日产140吨复合型果蔬汁的工厂设计Word文档格式.docx
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初稿形成
4月21日~4月23日
初稿审定
4月24日~4月27日
第一次修改
4月28日~5月2日
第一次审定
5月3日~5月6日
第二次修改
5月7日~5月10日
定稿
5月11日~5月17日
论文评阅小组评审论文（设计）
5月18日
毕业论文（设计）答辩
学生签字：
指导教师签字：
年月日
日产140吨复合型果蔬汁的工厂设计
摘 要
本设计为日产140吨复合型果蔬汁的工厂设计，以山楂和胡萝卜为主要原料，并添加维生素C、葡萄糖酸锌等营养素而制成的天然复合型果汁饮料。
首先确定产品方案并进行物料衡算，同时进行工艺设计，根据工艺要求和计算结果进行设备选型，选型要符合设备选型原则；
再次，对厂区平面布置进行设计，对各生产工序进行劳动力计算，进行劳动定员；
另外，对生产车间进行水、电、汽的估算。
最后，本设计还做了必要的技术经济分析，通过AutoCAD表现复合式果蔬汁工厂设计布局，绘制生产车间平面图、工艺流程图。
关键词：
复合型果蔬汁；
生产工艺；
车间布置
Thedesignofdailycapacityof140tonsofcompoundfruitandvegetablejuicefactory
Abstract
Designdailycapacityof140tons,withHawthornasthemainrawmaterial,withcarrots,nutrientssuchasvitaminc,zincglauconiticandmadeofnaturalmixedfruitjuicedrink.Firstdeterminetheproductsandmaterialconstantcalculation,alongwithprocessdesign,equipmentselectionaccordingtoprocessrequirementsandcalculations,selectionprinciplesofselectionmeetingequipment;
again,todesignthefactoryfloor,laborforcecalculationofvariousproductionprocesses,laborforce;
inaddition,theestimatesofproductionplantforwater,electricity,gas.Finally,thedesignhasalsomadethenecessarytechnicalandeconomicanalysis,byAutoCADperformanceofcompoundfruitandvegetablejuicefactorydesignlayout,drawingworkshopplans,processflowdiagrams.
Keywords:
compoundfruitdrinks;
production;
plantlayout
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目 录
绪 论
复合型果蔬汁的定义和分类
复合型果蔬汁的定义
复合型果蔬汁是指以新鲜或冷藏果蔬（也有一些采用干果）为原料，经挑选、洗涤、压榨取汁或浸提取汁，再经过滤、装瓶、杀菌等工序制成的汁液。
饮料的分类
（1）按国家标准分类
①碳酸饮料在一定条件下冲入二氧化碳气的饮料制品。
不包括由发酵法自身生成的二氧化碳气的饮料，其成品中二氧化碳气容量（20℃时的体积倍数）不低于2.0倍。
碳酸饮料又可分为果汁型、果味型、可乐型、低热量型及其他型。
②果汁（浆）饮料用成熟适度的新鲜或冷藏水果为原料，经加工制成的制品。
该类制品又可分为原果汁、原果浆、浓缩果汁、浓缩果浆、果肉饮料、果汁饮料、悬浮饮料（果肉果汁饮料、果粒果汁饮料）和高糖果汁饮料。
③蔬菜汁饮料由一种或多种新鲜或冷藏蔬菜等经榨汁、打浆或浸提等工艺制得的制品。
