【導讀】本設計介紹了碳酸飲料的市場情況，未來市場走向。進行了工廠選址、產(chǎn)品方案設。備選型、勞動力估算、輔助部門設計。其中以生產(chǎn)工藝論證和車間布置為重點，對車間。門、采光、樓蓋、地坪、內(nèi)墻面、柱子進行了設計。并據(jù)此繪出了工藝流程圖、生產(chǎn)車。間平面布置圖、全廠布局圖共3張。生產(chǎn)工藝采用先進技術(shù)和設備，使生產(chǎn)效率得到。了提高，同時減少了勞動力。車間和全廠的布局都符合GMP衛(wèi)生管理體系和HACCP. 碳酸飲料的現(xiàn)狀··························6. 碳酸飲料的定義和分類·······················2. 碳酸飲料的負面影響························2. 根據(jù)計劃任務書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進行設計······3. 主要設備的能力應與工廠規(guī)模相適應············&#

　　

【正文】 鈉以改進硬水的結(jié)垢，避免硬水使洗出的瓶壁產(chǎn)生污垢；加入葡萄糖酸鈉以利去瓶口鐵銹等。 PET 瓶及易拉罐由于 第 3 章 碳酸飲料工廠工藝設計 21 采用密封包裝，污染很小，只需使用含氯量（ 3～ 10） 10ˉ6的軟化水瞬間沖洗即可，沖洗壓力保持在 ～ 。 洗瓶的方法分為浸泡、噴射、刷洗三種。 碳酸飲料的質(zhì)量指標 （ 1） 感官指標 色澤和透明度：無色、澄清、透明（加色素的汽水應符合該品種應有之色澤）；混汁型汽水應具有一定的渾濁感。 外觀：瓶內(nèi)外清潔，瓶頸內(nèi)壁無牢固的油圈，瓶蓋 牙口不外張，無銹斑，不漏水和氣。 香氣和滋味：香氣純正，滋味和順，酸甜適中，并符合該品種應有的風味。無異臭、無異味。 雜質(zhì)：無肉眼可見的外來雜質(zhì)（果汁型汽水允許少量果肉）。 均勻度：沒有分層現(xiàn)象，液面距 瓶蓋 6cm。 泡沫：倒入杯內(nèi)，泡沫高 2cm 以上，持續(xù)時間 2min 以上。 （ 2） 理化指標 表 34 理化指標 分類 項目 果汁型和果味型 可樂型 其他型 高糖 中糖 低糖 可溶性固形物（ 20℃ 折光計法） % ≥10 ≥ ≥ ≥ 二氧化碳氣容量（ 20℃ 容積倍數(shù)） ≥ ≥ ≥ 總酸（以 1 分子水檸檬酸計）（ %） ≥ ≥ ≥ ≥ ≥ 甜味劑 按 GB 2760 規(guī)定 苯甲酸鈉含量（克 /千克） 四川理工學院學士學位設計 22 著色劑 按 GB 2760 規(guī)定 乳化劑 按 GB 2760 規(guī)定 食用香料 按 GB 2760 規(guī)定 砷（以 As 計）（毫克 /千克） 鉛（以 Pb 計）（毫克 /千克） 銅（以 Cu 計）（毫克 /千克） （ 3） 微生物指標：細菌總數(shù) ≤100 個 /毫升，大腸桿菌群 ≤3 個 /100 毫升，致病菌不得檢出。 （ 4） 保質(zhì)期： 3 個月無沉淀變質(zhì)。 生產(chǎn)物料衡算 原輔料用量計算： 下面以可樂型碳酸飲料為例： 可樂香精 %，白砂糖 7%，檸檬酸 %，甜蜜素 %，磷酸（ 85%） %，焦糖色 %，苯甲酸鈉 %。 設成品在生產(chǎn)過程中損失為 % 則： 損失量 15000%=75 千克 需生產(chǎn)成品量為 15000+75=15075 千克 本設計采用塑料瓶包裝，其容量約為 500mL，約為 千克，則每班能生產(chǎn)可樂型碳酸飲料： N=15000/=30000 瓶 班產(chǎn) 15 噸成品需加入白砂糖： 150757%= 千克 檸檬酸： 15075%≈ 千克 甜蜜素： 15075%≈ 千克 焦糖色： 15075%≈ 千克 第 3 章 碳酸飲料工廠工藝設計 23 可樂香精： 15075%≈ 千克 苯甲酸鈉： 15075%≈ 千克 磷酸（ 85%）： 150750 .06%≈ 千克 15075千克成品需要的飲用水約為： 15075（ 1055+9++27+15+2+9） = 升 每班耗用包轉(zhuǎn)容器量（個 /班） =(1000/)15=30000 個 通常 24 瓶為一箱，則每班耗用紙箱量（只 /班） =30000/24=1250 個 設備選型 設備選型必須根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、班產(chǎn)量、工藝流程特點和工廠條件綜合考慮，一般按下列原則和要求進行。 