班产量30吨的草莓饮料车间设计论文Word下载.docx

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2012年5月

摘要

本设计是在可行性研究、查阅大量资料以及详细工艺论证后展开的，主要进行了物料衡算、热量衡算、设备选型和经济技术分析，并绘制了工艺流程图、车间设备平面布置图、车间设备图、总平面布置图。

秉承“以人为本、安全第一、质量第一”的设计理念，设计力求生产自动化、机械化、连续化、现代化，车间布局力求科学、规范、灵活；

同时，充分利用原辅料，降低生产成本，以增强企业的市场竞争力。

根据有关法律法规，满足HACCP计划和GMP规范。

设计了二次更衣、人流和物流分开并在包装间布置了紫外线灭菌灯。

工艺上借鉴了X。

该项目预计投资X万元，建成投产后每年获利X万元，而且将推动国内草莓产业的发展，带来巨大的社会效益和经济效益。

关键词：

草莓饮料；

车间设计；

生产工艺；

设备

30TONSPER8HOURSOFHILLRASPBERRYBEVERAGEWORKSHOPDESIGN

ABSTRACT

Afterafeasibilityanalysis,astudyofconsiderabledocumentsandadetailedtechnologydemonstration,thisdesignisfinishedwhichincludesconservationofmatter,heatconservation,determinationofequipmentsandeconomicandtechnicalanalysis.Asasupplement,thediagramsofprocessflow,workshopequipmentlayout,workshopequipmentandgenerallayoutplanaredrawn.

Thedesigninsiststheprincipleof“people-oriented,safetyfirst,qualityfirst”,whoseproductionstrivestowardtheautomation,mechanical,continuousandmodernizationdirection.Inordertoincreasemarketcompetitiveness,wemakefulluseofrawmaterialsandlowtheproductioncosts.

Accordingtorelevantlawsandregulations,itsatisfiesHACCPandGMPplanandspecification.SoIdemandtwiceclotheschanges,ultravioletsterilizationlampsinthepackingroomandseparatedpassengerflowandcargoflow.

TheprojectisexpectedtoinvestXmillionRMBandassoonasthecompanygoespublic,itcanproduceaprofitofXmillionRMBayear.Atthesametimeitwillpromotethedevelopmentofthedomesticraspberryindustry,andemergeenormoussocialandeconomicbenefits.

Keywords:

raspberry；

workshopdesign；

productionprocess；

equipment

1总论

1.1项目背景

1.1.1项目产生的背景

随着我国人民生活水平的不断提高，果汁饮料的消费面将会不断扩大，果汁饮料工业将会有新的发展。

在品种方面，打破了单一桔子型的格局，向着品种多样化的方向发展。

现在已形成批量生产的品种有数十种，主要有：

苹果汁、柑桔汁、鲜橙汁等。

在品种结构方面，既有浓缩果汁，又有100%的纯果汁，还有30%-90%不同果汁含量的果汁饮料。

其包装形式也趋向多样化，有玻璃瓶装、纸塑复合软包装、金属易拉罐包装等。

为了适应不同生产、消费需要，有容量各异的大、中、小包装。

但是，从总体来看，我国的果汁饮料总量尚少，某些产品质量水平不高，且不够稳定；

原料基地建设尚落后与生产发展的需要，原料质量不稳定，来料不标准，已成为影响产品质量的重要因素；

原料生产水平低，价格高，使其产品在国内、国际市场缺乏竞争力，影响市场开发。

我国发展果汁饮料有一下六个主要优势：

一、我国人口众多，消费市场广阔，果汁饮料市场潜力大。

据统计,目前我国软饮料人均年消费量仅8㎏，为世界平均消费水平的1/5，而我国果汁饮料人均年消费量仅1kg，为世界平均消费量7kg的1/7，为西欧国家平均消费水平的1/40,可见我国果汁饮料消费潜力之大，随着城乡居民生活水平的逐步提高，果汁饮料的消费必将进一步增长；

