年产1万吨水果罐头工厂设计.doc
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1、1 引言22 工厂的总体设计22.1 设计项目22.2 设计内容22.4 设计原则23.1 厂址选择及总平面设计23.1.1 厂址选择23.1.2 总平面设计原则33.1.3 总平面设计内容33.2 工厂设计图纸说明44.1 生产方案44.1.1 工艺流程44.1.2 工艺要求54.1.3产品质量标准54.2 班产量的确定65.1 物料衡算65.1.1 糖浓度的计算65.1.2 柠檬酸的计算75.1.3 糖液中实际的需糖量、需柠檬酸量和需水量75.1.4物料衡算流程75.2 主要设备选型85.2.1原料选别设备85.2.2 浸渍池及漂洗池85.2.3 空罐清洗设备85.2.4 装罐设备85.2
2、.5 高速溶糖设备85.2.6 加汁设备95.2.7 罐头排气设备95.2.8 封罐设备95.2.9 杀菌设备93 经济核算93.1年产值及原料成本费93.2 电费103.3 水费103.4 工人工资103.5 资产投入及折旧费103.6 销售费用113.7 其它费用113.8 毛利核算113.9 投资收益114 总结12致谢12参考文献121 引言食品工厂的建造是食品行业的基本建设,食品工厂是食易生产的基本条件,是食品卫生、安全、质量的物质保证。食品工厂建设的先进性反映着一个国家的经济和科学技术发展的水平,也反映着人民生活水平的高低。而食品工厂的先进性则首先决定于工厂设计的合理性1。在日常工
3、作中,我们经常会发现,许多刚刚建成的食品工厂,由于在设计上存在严重的缺陷,致使无法正常生产,尚未投产就不得不进行返工或改造;还有一些食品厂,由于在设计上缺乏前瞻性,投产仅一二年就不得不进行大范围的改造,使大量的人力和物力浪费,还延误了宝贵的生产时间、造成巨大的经济损失。由此看出,食品工厂设计工作,在食品工业发展过程中有着极其重要的地位。2 工厂的总体设计2.1 设计项目 本设计项目为:年产1万吨水果罐头工厂设计。水果罐头在保存鲜度和营养方面得天独厚,仅次于现摘水果,并对新鲜水果的味道进行了大幅度的改善。水果罐头不仅果肉好吃,水果的本色本味完全融入到糖水中,罐头水的风味甚至比果汁还要浓郁2。杨梅
4、营养价值高,是天然的绿色保健食品,是我国在国际市场上极具竞争力的水果。因此确定糖水杨梅罐头为该厂主产品之一。2.2 设计内容本设计内容有以下几点:1、生产糖水杨梅罐头的工厂平面设计、生产车间工艺布置。2、生产糖水杨梅罐头的工厂工艺设计,包括产品方案及产量的确定、生产工艺流程的确定。3、主要生产设备选型,包括预处理设备、灌装设备、杀菌设备、包装设备等。4、糖水杨梅罐头生产的质量标准与质量控制。5、工厂成本核算。6、工厂经济核算。2.4 设计原则本设计遵循以下几点原则:选用较先进的机械化、连续化高的通用设备,且能满足工艺、产量、质量的要求,并便于安装。综合考虑生产经营要求,工艺路线流畅、灵活,适合
5、各种产品品种的调整和不同的市场要求,同时为未来的发展留下空间。厂地设计符合城市工业用地要求。力求减少污染,保护环境,厂区最好靠近原料产地,产品质量符合国家标准,经营策略符合国家有关法规。3.1 厂址选择及总平面设计3.1.1 厂址选择建厂地点选在浙江省余姚市。其原因为: 荸荠种杨梅主产地是浙江余姚和慈溪,将厂建在余姚可降低原料运输费用,减少原料在运输过程中受损,以提高原料利用率。浙江余姚市铁路、公路交错,交通便利。另外,余姚市不但临海有港口,而且河流交错,水路运输便利,便于出口产品。浙江省水资源丰富且水质优质;浙江秦山核电站可以保证充足的供电,符合建厂需求。余姚市所在的浙江省以及周围的江苏、福
6、建、上海等地皆是发达地区,市场广阔。3.1.2 总平面设计原则食品工厂总平面设计的基本原则如下:1、总平面设计应按批准的设计任务书和可行性研究报告进行,总平面布置应做到紧凑、合理。2、建筑物、构筑物的布置必须符合生产工艺要求,保证生产过程的连续性。相互联系比较密切的车间、仓库,应尽量考虑组合厂房,既有分隔又缩短物流线路,避免往返交叉,合理组织人流和货流。3、建筑物、构筑物的布置必须符合城市规划要求和结合地形、地质、水文、气象等自然条件,在满足生产作业的要求下,根据生产性质、动力供应、货运周转、卫生、防火等分区布置。有大量烟尘及有害气体排出的车间,应布置在厂边缘及厂区常年下风向。4、动力供应设施
