年产20万吨果汁饮料厂设计------主产品为桔汁汽水

年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 1目录序言1 总论 1.1 概述.1.2 设计原则及依据.1.3 厂址选择1.4 全厂总平面图布置.2 工艺设计.2.1 产品方案及班产量确定2.2 产品生产工艺流程设计.2.3 物料衡算.2.4 生产能力的计算及设备设计选型. .2.5 重点设备设计2.6 水、汽用量的计算.2.7 劳动人员安排表3 工厂安全卫生要求4 参考文献年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 2序言毕业设计是我们大学三年圆满结束前一次总的考核和测验。为加强了我们的独立设计的能力、收集资料、分析、参考前人的理论、独立地完成的食品工厂设计项目，提高了自身的综合分析问题、解决问题的能力，为以后走出社会工作打下良好的基础。本设计应用了三年来所学的基础课程与专业课程，查找了相关的食品专业书籍及网上文献资料，并结合自己在维尔乐饮料厂上班实习的经历，在老师的指导下，经过一个多月的努力独立完成的。我国饮料工业是改革开放以后发展起来的新兴行业，起步较晚，但近些年来发展十分迅速。在我国，生产果汁的厂家大大小小约有 6000 家，目前具有一定规模的饮料企业有1000 多家，拥有职工 20 万余人，年销售收入 600 多亿元，年创利税 60 多亿元。全国饮料总产量保持持续稳定增长，1980 年年产不足 30 万吨，1990 年猛增到 330 万吨，到 2000 年为 1490 万吨，20 年增长 50 多倍，平均年增长速度为 21.80%。进入新世纪的 2001 年达1670 万吨，又比 2000 年增长 11.94%，继续保持两位数以上的增长速度，是食品工业中发展最快的行业之一。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 3050%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。桔 子 俗 音 为 桔 子 ， 为 芸 香 科 植 物 福桔或 朱桔等 多 种 桔 类 的 成 熟 果 实 。 种 类 很 多 ，有 八 布 桔 、 金 钱 桔 、 甜 桔 、 酸 桔 、 宫 川 、 新津桔 、 尾 张 桔 、 黄岩桔 、 温 州 桔 、 四川桔等 品 种 。 果 实 较 小 ， 常 为 扁 圆 形 ， 皮 色 橙 红 、 朱红或 橙 黄 。 若将加工成保健果汁将会受到广大消费者的青睐。由于自身真正接触的生产实践的机会和情况并不是很多且水平有限，经验不足，因此在设计中难免出现一些不足的地方，恳请指导老师批评指正。年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 3摘要：本工艺设计说明书是根据设计任务书的内容，经过综合“年产 20 万吨果汁饮料厂设计（在广泛收集资料整理后，根据目前我国果汁的发展与需求生产新型的果汁饮料为消费者提供更多绿色而且健康的选择。本设计以经济效益和优先采用先进设备为原则，选取产品的工艺流程和设备，说明书中阐述了桔子汁的加工，对产品方案进行了比较择优选型，对原辅材料进行了介绍，对果汁的工艺流程、物料衡算、工艺操作和各个工序、设备选型作了详细的论述，并利用工艺流程图和物料处理作了直观的说明。关键词：桔子汁 工艺设计1.总论1.1 概述：桔 子 色彩鲜艳、酸甜可口，是秋冬季常见的美味佳果。桔子营养也十分丰富，1 个桔子就几乎满足人体每天所需的维生素 C 量。桔子含有 170 余种植物化合物和 60 余种黄酮类化合物，其中的大多数物质均是天然抗氧化剂。桔子中丰富的营养成分有降血脂、抗动脉粥样硬化等作用，对于预防心血管疾病的发生大有益处。另外，每天吃一个桔子可以起到防癌的作用。橘汁中含有一种名为“诺米林”的物质，具有抑制和杀死癌细胞的能力，对胃癌有防治作用。 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(LDLC)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(HDLC)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。桔子可以常吃，但不要吃得太多，推荐每天吃 13 个桔子。一次吃得太多容易“上火”，可促发口腔炎或牙周炎，并可能出现皮肤发黄。 