年产10000t果蔬果汁工厂设计报告.docx

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年产10000t果蔬果汁工厂设计报告

（封面）

XXXXXXX学院

年产10000t果蔬果汁工厂设计报告

题目：

院（系）：

专业班级：

学生姓名：

指导老师：

时间：

年月日

总论……………………………………………………………………………

1概述……………………………………………………………………………

2项目设计背景…………………………………………………………………

3工艺设计………………………………………………………………………

4物料衡算………………………………………………………………………

5主要设备设计选型……………………………………………………………

6能量衡算………………………………………………………………………

7经济技术与效益分析…………………………………………………………

8人力资源与管理………………………………………………………………

9公共工程设施…………………………………………………………………

参考文献………………………………………………………………………

摘要

果蔬汁在中国现状与发展趋势   

果蔬汁饮料在中国的兴起晚于茶饮料，但果蔬汁及果蔬汁饮料是国家食品工业“十一五”规划的重点发展产业，也是农业产业化的重点支持领域，其发展速度是其他市场无法比拟的。

2003年上半年果蔬汁饮料的渗透率为31.3%，之后一路攀升，截止到2005年下半年，其渗透率已增长到50.4%，增幅达61%，三年总计增长32%。

随着人们生活水平和对果蔬汁饮料认识的提高，果蔬汁饮料也已经被消费者接受并得到了快速发展。

并且由于生活节奏的不断加快果蔬汁饮料的方便、快捷、营养越来越得到大家的认可，在生活中占有重要的位置；根据中投顾问发布的《二00九-二0一二年中国软饮料行业投资分析及前景预测报告》显示，未来三年中国将成为世界果汁饮料第一大国，健康价值成为未来中国市场饮料发展的必然方向，在中国发展果蔬汁饮料将具有广阔的发展空间与市场前景。

关键词：

工艺设计果肉绘图

第一章概述

随着社会的发展和人类的进步，健康逐渐成为了人们的焦点。

从世界果汁饮料市场前景看，饮料酒消费方式的改变，特别是发达国家要求逐步减少酒精的摄入量，追求天然、含糖量少的有益于健康的果汁饮料，进一步促进了饮料品种结构的改变，未来几年是果酒和果汁饮料业发展的黄金时期。

因此碳酸饮料和白酒传统消费的主流地位将受到挑战，而果汁饮料一类功能性饮品等新生代产品更会受到国内外市场的重视。

饮料工业发展迅速。

继2002年全国饮料产量突破2000万吨达到2025万吨；2005年又突破3000万吨达到3380万吨；2006中国饮料工业的发展仍以20％的速度高歌猛进，再创新高，达到4100万吨。

4年实现饮料总产量翻番。

我国已成为仅次于美国的全球第二大饮料生产和消费国。

从目前饮料市场的消费情况来看，碳酸饮料、纯净水饮料占有较大的市场份额，茶饮料、果汁、果蔬汁饮料增长迅速，市场占有比例不断扩大。

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30—50%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果蔬汁的分类1.果汁（浆）和蔬菜汁（浆）2.浓缩果汁（浆）和浓缩蔬菜汁（浆）3.果汁饮料和蔬菜汁饮料4.果汁饮料浓浆和蔬菜果汁饮料浓浆5.复合果蔬汁（浆）及饮料6.果肉饮料7.发酵型果蔬汁饮料8.水果饮料9.其他果蔬汁饮料

2.项目设计背景

项目建议书

本项目的产品品种为苹果汁、鲜桃果汁以及草莓果汁。

生产规模为每年10000吨成品。

原料产地物产丰富，品质优良且交通便利，为产供销提供方便条件。

人们对健康的要求日益加深，大力发展健康的天然饮品将赢得未来的市场，其经济效益十分可观。

在生产的初期，产品销售主要面向周边各大城市及地区，打开市场后将进一步向全国乃至世界进军。

设计范围：

本设计的总要范围包括生产工艺论证、物料恒算、设备选型、水电汽衡算、车间工艺平面设计、劳动组织分配、辅助部门设计等。

可行性分析

设计为年产10000吨果汁工厂，产品为果汁饮料。

目前，我国果汁工业尚处于发展阶段，无论在产量上还是在产品结构上，都与国际市场需求存在一定差距。

从饮料市场消费趋势来看，世界饮料消费呈上升趋势，以平均每年4.3%的比例上升，中国是以17%的比例上升，但我国果汁饮料类（包括果汁、果汁饮料、带肉果汁饮料）的总产量仅有100多万吨，其中大部分是含果汁10%的果味饮料，而果汁（100%原汁）和果汁饮料（含果汁10%以上）仅占25%左右。

