绿茶饮料的生产线设计的毕业设计精品.docx

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绿茶饮料的生产线设计的毕业设计精品

毕业设计说明书

题目:

年产6万吨高山云雾茶饮料生产线设计

Thedesignofproductlineofdiarywith60000Tonsofcloudmountainteadrinksperannum

摘要

本设计是年产60000吨的高山云雾茶饮料的生产线设计。

按照高山云雾茶饮料产品的产量和工艺的要求,通过查阅大量的相关资料及去工厂的实践学习，逐步完成了该茶饮料生产线的设计工作。

本设计主要包括以下方面：

首先阐明高山云雾茶茶饮料独特的加工工艺并论证说明，制定出产品方案。

选用国内先进的生产设备，打造技术一流的生产线。

其次利用CAD绘图软件制作出车间的工艺流程图、平面布置图、管路图及其他一些有关的图，同时对高山云雾茶饮料加工过程中的物料平衡、水电汽平衡进行估算。

关键词：

茶饮料加工工艺生产线设计车间布置

TitleTheDesignofProductLineofDiaryWith60000TonsOfCloudMountainTeaDrink

Abstract

Thisdesignistheannualoutputof60000tonsofcloudmountainteadrinkproductionlinedesignthroughmassiverelateddocumentsandfactoryinternshipandinspectionthisundertherequirementsofproductsoutput,andprocesstechnology,contributingtothecompletionofthisdesign.Thedesigncanbedividedintotheseparts:

First,toclarifytheuniquecloudmountainteabeverageprocessingandtodemonstrate,productsolutionsaredeveloped.Domesticadvancedproductionequipmentareelected,first-classproductionlinearebuild.Second,theCADsoftwareareusedtoproduceaplantprocessflowdrawing,floorplan,andsomeotherrelatedpipingdrawinginFig.Whileestimatingthematerialbalanceofcloudmountainteadrinkbeverageprocessing,electricityandwatervaporbalance.

Keywords:

teadrinks,processing,productionlinedesign,plantlayout

1概述…………………………………………………………………………1

1.1高山云雾茶饮料的定义…………………………………………………...1

1.2茶饮料的分类……………………………………………………………..4

1.3云雾茶饮料的成分及功效………………………………………………..5

1.4茶饮料在国内外的生产状况……………………………………………...5

2生产工艺设计………………………………………………………………..5

2.1工艺流程设计……………………………………………………………..6

2.2茶饮料的工艺论证及说明………………………………………………...7

3物料衡算……………………………………………………………………..8

3.2生产工艺配方……………………………………………………………...8

3.3各个工艺损失量如下……………………………………………………...8

3.4茶饮料卫生标准…………………………………………………………...9

4设备选型……………………………………………………………………..10

4.1选型的总体原则…………………………………………………………...10

5车间布置设计………………………………………………………………..14

5.1厂房布置原则……………………………………………………………….14

5.2车间辅助用室布置原则…………………………………………………...15

5.3厂房安排…………………………………………………………………...15

5.4设备布置…………………………………………………………………...16

5.5车间辅助室及生活室布置………………………………………………...16

6管道设计……………………………………………………………………..16

6.1管径的计算………………………………………………………………...16

7供电估算……………………………………………………………………..20

7.1设备的功率一览表………………………………………………………...20

7.2照明用电…………………………………………………………………...21

小结……………………………………………………………………………..22

致谢……………………………………………………………………………..23

参考文献………………………………………………………………………..24

1概述

1.1高山云雾茶饮料的定义

高山云雾茶是指生长在云雾缭绕、远离污染的高山上的一种绿茶。

始产于汉朝，已有一千多年的栽种历史，早在初唐时期就被列为“贡茶”。

绝妙的高山云雾气候加上优良的生存环境，使高山云雾茶叶保持了上好的品质，辅以精细深加工，色、香、味、形俱佳。

高山云雾茶饮料即绿茶饮料，是软饮料的一种，酒精含量低于0.5%的天然或人工配制的饮料。

茶饮料是指以茶叶的萃取液，浓缩液，茶粉为主要原材料，经提取，过滤，澄清等工艺制成的茶或在茶汤中加入水、糖液、酸味剂、食用香精和果汁（植物抽提液）等调制加工而成的饮料。

