日产60吨复合型果汁的饮料厂设计.docx
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日产60吨复合型果汁的饮料厂设计.docx
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日产60吨复合型果汁的饮料厂设计
黑龙江东方学院
毕业论文(设计)
题目:
日产60吨复合型果汁的饮料厂设计
学生姓名
汪凤明
学号
09222121
专业
食品科学与工程
班级
2009-A
指导教师
张煜
学部
食品与环境工程
答辩日期
2013年5月18日
黑龙江东方学院本科生毕业论文(设计)任务书
姓名
汪凤明
学号
09222121
专业班级
食品科学与工程2009-A
毕业论文(设计)题目:
日产60吨复合型果汁的饮料厂设计
毕业论文(设计)的立题依据
根据我国相关政策和法规,迎合国家在“十二五”规划期间主要的投入方向。
对现阶段我国果蔬汁市场进行了相关调研,我国居民的消费水平远远低于发达国家,市场前景良好,具有广阔的发展空间。
内容及要求
通过查阅资料和阅读他人的论文作品,完成自己的设计题目,并根据设计内容绘出工艺流程图与生产车间的布置图。
一切设计要按照国标进行并符合实际生产,所选择的设备要与实际产量配套使用,保证设计经济又合理。
主要内容有:
1.饮料厂的工艺流程及论证2.饮料的物料及热量衡算3.主要的设备选型4.劳动组织设计5.利润及成本估算
进度安排
2012年11月10日
选题
2012年11月10日~2013年5月20日
接受指导老师的指导
2012年11月10日~11月15日
拟定论文大纲
11月16日~11月21日
搜集、查阅、整理相关资料
2012年11月22日~2013年3月20日
初稿形成
3月20日~3月25日
初稿审定
3月26日~3月30日
第一次修改
3月31日~4月6日
第一次审定
4月7日~4月15日
第二次修改
4月15日~4月23日
定稿
4月24日~5月18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60吨复合型果汁的饮料厂设计
摘 要
本论文进行了日产量60吨复合型果汁的饮料厂设计。
设计过程中,着重从市场发展及市场预测的角度开展了可行性研究,进行了详细的工艺论证,对每个工艺过程进行分析,并且在此基础上进行了物料衡算、热量衡算,设备选型,确定原辅材料用量及水、电、汽平衡,劳动力平衡计算,对投产资本、利润等进行估算。
综合考虑了生产工艺和经济技术等因素,对不同的生产设备进行选型;设计冷库、原辅材料库、化验室等辅助设施,对果蔬汁生产安全进行全程监控,确保果蔬汁安全性和质量稳定性。
总成本4300万元,利润1228.16万元,投资回报期3.50年,因此具有良好的生产前景和可靠的收益。
在完成设计说明的基础上,绘制了主车间工艺流程图及主车间平面布置图。
关键词:
混合果汁;饮料;工厂设计
Factorydesignofthevegetableandfruitjuiceonproduced60tonseveryday
Abstract
Thispaperhascarriedonthedailyoutputof60tonsofcompoundjuicebeveragefactorydesign.Designprocess,mainlyfromtheperspectiveofmarketdevelopmentandmarketpredictionhascarriedoutafeasibilitystudy,hascarriedonthedetailedprocessofreasoning,analysisofeachprocess,andonthisbasis,thematerialbalance,heatbalancecalculations,equipmentselection,determinetheconsumptionoftherawandauxiliarymaterials,water,electricityandsteambalance,laborequilibriumcalculation,theestimationofproductioncapital,profit,etc.Consideringtheproductiontechnologyandeconomicfactorssuchastechnology,productionequipmentofdifferenttypeselection;Coldstoragedesign,rawmaterial,laboratoryandotherauxiliaryfacilities,fulloffruitandvegetablejuiceproductionsafetymonitoring,toensurethequalityoffruitandvegetablejuice,securityandstability.
Uponcompletionofthedesignspecification,onthebasisofdrawingthemainworkshopprocessflowdiagramandmainworkshoplayout.
