年产一万吨的紫薯浓缩汁工厂设计

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IV

4.3.8无菌灌装机114.4人员定员13

（1）主要生产人员定员13（2）非生产人员定员13

5厂址的选择14

5.1厂址选择的基本原则145.2厂址的生产条件145.3厂址的环境条件15

5.3.1自然生态环境155.3.2资源地理环境155.3.3社会周边环境155.4设计建厂厂址的条件概述156全厂总平面布置16

6.1全厂总平面布置设计方案16

6.1.1全厂厂区的主要组成166.2全厂总平面布置控制指标的计算16

6.2.1投资强度166.2.2容积率166.2.4行政办公及生活服务设施用地所占比重17

7生产车间平面设计19

7.1生产车间平面设计的目的和重要性207.2生产车间平面设计依据207.3生产车间平面设计原则207.4生产车间平面设计方案208技术经济分析评估错误！未定义书签。

8.1总投资估算21

8.1.1建设项目投入218.1.2生产成本投入228.1.3其他成本投入238.2销售额与年利润估算238.3税金于税后纯利润238.3其它经济效果指标24

8.3.1投资年产品率248.3.2投资利润率248.3.3投资效益系数258.3.4成本利润率258.3.5资金利润率258.4总投资回收期269总结与评价2710致谢28年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计

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可有效保持饮料色泽及悬浮稳定性。最终，需要制定产品标准指导紫薯汁类饮料进行标准化生产。在产品标准的制订过程中，要研究规定紫薯产品的术语和定义、产品分类、要求、食品添加剂、生产加工过程的卫生要求，试验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。解决以上三大问题，紫薯饮料的产业化是指日可待的。[1]

2.2紫薯汁及紫薯复合果蔬汁

紫薯的汁含量很高，用其制作饮料产品简单产生汁的沉淀。生产紫薯饮料的技术关键是汁的转化和防止沉淀的产生。母丽萍等人以紫薯为原料探讨紫甘薯饮料制备的工艺条件。比较α-汁酶液化和高温液化两种方式对汁液化的效果并进一步添加糖化酶进行汁糖化，同时探讨各工序对花色苷的影响，以饮料的可溶性固形物增长率、吸光度及色差值为考察指标。结果说明：鲜薯用2倍水打浆，参与0.020g/100mlα-汁酶于70℃条件下酶解40min，再添加0.04g/100mL的糖化酶在pH5.0条件下糖化40min，既可获得理想的汁水解效果，又可尽量减少花色苷的损失。较好的饮料配方为30%甘薯原汁、8%蔗糖、0.05%柠檬酸，其余为软水。采用该工艺条件可制备色香味俱佳的紫薯饮料。紫薯饮料后混浊的主要化学成分是汁、果胶，酚类、花色苷、可溶性蛋白和硅藻土等，采用冷冻—硅藻土澄清的紫薯饮料更稳定，不简单产生后混浊。含花青素类化合物丰富的紫薯饮料在加工过程中色泽及悬浮稳定性随料液pH值及色素含量的变化而发生较大的改变。通过控制紫薯饮料的pH值及色素含量，可有效保持饮料色泽及悬浮稳定性。[3]

2.3本设计拟定的工作内容

本设计拟定的工作内容包括一般工厂设计的一些基本内容，主要有厂址的选择，生产工艺的论证，车间平面设计，全厂平面图设计，劳动组织的分派等。此外，还有一些物料、能量的衡算，技术经济分析等。由于产品大多数是出口，为了达到国外的质量标准特对浓缩紫薯汁的HACCP控制点进行了分析。

