年产1.5万吨特色果蔬汁工厂设计

第一章前言1.1项目背景1.1.1国外果蔬汁市场现状近几年来，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。britvic公司于2001年在欧洲推出j2o系列混合果汁饮料，被评为该年度欧洲最成功的果汁饮料之一。它有四个品种，四种颜色：黄色的是苹果、芒果混合；绿色的是青苹果、哈密瓜混合；橙黄色的是橙、西番莲混合；红色的是血橙、蔓越莓混合。britvic公司推出的这一系列，因为其独特的混合口味，靓丽的颜色，一经推出，就在欧洲的年轻人中风靡起来。与此同时，j&mdrink公司也推出一个非常成功的混合系列，共四个品种，分别以一年四季来命名：春是橙、西番莲混合，夏是橙、胡萝卜和柠檬，秋是红西柚和蔓越莓，冬是酸苹果，这一系列都是约20%的果汁含量，针对的目标消费者也是成年人。在日本的果蔬汁市场上，单一口味的果蔬汁市场销量大幅度下滑，纯西红柿汁每年下降约10%，纯胡萝卜汁2005年比2004骤然下降266%。另一方面，果蔬混合汁却以每年约20%的速度增长，其中增长最为迅速的是复合胡萝卜汁，年增幅达到60%左右。由此看来，国内果汁饮料经过近两年单一品种的发展，在未来几年内，果蔬汁饮料将在饮料市场中有较高的增长幅度。21.1.2果蔬汁在中国现状与发展趋势近年来，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。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%。根据EuromonitorInternational资料显示，中国果蔬的下架（即连锁式销售）销售额由2000年的164亿元人民币，增长至2005年的405亿元，复合增长率为19.9%，而同期全球果蔬汁下架销售额的复合增长率为5.6%。另外，以销量计算,2005年中国售45亿公升的果蔬汁，相比2000年的16亿公升增加近两倍。Euromonitor预测,中国果蔬汁市场的销量将由去年的53亿公升，增加至2010年的78亿公升，复合增长率为10.1%，同期全球果蔬汁市场的复合年增长率仅为3.9%。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。1.2立项必要性与市场分析31.2.1广西发展果蔬汁加工的优势近年来，国家提出西部大开发战略，给地处大西南的广西带来了发展的机遇。南宁市是广西首府，也是广西经济发展的龙头，有着更强的发展优势。并且南宁有着良好的地理和气候优势。市政府对利用这一优势大力发展亚热带果蔬高度重视，现果蔬种植面积已达到200万亩。但南宁市的食品加工业较落后，至今还没有生产果蔬汁和果蔬浓缩汁的企业，也没有象样的果蔬加工企业。为了加快果蔬加工业发展，将果蔬资源优势转化为产业优势，南宁市又出台了一系列的优惠政策，并将果蔬加工业列为“十五”的重点发展产业，将大力发展果蔬加工业，将果蔬加工业作为一项重点产业来扶持，投入了大量人力、物力。南宁市集资源、政策、技术优势，上马果蔬汁加工企业已成为现实。1.2.2立项必要性与市场展望纵观果蔬加工业，果蔬汁一直是近20年来果蔬加工业中发展最快、最有潜力的一个行业。在当今的世界饮料市场，称霸近百年的碳酸饮料市场已开始萎缩。由于具有健康概念，消费者更偏好购买瓶装水、茶、果蔬汁等非碳酸饮料，并称之为新世纪饮料。果蔬汁集环保、健康、营养和农、工、贸一体化等多种优势，更是受到政府的大力支持。