【正文】 導(dǎo)致菠蘿失收，導(dǎo)致國際市場菠蘿供不應(yīng)求的緊張狀態(tài)，從 2020 年 月份以來，大量的訂單開始涌向中國，菠蘿罐頭價(jià)格一路上升，中國菠蘿生產(chǎn)產(chǎn)量供不應(yīng)求。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 本設(shè)計(jì)內(nèi)容有以下幾點(diǎn)： 生產(chǎn)菠蘿 罐頭的工廠平面設(shè)計(jì)、生產(chǎn)車間工藝布置。 主要生產(chǎn)設(shè)備選型 ,包括預(yù)處理設(shè)備、灌裝設(shè)備、殺菌設(shè)備、包裝設(shè)備等。 工廠成本核算。 設(shè)計(jì)說明 本課題是設(shè)計(jì)年產(chǎn) 1 萬噸水果罐頭罐頭工廠，重點(diǎn)是設(shè)備選型，工藝流程確定，物料衡算，經(jīng)濟(jì)核算等，課題設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：質(zhì)量第一，降低成本，淮海工學(xué)院二 〇一一 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁 共 28 頁 鞏固知識，提高技能。廠房設(shè)計(jì)應(yīng)能符合 ISO9001 質(zhì)量體系和 HACCP 操作管理體系。 綜合考慮生產(chǎn)經(jīng)營要求，工藝路線流暢、靈活，適合各種產(chǎn)品品種的調(diào)整和不同的市場要求，同時為未來的發(fā)展留下空間。力求減少污染，保護(hù)環(huán)境，廠區(qū)最好靠近原料產(chǎn)地，產(chǎn)品質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)營策略符合國家有關(guān) 法規(guī)。關(guān)于“靠近”的尺度，廠址離菠蘿收購地的距離控制在汽車運(yùn)輸 2 小時路程之內(nèi)。廠區(qū)附近不得有有害氣體、粉塵和其他擴(kuò)散性的污染源；廠址不應(yīng)設(shè)在受污染的 河流的下游和傳染病醫(yī)院近旁。 勞動力來源：廠址選擇在居民區(qū)附近，這樣可以減少宿舍、商店、學(xué)校等職工生活福利設(shè)施。 結(jié)合以上要求，本廠廠址選擇在湛江經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，因湛江經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)有良好地基礎(chǔ)設(shè)施（供電、供熱）。 總平面設(shè)計(jì)原則 總平面設(shè)計(jì)是水果罐頭工廠設(shè)計(jì)的重要組成部分 ,它是將全廠不同使用功 能建筑物 ,構(gòu)筑物按整個生產(chǎn)工藝流程 ,結(jié)合用地形條件進(jìn)行合理的布置 ,使建筑群組成一個有機(jī)整體 ,這樣既便于組織生產(chǎn) ,又便于企業(yè)管理，本工廠平面布置設(shè)計(jì)淮海工學(xué)院二 〇一一 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁 共 28 頁 原則有： 總平面設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書和城市規(guī)劃要求，對建筑布局、方位、道路、綠化、環(huán)保等進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。 對建筑物、構(gòu)筑物的布置必須符合生產(chǎn)工藝要求。 動力設(shè)施應(yīng)接近負(fù)荷中心。從防火、衛(wèi)生、防震、防塵、噪音、日照、通風(fēng)等方面考慮，在符合有關(guān)規(guī)范的前提下，使建筑物間的距離最小。 ② 、 生產(chǎn)車間與城市公路有一定的防護(hù)區(qū)，一般 30～ 50 米。 ④ 、 對衛(wèi)生有不良影響的車間應(yīng)遠(yuǎn)離其它車間。 