1.2 设计依据与原则1.2.1 设计依据年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 4根据市场上果汁饮料的盛行，各种各样的品种淋漓满目，生产一种新产品是发展的需要。自己投产建立年产 20 万吨果汁汽水加工厂，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，参考有关文献资料，应用 CAD 技术，完成初步工艺设计。1.2.2 设计原则：以社会主义经济规律的特点为指导思想，将最新的科技成就先进的工艺流程和最佳的机械设备应用到设计中去。必须认真考虑，技术上的可靠性，生产上的可行性和经济上的合理性，与当地具体情况想结合，达到优质、高产、高效、节能、精巧、耐用、安全的目的1.3 厂址选择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。1、项目情况：建立果基地 2000 亩。厂占地 1 万平方米，厂房建筑面积 2800 多平方米，总投资近 1000 万元，按照绿色食品和 GMP、HACCP 的要求建设，建立了年产 20 万吨的果汁生产车间。拥有一条多功能生产线，可生产屋顶型纸盒装（1000ml ）、玻璃瓶（250ml），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。1.4 全厂总平面图布置（另附）注意要点：1.4.1主车道宽 8 米，车间引道宽 4 米，1.4.2工厂和公路之间有一条 2 米宽的防护林区，厂内车间、车道旁有绿化花圃1.4.3主车间在中央位置，机修车间、配电、仓库等设在其附近，以最短物料传送距离满足生产需要。1.4.4污水池、锅炉房布置在夏季主导风向的下风向1.4.5办公室、宿舍、饭堂等生活设施分布在一边，基本上与生产区分开。1.4.6生产取后留有余地，满足日后发展的需要。2 工艺设计2.1 产品方案及班产量确定2.1.1 产品方案本厂主要生产桔子汽水。产品方案如下：产品名称年产量/t班产量/t1月20天2月20天3月25天4月27天5月24天6月27天7月27天8月26天9月25天10月24天11月26天12月25天年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 5桔子汁汽水15万 296.6混合桔子汁5万107.02注： 表示本月为一班生产 表示本月为二班生产表示本月为三班生产上面是果汁生产车间的产品方案，产品为桔子汽水和混合桔子果汁汽水，每个品种各有两条生产线。该生产车间旺季每天工作三班，中季每天工作两班，淡季每天工作一班，每班为 8 个小时，每个星期工作为六天，元旦放假一天，五一国际劳动节，十一国庆节放假 3 天，春节放假 10 天，年生产天数为 296 天。产品规格：产品名称 规格（ml）桔子汁汽水 500（PET 瓶）混合桔子汽水 250（玻璃瓶）2.1.2 班产量的确定 班产量 q=计算公式如下：q 班= tntKQ因在本设计中，分旺中淡季，旺季时的班次 n 为三班，中季时班次 n 旺为二班,淡季时班次 n 旺为一班，由于设备不均匀系数取 0.75。可得到：q 班= 淡中旺 ttQ2375.0在实际生产中由于果汁在管道中流通及灌装过程中会有一定的损耗，据资料显示，该损耗为 1%【数据 1%来自朱蓓薇 饮料生产工艺与设备选用手册化学工业出版社 北京 2003】 ，且在生产中有时会出现爆瓶、破裂的现象,根据质量控制图原理，产品的合格率取99.7%【 数据 99.7%来自冯叙桥、赵静 食品质量管理学中国轻工业出版社 北京 2005】 。虽然每班为 8 小时制，但实际上这 8 小时并非全部用于生产，配料可以在生产之前的环节进行，但清洗设备是在生产后即包括在 8 小时内，所以实际生产是以 7.5 小时为计。本设计按照任务书的要求：年产 20 万吨果汁饮料，其中桔子饮料生产 15 万吨，混合桔子年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 6饮料 5 万吨。（1）桔子汁一年旺季工作的总天数为 156 天，中季工作的总天数为 75 天，淡季工作的总天数为65 天。即 q 班= = 65721537.004t8.293.014实际班产量 q 班= t.9%.)(89桔子汁以每瓶为 500ml，由于考虑到生产的具体情况，一般以 7.5 小时计算，设备选取是按四条生产线为准计算：每小时产量为 = t /h4.395.762每小时生产的瓶数为 N = 瓶/h170.03（2）混合桔子汽水一年旺季工作的总天数为 129 天，中季工作的总天数为 77 天，淡季工作的总天数为90 天。