食品工厂课程设计年产2000吨天然橙汁工厂设计

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1、食 品 工 厂 课 程 设 计题 目: 年产2000吨天然橙汁工厂设计 学 院： 海洋学院 专业班级： 食品071 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2010 年 12 月 13 日目 录1.1 项目论证31.2 厂址的选择32.项目概论42.1 产品方案及班产量的确定42.1.1 依据42.1.2 要求42.1.3 产品方案43. 工艺流程及论证43.1 工艺流程43.2操作要点（主要）53.2.1压榨53.2.2 调整混合53.2.3 脱气53.2.4杀菌63.2.5 灌装64. 物料衡算与主要设备选型64.1 糖酸比64.2生产损耗一览表74.3 物料衡算75.设备选型85.1 洗果机8

2、5.2 选果机错误！未定义书签。85.3 榨汁机95.4 过滤设备95.5 脱气设备105.6 杀菌设备105.7 灌装设备105.8主要生产设备一览表116. 工厂设计116.1 厂址选择116.2 总平面布置116.3 车间工艺布置127. 小结138.参考文献131. 绪论 1.1 项目论证我国是世界最大的水果、蔬菜生产国之一。 2000年，全国水果产量过8000万吨，蔬菜4亿吨，其中，苹果、梨、柑橘、香蕉、葡萄5大品种占7681。从“碳酸饮料饮用水茶饮料果汁饮料”的发展过程中可以看出，一代比一代更符合健康的要求。碳酸饮料口感较好，但几乎不考虑健康功能；饮用水的健康功能更多的是控制、剔除

3、有健康隐患的物质；茶饮料在饮用水的基础上又增加了茶的功能，开始具有绿色食品的特征；果汁饮料，尤其是纯果汁含有丰富的天然营养成分，几乎等同于水果的健康功效。随着人们保健意识的提高，果汁饮料将成为日常饮品。果蔬生产一般有旺季和淡季之分，由于果蔬产品含水率很高(一般为50一95)，旺季收获后若不及时处理，在微生物作用下极易腐烂变质。发达国家比较重视产后加工技术，产品损耗率一般控制在5一20之间；我国由于产地交通不便及加工技术的限制，产后损失相当严重，通常超过30。在淡季，果蔬产品市场供应困难，需要解决“旺贮淡供”的要求，这就为果蔬汁深加工的进一步发展提供了可能。世界果蔬汁饮料销售量历年成倍增长，成为

4、世界各类软饮料中增长最快的品种。多年来世界果蔬汁贸易都以橙汁为主，其次是苹果汁、菠萝汁、葡萄汁、柠檬汁、西番莲汁。根据我国食品工业“九五”计划和2010年远景目标分析，全国果蔬汁饮料总产量2010年将达到1600万吨，是仅次于碳酸饮料的饮料大类，也是我国食品工业中发展最快的行业之一。我国浓缩汁为苹果为主，目前我国果汁加工形成的大品种有苹果、芒果、山植等，而国际市场上占主导地位的橙汁、菠萝汁产量却很小。因此建立年产 2000 吨天然橙汁生产基地前景广阔。1.2 厂址的选择温州市柑橘、脐橙类产品产地集中，区域种植规模大，并形成特色产区，为发展大规模集中加工贮运提供了条件。而且交通方便，便于原料的引

5、入和产品的输出。2.项目概论2.1 产品方案及班产量的确定2.1.1 依据根据设计要求，拟建厂为年产2000吨天然橙汁的产量，主要原料为温州蜜柚，生产期分为旺，淡两季，每天生产班次为：淡季一班，旺季三班，夏季7,8,9月是生产旺季，工作日为90天；1，3,4,5，10,11,12为淡季，工作日为175天；余下100天为节假日和设备检修日。预期设定的新建的天然橙汁工厂生产能力：年产量Q=2000t全年生产天数：T=t(旺) +t(淡)=90+175=265d班产量 q(班)=Q/k(3t(旺)+2t(中) =5.99t/班2.1.2 要求 考虑产品的季节性，使产品的产量、劳动力、班次、设备生产、