包括蔬菜汁、蔬菜汁饮料、蔬菜汁饮料、复合蔬菜汁、混合果蔬汁、发酵蔬菜汁、食品菌饮料和藻类饮料等
④乳饮料以鲜乳或乳制品为原料（经发酵或未经发酵），经加工制成的制品，可分为配制型含乳饮料和发酵含乳饮料两大类。
⑤植物蛋白饮料是用蛋白质含量较高的植物的果实、种子或核果类、坚果类的果仁等为原料，经加工制成的制品。
成品中蛋白质含量不低于5g/L。
植物蛋白饮料又可分为豆乳类饮料、椰子乳饮料、杏仁乳饮料和其他植物蛋白饮料。
⑥瓶装饮用水密封于塑料瓶、玻璃瓶或其他容器中不含任何添加剂可直接饮用的水，包括天然矿泉水、饮用纯净水和其他饮用水。
⑦茶饮料是用水浸泡茶叶，经提取、过滤、澄清等工艺制成的茶汤或在茶汤中加入水、糖液、甜味剂、适用香精、果汁或植物提取液等调制加工而成的制品。
包括茶汤饮料、果汁茶饮料、果味茶饮料和其他茶饮料。
⑧固体饮料是以糖、果汁或植物提取物及其他配料为原料，加工制成的粉末状、颗粒状或块型的制品。
固体饮料水分含量在5%以内。
固体饮料又可分为果香型固体饮料、蛋白型固体饮料和其他型固体饮料。
⑨特殊用途饮料是同过调整饮料中天然营养素的成分和含量比例，以适应某些特殊人群营养需求的制品。
包括运动饮料、营养素饮料和其他特殊用途饮料。
⑩其他饮料除上述9种类型的以外的软饮料，包括果味饮料、非果蔬类的植物饮料、其他水饮料等。
（2）按作用分类
①单纯以补充水分为主的或稀释剂用的饮料
②带有滋味或仅以滋味为主的饮料
③带有营养的饮料。
营养指热能、蛋白质、无机盐、维生素等。
复合型果蔬汁饮料的现状与发展前景
近年来，我国果汁饮料市场呈高速发展态势，果汁市场的迅速崛起与消费者的健康意识增强密不可分，果汁饮料，尤其是纯果汁里富含身体必需的维生素和微量元素，也因此，健康美味成为果汁吸引消费者的主因。
我国果汁饮料竞争日趋激烈，市场上存在三股竞争力量：
一支是台湾背景的企业统一和康师傅，以包装的创新和口味取胜；
一支是包括汇源、娃哈哈等国内知名企业；
还有一支是大的跨国公司如可口可乐、百事可乐等。
目前市场上集中了娃哈哈、汇源、农夫果园、统一鲜橙多、美汁源果粒橙、酷儿、露露等众多一线饮料品牌。
我国虽人口众多，果汁饮料的消费量却较低，人均年消费量还不到1公斤，是世界平均水平的1/10，发达国家平均水平的1/40。
世界人均果汁饮料消费量已达7公斤，如果按世界平均消费量计算，我国果汁饮料的市场容量应为910万吨，这表明，果汁饮料在中国仍有巨大的发展空间。
国际果汁饮料市场方面，到2020年，全球果汁及碳酸饮料将增至730亿升。
据此推断，未来我国果汁饮料行业的发展空间非常广阔，与此同时也具备了非常好的投资优势。
设计依据
设计依据
采用最先进前沿的科研成果，符合国家基本国情及发展的需要。
设计意义
近几年来，果蔬复合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。
饮料及复合饮品在国外己广泛用于家庭、餐馆。
国内近几年进入市场。
较受欢迎。
近期发现，饮料食品和饮料不仅美味可口，且营养保健、明目美容、抗辐射、防癌抗癌功能明显，极受营养学界和医疗保健学界推祟。
胡萝卜食品和饮料在世界各国随之走俏，销量剧增。
目前，日本市场胡萝卜食品独领风骚，倍受欢迎，饮料成为市场最畅销的饮料，国内胡萝卜饮料也已经进入超市。
设计指导思想
（1）精心设计，投资省、技术新，质量好，收效快，回收期短。
（2）设计工作必须认真进行调查研究，学会查阅文献，收集技术基础资料，善于从实际出发去分析研究问题。
（3）积极采用新技术，力求设计在技术上具有现实行和先进性，在经济上具有合理性。
（4）设计必须结合实际，因地制宜，体现设计的通用性和独特性相结合的原则。
（5）饮料工厂设计还应注意到周围环境的清洁卫生，及工厂内车间之间对卫生、无菌、防火等条件的相互影响。
设计内容
本次设计主要包括全厂部分和专题部分。
全厂部分有：
车间平面布置、公用系统计算、技术经济核算、劳务组织分配、厂部、车间人员分配等。
专题部分有：
复合式果蔬汁生产工艺流程的确定和评论、生产方法的确立及特点、物料平衡等。