这说明我国果汁饮料市场发展潜力巨大，尤其是浓缩果汁饮料发展前景更为广阔。

工厂选址

由于该项目生产规模较大，考虑到所需原料及产品分销的运输成本不得不考虑，在同等条件下，应选择距离原料产地比较近的地区。

最终决定选择天津市西青区新技术产业园区为厂址。

原料产地

大柳滩万亩果园座落于天津市西青区杨柳青镇大柳滩村，该果园建立于90年初，至今已有十多年的历史，很多果品正处于盛果期。

3.工艺设计

产品方案：

一年十二个月1，2，3，10，11，12生产苹果汁7，8，9生产苹果汁4，5，6生产草莓汁

工艺流程：

苹果汁生产工艺流程

原料选择→清洗和分选→破碎→压榨→粗滤→澄清→精滤→糖酸调整→脱气→杀菌→包装。

草莓汁生产工艺流程

原料的清洗分选→提取果汁→过滤→加糖→脱气→杀菌→均质→罐装、冷却→成品

鲜桃果汁生产工艺流程

原料选择→原料预处理→风味调整→均质→脱气→杀菌装罐→密封冷却→成品

4.物料衡算

原辅料费=苹果果汁原辅料费+葡萄果汁原辅料费+草莓果汁原辅料费

=567+129.48+324.6+73.59+157.5+69.99

=1322.16万元；

包装材料费=苹果果汁包装材料费+葡萄果汁包装材料费+草莓果汁包装材料

=240.6+120.3+120.3

=481.20万元；

5.主要设备选型

6.能量衡算

水费:

果汁车间每小时用水的最大耗量为45t/h；

故果汁车间年用水的最大消耗量=45×8×300=108000t

工业用水单价3.8元/小时，故年水费为108000×3.8=41.04万元

电费:

设备总耗电量加上损耗,及二期发展需要,装机容量

选440kw/h，故设备年总耗电量=440×8×300=1056000kw/h，

工业用电单价为0.8元/度,故年电费为1056000×0.8=84.48万元

蒸汽用量:

2160×8×300=5184t，每生产一吨蒸汽需要消

耗煤0.2吨，则煤消耗量=5184×0.2=1036.8吨。

煤

单价为280元/吨，故年煤费为1036.8×280=29.03万元

7.经济技术与效益分析

经济技术分析

建厂投资预算

设备投资：

工厂设计中包括主要设备和辅助设备及设施的投资，预计分别为2400万元和600万元，共计3000万元。

土建投资：

包括车间厂房27000平方米、办公楼1500平方米、原辅料仓库9800平方米、成品仓库9800平方米、动力设施1000平方米以及其它公用系统共计3400平方米，按照每平方米的土建费用为1000元来计算，先期投资估计为2820万元。

流动资金：

设计为700万元。

合计：

6520万元。

成本核算

原辅料费=苹果果汁原辅料费+葡萄果汁原辅料费+草莓果汁原辅料费+147.18+315+139.98

=2644.32万元；

包装材料费=苹果果汁包装材料费+葡萄果汁包装材料费+草莓果汁包装材料

=481.2+240.6+240.6=862.4万元；

煤、水、电费：

估算为154.55万元。

管理费：

100万元。

合计：

2057.91万元。

工资核算

全年工资总和：

147.12万元；津贴、奖金：

50万元。

合计：

197.12万元。

折旧费用

土地及设备折旧:

采用直线折旧法,设备使用年限为20年,预计净残值率为20%

年折旧率=（1-预计净残值率）/折旧年限

=（1-20%）/20=0.04

年折旧额=年折旧率×固定资产原值

=0.04×6520=260.8万元

土建及设备等折旧费用每年估计为260.8万元。

产品价格设计

苹果汁：

零售价：

18元/包（2l/包）10元/包（1l/包）

年销售额=10000×150×18+13400×150×10=4710（万元）

草莓果汁：

零售价：

14元/包（2l/包）8元/包（1l/包）

年销售额：

10000×75×14+13400×75×8=1854（万元）

鲜桃果汁：

零售价：

18元/包（2l/包）10元/包（1l/包）

年销售额：

10000×75×18+13400×75×10=2355（万元）

年产值：

8919万元

经济效益分析

年产值

年产值=单价×包数=10000×150×18+13400×150×10+10000×75×14+13400×75×8

+10000×75×18+13400×75×10=8919（万元）

年生产总成本

年生产总成本=成本核算+工资核算+折旧费用

=2057.91+197.12+260.8

=2419.03万元

销售税

增值税应纳额=8919×17%=1516.23万元；应纳1516.23万元

教育附加税和城市建设附加税=增值税应纳额×4%=1516.23×4%=60.6492

万元；应交60.6492万元，两项共计销售税为1576.8792万元

年企业销售利润（毛利润）

销售利润=年产值-年生产总成本-销售税

=8919-2419.03-1576.8792=1252.02万元

所得税

所得税=销售利润×33%=1252.02×33%=413.17万元

纯利润

纯利润=毛利润-所得税=1252.02-413.17=838.85万元

年企业投资回收率ROI

ROI=（年销售利润+设备折旧费）/（建厂投资+周转资金）×100%

ROI=（1252.02+260.8）/（5820+700）×100%=34.54%

年企业投资利润率

年企业投资利润率=年销售利润/（建厂投资+周转资金）×100%

=1252.02/6520×100%=30.54%

投资回收期

投资回收期=累计净现金流量开始出现正值的年份-1+上年累计近现金

流量绝对值/当年净现金流量=4.89年。

7人力资源与管理

劳动力的合理安排是保持生产连续性的基础，本车间是以岗定人，即根据各操作岗位和每个岗位所需要的工人数计算生产定员人数。

生产安排采取2班倒，为保证生产的正常进行，以虑某些工人有病假、事假等特殊情况时，有人照顾生产，故车间需人放宽定为 46人。

对车间一线的生产工人要求熟悉各工段的工艺操作，以便应付任何突发情况，淡季可根据需要削减人员。

根据岗位需求需如下人员：

  一．厂长办公室2 （厂长1 副厂长1） 二．财务科3（出纳1 会计1 统计1） 三．经营部5（主管1 营销4） 四．人事部3（经理1 其他2） 五．技术部4（工程师1  技术员3） 六．保卫处6（主任1 保卫5）七．生产车间 46 （原料搬运2人，挑选3人 清洗1人 切片2人 打浆2人 调配2人 溶糖2人 杀菌1人 设备维护2人 入库搬运2人 车间主任1人、班长1人）

9公共工程设施

8.1环境保护的需要

人类与环境的关系十分密切，人类的生存和发展都依赖于对环境和资源的开发和利用，然而正是在人类开发利用环境和资源的过程中，产生了一系列的环境问题，种种环境损害行为归根结底是由于人们缺乏对环境的正确认识。

必须使人们正确认识环境，解决各种环境问题，加强环境教育，提高人们的环境意识，使人的行为与环境相和谐，符合科学发展观的要求。

8.2配套工程

1、绿化。

绿化系统有集中绿化、立体绿化组成，充分感受中心绿地的气氛。

结合入口在厂区中心广场形成一条步行绿化景观轴线，由中心向两侧发散。

2、道路。

根据城市规划的要求，主要道路利用线状道路，其余道路作为楼间道路，方便人车出入。

3、停车场。

建有道路停车位，满足停车要求。

4、公用设施。

设有换热站、变配电室、电讯控制室、自来水泵房、公厕、垃圾处理设施等。

5、管网。

主要包括给水、排水、电力、电讯、热力系统管线等。

6、消防系统。

建筑物四周均设有环通道路，在满足消防长度范围内均设消防通道，以满足消防要求。

本项目消防水源采用城市消防专用自来水管网。

路边设置地上式室外消火栓，其间距不超过120米。

8.3污水的处理

自古以来人们就用山清水秀、春光明媚来描绘优美的自然环境。

在自然界没有水就称不起为自然界，在生活中离开水人类就无法生存。

（1）水污染的概念

所谓水的污染，是指由于人类的生活或生产活动，改变了天然水的物理、化学或生物学的组成和性质，影响了人类对水的利用或危害人类的健康。

水体受到污染后，不仅破坏水本身的自净能力，而且也破坏了水体原有用途的程度。

在自然情况下，天然水的水质也常有一定的变化，但这种变化是一种自然现象，不能称其为水污染.

