产量30吨的草莓饮料车间设计(马明珠)

CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY 毕业设计（论文）题目： 班产量30吨的草莓饮料车间设计 学生姓名： 马明珠学 号： 200835090209班 级: 食品0802 专 业： 食品科学与工程指导教师： 谢定2012 年 5月班产量30吨的草莓饮料车间设计学生姓名： 马明珠 学 号： 200835090209 班 级： 08-02 所在院(系): 化学与生物工程学院指导教师： 谢 定 完成日期: 2012年5月班产量30吨的草莓饮料车间设计摘要本设计是在可行性研究、查阅大量资料以及详细工艺论证后展开的，主要进行了物料衡算、热量衡算、设备选型和经济技术分析，并绘制了工艺流程图、车间设备平面布置图、车间设备图、总平面布置图。秉承“以人为本、安全第一、质量第一”的设计理念，设计力求生产自动化、机械化、连续化、现代化，车间布局力求科学、规范、灵活；同时，充分利用原辅料，降低生产成本，以增强企业的市场竞争力。根据有关法律法规，满足HACCP计划和GMP规范。设计了二次更衣、人流和物流分开并在包装间布置了紫外线灭菌灯。工艺上借鉴了X。该项目预计投资X万元，建成投产后每年获利X万元，而且将推动国内草莓产业的发展，带来巨大的社会效益和经济效益。关键词：草莓饮料；车间设计；生产工艺；设备30 TONS PER 8 HOURS OF HILL RASPBERRY BEVERAGE WORKSHOP DESIGNABSTRACTAfter a feasibility analysis, a study of considerable documents and a detailed technology demonstration, this design is finished which includes conservation of matter, heat conservation, determination of equipments and economic and technical analysis. As a supplement, the diagrams of process flow, workshop equipment layout, workshop equipment and general layout plan are drawn. The design insists the principle of “people-oriented, safety first, quality first”, whose production strives toward the automation, mechanical, continuous and modernization direction. In order to increase market competitiveness, we make full use of raw materials and low the production costs.According to relevant laws and regulations, it satisfies HACCP and GMP plan and specification. So I demand twice clothes changes, ultraviolet sterilization lamps in the packing room and separated passenger flow and cargo flow. The project is expected to invest X million RMB and as soon as the company goes public, it can produce a profit of X million RMB a year. At the same time it will promote the development of the domestic raspberry industry, and emerge enormous social and economic benefits.Key words: raspberry；workshop design； production process； equipment目录1 总论11.1 项目背景11.1.1 项目产生的背景11.1.2 我国草莓生产现状及开发前景分析21.2 设计依据61.2.1 设计方案内容71.3 设计范围71.3.1 图纸71.3.2 设计说明书72 生产车间平面设计72.1 项目选址72.1.1 选址评价82.2 