6、水、电、汽基本平衡，实现经济运行，合理生产。2.1.3 产品方案 主产品方案表产品名称年产量t班产量t一月三月四月五月七月八月九月十月十一月十二月天然橙汁20005.993. 工艺流程及论证3.1 工艺流程原料验收清洗、分级 压榨过滤调整混合脱气去油巴氏杀菌灌装 冷却成品3.2操作要点3.2.1压榨整个预先分级的柑橘被送入榨汁机处理。水果进入喂料斗，被喂料系统一次一个接收。两个相反的循环链由水果加工杯组成，这些杯子就是联接喂料系统并从喂料系统中接受整个水果的。杯子先被分半刀片分成两部分。再将分半的水果送入取汁工作区，从半个水果中取汁的原理就像家用手工榨汁机。取完汁的果皮被从杯中排出，再接收新的

7、水果进行新一轮的循环。3.2.2 调整混合经筛滤之后的果汁送入不锈钢制的大型搅拌槽中进行品质调整。方法时先分析其含糖量及含酸量，加入一定量果汁中搅拌均匀。3.2.3 脱气 原料果汁本身含氧，在提汁、调配、输送、过滤时，果汁与空气接触，会引起空气的二次混入。不仅破坏Vc,还会与果汁中各种成分反应，使香气、色泽发生劣变。故应采用真空脱气法脱气。柑桔汁经脱气后应保持精油含量在0.15-0.025%之间，脱油和脱气可设计成同一设备； 3.2.4 杀菌 柑橘汁中的微生物来自榨汁时的果皮、机械设备及外来混入及二次加工品中的蔗糖、柠檬酸等的带入。目前大部分柑橘汁饮料均采用瞬时巴氏杀菌法。巴氏杀菌条件为在15

8、-20分钟内升温至93-95，保持15-20分钟，降温至90，趋热保温在85以上灌装于预消毒的容器中3.2.5 灌装装罐（瓶）后的产品应迅速冷却至38。无菌纸包装。三个基本条件：果汁无菌、包装材料无菌和包装环境无菌。灌装后的成品冷却入库。4. 物料衡算与主要设备选型4.1 糖酸比数据说明：（1）温州蜜柚果汁含糖度9.0BX以上，可滴定酸度含量0.7%以上，维生素C含量20mg/100g以上，灰分含量0.2%以上，糖酸比12.5最好，实际生产可在13.017.0之间（2）果汁原料特性：温州蜜柚可溶性固形物含量9BX，可滴定含量0.7%糖酸调整与混合：一般果汁的糖酸比在（13-18）：1为宜，这里

9、选为14.通过补充浓糖液调节糖度。 W(B-C) X= D-C D- 浓糖液的质量分数 50% W- 调整前果汁质量 1kg C- 调整前果汁含糖量 C=9BX B- 调整后果汁含糖量 B=15BX 计算得 需补加浓糖液质量X=17BX通过补充柠檬酸液调节酸度。 W(B-C) X= D-C D- 浓糖液的质量分数 65% W- 调整前果汁质量 1kg C- 调整前果汁含糖量 C=0.7% B- 调整后果汁含糖量 B=0.9% 计算得 需补加柠檬酸液质量X=0.3%综述：最终糖酸比15：0.9=16.7符合要求4.2生产损耗一览表项目损失量%清洗分级坏橘-6.66%压榨过滤橘皮-24.74%橘核

10、-4.3%碎块等-6.2%调整浓糖液+17%柠檬酸液+0.3%脱气0.3杀菌装罐0.24.3 物料衡算： 由年产量计算得到橙汁生产的班产量为5.99t班（取6000kg/班），每班按5小时计算得每小时生产天然橙汁1200kgh设原料每班处理量为M则果汁的量为 M(1-6.66%)(1-24.74%)(1-4.3%)(1-6.2%)(1+17%)(1+0.3%)(1-0.3%)(1-0.2%)=6000kg/班 解得M=8204kg/班故（1）原料处理量为8204kg/班（2）清洗、分级：取损耗率为坏橘-6.66%，则清洗分级后产量为8204kg/班（1-6.66%）=7658kg/班 （3）压

11、榨过滤：取损耗率为橘皮-24.74%橘核-4.3%碎块等-6.2%，则压榨过滤后产量为7658kg/班（1-24.74%）（1-4.38%）（1-6.21%）=5169kg/班 （4）调整混合：补充浓糖液+17%柠檬酸液+0.3%，则调整混合后产量为 5169kg/班（1+17%）（1+0.3%）=6030kg/班（5）脱气去油：取损失率为-0.3%，则脱气去油后产量为6030kg/班（1-0.3%）=6012kg/班（6）杀菌灌装：取损失率为-0.2%，则杀菌灌装后产量为6012kg/班（1-0.2%）=6000kg/班物料衡算图 原料 1640.8kgh-6.66% 清洗、分级 1640.

