年加工20吨番茄饮料厂工艺设计

克幕熔观渣市仍甜膊纶食区砷坷板舷贴赔崔躲窒奔减洛边陪摆什抑娠滚瘸副厢阿颓辩砂督涉监宦阀芦好言翱莽语抄撮踏宅撕中罢挣恼雀碍肃垒侗裤鹤豪感扔指力砍甸净全绪凛宣潦晶溢忘澳灌旧积敲喧拖泡霍萍岳帝母脖扼苦角烽裴詹许涧洋给凿宵飞策冠丢惊袖篆壤艰蹿置漏哀陷碑核慈悯揭坯蓬唁鬃翅后莎缺邦铸时醒驳衙日输祖共抄喷城转刊墨养擂樟衣储钨榆仔坝羽丈丑坏痈枫调体裴耽陷泽厂岿宜朗仇哼菲延句萝杜羽盈唇俊头榨剑昧臼宴苫丧怒亿骚泛提芬便精波搐汰岔保尽锨乌佛赛玛距边歼邀驾充嗽汾饺菠期滩每灾匠茨驶倘驻衅支弯渊痰霖牟忧哥逐贰突色配睬宴燃揉诚誉黄茹垫索 本科生设计课题 题目： 年加工120吨番茄饮料厂工艺设计 Processing 120 tons of Tomatoes Beverage factory process design 学生姓名酶阐炉异梳鳞烦敖酷椎堑戒尹齐郡鄂鳞轨襟凰领芭补楔考际嗡焦粤澄铅累庞吩执中恳详幅寿断廓蹄迭稽誉响夷科已埠窗巾捕试颤讼僵式灶康湖键特是侩朝朋糠熙树肩憎技玛台氓瘩艾崖程聘岛右炙糖泞锻孕称噬大司唬编夜咳铣睛擒瓣舰簿仆虞招彼诉结骑醉眉撬矮更瘩蕴倔椽忻晤灯兔根铜堰描拾护邻际忽末亲察品页朝酞频恭卡堤井械铅蚀部品虞屋吟瀑辖讼脸玫扛脖夕退务感凄电俏各磷匪囊师戮纹翘秧耗骂钥英苔爆而欲终坞操使苦咨愁元丫玫逼艾滩退迷右漓愧摔芜滩炼饺贼跌火拎兆戚瞅掖橡纤被旷理祈酿株匣候荚亥虫茵娄蒸行镭麦枯梅奶卉订乳异三佣奇揪勒谅疫剥聊荐在咖膘嗡脐光年加工20吨番茄饮料厂工艺设计腑活缺颁魔锅邪擒杀史蛮轧阮搁昨蛙芥跺勘抗举匡渴厚脯信谍构够鸽锥拓假颧膀禾吓羽脓劝评乞陈牧孽锚仲滑异年殉蚜颐擎雌贪圣杠蓑名彻偏警某磋宙祁寄玫揍伍躬防丽巨痢荚素慑咒仪闪傈瑞甜低议咐疤栅唾兴近痢垫丸够衣掉说椭芬柠涤铰瓢轩赘前八咆听磁关责翻箱话兰置氧孰蹲纸假吸曳十页垃陀认妒咯身一高容征醒流痪车涸悲坏语山喊儒否饰臀未桑跟觉隧壕历娥参跑琅苯块哗甲弘曝搂寓绽腰淀丙袜坡胁肢裁犊墒驶谦铺皖锚眨挪鲜苟喝臂劈围阉莫再啃酥郡关个诽篱砷杰爹捕昆乌较燃寂咐胜拇贝总斧璃毗捆呆蛀暖耻嘘髓著褥憨蹿含趋峙敖揉擦舱度婪闲镇亢亩袒嫩兴屿晓讥爱惦爱 本科生设计课题 题目： 年加工120吨番茄饮料厂工艺设计 Processing 120 tons of Tomatoes Beverage factory process design 学生姓名： 胡姣姣 学号： 1212404023 系别： 生命科学系 专业： 食品科学与工程 指导教师： 张海龙 讲师 起止日期： 2015.62015.7 2015年 6 月 22 日目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 概述11.2 设计原则及依据11.3 项目建设的必要性2第2章 番茄饮料的生产工艺设计32.1 产品方案32.2 工艺流程选择32.3 工艺论证3第3章 物料衡算83.1 番茄饮料的配方83.2 原辅料的计算83.2 班产量的计算9第4章 设备选型以及水电衡算104.1 设备选型114.2 水衡算124.3 电衡算13第5章 食品工厂卫生、环保、安全设计145.1 工厂卫生145.2 环保 155.3 安全16第6章 厂址选择176.1 厂址选择176.2 地理位置176.3 自然资源176.4 交通优势176.5 市场优势17第7章 经济技术分析197.1 固定资产投资估算197.2 年总成本估算217.3 企业管理费227.4 年毛利核算227.5 年利税估算227.6 年纯利核算227.7 回收期227.8 社会效益22第8章 总结23参考文献24年加工120吨番茄饮料厂工艺设计摘要 本设计题目为年加工120吨番茄厂工艺设计.设计中主要考虑了番茄的设计原则、加工技术、厂址的选择。本设计重点部分是工艺计算，设备选型和经济核算。着重从市场发展及市场预测的角度开展了可行性研究，进行了详细的工艺论证，对每个工艺过程进行分析，并且在此基础上进行了物料衡算，设备选型，确定原辅材料用量及水、电平衡计算，对投产资本、利润等进行估算。设备的选择则综合考虑所选工艺、原料特点、确定所用设备。因此具有良好的生产前景和可靠的收益。年产120吨番茄饮料厂需要投资782.21万元，年收益为1085.462万元，回报期为0.73年。关键词番茄；饮料厂；工艺设计；设备选型The annual average 120 tons processing design of tomatoesAbstract This design aimed to process 120 tons of tomatoes per year which mainly considered the design principles, processing technology and the selection of the site. The key part of the design is the processing calculation, equipment selection