即 q 班= = 90721375.04t62.1053.4实际班产量 q 班= t.%.)(6混合桔子汽水以每瓶为 250ml，由于考虑到生产的具体情况，一般以 7.5 小时计算，设备选取是按四条生产线为准计算：每小时产量为 = t /h26.145.70每小时生产的瓶数为 N = 瓶/h0.032.1.3班产量的论证本厂生产的两种果汁产品，都是由纯天然的浓缩果汁加工制成的，这样就避免了因季节性而影响生产，从而保证了生产的连续性。从产品方案看，两种果汁的生产根据当地季节性的变化安排了不同的班次，广东地区每年 113 月较冷，安排生产的班次相对也少些，而 410 月天气较热，市场对饮料的需求多，安排的班次也多。可见这种方案是比较合理的。 2.2 原辅材料规格要求2.2.1 原料年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 71桔子浓缩汁 ：产品质量指标 （1）感官指标：气味：清香怡人；色泽：橙 黄 色；形态：澄清汁；口味：酸甜适口，有桔子独特风味。（2）理化指标：可溶性固形物含量：421BX 含糖量 1416可滴定总酸含量： 1.50.2 酸度 0.91.0。 PH：4.0 （3）微生物指标：（按国标 GB4789.食品卫生检验方法微生物部分执行） 细菌总数：100 个/ml 大肠菌群：3 个/100ml 致 病 菌：不得检出2.2.2 辅料1白砂糖（1）感官要求糖的晶粒均匀，晶粒或其水溶液味甜，无异味，干燥松散，洁白,有光泽,无明显黑点.（2）白砂糖主要技术指标及卫生指标 GB 317 及 GB241表一 白砂糖主要技术指标及卫生指标指标 优级 一级蔗糖分% 99.75 99.65还原塘分% 0.08 0.15电导灰分% 0.05 0.10干燥失重% 0.06 0.07色值（国际塘色值） 80 180混浊度，度 5 7不溶于水杂质 mg/kg 40 60砷（以 As 为计）mg/kg 0.5铅（以 Pb 为计）mg/kg 1.0铜（以 Cu 为计）mg/kg 2.0碳酸法 20理化指标亚硫酸法 50大肠杆菌个/100g 30致病菌 不得检出卫生指标细菌总数 个/g 3502柠檬酸（1）感官要求柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末,无臭、味极酸,易溶于水和乙醇，水溶液显酸性。表二 柠檬酸主要技术指标指标名称 指标柠檬酸% 99.5硫酸盐% 0.03草酸盐% 0.05钙盐 符合规定年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 8钡盐 符合规定硫酸灰分% 0.1重金属% 0.0005砷% 0.0001铁% 0.001氯化物% 0.013苯甲酸和山犁酸甲的技术指标 GB901表三 苯甲酸和山犁酸甲的技术指标名称 苯甲酸 山犁酸甲总量% 99.5 98熔点 121124 含氯化物% 0.02 0.018灼烧残渣% 0.1 5758.5重金属% 0.001 0.002砷% 0.0002 0.003硫酸% 0.04干燥失%重 14. 水水是果汁饮料生产中的重要原料之一，占 8595%。水质的好坏，直接影响成品的质量。因此，饮料用水的水质要求除了应符合国家卫生部、国家基本建设委员会颁布的标准代号为 GB574985生活饮用水水质卫生标准见表，还应符合表所列的指标表四 生活饮用水水质卫生标准项目 要求 说明 项目 要求 说明色 色度不超过 15 度，并不得呈现其他异色阴离子合成洗涤剂不超过0.3mg/l过量会使水中产生异臭异味和泡沫，并阻碍净水处理过程嗅和味 在原水中或者煮沸后饮用时，保证无异臭和异味氯化物 不超过200mg/l过量会产生咸味，影响成品口味混浊度 不超过 5 度这些指标过高后不但会给人嫌恶的感觉，也有可能是水中含有物质和某些病毒的标志硫酸盐 不超过250mg/l过量会引起腹泻肉眼可见物无肉眼可见物 总硬度 不超过0.3mg/l总铁 不超过 0.3mg/l 人体必要的元素过量时会使成品带有铁锈味，并影响成品色泽PH 值 6.58.5年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 9锰 不超过 0.1mg/l 细菌总菌（37培养 24 小时）100ml 水中不超过 100个铜 不超过 0.1mg/l 大肠杆菌 1ml 水中不超过 3 个保证水质量卫生安全锌 不超过 0.1mg/l游离性余氯出厂水0.51.0mg/管网末梢 mg/l余氯量过高，产生氯臭，影响产品风味。