完整word版年产1万吨碳酸饮料厂的工艺.docx

完整word版年产1万吨碳酸饮料厂的工艺.docx

《完整word版年产1万吨碳酸饮料厂的工艺.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《完整word版年产1万吨碳酸饮料厂的工艺.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

完整word版年产1万吨碳酸饮料厂的工艺

年产1万吨碳酸饮料厂的工艺

一、厂址选择要求

厂址的位置要应有良好的卫生环境，没有有害气体、放射源、粉尘和其他扩散性的污染源（包括污水、传染病医院等）符合城市规划（供汽、供电、给排水、交通运输）等要求；厂的地区要接近原料、燃料基地和产品销售市场，还要接近水源和电源；具有良好的交通运输条件；场地有效利用系数较高，并有远景规划的最终总体布局；有一定的基建施工条件和投产后的协作条件；厂址选择要利于三废处理。

二、总平面设计

2.1总平面设计应符合工厂生产工艺的要求

1、主车间、仓库等应按生产流程布置，并尽量缩短距离。

2、全厂的货流、人流、原料、管道等的运输应有各自路线，力求避免交叉。

3、避免无聊往返运输，动力设施应靠近负荷中心，如变电站应靠近高压线网输入本厂的一边，同时，变电站又应靠近工厂负荷中心。

制冷机房应接近变电站，紧靠冷库。

罐头食品工厂肉类车间的解冻间应接近冷库，而杀菌等用蒸汽量大的工段应靠近锅炉房。

2.2食品工厂总平面设计必须满足食品工厂卫生要求和食品安全要求

1、生产区（各种车间和仓库等）和生活区（宿舍、食堂、浴室、商店和学校等）、厂前区（传达室、医务室、化验室、办公室、俱乐部、汽车房等）、和生产区分开。

2、生产车间应注意朝向，一边采用南北向，保证阳光充足，通风良好。

3、生产车间与城市公路须有一定的隔离区，一般宽为30～50m，中间最好有绿化地带阻拦尘埃。

4、根据生产性质不同，动力供应货运周转和卫生防火等应分区布置。

同时，主车间应与食品卫生有影响的综合车间、废品仓库、煤堆及有大量烟尘或有害气体排出的车间间隔一定距离。

主车间应设在锅炉房的上风向。

5、公用厕所要与主车间、食品原料仓库或堆场及成品库保持一定的距离，并采用水冲式厕所，以保持厕所的清洁卫生。

6、总平面中要有一定的绿化面积，但不宜过大。

2.3食品厂厂区道路和厂区建筑物布置的要求

1、厂区道路应按运输量及运输工具的情况决定其宽度，厂区道路应采用水泥或沥青路面，以保持清洁。

运输货物道路应与车间保持一定的距离，特别是运煤和煤渣容易产生污染。

一般道路应设计成环形，以免造成堵塞。

2、厂区道路还应从实际出发考虑是否需要有铁路专用线和码头等设施。

3、厂区建筑物间距（指两栋建筑物外墙面相距的距离）应按有关规范设计。

从防火、卫生、防震、防尘、噪声、日照、通风等方面来考虑，在符合有关规范的前提下，使建筑物间的距离最小。

例如，建筑间距与日照关系，冬季需要日照的地区，可根据冬至日太阳方位角和建筑物高度求得前栋建筑的投影长度，作为建筑日照间距的依据。

不同朝向的日照间距D约为1.1～1.5H（D为两建筑物外墙面的距离，H为布置在前面的建筑遮挡阳光的高度）。

4、建筑间距与通风关系：

当风向正对建筑物时（即入射角为0°时），希望前面的建筑不遮挡后面建筑的自然通风，那就要求建筑间距D在4～5H以上。

当风向的入射角为30°时，间距可采用1.3H。

当入射角为60°时，间距D采用1.0H。

一般建筑选用较大风向入射角时，用1.3H或1.5H就可达到通风要求；在地震区采用1.6H或2.0H。

5、厂区各建筑物布置也应符合规划要求，同时合理利用地质、地形和水文等的自然条件。