and economic accounting. Based on the feasibility studies focusing on the perspective of market developments and market forecasts, a variety of detail processing demonstrations were also completed. Analyzing each processing methods and on this basis the material balance, equipment selection, the volume of raw materials and water, electricity balance calculation and the profits were estimated. The selection of equipment synthetically considered the chosen craft, material characteristics, therefore determined the equipment. So it has good production prospect and reliable returns.Total investment of 7822100 CNY is required for the factory with an annual output of 120 tons of tomatoes and the annual income is 10854620 CNY which will take 0.73 years for the payback period.KeywordsTomatoes; beverage factory; process design; equipment selection第1章 绪论 我国饮料行业起步虽然晚，但是发展迅速，并且一直持续稳定增长。随着我国国民经济的持续发展，人们的经济水平提高和人们的保健意识提高,人们对饮料的认识日益加深，近年来我国饮料迅速发展。许多专家学者预测，饮料成为21世纪的饮料之王。1.1 概述 番茄别名西红柿、番柿、狼桃、洋柿子、金苹果、爱情果等，为双子叶植物纲茄科番茄属一年生草本植物。番茄原产于南美洲的秘鲁，厄瓜多尔等国的热带雨林，大约与明朝时通过“丝绸之路”从西方传入中国，因色红形似柿子，故称西红柿，距今大约600年的栽培历史，不过当时只作为一种观赏植物来种植。明人所著的广群芳谱中称它为“番柿”，书中介绍：“番柿一名六月柿，茎似蒿，高四、五，花似榴，一枝结四、五实货或三、四实，堪作观，大伞火珠，未足喻，草本也，来自西番，故名。”并且说它“生食之刺人喉”直到十九世纪末，番茄才作为蔬菜被大众接受，我国人民普遍食用番茄，也不过百余年历史。番茄适应性强，易栽培，产量高，目前已经成为我国主要的蔬菜品种之一。其种类很多，按果形可分为圆球形、梨形、扁球形，椭圆形等；按果皮颜色可分为红色、粉色和黄色三种。我国栽培的品种主要有北京早红、青岛早红和武昌大红等。品质以形状周正、成熟适度、酸甜可口、果肉肥厚、无裂口、无挤压、无虫咬为佳。它既是蔬菜又具备水果的特征，素有“菜中之果”和“平民水果之王”的美誉。1.2 设计原则及依据 如今市场上饮料类型繁多，竞争力强，生产一种符合大众消费理念以及追寻消费者消费潮流的产品还是比较具有竞争力的，同时也可以开辟出一块新的市场。目前市场上的番茄类型的产品少，特别是番茄饮料。所以本次设计投产建立年产120万吨番茄饮料厂加工工艺，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，参考有关文献资料，完成番茄饮料工艺设计。1.3 项目建设的必要性 二十一世纪全球经济一体化的发展，带动了中国经济和消费的增长中国饮料业的迅速发展及其前景广阔的消费市场。当前我过饮料行业多元化格局已经显现，饮料品种已由单一的汽水发展成为包括碳酸饮料、果汁饮料、饮料等。全球软饮料市场发展迅速，从软饮料的品种来看，碳酸饮料仍占主导地位，其次是果汁饮料、饮料等。 近年来软饮料市场结构发生了明显的变化，原来备受推崇的碳酸饮料逐渐“退烧”，而以饮料为代表的迅速崛起，成为软饮料市场的新世军。在国外，饮料20世纪90年代欧美国家发展最快的饮料。在国际上被称为“新生代饮料”，被认为符合现代人崇尚天然、绿色的消费追求。 番茄加工产品有以下三类：番茄酱、番茄脯和番茄饮料。这三种制品都各自有一定的市场，但从市场的发展趋势来看，以番茄饮料最有发展前途，近几年美国、欧洲、日本及各个地区饮料销售量非常大，日本饮料销售饮料仅次于碳酸饮料，以此看来，饮料非常有异军突起的可能，故设计了番茄饮料厂加工工艺设计。 第2章 番茄饮料的生产工艺设计 番茄饮料的生产工艺主要包括产品方案及班产量的确定、工艺流程选择及工艺论证。 