【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 處理車間 灌裝車間 包裝車間 成品包裝材料倉(cāng)庫輔助材料倉(cāng)庫原材料倉(cāng)庫成品庫 生產(chǎn)車間圖21主建筑物的關(guān)系示意圖總平面設(shè)計(jì)內(nèi)容包括平面布置以及豎向布置的兩個(gè)部分，當(dāng)廠區(qū)地面比較平坦時(shí)，可以只進(jìn)行平面布置。打算建廠于平頂山市高新區(qū)遵化店鎮(zhèn)，其地勢(shì)平坦，所以只需做平面布置[29]。生產(chǎn)車間位置的選擇要考慮的因素有很多，生產(chǎn)車間是消耗原材料和產(chǎn)品生產(chǎn)的地方，也是能源消耗最大的地方，同時(shí)也是人流物流最為集中的地方。玉米須飲料的生產(chǎn)車間包括水處理車間、CIP車間、灌裝車間及包裝車間，在建廠時(shí)，需要靠近水源，原料倉(cāng)庫，動(dòng)力系統(tǒng)。生產(chǎn)車間應(yīng)該配備衛(wèi)生間、消毒室、風(fēng)淋室；化驗(yàn)室負(fù)責(zé)對(duì)從流水線上的成品進(jìn)行檢測(cè)；生產(chǎn)車間還可以設(shè)計(jì)能夠觀看整個(gè)生產(chǎn)工藝流程的參觀走廊，而且通道要有獨(dú)立的進(jìn)出口，不能造成交叉污染。廠區(qū)倉(cāng)庫的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)的不同，分成不同種類的倉(cāng)庫，玉米須飲料生產(chǎn)時(shí)需要兩種倉(cāng)庫，一個(gè)是原材料倉(cāng)庫，另一個(gè)則是成品倉(cāng)庫，原材料倉(cāng)庫需要靠近加工車間，而成品倉(cāng)庫需要靠近包裝車間。輔助車間也包括許多東西，設(shè)計(jì)時(shí)可以按照工藝需求自行增加一些特殊作用的車間，玉米須飲料輔助車間一般包括以下幾項(xiàng)：化驗(yàn)分室，輔料倉(cāng)庫，機(jī)修車間等。為了保證水電氣的充足供應(yīng)，玉米須飲料工廠分別設(shè)置了鍋爐房、水塔、配電室等。玉米須飲料工廠建設(shè)的辦公大樓，主要工作為負(fù)責(zé)銷售、后勤、財(cái)務(wù)、調(diào)度等行政。廠區(qū)的員工生活區(qū)應(yīng)該獨(dú)立建設(shè)在工廠的上風(fēng)口，包括宿舍、食堂、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、在員工宿舍安排有會(huì)議室、招待室，員工宿舍的建設(shè)應(yīng)該滿足遠(yuǎn)離污染源、消防應(yīng)安全。玉米須飲料廠區(qū)的綠化應(yīng)該滿足當(dāng)?shù)卣贫ǖ淖畹途G化面積要求。8環(huán)境保護(hù)廢渣：原料用后的廢渣(主要成分：粗纖維)可用做植物肥料。廢水：洗瓶廢水、車間廢水，必須經(jīng)污水沉降處理后再進(jìn)行排放。廢氣：鍋爐房及其他生產(chǎn)廢氣必須通過塔式吸收的方法，最大限度的降低有害氣體及粉塵的排放[30]。第三章 工藝論證與設(shè)計(jì) 溶糖溶酸 無菌灌裝烘干 玉米須 清洗殺菌、冷卻貼標(biāo)脫氣浸提調(diào)制過濾 水處理成品 工藝流程圖圖31玉米乳飲料生產(chǎn)工藝流程表31 玉米須飲料（g/100mL）物料百分比玉米須汁％蔗糖6％檸檬酸％去離子水％ 操作要點(diǎn)玉米須飲料中，除了去離子水，大部分都是玉米須的提取物，蔗糖以及添加的各種輔料，不同種類的玉米須對(duì)于飲料質(zhì)量的影響有密切的關(guān)系。