生产过程设计92.3 车间平面布置基本原则103 工艺论证及设计113.1 产品方案113.1.1 原料来源113.1.2 产品方案的确定113.1.3 工作日安排113.2 生产工艺及论证123.2.1草莓饮料的生产工艺流程123.2.2草莓饮料生产工艺论证及说明133.3 质量标准及质量关键控制点163.3.1 主要原辅料的质量标准163.3.2 成品的质量标准163.3.3 质量关键控制点173.4 物料衡算183.4.1 计算过程182002.8kw.h204 设备选型204.1 设备选型的原则204.2 主要设备的选型和说明215 水、电、汽估算265.1 车间用水量估算265.2电衡算265.3 蒸汽恒算286 管路设计286.1 总进水管286.2 蒸汽管道286.3 物料管道296.4 纯净水管道296.5 管路安装297 车间说明297.1 车间劳动力安排307-1 生产车间人员安排307-2 辅助部门人员安排307.2车间工艺布置与结构307.2.1 生产车间工艺布置原则307.2.2 车间平面布置的特点317.2.3 车间尺寸设计317.2.4 生产线布置说明317.2.5 车间的其他设施及结构设计内容318 辅助部门及公用系统318.1 化验室318.1.1 理化指标分析室328.1.2 微生物化验室328.2 仓库328.2.1 原料库328.2.2 成品库328.2.3 辅助材料库328.2.4 包装材料库338.3 运输338.3.1 厂外运输338.3.2 厂内运输338.3.3 车间运输338.4 机修车间338.5 给排水、供电、供汽338.5.1 给水系统338.5.2 排水系统338.5.3 供电348.5.4 供汽348.5.5通风349 EHS分析和质量控制349.1环境保护349.1.1 主要污染源349.1.2 污染源治理方案359.1.3 绿化方案369.1.4 环境监测及管理机构379.2 劳动保护和职业卫生379.2.1 劳动安全和职业卫生评价379.2.2 装置劳动安全设计中采用的主要防范措施389.3 消防抗震设防389.3.1 消防389.3.2 抗震设防399.3.3 防雷措施399.4 HACCP计划及GMP规范399.4.1 HACCP计划399.4.2 GMP规范409.4.3 设计的符合性4410 技术经济分析4510.1 项目投资4510.1.1 固定资产投资4510.1.2 投资预算与资金筹集4510.2 生产总成本及利润测算4710.2.1 生产总成本476.2.2 利润测算4910.3 主要技术经济指标4911 结论51参考文献54致谢551 总论1.1 项目背景1.1.1 项目产生的背景 随着我国人民生活水平的不断提高，果汁饮料的消费面将会不断扩大，果汁饮料工业将会有新的发展。在品种方面，打破了单一桔子型的格局，向着品种多样化的方向发展。现在已形成批量生产的品种有数十种，主要有：苹果汁、柑桔汁、鲜橙汁等。在品种结构方面，既有浓缩果汁，又有100%的纯果汁，还有30%-90%不同果汁含量的果汁饮料。其包装形式也趋向多样化，有玻璃瓶装、纸塑复合软包装、金属易拉罐包装等。为了适应不同生产、消费需要，有容量各异的大、中、小包装。但是，从总体来看，我国的果汁饮料总量尚少，某些产品质量水平不高，且不够稳定；原料基地建设尚落后与生产发展的需要，原料质量不稳定，来料不标准，已成为影响产品质量的重要因素；原料生产水平低，价格高，使其产品在国内、国际市场缺乏竞争力，影响市场开发。我国发展果汁饮料有一下六个主要优势：一、我国人口众多，消费市场广阔，果汁饮料市场潜力大。据统计,目前我国软饮料人均年消费量仅8 ，为世界平均消费水平的1/5，而我国果汁饮料人均年消费量仅1kg，为世界平均消费量7kg的1/7，为西欧国家平均消费水平的1/40,可见我国果汁饮料消费潜力之大，随着城乡居民生活水平的逐步提高，果汁饮料的消费必将进一步增长；二、我国的果蔬资源较丰富,品种繁多，且发展的余地大。据统计,全国水果总产量已超过5000多万吨,而且尚处于发展之中；三、水果加工业是一项支农扶贫、脱贫致富的产业；四、经过近几年的发展，已拥有一批现代化的企业，造就了一批懂技术、会管理善经营的职工队伍，为今后的发展奠定了基础；五、食品饮料机械、食品饮料包装以及食品添加剂等，经过近十多年的发展,其配套能力大大增强，基本上可以立足于国内；六、实施西部经济大开发，也将为果汁饮料工业提供新的发展机遇。草莓，又名红莓、洋莓、地莓等，是对蔷薇科草莓属植物的通称。，属多年生草本植物，我国各地有栽培，每年夏季67月间果实成熟。其果实是聚合果（非浆果），外观呈心形，鲜美红嫩，果肉多汁，含有特殊的浓郁水果芳香。