挥发酚类（以苯酚为计）不超过 0.002mg/l 过量会产生氯酚臭 表五 饮用水和饮料用水在指标上的差异指标 饮用水 饮料用水浊度/度 3 2色度/度 15 5溶解性总固体/mg/l 1000 500总硬度（以 CaCO3 计）/ mg/l450 100铁（以 Fe）/ mg/l 0.3 0.1高锰酸钾消耗量/ mg/l 10总碱度/ mg/l 50游离氯/ mg/l 0.3 0.1致病菌/ 不得检出2.3 工艺流程设计2.3.1 生产工艺流程含有桔子饮料的工艺流程图如下：冷冻浓缩果汁 杀菌浓缩果汁 纯果汁 水解 冻 过 滤柠檬酸 调 和 离子交换年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 10香精 其他辅料 1218MPa 均 质 空 罐 空 瓶 脱 气 洗 罐 洗 净 95100 瞬间杀菌 检 瓶热罐装 预 热 密 封 封 盖 液位检查 倒 置 38以下 冷 却 冷 却真空度检查 检 查包 装 贴商标成 品 包 装成 品图一 果汁生产工艺流程图 2.3.2操作要点：（1）原料 现在我国的主要桔子产区是湖南 ;河南;安徽;江苏;浙江; 江西;福建;广东;广西等省区，广东省栽培量也甚为丰富，桔子汁的生产工艺：桔子 拣选 清洗 热烫 去皮去核 果肉打浆 离心分离 均质 真空浓缩 芒果/桔子混浊浓缩汁 杀菌冷却 无菌大包装 桔子混浊浓缩汁 （2）热糖 称量所需的白砂糖和部分处理水，使其浓度为 50%，加热到 100左右，并充分搅拌使之熔化，加入果葡糖浆过滤后抽到冷却缸冷却至 30以下。（3）调和 调配的目的是依据桔子稀释饮料的具体工艺要求，按各种产品所需的果汁、糖液、酸液、水、添加剂的配比送入调配罐，用搅拌器混合均匀，并立刻分析检验混合料是否符合标准。如不符合，需及时调整。（4）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年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 11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 150170kg/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。（5）果汁的脱气 脱气的目的和效能归纳如下： 防止维生素 C 的损失，防止香味和色泽的变化，防止好气性细菌的繁殖，防止果肉浆和其他悬浮物悬浮在果汁上部，防止杀菌或装填时发生气泡。脱气的缺点是损失一部分芳香成分。所以经细化处理后的混合料液，均应进行脱气处理以除去附着在果汁和其他材料里的以及调配过程中混入饮料中的空气，防止饮料中果汁氧化变质。脱气作业一般采用真空脱气罐。（6）杀菌冷却桔子饮料脱气后均需进行杀菌冷却处理。本工艺的高温瞬时杀菌是利用板式超高温杀菌机等设备快速加热果汁至 100，保温 30s 后迅速热灌装。（7）包装容器及灌装封口 杀完菌后趁热灌装封口，密封罐中心温度控制在 70以上。倒瓶保温 2min 再冷却至 38左右。 （8）包装入库 2.3.3辅助工艺流程说明：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 0.80.9kg/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。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10S/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，成型后在高温市政自来水原水箱 原水泵 砂滤器絮凝剂活性碳过滤器保安过滤器高压泵纯水箱 反渗透系统纯水泵次氯酸钠年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 12下焙烧，使气熔化，可燃性物质变成气体逸散，形成 24m 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 515L/min 流速流过时，可杀灭 99.9%的大肠杆菌。