高山云雾茶饮料是具有营养、保健功效，清凉解渴的多功能饮料，具备茶叶的独特风味。

1.2茶饮料分类

在品种方面，茶饮料主要有三种：

即调味茶、纯茶、混合茶。

国内外所称的冰茶便是一种调味茶，是加了茶成分的果味（果汁）饮料；纯茶是低酸性饮料，纯茶类的饮料主要是乌龙茶，花茶次之，纯的红绿茶较少；混合茶是将茶叶提取物同别的一些食品材料混合而成获得的一种饮料，如乳酸菌饮料、红景天乌龙茶饮料、罗望子茶饮料等。

1.3茶饮料的成分及功效

茶叶中富含多种生物活性物质包括茶多酚、茶叶皂苷、活性多糖、茶氨酸，茶叶皂苷，咖啡碱，维生素等多种有效成分。

茶多酚有30余种，其中最主要的成分是儿茶素至今也发现了超过十种。

特有的茶叶中的氨基酸是茶氨酸，占氨基酸总含量的50%以上。

咖啡因可以增加血液循环，有利尿的作用，此外，茶中也含有维生素C，及水溶性钾，钠，铁，氟等元素，调节血PH平衡，对保持人体健康很有好处。

在功能上茶饮料，不仅是为了解渴，更具有营养和保健功能。

茶对人体有益的功效：

一方面茶叶中含有的糖类，脂肪及类脂，蛋白质，氨基酸，游离有机酸等，具有抗氧化、降低胆固醇、增加血液循环等多种药效作用，还会影响脂类代谢对防治心血管疾病具有一定的作用；第二方面是茶叶中还富含VCVH等多种维生素和微量元素，还可以作为营养成份补充人体需要。

茶的某种成分还具有很好的杀菌消毒的作用，能杀死一些有害细菌，尤其是绿茶也有助于人体抗衰老，防辐射和其他有益功能，这对健康人体来说是需要的。

因此，在目前自然环境严重污染的情况下，特别是在城市里居住的人们，更应该常喝茶。

人们在购买饮料时应该到正规渠道购买知名品牌有QS标志的产品，注意产品的标签标识、生产日期、保质期等。

1.4茶饮料的国内外生产状况

近年来，在结构上我国软饮料市场发生了明显转变，一向占有“龙头”地位的碳酸饮料，其占有的市场份额一直锐减，而以茶饮料为代表的无糖饮品迅速崛起，成为新的饮料市场“新宠”。

20世纪60年代美国开始生产现代茶饮料，随后陆续传到日本，欧洲及我国台湾等地区。

我国起步较晚，从20世纪80年代中后期开始，茶产品主要有茶汽水，茶可乐，凉茶等，但未形成气候。

直到20世纪90年代中期，河北旭日集团向全国推出了冰茶、暖茶，通过强大的宣传广告使多数消费者认识了旭日升冰茶，也开始真正接受了茶饮料。

随后大的一些企业也陆续加入到茶饮料的研究开发及生产过程中，使得茶饮料的生产异常火热。

2．茶饮料的生产工艺设计

本设计是根据科学与工程粮油食品学院河南工业大学食品教研室下达的毕业设计任务书进行设计的，设计的课题是《年产6万吨茶饮料生产线》。

2.1工艺流程设计

2.1.1工艺流程设计原则

1.充分利用原料，以获得最高的产品得率；

2.采用成熟的新工艺、新技术、新设备使操作机械化连续化；

3.尽量采用一机多用，充分发挥效能；

4.采用先进可行的工艺指标，尽量缩短工艺流程线路；

5.生产环境条件好，保证产品质量的优良，符合食品卫生标准；

6.保证安全生产，工艺过程要配备完善的安全设施。

2.1.2茶饮料的加工工艺流程

本文的设计是高山云雾茶饮料的设计，高山云雾茶绿茶茶饮料工艺流程图：

原料茶叶→热浸提→冷却→精滤→调配→UHT杀菌→热灌装→恒温—

→冷却→倒瓶杀菌→封盖→装箱→成品入库

2.2茶饮料的工艺论证及说明

本设计是以高山云雾茶茶饮料为产品进行工艺论证和说明。

2.2.1原料茶的前准备及预处理

（1）高山云雾茶茶叶要符合GB/T22292-2008《绿茶》有关规定，而且还须品控部和供应部对生产厂家进行实地考察，确保高山云雾茶符合安全卫生标准。

运输过程中茶叶也要保持干燥，完整不碎、不要与其它化学品同车一起运输。

（2）饮料生产用水要符合GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》，白砂糖也要符合GB317-2006《白砂糖》的标准，食品添加剂也要符合GB2760-2007《食品舔加剂使用卫生标准》。

