乳酸菌饮料生产车间设计

摘 要本设计的专题是日产 40 吨的乳酸菌饮料生产车间设计。其中包括一份说明书和四张图纸，四张图纸分别为主产品生产工艺流程图、车间平面布置图、车间部分管路平面布置图和车间立体剖面图。设计围绕乳酸菌饮料生产工艺着重介绍以下几个方面的内容：1.产品方案的确定与论证；2.乳酸菌饮料生产的工艺要点及论证；3.乳酸菌饮料生产工艺设备选型论证；4.生产车间的建筑、卫生、安全、与总平面布置；5.工厂劳动组织与管理以及经济核算。本设计的特色在于采用现在比较先进进的技术和设备,生产自动化,连续化程度高，产品严格要求卫生。特别表现在杀菌与灌装工艺上，在杀菌方面先采用高温瞬时杀菌工艺。此种杀菌方法不仅节约能源，降低劳动强度，更重要的是它保证了产品的品质与风味。总之，本次设计过程中，查阅、吸收了大量最新的研究成果的新技术，结和以前专业所学及实习的经验，努力做到理论与实践的统一。经设计计算及论证，本设计在经济核算上合理，具有其产品特点，应用于实际生产中具有一定可行性。关键词：活性乳酸菌 UHT 乳酸饮料 工艺论证 设备选型 经济核算2AbstractThis paper is to design procreative workplace about producing 40 tons lactobacillus beverage per day. The design consists of a instruction and four pieces of drawing: flow diagram of plant; plane figure of plant; pipeline plane drawing of workplace and solid section drawing of plant.The design which embay the ade of passionflower technique of production introduce several contents as follow:1. Confirm and demonstrate the project of products.2. Outline and argument about the lactobacillus beverage production technique.3. The equipment which procreative techniques of lactobacillus beverage choose and argument, the account about the key equipment technique.4. The build, sanitation, safety and total plane collocation are about the procreative workplace.5. Factory labors organizing, management and economy check.This design characteristic lies in uses the present forerunners techniques and equipments,produce automation and continue,product strictly request the hygiene. Especially show that disinfects and pour into the craft , adopt the instantaneous sterilization craft of the high temperature first in sterilization,this kind of sterilization method not merely economizes the energy, reduce labour intensity, the more important thing is it has guaranteed quality and flavor of the products. In the process design, I search and absorb a lot of research achievement and new technology conjured with my have studied form LVYUAN company and my experience by calculating and proving and new reasonable in economic, modern technology and feasibility in production.Key words：active lactobacillus , UHT, lactic acid beverage, technology