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 色瓶颜色外 观 表面色泽均匀，强光下目视与标准无明显差异，头光看底色与标准 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。年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 13常用洗瓶剂为 NaOH,或 NaOH,与碳酸钠的混合液。2.4 物料、包装材料衡算2.4.1.物料衡算物料计算包括该产品的原辅料和包装材料的计算。通过物料计算，可以确定各种主要物料的采购运输和仓库储存量，并对生产过程中所需的设备和劳动定员的需要量提供计算依据。物料衡算的依据是质量守恒定律，即进入生产系统的全部物料质量必须满足等于离开该系统经过加工处理后所得。这样计算出原料和辅料的消耗定额，绘制出原、辅料耗用表和物料平衡图。并为下一步设备的计算、热量计算、管路设计等提供依据和条件。还为劳动定员、生产班次、成本核算提供计算依据。1果汁的物料衡算表八 年产 15 万吨桔子汁汽水的物料计算班产量/t 296.6 年产量/t 1.5105原辅料 配方/Kg百分比% 班耗量/kg 实班产量/t 年耗量/t 实年产量/t白砂糖 55 5.5 16313 4.18103果葡糖浆 80 8 23728 6.08103浓缩桔子汁 60 6 17796 4.56103阿巴斯甜 0.3 0.03 88.98 22.79维生素 C 0.2 0.02 59.32 15.19柠檬酸钠 0.3 0.03 88.98 22.79柠檬酸 1.5 0.15 444.9 113.95香精 0.55 0.055 163.13 41.78苯甲酸钠 0.1 0.01 29.66 7.60水 802.05 80.205 2.38105 6.09104合计 1000 100296.6 1.52105白砂糖 2967.25kg 溶解溶解白砂糖16313kg水16313kg白 砂 糖 2967.25 糖浆32626kg白 砂 糖 2967.25 67.25白 砂 糖 2967.25 果脯糖浆23728kg水 16313kg白 砂 糖 2967.25 水205374kg白 砂 糖 2967.25 其他辅料847.97kg浓缩桔子汁17796kg总糖浆96395kg2967.25白 砂 糖 2967.25 年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 14调和均质脱气杀菌灌装，瓶损失 0.1%图二 班产 296.6t 果汁物料平衡图2混合桔子汁的物料衡算表九 年产 5 万吨混合桔子汁的物料计算班产量/t 107.02 年产量/t 5104原辅料 配方/Kg 百分比% 班耗量/kg 实班产量/t 年耗量/t 实年产量/t浓缩桔子汁 150 15 16053 7.60103其它混合果汁 100 10 10702 5.06103白砂糖 125 12.5 13377.50 6.34103苯甲酸 2.5 0.25 267.55 126.61柠檬酸 2 0.2 214.04 101.3维生素 C 0.5 0.05 33.55 25.34柠檬酸钠 0.2 0.02 21.404 10.12山梨酸钾 0.15 0.015 16.053 7.6香精 1 0.1 107.02 50.64水 718.7 71.87 7.72104 3.66104合计 1000 100107.02 5.06104调和桔汁饮料296.6t白砂糖13377.50kg2967.25白 砂 糖 2967.25 水13377.50kg白 砂 糖 2967.25 水63822.5kg糖浆32106kg其它混合果汁10702kg2967.25白 砂 糖 2967.25 浓缩桔子16053kg2967.25白 砂 糖 2967.25 5956000 瓶年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 15均质脱气杀菌灌装，瓶损失 0.1%图三 班产 107.02t 混合桔子汁物料平衡图2.5 设备选型2.5.1设备选型的原则（1）满足工艺要求，保证产品的质量和产量；（2）一般大型食品工厂应选用较先进的、机械化程度高的设备，中型厂则看具体情况，一些主要产品可选用机械化、连续化程度较高的设备，小厂则选用较简单的设备。（3）所选设备能充分利用原料，损耗少、效率低、体积小、维修方便、劳动强度低、并能一机多用。（4）所选设备应符合食品卫生要求，易清洗、装拆，与食品接触的材料要不易腐蚀，不致对食品造成污染。