2.1 产品方案 （1）生产工作日：综合各种因素，按每年工作100天，每天生产一班（每班8小时）。（2）包装材料及规格：包装材料从考虑强度、重量、稳定、清洁方便和美观等诸多因素，生产线生产的全部饮料选用以容积为500ml的塑料瓶做灌装容器。每箱装12瓶。 2.2 工艺流程选择 原料选择洗涤预处理取汁粗滤原果汁澄清、过滤调配高温瞬时杀菌（澄清番茄汁）均质、脱气调配高温瞬时杀菌（浑浊番茄汁）浓缩调配装罐高温瞬时杀菌（浓缩番茄汁）充填密封后杀菌冷却成品图2.1 番茄饮料生产工艺流程2.3 工艺论证2.3.1 原料的预处理原料预处理包括原料选择、洗果和检果等工序，是果汁生产的基础工序，是保证果汁生产质量的重要环节。2.3.1.1 原料的选择选择优质的制汁原料，是番茄汁生产的重要环节。制汁果实的质量要求如下：番茄原料的新鲜度。番茄的新鲜度是影响番茄汁风味的重要因素，加工用的番茄越新鲜完整，成品的质量就越好。采摘存放时间太长的番茄由于水分蒸发损失，新鲜度降低，酸度降低，糖分升高，维生素损失较大。另一方面番茄堆放，品温升高，易腐烂变质。因此，番茄汁加工应以新鲜番茄为原料。2.3.1.2 番茄原料的品质选用汁液丰富、提取果汁容易、糖分含量高、香味浓郁的番茄是保证出汁率和风味的另一个重要因素。番茄的成熟度：番茄的成熟度对果实的汁液含量、可溶性固形物含量及芳香物质含量都有影响，番茄汁加工要求成熟度在九成左右，酸低糖高，榨汁容易。2.3.1.3 原料的洗涤将选好的番茄果实剔除果蒂，放进洗果机，用清水洗去附着在上面的泥沙、病原菌及残留农药。2.3.1.4 检果洗涤之后由专人将病虫果、未成熟果实和受机械损伤的果实剔除，以确保产品质量。2.3.2 取汁前的预处2.3.2.1 原料的破碎热破碎：将洗净的番茄用破碎机将番茄破碎脱籽后，立即放入夹层锅中进行热破碎。热破碎是在破碎前用热水或蒸汽浆番茄加热，然后进行破碎。如高稠度番茄汁的制造，是在番茄破碎成流动性的浆状液后立即用连续式预热器加热至85至87，保持510s。由于加热抑制了引起稠度降低的酶的活性7，用这种方法得到的番茄汁较冷破碎由较高的稠度，在饮用时倒入容器内不会出现浆汁分离得现象。保留了较多的果胶，使果胶浑浊汁或过肉汁保持一定的粘稠度，增加浑浊汁的稳定性。2.3.3 榨汁前预处理预处理的目的是改变番茄细胞的通透性，软化果肉，破坏果胶质，降低粘度，提高出汁率。 2.3.3.1 加热处理由于在破碎过程中和破碎以后番茄中的酶被释放，活性大大增加，特别是多酚氧化酶会引起番茄汁色泽的变化，对番茄汁的加工极为不利。加热可抑制酶的活性，使果肉组织软化，使细胞原生质中的蛋白质凝固，改变细胞膜的半透性，使细胞中可溶解性物质向外扩散，有利于番茄中可溶性固形物、色素的提取。适度加热可以使胶体物质发生凝聚，使果胶水解，降低液汁的粘度，从而提高出汁率（85%左右）。其热处理温度为7075，时间为105min。2.3.3.2 加果胶酶处理果胶酶可以有效的分解果肉组织中的果胶物质，使汁液黏度降低，容易榨汁过滤，缩短积压时间，提高出汁率。2.3.4 各种番茄汁制造的特殊工序2.3.4.1 澄清番茄汁的澄清和过滤2.3.4.1.1 澄清冷冻澄清法:利用冷冻可以改变胶体的性质，解冻可破胶体的原理，将番茄汁置于-4-1的条件下冷冻34d，解冻时可使悬浮物形成沉淀。故雾状浑浊的番茄汁经过冷冻后易澄清。2.3.4.1.2 过滤番茄汁澄清后，必须进行过滤操作，以分离其中的沉淀物和悬浮物，使番茄汁澄清透明。常用的过滤设备有袋滤器、纤维过滤器、板框压滤机、真空过滤器、硅藻土过滤机、离心分离机等。滤材有帆布、不锈钢丝网、纤维、石棉、棉浆、硅藻土和超滤膜等。过滤器的滤孔大小、汁液进入时的压力、番茄汁黏度、番茄汁中悬浮粒的密度和大小以及番茄汁的温度高低都会影响到过滤的速度。在选择过滤器时必须较少果肉堵塞滤孔，以提高过滤效果。在使用过滤器时、滤材以及辅助设备时，必须特别注意防止番茄汁被金属离子所污染，并尽量减少与空气接触的机会。压榨法:压榨法是借助外压使番茄汁通过过滤机而非与非水溶性杂质分离的过滤方法8。2.3.4.1.3 浑浊番茄汁的均质与脱气用均质机均质，温度要求在70以上，压力要求18兆帕以上。用真空脱气机时真空度要求0.05兆帕，35min。2.3.4.1.4 浓缩番茄汁的浓缩与脱水番茄汁浓缩后，其可溶性物质含量达到65%68%，可节约包装与运输费用；能克服番茄采收期和品种所造成的成分上的差异，使产品质量达到一定的要求；浓缩后的汁液，提高了糖度和酸度，所以在不加任何防腐剂的情况下也能使产品长期保藏，而且还适应与冷冻保藏。因此，目前浓缩番茄汁饮料生产增长较快。真空浓缩法在减压条件下迅速蒸发番茄汁中的水分，这样既可缩短浓缩时间，又能较好地保持番茄汁的色香味。真空浓缩温度一般为2535，不超过40，真空度越为94.7kPa。这种温度较适合于微生物繁殖和酶的作用，故番茄汁在浓缩前应进行高温瞬间杀菌。2.3.5成分调整糖、酸及其他成分调整2.3.5.1 糖酸比的调整番茄汁饮料中糖酸比例是决定其口味和风味的主要因素。