總平面設(shè)計(jì)內(nèi)容 總平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括平面布置和豎向布置兩大部分。平面布置中的工程設(shè)施包括： 運(yùn)輸設(shè)計(jì)。 管路綜合設(shè)計(jì)。 綠化布置和環(huán)保設(shè)計(jì)。因此，廠區(qū)盡量不要有裸露的泥面，綠化面積要求能大到 20%以上，但綠化面積過大就會增加建廠投資，所以綠化面積也應(yīng)當(dāng)適當(dāng)。一般來說選用常綠較為適宜。此外，環(huán)境保護(hù)是關(guān)系到國計(jì)民生的大事。 豎向布置就是與平面設(shè)計(jì)相垂直方向的設(shè)計(jì)，也就是廠區(qū)各部分地形標(biāo)高的淮海工學(xué)院二 〇一一 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁 共 28 頁 設(shè)計(jì)，其任務(wù)是把地形組成一定形態(tài)，既要平坦又要便于排水，防止污水倒流。在地形比較平坦的情況下，一般都不豎向設(shè)計(jì)，假如要作豎向設(shè)計(jì)，那么就要結(jié)合具體地形合理進(jìn)行綜合考慮，在不影響車間之間聯(lián)系的原則下，應(yīng)盡量保持自然地形，使土方工程量達(dá)到最少限度，從而節(jié)省投資。生產(chǎn)區(qū)設(shè)在整個廠區(qū)的東南方位，生活區(qū)和辦公樓設(shè)在整個生產(chǎn)區(qū)的北面。生產(chǎn)廠房均為一層樓房。宿舍為一層樓房，食堂為一層樓房，浴室為二層樓房。 因?yàn)楸緩S是從事食品生產(chǎn)的企業(yè)，要非常重視生產(chǎn)區(qū)的衛(wèi)生及廠區(qū)四周是否有污染場所。 工廠土地說明 工廠占地面積： 21600m2 建筑面積： 5718m2 綠化占地面積： 5442m2 道路占地面積： 2900m2 綠化覆蓋率： % 建筑系數(shù)： % 4 生產(chǎn)工藝的研究與設(shè)計(jì) 生產(chǎn)方案 糖水菠蘿工藝流程 糖水菠蘿罐頭工藝流程如 [4]： 原料選擇→清洗→切端→去皮→捅心→修整→切片→二次去皮與分 選→預(yù)抽裝罐→排氣密封→殺菌→冷卻→貼標(biāo) 原料：原料選擇選擇果形大、芽眼淺、果心小、纖維少的 圓柱形果作原料。 工藝要求 為了達(dá)到要求工藝條件需 [5]： （ 1）原料選擇選擇果形大、芽眼淺、果心小、纖維少的圓柱形果作原料。 （ 2）清洗 用清水將果面的泥沙和雜物沖洗干凈。 （ 4）修整切片削去殘皮爛疤，修去果目，用清水淋洗一次，用菠蘿切片機(jī) 將果肉切成 10～ 16 毫米厚的環(huán)形片。 （ 5）預(yù)抽裝罐將果片放入預(yù)抽罐內(nèi)，加入 倍的 50℃左右的糖水，在 80KPa 下抽空 25 分鐘；有條件的可用真空加汁機(jī)抽空，效果更佳。 （ 6）排氣密封熱排密封，溫度 98℃左右，罐中心溫度不低于 75℃。 （ 7）殺菌 :95℃常壓水浸式連續(xù)殺菌，殺菌后立即分段冷卻至 38℃。 （ 9）開罐評審正品罐頭按產(chǎn)量的 1％～ 3％隨機(jī)抽樣進(jìn)行開罐檢查，質(zhì)量指 標(biāo)符合要求：果肉淡黃至金黃色，色澤一致，糖水透明，允許有少量不 引起混濁 的果肉碎片，果肉酸甜適宜，無異味：果片完整，軟硬適中，切削良好，無傷疤 和病蟲斑點(diǎn)；果肉重不低于凈重的 54％，糖水濃度 16％左右。 QB 1006 罐頭食品檢驗(yàn)規(guī)則 QB 1007 罐頭食品凈重和固形物含量的測定 2 技術(shù)要求 原輔材料 菠蘿 :果實(shí)新鮮良好，成熟適度，風(fēng)味正常，無畸形，無病蟲害及機(jī)械傷所引起的腐爛現(xiàn)象。 檸檬酸 :應(yīng)符合 GB 1987 的要求。 項(xiàng)目 品級 優(yōu)級品 一 級品 合格品 色澤 果肉呈淡黃色至金黃色，色澤較一致，允許有輕徽白色放射狀條紋 .糖水較透明，允許含有不引起混濁的少量果肉碎屑 果肉呈淡黃色至黃色，色澤較一致 .允許有輕度白色放射狀條紋 .