合理确定建筑物、道路的标高，保证不受洪水的影响，使排水畅通。

6、在坡地、山地建设工厂，可采用不同标高安排道路及建筑物，进行合理的竖向布置。

但必须注意设置护坡及防洪渠道，以防山洪灾害。

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

三、产品方案

3.1产品方案要求

产品生产时，应注意分析好淡旺季节的生产要求，原料、能源的利用率，还有合理安排生产班次，以此来优化生产方案从而获得最佳的经济效益。

保正工厂能够正常运作。

3.2班产量的确定

班产量是食品工厂工艺设计中最主要的计算基准，班产量的大小直接影响到设备的配套、车间的布置和占地面积、公用设施和辅助设施的规格、大小及劳动力的定员等。

班产量的制约因素主要有原料的供应情况和市场销售情况、配套设备的生产能力及运行情况、延长生产期的条件（冷库及半成品加工措施）、产品品种的搭配以及工厂的自动化程度。

表产品方案

月份

天数

（天/月）

班产量

（班/吨）

班次

日产量

（吨）

月产量

（吨）

果味型

（吨）

果汁型

（吨）

可乐型

（吨）

1月

21

25

2

50

1050

250

300

500

2月

15

25

1

25

375

100

100

175

3月

22

25

1

25

550

100

200

250

4月

22

25

2

50

1100

250

350

500

5月

19

25

2

50

950

250

300

400

6月

22

25

2

50

1100

250

350

500

7月

22

25

2

50

1100

250

350

500

8月

22

25

2

50

1100

250

350

500

9月

22

25

2

50

1100

250

350

500

10月

19

25

1

25

475

100

175

200

11月

22

25

1

25

550

100

200

250

12月

22

25

1

25

550

100

200

250

由上表可知，每年实际工作日按250天计算，符合国家规定。

每月按4周计算，除去周末8天，实际工作日为22天，由于2月份有春节，则生产15天，1月放元旦一天，则生产21天，5月和10月因也有法定节假日故生产19天。

碳酸饮料在夏季和春节期间销量较好，故每天生产2班。

其余几个月为淡季，每天生产1班。

四、工艺流程

我们采取的碳酸饮料生产方式为将调味糖浆和碳酸水定量混合后，再灌入包装容器中，具体流程如下图所示：

饮用水→水处理→脱气→暂存→CO2气

调味剂、香精等

↓

砂糖→溶解→暂存→过滤→糖浆调和→定量调和机→带冷却的混合机

↙

瓶→洗净→空瓶检查→装瓶机→轧盖机

↓

制品检查

↓

成品

3.3.1工艺流程说明

3.3.1.1饮料用水的水质要求和处理

水是饮料生产中的重要原料之一，水质的好坏，直接影响成品的质量。

因此，饮用水的处理非常重要。

（1）天然水源中的杂质，按其微粒分散的程度，大致可分为三类：

悬浮物、胶体、溶解物质，见下表。

天然水源中杂质的分类和处理方法

杂质微粒/mm

10

10

10

10

10

10

10

110

分类

真溶液

胶体

悬浮物

特征

透明

光照下浑浊

浑浊

肉眼可见

识别

电子显微镜

超显微镜

普通显微镜

常用处理

方法

离子交换

自然沉降、过滤

混凝、澄清、过滤

（2）饮用水的水质要求

饮料用水首先必须符合我国生活饮用水卫生标准（GB5749）。