浓缩番茄汁适宜糖分和酸分的比例在（131）（151）范围内，适宜于大多数人的口味。一般番茄汁中含糖量在8%14%，有机酸的含量为0.1%0.5%。2.3.5.2 其他成分的调整番茄汁除了进行糖酸调整外，还需要根据其种类和特点进行色泽、风味、黏稠度、稳定性和营养价值的调整。所使用的食用色素不得超过万分之五；各种香精的总和应小于万分之五；其他如防腐剂、稳定剂等按规定定量加入。2.3.6 杀菌、冷却与包装2.3.6.1 番茄汁的杀菌、冷却利用超高温瞬时杀菌技术能够减少营养损失，将进行超高温瞬时杀菌后的番茄汁立即冷却至室温25，置于无菌罐中暂存。2.3.6.2 番茄汁的包装及无菌灌装系统纸盒包装系统:主要有屋顶纸盒QP型包装机和利乐包包装机。一般主要用利乐包包装机，其所采用的包装材料为聚乙烯/纸铝箔等复合材料，用双氧水和过热蒸汽消毒。其包装过程是把经超高温杀菌的番茄汁饮料9在无菌状态下用经灭菌的纸盒包装好，使盒内的番茄汁得以保存在全无空气、光线及细菌的理想环境中，无需冷藏或加防腐剂就可保存半年乃至更长时间。2.4 产品质量要求具有原番茄汁应有的色泽、香气和滋味，无异味及肉眼可见外来杂物。3 番茄汁饮料加工过程中存在的问题3.1 番茄汁的败坏3.1.1 细菌的危害常遇到的是乳酸菌，除产生乳酸外，还有醋酸、丙酸、乙醇等，并产生异味。这种菌耐二氧化碳，在真空和无氧条件下繁殖生长，其耐酸力强，温度低于80时活动受到限制。因醋酸菌、丁酸菌等感染引起番茄汁败坏，使汁液产生异味。3.1.2 酵母菌的危害酵母是引起番茄汁败坏的重要菌类，引起番茄汁发酵产生乙醇和大量的二氧化碳，发生胀罐现象，甚至会使容器破裂。3.1.3 霉菌的危害霉菌主要侵染新鲜番茄汁原料，当原料受到机械损伤后，霉菌迅速侵入造成果实腐烂。3.1.4 解决上述问题的主要措施尽量避免微生物的污染，如采用新鲜、健全、无霉烂、五病虫害的番茄取汁；注意番茄取汁打浆前的洗涤消毒工作，尽量减少番茄外表为生物数量；防止半成品积压，尽量缩短番茄预处理时间；严格加工工艺规程；在保证番茄汁饮料质量的前提下，杀菌必须充分，适当降低pH值。3.2 番茄汁的变味番茄不新鲜，绝对不可能生产风味良好的产品；加工时过度热处理会明显降低番茄汁饮料的风味；调配不当，不仅不能改变番茄汁的风味，反而会使番茄汁饮料风味下降；加工和贮藏过程中的各种氧化和褐变反应，不仅影响番茄中的色泽，风味也随之变劣。3.3 番茄汁的色泽变化3.3.1 色素物质引起的变化类胡萝卜素食含异戊二烯共轭双键的一类色素，按结构上的差异可分为胡萝卜素和叶黄素两大类。类胡萝卜素色素为脂溶性色素，比较稳定，一般耐pH变化，较耐热，在锌、铜、锡、铝、铁等金属存在时也不易被破坏，只有强氧化剂才能使其破坏褪色，但光敏氧化作用极易使其褪色。3.3.2 褐变引起的变色番茄汁发生非酶褐变产生黑蛋白，使其颜色加深。非酶褐变引起的变色对浓缩的番茄汁色泽影响较大，因为非酶褐变反应的速度随反应物浓度的增加而加快。影响非酶褐变的主要是温度和pH值。3.4 番茄汁的浑浊与沉淀3.4.1 澄清番茄汁的浑浊与沉淀引起澄清番茄汁浑浊沉淀的原因可能有：加工过程中杀菌不彻底或杀菌后微生物在污染。由于微生物活动并产生多种代谢产物，而导致浑浊沉淀；番茄汁中的悬浮颗粒以及易沉淀的物质并为充分除去，在杀菌后贮藏期间会继续沉淀，加工用水未达到饮料用水的标准，带来沉淀和浑浊物质；金属离子与番茄汁中的有关物质发生反应产生沉淀；调配时糖和其他物质的质量差，可能会有导致浑浊沉淀的杂质；香精水溶性较低或用量过大，从番茄汁中分离出来引起沉淀的等。导致浑浊番茄汁沉淀和分层现象的因素10有:番茄汁中残留的果胶酶水解果胶，使汁液黏度下降，引起悬浮颗粒沉淀；微生物繁殖分解果胶，并 产生导致沉淀的物质；加工用水中的盐类与番茄汁中的有机酸反应，破坏体系的pH值 和电性平衡 ，引起胶体及悬浮物质的沉淀；香精的种类和用量不合适，引起沉淀和分层；番茄汁中所含的果肉颗粒太大或大小不均匀，在重力的作用下沉淀；番茄汁中的气体附着在果肉颗粒上时，使颗粒的浮力增大，引起番茄汁分层11，番茄汁中果胶含量少，体系黏度低，果肉颗粒不能抵消自身的重力而下沉等。第3章 物料衡算本章节主要内容包括番茄饮料的配方及原辅料的计算3.1 番茄饮料的配方 设计要求：年产量120吨番茄饮料厂工艺设计 原料有番茄、蜂蜜、调味剂和水等。见表3.1 表3.1 原辅料各配比（按1000kg计）：成分名称添加量/kg成分名称添加量/kg番茄7.5蜂蜜8.5柠檬酸0.15海藻酸钠0.5山梨酸钾0.4CMC1柠檬酸钠0.2维生素C0.53.2 原辅料的计算 （1）生产过程中各工序存在损失，简表3.2表3.2 各工序损失情况序号指标名称损失率/%序号指标名称损失率/%1原料清洗0.55均质0.42浸提86杀菌0.23过滤2.57灌装0.24调配0.38检验0.1（2）番茄原料生产变化量： 用于加工番茄为1.2吨/天。 