滿足工藝要求，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。大中型食品工廠應選擇技術(shù)先進、機械化程度較高、可連續(xù)化、 自動化操作的設備；小型廠則選用較簡單的設備，注意設備利用率和成本核算。 先進性。關(guān)鍵設備的質(zhì)量性能、使用壽命、能量消耗、自動化水平應盡可能接近或達到國際先進水平或國內(nèi)領(lǐng)先水平。 適用性。選用的 設備 應與建設規(guī)模、產(chǎn)品方案，以及工廠的員工素質(zhì)和管理水平相適應；與可能得到的原材料、輔材料和燃料相適應；與環(huán)境保護要求相適應。 可靠性。選用的設備應經(jīng)過生產(chǎn)、運行的檢驗，并有良好的可靠性記錄 。 安全性。選用的設備在正常使用中確保安全運行，考察所采用的設備是否會對操作人員造成人身傷害，有無保護措施，是否會 破壞自然環(huán)境和生態(tài)平衡，能否預防等。 經(jīng)濟合理性。分析采用的設備是否經(jīng)濟合理，是否有利于節(jié)約項目投資和降低生產(chǎn)成本。 所選設備應符合食品衛(wèi)生要求，拆裝清洗方便，與食品接觸部分用不易腐蝕的不銹鋼或?qū)κ称窡o污染的材料制成。 在溫度、壓力、真空、濃度、時間、速度、流量、液位、計數(shù)和程序等方面有合理的控制系統(tǒng)，并盡量采用自動控制方式。 水處理設備 四川理工學院學士學位設計 24 水的凈化處理設備 本設計采用砂濾棒過濾器。此設備長時間過濾后，雜質(zhì)吸附會使過濾速度下降，應進行沖洗、消毒。消毒通常用 10%的漂白粉溶液或其他氯化物溶液浸泡 30min，也可用 75%的酒精浸泡殺菌。由于本設計班產(chǎn)量需用水約為 12 噸。一個班工作 8h，每個小時的流量為 12/8=。因此選擇砂濾棒過濾器的型號和參數(shù)如下： 101 型鋁合金濾水器 規(guī)格（高 內(nèi) 徑 厚 ） /mm: 80050020 操作壓強 /MPa： 流量 /thˉ1： 砂濾棒數(shù) /（根 臺 ˉ1）： 19（ 101 型） 本設計需要 1 臺。 水的軟化處理設備 由于水的硬度較高，離子較多不能符合生產(chǎn)需 ，故采用全自動軟化設備，利用離子交換器的原理，降低水的硬度。根據(jù)產(chǎn)量只需 1 臺，其技術(shù)參數(shù)如下： 工作壓力 ： 工作溫度 ： 440℃ 進水濁度 ： 5 度 進水硬度 ： 6mmol/L 出水硬度 ： ： 2m3/h 再生方式 ： 逆流再生 水耗 ： ＜產(chǎn)水量的 20% 樹脂量 L： 75 鹽耗 ： 130克 /克當量 鹽桶容量： 72L 再生鹽耗： 18kg 電源 ： 220V/50HZ AC12V 3W— 40W 罐頭尺寸 ： 3501625 （ ΦH mm ） 不可用加碘鹽、加鈣鹽作再生劑 ， 定期向鹽桶內(nèi)加鹽，確保鹽水處于飽和濃度。 水的消毒 在原水沉淀和過濾后加氯進行消毒，則加氯量較少，一般為 ～ 。 暫存罐 第 3 章 碳酸飲料工廠工藝設計 25 生產(chǎn)中不能在用水的時候才處理，調(diào)配糖漿時糖水也應有一定的儲備量。則在水處理和化糖后應有暫存罐儲藏。 儲水罐材料： 不銹鋼 容量： 5000L 尺寸（ ФH）： 20212800mm 儲糖水罐材料：不銹鋼 容量 ： 3000L 尺寸（ ФH）： 16002300mm 不銹鋼飲料泵 不銹鋼飲料泵適用于輸送牛奶和其它類似膠質(zhì)的液體食品之用，吸取物料之最高溫度為 7080 ℃ ，此泵是單吸全封閉式離心泵。