testify, type selection for equipment , analysis of benefit目录摘 要.1Abstract.2目录.3第一章 绪论.5第一节 乳酸菌饮料的营养价值及保健功能5一、乳酸菌饮料的营养.5二、乳酸菌饮料的保健功能.6第二节 乳酸菌饮料的现状与发展前景7第三节 设计概况8一、本设计的概况及其特点.8二、设计的依据及任务.8第二章 产品方案的确定与论证.9第一节 产品方案的确定9第二节 产品方案论证9一、产品方案的确定及依据.9二、饮料产量配比依据.9三、每月生产日数.9四、平均产量计算.10第三章 原辅料.11第一节 饮料用水的水质标准及工艺用水的处理11一、饮料用水的水质标准.11二、工艺用水的处理.12第二节 原料乳12第三节 添加剂13一、甜味剂 白砂糖.13二、酸味剂 乳酸.13第四节 香料、增稠剂14一、香精香料.14二、增稠剂.14第四章 工艺流程及工艺说明与论证.15第一节 活性乳酸菌饮料质量指标15一、感官指标.15二、理化指标.15三、卫生指标.15第二节 UHT 灭菌乳酸菌饮料质量指标 15一、感官指标.15二、理化指标.16三、卫生指标.16第三节 工艺流程及工艺说明与论证16一、生产工艺流程的确定.164二、工艺操作说明及论证.18第五章 物料计算.20一、产品配方.20二、原辅材料消耗量及用量.20第六章 设备选型及主要设备的工艺计算.22第一节 设备选型及论证22一、设备选型原则.22二、设备选型.22第二节 设备一览表27第七章 劳动力定员.28第八章 水、电、汽的消耗量的计算.29一、耗水量计算（按班生产计算）.29二、耗气用量的计算.29三、耗电量计算.29第九章 生产车间的布置.31第一节 车间平面布置原则31一、车间的设施.32二、厂房说明.32第二节 车间部分管道布置33一、管道布置图的原则.33二、管路计算和选径.34第十章 安全卫生.35一、车间生产卫生制度（GB12659-90）.35二、个人卫生制度（GB12695-90）.35第十一章 “三废”处理.36一、废水处理.36二、废气处理.36三、废渣处理.36第十二章 经济核算.37一、建厂投资.37二、产品价格.37三、生产总成本预算.37四、经济效益分析.38设计体会与收获.40致谢.41参考文献.42第一章 绪论乳酸菌一直被认为是最具代表性的益生菌。最新发表的数据表明，乳酸菌相关产品正日益成为极具市场前景的产业。其中，乳酸菌饮料以独特的口感和健康理念为消费者及生产者所关注，发展迅速。目前，市场上销售的以动物蛋白为主要原料的饮料，大致有两种，即乳酸饮料和乳酸菌饮料。乳酸饮料属配制型饮料，其主要配料为：水、白糖、奶粉、果汁、酸味剂、香料等。该产品的生产周期短，工艺较简单，不需发酵，只要将各种配料混合均匀，制成乳浊液即可。乳酸饮料除具有牛奶的高蛋白营养外，由于添加了果汁酸味剂等还具有酸甜适口的特点。它的保质期一般是 6 个月。乳酸菌饮料属发酵型饮料，主要配料为：水、白糖、奶粉等。配料中一般不加酸味剂，但制品却酸甜适口。这是由于在生产过程中，原料里接种了乳酸菌等，经过一段时间的发酵，乳酸菌分解剂用了原料中的一部分糖，产生一定量的乳酸和其他一些带有香味的物质。因此，乳酸菌饮料除与乳酸饮料一样富有蛋白营养，酸甜适口外，还具有香味柔和的特点。在这一点上，它比配制型的乳酸饮料略胜一筹。作为发酵型乳酸菌饮料，它的生产工艺比配制型的乳酸饮料复杂，生产周期也长得多。目前，市场上出售的乳酸菌饮料分两个类型：一种是具有活性的乳酸菌饮料，简称活性乳；另一种是非活性乳酸菌饮料，也就是通常所说的乳酸菌饮料。所谓活性乳，就是在乳酸菌饮料中含有活的乳酸菌。按要求每毫升活性乳中活乳酸菌含量不应少于 10 万个。因此，在贮存和销售过程中，都要求低温，一般为 2-10，密封包装的活性乳的保存期为 15 天。如果活性乳的环境温度升高，乳酸菌就会大量繁殖，同时产酸产气，这样，活性乳的酸度便会增加，破坏了它的酸甜适口性，降低了它的商品价值，以致不为消费者所接受。第一节 乳酸菌饮料的营养价值及保健功能一、乳酸菌饮料的营养酸乳饮料的创新可以有效地满足消费者对于健康的追求。乳是一种天然的能量来源，酸乳饮料含有包括钙、蛋白质、矿物质和微量元素及维生素。健康是所有年龄段人们的追求，功能性酸乳饮料作为健康食品将受到人的青睐，添加功能性成份，如维生素、钙、植物精华等。现代消费者追求的是一种饮食的不断变化，希望味道的多样化，而不是一成不变的健康食品。酸乳饮料由于其各种独特的风味，而深受消费者的喜好；酸乳饮料由于其乳糖大部分被降解，更适于有乳糖不耐受的消费者；酸乳饮料不仅含有营养，更具有饮料的特点，增加了消费者选择的优势。酸乳饮料作为乳品的6一个重要品种有着广阔的发展前途。使用具有保健功能的益生菌作为发酵剂是乳酸菌饮料获得成功的一个重要因素。益生菌系指食物中能够改善肠道菌丛平衡，从而对宿主健康发挥有益作用的微生物，主要包括乳酸菌，如双歧菌、乳酸杆菌，以及其它如链球菌、肠球菌、拟杆菌中的某些菌株。