（3）所有原料必须经相关部门人员检验合格后才能使用。

（4）然后准备好绿茶叶粉、各种添加剂，分别按一定比例配好，放入各自的调配罐中。

对生产设备进行调试，然后对罐装设备必需进行杀菌清洗，准备好罐装瓶。

2.2.2浸提

浸提工艺在整个云雾茶饮料的制作过程中处于核心地位，茶叶中除去大部分的水含有的主要物质均为茶的浸取物，而浸提工艺决定了整个工艺中浸出物的量，影响浸提的主要因素有料液比，温度，时间。

在小实验中得出的最佳工艺料液比为1；100。

工艺中采用吊篮式浸提罐，方便物料的进出，而且能及时带走物料废渣，降低了后续双联过滤装置的压力，减少了设备的损耗。

2.2.3调配

高山云雾茶饮料在调配前，配料需要经过溶糖系统，该系统是调配工艺时蔗糖及其他配料前处理系统，目的是为了除去配料中的大颗粒杂质，除杂可采用双联过滤器，孔径为200目，同时高山云雾茶饮料不同于乳饮料及果汁饮料，在后续过程中不需要高压均质机的的均化，这样就缩短了流程，优化了工艺。

（1）调配的工艺流程：

高速搅拌机作业→调配→搅拌→检验→供料

（2）调配工艺所需的设备：

高速搅拌桶、调配桶、磅秤。

（3）确定调配液理化指标的高与低，然后按标准进行微调，使调配液达到感官卫

生和理化标准。

2.2.4过滤

利用过滤器对添加剂和绿茶萃取溶液及绿茶的混合溶液进行分别过滤,采用多级过滤的模式，最后将通过设备的物料颗粒径≤1um。

2.2.5UHT杀菌

在灌装前必须经过杀菌，使在前段加工中可能繁殖的微生物杀死，以防致病菌产生和微生物腐败。

（1）本工序所需设备：

UHT杀菌机。

（2）杀菌注意事项：

①杀菌参数设置，包括杀菌温度，充填温度，杀菌流量，杀菌时间等，严格按照绿茶茶饮料的研发标准执行。

②UHT杀菌机的检查，主要是管道有无渗漏，以确保杀菌效果。

2.2.6无菌罐装

无菌灌装是指已杀菌的物料在无菌的环境中进行灌装进无菌的容器并完成封口的整个过程，近年来，无菌罐装在茶饮料的加工中得到了广泛的应用，具体来说，无菌罐装要得到下面2个杀菌2个无菌：

①物料的杀菌；②包装的杀菌；③环境的无菌；④罐装及封口的无菌

2.2.7水的净化

水处理的工艺流程：

水源多介质过滤器活性炭过滤器储水罐软化器微孔过滤器中空过滤器储水罐紫外线灭菌器

3.车间物料的衡算

物料计算开始的最早的工艺计算，而且也是最先完成的项目。

当生产方案确定并完成了工艺流程示意图后，即可进行物料计算。

3.1茶饮料的班产量的确定

本设计是年产60000吨的茶饮料，按每年实际天数为300天，每月按30天机算，3班24小时全部安排生产,每班实际工作6小时。

日产量确定＝200吨

班产量确定＝200／3＝66吨

时产量确定＝66／6＝11吨

每瓶茶饮料500ml,大约0.5kg，计算一下每小时需要2.2万瓶。

通过计算可知，每个设备或单套设备每小时的流体处理能力需要≥11吨，整套设备也要求≥11吨每小时的处理能力，同时，设备处理能力需呈现逐级加的趋势，避免物料的堆积导致生产中断。