草莓营养价值高，据分析，果实可溶性固形物含量9%、有机酸0.6%0.9%、维生素C 3035mg/100g、含氮物质总量1%、果胶物质0.7%，含钙36mg/100g、磷26mg/l00g、铁12mg/100g。草莓果实酸甜适口，色泽诱人，是鲜食果实中的佳品。果实出汁率高达7080，酸糖比达4.08（偏酸），香气浓郁，果皮果肉颜色鲜红，着色度好，在加工中色素含量稳定，且营养丰富且在加工过程中保存率高，可溶性固形物含量较高，质构适宜。随着食品工业的发展，草莓以周期短、见效快、经济效益高、适于保护地栽培等优势而成为我国果树中发展最快的一项新型产业，已制成各种果酱、果冻、果脯、糖水罐头、果汁等，市场前景十分可观。目前，许多企业饮料加工一般采用巴氏低温、长时间灭菌工艺,而易引起果汁褐变。若采用超高温瞬时灭菌工艺,既能使果汁内维生素等营养成分的损失降低到最低限度,又可基本解决褐变问题。同时，采用无菌处理技术和无菌包装可防止污染，延长保质期。由于草莓属于浆果，汁多皮薄，贮藏保鲜期极短，在一定程度上影响了它的发展。本课题研究的目的就是在传统的果汁制作工艺的基础上，根据草莓的加工特性，通过生产工艺改良及创新，最大程度地保持草莓果汁原有的色、香、味和营养成分，并研制出更多的草莓果汁生产工艺和草莓果汁新品种，以满足广大消费者对果汁品种多样化以及提高其品质的要求。1.1.2 我国草莓生产现状及开发前景分析（一）、草莓生产现状：草莓是经济效益较高的浆果类果品。近年来，中国草莓产业发展迅速，为主产区带来了明显的经济效益和社会效益，成为主产区农民增收、劳动力就业的重要产业之一。国内草莓生产概况如下：栽培面积与产量草莓生产在我国的历史很短，近年来作为一种新兴水果在全国各地迅发展。我国北起黑龙江，南到广东，东起草东，西到新疆几乎都有草莓栽培，且近几年发展更快。由于草莓的规模化生产与家前屋后零星种植并存,草毒种植面积难以准确统计。我国草毒栽培面积居世界各国之首；年总产量仅次于美国,居世界第二,已经名副其实地成为草莓生产大国。虽然我国有较多农户创造了苗产量达到或超过5000kg的记录,但与世界草毒生产较为先进的国家如美国、日本、意大利相比,平均单产仍较低。露地栽培苗产量为5001500kg，保护地栽培苗产量一般10001500kg。单位面积产量与品种、作型、栽培技术、气候条件等因素有关。总体来看，我国北方地区高于南方地区。栽培品种与主产地栽培品种上,各地主栽品种各异。改革开放一来，我国先后从美、日、加拿大及欧洲各国引入草莓新品种上百个，一些优良品种在生产上迅速取代了过去的老品种，成为生产上的主摘品种。目前，我国草莓品种更新速度较快，且走向多样化。在主产地上，我国草莓区可划分为秦岭和淮河以北的北方区、秦岭与淮河以南的长江流域区和南岭以南的华南区三大区域。目前河北省和辽宁省是全国最大的草莓产区，其次是草东、江苏、上海、浙江、四川、吉林等。河北保定和辽丹东是全国最早发展起来的两大草莓基地。目前全国有名的草莓产区有河北的满城、辽宁的东港等。它们已成为京、沈 阳、天津等大城市草萄鲜果的主产区。 栽培效益与销路保护地草莓,一般660元/ kg，视上市早晚而异。大棚草莓每苗纯收入80020000元,是露地草毒的610倍。草莓销路甚好,保护地草毒主要是内销,主要销往大连、沈 阳等国内大中城市。销售方式主要是产地批发。为方便顾客，许多地区还成立了草莓专营批发市场。速冻草莓目前已打入国际市场，向日本、东南亚等国家年出口4000t以上。作型与栽培制度我国地域辽阔，气候条件差异大，因此栽培形式多种多样。20世纪90年代以前，我国草莓的主要栽培形式为露地，近十几年来开始由传统露地栽培进入保护地栽培。主要作型从简单的地膜覆盖、小拱棚、中拱棚、大拱棚到金属材料组装的塑料大棚、竹木或钢筋骨架的日光温室。各地区不同，如长江地区以塑料大棚及中小拱棚为主，北方地区以日光温室及中大拱棚为主，华南地区全部为露地栽培。草莓的无土栽培在我国尚处于试验阶段，在生产上应用很少。同时，我国很多地方因地制宜,实行草莓与其它作物轮、间、套作栽培，明显增加了农田的收益。如实行草莓与水稻、蔬菜轮作，草毒与幼年果树、玉米间作，草毒与棉花、蔬菜套种等，取得了较好的效果。栽培技术与措施为了取得更高的经济效益，一些增产优质的技术措施在保护地栽培中得到了推广应用。目前我国在日光温室和塑料大棚中较普遍的技术措施有：放养蜜蜂授粉，喷布赤霉素，假植育苗，加光与电照补光，安装滴灌设备和疏花疏果等。另外，CO2气体施肥装置、卷帘机在我国部分地区也有一定的应用。(二)、国内草莓生产存在的主要问题：目前我国草莓生产已开始进人转型期，一是由露地栽培为主逐步转入大棚等设施栽培为主；二是由数量型扩面增产向数量质量型即扩面与追求单位面积优质高产同时进行转变。但我国草莓生产中仍存在以下问题：品种更新换代不快，脱毒种苗应用不够；育苗技术水平不高，种苗素质与高产标准尚有一定差距，育种工作远落后于生产；育苗体制陈旧，即采果后一草莓植株作为母株，连年使用，甚至达十几年，这是导致草莓病毒病和线虫病的主要原因。