（5）设备结构合理，材料性能可适应各种工作条件（如温度、湿度、压力、酸碱度等） 。（6）在温度、压力、真空、浓度、时间、速度、流量、液位、计数和程序等方面有合理的控制系统，并尽量采用自动控制方式。2.5.2设备选型说明：每班定为 8 小时生产，但实际出发，考虑到生产的不连续性及生产后的清洗工作，也为今后发展留有余地，生产还当选大，以每班处理 7.5 小时计。1 调和缸（带搅拌器） 有节能、耐腐蚀、生产能力强、清洗方便、结构简单等优点。要求容积为（混合液密度取 =1000kg/m 3）桔子汁：V= m31.742103.48考虑到搅拌时溢出，取装满基数为 0.75，故其体积为 m3975.014混合桔子：V= m376.2105.33混合桔汁107.02t422480 瓶年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 16考虑到搅拌时溢出，取装满基数为 0.75，故其体积为 m3675.02调和缸的选用如下：公称容积 1500L 搅拌功率为 1.1Kw 搅拌转速 36r/min外形尺寸 135012001940mm 重量 40kg采用材质为 SUS304 或 316 不锈钢，符合 GMP 生产标准。供应公司：杭州圣亚机械阀业有限公司每条生产线由 3 个 1500L 调和缸供应原料，则该设计中应配 12 个此类调和缸。2真空脱气罐脱气罐工艺要求为 680700mmHg（真空度） ，则生产能力 G3600L/h真空脱气罐的选用如下：型号 JXB-G-2 生产能力 4000 L/h 工作时真空度 6.4 8.710Pa 电机容量 4.6 Kw 外开尺寸（mm）11357803040 设备净重 300kg供应公司：温州市利宏轻工机械有限公司该设备凡与果汁接触部分均用优质不锈钢和中硬食用橡胶制成，其主要由：桶体、顶盖、单向阀、喷管、控制阀、照明灯、视孔等组成，使用时只要开启配套的真空 泵，抽掉罐内空气，同时物料从进料口自吸进入罐内，当物料升至一定位置时，控制阀自动控制物料，此时可以从视镜中观察并控制进料速度，当罐内真空度达到工 艺要求时，可从物料出口抽出物料，只要保持真空度及进出料的平衡，便可连续生产。每条生产线配一台脱气罐，则共 4 台。3双联过滤器本设计过滤糖浆的设备采用江苏科威机械有限公司 ZHP-H2F 每条生产线各配一台，共 4 台，该设备用于液体物料的过滤，连续工作，过滤网方便更换。4高压均质机高压均质机的压力为 150-170kg/cm2，处理要求t./h=3600L/h6.35.79班 生 产 线生 产 周 期班 产 量所以选型如下：规格型号 SRH4000-25/30 柱塞根 3 额定流量 4000 L/h 最大工作压力 25/30 Mpa连续工作压力 20/24 Mpa 电源 37/40 KW 重量 1800 Kg 外形尺寸（m）1.71.11.5每条生产线配一台高压均质机，共 4 台。5缓冲罐生产过程中，在杀菌工序后，在灌装前，需用一个缓冲罐，其作用是能对物料的贮存和冷却，使料液到达灌装机的温度适当，不需要采用换热器，能节省能量，这类产品一般无固定的产品，厂家需要时一般自行设计自行定造，本设计根据物料的需求量，保证满足生产能力的前提下，定造的缓冲罐为不锈钢制造，容量 4000 L/h。每条生产线配一台缓冲罐，共 4 台。6板式超高温杀菌机桔子汁处理要求 t./h=9900L/h9.25.73148班 生 产 线生 产 周 期班 产 量年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 17混合桔子处理要求 t./h=3600L/h6.325.71班 生 产 线生 产 周 期班 产 量选型如下：生产能力 110t/h 物料进口温度 5 物料杀菌温度 138 物料保持时间 4s 物料出口温度 25 蒸汽消耗 1.5 t/h 功率 1.8 KW供应公司:上海沃迪有限公司每条生产线配一台板式超高温杀菌机，共 4 台7灌装机由班产量和物料衡算结果可知，桔子汁的生产能力为 19700 瓶/h，所以选用生产能力为 20000 瓶/h 以上的灌装机。桔子汁灌装机的选用如下品名 全自动多功能 PET 瓶热灌装机 (CRS 系列原产地 广州产品型号 CRS 系列产品品牌名称 CRS 系列产品说明 CRS 系列多功能全自动热灌装机 : 继承常温灌装特点，增加热灌装所需必须配置。 重力微负压灌装，充填速度快，避免瓶内空气污染 回流控制设计，确保灌装产品的温度始终满足灌装要求。储液罐及灌装阀采用无死角圆滑设计。