7、应靠近负荷中心。5、建筑物、构筑物之间的距离,应满足生产、防火、卫生、防震、防尘、噪音、日照、通风等条件的要求,并使建筑物、构筑物之间距最小。6、食品工厂卫生要求较高,生产车间要注意朝向,保证通风良好;生产厂房要离公路有一定距离,通常考虑3050m,中间设有绿化地带。7、厂区道路一般采用混凝土路面。厂区尽可能采用环形道,运煤、出灰不穿越生产区。厂区应注意合理绿化。8、合理地确定建筑物、构筑物的标高,尽可能减少土石方工程量,并应保证厂区场地排水通畅。9、总平面布置应考虑工厂扩建的可能性,留有适当的发展余地。3.1.3 总平面设计内容总平面设计的内容包括平面布置和竖向布置两大部分。平面布置就是合理
8、地进行用地范围内的建筑物、构筑物及其他工程设施水平方向相互间的位置关系。平面布置中的工程设施包括:1、运输设计。合理组织用地范围内的交通运输路线的布置,使人流和物流分开,避免往返交叉和污染。2、管路综合设计。工程管路网,包括厂内外的给排水管道、电线、电话线、空调管道及蒸汽管道等的设计,必须布置的合理整齐。3、绿化布置和环保设计。绿化布置可以起美化厂区、净化空气、调节气温、阻挡风沙、降低噪音、保护环境等作用,改善生产卫生条件,是防止厂区污染的良好屏障。因此,厂区尽量不要有裸露的泥面,绿化面积要求能大到20%以上,但绿化面积过大就会增加建厂投资,所以绿化面积也应当适当。种植的绿化树木花草,要经过严
9、格选择,厂内不栽产生花絮、散发种子和特殊异味的树木花草,以免影响产品质量。一般来说选用常绿较为适宜。另外,在工厂四周特别是靠马路的一侧,应有一定距离的树木组成防护林带。此外,环境保护是关系到国计民生的大事。工业“三废”和噪音,会使环境受到污染,直接危害到人民的身体健康,所以,在食品工厂总平面设计时,在布局上要充分考虑环境保护的问题。竖向布置就是与平面设计相垂直方向的设计,也就是厂区各部分地形标高的设计,其任务是把地形组成一定形态,既要平坦又要便于排水,防止污水倒流。如果是在丘陵或山区建厂,应注意将不清洁的厕所、垃圾箱等建在低处,其车间流向从低到高顺序应是原料间、加工间、冷库。在地形比较平坦的情
10、况下,一般都不竖向设计,假如要作竖向设计,那么就要结合具体地形合理进行综合考虑,在不影响车间之间联系的原则下,应尽量保持自然地形,使土方工程量达到最少限度,从而节省投资3。3.2 工厂设计图纸说明 根据以上内容工厂设计如下:1、本工厂主要设有两个大门,一个门靠北朝东,是原料、成品的主要进出口;一个门靠西朝南,是煤、废弃物进出口。生产区设在整个厂区的东南方位,生活区和办公楼设在整个生产区的北面。2、生产区的厂房周围设有绿化带。生产厂房均为一层楼房。3、生活区设有食堂、宿舍、浴室等。宿舍为一层楼房,食堂为一层楼房,浴室为二层楼房。生活区的东面为办公楼,办公楼为二层楼房。4、因为本厂是从事食品生产的
11、企业,要非常重视生产区的卫生及厂区四周是否有污染场所。因此,厂区不能设在有化工厂、化肥厂等有污染源的工厂附近。4.1 生产方案4.1.1 工艺流程杨梅原料 选别分级 浸渍 蔗糖 漂洗 柠檬酸装罐 糖液 水排气封罐 杀菌冷却 保温检验进仓 装箱 出厂产品4.1.2 工艺要求原料要求4:杨梅原料要求横径在22mm以上,色泽要求紫红或红色,青白色不使用,品种采用荸荠种为佳。选别、分级:摘去果柄,剔除腐烂变质、机械损伤、淡红色、过小果和夹杂物,并摘去用于保鲜的树叶和蒂柄。根据果形大小及色泽进行分级,分级后采用流动水淘洗确保干净。浸渍:一般控制浸泡时间1015min,盐度5%左右,以利驱虫,并使果实收缩