陈旧的育苗繁殖技术育出的草莓定植后秧苗不齐、结实晚，单株产量低；草莓标准化生产技术体系不健全，优质安全无公害栽培尚未引起足够重视；连作障碍逐年加重，尤其在保护地栽培条件下，连作已成为限制草莓生产的重要因素；分级包装、贮藏销售与市场消费衔接不够，树立品牌意识不强；草莓生产和加工工艺等方面与一些发达国家相比无竞争力，出口量突破不大；草莓的生产和流通缺乏有效的行业组织管理。目前，我国的草莓生产多属于个体农家小规模生产，缺乏行业机构对生产进行计划、组织和管理，这样导致生产无需，新产品、新技术难以尽快推广。无序生产又导致市场变幻莫测，加上我国农产品流通销售体系不健全，使种植户难以把握市场，利益得不到保障；草莓病毒危害严重,果实品质差。草莓属于无性繁殖植物，病毒危害严重，据估计，目前我国70%以上的草莓生产有秒感染病毒，并导致草莓果实变小，品质变劣，产量下降，繁殖能力降低；由于种植者多追求大果、高产，加上我国土地有机质含量低，过量使用氮肥，使市场上销售的草莓大部分品质很差。此外，一些草莓卫生指标不合格，农业残留超标；我国加入WTO后，草莓产业面临新的竞争与挑战，我们必须更新观念，针对目前存在的问题，积极采取有效的措施，实行产业化发展战略，以做大做强草莓产业这块“蛋糕”。（四）、草莓的发展前景分析：由以上可知道，研究草莓饮料的生产对经济的发展和提高人民的生活水平具有重要潜在意义，有着无限的发展前景。其原因概括如下：从国内供给层面，未来的草莓生产还有很大的提升空间。一方面，随着草莓品种改良、繁育方式、栽培及管理技术的逐步升级，才没单产水平将有明显提高，生产现代化程度也会逐步提高；另一方面，随着主产区种植规划趋向合理以及有效资源的进一步整合，其规模效益将更明显；从国内需求层面看，未来国内消费仍继续保持增长趋势，消费总量将继续增长，尤其是高端礼品的市场仍有很大发展潜力。总体来说，市场将保持供不应求的趋势。根据我国草莓的生产情况和特点，结合国外草莓发展动向，预测我国草莓生产的发展趋势有以下特点。品种区域化、优良化 草莓品种要求除高产、抗性强、适应性广外，还需培育出体积大、香味浓、糖度高且耐贮运的品种，以及适合各种栽培方式的优良品种。国内应将引种与育种相结合，不断推出优良品种。不同地区、不同栽培方式、不同用途应有自己的拳头产品，以进行适度规模生产。大果优质品种的价格优势逐渐被更多果农认同，发展大果优质品种,将使品种更新速度加快。草莓生产较先进的地区，栽培品种又会表现出多样化，适于鲜食的品种、加工的品种、长途运输的品种将会共存。种苗无毒化今后的草莓生产，将广泛采用无病毒种苗。无病毒种苗具有生长势强、开花结果多、果实个大、产量高的特点，克服了因病毒感染所带来的种性退化问题。草莓生产将会再上一个新台阶。生产周年化利用现代栽培技术，实现草莓的周年生产和周年供应，满足市场对草莓鲜果的需求。除露地栽培外，促成栽培、半促成栽培、抑制栽培及无土栽培技术将会被普遍采用，形成周年生产与供应鲜果的体系，消费者一年四季都可以吃到新鲜的草莓。向产业化方向发展随着中国加人WTO，草莓出口需求也将大增。在草莓适栽区，将会出现大面积集中栽培地块。产前产后服务到位，解除了生产者后顾之忧，而且规模优势将带来客观的价格优势，使生产者获得更多的收益。创造并应用高新技术克服连作障碍有望取得进展，栽培的新技术、新模式、新设施将不断涌现，并迅速在生产中应用。促进草莓贮藏加工业的发展随着草莓生产的发展和产量的不断提高，会带动草莓贮藏加工业的发展。草莓是公认的“速生水果之王”，采用速冻保藏可大大延长草莓的贮藏期，速冻草莓将是草莓重点产区不可缺少的加工项目。草毒适宜加工成酱、汁、酒、罐头、蜜饯等多种加工品，将提高草莓附加值，稳定草莓产业。1.2 设计依据本设计是在充分的市场调研，参考国内、国际先进生产技术和设备，考察草莓饮料生产企业、请教工厂设计方面的专家后进行的。本设计以我国目前市场经济的实际情况和规则为基础，按照国内的设计规范和标准以及相关的管理规定，采用合理、实用的技术进行设计，以节约能源、自动化、连续化为前提，采用先进成熟的工艺、配方，吸收草莓饮料生产企业在生产实践中的经验，以GMP和HACCP的规范要求为准则，力求技术上先进可靠、布局上合理规范、生产上严格要求，力求生产出物美价廉的草莓产品，以赢得消费者的信任和青睐。1.2.1 设计方案内容草莓饮料生产厂房按3吨每班生产线及仓储、供电、供水等配套设施进行设计，本项目所需生产线全部由国产设备组成，厂房及生产车间全部新建。并建设自己的原料生产基地，其种苗采用黑龙江、南京和沈阳的红树莓优良品种。1.3 设计范围 制定产品方案、设计工艺、进行物料衡算、设备选型、水电汽衡算、劳动力衡算、设定企业管理组织架构并进行经济效果预测。1.3.1 图纸绘制工艺流程图、设备平面布置图、车间设备图和全厂平面图。