二、我国的果蔬资源较丰富,品种繁多，且发展的余地大。

据统计,全国水果总产量已超过5000多万吨,而且尚处于发展之中；

三、水果加工业是一项支农扶贫、脱贫致富的产业；

四、经过近几年的发展，已拥有一批现代化的企业，造就了一批懂技术、会管理善经营的职工队伍，为今后的发展奠定了基础；

五、食品饮料机械、食品饮料包装以及食品添加剂等，经过近十多年的发展,其配套能力大大增强，基本上可以立足于国内；

六、实施西部经济大开发，也将为果汁饮料工业提供新的发展机遇。

草莓，又名红莓、洋莓、地莓等，是对蔷薇科草莓属植物的通称。

，属多年生草本植物，我国各地有栽培，每年夏季6～7月间果实成熟。

其果实是聚合果（非浆果），外观呈心形，鲜美红嫩，果肉多汁，含有特殊的浓郁水果芳香。

草莓营养价值高，据分析，果实可溶性固形物含量9%、有机酸0.6%～0.9%、维生素C30～35mg/100g、含氮物质总量1%、果胶物质0.7%，含钙36mg/100g、磷26mg/l00g、铁12mg/100g。

草莓果实酸甜适口，色泽诱人，是鲜食果实中的佳品。

果实出汁率高达70％～80％，酸糖比达4.08（偏酸），香气浓郁，果皮果肉颜色鲜红，着色度好，在加工中色素含量稳定，且营养丰富且在加工过程中保存率高，可溶性固形物含量较高，质构适宜。

随着食品工业的发展，草莓以周期短、见效快、经济效益高、适于保护地栽培等优势而成为我国果树中发展最快的一项新型产业，已制成各种果酱、果冻、果脯、糖水罐头、果汁等，市场前景十分可观。

目前，许多企业饮料加工一般采用巴氏低温、长时间灭菌工艺,而易引起果汁褐变。

若采用超高温瞬时灭菌工艺,既能使果汁内维生素等营养成分的损失降低到最低限度,又可基本解决褐变问题。

同时，采用无菌处理技术和无菌包装可防止污染，延长保质期。

由于草莓属于浆果，汁多皮薄，贮藏保鲜期极短，在一定程度上影响了它的发展。

本课题研究的目的就是在传统的果汁制作工艺的基础上，根据草莓的加工特性，通过生产工艺改良及创新，最大程度地保持草莓果汁原有的色、香、味和营养成分，并研制出更多的草莓果汁生产工艺和草莓果汁新品种，以满足广大消费者对果汁品种多样化以及提高其品质的要求。