格水較透明，允許有少量果肉碎屑 果肉呈淡黃色，允許有白色放射狀條紋糖水較透明，允許有少量果肉碎屑 滋味、氣味 酸甜適口，具有糖水菠蘿罐頭濃郁的芳香味，無異味 酸甜適口，具有糖水菠蘿罐頭較好的香味，無異味 酸甜尚適口，具有糖水菠蘿罐頭應(yīng)有的香味，無異味 組織形態(tài) 果肉軟硬適度，略有纖維感。所以生產(chǎn)方案如下 : 淮海工學(xué)院二 〇一一 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁 共 28 頁 月 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 — — — — — 生產(chǎn)周期為 7 個月，總共生產(chǎn) 200 天，其余時間為節(jié)假日和設(shè)備檢修日。平均日產(chǎn)量等于班產(chǎn)量與生產(chǎn)班次及設(shè)備平均系數(shù)的乘積。 n—— 生產(chǎn)班次 ,n=2 班產(chǎn) q 班 = 每班 8 小時，每小時產(chǎn)量 菠蘿皮渣的回收再利用 由于菠蘿的原材料利用率較低，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的皮渣等廢棄物，如果直接當(dāng)做垃圾處理掉，既浪費(fèi)了資源，又增加了環(huán)境的負(fù)擔(dān)。下面提出幾種再利用方案 : 1 新鮮的菠蘿皮渣經(jīng)乳酸發(fā)酵制備膳食纖維。 3 利用菠蘿皮渣生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白。 5 生 產(chǎn)有機(jī)肥和動物蛋白 [17]。要求糖水清晰透明、無沉淀、 無渾濁，糖的甜度純，無異味。 菠蘿去皮捅心機(jī) 產(chǎn)品簡介 : 本設(shè)備系菠蘿加工設(shè)備 ,菠蘿通過本機(jī)可以完成去皮 ,捅心兩道工序 ,以得到圓柱形菠蘿果筒 。 根據(jù)物料衡算，每小時需要處理原材料 8864kg，去皮機(jī)得生產(chǎn)能力為 ~，所以選擇10臺該型號的去皮捅心機(jī)。 表 1 菠蘿去皮捅心機(jī) 的 主要參數(shù) 型號： GT15 刀片數(shù)量： 4 把 電機(jī)功率： 外型尺寸 12007001300 mm 生產(chǎn)能力： ~： 10 臺 菠蘿切塊機(jī) 淮海工學(xué)院二 〇一一 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁 共 28 頁 該設(shè)備 能用機(jī)械的方式把去皮后的圓柱狀的菠蘿切成大小均勻的扇塊狀或圓片狀的菠蘿，使整個過程邁到機(jī)械化工作，節(jié)省了許多人工勞動量。 表 2 菠蘿切塊機(jī) 的 主要參數(shù) 型號： JM61 電機(jī)功率： 外型尺寸 14005001300mm 生產(chǎn)能力： 30－ 60 個 /min 所需數(shù)量： 4 臺 空罐清洗機(jī) 該設(shè)備供空罐清洗消毒用，溫度自控，操作簡單方便。 主要參數(shù)見表 3。 主要參數(shù)見表 4。 主要參數(shù)見表 5 表 5菠蘿裝罐機(jī) 的 主要參數(shù) 生產(chǎn)能力 ： 50~80罐 /分 整機(jī)重量 ： 電機(jī)功率 ： 轉(zhuǎn)速： 1410r/min 外形尺寸： 4510 880 1350mm 裝罐片數(shù)： 8片每罐 適用范圍： 直徑 70、 80、 94mm 所需數(shù)量： 2臺 GT7B6 真空加汁機(jī) 該機(jī)系真空自動加汁設(shè)備，具有 16 個灌注工位，可供菠蘿等水果罐頭在淮海工學(xué)院二 〇一一 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁 共 28 頁 真空狀態(tài)下加注糖水用。 主要參數(shù)見表 6。先在真空室將罐內(nèi)的氣體排出，真空室內(nèi)的真空度在 以上，然后再封罐。 主要參數(shù)見表 7。該 機(jī)是水浸式雙槽殺菌機(jī)，整機(jī)凡和實(shí)罐接觸部分全部采用不銹鋼制作，大鏈板，鏈輪也采用同種材料，具有抗酸堿，耐腐蝕的作用，水箱由蒸汽加熱，加氣量由蒸汽電磁閥自動控制，熱水可充分利用，整機(jī)美觀大方，設(shè)計(jì)合理 。 