1.3.2 设计说明书生产车间平面设计；工艺论证及设计；辅助部门及公用系统设计；EHS(环境、健康、安全一体化)分析和质量保证；技术经济分析。2 生产车间平面设计2.1 项目选址2.1.1基本原则（1）、自然条件：厂区标高高于当地历史最高洪水位（特别是主厂房和仓库）。厂区自然排水坡度在0.0040.008之间。厂址有可靠的地质条件。厂址附近具有良好的卫生条件，无有害气体、放射性源、粉尘和其他扩散性的污染源（如污水、传染病医院等），特别是在上风地区的工矿企业对生产无危害。厂址不应选在受污染河流的下游。厂址面积大小应尽量满足生产要求，并有发展余地和留有适当的空余场地。（2）、社会条件：厂址设在当地的规划区内并尽量不占或少占良田，做到节约用地。有较方便的运输条件（公路、铁路及水路）。有一定供电条件，满足生产要求。厂址附近有充足的水源，且水质较好。厂址应选择居民区附近，以减少宿舍、商店、学校等职工的生活福利设施。工程拟建在辽宁省丹东市环保产业园区，是国家发展战略的辽宁沿海经济带上的一个新兴省级园区，成立于2009年2月。园区位置东起丹东机场，西至柳林河，南起浪东路，北至201国道，规划面积15.86平方公里。见图2-1。图2-1 丹东环保产业园区2.1.1 选址评价本工程建在辽宁省丹东市环保产业园区内，项目得到了丹东发展办的大力支持。该开发区布局合理，规划了产业区、研发区、金融商贸区、生活居住区、农业生态区五大功能分区。道路系统采用方格网为主，主干路网由“五横四纵”构成，五横为黄海大道、丹一路、丹三路、四冶路、鸭绿江大道，四纵为丹三路、东十路、东十三路、东十四路。根据工业园区的功能分区，配置了相对独立的市政设施。电力资源充足，水电、火电、风电齐全，物流业蓬勃发展，正在逐渐成为联系东北、华北腹地的辽东物流中心。根据工业园区的功能分区，计划投资16.8亿元用于基础设施建设，使道路、管网、电网、通讯等功能性设施水平大力提升。全力保障起步区内道路畅通、供排水畅通、供热供电和通讯畅通。丹东四季分明，气候宜人，夏无酷暑，冬无严寒，生态环境国内屈指可数，是最适合人类居住的城市之一。年平均气温9，是东北地区最温暖湿润的地方;丹东淡水资源丰富，且水质优良，硬度、PH值、生物原生质和透明度都优于国家标准;森林覆盖率达66%，环境空气质量全年好于国家二级水平。丹东水资源的巨富，雨量充沛，年降水量800至1200毫米，拥有水库54座，淡水资源总量86亿立方米。丹东是全国最大的草莓生产和出口基地，原料供应充足，这为山莓饮料生产提供了源源不断的原材料，并避免了长途运输，减少了运输成本。该工程占地17800m2，厂区内有良好的卫生环境，达到了食品生产的卫生条件。工厂附近劳动力丰富，原料易得，气候对产品的生产有利，另外厂区内还预留了一定的发展余地。2.2 生产过程设计针对草莓浆果存在上市比较集中、不耐贮运的问题,以草莓原浆为主要原料,对草莓果肉饮料生产工艺及配方进行了系统的研究,得出了制作色香味俱佳的草莓果肉饮料的配方。草莓饮料生产工艺流程如下：鲜草莓预处理（去除果蒂等）打浆破碎胶体磨调配（稳定剂+酸味剂+甜味剂）脱气均质排气及杀菌灌装冷却检验成品。草莓果实肉嫩多汁，不宜久放。选购完全成熟健康的草莓，从进货的每辆货车中，按不同规格随机抽样24个果实，检查糖度、酸度，出汁率等，在辊式输送机上，手工去除花托、果柄、青果、腐烂果和杂物。经拣选的果实留出当日使用量后，剩余置于冷库库储存（库存最多7到10天储存量），并标号入库日期、产地和质量等。采用冷去法，用排渣打浆机去除草莓种籽。在大将破碎的同时，加入10%15%水，保证果肉与种籽分离。去除种籽后的果浆经胶体磨处理后进行调配。在调配后的果浆中加入稳定剂，脱气后进行均质处理，使果肉颗粒分散成细小微粒，并与稳定剂分子充分结合，从而得到均质稳定的混浊果汁。杀菌工艺采用高温短时杀菌或超高温瞬时杀菌（有条件选择后者，因其对产品的色、香、味和营养成分的影响最小）。根据草莓饮料生产的工艺要求，结合实际情况，草莓饮料工业化项目所需建筑物如下所示：(1)原辅料仓库：存放草莓、辅料以及包装材料；(2)生产车间（果汁车间、灌装车间）：制浆车间，调配工段，灭菌工段，无菌灌装工段；(3)成品仓库：存放饮料产品成品；(4)车间化验室：原辅料及成品理化指标和微生物指标的检测；(5)更衣室、卫生间：供车间生产人员和办公室人员使用；(6)车间办公室：供车间办公用；(7)水处理车间、配电室、机修车间等。2.3 车间平面布置基本原则本项目的平面设计依据以下基本原则：(1)布置紧凑合理，做到节约用地；(2)符合生产工艺的要求：主车间、仓库等按照生产流程布置，尽量缩短距离，避免物料往返运输；全厂的货流、人流、原料等的运输有各自的路线，避免了交叉污染合理加以组织安排；动力设施接近负荷中心。(3)满足食品工厂卫生及HACCP和GMP规范的要求。