1.1.2我国草莓生产现状及开发前景分析

（一）、草莓生产现状：

草莓是经济效益较高的浆果类果品。

近年来，中国草莓产业发展迅速，为主产区带来了明显的经济效益和社会效益，成为主产区农民增收、劳动力就业的重要产业之一。

国内草莓生产概况如下：

①栽培面积与产量

草莓生产在我国的历史很短，近年来作为一种新兴水果在全国各地迅发展。

我国北起黑龙江，南到广东，东起草东，西到新疆几乎都有草莓栽培，且近几年发展更快。

由于草莓的规模化生产与家前屋后零星种植并存,草毒种植面积难以准确统计。

我国草毒栽培面积居世界各国之首；

年总产量仅次于美国,居世界第二,已经名副其实地成为草莓生产大国。

虽然我国有较多农户创造了苗产量达到或超过5000kg的记录,但与世界草毒生产较为先进的国家如美国、日本、意大利相比,平均单产仍较低。

露地栽培苗产量为500～1500kg，保护地栽培苗产量一般1000～1500kg。

单位面积产量与品种、作型、栽培技术、气候条件等因素有关。

总体来看，我国北方地区高于南方地区。

②栽培品种与主产地

栽培品种上,各地主栽品种各异。

改革开放一来，我国先后从美、日、加拿大及欧洲各国引入草莓新品种上百个，一些优良品种在生产上迅速取代了过去的老品种，成为生产上的主摘品种。

目前，我国草莓品种更新速度较快，且走向多样化。

在主产地上，我国草莓区可划分为秦岭和淮河以北的北方区、秦岭与淮河以南的长江流域区和南岭以南的华南区三大区域。

目前河北省和辽宁省是全国最大的草莓产区，其次是草东、江苏、上海、浙江、四川、吉林等。

河北保定和辽丹东是全国最早发展起来的两大草莓基地。

目前全国有名的草莓产区有河北的满城、辽宁的东港等。

它们已成为京、沈阳、天津等大城市草萄鲜果的主产区。

③栽培效益与销路保护地

草莓,一般6~60元/kg，视上市早晚而异。

大棚草莓每苗纯收入800~20000元,是露地草毒的6~10倍。

草莓销路甚好,保护地草毒主要是内销,主要销往大连、沈阳等国内大中城市。

销售方式主要是产地批发。

为方便顾客，许多地区还成立了草莓专营批发市场。

速冻草莓目前已打入国际市场，向日本、东南亚等国家年出口4000t以上。

④作型与栽培制度

我国地域辽阔，气候条件差异大，因此栽培形式多种多样。

20世纪90年代以前，我国草莓的主要栽培形式为露地，近十几年来开始由传统露地栽培进入保护地栽培。

主要作型从简单的地膜覆盖、小拱棚、中拱棚、大拱棚到金属材料组装的塑料大棚、竹木或钢筋骨架的日光温室。

各地区不同，如长江地区以塑料大棚及中小拱棚为主，北方地区以日光温室及中大拱棚为主，华南地区全部为露地栽培。

草莓的无土栽培在我国尚处于试验阶段，在生产上应用很少。

同时，我国很多地方因地制宜,实行草莓与其它作物轮、间、套作栽培，明显增加了农田的收益。

如实行草莓与水稻、蔬菜轮作，草毒与幼年果树、玉米间作，草毒与棉花、蔬菜套种等，取得了较好的效果。

⑤栽培技术与措施

为了取得更高的经济效益，一些增产优质的技术措施在保护地栽培中得到了推广应用。

目前我国在日光温室和塑料大棚中较普遍的技术措施有：

放养蜜蜂授粉，喷布赤霉素，假植育苗，加光与电照补光，安装滴灌设备和疏花疏果等。

另外，CO2气体施肥装置、卷帘机在我国部分地区也有一定的应用。

（二）、国内草莓生产存在的主要问题：

目前我国草莓生产已开始进人转型期，一是由露地栽培为主逐步转入大棚等设施栽培为主；

二是由数量型扩面增产向数量质量型即扩面与追求单位面积优质高产同时进行转变。

但我国草莓生产中仍存在以下问题：

①品种更新换代不快，脱毒种苗应用不够；

②育苗技术水平不高，种苗素质与高产标准尚有一定差距，育种工作远落后于生产；

育苗体制陈旧，即采果后一草莓植株作为母株，连年使用，甚至达十几年，这是导致草莓病毒病和线虫病的主要原因。

陈旧的育苗繁殖技术育出的草莓定植后秧苗不齐、结实晚，单株产量低；

③草莓标准化生产技术体系不健全，优质安全无公害栽培尚未引起足够重视；

④连作障碍逐年加重，尤其在保护地栽培条件下，连作已成为限制草莓生产的重要因素；

⑤分级包装、贮藏销售与市场消费衔接不够，树立品牌意识不强；