12、8kgh -24.74%-4.3%-6.2% 压榨过滤 1531.6kgh+17%+0.3% 调整混合 1033.8kgh -0.3% 脱气去油 1206kg/h-0.2% 杀菌灌装 1204.5kgh 冷却 1200kgh 成品 1200kgh5.设备选型1洗果机冲浪式洗果机具有清洗净高、节能节水、设备稳定可靠等特点。根据生产能力1640.8kg/h,选用江苏科威机械制造有限公司生产的冲浪洗果机设备主要技术指标如下表所示。项目技术指标型号CXJ-2生产能力2th配用功率2.75kw外形尺寸2500mm900mm1600mm2选果机该设备适用于球形或长圆形果蔬的选果挑选。根据生产能力1531.

13、6kg/h,选用江苏科威机械制造有限公司生产的滚杠式选果机项目技术指标型号CXJ-3生产能力1-3th配用功率0.55kw外形尺寸3000mm700mm900mm3.榨汁机此系列榨汁机应用于桔子葡萄柚、柠檬和柑橘，水果尺寸范围3.8cm15.24cm根据生产能力1531.6kg/h.产品按250g/个来计算。则每分钟处理量为1531600/250/60=102个水果/分钟。故选用江苏科威机械制造有限公司生产的切半式榨汁机：主要技术指标如下表所示。项目技术指标型号BZJ-型处理能力280-330个/min配用功率7.5kw外形尺寸1500mm1200mm2000mm4.过滤设备本机为不锈钢多层板

14、框式过滤机，适用于浓度50%以下粘度较低、含渣量较少的液体作密闭过滤以达到提纯灭菌，澄清等精滤半精滤要求根据生产能力1033.8kg/h，选用温州飞越机械设备公司生产的板框式过滤机：主要技术指标如表所示。项目技术指标名称板框式过滤机滤板直径DL-150流量1.5t/h层数10配用功率0.75kw设备重量156kg外形尺寸800mm600mm500mm5.脱气设备根据生产能力1206kg/h，故选用江苏科威机械制造有限公司生产的真空脱气机：主要技术指标如下表所示。项目技术指标型号TQ-0.5生产能力2.5th真空度-0.08-0.0906配用功率2.2kw外形尺寸1000mm650mm1600m

15、m6.杀菌设备根据产能1204.5/h，选用靖江市艾利特食品机械公司生产的列管式杀菌器：主要技术指标如下表所示。项目技术指标型号Sj-2生产能力2th蒸汽压力-0.08-0.0906mpa出料温度60-90外形尺寸1450mm615mm1250mm7.灌装设备该机为半自动活塞式膏体灌装机，适用于医药。日化、食品农药等行业根据产能1204.5kg/h设产品密度为p=1g/ml 瓶装容量为250-500ml，取V=250ml/瓶则10瓶/min=10瓶250ml/瓶1g/ml3600h=9000kg/h=1204.5 kg/h主要技术指标如表所示项目技术指标名称BR130电源1.28m2功率10w

16、气压0.4-0.6MPa灌装速度10-30瓶/分钟灌装精度+/-1%可选机型50-500ml主要生产设备一览表序号主要设备名称型号 台数1冲浪式洗果机CXJ-212滚杠选果机GXT-313切半式榨汁机BZT型 14板框过滤机DL-150 15贮罐16真空脱气机TQ-0.517离心泵38列管式杀菌器SJ-219液体灌装机16. 工厂设计6.1 厂址选择 项目的厂址选择不仅关系到工业布局的落实、投资的地区分配、经济结构、生态平衡等具有全局性、长远性的重要问题，还直接或间接地决定着项目投产后的生产经营和经济效益。 厂址选择的原则：1. 符合国家方针政策、行业布局、地方规划等；2. 要有充足可靠的水源

