年产十二万吨天然橙汁食品工厂设计.docx
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年产十二万吨天然橙汁食品工厂设计
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年产十二万吨天然橙汁食品工厂设计
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第一章绪论
1.1项目背景
我国是世界第一大橙子和橙汁生产国,橙汁出口占世界贸易量一半以上,在国际橙汁贸易中具有举足轻重的地位。
在世界贸易组织框架体系下,橙汁加工是我国少有的几个具有绝对优势地位的农业产业之一,是农业产业化的重点发展行业,橙汁的加工出口对于缓解国内果品卖难,消化残次果和促进果业的健康持续发展起到了十分积极的作用。
近年来,我国橙汁加工行业高速增长,橙汁出口顺畅,有效推动了国内市场果价的回升,并起到了优化农村产业结构和提高农民收入的重要作用。
1.2橙汁的营养价值
橙子味甘、酸,性凉。
具有生津止渴、开胃下气的功效。
正常人饭后食橙子或饮橙汁,有解油腻、消积食、止渴、醒酒的作用。
橙子营养极为丰富而全面,老幼皆宜。
橙子中含量丰富的维生素C、P,能增加机体抵抗力,增加毛细血管的弹性,降低血中胆固醇。
高血脂症、高血压、动脉硬化者常食橙子有益。
橙子所含纤维素和果胶物质,可促进肠道蠕动,有利于清肠通便,排除体内有害物质。
橙皮性味甘苦而温,止咳化痰功效胜过陈皮,是治疗感冒咳嗽、食欲不振、胸腹胀痛的良药。
橙子几乎已经成为维生素C的代名词。
1.3我国橙汁产业的发展现状与趋势
橙汁在我国经过20年的发展历程,从无到有,从小到大,现在已成为受国外关注比较大的一个农产品加工行业。
目前,我国橙子种植总面积近3000万亩,年产橙子达2200万吨,占世界总产量的近50%,是世界第一生产大国。
由于我国特有的资源优势,果汁加工业近年来发展迅速,生产能力由20世纪80年代中期的不足千吨猛增至现在的40多万吨。
产品出口近年来也大幅增加,2002年,我国出口浓缩果汁29.59万吨,占世界贸易总量的41%;2003年出口量可达到40万吨,占世界贸易总额的50%以上。
过去主要是发达国家消费橙汁,现在发展中国家的消费量也在不断增加。
橙汁主要出口国为中国、波兰、德国、意大利、阿根廷、智利、匈牙利等,主要进口国为德国、美国、日本、意大利、奥地利、澳大利亚等。
最大的进口市场是美国、欧洲、日本。
其中美国20万t左右,欧洲约20万t,日本在6-7万t,美国、日本、欧洲等一些国家随着生产成本不断提高,国内橙汁生产的规模不断缩小,只有依靠进口来满足市场需求。
2004年中国橙汁的产量达到40万吨,到2005年,产能达到70万吨。
国际市场上橙汁汁的价格也呈波动趋势,加入世贸组织后,价格呈逐年上升趋势,出口的的FOB价格:
2004年为700(美元/t)、2005年为900(美元/t)[3]。
现在由于橙汁产量难以满足生产的需求,价格还在一直上升,对国内橙汁行业十分有利。
1.4设计目的及依据
本设计将从橙汁生产工艺、物料衡算和热量衡算、设备选型、环境污染治理等几个方面入手,设计结构合理,生产规范,工艺先进的橙汁厂。
1.5产品方案论证
1.5.1依据
年产量120000t橙汁。
1.5.2要求
首先确定季节性产品的生产季节和班次,然后考虑调节性产品。
做到产品产量、劳动力、班次、设备生产、水、电、气基本平衡,达到经济运行的目的。
1.5.3项目论证
我国是世界最大的水果、蔬菜生产国之一。
2000年,全国水果产量过8000万吨,蔬菜4亿吨,其中,橙、梨、柑橘、香蕉、葡萄5大品种占76.81%。
从“碳酸饮料—饮用水—茶饮料—果汁饮料”的发展过程中可以看出,一代比一代更符合健康的要求。