平頂山市盛產(chǎn)玉米，玉米須的供求充足，是一個(gè)穩(wěn)定的原材料產(chǎn)地。對(duì)收購(gòu)的玉米須進(jìn)行分級(jí)回收，在原料使用時(shí)以合適的比例配制，使不種批次的產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)保持一致。對(duì)于原料的貯存要避免變質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)于原料的投放要避免引入雜質(zhì)。 清洗將收購(gòu)的沒有施過農(nóng)藥，呈紅棕色的玉米須進(jìn)行清洗，原材料洗滌主要是除去原材料表面的塵土、殘留農(nóng)藥，保證原材料的清潔衛(wèi)生。對(duì)殘留有毒農(nóng)藥的原材料， %~ % %的高錳酸鉀溶液。然后在常溫下將原采材在上述化學(xué)藥劑的溶液中泡幾分鐘，最后取出用清水洗去所用的化學(xué)藥品。 烘干玉米須經(jīng)清洗處理后由離心脫水甩干，甩干過程中物料可能會(huì)發(fā)生結(jié)塊，工人需要將原料放置在干燥的網(wǎng)帶上，將結(jié)塊的物料散開并均勻鋪在網(wǎng)帶上。通入蒸汽加熱后的空氣，使其與物料接觸，對(duì)物料進(jìn)行熱量傳遞，這樣物料中的水份將汽化為水蒸汽與空氣混合成為了濕空氣。然后再通過排濕風(fēng)機(jī)的作用，一部分尾氣帶著濕氣直接排到室外，另一部分在循環(huán)風(fēng)機(jī)作用下與后續(xù)補(bǔ)充的新鮮空氣混合，經(jīng)蒸汽加熱后再次與物料接觸，完成熱量傳遞以及質(zhì)量傳遞，最后達(dá)到物料干燥的效果。 浸泡將無離子水預(yù)熱至9095 ℃然后轉(zhuǎn)至到浸提罐中，將烘干后的玉米須放入浸提罐中，依據(jù)玉米須和純凈水比例（kg：L）為1：10在90177。2 ℃條件下浸泡1小時(shí)；然后將無離子水預(yù)熱至9095 ℃轉(zhuǎn)至到浸提罐，對(duì)上述玉米須進(jìn)行二次浸泡，依據(jù)玉米須和純凈水比例（kg：L）為1：5在90177。2 ℃[31]。 過濾將第一次浸泡溶液經(jīng)浸提罐過60 目過濾及雙聯(lián)過濾器180目過濾得到濾液A；將第二次浸泡溶液經(jīng)浸提罐出口60 目過濾及雙聯(lián)過濾器180 目過濾得到濾液B，并將濾液B與濾液A混合。飲料用水水質(zhì)是保證飲料口感、風(fēng)味、穩(wěn)定性及貨架期的重要條件之一。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB574985確定飲料用水的水質(zhì)要求，見表32。表32 水質(zhì)要求標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求水污染指數(shù)(SDI)≤4飲料用水電導(dǎo)率≤20181。s鐵≤錳≤總硬度≤20DH暫時(shí)硬度≤3DH細(xì)菌總數(shù)≤1000個(gè)/ml致病菌不得檢出溶糖溶酸時(shí)采用熱溶方法，溶解速度不僅快，還可殺死糖漿中的微生物。溶解溫度60 ℃70 ℃, 糖度控在4050 176。BX。溶糖結(jié)束后再加入一定量的水對(duì)檸檬酸進(jìn)行溶解，溶解完成后用泵泵入調(diào)配缸。將玉米須汁、蔗糖、檸檬酸依據(jù)最佳比例調(diào)配好，充分?jǐn)嚢枋乖o料完全溶解在一塊。同時(shí)，玉米須飲料與其他飲料不同，在后續(xù)工序中不需要高壓均質(zhì)機(jī)的均化，所以在調(diào)配時(shí)，本設(shè)計(jì)選擇帶有攪拌功能的調(diào)配罐，而不需要配備均質(zhì)機(jī)，這樣就大大的縮短了工藝流程，優(yōu)化了生產(chǎn)工藝。