(4) 厂区道路应采用水泥或沥青路面，以保持清洁，并采用环形道路；运输货物道路与车间间隔。(5) 厂区建筑物间距按有关规范设计，从防火、卫生、防震、防尘、噪音、日照、通风等方面考虑，在符合规范前提下使建筑物间距其最小。(6) 厂区各建筑物布置符合规划要求，合理利用地质、地形和水文等地理条件。(7) 相互间有影响的车间，尽量不要放在同一建筑物里，而相似的车间应尽量放在一起，提高场地利用率。 3 工艺论证及设计3.1 产品方案3.1.1 原料来源草莓原料主要向符合草莓种植行业标准的果农或经销商采购，要求草莓鲜果感官品质良好：色泽和种子的颜色为深红色、鲜艳、明快等，萼片易去掉，出汁率高，无病害和腐烂，无机械损伤、成熟度和糖酸比适宜，香味浓郁，耐储运和商品价值高。辅料质量要求：白砂糖：应符合GB 317.1中优级品或一级品和GB 13104的规定；水：应符合GB/T 10791中4.1条的规定；3.1.2 产品方案的确定班产3 0吨果肉草莓果汁产品含草莓原汁50%，分别以250ml和1000ml纸盒包装。两种规格的产量分配如表3-1。 表3-1 3 0吨果肉型草莓饮料项目产品方案 名称 规格 产量（吨） 包装方式 草莓饮料 250ml/包 1.5 纸盒包装（果肉型） 1000ml/包 1.5 纸盒包装3.1.3 工作日安排由于草莓原料生产具有很强季节性，果汁消费也具有较强季节性。据调查原料的收获旺季是3-5月，11月份至来年2月份也有原料供应，而5-10月为产品销售旺季。为尽可能充分利用原料，减少产季原料的腐烂损失，同时减少原料储藏费用，并满足市场供求关系。本设计确定每年3-5月为生产旺季，每天生产3班；，6-8月为生产中季，每天生产2班，9-10月为生产淡季，每天生产1班；每班8小时。总生产日为245天生产班数=92*3+92*2+61*1=521班实际生产中可能会出现灌装、密封、包装不好等现象，而造成产品不必要的损失。因此设计年生产能力为14000吨，比理论值小10.4%。 表3-2 一年生产安排表加工班 月份数（天） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12零班一班两班 三班合计 521（班）3.2 生产工艺及论证3.2.1草莓饮料的生产工艺流程草莓果肉型果汁生产工艺流程如图3-1所示： 稳定剂、酸味剂、甜味剂 草莓 清洗 去除果柄、萼片等 打浆破碎 胶体磨 调配 成品 检验 冷却 灌装 排气及杀菌 均质 脱气 空瓶处理 图3-1草莓果肉型果汁生产工艺流程3.2.2草莓饮料生产工艺论证及说明在查阅了相关资料后，我对我国的饮料生产现状和前景有了较深的认识，看到了我国饮料生产中的优点与缺点。从总体来看，我国果汁饮料总量尚少，某些产品质量水平不高，且不够稳定；原料基地建设尚落后与生产发展的需要，原料质量不稳定，来料不标准（已成为影响产品质量的重要因素），原料生产水平低，价格高。据此，我将工厂设在全国最大的原料生产基地附近，解决了原料供应不足的问题，同时避免长距离运输引起的原料的品质改变。由于草莓果肉柔软多汁，缺乏坚硬的保护性外皮，极易受灰霉病感染，果实自身呼吸作用旺盛，引起草莓衰老，导致腐烂。室温下草莓失水快，每天可失水2.172.65，水分蒸发引起失水干缩，34天即失去商品价值（失水达5以上）。我设计了冷库，使原料在加工前品质得到保障。目前，许多企业饮料加工一般采用巴氏低温、长时间灭菌工艺,而易引起果汁褐变。借鉴我国传统饮料生产工艺，加上其他国家的先进工艺和设备，我设计了这套新型的饮料生产工艺。本工艺采用超高温瞬时灭菌,这样既使果汁内维生素等营养成分的损失降低到最低限度,又可基本解决褐变问题。同时，采用无菌处理技术和无菌包装防止污染，以延长保质期。产品不使用任何防腐剂，可在常温下保存12个月以上。 1) 选果及清洗 采用成熟的、深红色的完好草莓鲜果实。在流动水槽里洗涤，洗去泥沙、叶片等粘附物。然后用0.103%的高锰酸钾溶液消毒1分钟，再用流水冲洗23次，摘除果柄、萼片后再淋洗一次。2) 打浆处理 采用冷缺乏，用排渣打浆分离机，选用0.50.8的筛网滤去草莓种籽。同时，加入一定量的水（10%15%),以保证果肉和种籽分离。3) 胶体磨微细化处理 用胶体磨处理去除种籽后的果浆，将果肉初步微细化处理；4) 水处理 果汁饮料用水水质是保证果汁的口感、风味、稳定性和保质期的前提。按国标GB5749-85保证饮料用水水质，如下表3-3所示：表3-3 水质要求标准 指标 要求 水污染指数（SDI) 4 饮料用水电导率 20us 铁 0.05ppm 锰 0.02ppm 二氧化硅 40ppm 总硬度 20DH 暂时硬度 3D 细菌总数 1000个/ml 致病菌 不得检出5) 辅料溶解 由于热溶法会使辅料溶解不充分，胶体的稳定性收到破坏。所以，采用冷溶法。