【導(dǎo)讀】藝和雪梨含豐富的糖分、水分以及蘋(píng)果酸、檸檬酸、胡蘿卜素、鈣、磷、鐵等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，康營(yíng)養(yǎng)的高質(zhì)量食品飲料的工廠(chǎng)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括制定產(chǎn)品方案，工藝設(shè)計(jì)及工藝技。術(shù)論證，進(jìn)行車(chē)間平面設(shè)計(jì)，對(duì)雪梨汁飲料加工過(guò)程中物料平衡進(jìn)行計(jì)算，設(shè)備選型，圖、管路透視圖等相關(guān)CAD圖紙繪制。

　　

【正文】 干燥失重 % ≤ 色值（ IU） ≤ 25 60 150 240 混濁度（ MAU） ≤ 30 80 160 220 廣西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 不溶于水雜質(zhì) mg/kg ≤ 10 20 40 60 砷（以 As 為計(jì)） mg/kg ≤ 鉛（以 Pb為計(jì)） mg/kg ≤ 銅（以 Cu 為計(jì) mg/kg） ≤ 二氧化硫（以 SO2 計(jì)） mg/kg 6 15 30 30 衛(wèi)生指標(biāo) 細(xì)菌總數(shù) 個(gè) /g ≤ 100 大腸桿 菌（ MPN/100g） ≤ 30霉菌 (cuf/g) ≤ 25 酵母菌 (cuf/g) ≤ 10 致病菌 不得檢出 檸檬酸 所用檸檬酸質(zhì)量應(yīng)符合 GB1978— 2020 食品添加劑 檸檬酸 （ 1）感官要求 檸檬酸為無(wú)色 或白色結(jié)晶 顆?；蚍勰?（二級(jí)略顯灰黃色）， 無(wú)臭、味極酸 ； 易溶于水 ，溶于 乙醇 ，微溶于乙醚； 水溶液顯酸性 反應(yīng)，一水檸檬酸在干燥空氣中略有風(fēng)化 。 （ 2）理化指標(biāo) 表 24 檸檬酸理化指標(biāo)要求 項(xiàng)目 無(wú)水檸檬酸 一水檸檬酸 檸檬酸 % — — 透光率 % ≥ 95 水分 % ≤ — 易炭化物 ≤ 硫酸灰分 % ≤ 氯化物 % ≤ 硫酸鹽 % ≤ 草酸鹽 % ≤ 鈣鹽 % ≤ 鐵（ mg/ kg） ≤ 5 5 砷鹽（ mg/ kg） ≤ 1 1 鉛（ mg/ kg） ≤ 水不溶物 過(guò)濾時(shí)間不超過(guò) 1min，濾膜基本不變色，目視可見(jiàn)雜色顆粒不超過(guò) 3 個(gè) 過(guò)濾時(shí)間不超過(guò) 1min，濾膜基本不變色，目視可見(jiàn)雜色顆粒不超過(guò) 3 個(gè) 梨香精 所用梨香精應(yīng)符合 GB/T15052020 食用香精 表 25梨香精品質(zhì)要求 年產(chǎn) 5 萬(wàn)噸雪梨汁飲料工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 16 項(xiàng)目 指標(biāo)參數(shù) 色狀、香味、香氣 符合同一型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)樣品 水分 % ≤ 重金屬含量（以 Pb 計(jì)） mg/kg ≤ 10 砷含量（ mg/ kg） ≤ 3 菌落總數(shù)（個(gè) / g或個(gè) /ml） ≤ 10000 大腸桿 菌（ MPN/100g） ≤ 30 3 全廠(chǎng)物料衡算 物料衡算 物料衡算是工藝計(jì)算最基本也是最重要的內(nèi)容之一，它包括該產(chǎn)品的原輔料和包裝材料的計(jì)算。物料衡算的依據(jù)是質(zhì)量守恒定律，即進(jìn)入某一生產(chǎn)設(shè)備的全部物料量必定等于生產(chǎn)后所得產(chǎn)品量加上生產(chǎn)過(guò)程中物料損失量。通過(guò)物料衡算，能確定各種原輔料的采購(gòu)量和倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存量，根據(jù)計(jì)算出原料和輔料的消耗定額，繪制出雪梨汁飲料物料平衡圖，能為下一步設(shè)備選型、能源計(jì)算、勞動(dòng)定員、生產(chǎn)班次、成本核算等提供依據(jù)和條件。 雪梨汁飲料配方 生 產(chǎn)雪梨汁飲料所用到的原料主要有水、濃縮雪梨汁、白砂糖、檸檬酸、梨香精、CMCCNa、果膠。