益生菌一般应符合以下标准：1、对宿主健康发挥有益作用；2、非致病菌且没有毒性作用；3、在生物学上应当具有活性；4、可以在宿主肠道内定植及代谢；5、在贮存和使用过程中保持活性；6、必须采自于宿主。二、乳酸菌饮料的保健功能目前益生菌已被认为是一类具有特定保健功能的微生态物质，对人体健康具有重要意义。其保健功能大致有以下几点：1、减轻乳糖不耐受症状：人们对益生菌的认识是从酸奶开始的，酸奶是人体补充益生菌最常见的形式。许多研究认为乳糖酶缺乏者可以更好的耐受酸奶，通过摄入活的酸奶培养物能改善乳糖酶缺乏者对乳糖的消化吸收能力。有研究证明双歧杆菌可以很好地耐受胃酸和胆盐，通过上消化道存活，并进入下消化道在体内发挥其特殊的健康作用，如促进免疫功能，防止腹泻以及改善乳糖不耐受功能。2、抑制病原菌：大量研究发现通过摄入来自人类肠道的某些乳酸杆菌，可以缩短某些类型腹泻疾病的病程，增强肠道对感染性疾病的天然抵抗力。益生菌对于成年人由于使用抗生素治疗所引起的腹泻具有缓解作用。3、提升胃肠道免疫功能：人体胃肠道在抵御外界的侵袭时，有三方面的免疫反应：非特异性免疫反应、特异性免疫反应、肠道粘膜淋巴系统的反应。临床实验证实，乳酸菌具有在肠道内生存的能力，并可以刺激机体的非特异性免疫功能，提高自然杀伤细胞的活性，增强肠道 LgA 的分泌，改善肠道的屏障功能，某些乳酸杆菌可以同时提高体液免疫和细胞免疫功能。4、改善消化功能：通过调节肠道 pH 和结肠菌群、促进胃肠免疫功能，起到改善消化功能的作用。5、抑制肿瘤发生：流行病学研究发现，摄入“西方”饮食，如高脂肪、高蛋白、低膳食纤维的膳食，与结肠癌发病有一定关系。近期研究发现，益生菌可能通过改变结肠菌群预防结肠癌的发生，这是由于它能够抑制肿瘤细胞活性，与某些潜在的致突变代谢化合物和食物中的致突变成份结合，抑制肠道内某些酶的活性，这些酶可能参与肠道内致癌物的形成。6、降低血浆胆固醇浓度：益生菌降低血浆胆固醇浓度的作用目前尚有争议，一般认为益生菌能减低高脂人群的血清胆固醇水平，而对正常人无降低血脂的作用。水果风味、添加维生素、矿物质、膳食纤维或其他功能性配料是乳酸菌饮料成功的另一因素。在中国、亚太，在世界上的其他地方，以诱人的水果风味的乳酸菌饮料获得了消费者的欢迎。如：在英国市场上，2003 年 Muller 公司推出了一种“Froot”的新酸奶饮料，有各种水果风味，针对家庭消费，而获得成功。2004 年，Muller 公司还推出了 Mullerlight 低脂酸奶饮料，并添加维生素，作为“休闲”食品供应消费者而获得成功。雀巢公司于 2004 年在英国市场推出称为“Ski Sropgap”新酸奶饮料，含有混合浆果、热带水果和蜂蜜以及香蕉风味，同其他酸奶饮料相比，它更稠一些，并含有水果粒和谷物，消费者把它当作一种“方便的解决饥饿的液体而不是一种饮料”来消费。台湾推出芦荟汁酸乳饮料；在意大利，Fataria 公司推出有机酸乳饮料；在巴西，Batavia 公司推出苹果味酸乳饮料。达能公司在比利时推出 Zen 产品，Zen 产品添加了 4 种乳酸酶和镁，使其具有镇静和肌肉舒张的功能。芬兰 Valio 公司 2004 年推出Benecol 降低胆固醇乳饮料，这种产品添加了一种植物固醇和维生素 D，味道如同鲜奶。第二节 乳酸菌饮料的现状与发展前景乳酸菌饮料是酸乳类的产品，具有饮料的特征，含有牛奶的营养，酸乳的功能，可以说是一种具有东方特色的蛋白饮料。自上世纪八十年代开始，我国即有乳酸菌饮料的生产，由于深受广大消费者的喜爱，而成为乳制品工业发展最快的产品之一，并为进一步发展提供了巨大的潜力。随着技术的进步，特别是优良、安全的发酵菌种益生菌的采用，赋予乳酸菌饮料更高的科技含量。2003 年全球的发酵乳饮料市场增长了 9.3%，大大超过了其他乳制品的增长率。乳酸菌饮料销售收入的增长除了在它传统的亚太地区获得成功之外，在西欧、拉美市场上的渗透率越来越高，而获得了重大发展。乳酸菌一直被认为是最具代表性的益生菌。最新发表的数据表明，乳酸菌相关产品正日益成为极具市场前景的产业。其中，乳酸菌饮料以独特的口感和健康理念为消费者及生产者所关注，发展迅速。据称，2004 年亚太区新上市的益生菌产品主要是酸奶和乳酸菌饮料。乳酸菌饮料在中国乃至世界的风行引人注目。据统计，2004 年以太子奶为首的中国乳酸菌饮料生产企业已达 150 多家，总产量为 48.2 万吨，其中，湖南太子奶集团以76.2的市场占有率连续 5 年荣登中国发酵型乳酸菌饮料业的霸主之位。有资料显示，乳酸菌相关产品的开发已成为食品工业中快速发展的门类之一，全球乳酸菌业年产值达 3000 亿美元以上，其中益生菌乳制品总产值超过 500 亿美元。正是挟乳酸菌“ 加速度” 之势，此次乳酸菌峰会在京城举行。与会专家认为，随着乳酸菌健康知识的普及，国人对乳酸菌的认识将越来越全面，乳酸菌饮料业的异军突起指日8可待。事实上，乳酸菌饮料在中国有着良好的市场机遇在日本和欧洲，乳酸菌饮料在乳制品市场中的比例是 80，在北美是 30，而在中国这一数字尚不足 5。