脫氣的主要目的是清除料液中的空氣，抑制褐變反應(yīng)的速率，防止色素、維生素和其他物質(zhì)的氧化反應(yīng)，防止產(chǎn)品品質(zhì)的降低；清除附著在料液中的微粒氣泡，防止微粒的上浮，保持產(chǎn)品良好的外觀；預(yù)防罐裝和高溫殺菌時(shí)，起泡對(duì)殺菌的影響；減少料液對(duì)容器的腐蝕。本工廠設(shè)計(jì)采用的是真空脫氣，脫氣時(shí)玉米須飲料溫度控制在4060 ℃， 兆帕。超高溫瞬時(shí)殺菌是利用直接蒸汽或者熱交換器，使食品的溫度上升到130 ℃150 ℃，保持幾秒或者幾十秒進(jìn)行高溫殺菌，加熱后的產(chǎn)品能夠達(dá)到商業(yè)無菌標(biāo)準(zhǔn)要求的過程，就是超高溫瞬時(shí)殺菌，簡(jiǎn)稱UHT殺菌。研究表明，UHT殺菌不僅能很好的殺死飲料中的細(xì)菌和致病菌，還能保留飲料中的營(yíng)養(yǎng)成分和活性成分，并且較好的保存飲料的香甜成分和風(fēng)味。工廠的實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)室所采用的巴氏殺菌和紫外殺菌相結(jié)合的殺菌方法通常不被采納，為了最大限度的保存產(chǎn)品風(fēng)味和加強(qiáng)工藝的流暢性，使用UHT殺菌能大大提高殺菌效率和產(chǎn)品質(zhì)量，所以UHT殺菌在不含顆粒的飲料殺菌中是位于最佳的殺菌方法。通過對(duì)同行業(yè)的充分的考察，管式UHT殺菌機(jī)比較適合玉米須飲料的生產(chǎn)工藝，殺菌溫度是135142 ℃，殺菌時(shí)間4 s[32]。超高溫瞬時(shí)殺菌設(shè)備大部分都是板式、管式換熱系統(tǒng)。UHT殺菌設(shè)備存在“結(jié)垢”的問題，即料液粘在換熱器管路內(nèi)壁上，大大降低傳熱殺菌的效果。所以，需要使用無菌水及清洗液定期的對(duì)料液流經(jīng)的管路進(jìn)行無菌清洗，防止“結(jié)垢”現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)保持殺菌機(jī)內(nèi)部的無菌環(huán)境。殺菌第一階段是預(yù)熱階段，玉米須抗疲勞口服液先從40 ℃預(yù)熱到90 ℃，然后再升溫到130 ℃，殺菌結(jié)束后再冷卻到97 ℃，然后進(jìn)行灌裝。無菌灌裝，在無菌環(huán)境中將殺菌完畢的物料進(jìn)行灌裝入無菌的容器中并完成封裝的過程。無菌灌裝的食品，在不添加任何防腐劑和不需要冷藏的條件下，其貨架期在一年以上。因此無菌灌裝可以節(jié)約材料能源，使玉米須飲料得到長(zhǎng)時(shí)間的貨架期，最近幾年以來，在飲料加工中無菌灌裝得到了廣泛的使用。具體來說，無菌灌裝要做到下面2 個(gè)殺菌以及2 個(gè)無菌[33]：(一)物料的殺菌(二)環(huán)境的無菌(三)灌裝及封口的無菌1．物料的殺菌前面所提及的UHT殺菌就是玉米須飲料的殺菌，通過在138142 ℃下，4s的殺菌，玉米須飲料已經(jīng)達(dá)到了無菌灌裝所要求的無菌條件。2．環(huán)境的無菌環(huán)境的無菌又包括了兩個(gè)無菌，一個(gè)是設(shè)備的無菌，另一個(gè)則是包裝環(huán)境的無菌。