Keywords:
mixedjuice;Beverage;design
目 录
摘 要I
AbstractII
第1章绪 论1
1.1项目背景1
1.2果汁概述1
1.2.1果蔬汁的定义与分类1
1.2.2混合果汁的营养价值2
1.2.3西瓜菠萝汁的营养价值2
1.2.4苹果梨汁的营养价值3
1.3混合果汁的市场发展及展望5
1.3.1混合果汁在国外市场的发展5
1.3.2展望5
第2章产品方案及工艺流程论证7
2.1产品方案7
2.2具体产品方案7
2.2.1西瓜菠萝汁7
2.2.2苹果梨汁9
2.3车间生产过程设计9
2.4工艺流程确定10
2.4.1西瓜菠萝汁的工艺流程10
2.4.2苹果梨的工艺流程11
2.5果蔬汁饮料的配方11
2.5.1西瓜菠萝汁的最佳配方11
2.5.2苹果梨汁的最佳配方12
2.5.3工艺论证12
2.5.4西瓜汁的制取12
2.5.5菠萝汁的制取13
2.5.6苹果汁的制取13
2.5.7梨汁的制取13
2.6混合汁的制取13
第3章厂区平面设计15
3.1厂址的选择15
3.1.1自然条件资源15
3.1.2政治经济与交通情况15
3.2总平面设计16
3.3车间布置的基本原则16
第4章物料衡算18
4.1西瓜菠萝汁的物料衡算18
4.1.1果蔬汁的物料衡算18
4.1.2原料的物料衡算18
4.2苹果梨的物料衡算20
4.2.1果蔬汁的物料衡算20
4.2.2原料的物料衡算20
第5章热量衡算22
5.1西瓜菠萝汁的热量衡算22
5.2苹果梨汁的热量衡算22
第6章设备选型及辅助部分设计24
6.1选择设备的原则24
6.2设备选型24
6.3设备一览表25
第7章劳动组织27
7.1基本原则27
7.1.1劳动力组织原则27
7.1.2企业组织原则27
7.2人员编制27
第8章辅助部门设计29
8.1生产及辅助车间设计29
8.1.1果池29
8.1.2品质监控室29
8.1.3机修间29
8.1.4冷库29
8.1.5遵循规范29
8.2全厂生活设施30
8.3水、电、气的估算31
8.3.1用水量的估算31
8.3.2用电量的估算31
8.3.3用汽量的估算32
第9章环境影响分析及污水处理33
9.1环境影响分析33
9.2废水的处理33
9.3废气的处理33
9.4垃圾及废渣的处理34
9.4.1垃圾的估算34
9.4.2废渣的估算35
第10章经济技术分析36
10.1项目投资指标36
10.1.1建筑工程费36
10.1.2其他费用37
10.2生产总成本指标37
10.2.1原料果37
10.2.2糖37
10.2.3柠檬酸37
10.2.4香料37
10.2.5包装材料37
10.2.6水、电、燃料38
10.2.7劳动成本38
10.2.8设备折旧费38
10.2.9土地等投资折旧39
10.3产品成本核算39
10.4产品毛利润核算39
10.5全年其他费用40
10.5.1销售费用40
10.5.2商检费用40
10.5.3财务费用40
10.5.4管理费用40
10.5.5税收40
10.5.6费用合计40
10.6年利润及利润率40
10.6.1年利润40
10.6.2利润率41
10.7投资回收期41
10.8盈亏平衡点41
结 论42
参考文献43
附 录44
致 谢45
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日产60吨复合型果蔬汁的饮料厂设计
第1章绪 论
1.1项目背景
近几年来,果汁饮料的发展显示出了强大后劲。
果汁饮料中含有丰富的碳水化合物、果酸、矿物质、维生素。
水果中的矿物质主要是钾、钠,进入体内后呈碱性作用,称之为“碱性食品”,它正好可与谷类,肉类这类“酸性食品”互相中和,可使人体血液保持中性,对人体的健康有着重要的生理意义。
2002年,国内果汁饮料的产量为210万吨,比2001年增长了45%。
目前国内的果汁饮料主要是单一口味的,从普通的苹果汁、梨汁、橙汁、葡萄汁到较少见的桑椹汁,山楂汁,木瓜汁,应有尽有。
可是同国外相比,我国目前的品种仍显简单,市场上主导产品中混合果汁或果蔬汁还很少见。