⑥草莓生产和加工工艺等方面与一些发达国家相比无竞争力，出口量突破不大；

⑦草莓的生产和流通缺乏有效的行业组织管理。

目前，

我国的草莓生产多属于个体农家小规模生产，缺乏行业机构对生产进行计划、组织和管理，这样导致生产无需，新产品、新技术难以尽快推广。

无序生产又导致市场变幻莫测，加上我国农产品流通销售体系不健全，使种植户难以把握市场，利益得不到保障；

⑧草莓病毒危害严重,果实品质差。

草莓属于无性繁殖植物，病毒危害严重，据估计，目前我国70%以上的草莓生产有秒感染病毒，并导致草莓果实变小，品质变劣，产量下降，繁殖能力降低；

由于种植者多追求大果、高产，加上我国土地有机质含量低，过量使用氮肥，使市场上销售的草莓大部分品质很差。

此外，一些草莓卫生指标不合格，农业残留超标；

我国加入WTO后，草莓产业面临新的竞争与挑战，我们必须更新观念，针对目前存在的问题，积极采取有效的措施，实行产业化发展战略，以做大做强草莓产业这块“蛋糕”。

（四）、草莓的发展前景分析：

由以上可知道，研究草莓饮料的生产对经济的发展和提高人民的生活水平具有重要潜在意义，有着无限的发展前景。

其原因概括如下：

从国内供给层面，未来的草莓生产还有很大的提升空间。

一方面，随着草莓品种改良、繁育方式、栽培及管理技术的逐步升级，才没单产水平将有明显提高，生产现代化程度也会逐步提高；

另一方面，随着主产区种植规划趋向合理以及有效资源的进一步整合，其规模效益将更明显；

从国内需求层面看，未来国内消费仍继续保持增长趋势，消费总量将继续增长，尤其是高端礼品的市场仍有很大发展潜力。

总体来说，市场将保持供不应求的趋势。

根据我国草莓的生产情况和特点，结合国外草莓发展动向，预测我国草莓生产的发展趋势有以下特点。

①品种区域化、优良化

草莓品种要求除高产、抗性强、适应性广外，还需培育出体积大、香味浓、糖度高且耐贮运的品种，以及适合各种栽培方式的优良品种。

国内应将引种与育种相结合，不断推出优良品种。

不同地区、不同栽培方式、不同用途应有自己的拳头产品，以进行适度规模生产。

大果优质品种的价格优势逐渐被更多果农认同，发展大果优质品种,将使品种更新速度加快。

草莓生产较先进的地区，栽培品种又会表现出多样化，适于鲜食的品种、加工的品种、长途运输的品种将会共存。

②种苗无毒化

今后的草莓生产，将广泛采用无病毒种苗。

无病毒种苗具有生长势强、开花结果多、果实个大、产量高的特点，克服了因病毒感染所带来的种性退化问题。

草莓生产将会再上一个新台阶。

③生产周年化

利用现代栽培技术，实现草莓的周年生产和周年供应，满足市场对草莓鲜果的需求。

除露地栽培外，促成栽培、半促成栽培、抑制栽培及无土栽培技术将会被普遍采用，形成周年生产与供应鲜果的体系，消费者一年四季都可以吃到新鲜的草莓。

④向产业化方向发展

随着中国加人WTO，草莓出口需求也将大增。

在草莓适栽区，将会出现大面积集中栽培地块。

产前产后服务到位，解除了生产者后顾之忧，而且规模优势将带来客观的价格优势，使生产者获得更多的收益。

⑤创造并应用高新技术

克服连作障碍有望取得进展，栽培的新技术、新模式、新设施将不断涌现，并迅速在生产中应用。

⑥促进草莓贮藏加工业的发展

随着草莓生产的发展和产量的不断提高，会带动草莓贮藏加工业的发展。

草莓是公认的“速生水果之王”，采用速冻保藏可大大延长草莓的贮藏期，速冻草莓将是草莓重点产区不可缺少的加工项目。

草毒适宜加工成酱、汁、酒、罐头、蜜饯等多种加工品，将提高草莓附加值，稳定草莓产业。

1.2设计依据

本设计是在充分的市场调研，参考国内、国际先进生产技术和设备，考察草莓饮料生产企业、请教工厂设计方面的专家后进行的。

本设计以我国目前市场经济的实际情况和规则为基础，按照国内的设计规范和标准以及相关的管理规定，采用合理、实用的技术进行设计，以节约能源、自动化、连续化为前提，采用先进成熟的工艺、配方，吸收草莓饮料生产企业在生产实践中的经验，以GMP和HACCP的规范要求为准则，力求技术上先进可靠、布局上合理规范、生产上严格要求，力求生产出物美价廉的草莓产品，以赢得消费者的信任和青睐。