2.4紫薯工艺论证

(1)浓缩紫薯汁的工艺流程及论证：首先根据目前生产工艺存在的不足，设计改进的工艺流程，其次对于新设计的工艺流程进行论证从而使设计方案确凿的进行

(2)浓缩紫薯汁物料衡算：以紫薯及成品的指标为依据进行物料衡算，衡算的数据作为设备选型及能源配备的基础数据依据；

(3)主要设备热量衡算及设计：包括浓缩系统的设备选型、热量衡算；杀菌系统的热量衡算及辅料罐、暂存罐的设计，蒸发器的热量衡算等；

(4)主要设备选型；包括拣果机、压榨机、超滤设备、蒸发器、灌装机等；(5)劳动组织设计：(6)辅助部门设计；(7)公用系统设计；

(8)土建、防火、卫生设计；(9)浓缩紫薯汁的HACCP；(10)经济技术分析。

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2.5.1符合国家的方针政策

厂址选在当地规划区内，并尽量少占良田。2.5.2符合生产条件

厂区所在地有可靠的地质条件和一定的地耐力。厂址附近有良好的卫生环境，远离污染源及其它扩散性污染源，以保证产品的卫生质量和职工的劳动环境。[7]

2.5.3投资少，经济合理厂区所在地有比较便利的运输条件，有一定的供电条件以满足生产的需要；有充足的水源且水质较好，符合卫生部颁发的饮用水质标准。废水处理后排放到污水处理厂．

2.5.4充分利用原辅料降低成本，提高产品质量，加强市场的竞争力适应市场经济的发展，力图发展生产，活跃市场。

根据浓缩紫薯汁的生产实际，我们对紫薯渣可以烘干后直接用来做饲料，或作为提取果胶的原料。

2.5设计原则

3工艺流程设计

3.1工艺流程图

紫薯原料超滤

输送清洗捡果

破碎酶解

3.1.1紫薯验收捡果脱色浓缩第一次巴士杀菌其次次巴士杀菌图一3-1工艺流程图

压榨

无菌灌装在从农户手中收上来的紫薯往往占满泥土和紫薯枝叶，首先进行验收是否合格进而去除陈杂，在进行初步清洗，将泥土洗净，最终进入提升机喷淋清洗，去除农药和部分微生物，已达到食品安全的要求。

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3.1.2拣选

首先在经提升机清洗的紫薯运往拣选台，将腐烂变质等移除3.1.3清洗

在洗果机上对紫薯通过毛刷及水流进行清洗，然后送往破碎机3.1.4破碎

将紫薯切到2cm左右的块茎，再通过破碎机进行破碎，在破碎的过程中要控制力度，否则在泵送过程中会受到影响，影响泵送的效率。

3.1.5压榨压榨所采用的是带式压榨机。在压榨过程中果浆分布尽可能的均匀，果浆厚度控制在3cm．6cm之间，榨带张力的调理，根据果浆的性质加以调理，以出汁率作为衡量标准假使需黑可以在一次压榨后的果渣加等量水浸渍后再进行二次压榨，可提高果汁出汁率，但在后期由于成熟度较高，增加的出汁率已无经济性可言，就取消这一步操作。

3.1.6巴氏杀菌

3.1.6第一次巴氏杀菌通过破碎压榨后，果汁一直暴露在空气中，由于多酚氧化酶产生的褐变将提高成品的色值，降低品质。此外还会受到一定的细菌污染，因此要进行第一步巴氏杀菌。杀菌的主要目的有三个：(1)灭酶(2)杀菌(3)汁糊化。若杀菌不完全，可造成致病菌残留、微生物腐败。杀菌95℃12s后，应马上降温至49．55℃，以便利下步进行酶解[11]

3.1.7酶解由于紫薯汁中含有的果胶物质，会使果汁不清澈，此外还有保护其他物质的作用，阻碍果汁的澄清。控制时间的目的主要是控制微生物的需要。利用果胶酶水解果汁中的果胶物质，使果汁中其他物质失去果胶的保护作用而共同沉淀，达到澄清的目的。酶制

[4]

剂一般加量为果汁质量的0.2%—0.4%，温度控制在50℃，3h—4h。

3.1.8超滤当超滤开机时要求浊度为O．I．0．6NTU时，方可向下一工序送料。每半个小时要对渗透液做有无杂质感官检测。在超滤渗透液流量不能满足生产需要时，应按规定程序清洗，清洗前须加水稀释循环罐果汁，过滤至糖度低于2．00糖度时，超滤方可排空．超滤膜一般选用聚砜膜，截留分予量一般为30000dalton。