2002年开始,国内果汁饮料品种开始由原来的较单一化向多品类、多层次、多特性发展。
如一些产家推出了以某一口味为主导,添加其它果蔬汁的混合果汁饮料。
比如葡萄-苹果混合果汁,口味以葡萄为主; 橙-胡萝卜混合汁,口味以橙为主。
最具代表性的有养生堂的农夫果园系列,由三种水果混合成的,2003年初推出后即在果汁饮料市场取得了相当不错的成绩[1]。
1.2果汁概述
1.2.1果蔬汁的定义与分类
以新鲜或冷藏水果(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称为果汁。
以不同果汁为原料,通过加糖、酸、香精、色素等物料调配而成的汁液称为混合果汁饮料。
一般混合型果汁受到味道、营养成分等多方面的影响因素,主要分为以下几个方面:
1常见亚热带水果,如苹果、梨、西红柿等的混合。
2热带水果,如凤梨、奇异果等。
3果蔬汁,这类果汁可能参杂了一些蔬菜成分,比如胡萝卜等。
4添加型果汁,这类果汁可能添杂其他的饮品成分,譬如蜂蜜等,不常见。
1.2.2混合果汁的营养价值
从新鲜水果、榨得的果汁,经过滤后,果肉组织虽有所损失(其中包括膳食纤维、果胶、少量的蛋白质等成分损失较多,是果汁呈浑浊状态),但汁液中的水溶性营养成分几乎都保留在果汁中。
加上蔗糖、维生素、矿物质、酸味料、香料等调制成纯果汁产品。
果蔬原汁一般不含有脂肪,蛋白质及氨基酸的含量也较低。
但这并不影响果蔬原汁特有的营养价值,果蔬汁中含有较为丰富的维生素、矿物质、有机酸等营养物质。
1.2.3西瓜菠萝汁的营养价值
1.2.3.1西瓜的营养及功效[1]
西瓜号称“瓜果之王”,营养丰富,含糖量因品种和产地的不同而异,一般为8—12,还含有苹果酸、磷酸、谷氨酸、胡萝卜素、番茄红素、蛋白质、可溶性纤维及钙、磷、铁等多种矿物质和多种维生素。
祖国医学认为:
西瓜有止渴、解署、解酒、消烦、利咽、清热、止痢等功效,既能防病,又能治病,是不可多得的营养佳品。
草莓中所含的胡萝卜素是合成维生素A的重要物质,具有明目养肝作用;≮主要营养素≯
维生素
(毫克)
A(微克)
B1
B2
B6
B12(微克)
C
D(微克)
E
180
0.03
0.04
0.07
-
10
-
0.1
生物素(微克)
K(微克)
P(微克)
胡萝卜素
叶酸(微克)
泛酸
烟酸
矿物质元素
(毫克)
钙
22
-
-
1.08
3
0.2
0.22
13
铁
磷
钾
钠
铜
镁
锌(微克)
硒(微克)
0.2
8
120
2.3
0.02
11
0.05
0.08
1.2.3.2菠萝的营养价值及功效
菠萝是我国南方的四大名果之一。
菠萝果肉黄或浅黄,肉质细嫩,水分含量高,口感极佳。
每100克菠萝含水分87.1克,蛋白质0.5克,脂肪0.1克,纤维1.2克,尼克酸0.1毫克,钾126毫克,钠1.2毫克,锌0.08毫克,碳水化合物8.5克,钙20毫克,磷6毫克,铁0.2毫克,胡萝卜素0.08毫克,硫胺素0.03毫克,核黄素0.02毫克,维生素c18毫克,灰分0.3克,另含多种有机酸及菠萝酶等。
菠萝既是盛夏消暑、解渴的珍品,也是良好的减肥、健康水果。
果实含有菠萝酶,有帮助消化蛋白质、治支气管炎、利尿等功效,并对预防血管硬化及冠状动脉性心脏病有一定的作用。
食用新鲜菠萝时,先将菠萝用盐水浸洗,味道会更甜。
(1)消除感冒
发烧、咳嗽、嗓子疼都是感冒最明显的症状,除趟在床上安静地休息,不妨饮用一杯新鲜的菠萝汁,它有降温的作用,能有效地降低支气管。
经医学研究,自古以来,人类就常常凭借菠萝中含有的菠萝蛋白酶来疏缓嗓子疼和咳嗽的症状。
(2)减肥
菠萝几乎含有所有的的人体所需的维生素,16种天然矿物质,并能有效帮助消化吸收。
菠萝减肥的秘密在于它丰富的果汁,能有效地酸解脂肪,可以每天有效地在食物中搭配食用菠萝或饮用菠萝汁。
(3)美容
丰富维生素B能有效地滋养肌肤,防止皮肤干裂,滋润头发的光亮,同时也可以可以消除身体的紧张感和增强肌体的免疫力。
(4)保健
促进血液循环酶,可以降低血压,稀释血脂,食用菠萝,可以预防脂肪沉积。