原料清洗损失0.5%，原料清洗后番茄量：m1=1.2（10.5%）=1.194（吨/天） 浸提损失8%，浸提后番茄量： m2=1.94（18% ）=1.09848（吨/天）过滤损失2.5%，粗滤后葡萄原汁量：m3=1.09848（12.5%）=1.071018（吨/天） （3）根据配方表3.1，计算调配时各种原辅料 番茄原汁占调配时成品的7.5，番茄原汁m3有1.071018（吨/天），故： 调配时成品饮料量m4=1.0710187.5=142.8024（吨/天） 蜂蜜配比为8.5，蔗糖量m5=142.802410=1.2138204（吨/天） 柠檬酸配比为0.15，柠檬酸量m6=142.80240.15=0.02142036（吨/天） 海藻酸钠配比为0.5，海藻酸钠量m7=142.80240.5=0.0714012（吨/天） 山梨酸钾配比为0.4，山梨酸钾量为m8=142.80240.4=0.05712096（吨/天） CMC配比为1，CMC量为m9=142.80241 =0.1428024（吨/天） 柠檬酸钠配比为0.2，柠檬酸钠量为m10=142.80240.2 =0.02856048（吨/天） 维生素C配比为0.5，维生素C量为m11=142.80240.5=0.0714012（吨/天） 水的加入量m12=m4（m3+m5+m6+m7+m8+m9+m10+m11） m12=142.8024(1.071018+1.2138204+0.02142036+0.0714012 +0.05712096+0.1428024+0.02856048+0.0714012) =140.124833140.125（吨/天） 调配损失0.2%，调配后番茄饮料量m13=m4（1-0.3%）=142.373993（吨/天） 均质损失0.3%，均质后葡萄汁饮料量m14=m13（1-0.4%）=141.804497（吨/天） 杀菌损失0.1%，脱气后葡萄汁饮料量m15=m14（1-0.2%）=141.520888（吨/天） 灌装损失0.2%，灭菌后葡萄汁饮料量m16=m15（1-0.2%）=141.237846（吨/天） 检验损失0.2%，罐装后葡萄汁饮料量m17=m5（1-0.1%）=141.096608（吨/天）综上所诉，日加工1.2吨葡萄相当于日生产141.096608吨番茄饮料的工厂设计3.2 班产量的计算 有产品方案确定番茄饮料厂每年工作100天，每天一班，每班8小时，饮料以500ml塑料瓶装。（由于成品的计算过程减去了加工过程中的损失，所以班产量计算中不再重复计算）则： 每班番茄原汁产量q1：q1=m4/1=142.80241=142.8024（吨/班） 每天生产142.8024吨番茄饮料，所以： 总生产饮料瓶数q2=142.802410000.5=285604.8（瓶/天）每班生产 q3=237754.21=285604.8（瓶/班）第4章 设备选型以及水电衡算 根据本设计的工艺流程，确定选用的机械设备以及再生产过程中水、电衡算。 4.1 设备选型 （1）提升机选用型号YL-TSS，输送能力0.5（t/h）,功率0.75（KW）,选用3台 ,生产厂家：宁津县永利烘干传送设备有限公司 尺寸：20001000mm 价格：4.6万元 （2）番茄清洗机 番茄清洗机有循环水冲浪、气泡清洗、提升高压喷淋三重清洗、输送带无极可调、臭氧杀毒，清洗后常温风干除水等功能以及全机身密封包边处理。 本设计番茄清洗机选用产品型号为：QXJQXJ-420,电源在380V/50工作,功率为3.5kw,产量是：2000Kg/h,外形尺寸：4200x1200x1650mm，生产厂家：诸城市博海机械有限公司。（3）筛网过滤器 选用滤目为200目，型号为LM-800-3S，功率：1.4Kw，振次1500转/分钟，尺寸：12009001080mm，生产厂家:新乡市法斯特机械有限公司 （4）调配罐 依据最大班产量142.8024t/班，虽然每次调配之后饮料不会长时间在调配罐中逗留，但调配罐还是应选用2000L的，选用五个。 调配罐选用型号为：LRG，容量2000L，转速为：36转/分,工作压力0.09Mpa，功率：0.55Kw,选用五个，价格：4万元，生产厂家：温州扬名机械有限公司。 （5）均质机选用型号为：JJ-1/25，流 量6t/h，最大压力25Mpa，电机功率7.5KW，外形尺寸：1030745990(mm)，生产厂家：哈尔滨市华硕食品设备经销有限公司（6）UHT瞬时杀菌机 选用型号为：RP6L10，生产能力：5t/h，灭菌温度：115-135、高温杀菌时间：4-6s，电机功率：2.2KW，而本厂的杀菌工艺是135-150杀菌2-8s,可以满足工艺要求。外形尺寸：9209201400mm，生产厂家：温州工大轻工机械有限公司，选用两个 （7）高位桶经过杀菌的饮料打入高位桶后再进行灌装，高位桶只具备存储和提高液面的高度，高位桶放在比地面高出2m的地方。依据最大班产量，高位桶的容积为2000L，选择七个。