1.2.1设计方案内容

草莓饮料生产厂房按3吨每班生产线及仓储、供电、供水等配套设施进行设计，本项目所需生产线全部由国产设备组成，厂房及生产车间全部新建。

并建设自己的原料生产基地，其种苗采用黑龙江、南京和沈阳的红树莓优良品种。

1.3设计范围

制定产品方案、设计工艺、进行物料衡算、设备选型、水电汽衡算、劳动力衡算、设定企业管理组织架构并进行经济效果预测。

1.3.1图纸

绘制工艺流程图、设备平面布置图、车间设备图和全厂平面图。

1.3.2设计说明书

①生产车间平面设计；

②工艺论证及设计；

③辅助部门及公用系统设计；

④EHS（环境、健康、安全一体化）分析和质量保证；

⑤技术经济分析。

2生产车间平面设计

2.1项目选址

2.1.1基本原则

（1）、自然条件：

厂区标高高于当地历史最高洪水位（特别是主厂房和仓库）。

厂区自然排水坡度在0.004~0.008之间。

厂址有可靠的地质条件。

厂址附近具有良好的卫生条件，无有害气体、放射性源、粉尘和其他扩散性的污染源（如污水、传染病医院等），特别是在上风地区的工矿企业对生产无危害。

厂址不应选在受污染河流的下游。

厂址面积大小应尽量满足生产要求，并有发展余地和留有适当的空余场地。

（2）、社会条件：

厂址设在当地的规划区内并尽量不占或少占良田，做到节约用地。

有较方便的运输条件（公路、铁路及水路）。

有一定供电条件，满足生产要求。

厂址附近有充足的水源，且水质较好。

厂址应选择居民区附近，以减少宿舍、商店、学校等职工的生活福利设施。

工程拟建在辽宁省丹东市环保产业园区，是国家发展战略的辽宁沿海经济带上的一个新兴省级园区，成立于2009年2月。

园区位置东起丹东机场，西至柳林河，南起浪东路，北至201国道，规划面积15.86平方公里。

见图2-1。

图2-1丹东环保产业园区

2.1.1选址评价

本工程建在辽宁省丹东市环保产业园区内，项目得到了丹东发展办的大力支持。

该开发区布局合理，规划了产业区、研发区、金融商贸区、生活居住区、农业生态区五大功能分区。

道路系统采用方格网为主，主干路网由“五横四纵”构成，五横为黄海大道、丹一路、丹三路、四冶路、鸭绿江大道，四纵为丹三路、东十路、东十三路、东十四路。

根据工业园区的功能分区，配置了相对独立的市政设施。

电力资源充足，水电、火电、风电齐全，物流业蓬勃发展，正在逐渐成为联系东北、华北腹地的辽东物流中心。

根据工业园区的功能分区，计划投资16.8亿元用于基础设施建设，使道路、管网、电网、通讯等功能性设施水平大力提升。

全力保障起步区内道路畅通、供排水畅通、供热供电和通讯畅通。

丹东四季分明，气候宜人，夏无酷暑，冬无严寒，生态环境国内屈指可数，是最适合人类居住的城市之一。

年平均气温9℃，是东北地区最温暖湿润的地方;

丹东淡水资源丰富，且水质优良，硬度、PH值、生物原生质和透明度都优于国家标准;