（1）复合式果蔬汁饮料厂的工艺流程及论证：
首先根据目前生产工艺存在的不足，设计改进的工艺流程；
其次对于新设计的工艺流程进行论证；
最后阐述果蔬质量的控制方法。
（2）复合式果蔬汁的物料衡算：
以原料及成品的指标为依据进行物料衡算，衡算的资料作为设备选型及能源配备的依据。
（3）主要设备热量衡算及设计：
超高温杀菌系统的设备选型、热量衡算等。
（4）主要设备选型：
榨汁机、过滤器、均质机、泵、超高温瞬时杀菌机等。
（5）劳动组织设计。
（6）辅助部门设计。
（7）公用系统设计。
（8）土建、防火、卫生设计。
（9）技术经济分析。
工艺流程确定及论证
产品及产量的确定
本产品是以山楂胡萝卜为主要原料，并添加维生素C、葡萄糖酸锌等营养素而制成的天然保健饮料。
日产量140吨，每月按员工休息时间自动调配上班25天，全年生产300天，并且每日为2班倒，每班实际工作时间为8小时，每班预计产量为70吨，但是由于不存在原料供应等问题，所以每班生产不低于70吨饮料。
所以每日生产量的成品率为99.7%。
每班实际生产70.2吨，每小时生产8.75吨。
工艺流程的确定
山楂胡萝卜汁的工艺流程如下图2-1
胡萝卜汁
山楂汁
酶解
榨汁
破碎
清洗
拣选
山楂
过滤
混合调配
过滤
均质
脱气
热烫
杀菌
去皮破碎
冷却
清洗
灌装
拣选
装箱
胡萝卜
成品
图2-1山楂、胡萝卜汁的工艺流程
工艺论证
山楂汁的提取
选果：
通过检选输送带剔除病果，烂果，虫果，未成熟果，枝等杂质。
洗果：
洗果时间根据鲜果带泥污等污物而定，一般3~5分钟，不允许浸泡时间过长。
热烫：
将洗净的山楂倒入夹层锅内保存水温95℃左右热烫3~5分钟，手感发软即可，不可时间过长。
然后捞出，冷却。
打浆：
采用筛孔直径1mm的打浆机，在打浆时添加一定量的水，并记录加水量。
保温浸提：
将山楂浆通过热交换器打入搅拌器的罐内，保温在50℃左右，搅拌2小时。
离心：
将保温浸提过的山楂汁通过离心机除去残渣，通过热交换器保温50℃打入脱胶罐内进行酶处理。
酶处理：
添加0.02%的果胶酶，反应时间2小时，然后打入贮汁罐待用。
胡萝卜汁的提取
选择成熟适度而未木质化，表皮及根肉呈鲜艳的红色或橙红色品种，肉质新鲜肥大皮薄肉厚，纤维少，组织紧密而脆嫩，无病虫害及机械伤的胡萝卜，农药残留量不得超过国家食品卫生标准。
胡萝卜经清洗后用刀轻刮表面，除去外皮，并用水冲洗一次。
切片：
切成2~3mm均匀一致。
蒸煮：
用0.1MPA蒸汽压，加入2～3倍水至沸，保持蒸10~15分钟。
软化组织，利于打浆。
在打浆过程中加入适量含0.1%柠檬酸的，可消除胡萝卜生焖味。
将软化的果肉放入筛孔0.6mm的打浆机中打浆，
将打浆后的胡萝卜浆通过热交换器保持温度在50℃左右，添加0.01%的果胶酶，反应2小时。
将酶处理后的胡萝卜汁进行离心，进一步除去纤维果屑。
胶体磨：
离心后的胡萝卜汁通过胶体磨进一步粉碎，使之成为更加均匀的胡萝卜汁，打入贮汁罐待用。
混合调配
山楂汁、胡萝卜汁和糖等辅料打入调配罐调配，配方如下：
山楂汁30%，胡萝卜汁20%，白砂糖3.5%，柠檬酸0.3%，维生素C20mg/100g，葡萄糖酸锌25mg/kg。
均质：
工作压力20MPa以上，使组织均一，有滑感，避免产品产生沉淀。
真空脱气：
为避免果汁氧化褪色和风味变化，脱气条件：
温度40-50℃。
超高温瞬时杀菌：
温度为135度，持续1~4秒。
冷却：
温度为30度。
复合型果蔬汁的营养成分
本产品是以山楂和胡萝卜为主要原料，并添加维生素C、葡萄糖酸锌等营养素而制成的天然保健饮料，此饮料能预防血脂增高，并有降低血清脂质过氧化物MDA含量的良好作用，且有抗衰老作用。
主要营养成分见表2-1：
表2-1果汁饮料主要成分的营养成分
名称
含量
胡萝卜素
15.9mg/100g
钠
17mg/100g
镁
3.5mg/100g
钾
19mg/100g
黄酮类
560mg/100kg
钙
6.6mg/100g
锌
278mg/100kg
铁
250mg/100kg
维生素B2
390mg/100kg
维生素B1
106mg/100kg