（2）食品工业废水的主要特点及危害

牡丹籽油加工的工艺过程中需要大量的用水，就食品工业整体而言，用水量是很大的，其中很少量是构成制品供消费者食用的，而大量是用来对各种原料的清洗、浸泡、烫煮、消毒、冲洗设备、地面和冷却制品。

所以食品工业排放的废水量很大。

①废水中包含的主要污染物

浮在废水中的固体物质（有机物质）如菜叶、果皮、鱼鳞、碎肉、禽羽、畜毛等；悬浮物质，悬浮在废水中的油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质等；水溶物质，溶解在废水中的糖、酸、碱、盐、洗涤剂等；泥沙等杂质，来自原料挟带的泥沙以及动物的粪便等；菌体可能存在的多种致病菌等。

所以，概括地说，食品工业废水的主要特点是：

有机物质和悬浮物含量高，易腐败，一般无毒性。

②食品工业废水的主要危害

使接纳水体富营养化，迅速消耗水中的溶解氧，造成水体缺氧，以至引起鱼类和其它水生动物、植物的死亡；还会促使水底积沉的有机物质在厌氧条件下分解，产生臭气、恶化水质、污染环境。

8.4水质污染治理技术

生产和生活过程使用过的但已改变了原来的物理、化学或生物学性质和组成的水称为废水或污水。

为了避免废水的危害，主要的是控制污染源、减少排放量，并尽可能合理利用水体的自净能力。

但这些仍不能完全控制污染，为此要对废水进行处理和回收利用。

处理和回收利用废水有物理法、化学法和生物化学法。

生物化学处理法是利用微生物的新陈代谢作用处理废水的一种方法。

微生物的新陈代谢作用能将复杂的有机物分解为简单物质，将有毒物质转化为无毒物质，使废水得到净化。

根据氧气供应的有无，生化处理分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。

（1）好氧生物处理法

在供氧充分、温度适宜、营养物充足的条件下，好氧性微生物大量繁殖，并将水中的有机污染物氧化分解为二氧化碳、水、硫酸盐、硝酸盐等简单无机物。

用这种途径处理废水的方法称作好氧生物处理法。

处理废水时所用的装置有曝气池、生物过滤池等。

含有碳氧化合物、蛋白质、脂肪合成洗涤剂的生活污水和有机物废水常用这种方法处理。

用好氧生物法处理废水投资少，运行费用低，操作简单等优点，因而得到广泛应用。

但如果不具备氧气、营养物等条件不能采用。

（2）厌氧生物处理法

在密闭无氧的条件下，有机物如粪便、污泥、厨房垃圾等通过厌氧性微生物及其代谢酶的作用被分解，除去臭味，致使病原菌和寄生虫卵死灭。

利用这种途径处理废水的方法称作厌氧生物处理法，也称厌氧消化。

厌氧微生物有产酸菌和甲烷菌。

产酸菌能将糖类、脂肪、蛋白质等有机物变为低级脂肪酸、醇和酮，甲烷菌进一步把它们转变为甲烷和二氧化碳。

为了保证厌氧消化的正常进行，必须将温度、pH值及氧化还原电势维持在一定范围内，以保证微生物的正常活动。

有机物经厌氧消化后生成的残渣可作农田肥料，产生的气体是有价值的能源。

农村的沼气池是厌氧生物法应用的典型实例。

在工业上应用厌氧生物处理肉类加工厂、制糖厂、罐头厂的废水，均获得良好的效果。

8.5公用系统

所谓公用系统，是指与全厂各部门、车间、工段有密切关系的，为这些部门所共有的一类动力辅助设施的总称。

对食品厂来说，这类设施一般包括给排水、供电、供汽、制冷、暖风等5项工程[17]。

食品工厂设计中，这5项工程分别由5个专业工种的设计人员承担。

当然，不一定每个整体项目设计都包括上述5项工程，还需按工厂的规模而定。

在一般情况下，给水排水、供电和仪表、供气这三者不管工厂规模大小都得具备，而制冷和采暖通风两项则不一定。

小型厂由于投资和经常性费用高等原因一般不设冷库；车间的采暖和空调，就当地的气象情况不一定每个项目都得具备；至于扩建性质的工程项目，上述5项公用工程就更不一定都同时具备了。

8.5.1公用工程区域的划分

给排水、供电、供汽、制冷、暖风等五项公用工程是在设计院内部按专业的性质划分的，这是设计院的内部分工。

此外，从设计的外部分工还常常涉及到工程的区域划分。

公用工程按区域可划分为厂外工程、厂区工程和车间工程。

（1）厂外工程

给排水、供电等工程中水源、电源的落实和外管线的敷设，牵涉的外界因素较多，如与供电局、城市规划局、市政工程局、环保局、自来水公司、消防处、质量监督部门、卫生监督部门、环境监测以及农业部门等都有一定的关系。