专家预计，随着中国社会发展、生活方式日益与世界接轨，乳酸菌饮料在中国市场上存在着很大的上升空间。据了解，在欧美以及日本等一些发达国家，饮用乳酸菌饮料已经成为人们日常生活的一部分。而在我国，乳酸菌饮料也正逐渐随着人们对现代生活方式的追求走进千家万户。第三节 设计概况一、本设计的概况及其特点本设计是一条日产 40 吨活性乳酸菌和 UHT 灭菌乳酸饮料的生产线。整个工厂在要求现代化的同时，还要求环境优雅、清洁卫生，保证在线人员的身体健康。生产工艺与设备方面，引进国内外同行先进水平，生产实现自动化，连续化程度较高。生产设备符合生产量的要求，工艺现代化程度高，特别表现在杀菌与灌装工艺上，在杀菌方面，我们采用高温瞬时杀菌工艺，此种杀菌方法不仅节约能源，降低劳动强度，更重要的是它保证了产品的品质与风味。原料、产品要严格按照卫生标准要求，产品要美观大方。在包装方面,采用利乐包装和杯装，利乐包装的特点是：经济、方便、保鲜。二、设计的依据及任务1、设计的依据：本设计是根据广西工学院食品教研室下达的设计任务书2设计的任务： a.完成设计说明书一份(含英文翻译资料) b.图纸四张（一号图纸）主产品生产工艺流程图车间平面布置图车间部分管道平面布置图主要设备图第二章 产品方案的确定与论证第一节 产品方案的确定本设计是要求日产 40 吨活性乳酸菌和 UHT 灭菌乳酸饮料，为满足设计要求和充分利用厂房和设备，本设计拟定一条生产线即可，生产线占一个车间。产品中活性乳酸菌饮料采用塑料杯装，容量为 200ml，UHT 灭菌乳酸饮料采用利乐包装，容量为250ml。产品规格如表 1：表 1 产品的规格产品 规格（ml） 数量活性乳酸饮料 200 16UHT 灭菌乳酸饮料 250 24第二节 产品方案论证一、产品方案的确定及依据根据活性乳酸饮料和 UHT 灭菌乳酸饮料这两种产品的特点，考虑到在生产过程中可能会出现灌装、密封、包装不好等现象，这样就会导致产品不必要的损失，产品方案确定时日产量应该比要求高出一些, 按食品行业中的饮料厂,其成品率为 97%，因此确定日产品为 41.24 吨。二、饮料产量配比依据在我国，活性乳酸饮料和 UHT 灭菌乳酸饮料都是大家喜爱的乳饮料，所以它们的配比大约是 1：1.5，而因为活性乳酸饮料的货架期比 UHT 灭菌乳酸饮料短，因此 UHT灭菌乳酸饮料安排略大于活性乳酸饮料。因此确定日产活性乳酸菌饮料为 16 吨，UHT灭菌乳酸饮料为 24 吨，根据工作强度，每天可分为两班，班产量为：活性乳酸菌饮料8 吨，UHT 灭菌乳酸饮料 12 吨。并可根据顾客的多种需求，调节这两种饮料的生产配比。三、每月生产日数一年之中有 365/7=52 个星期，每个星期放 1 天的假, 春节放 7 天，国庆、五一等节日一共放 8 天的时间，则还有 365-521-7-8=298 天，则每个月用于生产的时间为298/1225 天。10四、平均产量计算平均每小时产量计算在本设计中，每班工作时间为 7 个小时,则有：每小时产量=班产量（吨）有效生产时间（小时）=20( 吨 / 班) 7（小时）2.86（吨/小时）第三章 原辅料第一节 饮料用水的水质标准及工艺用水的处理一、饮料用水的水质标准在我们论述饮料生产技术前首先研究水，主要是为了强调水对生产饮料的重要性。水是生产各种饮料最重要的原料，它在饮料中起到溶解糖、酸、香料、色素等物质的作用。在液体饮料中，水的含量一般为 8090%。水质好与否，直接关系到饮料的成品质量的优劣，水中的硬度或碱度过高都会果汁饮料会产生一些不良的影响：产生沉淀，影响产品的感官品质；改变饮料的糖酸比与风味；造成饮料的酸度下降，使微生物容易在饮料中生存。没有合格的水就不可能生产优质的饮料。因此，原料用水必须符合我国生活饮用水卫生标准（GB5749）的规定 1 （表 2）。表 2 生活饮用水卫生标准（GB5749）项目 标准色 色度不超过 15 度，并不呈现其他异色浑浊度 不超过 3 度，特殊情况下不超过 5 度臭和味 不得有异臭、异味感官性状肉眼可见物 不得含有pH 6.58.5总硬度（以 CaCO 3计） 不超过 450mg/L铁 不超过 0.3 mg/L锰 不超过 0.1 mg/L铜 不超过 1.0 mg/L锌 不超过 1.0 mg/L挥发酚类（以苯酚计） 不超过 0.002 mg/L化学指标阴离子合成洗涤剂 不超过 0.3 mg/L氟化物 不超过 1.0 mg/L氰化物 不超过 0.05 mg/L砷 不超过 0.05 mg/L毒理学指 硒 不超过 0.01 mg/L12汞 不超过 0.001 mg/L镉 不超过 0.01 mg/L铬 不超过 0.05 mg/L标铅 不超过 0.05 mg/L细菌总数 不超过 100 个/mL大肠菌数 不超过 3 个/L细菌学指标 游离余氯 在与水接触 30min 后应不低于 0.3mg/L。