3.1.9护色、灭酶、灭菌在紫薯果中，含有多种水溶性自然花色素苷类物质，对大量眼科疾病具有十分好的疗效，因而需要采用护色和灭酶技术是活性物质在加工的过程中最大限度地得以保存。灭菌一是杀灭微生物防止败坏，二是钝化酶的活性防止各种不良变化的发生。采用超高温瞬时灭菌法。使紫薯汁保持原有新鲜的滋味和香气。

3.1.10浓缩本设计根据工厂实际，采用已有的3效蒸发器在减压条件下迅速蒸发果汁中的水分，这样既可以缩短浓缩时间，又能较好地保持果汁的色香味。浓缩后一部分作为浓缩汁储存、出售，一部分作营养饮品。

3.1.11批次罐指标调整当批次罐果汁达到20t物料时，开始搅拌直到进料终止后40~60min止；批次罐进料约25t时做糖度检测，以便及时调整迸料糖度。中止搅拌后测糖度、色值、酸度(有要求时测)．符合内控指标要求后，下发灌装通知单。接到灌装通知单后，将浓汁通过罗茨泵输入巴氏杀菌板片进行杀菌。

3.1.12其次次巴氏杀菌

在灌装前必需经过巴氏杀菌，这是HACCP计划第三个CCP点，使在前段加工中可

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能繁殖的微生物杀死，以防止致病菌残留和微生物腐败。HACCP的控制要求是杀菌后的果汁微生物指标：细菌总数T．P．C≤10个／mL，大肠菌群≤3个，l00mL，酵母／霉菌≤10个／mL，致病菌不得检出。在巴氏杀菌过程中要注意控制温度和保持时间，一般把果汁迅速置于97～98℃高温，保持30s左右，然后迅速冷却到15℃~20℃，进入灌装工段。

3.1.13无菌灌装后巴氏杀菌无菌灌装的三个条件：(1)物料的无菌(2)包装材料的无菌(3)灌装环境的无菌嗍。采用进口的罐装机进行灌装，灌装前先将灌装口喷射高温蒸汽，杀死可能存在的微生物，再开始灌装。灌装后的成品直接入库。

3.2质量控制

3.2.1原料果验收

主要检验农药残留以及重金属，收购原料是否在安全区域，原料购买人员实地核查，确定安全收购区域。

3.2.2原料果拣选腐烂率≤2％，主要拣出霉烂变质果，在拣选后随机抽查一定量的紫薯(≥1蚝)，然后依照拣选要求规定削去腐烂点，称重并计算。[8]

4非工艺设计

4.1物料衡算

日产浓缩果汁量为10000t÷225=44.45t每天三班制44.45÷3=14.81t

紫薯浓缩量为原料的五分之一和七分之一暂定为1/6，糖度65%到75%之间选定70%所需原料为44.45×6=266.7t物料衡算

挑拣0.5%

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清洗0.2%破碎0.2%压榨18.9%第一次巴士杀菌0.4%超滤0.3%其次次巴士杀菌0.2%

出汁率：100%-0.5%-0.2%-0.2%-18.9%-0.4%-0.3%-0.2%=79.3%266.7÷79.3%=336.3t336.3÷44.45=7.57t

即生产一吨紫薯汁就需要7.57t原料

225天每年工作日，年产一万吨，每天八小时工作，三班制，班产量44.45t所需紫薯原料约6万吨每小时果浆流速Q=7.57t/h

4.2热量衡算

酶解预巴氏杀菌物料塔水（20℃（50℃）（95℃，15s）（20℃）冷却料液后巴氏杀菌浓缩蒸发（95℃，30s）（55-56℃）塔水（20℃）冰水（二乙醇，-10℃，冷却到10℃）（1）第一次巴氏杀菌无菌灌装图二4-1热量衡算在预巴氏杀菌工段，20℃的物料被加热到95℃，再利用这些热量去预热进入预巴氏杀菌之前20