輸送糖漿選擇齒輪泵。 流量： 3T/H 揚程： 18M 功率： 轉(zhuǎn)速： 2850r/min 葉輪直徑： 126mm 進口直徑： 40mm 出口直徑： 32mm 外形尺寸（ mm）： 450240330 重量： 31kg 齒輪泵技術(shù)參數(shù)： 型號： 粘度 cst： 2021/6000 壓力： 口徑： 40mm 流量： m3/h 轉(zhuǎn)速： 960/500640 功率： 化糖罐 化糖罐主要用于化白砂糖，方法有冷溶法和熱溶法。化糖罐分缸體、缸蓋、攪拌槳、進料口、出料閥均由進口不銹鋼制成，按 GB74180 技術(shù)條件進行，剛體內(nèi)拋光，內(nèi)有攪拌槳，起攪拌作用。本設計只需 1 臺，其技術(shù)參數(shù)見表 35，型號如下： 型號： DHG2021 容量： 2021L 電動機功率： 重量： 1000k 夾套內(nèi)徑： 1500mm 外形尺寸： 185016502400m 表 35 化糖鍋技術(shù)參數(shù) 夾套內(nèi) 容器內(nèi) 設計壓力 （ Mpa） 設計壓力 （ Mpa） 常壓 設計溫度（ ℃ ） 142 設計溫度（ ℃ ） 15~126 試驗壓力（ Mpa） 試驗壓力（ Mpa） 常壓 四川理工學院學士學位設計 26 主要材料 1Cr18Ni9Ti 主要材料 1Cr18Ni9Ti 貯存介質(zhì) 水、蒸汽 貯存介質(zhì) 溶化糖液 硅藻土過濾器 該過濾機系引進國外先進技術(shù)，選用 1Cr18Ni9Ti 優(yōu)質(zhì)不銹鋼制作，采用硅藻土助濾劑，它具有外形美觀，操作簡便，過濾成本低，效率高等特點，過濾澄清度可達 %，操作得法甚至可以濾除大腸桿菌。 型號： KW250 過濾面積： 2m2 濾片數(shù)（張）： 20 閥門口徑： Dg32 外形尺寸（ mm）： 1100 350 450 理論流量：（ 13） t/h 工作壓力（ MPa） :≤ 需配泵型號： YLB320Y 因每班產(chǎn)成品 15075 千克 。此過濾器 8 個小時的理論流量為（ 824）噸。 糖漿調(diào)配罐 此配料罐為上開啟式，下斜底三層結(jié)構(gòu)，具有可加熱自動控溫、保溫、攪拌功能；傳熱快、適應溫差大、清洗方便等優(yōu)點。 容量 1000L 真空度 (MPa)：＜ 電機功率： 工作溫度（ ℃ ）： 0～ 100 工作壓力（ MPa）：常壓 物料加熱溫度： ≤350℃ 攪拌轉(zhuǎn)速（ r/min）： 35～ 51 外形尺寸（ mm）： Φ1500 X2750 由于此型號 的容量較小，故需要 3 臺。 真空脫氣罐 型號： TQ2 生產(chǎn)能力： 2021L/h 工作時真空度： ～ 10Pa 外形尺寸（ mm）： 11357803040 設備凈重： 300kg 紫外線殺菌機 第 3 章 碳酸飲料工廠工藝設計 27 型號： 流量： （ Mpa）： 4 殺菌功率： 60w 進出口通徑： DN20mm 電源： 220V/50Hz 燈管使用壽命：＞ 9000h 外形尺寸（ mm）： 700350700 二氧化碳凈化器 由于二氧化碳的純度不高，所以在進行碳酸化前應對二氧化碳進行凈化以提高純度。二氧化碳鋼瓶： 105263/260=405 個 型號： D51350 直徑： 51mm 容量： 350mL 盛裝重量： 260g 長度： 295mm 毛重： 1400g 瓶口連接： M10 水溫測試： ≤60℃ 現(xiàn)容器為 的塑料瓶，每箱裝飲料 24 瓶，則每箱汽水的 CO2容量為： 24=12（ L） 可 樂型汽水中 CO2溶解量為 3 倍容積，則每班所需 CO2的量為： 1250312=45000（ L） 由于使用時， CO2利用率平均在 70%左右，故所需量為： 45000/=（ L） 由于標態(tài)下 CO2的體積為 ，將體積轉(zhuǎn)化成重量 ,則每班 8 小時所消耗 CO2的量為： ()44=(kg) 根據(jù)計算所需最小型號的凈化設備，型號如下： 型號： QJ30 過濾能力： 30kg/h 過濾純度： % 工作壓力（ Mpa）：＜ 尺寸（ mm）： Ф300850 冷卻 混合 碳酸化聯(lián)合機 由于糖漿和凈水的混合，決定了制品的各種成分的比例，直接影響制品的質(zhì)量。