設(shè)備的無菌通常經(jīng)過包裝設(shè)備自己的無菌熱空氣來達(dá)到；包裝環(huán)境的無菌則通常使用藥劑和照射紫外線方法來達(dá)到，整個(gè)包裝系統(tǒng)的無菌環(huán)境則需要不斷通入的無菌空氣來實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)玉米須飲料，使用的是塑料瓶灌裝機(jī)，整個(gè)機(jī)組封閉在一個(gè)無菌室里面，經(jīng)過對(duì)機(jī)器設(shè)備的殺菌和環(huán)境的殺菌以此來達(dá)到無菌的環(huán)境要求。3．灌裝及封口的無菌灌裝和封口必須做到能抑制微生物的生長(zhǎng)、氣體的進(jìn)入、雜質(zhì)的混入以及香味物質(zhì)的損失。無菌包裝設(shè)備的自動(dòng)化程度高，一般具有兩個(gè)功能，一個(gè)是能實(shí)現(xiàn)自身的原地清洗(CIP)，剩下一個(gè)是對(duì)產(chǎn)品暴露部位的無菌處理。對(duì)于玉米須飲料的無菌包裝，我們要做到以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：(1)產(chǎn)品灌裝過程中，無來自設(shè)備本身及外界環(huán)境的污染；(2)在無菌環(huán)境中進(jìn)行產(chǎn)品封口工藝；(3)產(chǎn)品在貨架期之間，密封要良好，不受到外界微生物和其他雜質(zhì)的污染。玉米須飲料在完成了灌裝和封口之后，需要給塑料瓶貼標(biāo)和噴碼。噴碼機(jī)不易被仿制，所以選用噴碼機(jī)而不選打碼機(jī)。每瓶?jī)艉?40mL，每24瓶一箱。表33 各流程工藝參數(shù)總匯浸泡玉米須與水之比1:10，90177。2 ℃，1 h；1:5，90177。2 ℃， h過濾90177。2 ℃調(diào)配40 ℃脫氣4060 ℃， 兆帕UHT殺菌預(yù)熱到90 ℃，升溫到130 ℃，冷卻至97 ℃灌裝20 ℃ 玉米須飲料成品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品的具體要求，成品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表3表3表36表34 感官要求項(xiàng)目感官特性色澤呈棕黃色滋味和氣味具有玉米特有的氣味及滋味, 無異味。組織狀態(tài)產(chǎn)品呈透明, 久置后允許無分離沉淀,雜質(zhì)無肉眼可見外來雜質(zhì)表35 理化指標(biāo)項(xiàng)目要求可溶性固形物（20 ℃折光計(jì)）%≥蛋白質(zhì)%重金屬含量符合國(guó)家規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)黃酮mg/ml多糖mg/ml表36 微生物指標(biāo)項(xiàng)目要求細(xì)菌總數(shù)≤100 個(gè)/mL大腸桿菌≤3 個(gè)/100mL霉菌、酵母≤20 個(gè)/mL致病菌不得檢出（1）原輔料驗(yàn)收：根據(jù)原輔料的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，每批原輔料進(jìn)廠都要進(jìn)行驗(yàn)收。驗(yàn)收完的玉米須放入冷庫進(jìn)行冷藏。（2）水質(zhì)：根據(jù)水質(zhì)要求，每周檢驗(yàn)1 次。（3）輔料溶解：保證輔料用量和完全溶解。（4）調(diào)配：按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行理化指標(biāo)檢測(cè)和定容。（5）脫氣、殺菌：保證工藝參數(shù)的穩(wěn)定。（6）CIP：每天要對(duì)設(shè)備和管路進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的CIP一次，對(duì)清洗不到的設(shè)備部位及其表面也要采取其他方法進(jìn)行清洗消毒，保證設(shè)備及管路的衛(wèi)生安全。