产量:5000-28000 瓶/小时(另灌装速度可调)每条生产线配一台脱气罐，则共 2 台。由班产量和物料衡算结果可知，混合桔子汁的生产能力为 14260 瓶/h。所以选用生产能力为 15000 瓶/h 的灌装机。供应公司：广州市欧赛机械有限公司型号 GCR16 GCR24 GCR32 型号 GCR16 GCR24 GCR32生产能力100B/min 150B/min 180B/min 瓶型 方瓶，圆瓶灌装头数16 24 32 瓶类 玻璃瓶，塑料瓶瓶径 6090mm 总功率 2.22kw瓶口内径18-60mm 外形尺寸 1932x1786x2785mm2432x2286x2785mm2932x2786x2785mm主要用途与适用范围：采用意大利先进灌装技术生产的全自动热灌装机适用于果汁、茶饮料、加味水以及需要热灌装的产品，也可用作常温灌装。该机机电一体化设计，机构先进，具有不破瓶、不滴漏、无瓶不灌装、灌装精度高等优年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 18点。采用德国西门子逻辑控制器，具有温度自行调节、自动检测、自动回流，并可配自控恒温循环系统，经热灌装封盖后的产品，无需进行二次灭菌。本机还可实现自动清洗，同时具备进瓶保护，机器过载、电器过载等多项安全保护装置。是热灌装产品的首选设备。每条生产线配一台脱气罐，则共 2 台。8，喷淋杀菌冷却机主要用途与适用范围：本设备消化吸收德国、意大利、台湾等同类设备技术上全新设计而成。采用循环热水喷淋杀菌，温水预冷，冷水冷却的三段式处理或多段式处理，杀菌及冷却时间根据用户需求变频调速，自动控制高度自动化。应用 于 各种瓶装、罐装饮料，果蔬罐头等食品的常压巴式杀菌，也可用于 PET 瓶灌装茶饮料的冷却和含气饮料的温瓶。本机采用美国名牌 Rexnord 耐高温聚丙烯（ HTPP ）链板，采用日本电气元件，机身全部采用不锈钢制造，运行稳定可靠，外观美观大方主要技术参数型 号 MR1A150 MR1A300生产能力 80-150 C/min 250-400 C/min最高杀菌温度 100 100输送带线速度 110-553 mm/min 110-553 mm/min循环水量45 /h 67 /h蒸汽主管压力 0.4 MPa 0.4 MPa外型尺寸 880022141985 mm 880022141985 mm设备重量 4000 kg 8000 kg2.5.3辅助工艺设备选型1 工艺水处理设备设备过滤器根据物料衡算可知，每班工艺用水最大量为（1.19+0.386）10 5=1.576105kg要在原料使用前 3 小时内制成，由 1 个贮水池配制，故要求过滤器处理水的能力为kg=52.5t/h 由于要选处理能力比较大的，则生产能力要取大于4502.176.52.5t/h 即 52.5m3/h。型号 SC-ZL0100SL 进出水管径 D(mm) 80 最大流量(m3/h) 54 排污管径(mm) 40外形尺寸(mm) 5602501050维修空间尺寸(mm)1200功率(W)250重量(Kg) 111供应公司：上海益水环抱设备有限公司（2）反渗透系统设备性能 产水量: 20.0M 3/HR（25）回收率: 60-75%脱盐率: 96-98%膜型: TFC 膜年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 19工作压力: 0.6-1.5MPa最高进水温度: 32进水压力: 0.1-0.3MPa进水 PH 值: 6.5-7.5进水余氯: 0.1PPM进水淤塞指数: SDI5（3）紫外线灭菌器（紫外线高压汞灯）工作能力要求同过滤器一样为 27.4t/h，使用参数：规格型号 TLZX10-30 流量 2530 m3/h 进出口管径 DN 100 mm工作压力 0.6 Mpa 紫外线功率 150 W供应公司：TLZX-30-X 紫外线灭菌器环保设备TLZX-30-X 紫外线灭菌器 产品特点： 1、速度快、效果好，不改变水的物理、化学性质，不增加水的嗅味，不产生致癌三氯甲烷，操作简单，管理方便。 2、筒体采用进口不锈钢制成，使用寿命是铝合金的 510 倍，耐压高，无金属离子污染。 3、紫外线灯选用国家卫生部门、防疫部门坚定的专业产品，低压 30W，主谱线 235.7nm，此波长的紫外线杀菌率最高，达 98%以上，且耗能低，连续使用寿命长。