3.2生产工艺配方

原料名称

用量（％）

原料名称

用量（％）

白砂糖

3.0

护色剂HA

0.05

高山云雾茶叶茶

1.0

柠檬酸钠

0.15

D-抗坏血酸钠

0.02

绿茶香精

0.05

柠檬酸

0.25—0.3

六偏磷酸钠

0.1

维生素C

0.05

蜂蜜

0.02

3.3各个工艺损失量如下

项目

损失量（％）

清洗

第一次过滤

第一次杀菌

超滤

第二次杀菌、冷却、罐装

0.2

0.4

0.3

0.2

0.2

出茶率为：

1-0.2﹪-0.4﹪-0.3﹪-0.2﹪-0.2﹪＝98％

理论上每天生产茶饮料为：

200吨每天

所以每天实际生产茶饮料为：

200吨kg÷98％＝204吨

即每班实际生产云雾茶饮料为：

204吨÷3＝68吨

即每小时实际生产茶饮料为：

68吨÷6=11.4吨

由上图计算可知：

实际每天云雾茶叶量＝204吨×1％＝2.04吨

实际每天需要白砂糖的量＝204×3％＝6.12吨

实际每天需要量＝204×0.1％=0.24吨

实际每天蜂蜜需要量=204×0.02％=0.048吨

实际每天护色剂量=204×0.05％=0.012吨

实际每天柠檬酸钠=204×0.15％=0.306吨

实际每天D-抗坏血酸钠=204×0.02％=0.408吨

实际每天维C需要量=204×0.05％=0.012吨

3.3绿茶饮料感官标准

项目

指标

色泽

黄绿明亮

香气

鲜浓醇持久，无不良气味

滋味

浓醇爽，无异味

体态

澄清透明，无肉眼可见杂质

3.4茶饮料的卫生标准

茶饮料卫生标准

GB19296

总砷

≤0.2mg/L

铅

≤0.3mg/L

铜

≤5mg/L

菌落总数

≤100cfu/mL

大肠菌群

≤6cfu/mL

霉菌

≤10cfu/mL

酵母

≤10cfu/mL

致病菌

不得检出

4设备选型

4.1主要设备选型的总体原则

生产设备的选择的一般原则有：

1.符合工艺要求，保证产品的产量和质量；

2.技术上先进，经济合理，安全适用，成熟可靠，设备低能耗，高效率，操作

维修方便，配套件、易损件可就近解决；

3.设备结构合理，材料性能可靠，能适应特定的工艺条件。

如对温度、湿度

压力、酸度等适应性；

4.符合食品卫生条件，易清洗；

5.在温度、压力、浓度、时间、速度流量液位等方面有合理的控制系统，尽量多自动控制。

4.2主要设备的选型

4.2.1水处理系统

水处理能力为11.4t/h，根据实际经验还有各种损耗，如次品的用水量、清洗各种机器、设备的用水、化糖用水等。

若估计理论用水量：

实际用水量=1：

2，则实际用水量=11.4×2=22.8t/h。

所以应选水处理能力大于等于23t/h的设备。

4.2.1.1水处理主要设备

如上所说，所以应选水处理能力大于等于23t/h的设备。

型号

GHTA-200

功率

38kw

最大出量

31.4（

）

工作温度

4-50（℃）

外形尺寸

（mm）

多介质过滤器：

5590×1800

活性炭过滤器：

5590×1800

钠离子交换器：

5230×1800

精密过滤器：

5230×1800

反渗透器：

5400×1000×4390

紫外线灭菌机：

3000×800×1220

4.2.2茶汁萃取系统

生产厂家

温州镇田机械有限公司（厂家定制）

型号

GXCQ-5

有效容积（L）

5000

材质

不锈钢SUS304

外形尺寸

Φ1780×3250

进出口径

Φ38/Φ51

生产能力

15t/h

数量

2

4.2.3化糖罐

生产厂家

廊坊市顶天轻工机械有限公司

型号

DH-G2000

有效容积（L）

2000

材质

不锈钢SUS304

外形尺寸（mm）

1850×1650×2400

净重（kg）

2000

功率（kw）

2.2

数量

2

4.2.4调配桶

生产厂家

张家港市贝尔德机械制造有限公司（厂家定制）

型号

RHG

有效容积（L）

12000

材质

不锈钢SUS304

外形尺寸（mm）

高2000

净重（kg）

2000

功率（kw）

4.2

数量

2

4.2.5高速搅拌桶

型号

RHG

数量

2

有效容积（L）

2000

材质

不锈钢SUS304

外形尺寸（mm）

1810mm×1450mm

搅拌机转速

1750r/min

生产厂家

彬台机械（苏州）有限公司

功率

7.5kw

4.2.6双联过滤器

生产厂家

温州市飞越机械设备有限公司

数量

1

流量

15t/h

材质

不锈钢SUS304

外形尺寸

1520×600×1500（mm）