一般提前四小时溶解，辅料与水的比例取1：30，将辅料慢慢撒入搅拌的水中，溶解充分后用泵直接泵入调配缸，并用水量纯水将管道冲洗干净。6) 调配 按照配比，将白沙糖加适量水溶解，加热煮沸过滤，制成糖浆（取标准浓度55%；将蛋白糖等甜味剂、酸味剂、稳定剂分别用少量水溶解，制成溶液。配料顺序为：在过滤的糖浆中一次加入甜味剂、稳定剂、如需防腐剂，应加在酸味剂之前。每种原料加入是，应搅拌，便于混合均匀。采用0.1%的琼脂和0.2%的CMC-Na配伍处理作为稳定剂。7) 脱气及均质处理 果汁和果肉微粒表明经常存在一定量的O2，使果汁中Vc受到破坏，香气和色泽改变，且在灌装时容易产生泡沫，导致灌装量不稳定，所以需用进行脱气处理。本设计采用真空脱气，将物料输入真空脱气罐，使其分散成雾滴状，保证脱气彻底完成。由于带肉果汁粘度大，脱气困难，故需在较高的真空度下进行，一般为90.693.6KPa。然后进行均质处理，是不同粒度、比重的果肉颗粒均匀化，以增加果肉型果汁的悬浮稳定性。采用二次均质，两次均质压力分别为16.4MPa和11.8MPa，均质温度为60。均质是保证果汁稳定性和口感的关键工艺。8) 杀菌 杀菌是果汁生产中的重要工艺，若杀菌不彻底则果汁中微生物超标，影响产品的保质期。由于传统的巴氏杀菌热处理时间长，不仅使产品色泽变暗，产生沉淀，果香味变淡，而且维生素C损失严重。而高温短时杀菌或超高温瞬时杀菌维生素C的保存率分别高达69.6%和9.3%。因此，采用超高温瞬时杀菌法，即：135，3s，最大限度的保证果汁营养成份不受损失。9) 灌装 采用无菌灌装：无菌灌装工艺与设备，在自动控制中完成灌装，质检人员需要检测灌装量和密封情况。无菌灌装设备自动化程度高，无污染，易回收，能最大限度的保证果汁品质。 10) 字符喷码 将生产日期与批次号喷码准确定位，确保字体清洗。11) 贴吸管 无菌包装果汁250ml和1000ml两种规格需要黏贴吸管，确保吸管定位准确，粘结牢固。12) 检验装箱 将封口异常、不严而渗漏，生产日期、字体不清晰，吸管脱落等不合格产品及时挑出，将合格产品装箱。封箱胶带应黏贴整齐、牢固，装箱数量准确无误。13) 成品贮藏 常温贮藏。主要工艺技术指标见表3-3。表3-4主要工艺技术指标表序号指标名称单位定额备注1草莓50%果汁量成熟的、深红色的完好鲜果实2原料水、调配水PH17.03原料水、调配水硬度度3.2 mmol/L4白沙糖%6%占成品果汁总量5原料水%10%15%去15%，占成品果汁总量6调配水%糖浆：取标准浓度55%其它辅料：水取1：307蛋白糖%0.1%占成品果汁总量 8琼脂%0.1%占成品果汁总量9CMC-Na%0.2%占成品果汁总量10脱气真空度KPa90.693.6KPa11均质温度6012第一次均质压力MPa16.4MPa13第一次均质压力MPa11.8MPa14灭菌温度12115灭菌时间s45s3.3 质量标准及质量关键控制点3.3.1 主要原辅料的质量标准主要原辅料的质量标准主要依据相关的国家标准或行业标准，生活饮用水卫生标准GB/5749、食品标签通用标准GB/7718、果汁生产标准GB/T22000。3.3.2 成品的质量标准感官指标 色泽呈选鲜红色，均匀一致；酸甜适口，无异味，具有草莓果实的方香；汁液均匀混浊，流动性好，无明显糊口感，无大颗粒沉淀。理化指标 可溶性固形物（20，折光法）：12%； 有机酸：0.4%； 原果汁含量50%； 砷：0.5mg/kg; 铜：10.0mg/kg； 铅：1.0mg/kg。产品质量标准 成品以GB/5009作为检验标准。菌落总数 1个/1ml大肠杆菌 3个/ 100ml主要原料 草莓果实包装形式 袋装 贮存条件 干燥、阴凉 标签 符合GB/T10790-1989 标准 保质期 12个月 销售方式 分销3.3.3 质量关键控制点 质量是一个企业生存的根本，当今社会，食品的安全问题日益受到广大群众的关注。我国1995年颁布了食品卫生法，经多次修改和完善后，由全国人大常委会四次审议通过的食品安全法于2009年6月1日正式实施，新法重点突出“全程监督管理”原则。对饮料生产而言，主要存在的食品安全性的危害包括： 1）变色 果汁在加工过程中发生的变色多位酶褐变，而贮藏期间的变色多为非酶褐变。2） 浑浊和沉淀浑浊果汁应有均匀的浑浊度，它是一个果胶、蛋白质等亲水胶体物质组成的胶体系统，其pH、离子强度，尤其是保护胶体稳定性物质的种类与用量不同等，都会对其稳定性产生影响。浑浊果汁为多相不稳定体系，可以通过减小固体颗粒与果汁体系的密度差和增大粘度等方法增加其稳定性，本设计采用胶体磨并进行两次均质处理即是以此来考虑的。另一方面，也可以配合使用好稳定剂的种类和用量。据研究，对于果肉型草莓果汁采用0.1%的琼脂和0.2%的CMC-Na配合使用，果汁稳定性最好。3） 微生物危害微生物的侵染和繁殖引起的败坏表现为变味，也可引起长霉、浑浊和发酵。