集中式给水除出厂水应符合上述要求外，管网末梢水应低于0.005 mg/L总 放射性 0.1Bq/L放射性指标总 放射性 1 Bq/L表 3 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 3.10%，蛋白质2.95%，密度（20/4）1.028，酸度0.162%乳酸度，杂质度410-6，汞0.0110-6，六六六、DDT0.110-6。感官指标为：乳白色或微黄色，不得含有肉眼可见的异物，不得有红色、绿色或其他异色。不能有苦、咸、涩的滋味饲料、青贮、霉等其他异常气味。以上指标不分级，分级的指标如表 12（两个指标中采用一个，不能重复） 2。表 12 生牛乳收购分级标准分级 平皿细菌总数分级指标/（万个/ml）美蓝褪色时间分级指标分级 平皿细菌总数分级指标/（万个/ml）美蓝褪色时间分级指标 50 4h 200 1.5h 100 2.5h 400 40min（二）乳净化以真空采乳器采集的生乳杂质较少，但还会有一定的体细胞；以手工采得的生乳就可能混有固体杂质。生乳在收奶站经简单的滤网和纱布过滤，在乳品厂得到机械净化。双联过滤器的不、内胆中二层金属套管，上面布满直径 0.5mm 的小孔，其特点是过滤能力大，能够连续化生产。过滤时应注意进出口的压差保持在 68.6kPa 以内，压差过大会使杂质透过绿滤孔污染奶源。碟片式离心净乳机可以显著提高净化效果，它不但能去除灰尘、沙土等杂质，还能将乳腺体细胞和某些微生物除去。净化后的乳被冷却到 23贮存待用。（三）乳的标准化标准化是在加工前将生乳的脂肪和非脂乳固体含量恒定化的操作。由于独牛的品种、饲养地区、季节、饲料种类以及乳牛个体等因素的不同，原料乳的成分会有很多差异，而产品质量标准是恒定的，不会随原料的批次而波动，因此，需要对原料成分随时进行调整。因乳脂肪很容易从乳浆中离心分离，因此实际操作中，往往先将原乳的脂肪离心脱除，然后再定量加入。乳脂量不足需加稀奶油，乳脂过高可加脱脂乳。（四）预热和均质牛乳均质的条件是：温度 5860，第一阶段的压力 17.719.6MPa。温度对均质效果影响很大，低温时乳脂肪呈固态或塑态，不但不易破碎，而且有时会使脂肪球变成奶油粒，因此，牛乳早均质前必须预热到适当的温度。经过第一阶段压力均质后，密集的小脂肪滴有重新凝聚的趋势，需要第二段低压冲击，使其重新分散，而小脂肪滴有时间重新分配脂肪球膜。均质牛乳的色泽更白，风味更突出，更容易产生日照气味，对脂肪酶的敏感性也更高，因此，均质后应立即杀菌。（五）杀菌和冷却杀菌的目的是杀死乳中所有病原微生物、部分非病原微生物及钝化酶活性。本设计中采用先进的超高温瞬时灭菌法（UHT），在 135150经 0.52s 加热后迅速降温。杀菌后应尽快冷却，以防止蛋白质变性、脂肪球膜破裂、维生素损失、蒸煮味产生及褐变等不两后果的发生。（六）发酵发酵温度一般采用 4142，在温度控制不易掌握时，也可控制在 4043。全部发酵时间一般是 3h 左右，长者可达 56h。发酵终点的时间范围比较窄，它是指从接近发酵终点起到开始超过发酵终点止的这段时间。如果发酵终点确定得过早，则酸乳组织软嫩，风味差；过晚则酸度乳清析出过多，风味也差 8。（七）灌装对不同的包装材料、不同的包藏条件，灌装的条件也不同。对无菌灌装系统需要有无菌灌装空间，在异地制造的包装材料需要经过双氧水与热处理，达到无菌后使用；在灌装现场高温成型的包装材料则无需再灭菌。需冷藏的产品的灌装条件要求相对较低，但灌装空间和包装材料也需要经过严格的杀菌后才能使用。产品在出厂前必须经过检验，达到国标或企标后方能出厂，对需冷藏的产品，在运输和销售过程中还必须配备冷藏链。20第五章 物料计算物料计算包括产品原辅材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量，运输量及仓库储存量，并对生产过程中所需的设备类型，劳动定员及包装材料等需要提供计算依据。计算时以“班” 产量为基准。本设计主要生产活性乳酸菌饮料和 UHT 灭菌乳酸饮料，班产活性乳酸菌饮料 8 吨，UHT 灭菌乳酸饮料 12 吨,以下是对这良种产品所作的物料计算.其原辅材料及包装材料计算分别如下面所述：一、产品配方1000L 乳酸菌饮料配方见表 13：表 13 1000L 乳酸菌饮料的配方原辅料 用量 原辅料 用量酸乳 300kg 45%的乳酸 1kg白砂糖 100kg 香精 1.5kg果胶果汁4 kg60kg水 533.5kg二、原辅材料消耗量及用量（一）原辅料需求：由配方得:按食品行业中的饮料厂,其成品率为 97%，因此每班实际投料量为:20/97%=20.62(吨) ， 则每班所需各原辅料为：原料乳为： 20.62 30% =6.186 (吨)白砂糖为： 20.62 10% = 2.062 (吨)果胶为： 20.62 0.4% =0.08248 (吨)果汁为： 20.62 6% = 1.2372 (吨)乳酸为： 20.620.1%=0.02062（吨）香精为： 20.620.15%=0.03093（吨）水为： 20.62 53.35% = 