1.2.4苹果梨汁的营养价值
1.2.4.1苹果汁的营养及功效
苹果,不仅是我国最主要的果品,也是世界上种植最广、产量最多的果品。
其味道酸甜适口,营养丰富。
据测定,每百克苹果含果糖6.5~11.2克,葡萄糖2.5~3.5克,蔗糖1.0~5.2克;还含有微量元素锌、钙、磷、铁、钾及维生素B1、维生素B2、维生素C和胡萝卜素等。
苹果有“智慧果”、“记忆果”的美称。
人们早就发现,多吃苹果有增进记忆、提高智能的效果。
苹果不仅含有丰富的糖、维生素和矿物质等大脑必需的营养素,而且更重要的是富含锌元素。
据研究,锌是人体内许多重要酶的组成部分,是促进生长发育的关键元素。
锌还是构成与记忆力息息相关的核酸与蛋白质的必不可少的元素。
现代科学证明,食用苹果至少能够降低血胆固醇、降血压、保持血糖稳定、降低过旺的食欲、有利于减肥,苹果汁能杀灭传染性病毒、治疗腹泻、预防蛀牙。
苹果中的含钙量比一般水果丰富多,有助于代谢掉体内多余盐分。
苹果酸可代谢热量,防止下半身肥胖。
至于可溶性纤维果胶,可解决便秘。
果胶还能促进胃肠道中的铅、汞、锰的排放,调节机体血糖水平,预防血糖的骤升骤降。
因苹果的一些元素能排除体内有害健康的铅、汞元素,所以,欧洲科学家称苹果为防癌药。
最近,美国加利福尼亚大学的研究又发现了苹果的另外一个优点:
常喝苹果汁会降低心脏病的患病率。
这是因为苹果汁中的抗氧化剂有利于心脏的健康运转。
苹果汁是一种廉价的改善身体健康的饮品。
苹果也是可容和不可溶纤维素的来源。
可溶性纤维是一种防止胆固醇堆积的物质,存在于动脉血管壁.,这可以减少心脏病和动脉硬化的几率。
不溶性纤维可以嵌入肠道,随后和水一起清洁消化道,促进食物消化。
苹果汁是一种强大的清洁剂,对身体健康很重要[6]。
1.2.4.2梨的营养及功效
梨含有大量蛋白质、脂肪、钙、磷、铁和葡萄糖、果糖、苹果酸、胡萝卜素及多
种维生素。
梨还是治疗疾病的良药,民间常用冰糖蒸梨治疗喘咳,“梨膏糖”更是闻
名中外。
梨还有降血压、清热镇凉的作用,所以高血压及心脏病患者食梨大有益处。
此外,梨皮和梨叶、花、根也均可入药,有润肺、消痰、清热、解毒等功效。
梨所含的配糖体及鞣酸等成分,能祛痰止咳,对咽喉有养护作用;梨有较多糖类
物质和多种维生素,易被人体吸收,增进食欲,对肝脏具有保护作用;梨性凉并能清
热镇静,常食能使血压恢复正常,改善头晕目眩等症状;食梨能防止动脉粥样硬化,
抑制致癌物质亚硝胺的形成,从而防癌抗癌;梨中的果胶含量很高,有助于消化、通
利大便。
(1)梨中含有丰富的B族维生素,能保护心脏,减轻疲劳,增强心肌活力,降低血压;
(2)梨所含的配糖体及鞣酸等成分,能祛痰止咳,对咽喉有养护作用;
(3)梨有较多糖类物质和多种维生素,易被人体吸收,增进食欲,对肝脏具有保护作用;
(4)梨性凉并能清热镇静,常食能使血压恢复正常,改善头晕目眩等症状;
(5)食梨能防止动脉粥样硬化,抑制致癌物质亚硝胺的形成,从而防癌抗癌;
(6)梨中的果胶含量很高,有助于消化、通利大便;
(7)煮熟的梨有助于肾脏排泄尿酸和预防痛风、风湿病、关节炎。
1.3混合果汁的市场发展及展望
1.3.1混合果汁在国外市场的发展
近几年来,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,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,配合公司在一些受年轻人喜爱的电视频道上作广告,所以一经推出,就在欧洲的年轻人中风靡起来。
与此同时,J&M Drink公司也推出一个非常成功的混合系列,共四个品种,走的也是高价位市场。
它的不同品种的名字很有趣,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。
相似的例子还有,Del Monte公司也在2001年推出了一系列走高价位市场的百分百混合果汁饮料,它有三个混合果汁品种:
橙、芒果和西番莲混合;菠萝和西番莲混合;苹果、桃和西番莲混合。
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,混合汁将可能在果汁市场中有较高的增长幅度