压力

0.2Mpa

过滤目数

80um

过滤温度

≤100℃

4.2.7UHT杀菌机

型号

TH-180

数量

1

产能

18m3/h

冷却水

40t/H

蒸汽

3000kg/H

水

25t/H

生产厂家

彬台机械（苏州）有限公司

4.2.8吹瓶机

型号

SBO20HR

数量

1

产能

10800～51000BPH

耗水量

16.8t/h

瓶型尺寸

0.25～3L

生产厂家

西得乐机械（北京）有限公司

4.2.9冲灌封三联机

生产厂家

彬台机械（苏州）有限公司

型号

MARS60.60.15

产能

27000b/h

总功率

16.5kw

速速范围

200-500瓶

耗水量

12.15t/h

数量

1台

瓶盖规格

28mm塑料盖

生产厂家

彬台机械（苏州）有限公司

4.2.10倒瓶杀菌机

型号

8087

数量

1台

产能

500b/min

总功率

2.55kw

尺寸

15000mm×860mm×1450mm

生产厂家

彬台机械（苏州）有限公司

4.2.11隧道冷却机

型号：

LPJ-36000

产能

10000-36000（瓶/小时）

功 率：

50（kw）

温度范围：

88℃至常温

生产厂家

彬台机械有限公司

运行耗水量：

24t/h

外形尺寸

13000mm×3000mm×2000mm

数量

1台

4.2.12热收缩膜套标机

型号

UM-T-250

数量

1台

产能

100（瓶/分）

总功率

2KW

尺寸

15000mm×860mm×1450mm

生产厂家

上海有马包装机械有限公司

4.2.13装箱机

型号

ZXZ500

数量

1台

产能

5-13箱/分钟

总功率

3.5kw

外型尺寸

4500*1700*2000

重量

1600千克

生产厂家

上海有马包装机械有限公司

4.2.14自动CIP清洗系统

型号

8085

电机功率

23.1kw

生产厂家

彬台机械（苏州）有限公司

数量

1台

外形尺寸

酸桶5350mm×2100mm

碱桶5350mm×2100mm

回收桶5350mm×2100mm

5.茶饮料的车间布置设计

5.1厂房布置原则具体如下：

（1）.最大度满足工艺生产要求，包括设备维修的要求；

（2）.效的利用车间建筑面积（包括空间）和土地；

（3）.为车间技术经济指标先进合理以及节能等创造条件；

（4）.考虑车间的发展和厂房的扩建；

（5）.所采用的劳动保护、防腐措施是否符合要求

（6）.与外部的运输道路和联系方式，流货流不要交错

5.2车间卫生及辅助用室布置原则如下

（1）茶饮料厂车间卫生及辅助用室的设计，应符合《工业企业设计卫生标准》TJ36—70及国家食品卫生法的规定。

（2）茶饮料车间出入口宜设风幕及灭虫灯，包装间入口应设置消毒室。

（3）茶饮料车间内墙及顶棚应防水、防霉、防潮、不易积灰，且易做清洗工作。

室内阴角均应处理为弧形。

（4）茶饮料车间地面应该能防漏、防滑、防腐蚀。

（5）茶饮料生产车间周围25m内不应设置厕所。

5.3厂房安排

按生产区，辅助区，生活区互相分开，生产区中的生产车间和包装车间也严格分开。

因为生产车间中各工段生产联系频繁，且生产特点无显著差异，所以合并为一个大车间。

设计中使用单层厂房，这样厂房利用率较高，也符合工艺上的要求。

本设计是班产66吨的生产力，按照所选的一系列设备，我设计的生产车间的面积为1166.4㎡，单层厂房，生产车间是长方形，有利于设备的排列，缩短管线，易于安排交通出入口，有良好的自然采光。

则其长为43.2m，宽为27m.生产车间是厂的中心。

厂房的开间为3.6m,跨度为9-9-9。

厂房的垂直布置：

单层厂房的高度为6m。

5.4设备布置

（1）布置应按照工艺流程的顺序，保证水平方向上和垂直方向上设备的连续性；

（2）同类型或操作性质相近的设备，尽量布置在一起；

（3）除了考虑设备本身所有空间外，还要满足足够的操作、通行、检修的空间；

（4）设备排列应整齐，防止过多或松紧；

（5）车间内部应留够堆放原料、成品、包装材料及必需的运输通道空间；

（6）根据设备大小、车间布置需求、设备连接的管线，检修的频繁程度等各种因素，结合生产经验具体确定，布置设备之间（设备与墙之间）的净间距大小。

（7）尽量缩短设备与设备间的管道路线；

5.5车间辅助室及生活室的布置

辅助室布置设计：

辅助室包括库房，配电室，化验室和消毒室。

要保证进入生产车间的人必须通过消毒室，要保证化验室可以简单迅捷的通往各个关键控制点。

生活室布置设计：

生活室包括男更衣室，女更衣室，是为进入车间提供卫生条件和工人