对于草莓常见微生物危害常见有灰霉病、疫病、根霉等病害。防止方法：把握好原料选用，注意原料的洗涤消毒。严格车间和设备、管道、工具、容器等消毒，缩短工艺流程时间。果汁灌装后要严密封口。杀菌要彻底。本项目的关键控制点及其控制方法如下：原辅料验收：依据原辅料验收标准，每批进厂验收；水质：根据水质要求，每周检验一次；溶糖：保证加糖量和溶糖温度、糖度；辅料溶解：保证辅料用量和完全溶解；调配：按标准要求进行理化指标检测和定容；脱气、均质、杀菌：保证工艺参数稳定；无菌灌装：保证灌装温度和灌装区无菌；CIP：每天对设备和管路进行标准CIP一次，对清洗不到的设备部件及其表面也要即使采取其他方法清洗消毒，保证设备及管路的卫生；检测：对每批产品都要进行灌装量、理化指标、感官和卫生指标检测，做到有效控制。白砂糖验收、PET空瓶和瓶盖验收、杀菌工序、热灌装和封盖工序、倒瓶杀菌工序、灯检工序。3.4 物料衡算3.4.1 计算过程已知生产能力为30 t/班，年产量518*3=1554t，每小时产量为0.375 t/h。果汁含原浆50%。本设计采用250、1000ml的包装以各占1/2产量计算。 果肉型草莓饮料生产的物料恒算：按班产量30吨设计计算。 20118.2kg 20017.6kg 19977.6kg+15%水 23503.5kg 草莓 清洗 去除果柄、萼片等 打浆破碎 胶体磨 -0.5% -2% -3% -0.3% 损失100.6 kg 损失400.4 kg 损失599.3kg 损失70.5kg 调配（23433kg） 白沙糖6%、稳定剂0.3%、0.1%蛋白糖（共22.9%） -0.3 % 损失70.3kg 30211kg 30302kg 30393kg 排气及杀菌 均质 脱气 -0.3% -0.3% -0.3% 损失90.6kg 损失90.9kg 损失91.2kg 30120.4kg 75150盒 75000盒 灌装 冷却 检验 装箱 30t成品 -0.2% -0.2% 250ml 60000盒 损失60.2kg 损失约150盒 24盒/箱 纸箱2500个 1000mml 15000盒 6盒/箱 纸箱2500个 原料消耗定额=20118.2kg/30t670.61kg/t草莓用量：由上述计算得班产量为30t的果肉型草莓饮料消耗草莓20.118t，一年有521班生产，年消耗草莓为：20.118*521=10481.5t；蔗糖用量：由上述计算得每班生产30t果肉型草莓饮料过程中，在调配后得到30393kg草莓汁，蔗糖含量6%，所以蔗糖每班用量：30393*6%1824kg蔗糖每年用量：1824*521950304kg同理求得各辅料班用量、年用量如下表3-5所示：表3-5 班产为30t草莓产品物料衡算表序号指 标项目每班实用量每年实用量备 注1草莓果实消耗量（t)20.118210481.52白砂糖（kg)1824950304按6%计算3 蛋白糖（kg)30.415834.8按0.1%计算4原料水（t)3.5261837.0 10%15%,按15%计算 5调配水（t)5.1362675.86取糖浆标准浓度为55%;其他辅料：水按1：30；则，调配水为16.9%6包装盒（个）250ml/盒6012031142290 1000ml/盒150307785580 7外包装纸箱（个）250ml/盒2500129500012瓶/箱1000ml/盒250012950006瓶/箱8电2002.8kw.h104348.8kw.h9汽23.3t12133t4 设备选型4.1 设备选型的原则设备选型是根据物料恒算的结果进行。根据物料恒算的结果选择符合工艺要求，能保证产品质量和体现生产水平的设备。通过设备选型就可以总体规划工艺，并为动力配电、水、气用量提供依据。设备选型应根据每一产品单位时间（t/h）产量的物料平衡情况和设备生产能力来确定所需设备台数。食品长选择设备的原则： 满足工艺要求，保证产品的质量和产量； 结合自身条件选择适合实际的设备； 所选设备能充分利用原料、能耗低、效率高、体积小、维修方便、劳动强度并能一机多用； 所选设备应符合食品卫生要求，易清洗装拆，与食品接触的材料不易腐蚀，不会导致食品的污染； 设备结构合理，材料的性能可适合各种工作条件： 在温度、压力、真空、浓度、时间、速度、流量、液位、件数和程度等方面有合理的控制系统，并尽量采用全自动控制系统。4.2 主要设备的选型和说明 4-1 水处理设备的选型（整套设备）名称 型号 生产能力 电动机功率 外形尺寸（长宽 生产厂家 单价 t/h KW 高）（mm) 万元水处理 SC-4 50 10 6.01.01.6 沈阳北亚饮品 30设备 机械有限公司4-2 洗果机设备的选型名称 型号 生产能力 t/h 电动机功率 KW 生产厂家 单价万元洗果机 GT5A13-5 5 1 上海机械 1