1.3.2展望
我国有近13亿人口,但混合汁饮料的消费水平较低,人均年消费量还不到1kg,而发达国家果汁饮料的年人均消费量为:
美国为45kg,德国46kg,日本和新加坡16~19kg,世界人均消费量已达7kg,这说明我国果蔬汁饮料市场还有很大的发展空间。
据农业部统计,2006年,我国水果产量16076万吨。
苹果和梨的产量连续十年居世界首位,柑桔产量位居第三(在巴西和美国之后),荔枝产量占世界的70%。
丰富的水果资源为复合水果汁加工提供了原料保障;我国应加速标准的制定和完善,不断提高我国混合水果汁加工业的技术水平,加强质量控制和监督,保证我国混合果汁加工业快速和良性的发展。
第2章产品方案及工艺流程论证
2.1产品方案
(1)品种及产量设定
根据配套设备生产能力及市场情况,设计日产复合型水果汁60吨。
全年生产方案如下(表2-1):
表2-1产品的品种及产量设定
名称
年产量
月产量
日产量
西瓜菠萝汁
6000吨
600吨
20吨
苹果梨汁
12000吨
1200吨
40吨
(2)产品规格及包装设计
根据从优化工艺以及合理探究果蔬汁饮料厂车间配置来看,选择日产量60吨复合型水果汁的生产规模,产品的产量设计情况见表2-2,其中一年按10个月计算,每月按30天计算。
表2-2产品的产量及规格设计
名称
规格
日产量
包装形式
备注
西瓜菠萝汁
500ml
20t
聚酯瓶
原汁含量在50%左右
苹果梨汁
500ml
40t
聚酯瓶
原汁含量在30%左右
2.2具体产品方案
2.2.1西瓜菠萝汁
主要采用西瓜、菠萝两种水果经加工成汁液后,混合添加糖、酸等物质调配而成,原汁含量在50%左右。
2.2.1.1产品技术要求
参照中华人民共和国行业标准GB1687-93,制订产品技术要求。
本产品加工中所使用的原辅材料应符合GB10791的规定。
感官要求应符合表2-3的规定,理化指标应符合表2-4规定,微生物指标应符合表2-5规定。
表2-3果品清汁感官要求
项目
指标
色泽
西瓜菠萝汁呈橘红色,久置后稍许变深
外观形态
呈透明状,无明显沉淀物、悬浮物
香气及滋味
具有新鲜果实固有的滋味与香气,无异味
杂质
不允许有肉眼可见的杂质
表2-4果品清汁理化指标
项目
指标
可溶性固形物(20℃折光计)%
≥10
乙醇g/kg
≤10
吸光度(苹果汁、鸭梨汁)
0.15--0.7
透光率%
≥90.0
果胶
无
淀粉
无
铜(以Cu计)mg/kg
≤5.0
铅(以Pb计)mg/kg
≤0.3
砷(以As计)mg/kg
≤0.3
表2-5果品清汁微生物指标
项目
指标
细菌总数(个/ml)
≤100
大肠菌群(个/100ml)
≤6
致病菌
不得检出
2.2.1.2车间生产方案
产品为西瓜菠萝汁复合型水果汁,生产车间内,一条西瓜汁生产线,一条菠萝汁生产线,最后汇总为一条,出来产品西瓜波萝汁。
每天工作两班制,每班实际工作8小时,日产量20t,班产量为20/2=10t,每小时产量为10/8=1.25t。
2.2.2苹果梨汁
主要采用苹果、梨两种水果经加工成汁液后,混合加糖加酸及其他物质调配而成,原汁含量在30%左右。
2.2.2.1产品技术要求
参照中华人民共和国行业标准GB1687-93,制订产品技术要求。
本产品加工中所使用的原辅材料应符合GB10791的规定。
感官要求应符合表2-6的规定,理化指标应符合表2-4规定,微生物指标应符合表2-5规定
表2-6果品清汁感官要求
项目
指标
色泽
苹果梨汁呈淡琥珀色,久置后稍许变深
外观形态
呈透明状,无明显沉淀物、悬浮物
香气及滋味
具有新鲜果实固有的滋味与香气,无异味
杂质
不允许有肉眼可见的杂质
2.2.2.2车间生产方案
苹果梨复合型果汁,生产车间内,苹果汁生产线和梨汁生产线汇总成一条,出来产品苹果梨汁。
每天两班倒,每班实际工作时间为8小时,日产量40t,班产量为40/2=20t,每小时产量为0/8=2.
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