扫的材料铺装，并保持一定坡度，以利于雨雪的排除；工厂内建筑物（如生产车间、办公室、和生活设施等）按类分开；4.按流水作业线布置企业整个生产工艺流程，防止交叉污染、垃圾污染、炉灰的排出路径避免和食品生产运送路径交叉；5.配备以下辅助设施：生产卫生用室，包括更衣室、洗衣房、浴室；生活卫生用室，包括食堂、厕所、休息室；容器洗涤室、专用洗刷车辆、容器、工具等的洗涤室；蒸汽和热水供应设备。6.1.3厂房内部建筑的卫生要求1.厂房室内建筑卫生（1）生产厂房均不设在地下室内；（2）厂房结构牢固且便于清洁；（3）室内有良好的微小气候；（4）厂房内原料、成品、燃料、废渣的进出口应互相分开；（5）有合格的卫生用房；（6）有良好的通风条件（自然通风和人工通风）。2.车间内的采光、照明（1）充分采用自然光线，当采光不足时需给予人工照明；（2）人工照明的要求-照明要充足。仓库的光线一般可以暗一些，照明光源要便于清洁，安装在安全保护罩内，以避免灯泡破裂时污染食品。屋顶、墙和地面的卫生要求。照明方式以采用全面照明和局部照明相结合的综合方式为最经济和符合卫生要求。3.屋顶、墙和地面的卫生要求（1）墙壁、支柱—采用无毒、防渗水、防滑、坚固耐久、便于清洗消毒的材料，离地1~2米用瓷砖、磨石、磨光水泥等不渗水的材料铺贴成墙裙。墙内外最好均用浅色，墙裙最好用白色瓷砖或水泥。（2）地板平整、不渗漏、防滑，耐水、耐热、耐酸碱。（3）屋顶屋顶与墙的接合处为弧形，防虫、防水、防老鼠作窝、防昆虫隐藏。6.1.4车间防鼠设置1.门窗防鼠。控制门窗和所有出入口缝隙不得超过1cm。2.地基防鼠。地基深度应深入地下0.5cm~0.8cm，地面80cm以下应用坚固砖、石等材料砌成。3.墙防鼠。墙要做的光滑，墙角堆成一定弧度。6.1.5车间卫生室的卫生要求其面积可按没人0.3~0.4m2安排，车间内设专门的男女厕所等。6.1.6食品仓库的卫生要求1.干货应照明充足，通风良好，要注意防潮。2.保持低温和恒温我厂从生产至销售各个环节，保持一个冷链条件，低温储存尤为重要。冷藏库温度控制在-18℃以下，定期清洁、消毒，保持库房整洁和卫生。仓库应经常记录温湿度，并装置降温吸湿等调节温湿度的设备。3.仓库方向应向北，同时装置防光窗帘，由于直射光线能加速食品的腐败变质变化。冬季加强防风措施，如设二重门、二层窗和加设防风、外室等。4.仓库设单间或隔离间。5.冷藏库设置预冷间。6.1.7人员个人卫生要求1.凡从事食品加工，检验的有关人员，应严格遵守卫生制度。定期进行健康检查，发现有开放性或活动性肺结核、传染性肝炎、流行性感冒、肠道传染病或带菌者、化脓性或渗出性皮肤病、疥疮及其他传染性疾病者，均不得直接参加食品生产操作和销售。2.食品生产车间的操作