2 溶糖设备选型溶糖锅（自制）按最大配制量选用溶糖锅 kg326%50.8.16每种产品有 2 条生产线，则每条生产线配一个溶糖锅，则其能容纳的质量是kg16833查表得 50%糖液的相对密度为 1.230kg/m3(20/40) ，所以溶糖锅所需的体积 V 需=m3 设装满系数为 80%，则 V 实 = m3.02.3 45.16%80.3使用半球形，根据公式 r316.45m 3, r1.98 m4213。其他设备选型（1）贮水缸（自制）水流量的为 t./h，水要求在 3 小时内处理完，所以输水泵的8.195.734生 产 周 期班 产 量水流量为 w=mq=319.859.4t/h59.4m 3/hm为混合比系数，一般为 35，取 m3。容量为装 10000 吨水，则其体积可建成 252516m3（2）输水泵水处理量为 59.4 m3/h，考虑压头损失为 3mH2O,故扬程要求为 H=163 19mH 2O离心泵选型如下：泵型号 IS6550125 流量 60 m3/h 扬程 20m 转数 2900r/min轴功率 1.39KW 效率 69 气蚀余量 2.0m（3）脱气机真空泵脱气罐真空度要求为 680700mmHg ，因为脱气时有水分蒸发，选用水环式真空泵。型号如下：型号 GT9F1 极限真空度 730 mmHg 叶轮 120mm 宽 80mm年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 20泵体内腔直径 140 mm 偏心轮 10 mm 叶轮转数 2860r/min 进汽管直径 35mm 排汽管直径 35mm 水管直径 Dg15mm 配用电机 JO3-32-2 型 功率 4KW 外形尺寸 1047.5325570mm 机重 100kg（4）糖浆输送泵糖浆是用于配料的，配料的时间要求短，已知每班所需糖浆液的体积为 16.45m3,，要求20min 输送到配料缸，故流量为 m3/h5.49206.1高度为 1.980.32.28m（0.3 为支架高） ，压头损失为 HF5 m，所以扬程为 6.82 m故选型如下：SW6-双螺杆泵最大额定流量2200 m3/h 最大排出压力6.0 MPa 允许吸入压力1.0 MPa 允许最高介质温度300 允许最高介质粘度200,000 mm2/s（5）水处理用泵水处理要求为 7.22 m3/h， ，设备安置高度为 1.5m，设压头损失为 8 mH2O, 故扬程要求为9.5m。选型如下：型号 2B19B 流量 10 m3/h 扬程 13m 转数 2900r/min 效率 51允许吸上真空度 8.1m 叶轮直径 106mm 净重 36kg表十 全厂设备一览表序号 设备名称 规格型号 生产能力 功率 出产厂家台数1 调和缸 公称容积 1500L 1.1Kw 杭州圣亚机械阀 业有限公司 122 真空脱气 罐 JXB-G-2 4.6 KW 温州市利宏轻工 机械有限公司 43 双联过滤器 ZHP-H2F 江苏科威机械 有限公司 44 高压均质 机 SRH4000-25/30 4000 L/h 37/40 KW 45 缓冲罐 4000 L/h 46 板式超高温杀菌机 30t/h 1.8 KW 上海沃迪有限公司 47 灌装机 CGF32-32-10 15000 瓶/h(200-500ml) 7.5KW 广州市欧赛机械 有限公司 48 喷淋杀菌 冷却机 MR1A150MR1A30080-150 C/min250-400 C/min9 过滤器 SC-ZL0100SL (m3/h) 54 250W 上海益水环抱设 备有限公司 110 反渗透主 体 反渗透膜 : TFC/BW30-365产水量: 20.0 m3/ h单支膜回收率: 15%脱盐率: 95-99%运行压力: 维尔乐饮品公司 1年产 10 万吨果汁饮料厂设计食品 071 210.7-1.4MPa11紫外线灭菌器（紫外线高压汞灯）TLZX10-30 2530 m3/h 150 WTLZX-30-X 紫外线灭菌器环保设备112 溶糖锅 (自制) 16.45 m3 413 贮水缸 （自制） 容量为装 10000吨水 114 输水泵 IS65 50125 25 m3/h 1.39KW 415 脱气机真 空泵 GT9F1 4KW 416 糖浆输送 泵 417 水处理用 泵 2B19B 10 m3/h 12.6 水、汽用量的计算首要说明：衡算以“日”为计算基准。一水衡算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，该厂的生产用水是桔子汁和混合桔子汁每班生产所用水，再以一日最大班量计算，即W1（2.3810 57.7210 4）3945.6t2清洗设备用水查软饮