11.00077 (吨)（二）塑料杯装 200ml 的损失率为 0.05则塑料杯 8t1000/0.2L/0.999540020 个（三）利乐包装 250ml 的损失率为 0.05%则利乐包装盒 12t1000/0.2L/0.999560030 个（四）纸箱无损失，纸箱规格为 24 杯（盒）/箱则需纸箱（40020+60030）/24=4169 个各物料计算结果一览表 14 如下所示：表 14 每班实际原料使用量原辅料 用量 原辅料 用量原料乳 6.186 吨 45%的乳酸 0.02062 吨白砂糖 2.062 吨 香精 0.03093 吨果胶果汁水0.08248 吨1.2372 吨11.00077 吨塑料杯利乐盒纸箱40020 个60030 个4169 个22第六章 设备选型及主要设备的工艺计算第一节 设备选型及论证一、设备选型原则设备选型是保证产品质量的关键和体现生产水平的标准，也是工艺布置的基础，并且是动力配电、水、汽用量计算提供依据。在选择设备时，要按照下列原则进行。（一）、选设备必须满足工艺要求，保证产品质量与产量。（二）、设备的先进性与机械化程度就根据生产规模大小加以决定。（三）、所选设备应能充分利用原料，耗能少，效率高，体积小，操作方便，劳动强度低，且应考虑一机多用。（四）、符合产品卫生要求，易清洗拆装，与食品接触的材料要耐腐蚀。设备结构合理，材料性能适应性强 9。二、设备选型（一）、水处理设备水处理的工艺流程为：自来水水池多介质过滤器活性炭过滤器软化器储水罐(软化水)精密过滤器反渗透净水设备储水罐(RO 水)。在本设计中，用水量最多为 10.67 吨/班，每个班生产时水损失率为 3%，所以用水为 10.67/（97%）=11 吨/班，每班 7h，则 11/7=1.57T/h，设备处理水量只要大于等于1.57T/h，就能满足生产要求。以此为依据，所选设备如下：根据水处理的工艺流程用到的设备列如下：1、多介质过滤器型号 外 形 尺 寸（ mm） 功 率 kW 产 水 量 价格 生产厂家TLJ_0240 4001800 2.0 2T/h 2.1万 北 京 特 丽 洁 公 司本设备主要利用一种或几种过滤介质，在一定压力下，使水通过该介质，去除水中悬浮物机械杂质，起到降低出水浊度，过滤的介质常有锰砂、石英砂、无煤、活性碳等，这些介质可有效的除去水中的铁、锰、混合物及胶体等混合物。它广泛应用于药等行业中的源水的初及净化处理，可使水透明，饮用甘醇。它具有设备占地面积小、操作维护简便、容污量大，可以反冲洗，选用优质不锈钢制造，符合食品卫生要求。该设备使用一台。 2、TLJ 系列活性炭过滤器型号 外 形 尺 寸（ mm） 功 率 kW 产 水 量 价格 生产厂家TLJ_0240 400x1800 1.5 2T/h 1.2万 北 京 特 丽 洁 公 司本设备适用于饮料用水的净化处理，活性炭过滤器利用活性炭的吸咐性能去除液体中的杂质使液体得到净化，其吸附能力体现在以下几方面：（1）、能吸附水中的有机物、胶体微粒、微生物。（2）、可吸附氯、氨、溴、碘等非金属物质。（3）、可吸附金属离子，如银、砷、钗、六价铬、汞锑、锡等离子。（4）、可有效去除色度和气味及制药工业除去水中热源，延长交换树脂的使用寿命。3、全自动软水器型号 生产能力 外型尺寸（mm） 功率 价格 生产厂家BRC-1 3T/h 420340870 0.5kw 3 万元 特丽洁公司全自动软化水设备应用离子交换原理，去除水中钙、镁等结垢离子，使得水质软化。为反渗透做好准备。该设备使用一台。4、精密过滤器型号 生产能力 外型尺寸（mm）功率 价格 生产厂家WSF5-10 2.5t/h 200400 1.5kw 2 万元 上海万森水处理有限公司过滤器以不锈钢、有机玻璃、PVC 等材质做外壳配装各种滤材（滤布、滤片、烧结滤管、蜂房滤芯、微孔滤芯及多功能滤芯）。选用不同滤材达到不同的过滤效能。主要应用范围：（1）、纯水、瓶装水的精滤、各种工业用水的澄清处理。（2）、各种化工溶液和提纯。（3）、多功能滤芯可去除铁锰及多种有害金属及细菌、病菌、有机物、余氯等杂质。截流 0.1 微米以上微细颗粒。最大工作压力 0.4MPa、最大压差：0.25MPa，该设备使用一台。5、反渗透净水设备型号 外 形 尺 寸 （ mm） 功 率 kW 产 水 量 价格 生产厂家RHCRO-2 110013001800 4.4 2.00T/h 2 4万 江阴市仁惠澄环保设 备厂反渗透技术是近二十年来新兴的高新技术，它利用逆渗透原理，采用具有高度选择透过性的反渗透膜，使水中无机盐和硬度离子以及有机物、细菌等去除，去除24率达到 9798%，因此它具备操作简单、能耗低、无污染等优点，现已被广泛适用于医药、饮用水等行业。该设备使用一台 8。6、储存器型号 外 形 尺 寸 （ mm） 净 重 容量 价格 生产厂家RZ-WG01 14002100 130kg 800L3 3.0 万 上海前卫机械厂此设备用两个 ，一个用于软水的储存，另一个用于 RO 水的储存。