维生素C
28mg/100g
厂区的平面设计
厂址的选择
厂址选择原则
（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，水质应符合国家《生活引用水卫生标准》。
天然矿泉水应设置于水源地或由水源地以管路接引原料水之地点，其水源应符合《饮用天然矿泉水》之国家标准，并得到地矿、食品工业、卫生（防疫）部门等的鉴定认可。
（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。
除了浓缩果汁厂、天然矿泉水厂处于原料基地之外，一般饮料厂由于成品量及容器用量大，占据的体积大，均宜设置在城市或近郊。
厂址选择依据
在以上的前提下，在选择饮料厂时，一般要考虑以下几个方面：
（1）原料供应
饮料厂以果蔬为主要原料，因而选择厂址的时候要做果树来源调查，尽量使饮料厂靠近原料来源，减少运输设备。
（2）水源与排水
必须有充足的水源，且保证水质符合饮用水的标准。
地势地形应使排水通畅，确保厂区的卫生条件，工厂排水符合环保法，不得危害周围环境。
饮料厂生产时，需要大量的水，因而最好要在靠近有水源的地方。
或在有供应自来水的地方。
饮料生产时又有大量废水及少量的废渣向外排放，因而要在排污公共设备附近，以免污染周围环境。
（3）占地与面积
需满足建厂和发展的要求，又要节约用地，尽量利用荒山坡地。
（4）地势和地质
地势要平坦，坡度不宜超过3%，以便减少工程量和有利于厂区运输线路的布置。
要有良好的地址，避免进行特殊的基础处理，以利于节省投资。
应避免在矿山，流沙地带，滑坡地段，淤泥地，古河道，古墓地，人防工程区建厂。
（5）劳动力
乳品厂应靠近劳力源。
由于生产有淡，旺季之分，在生产人员应注意统筹安排，既使旺季能提高产量，在淡季时又能安排剩余劳动力。
（6）动力
厂址应有靠近高压电元。
乳品厂一般要求连续生产，不能停电，这样需要有二路高压电源，同时也要考虑燃料供应方便些。
（7）交通运输
厂址要方便运输。
尽量接近城市马路或公路，以减少道路的建设费用，同时考虑奶源的运输费用，可能情况下，尽量采用水路运输。
（8）环境
不得有污染食品的不良环境。
包括厂址周围不得有粪便堆场，垃圾堆场，煤堆场，传染病医院，火葬场或焚化场，污水沟或污水处理站。
放射性污染及其他有害气体粉尘污染源，也不宜在医院附近。
应注意到距离较远的厂区主导风向的上风位置的污染源的影响。
（9）位置
①厂址的位置是根据以下原则确定的：
一般说，原料量大的宜放在原料产区；
成品量大和产品不耐保存的应设在城市。
因此饮料厂应设在城市的郊县以适应以上的要求。
②同时亦应考虑劳动力的来源，由于饮料厂的生产具有季节性，在生产旺季时，需要大量的临时工，所以在考虑厂址选择时应尽量靠近城市。
③厂址位置应尽量的远离机场，通讯中心和其他军事设施。
因为这些部门对与工厂的距离，厂房及构筑物高度及厂内设备均有严格的限制。
④厂址位置不要设在文物区；
名胜风景区强的地震区。
⑤职工生活区的位置应尽量靠近城镇以减少集体福利事业的投资，并能方便职工的生活。
（10）风向、朝向和景向
①风向：
全年的主导风向应尽量在工厂区的上风位，居民区下风位，锅炉烟囱应在厂区下风位。
②朝向：
尽量采用南北向为的位置，以利于通风、采光和避免西晒。
③景向：
使主要厂房在马路线公路两旁，以符合城建的规划要求。
厂址的确定
选址于黑龙江省哈尔滨市平房开发区建设日产140吨果汁饮料厂。
平房区地处松嫩平原南部，长白山系张广才岭支脉丘陵地末梢，与松花江南岸漫地之间，属松花江第三阶地。
海拔高度在155--160米之间。
低洼地坡度小于1度，地势平坦，地下水位高，近于水源，宜种植春、夏菜和牧草等。
一定意义上讲，哈尔滨工业经济发展的希望和潜力，很大一部分在平房，哈尔滨汽车工业发展的希望和潜力，主要在平房。
二是远离市中心，规划建设一座现代化卫星城潜力巨大。
平房区距哈尔滨市中心20公里，位于城郊地带，在城市公路绕行线（即四环路）以外。
根据国务院批复的哈尔滨市城市总体规划中城市“适度向西、向南发展”的要求。
车间布置原则