为此，利用南宁市有利的资源优势和政策优势，采用先进的生产技术，紧紧抓住国内外良好的发展机遇，及时大力开发果蔬汁饮料，一定能产生良好的经济效益和社会效益。1.3设计依据本设计是根据广西工业职业技术学院食品与生物工程系教研室下达的毕业设计任务书进行设计的，设计课题《年产1.5万吨特色果蔬汁饮料车间工艺设计》。1.4设计思想总原则：工艺布局合理，产品质量可靠1)符合国家方针政策：厂址选择应在当地规划区内，尽量少占农田。2)符合生产条件：厂址附近有良好的卫生环境，无有害气体、放射源、粉尘及其他扩散性污染源，以保证产品的卫生质量和职工的劳动环境。厂区所在地有可靠的地质条件和一定的地耐力。3)投资少，经济合理：厂区所在地有比较方便觉得运输条件，有一定的供电条件以满足生产的需求；有充足的水源且水质较好，符合卫生部颁发的饮用水水质标准。4)充分利用原辅料：对原辅料进行综合利用。1.5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4平面设计、劳动组织分配、辅助部门设计等。1.6毕业设计的目的和意义毕业设计主要培养学生综合运用本专业基础理论、基础知识、专业知识和基本技能解决实际问题的能力，进一步学会发现问题、分析问题、解决问题的方法、途径；从而完成工程技术人员的基本训练。并初步培养从事科学研究的能力，提升学生各方面技能、工作水平和综合素质。第二章产品方案及班产量2.1、果蔬汁的定义以新鲜或冷藏果蔬为原料，经过清洗、挑选后，采用物理的方法如压榨、浸提、离心等方法得到的果蔬汁液，称为果蔬汁，因此果蔬汁也有“液体果蔬”之称。以果蔬汁为原料，通过加糖、酸、香精、色素等调制的产品，称为果蔬汁饮料。2.2、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2.3、果蔬汁的营养价值与产品特点果蔬汁是果蔬的汁液部分，含有果蔬中所含有的各种可溶性营养成分，如矿5物质、维生素、糖、酸等和果蔬的芳香成分，因此营养丰富、风味良好，无论在营养或风味上，都是十分接近天然果蔬的一种制品。果蔬汁一般以提供维生素、矿物质、膳食纤维（混浊果汁和果肉果汁）为主，其营养成分易为人体所吸收，除一般饮用外，也是很好的婴儿食品和保健食品。但是不同种类的果蔬汁产品的营养成分差距比较大。2.4产品方案的确定南宁市是个果蔬丰富的地区，水果、蔬菜的季节性很强，顺应市场需求季节变化特性，采用多品类导入市场；并且品种多样化可以降低企业风险，经过对市场进行周密研究，决定生产以下几个品种的产品：苦瓜清凉饮料、橙汁果汁饮料、菠萝果汁饮料、荔枝果汁饮料、，采取4：3:2：1的产量生产模式。统一采用500mlPET瓶装，外包装采用瓦楞纸包装，每箱装15瓶。2.5产品方案的要求在安排产品方案时，应尽可能做到满足主要产品产量的要求，满足原料综合利用的要求，满足淡旺季节平衡生产的要求，满足市场供应以及提高经济效益的要求。努力做到产品产量与原料供应量平衡，生产季节与劳动力需求相平衡，生产班次平衡，设备生产能力平衡，水、电、汽负荷要平衡。在编排产品方案时，应根据计划任务书的要求及原料供应情况，并结合各生产车间的实际利用率，计划好安排多少车间生产才能保证方案的顺利实施。2.6班产量的确定班产量是食品工厂工艺设计中最主要的计算基准，班产量的大小直接影响到设备的配套、车间的布置和占地面积、公用设施和辅助设施的规格、大小及劳动力的定员等。班产量的制约因素主要有原料的供应情况和市场销售情况、配套设备的生产能力及运行情况、延长生产期的条件（冷库及半成品加工措施）、产品品种的搭配以及工厂的自动化程度。