主要配方如下表： 表 [2] 原料 濃縮雪梨汁 白砂糖 檸檬酸 梨香精 CMCCNa 果膠 水 含量（ %） 5 6 班產(chǎn)量的確定 根據(jù)產(chǎn)品方案排班計(jì)劃，一年共 723班次，每班工作 8小時(shí)?？紤]實(shí)際工作中 8小時(shí)并非全部用于生產(chǎn)，其中生產(chǎn)前后都要進(jìn)行設(shè)備的清洗，所以每班生產(chǎn)時(shí)間按 7小時(shí)計(jì)算。 理論設(shè)計(jì)班產(chǎn)量 =50000247。 723= 噸 理論平均每小時(shí)產(chǎn)量 =247。 7= 噸 每小時(shí)生產(chǎn)的有效瓶數(shù) =179。 1000247。 =21955 瓶 /h 在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中涉及物料的進(jìn)出、過(guò)濾、殺菌、灌裝不可避免的會(huì)造成物料的損廣西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 耗，將生產(chǎn)工藝劃分成幾個(gè)工序來(lái)對(duì)物料損耗進(jìn)行估算。物料進(jìn)出雙聯(lián)過(guò)濾器過(guò)濾，按照經(jīng)驗(yàn)值 %計(jì)算物料的損耗，調(diào)配和高溫瞬時(shí)殺菌基本是在封閉、全自動(dòng)的環(huán)境進(jìn)行，損耗較少，按經(jīng)驗(yàn)值 %計(jì)算物料的損耗， PET 瓶熱灌裝機(jī)自動(dòng)化程度高且精度高，損耗取 %計(jì)算，最后檢驗(yàn)產(chǎn)品的 合格，不合格原料損耗取 %計(jì)算 [8]。 所以 ,實(shí)際生產(chǎn)班產(chǎn)量 =247。（ 1－ %－ %－ %－ %） = 噸 實(shí)際平均每小時(shí)產(chǎn)量 =247。 7= 噸 實(shí)際班生產(chǎn)物料需求量 根據(jù)雪梨汁飲料生產(chǎn)配方求各原輔料班生產(chǎn)用量， 雪梨濃縮汁用量 =179。 1000179。 5%=3493 ㎏ 白砂糖用量 =179。 1000179。 6%= ㎏ 檸檬酸用量 =179。 1000179。 %= ㎏ 梨香精用量 =179。 1000179。 %= ㎏ CMCCNa 用量 =179。 1000179。 %= ㎏ 果膠用量 =179。 1000179。 %= ㎏ 產(chǎn)品用水量 =179。 1000179。 %= ㎏ 圖 班產(chǎn) 噸雪梨汁飲料物料平衡圖 年產(chǎn) 5 萬(wàn)噸雪梨汁飲料工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 18 包裝材料衡算 PET 瓶和瓶蓋 本設(shè)計(jì)作為成品出售的雪梨汁飲料采用 450mlPET 瓶，根據(jù)班產(chǎn)量計(jì)算其所用 PET瓶數(shù)和玻璃瓶數(shù)（因產(chǎn)品的成分水約占 90%，所以產(chǎn)品的密度按 水計(jì)即ρ =1000kg/m179。） 雪梨汁飲料 PET 瓶和瓶蓋數(shù)量的估算： ? ?? =153688 只 假設(shè)每班生產(chǎn)的損耗率為 %，則需 153688179。（ 1+%） =153842 只 產(chǎn)品用水 ㎏ 白砂糖 ㎏ 雪梨濃縮汁 3493 ㎏ 檸檬酸 ㎏ 果膠、 CMCCNa ㎏＋ ㎏ 梨香精 ㎏ 過(guò)濾殺菌 ㎏ 灌裝 ㎏ 檢驗(yàn) ㎏ 損失 % 損失 % 損失 % 成品 ㎏ 調(diào)配 ㎏ 檢驗(yàn) 08㎏損失 % 損失成品 47㎏廣西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 紙箱 根據(jù)班產(chǎn)量計(jì)算，雪梨汁飲料 15 瓶裝一箱，則紙箱數(shù) = 15153688 =10246 只 4 設(shè)備選型 原則和要求 設(shè)備選型的有以下原則和要求 [12]： （ 1）合理性，即設(shè)備必須滿(mǎn)足工藝一般要求，設(shè)備既能與生產(chǎn)規(guī)模、工藝流程、工藝控制水平、工藝操 作條件相適應(yīng)，又能充分發(fā)揮設(shè)備的能力。 （ 2）安全性，即要求操作穩(wěn)定、安全可靠、彈性好、沒(méi)有事故隱患，對(duì)工藝和廠(chǎng)房、建筑、地基等無(wú)苛刻要求；工人在操作時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度低，盡量避免高壓、高溫、高空等危險(xiǎn)作業(yè)，盡量不使用有毒有害的設(shè)備附件、附料。 （ 3）先進(jìn)性，即要求設(shè)備的生產(chǎn)能力、自控水平、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性、轉(zhuǎn)化率、回收率、效率要盡可能達(dá)到先進(jìn)水平。 （ 4）經(jīng)濟(jì)性，即設(shè)備投資盡可能節(jié)省，易于加工、維修、更新，運(yùn)行費(fèi)低，沒(méi)有特殊的維護(hù)要求。引用先進(jìn)設(shè)備，亦應(yīng)反復(fù)對(duì)比報(bào)價(jià)，參考設(shè)備性能，考慮是否易于被國(guó)內(nèi)消化吸收和改進(jìn)利用 ，避免盲目性。 總之，在設(shè)備選型時(shí)首先考慮生產(chǎn)的適用性，考慮技術(shù)的先進(jìn)性時(shí)需要結(jié)合起經(jīng)濟(jì)的合理性來(lái)綜合考慮后 ,擇優(yōu)選擇。 主要設(shè)備選型 雪梨汁飲料約 90%都是水，在生產(chǎn)過(guò)程中大部分都是自動(dòng)化的流體作業(yè)，所以生產(chǎn)設(shè)備儀器處理水能力作為了我們?cè)O(shè)備選擇的一個(gè)主要指標(biāo)。我們以每小時(shí)生產(chǎn)的桑葉茶飲料量來(lái)估算工藝流程中單個(gè)或單套設(shè)備所需要處理的流體量 M。每班生產(chǎn)時(shí)間按 7小時(shí)計(jì)算。 M=班產(chǎn)量247。 7=247。 7= 噸 /h 通過(guò)計(jì)算我們可知 ,單個(gè)設(shè)備或單套設(shè)備每小時(shí)的流體處理能力需要≥ 10 噸，整套設(shè)備也要求 ≥ 10噸每小時(shí)的處理能力。 年產(chǎn) 5 萬(wàn)噸雪梨汁飲料工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 20 溶糖系統(tǒng) 在雪梨汁飲料調(diào)配時(shí)，需要加入糖及其他的一些輔料，直接把糖加到調(diào)配缸中，糖溶解會(huì)吸收大量的水分，直接加到調(diào)配缸內(nèi)會(huì)引起飲料中水分的含量、糖度、粘稠度等因素的改變。溶糖系統(tǒng)由溶糖罐、雙聯(lián)過(guò)濾器、機(jī)架以及連接管件組成，同時(shí)發(fā)揮溶解和過(guò)濾的作用；溶糖系統(tǒng)改掉往配罐里直接加料溶解速度效率低的缺點(diǎn)，并且它速度快、效率高，是食品飲料生產(chǎn)必備的工藝設(shè)備之一，能為配料中心提供準(zhǔn)確糖度與流量的糖液，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在線(xiàn)自動(dòng)計(jì)量配料。 根據(jù)工藝糖度控制在 40— 50176。 BX，查 20℃ 時(shí)糖漿百利 度與相對(duì)密度關(guān)系表 得，糖液百利度為 時(shí)相對(duì)密度為 1183 ㎏ / m179。，所以 每小時(shí)需要糖液的體積 V0=%40?糖液密度 糖液量= %401183 ? ?? = m179。 設(shè)裝滿(mǎn)系數(shù)為 75%，所需溶糖罐容積為 V= V0247。 = m179。 根據(jù)計(jì)算設(shè)備選型如下： 設(shè)備名稱(chēng) 規(guī)格型號(hào) 公司名稱(chēng) 臺(tái)數(shù) 外形尺寸 /mm 備注 溶糖罐 YXPG3000 杭州億安機(jī)械設(shè)備有限公司 1 Φ 1800 179。3600 容積 3000L 電功率 材質(zhì)為 304 不銹鋼 果汁貯罐 雪梨濃縮果汁飲料在進(jìn)行調(diào)配前，雪梨濃縮汁首先進(jìn)行解凍和稀釋處理，這樣便于果汁的輸送和調(diào)配。為了使生產(chǎn)工藝的連續(xù)性生產(chǎn)，果汁解凍處理后輸送到果汁貯罐中貯存等待下一道工序處理。 