森林覆盖率达66%，环境空气质量全年好于国家二级水平。

丹东水资源的巨富，雨量充沛，年降水量800至1200毫米，拥有水库54座，淡水资源总量86亿立方米。

丹东是全国最大的草莓生产和出口基地，原料供应充足，这为山莓饮料生产提供了源源不断的原材料，并避免了长途运输，减少了运输成本。

该工程占地17800m2，厂区内有良好的卫生环境，达到了食品生产的卫生条件。

工厂附近劳动力丰富，原料易得，气候对产品的生产有利，另外厂区内还预留了一定的发展余地。

2.2生产过程设计

针对草莓浆果存在上市比较集中、不耐贮运的问题,以草莓原浆为主要原料,对草莓果肉饮料生产工艺及配方进行了系统的研究,得出了制作色香味俱佳的草莓果肉饮料的配方。

草莓饮料生产工艺流程如下：

鲜草莓→预处理（去除果蒂等）→打浆破碎→胶体磨→调配（稳定剂+酸味剂+甜味剂）→脱气→均质→排气及杀菌→灌装→冷却→检验→成品。

草莓果实肉嫩多汁，不宜久放。

选购完全成熟健康的草莓，从进货的每辆货车中，按不同规格随机抽样24个果实，检查糖度、酸度，出汁率等，在辊式输送机上，手工去除花托、果柄、青果、腐烂果和杂物。

经拣选的果实留出当日使用量后，剩余置于冷库库储存（库存最多7到10天储存量），并标号入库日期、产地和质量等。

采用冷去法，用排渣打浆机去除草莓种籽。

在大将破碎的同时，加入10%~15%水，保证果肉与种籽分离。

去除种籽后的果浆经胶体磨处理后进行调配。

在调配后的果浆中加入稳定剂，脱气后进行均质处理，使果肉颗粒分散成细小微粒，并与稳定剂分子充分结合，从而得到均质稳定的混浊果汁。

杀菌工艺采用高温短时杀菌或超高温瞬时杀菌（有条件选择后者，因其对产品的色、香、味和营养成分的影响最小）。

根据草莓饮料生产的工艺要求，结合实际情况，草莓饮料工业化项目所需建筑物如下所示：

（1）　原辅料仓库：

存放草莓、辅料以及包装材料；

（2）　生产车间（果汁车间、灌装车间）：

制浆车间，调配工段，灭菌工段，无菌灌装工段；

（3）　成品仓库：

存放饮料产品成品；

（4）　车间化验室：

原辅料及成品理化指标和微生物指标的检测；

（5）　更衣室、卫生间：

供车间生产人员和办公室人员使用；

（6）　车间办公室：

供车间办公用；

（7）　水处理车间、配电室、机修车间等。

2.3车间平面布置基本原则

本项目的平面设计依据以下基本原则：

（1）　布置紧凑合理，做到节约用地；

（2）　符合生产工艺的要求：

主车间、仓库等按照生产流程布置，尽量缩短距离，避免物料往返运输；

全厂的货流、人流、原料等的运输有各自的路线，避免了交叉污染合理加以组织安排；

动力设施接近负荷中心。

（3）　满足食品工厂卫生及HACCP和GMP规范的要求。

（4）厂区道路应采用水泥或沥青路面，以保持清洁，并采用环形道路；

运输货物道路与车间间隔。

（5）厂区建筑物间距按有关规范设计，从防火、卫生、防震、防尘、噪音、日照、通风等方面考虑，在符合规范前提下使建筑物间距其最小。

（6）厂区各建筑物布置符合规划要求，合理利用地质、地形和水文等地理条件。

（7）相互间有影响的车间，尽量不要放在同一建筑物里，而相似的车间应尽量放在一起，提高场地利用率。

3工艺论证及设计

3.1产品方案

3.1.1原料来源

草莓原料主要向符合草莓种植行业标准的果农或经销商采购，要求草莓鲜果感官品质良好：

色泽和种子的颜色为深红色、鲜艳、明快等，萼片易去掉，出汁率高，无病害和腐烂，无机械损伤、成熟度和糖酸比适宜，香味浓郁，耐储运和商品价值高。

辅料质量要求：

白砂糖：

应符合GB317.1中优级品或一级品和GB13104的规定；

水：

应符合GB/T10791中4.1条的规定；

3.1.2产品方案的确定

班产30吨

果肉草莓果汁产品含草莓原汁50%，分别以250ml和1000ml纸盒包装。

两种规格的产量分配如表3-1。

表3-130吨果肉型草莓饮料项目产品方案

名称规格产量（吨）包装方式

草莓饮料250ml/包1.5纸盒包装

（果肉型）1000ml/包1.5纸盒包装

3.1.3工作日安排

由于草莓原料生产具有很强季节性，果汁消费也具有较强季节性。

据调查原料的收获旺季是3-5月，11月份至来年2月份也有原料供应，