与这些部门的联系，最好先由筹建单位进行一段时间的工作，初步达成供水、供电、环保等意向性协议，在这些问题初步落实之后，再开展设计工作。

由于厂外工程属于市政工程性质，一般由当地专门的市政规划设计或施工部门负责设计比较切合当地实际，专业设计院一般不承担厂外工程的设计。

厂外工程的费用比较高，在决定厂址时，要考虑到这一因素。

如果水源、电源离所选定的厂址较远，则要增加较大的投资，这不合理，食品工厂一般都属于中小型企业，其厂外管线的长度最好能控制在2km～3km范围。

（2）厂区工程

厂区工程是指在厂区范围内、生产车间以外的公用设施，包括给排水系统中的水池、水塔、水泵房、冷却塔、外管线、消防设施；供电系统中的变配电所、厂区外线及路灯照明；供热系统的锅炉房、烟囱、煤场及蒸汽外管线；制冷系统的冷冻机房及外管线；环保工程的污水处理站及外管线等。

这些工程的设计一般由负责整体项目的专业设计院的有关设计小组分别承担。

（3）车间内工程

车间内工程主要是指有关设备及管线的安装工程，如风机、水泵、空调机组、电气设备及制冷设备的安装，包括水管、汽管、冷冻管、风管、电线、照明等。

其中水管和汽管由于和生产设备关系十分密切，他们的设计一般由工艺设计人员担任，其他仍归属专业工种承担。

8.5.2对公用系统的要求

（1）满足生产需要

这一点很重要，也比较复杂。

因为食品生产的很大一个特点是季节的不均匀性，公用设施的负荷变化非常明显。

因此，要求公用设施的容量对负荷的变化要有足够的适应性。

如何才能具备这种适应性,不同的公用设施有不同的原则，例如：

对供水系统，只有把供水能力，按高峰季节各产品的小时需要总量，来确定它的设计能力，才认为是具备了足够的适应性。

如果供水量满足不了高峰季节的生产需要，往往造成原料的积压或延长加工时间，从而对产品质量带来巨大的损失，这种损失很可能是无法弥补的。

至于供水能力较大，在淡季时是否造成浪费，这一点并不重要，因为水的计费只跟实际消耗量有关，淡季少用可少付费。

对供电和供汽设施，如果具有适应负荷变化的特性，则需要考虑组合式结构，是指不要搞单一变压器或单一的锅炉，而设置多台变压器或锅炉，以便有不同的能力组合，适应不同的负荷。

如何决定合理的组合，最好根据全年的季节变化划出负荷曲线，以求得最佳组合。

（2）符合卫生安全要求

食品生产中，原材料或半成品不可避免地要和水、蒸汽等直接或间接接触。

因此，要求生产用水的水质必须符合卫生部规定的生活饮用水卫生标准。

直接用于食品的蒸汽应不含有危害健康或引起污染食品的物质。

氨制冷剂对食品安全卫生是有害的，氨蒸发系统应严防泄漏。

（3）运行可靠、费用经济

所谓运行可靠，是指供应的数量和质量要有可靠而稳定的参数。

例如水的数量固然要保障，水的质量更为重要。

在自己制水的系统中，原水的水质往往随季节的变化而波动较大，一般秋冬季水质较好，春夏季水质较差，洪水期更差。

也有的地方，水源流量小，秋冬枯水期污染物质的浓度增大，水质反比春夏季差。

这就要根据具体情况，采取各种相应措施，使最后送到生产车间的水质始终符合食品生产的水质要求。

又如供电，有些地方电网供电可能经常出现局部停电现象，将影响到生产的正常秩序。

这就应该考虑是否该自备电源（工厂自行发电），以摆脱被动局面。

参数的稳定也非常重要。

如水压、水温、电流、电压、蒸汽压力、冷库或空调的温度、湿度等。

如果参数不稳定，轻则影响生产的正常进行，重则造成安全事故和重大损失。

总结

饮料除给人提供水分外，还由于在不同品种的饮料中，糖、酸、乳、各种氨基酸、维生素、无机盐等营养成分的含量各不相同，具有各自独特的风味，具有极高的营养价值及保健功能。

本厂所要生产的果汁正是果蔬饮料中的精品，能很好地满足人们对饮料在营养上的需求。

本厂采用世界先进的技术和设备，在工艺上是可行的。

经成本核算，本厂需4～5年即可收回投资成本，在经济上是可行的。