根據(jù)工藝要求濃縮果汁先稀釋到所需倍數(shù)，本設(shè)計(jì)稀釋為濃縮果汁的 5 倍，稀釋后果汁密度接近水的密度，即為 1000 ㎏ / m179。，所以， 每小時(shí)需要果汁稀釋液體積 V0=稀釋果汁密度濃縮果汁質(zhì)量 5?= 1 0 0 0 51 0 0 ??? = m179。 設(shè)裝滿(mǎn)系數(shù)為 80%，所需溶糖罐容積為 V= V0247。 = m179。 根據(jù)計(jì)算設(shè)備選型如下： 設(shè)備名稱(chēng) 規(guī)格型號(hào) 公司名稱(chēng) 臺(tái)數(shù) 外形尺寸 /mm 備注 果汁貯罐 ADKA1014 艾得客實(shí)業(yè)(上海 )有限公司 1 Φ 2020 179。3600 容積 3000L 電功率 材質(zhì)為 304 不銹鋼 廣西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 調(diào)配罐 濃縮雪梨汁解凍稀釋處理后和糖液及溶解好的檸檬酸、 CMCCＮａ、果膠等都輸送到調(diào)配罐中進(jìn)行調(diào)配，此工序主要要是糖和酸的調(diào)整 ，所以需控制好糖和酸的配比，需適當(dāng)提高溫度，使果汁與各輔料充分混合均勻，并加快調(diào)配速率，縮短該工序時(shí)間。 根據(jù)工藝調(diào)配系統(tǒng)每小時(shí)應(yīng)處理約 10 噸的雪梨汁飲料，其密度接近水的密度，所以， 調(diào)配罐總?cè)莘e V0=10 m179。 設(shè)裝滿(mǎn)系數(shù)為 75%，所需溶糖罐容積為 V= V0247。 = m179。 根據(jù)計(jì)算設(shè)備選型如下： 設(shè)備名稱(chēng) 規(guī)格型號(hào) 公司名稱(chēng) 臺(tái)數(shù) 外形尺寸 /mm 備注 調(diào)配罐 DJTPG 天津大甲科技 有限公司 2 Φ 2060179。 2440 總高： 4000 容積 8000L 電功率 雙 聯(lián)過(guò)濾器 本設(shè)計(jì)溶糖罐處理后糖液要經(jīng)雙聯(lián)過(guò)濾器在進(jìn)入調(diào)配罐，而由調(diào)配罐出來(lái)的溶液也需經(jīng)雙聯(lián)過(guò)濾器過(guò)濾后再進(jìn)行下一道工序，本設(shè)計(jì)共用到兩臺(tái)雙聯(lián)過(guò)濾器，該設(shè)備用于液體物料的過(guò)濾，連續(xù)工作，過(guò)濾網(wǎng)方便更換。 設(shè)備選型如下： 設(shè)備名稱(chēng) 規(guī)格型號(hào) 公司名稱(chēng) 臺(tái)數(shù) 外形尺寸 /mm 備注 雙聯(lián)過(guò)濾器 GLQ 連云港永上制藥設(shè)備有限公司 2 1000 179。 300 179。800 有效過(guò)濾面積 ㎡ 材質(zhì)為銹鋼 真空脫氣機(jī) 根據(jù)工藝要求，本設(shè)計(jì)脫氣工藝需要 1 臺(tái)處理量≥ 10 噸的真空脫氣機(jī)，脫氣機(jī)又叫脫氣罐，用來(lái)對(duì)雪梨汁飲 料進(jìn)行真空脫氣，以抑制的雪梨汁易氧化組分的氧化和褐變，脫氣的同時(shí)除去懸浮微粒上附著的氣體，防止微粒上浮，改善產(chǎn)品外觀(guān)，真空脫氣可以減少容器內(nèi)部的腐燭，減少灌裝時(shí)起泡。 設(shè)備選型如下： 設(shè)備名稱(chēng) 規(guī)格型號(hào) 公司名稱(chēng) 臺(tái)數(shù) 外形尺寸 /mm 備注 真空脫氣機(jī) ZT10000 武漢昊特流體設(shè)備有限公司 1 1600179。 1500179。3300 處理量 10000L/h 電功率 8KW 工作真空度 — 年產(chǎn) 5 萬(wàn)噸雪梨汁飲料工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 22 均質(zhì)機(jī) 根據(jù)工藝要求，本設(shè)計(jì)均質(zhì)工藝需要 1 臺(tái)處理量≥ 10 噸的均質(zhì)機(jī)，設(shè)備選型如下： 設(shè)備 名稱(chēng) 規(guī)格型號(hào) 公司名稱(chēng) 臺(tái)數(shù) 外形尺寸 /mm 備注 高壓均質(zhì)機(jī) GJB1060