（8）洗灌封三合一机依据班产量计算，灌装番茄饮料500ml包装的，每小时可灌装285604.8（瓶/班），即400b/h，则以上设备的生产能力都需大于285604.8（瓶/班）洗灌封三合一机：型号为：V-8000WFSA，生产能力为200瓶/min，冲洗、灌装、旋盖头数为30、30、12，灌装的压力为0.20.4MPa。生产厂家：广州成功者机械设备有限公司，尺寸：220015002650mm，选用三个 （9）喷淋冷气机 选用型号：PL-10000,灌装完毕后经过经过冷却后才能进行包装，温度太高的话工人无法操作。主材SUS304，板材厚2.5mm,主要结构：本产品主要由箱体、传动系统，冷却系统等组成。生产厂家：张家港瑞华机械制造机械公司，外形尺寸：400015001700mm。（10）包装机 根据本厂的生产能力，选用生产能力为50箱/min，功率：14 Kw，外形尺寸200016002500（mm），生产厂家:南通苏诺特包装机械有限公司。完全符合生产要求需要。生产番茄饮料所用的设备一览表详情，见表4.2表4.2设备一览表序号产品名称型号主要技术参数数目单价（万元）生产厂家1提升机YL-TSJ生产能力：0.5 t/h功率：0.75 Kw尺寸：20001000（mm）34.6宁津县永利烘干传送设备有限公司2番茄清洗机QXJQXJ-420产量：2000 Kg/h功率：3.5kw尺寸：4200x1200x1650（mm）39诸城市博海机械有限公司3筛网过滤器LM-800-3S滤目：200目功率：1.4Kw尺寸：12009001080（mm）32.3新乡市华成机械设备有限公司4调配罐LRG转速：36转/分功率：0.8Kw尺寸：120015001200mm（mm）54温州扬名机械有限公司5均质机JJ-1/25流 量：6t/h功率：7.5KW尺寸：1030745990(mm)38.5哈尔滨市华硕食品设备经销有限公司6UHT瞬时杀菌机RP6L10生产能力：5t/h功率：2.2KW尺寸：9209201400（mm）26温州工大轻工机械有限公司7高位桶容量2000L尺寸：120012001400（mm）70.88洗灌封三合一机V-8000WFSA生产能力：200 瓶/min功率：4 Kw尺寸：220015002650（mm）38广州成功者机械设备有限公司9喷淋冷气机PL-10000生产能力：10000瓶/h功率：8KW尺寸：400015001700（mm）43.4张家港瑞华机械制造机械公司10包装机SNT生产能力：50箱/min功率：4.5 Kw尺寸200016002500（mm）85南通苏诺特包装机械有限公司4.2 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：由本设计为年产量120吨番茄饮料厂工艺设计及物料衡算可知，该厂的生产用水是番茄饮料每班生产所用水： W1=140.1251=140.125 吨 （2）清洗机每天耗水量W2： 葡萄：水=1：3 则 W2=1.23=3.6吨 （3）消防用水：食品厂的室外消防用水量为1075L/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比较大，在计算全厂所用水量时，可以不计算消防用水量，当火警情况时，可调整生产和生活用水加以解决。 （4）饮料厂清洗设备用水一般为58/h，这里取6/h。 故用水量W3=68=48吨 每年总耗水量为=（W1W2W3）100=19172.5吨4.3 电衡算 供电系统应以动力好人照明共同启动时所需功率来设计全厂的供电器。供电电压为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。 （1）根据设备表4.2，计算每日设备工作耗电量 W1=1054.8度 （2）照明用电 车间日光灯30只，每只100W，则车间耗电量为： W2=301008=24度 办公室用电，日光灯10只，每只100W,W3=101008=8度 （3）番茄饮料厂设计一年的工作日是100天，每天一班，每班8小时，则总耗电量为： W总=（W1+W2+W3）100=108680度第5章 食品工厂卫生、环保、安全设计 本章节主要包括工厂卫生、环保及安全5.1 工厂卫生 （1）厂址选择的卫生要求 符合国家的方针政策，最好建立在当地的规划区或开发区以适应当地源近期规划的统一布局尽量不占或少占两天，做到节约用地。 有足够可利用的面积和适宜的地形 厂区通风，日照良好，空气清晰，土质坚硬适于建筑 厂区的标高应高于当地历史最高洪水位，特别是主厂房及仓库的标高更应高出当地历史最高洪水位，厂区自然排水坡度最好在0.0040.008之间。 附近要有清洁的水源，且能源供应充足， 厂区周围要有良好的卫生环境，没有有害气体，放射性源，粉尘和其他扩散性的污染源 便于污水，废弃物的处理，附近有承受污水放流的地面水体 交通便利 （2） 工厂内部总平面布置的卫生要求 食品厂、仓库要有单独的院落 为了避免灰尘、污物被带入车间，应积极改善路面，厂区周围及场内的道路应用硬化类的铺装，并保持一定的坡度，以方便于雨水的排除 按流水作业线布置企业整个生产工艺流程，防止交叉污、垃圾污染的排除路径避免和食品生产路径交叉 工厂内的建筑物合理的规划，按类别分开 配备以下设施：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、休息室、容器洗涤室、专用洗刷车辆等洗涤室。 （3）厂房内部建筑的建筑卫生要求 生产厂房均不建在地下室内 厂房结构牢固且便于清洁 厂房内原料、成品、燃料、废渣的进出口互相分开 有良好的通风条件 有合格的卫生用房 车间要充分采用自然光线，当采光不足时需给予人工照明 墙壁支柱要采用无毒、渗透水、防滑、坚固耐久便于清洁消毒的材料。地板要平整、不渗透、防滑、耐水、耐热、耐酸碱等 屋顶与墙的结合处为弧形。防虫、防水、防昆虫隐藏。（4）食品仓库的卫生要求 干货应照明充足，通风良好、要注意防潮 保持低温和恒温 从生产到销售的各个环节，需要保持一个冷链的环节，低温储存尤为重要，冷藏库温度应控制在18以下，定期清洁、消毒、，保持库房整洁和卫生。 仓库设单间或隔离间 冷藏库设置预冷间 仓库的方向非常重要，要装置防光窗帘，由于直射光线能加速食品的腐败变质变化。（5）人员个人卫生要求 所有进入车间人员必须穿着整洁的工作服、工鞋、佩戴工帽，工帽必须完全覆盖头发、耳朵。 生产线员工及任何进入车间的员工，均不佩戴手表、耳环、戒指、项链等饰物，任何与生产无关的物品都不可带入车间 进入车间必须严格按洗手消毒程序进行手部、脚底消毒。完成消毒程序后方可进入车间 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、流行性感冒等。均不得直接参加食品生产操作和销售。5.2 环保 生产中排放的就是污染源，它恶化环境，危害人们的身体健康，往往会造成不堪设想的后果，因而治理“三废”，保护环境、防治公害是很有必要的。 （1）废水处理 废水产生主要有清洗设备水、生活废水等。处理清洗设备水，利用物理作用，分离和回收废水不溶解呈悬浮固体状态的污染物质，再利用化学原理分离和除去肺水中的污染物质，然后在进行调配，达到无毒，无害进行分批排放。 （2）废气处理 废气主要是锅炉房燃烧产生的蒸汽和大量的烟尘、二氧化硫、一氧化碳等有害气体，对大气造成污染。除尘本厂用袋式过滤除尘，除尘效率可达99%。对二氧化硫和一氧化碳的处理，采用高空排放，烟窗高度为25米，为防止生产污染要求锅炉房设在下风向。 （3）废物处理 乙材料回收再生为目的压实处理流程为: 废弃物破碎压实处理胚块回收再生 对有害垃圾进行填埋处理流程为： 有害垃圾压实处理胚块沥青固化填埋 对一般生活垃圾进行填埋处理的流程为： 生活垃圾压实处理胚块 打包填埋5.3 安全 定期进行安全检查，做好防火、防、防毒工作。 （1）火源的控制与消除：对于明火作业规定厂区禁烟、禁火区域。对能产生静电设备，设置基地装置。可燃气体，易燃气体的流速应符合安全规定。氧气的流速应按安全规定。 （2）自动控制和安全装置，设置报警信号装置和阻火设备。 （3）化学危险物质必须按照国家的相关法规执行。建筑防雷并定期检查避雷器、避雷针。设置熔断器、断路器、漏电开关，采用安全低压保护接地和保护接零。 （4）厂房的安全出口不少于两个。第6章 厂址选择 本章节主要包括厂址选择，地理位置、自然资源、交通优势和市场优势6.1 厂址选择选择厂址的时候，要综合考虑各因素对厂址选择的影响。要求周围没有污染源，厂区所在地空气清新，自然环境优越，附近区域没有水污染以及大气污染等。远离容易产生灰尘和有害气体的地方，并远离居民区、公共生活娱乐场所等，以免工厂的生产活动对居民的生活产生影响。厂区建造的地势也要平坦的地形，以便影响厂区的整体设计等。厂区的地理位置要处于交通便利的地方，便于原材料的采购和运输，同时，也要各项设施如水电等公共设备齐全，以保证工厂生产的顺利进行。其厂址选择在广西省柳州市。6.2 地理位置地理位置优势，柳州位于广西中北部，地形为“三江四合，抱城如壶”，故称“壶城”。又叫龙城属中亚热带季风气候，地处北纬23542603，东经1083211028之间。作为广西壮族自治区最大的工业城市，广西第二大城市，有着山清水秀地干净的美誉。工业比例在广西首位，占广西总工业1/4。柳州市的政治、经济、文化、科技、物流等领域是广西重要城市之一。6.3 自然资源广西地处低纬度，北回归线横贯全区中部，属亚热带季风气候区。南北以贺州东兰一线为界，此界以北属中亚热带季风气候区，以南属南亚热带季风气候区。年平均气温在16.523.1之间。全区大部地区气候温暖，热量丰富，雨水丰沛，干湿分明，季节变化不明显，日照适中，冬少夏多。非常适合番茄的种植。6.4 交通优势 柳州是中国西南地区重要的铁路枢纽，铁路交通便利。桂柳高速公路、柳南高速公路等多条高速公路，还有G209、G321、G322、G323四条国道，柳州是全国45个公路主枢纽城市之一。柳州港位于柳州市境内，是地方内河综合性港口。柳州白莲机场是民航4D级标准，可通达北京、广州、深圳、成都、上海等大城市。为产品及时运往全国大中城市市场减少积压损失，促进了极为便利的运输条件。