3.3.1.2原糖浆的制备

（1）糖的溶解

把糖溶解于水中，一般称为原糖浆或单糖浆。

必须采用优质砂糖，溶解于一定量的水中，制成预计浓度的糖液，再经过滤、澄清后供用。

其所用水亦必须用纯良的水，其水质可与装瓶用水相同。

溶解方法有冷溶法与热溶法。

配制短期内饮用的饮料的糖浆可采用冷溶法；零散饮料，纯度要求较高，或要求延长贮藏期的饮料，最好采用热溶法。

热溶法的优点是：

1、能杀灭附于糖内的细菌；

2、可分离出凝固糖中的杂物；

3、溶解迅速，在较短时间内可生产大量糖浆。

冷溶法的优点是节约燃料。

（2）糖浆过滤

砂糖加水溶解后，必须进行过滤，滤法有自然过滤和加压过滤两种。

自然过滤采用锤形厚绒布滤袋，内加纸浆滤层，操作极简单。

但滤速流量太慢，不适用于一般工厂，大部分工厂采用加压滤法。

加压过滤采用不锈钢板框压缩设备，每块滤板上配有细帆布，糖液经溶化后，加纸浆为助滤剂，用泵加压通过滤板，反复通过，先形成滤层，去除杂质得到澄清透明的糖浆备用。

助滤剂是用造纸原料经粉碎成浆状，于糖溶化后加入，其加入量为每1m2过滤面积，约用1Kg纸浆原料。

用离心泵加压，其压力不超过117.6kPa（1.2kgf/cm2）。

一般操作压力在58.8kPa（0.6kgf/cm2）左右。

如采用2.5m2的过滤面积的过滤设备，65°Bx浓度的糖浆流量为2.5t/h。

如果压力超过117.6kPa及流量降低时，应停止操作，重新更换新的纸浆及滤布。

该操作必须在规定卫生条件下进行。

更换下来的纸浆经清洗、干燥后可重复使用。

如果生产中采用质量较差的砂糖，则会导致饮料产生絮凝物、沉淀物，以致产生异味等，还会使装瓶时出现大量泡沫，影响生产速度。

因此较差的砂糖必须采用活性炭的净化处理。

处理方法为：

将糖用活性炭加入热糖浆中，添加时用搅拌器不断搅拌。

活性炭用量须视糖及活性炭的质量而定，一般用量为糖的质量0.5%～1%之间。

活性炭与糖溶液接触15min，温度保持在80℃.为了避免活性炭堵塞过滤器面层，在通过过滤器前加一些助滤剂（如硅藻土），用量为糖质量的0.1%。

过滤时活性炭和助滤剂吸附在过滤面层，糖浆反复通过过滤器，达到过滤出来的糖液纯净透明为度。

过滤设备也采用不锈钢板框压滤器。

3.3.1.3糖浆的配合

原糖浆（加甜味剂）→加防腐剂→加酸味剂→果汁→香精→色素→水（碳酸水）

（1）防腐剂

防腐剂的作用，是防止食品生产中受到细菌的污染而造成腐坏，但要首先保证产品生产过程的卫生，才能期待防腐剂所产生的效果。

饮料中常用的防腐剂是苯甲酸钠，配制浓度为25%，即一份苯甲酸钠加三分温水溶解成溶液，经过滤，贮存于清洁容器中备用。

在软饮料中使用量低于0.1%。

（2）酸

酸被使用于饮料中，以产生酸味，调整糖的甜味，并突出或补充相关联的香味。

1、柠檬酸

由于它是柑橘水果的一种天然组成部分，因此适用于橘子味碳酸饮料。

工厂一般常用50%的柠檬酸溶液。

2、酒石酸

酒石酸是从葡萄酒生产的副产品中取得的，它比柠檬酸要酸一些，主要用来制备葡萄香味饮料。

和柠檬酸用法相同，也溶化成50%的溶液。

3、磷酸

由于磷酸的浓度高，价格便宜，所以它是最经济的酸化剂。

使用于碳酸饮料时，25%碳酸溶液差不多相等于50%柠檬酸溶液。

主要用于可乐型饮料中。

4、乳酸

乳酸由乳糖所制得，是无色浓稠溶液，味较温和。

一般使用量与柠檬酸相同。

（3）甜味剂（糖精钠）

糖精钠为无色呈结晶体，因系钠盐，故易容于水。

它的甜度通常与其质量的300～500倍蔗糖相等。

我国规定最大的使用量为成品的0.015%。

（4）果汁

许多水果汁被广泛用于碳酸饮料中，使用最广的要属柑橘类的汁。

果汁可分澄清和浑浊的。