所以要求準確地按預定比例混合。 配比 （ 混合 ） 器 ： 2021L/H 尺寸 ： 260011003100 流量 ： 碳酸化罐 ： 2021L/H 功率 ： 6kw 四川理工學院學士學位設計 28 全自動沖瓶灌裝旋蓋機 由于人工洗瓶、灌裝工作量較大，此設備是 飲料廠必備的。 型號： DGX16206 生產(chǎn)能力： 1800～ 5000 瓶 /時 功率： 外形尺寸（ mm）： 178417002500 重量： 噸 適用瓶頸： Ф50～ 90mm 適用瓶高： 140～ 300mm 全自動瓶蓋印碼機 型號： DYM 型 電源： 220V 功率： 50W 工作速度： 20218000 只 /時 外形尺寸（ mm）： 62011001820 重量： 76kg 單側(cè)面加圓 瓶貼標機 由于人工貼標工作量大，不能圓滿地完成粘貼標簽的工作。故選用貼標機代替人工貼標。每個小時生產(chǎn) (15000/)/8=3750 瓶，因此只需要 1 臺。 整機尺寸 ： 304812001650mm 功率 ： 貼標速度： 80 瓶 /分 貼標精度： 177。（不計包裝件和標簽誤差） CIP 清洗系統(tǒng) 在食品加工的過程中，清洗與衛(wèi)生是第一位，必須采取措施防止任何食品得 到 污 染，因此 CIP 清洗設備就顯得非常重要。它能有效的控制所產(chǎn)生的高有機廢物 .微生物 .細菌等，并且設備管道和儲罐由 CIP 循環(huán)清洗流體來強制清洗，不必進行任何拆卸，減少勞動強度。本次設計采用的是 清洗機一臺。其參數(shù)如下： 型號： 酸罐： 500L 堿罐： 500L 熱水罐： 300L CIP 泵： 5t/h 泵揚程： 24m 泵功率： 尺寸： 270011001300（ mm） 表 36 主要設備一覽表 第 3 章 碳酸飲料工廠工藝設計 29 設備 型號 生產(chǎn)能力 功率 尺寸（ mm） 數(shù)量 砂濾棒過濾器 101鋁合金 50020 1 水軟化設備 —— 2t/h 340W Φ3501625 1 化糖罐 DHG2021 2021L 185016502400 1 硅藻土過濾器 KW250 （ 13） t/h 2KW 1100350450 1 糖漿調(diào)配罐 —— 1000L Φ15002750 3 真空脫氣罐 TQ2 2t/h 11357803040 1 紫外線殺菌機 2t/h 60W 700350700 1 二氧化碳凈化器 QJ30 30kg/h 80W Ф300850 1 冷卻混合碳酸化聯(lián)合機 —— 11003100 1 全自動沖瓶灌裝旋蓋機 DGX16206 18005000 瓶 /h 178417002500 1 全自動塑料瓶打碼機 DYM型 20218000 瓶 /h 50W 62011001820 1 單側(cè)面加圓 瓶貼標機 SL5218S 80瓶 /min 304812001650 1 CIP 清洗系統(tǒng) 5t/h 270011001300 1 水電用量的計算 用水量計算 根據(jù)上面闡述，成品需處理后的水約為 14 噸。而水的處理中軟化處理一步，水耗小于產(chǎn)水量的 20%，產(chǎn)水量為 2m3/h。以最大水耗計算，每小時消耗水量為： 2021=400L 由于要處理 14 噸的飲用水，需 7 個小時，最大耗水量為 2800L，約為 噸。 因此生產(chǎn)用水量為： 14+= 噸 四川理工學院學士學位設計 30 用電量計算 生產(chǎn)用電：將各設備功率相加 1+++2+3++++6++++= 以上是一條生產(chǎn)線一小時用電量，則一條生產(chǎn)線八小時用電量為： 8≈276KW 照明用電和生活用電采用估算的方式約為 10W/m2。 車間工藝布置 生產(chǎn)車間工藝布置的原則如下：