容量为 2400L，满足生产的需要。该设备使用两台。（二）、饮料生产所用设备本设计中每班有 7 个小时，每班分成 7 次生产，则每小时须处理原料乳量为6t/7=0.86t/h，到调配之前所用到的设备只要处理能力达到 0.86t/h，容积只要能达到860L,就能满足生产要求，经过论证与选择，所选原料预处理设备如下：1、CIP 清洗系统型号 生产能力 外型尺寸 （mm） 功率 价格 生产厂家CIP-A 800L3 330015001700 2.2kw 55 万元 上海沃迪科技有限公 司就地清洗系统（CIP）适用于乳品、饮料、啤酒、制药生产线的设备及管路班前、班后清洗消毒，以保证严格的卫生要求。就地清洗系统（CIP）设备一般由清洗液储罐、送液泵、管路及管件、清洗头、回液泵、程序控制装置联同待清洗的设备组成一个清洗循环系统。具有工作效率高、清洗效果可靠重现性好，操作过程均在密闭的管路内进行卫生要求高，操作方便、降低工人的劳动强度等 10。 2、物料泵型号 生产能力 扬程 功率 价格 生产厂家NPY 2t/h 4m 0.55 kW 0.15 万元 上海巨一泵业制 造有限公司本设计要求每小时处理量为 860kg（一个班为 7 小时）,而所选设备的生产能力为2m3/h,满足生产需要。3、板式换热器型号 生产能力 外型尺寸（mm） 功率(kW) 价格 生产厂家BP2-J-4 3-3.2t/h 100712002000 5.25 2.6 万元 上海新中冷暖设备有限公司本设计要求每小时处理量为 2.86kg（一个班为 7 小时）,而所选设备的生产能力为3-3.2t/h,满足生产需要。4、直冷式贮奶罐 型号 体积 外型尺寸（mm） 功率(kW) 价格(万元) 生产厂家LTZL-1B 8000L 280011501600 1.1 1.2 温州市龙湾孔氏机械 有限公司本设计要求一天 2 个班，每班班产 20 吨，这样一天要 12 吨的原料乳，而所选设备的体积为 8 吨，只要 1 台就可以满足生产需要。5、脱气机的选型型号 生产能力 t/h 功率 KW 外形尺寸（mm） 生产厂 单价万元ZGQ-3 3 2.2 11757802360 江苏白熊机械集团 公司 1.5在均质前经过脱气处理可以明显提高均质质量。脱气主要是除去乳品中含有的氧气。两台脱气机才可以满足生产要求，因此要购置两台脱气机。6、均质机型号 最大流量 外型尺寸（mm） 功率 价格 生产厂家SRH1000-35/45 3t/h 12008001300 15kw 3.8 万元 上海申鹿均质机 有限公司均质的目的是使物料在挤压后,强冲击与失压膨胀的作用,使物料得到充分细化和混合,本设计所需均匀压力为 20-30 Mpa,此设备的最大工作压力为 70 Mpa 大于工艺要求,其生产能力为 1t/h 满足生产要求,工作效率高,满足班产生产要求。7、UHT 杀菌器型号 生产能力 （t/h） 外型尺寸（mm） 功率（k/W）价格(万元) 生产厂家SJ-20 1-5 13149251650 2.2 15 张家港市家州机 械有限公司 本设备主要用于鲜奶、果汁、饮料、酒类、豆浆、中药等流体料的杀菌。需要2 台8、发酵罐型号公称容积(m3)外型尺寸（mm）搅拌轴功率(kW)搅拌轴转速(r.p.m ) 生产厂家SBFG-B 5 14003200 7 180220 成都生保本设计是班产 20 吨，因为每班发酵要 46 个小时，一天 2 班，所以根据生产的要求选 2 个发酵罐。9、高速搅拌缸26型号 生产能力 外型尺寸 （mm） 功率 价格 生产厂家1.5t/h 16101250 7.5 kW 3 万元 上海嘉迪机械有限公司高速配料罐，采用优质不锈钢制造，3600 清洗头，聚胺脂发泡工艺保温，有开启式和封闭式等多种结构，可实现冷配料，显著的提高生产效率、降低能耗。使用本设备的高剪切和强烈搅拌，可冷配料、快速加酸酸化，节约能源、避免酪蛋白沉淀。10、缓冲罐型号 公称容积(m 3) 外型尺寸 （mm） 重量（kg） 价格(万元) 生产厂家CYG-4000 4 16002500 1060 0.9 镇江丰泽生物工 程设备制造厂本设计用的平衡罐主要是用做缓冲的作用，因为整个生产线是连续的，平衡罐的容积为 4 吨，班产 20 吨，所以一台就能满足生产要求。11、全自动链条式灌装封口机型号 生产能力杯 （盒）/h 外型尺寸 （mm） 重量（kg） 功率 kW价格（万元）生产厂家SLA-230 5800 23006201650 500 2 21 上海迪创包装机 械有限公司该设备具有以下特点（1）、自动化高速生产设备。（2）、采用进口高级电、气原件，故障率低，机械稳定耐用。（3）、本机可选配自动落料、自动落杯、自动装填、打印系统，为单一分离系统，可依生产要求配套。（4）、机械结构采用不锈钢、铝合金，防锈处理，达到食品卫生要求。（5）、热封、模切一次完成，能满足各种不同产品封口要求。（6）、一流的外观设计、一流的品质保证。本机用于对塑料杯、盒、瓶填料，相应材质复合膜封口制品的生产。