现柑橘类果汁都用浑浊状的，在加工果汁时必须将榨出的果汁立即进行瞬时巴氏杀菌，以破坏其中果胶酶的活性。

以免破坏浑浊度。

为了节约一般采用浓缩汁，如真空离心浓缩。

（5）色素

由于消费者需要饮料外观应与原果或植物色调相似，因而需要使用各种着色剂，以吸引消费者。

碳酸饮料中使用的着色剂可分为两类：

天然色素和法定食用色素。

天然色素有虫胶色素、红花黄、辣椒红、焦糖色、红曲米、β－胡萝卜素、叶绿素、姜黄、甜菜红等九种。

人造色素有柠檬黄、日落黄、苋菜红、胭脂红、靛蓝等五种。

（6）香精

香精在饮料中是不可缺少的原料，可分为水溶性香精和乳化香精。

3.3.1.4碳酸化

碳酸饮料最为重要的性质是发泡性，发泡程度是由饮料中溶解的二氧化碳量决定的。

水或调配好的饮料吸收碳酸气，即二氧化碳和水混合的过程称为碳酸饱和作用或碳酸化作用。

影响碳酸化作用的因素：

（1）二氧化碳在碳酸饮料中的作用

1、清凉作用：

喝汽水实际上是喝一定浓度的碳酸，碳酸在腹中由于温度升高、压力降低，即进行分解。

当二氧化碳从体内排出时，就把体内的热带出来，起到清凉作用。

2、阻碍微生物的生长，延长汽水的货架寿命：

二氧化碳能致死嗜氧微生物，并由于汽水中的压力能抑制微生物的生长。

国际上认为3.5～4倍含气量是汽水的安全区。

3、突出香味：

二氧化碳在汽水中逸出时，能带出香味，增强风味。

4、有舒服的刹口感：

二氧化碳配合汽水中其他成分，产出一种特殊的风味，各个不同品种需要不同的刹口感，有的要强烈，有的要柔和，所以各个品种的含气量不同。

如：

橙汁汽水，含气量（容积倍数）为1.5～2.5；可乐汽水，含气量为3.5～4；柠檬汽水，含气量为3.5～4。

（2）二氧化碳在水中的溶解度

在一定压力和温度下，二氧化碳在水中的最大溶解量叫作溶解度。

这时气体从液体中逸出的速度和气体进入液体的速度达到平衡，叫作饱和。

未达到最大溶解量的溶液叫

作不饱和溶液。

二氧化碳在液体中的溶解量依下列因素而定：

1、气液体系的绝对压力和液体的温度。

2、二氧化碳气的纯度和液体中存在的溶质的性质。

3、气体和液体的接触面积和接触时间。

（3）饮料中空气的影响

二氧化碳在液体中的溶解度与液体中存在的溶质的性质和二氧化碳的纯度有关。

纯水较含糖或含盐的水更容易溶解二氧化碳。

二氧化碳气中的杂质则阻碍二氧化碳的溶解。

最常见的影响碳酸化的因素是空气。

空气不仅影响碳酸化的效果，而且对产品来说，能促进霉菌和腐败菌的生长，并能氧化香料使风味遭到破坏。

空气的主要来源：

（1）二氧化碳气不纯；

（2）气路有漏隙；（3）水中溶解氧、气泡；（4）抽水管线有漏隙；（5）糖浆中的溶解氧、气泡；（6）糖浆管线以及配比器管线中空气的窝存；（7）混合机内及管线中的空气。

水中的空气可以用脱气机处理。

3.3.1.5瓶的预处理

（1）卸垛

卸垛就是将空瓶或空罐从箱子或托盘移入链道中。

玻璃瓶线的卸瓶机利用真空吸附装置，通过吸爪夹住瓶子，把瓶子从箱子中取出送至链道上。

这一过程，需要对玻璃瓶进行预检，以挑出碎瓶、不能清洗的脏瓶及杂瓶等。

塑料瓶线、易拉罐线的卸瓶机主要针对托盘包装产品，利用升降装置，将载有空瓶的托盘升至与平台一致的水平位置，通过推动装置，将同一层内的空瓶移到链道，完成输送工作。

（2）洗瓶

玻璃瓶因属回收包装，故瓶内较脏，采用去污能力较强的火碱清洗，一般火碱浓度为2%～3.5%，碱液温度为55～60℃，接触时间为10～20min。

若烧碱浓度在4%以上或温度超过77℃时，将对玻璃瓶有损害。

玻璃瓶的清洗目前普遍采用的是混合洗液法，即在烧碱中加入烧碱（6/4），使之更易洗净，加入磷酸钠以改进硬水的结垢，避免硬水使洗出的瓶壁产生污垢；加入葡萄糖酸钠以利去瓶口铁锈等。