（1）要有总体设计的全局观点，满足生产和总体设计的要求。
（2）设备要尽量按工艺流水线安排布置，一些特殊设备可按相同类型作适当集中，要使生产过程占地最少、生产周期最短、操作最方便。
一般重型设备最好设在车间底层。
原料收发间应设有磅秤。
（3）要考虑到进行多品种生产的可能性，以便灵活调动设备，并留有适当的余地，以便更换设备。
同时，还应注意设备相互间的间距和设备与建筑物的安全维修距离。
要保证操作和维修、装拆、清洁卫生的方便。
（4）要保证物料运输通畅，避免重复往返。
要尽可能利用生产车间的空间运输；
合理安排车间各种废料进出，人员进出要和物料进出分开。
（5）注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施。
可以设在室外的设备，尽可能设在室外。
车间布置方案
主车间布置方案
根据建设方提供的设计基础数据，进行方案设计。
生产车间包括：
清洗间、处理间、调配间、包装间（大小包装）、原料库、包材库、成品库等各个生产工段及控制室、化验室、生活等辅助用房部分。
车间长86.4m，宽39.6m，总建筑面积3421.4m2。
屋面下标高：
生产部分屋面板下皮标高6.4米,生活用房屋面板下皮标高3.2米。
主厂房结构形式为框架结构，主体高度34米。
车间功能区域的布局结合原有厂区布置，人、物流分开。
生产工艺路线顺畅。
车间生活设施
化验室是通过感官、物理、化学、微生物等检验原料奶的场所。
化验室要配备双面、单面化验台；
药品橱；
支撑台；
通风橱等设施。
另外，化验室要求通风采光好、生活整洁、排气方便，化验室要置于下风口，精密仪器不宜受阳光直射。
为防止高温季节工作室闷热，可安装空调。
由于用电仪器较多，化验室要多设电源插座。
为了卫生需要及方便，车间内的更衣室、卫生间应分散附设在各部门内靠近人员出入口。
卫生间设施的卫生标准应符合国家规定。
办公室应布置在靠近人流出入口处，其面积与管理人员数及机构的设置情况有关，办公室宜靠近厂房布置，应满足采光，通风，隔音等要求。
饮料工厂内较大型的车间，特别是生产车间，应考虑在车间内附近设厕所，以利生产工人的卫生。
卫生间设施的卫生标准应符合《出口食品厂库最低卫生要求》。
应有排臭，防蝇措施，应有洗手池，洗手液，热风吹干。
总平面设计方案
厂区占地面积、根据风向和地势等布置各部门位置、绿地、建筑物、道路，厂区占地面积39400m2规则长方形，东西向约260m，南北向约150m，场地设计标高42-45m，全年主导风向为南风，因此将公用设施锅炉房等布置在厂区北面。
厂区设三个出口，南端为主出入口，成品及人流出入口；
北端两个为辅助出入口，一个为煤炭、煤渣等出入口，另一个为原料及辅助材料出入口。
本厂利用一些不规则地形和沿厂区道路种植适合本地生长的常绿乔木，栽种草皮，既清新空气又美化环境。
物料衡算
产品配方
山楂汁30%，胡萝卜汁15%，白砂糖3.5%，柠檬酸0.3%，阿斯巴甜0.02%，水分45%，维生素C20mg/100g，葡萄糖酸锌25mg/kg。
原辅料衡算
原料用量
（1）山楂的用量：
（山楂：
水=1：
2）
在配方中山楂汁占30%，每吨中含有山楂汁300千克，每吨山楂用量100千克。
（2）胡萝卜的用量：
（胡萝卜：
在配方中胡萝卜汁占15%，每吨中含有胡萝卜汁150千克，每吨胡萝卜用量50千克。
每班耗用原料量（t/班）=单位产品耗用原料量（kg/t）×
班产量（t/班）
=（100+50）×
70.2
=10530kg/班
辅料用量
（1）白砂糖的用量：
在配方中白砂糖占3.5%，每吨白砂糖用量为35千克。
（2）柠檬酸的用量：
在配方中柠檬酸占0.3%，每吨柠檬酸的用量为3千克。
（3）阿斯巴甜的用量：
在配方中阿斯巴甜占0.02%，每吨阿斯巴甜占0.2千克。
原辅料用量见下表4-1：
表4-1日产140吨果汁原辅料用量表
项目
指标
每日实际量
100kg/t
50kg/t
20080kg
10040k
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