17、，水质应符合国家生活引用水卫生标准；3. 要有良好的卫生环境，厂区周围不得有有害气体、粉尘和其他扩散性污染源，不受其他烟尘及污染源影响（包括传染病源区、污染严重的河流下游）。4. 要有良好的工程地质、地形和水文条件，地下避免流沙、断层、溶洞；要高于最高洪水位；地势宜平坦或略带倾斜，排水要畅。5. 要有方便的交通运输条件。6. 注意节约投资及各种费用，提高项目综合效益。6.2 总平面布置 （1）全厂总长96m，宽78m,总面积为7488，生产车间长51m，宽18m。 （2）全厂分为生产区、办公区、生活区，建有原料库、生产车间、成品库、配电房、机修中心、污水处理中心、锅炉房、办公楼等，物流和人流分

18、开。各建筑区之间有绿化带分开，安排比较合理。 （3）根据规定：果汁厂的建筑系数不低于25%-35%，厂区利用系数不低于45%-65，绿地率不低于20。且 建筑系数=（厂区内建构筑物占地面积+堆场、露天场地、作业场地占地面积/厂区占地面积）100 厂区利用系数=（厂区内建、构筑物占地面积+厂区内堆场、露天场地、作业场地占地面积+辅助工程占地面积/厂区占地面积）100 绿地率=（厂区内绿地面积/厂区占地面积）100 厂区道路应采用便于清洗的混凝土、沥青及其他硬质材料铺设，防止积水及尘土飞扬。本厂道路是采用的水泥地面，主干道路面宽为8m，次干道路面宽6m。 （4）由于温州地区的常年主导风向为冬季偏北

19、风，夏季偏南风。所以污水处理间和锅炉房都应该设计在下风向。全厂平面布置设计如下：（长宽/m）序号名称长宽/m面积m21总厂区967877482生产车间51189183原料仓库18122164成品库2191895配电站69546污水处理中心1291087停车场93+1291358办公楼3061809食堂12910810宿舍21918911机修中心695412锅炉房181221613冷库12121446.3 车间工艺布置（1） 车间内部的设备与设备之间有一定的间距，为了维修方便和节约用地，间距的大小根据各设备的具体情况而定。（2） 洁净车间和粗加工车间间隔开，以防污染。（3） 车间门的尺寸要求适中

20、，本厂采用的单扇门宽度一般为1m，双扇门宽度为2-3mm。生产车间的门应设防蝇、防虫装置，为了保证生产车间内有良好的卫生环境，有利于进出车间的运输，门的宽度根据具体的情况而定。（4） 我国目前食品厂的生产车间基本上是天然采光。一般要求食品厂生产车间的采光系数为1/41/6。设计侧窗为单层固定窗，只作采光不作通风，宽度一般为2.1m和1.8m。（5） 车间内设立柱，每个柱子的宽度为24cm，柱距间的宽度根据车间具体情况而定，车间厂房部分为全钢结构，厂房的墙壁厚度为24cm。（6） 地面、楼面能防水、防腐蚀、防渗漏、防滑、无毒、易冲洗、消毒，并有2的排水坡度和良好的排水系统，排水沟为普通的暗沟。墙

21、壁能防霉、防潮、防水、无毒，易冲洗、消毒。墙面全用一定规格的白色瓷砖砌成，顶角、墙角、地角呈弧形，便于清洗。天花板能防潮、防虫、防水、防灰，易清洗，表面涂层牢固。门、窗严密，采用不锈钢制作。窗和其他洞口安装易于清洗、更换的纱窗。（7） 更衣室：为适应卫生要求，该工厂的更衣室设在生产车间人员进出口处。进入更衣室前有换鞋处。更衣后须经洗手消毒池才可进入生产车间。7. 小结通过这次工厂设计我学到很多。首先我对有关工厂设计方面的专业知识有了更深的了解。其次，对橙汁的生产工艺流程及操作要点有了一定的掌握。最后，也是最重要的是，在这次工厂设计中，我学到的是一种学习方法，我懂得了如何思考问题，分析解决问题分析这在我以后的学习和工作中都有帮助。感谢陈老师的指导，让我从中学到很多8.参考文献1何东平；食品工厂设计；中国轻工业出版社；2009（1） 2 徐怀德,仇农学.苹果贮藏与加工.北京:化学工业出版社, 2006(10)3 徐怀德.新版果蔬配方.北京:中国轻工业出版社, 2003(2)4 马海乐.食品机械与设备.北京:中国农业出版社, 2004(1)5胡继强；食品过程技术装备；科学出版社；2004（1）