PET瓶及易拉罐由于

采用密封包装，污染很小，只需使用含氯量（3～10）×10ˉ6的软化水瞬间冲洗即可，冲洗压力保持在0.2～0.4kPa。

洗瓶的方法分为浸泡、喷射、刷洗三种。

3.3.2碳酸饮料的质量指标

（1）感官指标

1、色泽和透明度：

无色、澄清、透明（加色素的汽水应符合该品种应有之色泽）；混汁型汽水应具有一定的浑浊感。

2、外观：

瓶内外清洁，瓶颈内壁无牢固的油圈，瓶盖牙口不外张，无锈斑，不漏水和气。

3、香气和滋味：

香气纯正，滋味和顺，酸甜适中，并符合该品种应有的风味。

无异臭、无异味。

4、杂质：

无肉眼可见的外来杂质（果汁型汽水允许少量果肉）。

5、均匀度：

没有分层现象，液面距瓶盖6cm。

6、泡沫：

倒入杯内，泡沫高2cm以上，持续时间2min以上。

（2）理化指标

表3-4理化指标

分类

项目

果汁型和果味型

可乐型

其他型

高糖

中糖

低糖

可溶性固形物（20℃折光计法）%

≥10

≥6.5

≥4.0

≥7.0

二氧化碳气容量（20℃容积倍数）

≥2.5

≥3.0

≥2.5

总酸（以1分子水柠檬酸计）（%）

≥0.12

≥0.10

≥0.06

≥0.08

≥0.30

甜味剂

按GB2760规定

苯甲酸钠含量（克/千克）

0.20

着色剂

按GB2760规定

乳化剂

按GB2760规定

食用香料

按GB2760规定

砷（以As计）（毫克/千克）

0.5

铅（以Pb计）（毫克/千克）

1.0

铜（以Cu计）（毫克/千克）

10.0

（3）微生物指标：

细菌总数≤100个/毫升，大肠杆菌群≤3个/100毫升，致病菌不得检出。

（4）保质期：

3个月无沉淀变质。

五、主要设备选择表

主要设备一览表

设备

砂滤棒过滤器

水软化设备

化糖罐

硅藻土过滤器

糖浆调配罐

真空脱气罐

数量

1

1

1

1

3

1

紫外线杀菌机

二氧化碳净化器

冷却混合碳酸化联合机

全自动冲瓶灌装旋盖机

全自动塑料瓶打码机

单侧面加圆瓶贴标机

CIP清洗系统

1

1

1

1

1

1

1

六、定员设计

在编排产品方案时尽可能用班产量来调节劳动力，每班所需工人数基本相同。

由于生产基本上是全自动化的，则需要的人数并不多。

水处理过程需要2个人，脱气需1个人，化糖需1个人，调和碳酸化工段需2个人，洗瓶、检瓶工段需2个人，装瓶、压盖需2个人，打码、贴标工段需1个人，成品检查需1个人，产品堆放需2个人。