（7）檢測(cè)：要對(duì)每一批產(chǎn)品要進(jìn)行灌裝量、理化指標(biāo)、感官和衛(wèi)生指標(biāo)的檢測(cè)。第二篇 設(shè)計(jì)計(jì)算書第一章 工藝計(jì)算 班產(chǎn)量的確定計(jì)算產(chǎn)品的班產(chǎn)量是工藝設(shè)計(jì)中最主要的計(jì)算基礎(chǔ)之一，對(duì)班產(chǎn)量大小的影響因素有：原料的供應(yīng)、設(shè)備生產(chǎn)能力的大小及產(chǎn)品市場(chǎng)的銷售狀況。班產(chǎn)量要求要達(dá)到或超過產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)規(guī)模，所以最佳的班產(chǎn)量實(shí)質(zhì)就是經(jīng)濟(jì)效益最好的生產(chǎn)規(guī)模。食品工廠的全年工作日數(shù)一般在250~300 d，對(duì)于生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)的食品工廠，通常要求每天24 h、3 班連續(xù)生產(chǎn)。而對(duì)于生產(chǎn)連續(xù)性不強(qiáng)的工廠，每天1~2個(gè)生產(chǎn)班次，旺季3班制。，主要產(chǎn)品為340mL玉米須飲料。班產(chǎn)量確定：，每年實(shí)際生產(chǎn)按照300天計(jì)算。一天兩班，一班8小時(shí)。 萬噸，全年按300 天計(jì)算，每天2 班，一班8 小時(shí)。則 噸/班 每班工作8 小時(shí)， 噸/時(shí)，340 mL的塑料瓶生產(chǎn)15319 瓶/時(shí)。％，蔗糖6％，％，％。按照經(jīng)驗(yàn)值計(jì)算物料在各工藝的損耗，從調(diào)配階段開始：% 調(diào)配 104t↓% 精濾 104t↓% 脫氣 104t↓% UHT殺菌 104t↓% 灌裝 104t↓% 包裝 104t↓ 成品 104t圖11各工藝階段物料示意圖則玉米須抗疲勞口服液在調(diào)配階段各種物質(zhì)添加量為：玉米須汁：104t蔗糖：104t檸檬酸：104t去離子水：104t由以上得，104t，玉米須汁的生產(chǎn)流程如下：玉米須原料→清洗→烘干→稱重→浸泡→過濾→二次浸泡→二次過濾→濾液混合→冷卻玉米須↓浸泡↓% 過濾 104t↓% 冷卻 104t↓ 調(diào)配 104t圖12各個(gè)工藝階段原料消耗示意圖在浸泡工段玉米須渣全部都要過濾清除去，104t的玉米須汁。根據(jù)浸泡工藝，玉米須與水的比例為1:10，則玉米須的質(zhì)量為：t則在浸泡的時(shí)候需要添加水的質(zhì)量為：t生產(chǎn)玉米須飲料需使用的生產(chǎn)用水為：t表11生產(chǎn)玉米須飲料所需物料用量物料用量/t干玉米須191檸檬酸25蔗糖1520生產(chǎn)用水104t 熱量衡算玉米須浸泡90177。2℃，1 h過濾90177。2℃濾液混合冷卻40℃調(diào)配40℃脫氣40℃UHT殺菌（130℃，4s），先預(yù)熱到90℃，殺菌完畢再冷卻到97℃冷卻40℃灌裝包裝成品圖11熱量交換流程圖104t，則每小時(shí)用量為 （11）在浸泡工段，去離子水與玉米須的混合液從25 ℃上升到92 ℃，使用絕對(duì)壓力350 KPa的飽和水蒸氣作為熱載體，對(duì)混合液進(jìn)行加熱處理?；旌弦旱谋葻崛菀人谋葻崛葺^小，約為。查表得到：水蒸汽在350 KPa壓力下的溫度是T= ℃。汽化熱為：密