成品班产量计算：6每年总生产天数为：19+22+22=63天每年生产总班数为：63×3=189班每天产量为：6000吨÷63天≈95.2t/d每天班产量为：95.2÷3=31.7t每小时产量：31.7÷8≈4T/H2.7产品方案产品方案表1-1月份天数生产品种年总产量/t班次班产量/t日产量/t2—459菠萝果汁饮料3000225.450.85—763苦瓜清凉饮料6000331.763.48—944荔枝果汁饮料1500134.134.110—1263橙汁果汁饮料4500235.771.4注：由上表可知，每年实际工作日为225天计算，符合国家规定。每月按4周计算，除去周末8天，实际工作日为22，二月为春节为法定节假日放假三天，五一劳动节放假一天，国庆放假三天。每班工作为8个小时。果蔬的季节性很强。根据季节特点和市场需求生产不同饮料品种。产品方案中的主打产品为“苦瓜清凉饮料第三章产品工艺流程及论证工艺流程图如下：7原料验收筛选清洗切片打浆过滤漂烫护色调配盐浸白砂糖溶解过滤糖浆暂存罐稳定剂柠檬酸、辅料加热溶解暂储罐定容品评高压均质UHT杀菌冲瓶、灌装、封盖喷淋冷却瓶身吹干套标热收缩塑盖杀菌清洗吹瓶风送喷码灯检包装入库83.1工艺流程概要本工艺流程的确定，是在汲取前人研究的基础上并经实验测试论证得到的工艺参数。本工艺的优点在于本工艺流程能很好的保持了苦瓜的营养成分、并且成品的色泽口味良好，保持了苦瓜应用的口味和清凉感。是夏季解暑的好产品。3.1.1苦瓜清凉饮料配方：复合稳定剂0.2%蜂蜜1.5%白砂糖10%苦瓜原汁30%柠檬酸0.2%水定容加至100%3.2操作要点说明3.2.1选瓜选瓜洗瓜。验收后，应及时挑选，去除烂瓜、病斑、虫穴及杂质，挑选时应注意选用7～8成熟的绿色苦瓜，剔除红色已经成熟的苦瓜，过小苦瓜、烂苦瓜以及虫咬瓜也应去除。然后用流水洗去泥土及污物，沥干水分，称重计量。3.2.2切分、盐渍、护色将苦瓜切成约0.5cm厚的小块，放入浓度为8%的食盐浸泡30—40分钟度。3.2.3护色、漂烫提起后置沸水中漂洗，30s.利用盐与苦瓜甙、苦味素作用以降低苦瓜中的苦味及涩味[6]。热烫时以苦瓜块煮至不烂、组织较透明为宜，清水快速冷却至室温。之后将护色剂按比例放入水中溶解将瓜快速放入0．1％的护色液中护色，料液比为l：2，并缓慢搅拌。护色剂：由抗坏血酸0.1%、柠檬酸0.1%、葡萄糖酸一内酯0.1%葡萄糖酸一6内酯0.1%组成料液比为1：2。3.2.4打浆、过滤、溶糖苦瓜片漂烫冷却后添加少量水立即将苦瓜片投入打浆机中打浆：得到苦瓜原汁泵入冷罐备用。白砂糖溶解1）糖的溶解把糖溶解于水中，一般称为原糖浆或单糖浆。必须采用优质砂糖，溶解于一9定量的水中，制成预计浓度的糖液，再经过滤、澄清后供用。其所用水亦必须用纯良的水，其水质可与装瓶用水相同。溶解方法有冷溶法与热溶法。配制短期内饮用的饮料的糖浆可采用冷溶法；零散饮料，纯度要求较高，或要求延长贮藏期的饮料，最好采用热溶法。热溶法的优点是：1、能杀灭附于糖内的细菌2、可分离出凝固糖中的杂物3、溶解迅速，在较短时间内可生产大量糖浆冷溶法的优点是节约燃料本设计采用热溶法，最大限度的降低原辅料的原始菌数2）糖浆过滤砂糖加水溶解后，必须进行过滤，滤法有自然过滤和加压过滤两种。自然过滤采用锤形厚绒布滤袋，内加纸浆滤层，操作极简单。但滤速流量太慢，不适用于一般工厂，大部分工厂采用加压滤法。本设计采用水平圆盘式糖浆过滤机加压过滤。（3）将65%的浓糖浆调配过滤好后放于暂储罐备用。