总共每班生产需生产工人为14人，每天2班为28人。

为保证生产的正常进行，以虑某些工人有病假、事假等特殊情况时，有人照顾生产，故可放宽定为30人。

对车间一线的生产工人要求熟悉各工段的工艺操作，以便应付任何突发情况。

七、物料计算

原辅料用量计算：

以可乐型碳酸饮料为例：

可乐香精0.1%，白砂糖7%，柠檬酸0.06%，甜蜜素0.05%，磷酸（85%）0.06%，焦糖色0.18%，苯甲酸钠0.015%。

设成品在生产过程中损失为0.5%

则：

损失量25000×0.5%=125kg

需生产成品量为25000+125=25125kg

本设计采用塑料瓶包装，其容量约为500mL，约为0.5kg，则每班能生产可乐型碳酸饮料：

N=25000/0.5=50000瓶

班产25吨成品需加入白砂糖：

25125×7%=1758.75kg

柠檬酸：

25125×0.06%≈15.08kg

甜蜜素：

25125×0.05%≈12.56kg

焦糖色：

25125×0.18%≈45.23kg

可乐香精：

25125×0.1%≈25.13kg

苯甲酸钠：

25125×0.015%≈3.77kg

磷酸（85%）：

25125×0.06%≈15.08kg

25125千克成品需要的饮用水约为：

25125-（1759+15+13+45+25+4+15）=23249L

九、效益成本计算

29 

第九章 技术经济分析 

9.1销售额：

可乐饮料每瓶的价格为6.50元 

全年销售额为：

57024000×6.50=370656000.00元 

9.2产品的生产成本 

9.2.1 设备投资费用 

设备折旧率为10%，则需185100.00元  

设备 型号 单价（万元） 数量 总价（万元） 电渗析装置 

LD系列 

10 1 10 全自动钠离子交换器 SNJ-10 3.8 1 3.8 化糖罐 DH-G2000 0.1 1 0.1 暂存罐  -- 0.5 200 100 不锈钢饮料汞 -- 1.6 2 3.2 硅藻土过滤器 KW250 5.8 1 5.8 糖浆调配罐 —— 0.3 3 0.9 真空脱气罐 TQ-2 2.0 1 2 紫外线杀菌机 YBZX-2.0 2.3 1 2.3 二氧化碳净化器 QJ-30 4.8 1 4.8 气水混合机 Q102-A 3.5 1 3.5 洗瓶机 BS416SP83 3.6 1 3.6 灌装拧盖机 

YGK8020 

5.5 1 5.5 全自动塑料瓶打码机 DYM型 3.3 1 3.3 单侧面加圆瓶贴标机 SL-5218S 3.5 1 3.5 CIP 清洗系统 CIP-0.5 4.6 

1 

4.6 

总计（元） 

1851000.00 

30 

9.2.2 原料费用 

原料名称 用量（吨） 单价（元） 总价（元） 可乐香精 105.6 35000/t 3696000.00 白砂糖 7392 4800/t 35481600.00 柠檬酸 63.36 6300/t 399168.00 甜蜜素 

52.8 

15000/t 792000.00 磷酸（85%） 63.36 8000/t 506880.00 焦糖色 190.08 25000/t 4752000.00 苯甲酸钠 5280 

15000/t 

79200000.00 

总计（元） 

124827648.00 

9.2.3 包装材料费用 

所需的成本费为：

124827648.00＋1851000＋185100.00＋103161000.00=230024748.00元 

9.3产品的经营成本 

9.3.1 水费 

全年用水费用为：

187440×1.50=281160.00元  

9.3.2 电费 

全年用电量为（834KW＋55KW）×264＝232003KW 

所以，一年全厂所用电费估算为：

232003×1.00＝232003.00元  

9.3.3 税收 

年销售额×税率＝370656000.00×5％=1851200.00元 

名称 

单价（元） 

用量 

金额（元） 

备注 纸箱（只） 3.5 4700000只 16450000.00 10kg纸箱 塑料瓶（只） 1.5 57024000只 85536000.00 1.25L 胶带（卷） 5.00 235000卷 

1175000．00 

总计（元） 103161000.00 

31 

9.3.4 工资 

管理人员数×月均收入×月数+工人数×日均工资×天数= 30×2500.00×12＋70×50.00×264=1824000.00元  

9.3.5 商检费 

按销售额的0.5％计算 

370656000.00×0.5％＝1853280.00元  

9.3.6管理，财务及销售费用 

此项费用随市场运转好坏而定，暂定为2000000.00元。

9.4年利润:

年销售额－生产总费用= 

370656000.00－（230024748.00＋281160.00＋232003.00＋1851200.00＋182400.00＋1853280.00＋2000000.00）＝134231209元