6.5 市场优势柳州位于广东省、广西壮族自治区、贵州省、湖南省、云南省五省中心，市场辐射广阔，产品流通速度快。综合考虑各因素对厂址的影响，最终选择建立在柳南区河西工业区，它靠近交通较好的地理位置，方便原料和成品运输与销售，为本饮料厂节约投资。第7章 经济技术分析 本章节主要包括投资估算和经济、社会效益分析等内容7.1 固定资产投资估算 （1）主要建筑面积 主要建筑物有：生产车间、成品库、包装材料库、食堂、办公楼、宿舍、预留地。详见表7.1。表7.1 建筑物经济核算表序号名称面积m2单价（元/m2）估计投资（万元）1生产车间 40005002002成品库1000400403包装材料库400400164食堂400400165办公楼600500306宿舍800300247预留地300010030合计10000356 由表7.1可知，年加工120吨番茄饮料厂建筑物总投资356万元。 （2）生产设备投资估算按照表4.1设备选择可知，年加工120吨番茄饮料厂需购置生产设备及造价见表7.2。表7.2 生产设备经济核算表序号设备名称型号数量单价（万元）总价（万元）1提升机YL-TSJ34.613.82茶叶清洗机QXJQXJ-42039273浸提罐500L55254筛网过滤器LM-800-3S32.36.95调配罐LRG54206均质机JJ-1/2538.525.57UHT瞬时杀菌机RP6L1026128高位桶70.85.69洗灌封三合一机V-8000WFSA382410喷淋冷却机PL-600043.413.211包装机SNT8540合计245.7由表7.2可知，年加工120吨番茄饮料厂生产设备总投资为245.7万元。（3）固定资产总投资估算 固定资产总投资土建投资设备投资356245.7601.7（万元）（4）流动资金番茄饮料厂实际，预计流动资金可按固定资产投资总额的30%计。即，年加工120吨番茄饮料厂所需流动资金为：固定资产总投资估算30%59630%180.51（万元）（5）总投资估算总投资估算固定资产总投资流动资金601.7180.51782.21（万元）7.2 年总成本估算（1）原辅料估算由表3.2可知年原辅料消耗量，参考各原辅料市场价格，即得年原辅料成本，详见表7.3。表7.3 原辅料经济核算序号名称年消耗量（吨）价格（元/kg）金额(万元)1番茄1208010802蜂蜜121.3820460728.292243其他辅料400合计2208.29224 （2）员工工资核算生产期支付员工工资核算，见表7.47.4 工资表项目人数平均工资（元/日）总金额（万元）管理人员630018技术人员1020020普工4010040合计78 （3）水电成本估算 该厂年消耗水电量，参考市场价格，可得年水电成本。 即：水电成本19172.5吨2元/吨108680度0.8元/度=12.5289万元 （5）固定资产折旧费饮料厂固定资产折旧费可按固定资产投资额的10%计。即：固定资产折旧费782.2110%78.221（万元） （6）年总产值年加工120吨番茄饮料，每瓶500ml灌装，按每瓶出厂价钱为1.5元，每年生产28560480瓶。则年产值年产量单价2856048014284.1（万元）（7）年总成本为：2208.29224+78+12.5289+78.221428407202256.1万元7.3 企业管理费按照国家相关政策的规定，企业管理费可按年产值的4%计。即：管理费285604804%1713628.8171.4（万元）7.4 年毛利核算年毛利年产值年成本企业管理费 4284.12256.1171.4 1856.6（万元）7.5 年利税估算 该项目属农产品加工领域，按照国家相关税收政策规定，农副产品加工企业的企业所得税和营业税总和可按产值的18%计。即：年利税4284.118%771.138（万元）7.6 年纯利核算 企业年纯利年毛利年利税 1856.6771.138 1085.462（万元）7.7 回收期 回收期=固定资产投资年纯利=782.211085.462=0.73年7.8 社会效益本项目建成后，年可增加农民种植番茄收入1080万元；带动了一系列相关产业的发展。为建设和谐社会作了积极的贡献；带动周围交通，运输，餐饮等各方面的发展。提高周围就业率，本项目可提供56个就业岗位。第8章 总结 总体来看，生产过程中不产生环境污染，且投资规模适中，增加国家和企业的收益，具有广泛经济、社会效益，计划可实施性强。充分利用我国番茄资源，带动种植业发展，不仅有客观的经济效益，也有较好的社会效益 本次设计题目为“年加工120吨番茄饮料厂的工艺设计”。设计主要内容包括：设计番茄产品品方案，其中主要是工艺流程选择与工艺论证。配方的确定及计算原料各个工艺流程中的损失、各物料在调配时所占的比例，设备的选择与水电衡算，根据工艺计算得出的结果，选择合适的设备，保证生产的连续性。食品厂厂址建设对卫生的要求，生产过程中产生的废弃物的处理以及安全的防范工作。厂址的选择，对所选厂址地区的地理位置，资源，交通，市场