如：果冻、果汁、牛奶、乳酸饮料、快餐食品、粒粒橙、果酱等物料的填充及封口。可适应于不同粘度的液、浆的充填物，可适应于不同规格的包装容器 。12、调配罐型号 处理能力 外型尺寸（mm） 功率 价格 生产厂家BP9G6 3000L 80012001300 0.75kw 1.32 万元 莱州市龙达化工机械厂该设备按量泵入定量原料,并不断的搅拌,使成分混合均匀,其容量为 3000L,满足本生产工艺的生产要求。所以只需要 1 台。13、砖型纸盒包装机型号 生产能力杯 （盒）/h 外型尺寸 （mm） 功率 kW价格（万元）生产厂家BP250 5000 640010002200 8 30南京眩晟包装机械有限公司本机具有可靠的卫生安全措施,灌装,封口都在无菌的状态下进行,确保经过 UHT杀菌的饮品包装安全。卧式机型设计,确保包装机占地面积小,操作方便，先进的超声波封口技术使得纸盒封合性更加可靠第二节 设备一览表序号 设备名称 型号 规格效能功率（KW）数量单价（万元）1 多介质过滤器 TLJ_0240 2T/h 2.0 1 2.12 TLJ 系列活性炭过滤器 TLJ_0240 2T/h 1.5 1 1.23 全自动软水器 BRC-1 3T/h 0.5 1 34 精密过滤器 WSF5-10 2.5T/h 1.5 1 25 反渗透净水设备 RHCRO-2 2.00T/h 4.4 1 2.46 储存器 RZ-WG01 800L3 2 3.07 CIP 清洗系统 CIP-A 800L3 2.2 1 558 离心净乳机 MRPX418 5T/h 5.5 1 129 标准化设备 Alfast212 5T/h 7010 物料泵 NPY 2T/h 0.55 4 0.1511 板式换热器 BP2-J-4 2.03.2T/h 5.25 2 2.612 直冷式贮奶罐 LTZL-1B 8000L 1.1 1 1013 真空脱气机 ZGQ-3 3T/h 2.2 2 1.514 均质机 SRH1000-35/45 3T/h 15 2 3.815 UHT 灭菌器 UHT-25/90 1-5T/h 2.2 2 1516 发酵罐 SBFG-B 5T 7 2 517 调配罐 BP9G6 3000L 0.75 1 1.3218 高速拌料缸 1500L/h 7.5 2 319 缓冲罐 CYG-4000 4000L 0.75 1 0.920 全自动链式灌装封口机 SLA-230 5800 杯/h 2 1 2321 砖型纸盒包装机 BP250 5000 盒/h 8 1 32.928设备总功率 111.05KW设备总成本 274.42 万元第七章 劳动力定员劳动定员依据生产需要安排如下表 15：表 15 劳动力定员岗位 人数 岗位 人数原料乳验收 2 装箱 2净乳 1 化验 1杀菌 1 清洗 4配料 1 机修 1均质 2 电工 1发酵 4 技术人员 1灌装 4 管理人员 1员工人数统计：员工 26 人/班，员工执行 2 班轮流上班制。所以全厂车间工人人数为 262=52 人。第八章 水、电、汽的消耗量的计算以下水、电、汽的耗量按班来计算，计算结果如下：一、耗水量计算（按班生产计算）（一）生产耗水：按生产班生产最大用水量 10.67 吨算（用 RO 水）按产品配方计算，估计损失为 3%，每班成品用水量为 11 吨，而这些都是去离子水,而生产去离子水的反渗透净水设备水利用率仅为 60% ,则需要自来水:11/60%=18.33 吨。1、CIP 清洗设备用水每天清洗设备两次(水是 RO),都是用 CIP 自动清洗,每次清洗耗水量按产量的 50%算,1150%=5.5T , 生产去离子水的反渗透净水设备水利用率仅为 60%,所以用自来水的量为: 5.5/60%=9.17 吨；2、UHT 系统用水量为 2.5 吨/小时；3、洗罐用水量为 1.5 吨/小时；4、冷却隧道用水量为 10 吨/小时；（一天生产中可循环使用）；5、清洗地面用水用反渗透净水设备所产生的剩水清洗即可；车间班产总用水量为：18.33+9.17+（2.5+1.5）7+10=65.5 吨/班。（二）生活用水因为每人每天生活最大小时用水量约需 70kg，因此生活最大班用水量最大班人数70/1000每班小时数（m3/h）2670/1000712.74t（三）消防用水量消防用水量，由于食品工厂的生产用水量一般都比较大，在计算全厂总水量时，可以不纳入计算，如发生火警，可调整生产、生活用水加以解决。则全厂用水量：65.5+12.74=78.24（吨/班）。二、耗气用量的计算生产车间耗汽量估算1.UHT 耗汽量：0.15kg/L20t=3t302.CIP 耗汽量与生产耗汽量相当,本设计取 3t/班所以每班用的汽量为 3+3=6 吨/班三、耗电量计算1、由“设备一览表”可得：生产车间设备总耗电量为 111.05kw/h；2、照明耗电量：班产照明耗电量约为 1.2 kw/h。所以车间班产耗电量为（111.05+1.2）7=785.75（kw/班）。