表 8 JSR160 水浸式連續(xù)殺菌機(jī)的 主要參數(shù) 殺菌溫度 ： 95℃ 殺菌時間 ： 10－ 35分鐘 冷卻溫度 ： 20 ℃ 冷卻時間 ： 10－ 25分鐘 蒸汽壓力 ： 鏈帶速度 ： － 整機(jī)功率 ： 整機(jī)重量 ： 6000Kg 外型尺寸 ： 160002 300 1500mm 所需數(shù)量： 2臺 RGT190 型不干膠圓瓶貼標(biāo)機(jī) 該 機(jī)身采不銹鋼 SUS304 與進(jìn)口 T6 鋁合金經(jīng)陽極硬化處理。 連線生產(chǎn)，安裝簡單快速。 主要參數(shù)見表 9。能去除清水中異色、異味和汞、鉛、鋅、鐵、錳、鉻等金屬物質(zhì)。 主要參數(shù)見表 10。 主要參數(shù)見表 11。 滿足生產(chǎn)工藝各方面的需要，設(shè)備布置盡量按工藝流水線安排。 注意設(shè)備相互的間距和設(shè)備與建筑物的間距以方便操作、安全維修及清潔衛(wèi)生等。 淮海工學(xué)院二 〇一一 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁 共 28 頁 車間外形 本設(shè)計(jì)主廠房的建筑外形設(shè)為長方形，采用單層全封閉形式：其優(yōu)點(diǎn)是除了生產(chǎn)車間外，還可以把原料、輔助材料、包裝材料庫、成品庫及部分公用設(shè)施均聯(lián)系在一起；這樣可以節(jié)約用地，節(jié)約投資，便于運(yùn)輸及水電汽冷等公用設(shè)施的供給。為了防止交叉污染，洗手水龍頭采用感應(yīng)龍頭，洗鞋池底有一定坡度，并使用流動水，以不斷補(bǔ)充清潔的水，溢走臟水。 生活室的衛(wèi)生要求 車間的生活室包括更衣室，更衣室內(nèi)設(shè)專用的更衣柜。 車間及工器具的消毒 車間每班生產(chǎn)前及結(jié)束后均需進(jìn)行消毒，其使用的消毒劑為過氧乙酸。 車間構(gòu)造 地面采用花崗巖，采用石板地面，使用效果良好，能耐腐蝕、不起灰、耐熱和防滑，地面坡度 ％，在基層或結(jié)構(gòu)層中做出以確保坡度的準(zhǔn)確性。墻面轉(zhuǎn)角處均 做成圓弧形。 (2)墻面采用白水泥砂漿粉刷。食品廠用防霉涂料，一般為防霉乳膠漆以丙烯酸為基料。 全廠衛(wèi)生規(guī)范 衛(wèi)生設(shè)施主要包括辦公區(qū)、宿舍區(qū)、食堂、洗衣房、污水處理站等。因此，必須受到高度重視。生產(chǎn)區(qū)（包括生產(chǎn)輔助部門）不能和生活區(qū)相互穿插。如果生產(chǎn)區(qū)中包含有職工宿舍，則須設(shè)圍墻隔開。污水處理站應(yīng)與生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)有較遠(yuǎn)的距離，并設(shè)在下風(fēng)口。 淮海工學(xué)院二 〇一一 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁 共 28 頁 宿舍、食堂在建筑上要做到通風(fēng)、采光良好，保持室內(nèi)整潔、清爽。 生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)設(shè)置的公共廁所大小應(yīng)與全廠的生產(chǎn)、生活能力相適應(yīng)。在更換產(chǎn)品品種時，車間內(nèi)應(yīng)進(jìn)行大掃除，所有設(shè)備應(yīng)進(jìn)行徹底清洗，避免各種原料氣味混雜互相干擾，影響產(chǎn)品質(zhì)量。所有生產(chǎn)作業(yè)線的安排，要求合理和快速作業(yè)，盡量避免堆積，處理好的原料應(yīng)及時裝罐、密封，封好后的罐頭送往殺菌的時間間隔不能太長，放置時間過長，微生物就會大量繁殖，往往使食品在殺菌前就敗壞了。參加工作之前，必須進(jìn)行體格檢查，凡患有傷寒、痢疾、肺結(jié)核、肝炎、化膿性皮膚病等傳染病者，或發(fā)現(xiàn)是帶菌者，都不能參加直接接觸產(chǎn)品的生產(chǎn)，如果患有感冒或皮膚病時，也應(yīng)暫時離開車間，直至完全痊愈為止。在消毒池中經(jīng)過，人手用水洗凈后，在消毒液中浸漬一定時間，或用 70%酒精揩擦消毒，以