碳酸饮料口感较好,但几乎不考虑健康功能;饮用水的健康功能更多的是控制、剔除有健康隐患的物质;茶饮料在饮用水的基础上又增加了茶的功能,开始具有绿色食品的特征;果汁饮料,尤其是纯果汁含有丰富的天然营养成分,几乎等同于水果的健康功效。
随着人们保健意识的提高,果汁饮料将成为日常饮品。
果蔬生产一般有旺季和淡季之分,由于果蔬产品含水率很高(一般为50%一95%),旺季收获后若不及时处理,在微生物作用下极易腐烂变质。
发达国家比较重视产后加工技术,产品损耗率一般控制在5%一20%之间;我国由于产地交通不便及加工技术的限制,产后损失相当严重,通常超过30%。
在淡季,果蔬产品市场供应困难,需要解决“旺贮淡供”的要求,这就为果蔬汁深加工的进一步发展提供了可能。
世界果蔬汁饮料销售量历年成倍增长,成为世界各类软饮料中增长最快的品种。
多年来世界果蔬汁贸易都以橙汁为主,其次是橙汁、菠萝汁、葡萄汁、柠檬汁、西番莲汁。
根据《我国食品工业“九五”计划和2010年远景目标》分析,全国果蔬汁饮料总产量2010年将达到1600万吨,是仅次于碳酸饮料的饮料大类,也是我国食品工业中发展最快的行业之一。
我国浓缩汁为橙为主,目前我国果汁加工形成的大品种有橙、芒果、山植等,而国际市场上占主导地位的橙汁、菠萝汁产量却很小。
因此建立年产120000吨天然橙汁生产基地前景广阔。
第二章厂区平面设计
2.1平面设计原则
1.按工厂规模及类别结合周围环境,布置上力求紧凑,节约用地;
2.建筑物布置需符合工艺流程要求,生产线路短,合理组织人流和物流;
3.各建筑物、构筑物应按各自性质,合理的在常年主导风向上进行布置;
4.综合考虑全厂布置,要求合理、经济、高效、环保。
2.2厂址选择
项目的厂址选择不仅关系到工业布局的落实、投资的地区分配、经济结构、生态平衡等具有全局性、长远性的重要问题,还直接或间接地决定着项目投产后的生产经营和经济效益。
厂址选择的原则:
1.符合国家方针政策、行业布局、地方规划等;
2.要有充足可靠的水源,水质应符合国家《生活引用水卫生标准》;
3.要有良好的卫生环境,厂区周围不得有有害气体、粉尘和其他扩散性污染源,不受其他烟尘及污染源影响(包括传染病源区、污染严重的河流下游)。
4.要有良好的工程地质、地形和水文条件,地下避免流沙、断层、溶洞;要高于最高洪水位;地势宜平坦或略带倾斜,排水要畅。
5.要有方便的交通运输条件。
6.注意节约投资及各种费用,提高项目综合效益。
温州市柑橘、脐橙类产品产地集中,区域种植规模大,并形成特色产区,为发展大规模集中加工贮运提供了条件。
而且交通方便,便于原料的引入和产品的输出。
2.3建筑物布置原则
建筑物布置应严格符合食品卫生要求和现行国家规程、规范规定,尤其遵守《出口食品生产企业卫生要求》、《食品生产加工企业必备条件》和《建筑设计防火规范》中的有关条文。
各有关建筑物相互衔接,并符合运输线路及管线短捷、节约能源等原则。
生产区的相关车间及仓库组成联合厂房。
2.3.1生产车间、检验室及中心实验室的布置
1.布置在厂区全年最小频率风向的下风侧;
2.生产区与厂外公路不应小于30m;
3.生产区有一定的绿化带,保持良好的卫生环境。
2.3.2公共设施布置
1.锅炉在满足工艺条件的前提下,宜靠近用气负荷中心,并应布置在厂区全年最小频率风向上风侧;要有足够堆煤、堆渣的的场地。
应设置运输煤渣的单独出入口。
燃油锅炉要考虑油罐位置;
2.变配电所应靠近制冷站等主要用电负荷中心,满足变压器进出方便及安装、维修要求;
3.制冷站应靠近冷库或与冷库结合位置;
4.压缩空气站应布置在生产车间全年最小频率风向的下风侧;
5.泵房给水系统应布置在较洁净的地方;
6.污水处理站应在生产车间至少30m以外,并在生产车间全年最小频率风向的上风侧,其周围应布置较多绿化带。
2.3.3库区布置
1.仓库应结合生产工艺要求和相关生产车间结合布置,有利于节约能源和土地;