12、,增加硬度,中途及时补充食盐至规定盐度。漂洗:经多次流动水漂洗,确保充分去除附在果实上的虫体及其他夹杂物。不能搅拌过度,以免碰伤。装罐:根据不同规格罐型设定不同的装罐量,装罐的同时剔除软烂、变质、损伤等不良果。配汤:糖液浓度控制在19%24%,糖液配制时必须煮沸10min以上。糖液的配制主要是蔗糖,通常称为砂糖。要求糖水清晰透明、无沉淀、无浑浊,糖的甜度纯,无异味。采用直接配置法。封罐:采用抽真空或吹蒸汽封罐保证较好的真空度,罐头密封后逐罐检查剔除卷封不良罐。排气密封:0.0400.047MPa。杀菌冷却:封罐后应及时杀菌,杀菌温度为8595,杀菌时间3000g以下罐型1015min,3000
13、g罐型1520min,杀菌后产品中心温度要求达到80以上,冷却水余氯含量控制0.5mg/L以上。附:说明及注意事项5糖水杨梅加工过程中,防止骤然高温,并防止长时间加热。杀菌后冷却要快速,否则易发生裂果。最好用抽气密封。杨梅组织软嫩,一般在南方的雨季上市,易碰伤、生霉、腐烂,故原料采摘后必须采用小包装(510kg/筐)迅速运厂加工。杨梅系带紫罗蓝色水果,对空罐腐蚀力较强,不能用素铁罐,应采用抗酸涂料罐。糖水浓度太高也易裂果。正确掌握装罐量,防止装罐过多、过紧,引起果与果间粘结。选用无松脂味的原料品种,防止罐头在储藏期产生松脂味。4.1.3产品质量标准产品的质量标准如下61引用标准GB 317.1
14、 白砂糖GB 1987 食品添加剂 柠檬酸GB 4789.26 食品卫生微生物学检验 罐头食品商业无菌的检验GB 5009.11 食品中总砷的测定方法 GB 5009.12 食品中铅的测定方法GB 5009.13 食品中铜的测定方法GB 5009.16 食品中锡的测定方法GB 10788 罐头食品中可溶性固形物含量的测定 折光计法GB 11671 果蔬类罐头食品卫生标准ZBX 70004 罐头食品的感官检验ZBX 70005 罐头食品包装、标志、运输和贮存。QB 1006 罐头食品检验规则 QB 1007 罐头食品净重和固形物含量的测定4.2 班产量的确定该水果罐头工厂全年总工作日约为250日
15、,其中20天为设备维护时期。杨梅是目前所有水果中成熟期最为集中的品种之一,成熟期集中在6月至7月,因此,确定糖水杨梅罐头生产60天,分为3班制。糖水杨梅罐头年产量Q=10000t每个工作日实际产量受各种因素影响不完全相同,平均日产量等于班产量与生产班次及设备平均系数的乘积,即:q =q班 * n * k式中: q - 平均日产量,t/d q班 - 班产量,t/d n - 生产班次,n=3 k - 设备不均匀系数,k=0.70.8算得:班产量q班 =55.56t 每班8小时,每小时产量6.94t表1 年产10000吨糖水杨梅罐头工厂产品方案月1234567891011125.1 物料衡算杨梅原料
16、的利用率为79%,原料中不合格料14%,其他工艺损耗7%。确定生产杨梅原料为1063kg表2 糖水杨梅罐头选罐及装罐量(g)列表罐号净重(g)装入果肉量(g)注入糖液量(g)81135672802902772877113425200210215225783312155160152157因此,选用罐号8113,净重567g,其中装入果肉290g,注入糖水277g。表3 杨梅原料指标杨梅原料品种荸荠种杨梅颗粒横径(mm)大于16mm装罐前果肉的含糖量(%)12%13%装罐前果肉的含酸量(%)0.5%1.1%表4 糖水杨梅罐头成品指标每罐的净含量(g)567每罐装入的果肉量(g)290每罐装入的糖液
17、量(g)2775.1.1 糖浓度的计算所配制糖液的浓度,依水果种类、品种、成熟度、果肉装量及产品质量标准而定。糖液的配制采用蔗糖(符合GB317的要求),要求糖液清晰透明、无沉淀、无混浊,糖的甜度纯、无异味,糖浓度符合生产要求。采用直接配制法。按下式进行计算: W2=(M3W3-M1W1)/M2M1-每罐装入果肉量(g),M1=290gM2-每罐注入糖液量(g),M2=277gM3-每罐净重(g),M3=567gW1-装罐前果肉的糖含量(),12%13%,W1取12%W2-注入罐的糖液浓度()W3-要求开罐时糖液浓度(),14%18%,W3取16%计算得:W2=20.19%据资料悉知,注入糖液
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