2.废弃物场地的设置应远离生产区,并设置专门的入口和清洗消毒设施。
2.4道路与绿化
2.4.1道路
厂区出入口的设置结合了天水城市道路规划、人流、物流方向和全厂运输量。
表2-1厂区道路指标
2.4.2绿化
绿化对改善厂区的卫生环境和生产、生活环境是必不可少的。
但特别注意的是,厂内绝对严禁种植飞絮植物,对于落叶植物的选用也会慎重。
第三章产品工艺流程设计
3.1产品工艺选择及流程
3.1.1产品方案及班产量的确定
3.1.1.1依据
根据设计要求,拟建厂为年产120000吨天然橙汁的产量,主要原料为温州蜜柚,生产期分为旺,淡两季,每天生产班次为:
淡季二班,旺季三班,夏季7,8,9月是生产旺季,工作日为90天;1,3,4,5,10,11,12为淡季,工作日为195天;余下80天为节假日和设备检修日。
预期设定的新建的天然橙汁工厂生产能力:
年产量Q=120000t
全年生产天数:
T=t(旺)+t(淡)=90+195=285d
班产量q(班)=Q/k(3t(旺)+2t(淡))=120000/0.75(3×90+2×195)=242.42t/班
3.1.1.2要求
考虑产品的季节性,使产品的产量、劳动力、班次、设备生产、水、电、汽基本平衡,实现经济运行,合理生产。
3.1.1.3产品方案
主产品方案表
3.2工艺流程及论证
3.2.1工艺流程
压榨
原料验收
清洗分级
过滤
→→→→
调整混合
脱气去油
高温杀菌
→→→
成品
冷却
灌装
→→
3.2.2生产工艺论证
3.2.2.1原料的采集
橙子主要从温州当地收集,在橙子产地建立采购站以保证及时采购原料果。
原料选富有橙子风味,糖分较高,酸味和涩味适当、香味浓、果汁丰富的橙子。
要求果实健全完好。
加工时须除去腐败果和生霉果。
果实以成熟为宜,未熟果有生果味,果汁偏酸涩而少甜味,浓度也低。
过熟果缺少风味果汁品质低劣、压榨、澄清和过滤比较困难,出汁率低。
3.2.2.2原料的验收
每年6、7月份质检部到橙子种植区调查橙成熟情况及农药使用情况,保证采购区域周围没有化学污染及该区域未使用国家禁止的农药。
生产期间,橙子验收按以下要求进行:
1.必须是合格供应商提供的原料;
2.农残检验报告;
3.腐烂率超标(6%)的不收;
4.质检员当场验收。
3.2.2.3原料预处理
1.初步清洗
橙子在采收后表面常附有灰尘,碎叶等杂物,必须进行初步清洗,初步清洗有两个过程,水流输送清洗和提升机喷淋清洗。
在清洗时把粘附在原料上的泥土、杂质、粉尘、沙粒等洗掉,去除残留的农药和部分微生物,清洗环节必须符合国家软饮料原辅材料的要求(GB10791-89)。
2.拣选
在拣选台人工对橙子进行拣选,把一些腐败的橙子或腐烂部分去除掉,一些杂质通过拣选台被拣出。
以免下一步进行破碎时这些杂物进入橙汁。
3.清洗
在洗果机上通过毛刷及水流喷淋进行橙子的清洗,通过破碎前的提升机进行清洗。
为了达到清洗农药的效果,在清洗水中加入0.5-1%盐酸进行清洗,最后再用清水冲洗干净。
3.2.2.4破碎
榨汁前先行破碎可以提高出汁率,但破碎粒度要适中,要利于压榨过程中果酱内部产生排汁通道。
否则,破碎过度,易造成压榨时外层果汁很快榨出,形成一层厚皮,使内层果汁流出困难,反而造成出汁率下降,榨汁时间延长,混浊物含量增大,使下一步澄清工作负荷增大。
破碎粒度一般控制到1.5-3cm[8]。
3.2.2.5榨汁预处理
原料果经破碎成果浆,果品组织被破坏,各种酶从破碎的组织细胞中溢出,活性大大增强,同时表面积急剧扩大并大量吸收氧,致使果浆产生各种氧化反应。
此外,果浆又为来自于原料、空气,设备的微生物生长繁殖提供了良好的营养条件,极易使其腐败变质。
因此,必须对果浆及时采取措施,钝化橙子自身所含有的酶,抑制微生物繁殖,保证果汁
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