年產(chǎn)5000噸綠茶飲料生產(chǎn)車間工藝設計

1、北京理工大學珠海學院2020本科生畢業(yè)設計 畢業(yè)設計（論文）年產(chǎn)5000噸綠茶飲料生產(chǎn)車間工藝設計學 院： 材料與環(huán)境學院專 業(yè)： 姓 名： 指導老師： 食品科學與工程鄧光凱 學 號： 職 稱： 160507104156張靜助理研究員中國珠海二二年 五月誠信承諾書本人鄭重承諾：本人承諾呈交的畢業(yè)設計年產(chǎn)5000噸綠茶飲料生產(chǎn)車間工藝設計是在指導教師的指導下，獨立開展研究取得的成果，文中引用他人的觀點和材料，均在文后按順序列出其參考文獻，設計使用的數(shù)據(jù)真實可靠。本人簽名： 鄧光凱 日期： 2020 年 5 月 1 日年產(chǎn)5000噸綠茶飲料生產(chǎn)車間工藝設計摘要綠茶是我國主要茶類之一，是未經(jīng)發(fā)酵制成

2、的茶，保留了鮮葉的天然物質，含有豐富的茶多酚、兒茶素、葉綠素、咖啡堿、氨基酸、維生素等營養(yǎng)成分。本設計是年產(chǎn)5000噸綠茶飲料生產(chǎn)車間工藝設計，設計對綠茶飲料浸提工藝方式進行研究和比對，通過選用合適的浸提方式，優(yōu)化改良了綠茶飲料的生產(chǎn)工藝，確定了設計路線。通過物料衡算對產(chǎn)品進行設備選型。并對全廠進行平面規(guī)劃設計，合理化安排生產(chǎn)，繪制了對應的設備流程圖、工廠平面圖以及車間布置圖。 最后對成本和收益進行了估算。關鍵詞：綠茶飲料；浸提；工廠設計 Annual output of 5000 ton green tea drinks process design for production works

3、hopAbstractGreen tea is one of the main teas in our country, which is made without fermentation. It retains the natural substances of fresh leaves, and is rich in tea polyphenols, catechins, chlorophyll, caffeine, amino acids, vitamins and other nutrients.This design is the process design of the pro

4、duction workshop with an annual output of 5000 tons of green tea beverage. The design studies and compares the extraction methods, optimizes and improves the production process of green tea beverage by selecting the appropriate extraction methods, and selects the equipment for the products through m

5、aterial balance. And plan and design the whole plant, arrange production rationally, draw the corresponding equipment flow chart, plant plan and workshop layout. Finally, the cost and benefit are estimated.Keywords: Green tea drinks; Extraction; Factory design目 錄1前言31.1 綠茶飲料的概述31.2我國茶飲料行業(yè)現(xiàn)狀31.3綠茶飲料的

6、研究現(xiàn)狀41.4設計思路及方案42工藝流程設計42.1確定工藝流程42.2工藝流程圖52.3綠茶的浸提工藝52.3.1高溫浸提法52.3.2低溫浸提法52.3.3微波浸提法52.3.4超聲波浸提法62.3.5酶浸提法62.3.6浸提工藝的確定62.4主要工藝流程62.4.1原料預處理62.4.2浸提72.4.3過濾72.4.4調和73物料衡算83.1物料衡算的條件83.1.1產(chǎn)品配方83.1.2生產(chǎn)班次安排83.2產(chǎn)率及原輔料計算93.2.1原輔材料消耗93.2.2包裝材料物料衡算103.3物料生產(chǎn)用量匯總114設備選型124.1生產(chǎn)設備所需工作能力計算124.2設備選型134.2.1凈水設備

7、134.2.2渦輪粉碎機134.2.3浸提設備134.2.4過濾設備144.2.5冷卻設備144.2.6調配罐144.2.7滅菌設備154.2.8灌裝設備154.2.9裝箱設備164.3加工機械設備清單164.4設備流程圖175人員配置176.水電估算186.1用水量估算186.1.1生產(chǎn)用水186.1.2設備清洗用水186.1.3生活用水186.1.4全廠用水總量186.2用電量估算197總平面設計197.1廠址選址197.1.1工廠選址的原則197.1.2工廠選址結果207.1.3選址原因207.2工廠平面設計207.2.1總平面設計說明207.2.2工廠平面圖207.3車間布置217.3

8、.1車間布局基本原則217.3.2車間布置圖217.4公用工程217.4.1給排水工程217.4.2供電系統(tǒng)218廢水處理229經(jīng)濟成本核算229.1投資費用229.2年產(chǎn)值估算229.2.1成本估算229.2.2利潤估算2310結論23參考文獻25致謝26附錄27附錄1設備流程圖28附錄2工廠平面圖29附錄3車間布置圖301前言1.1 綠茶飲料的概述茶在中國有著悠長的歷史，從古至今，我國的文化發(fā)展總離不開茶的伴隨，茶也逐漸融入我國的文化，成為我國的獨特的文化底蘊。隨著科技的發(fā)展和食品工業(yè)的進步，茶也逐漸展現(xiàn)出各種新面貌以茶為基礎的茶飲料。所以二十一世紀也成為了茶飲料興起的世紀1。綠茶飲料主要

9、是指以生產(chǎn)綠茶茶葉的植物萃取液、茶粉、濃縮液為主要成分和原料進行加工而成的可溶性飲料,具有傳統(tǒng)綠茶的獨特風味2。制成的茶飲料中分別含有300多種對于人體有益的礦物質和化學成分,其中綠茶所含的各種蛋白質、氨基酸、脂肪、碳水化合物及各種豐富的維生素和可溶性礦物質等,基本上都被認為是一種人體所必需的營養(yǎng)成分。另外,茶飲料中還分別含有多種促進人體功能的天然藥效和化學成分,如茶多酚、咖啡堿、脂多糖等。綠茶兼有多種營養(yǎng)、保健的功效,是清涼解渴的多功能飲料。1.2我國茶飲料行業(yè)現(xiàn)狀根據(jù)我國的網(wǎng)絡組織的調查顯示，2014年以來我國每天至少平均有三億左右的人在飲茶，并且這一統(tǒng)計結果已經(jīng)呈現(xiàn)出連年不斷上升的大變化

10、趨勢。改革開放以來，我國的經(jīng)濟水平實現(xiàn)了質的飛躍并保持連年持續(xù)穩(wěn)定高速發(fā)展，由于近年來我國是一個保持快速人口增長的大國,對于進口茶葉的收入以及消費和需求總量非常巨大,然而目前我國人均的茶葉收入和消費量仍然相對較低,為0.61kg，這與目前世界其他國家平均2.22kg消費量相比的水平要低得多3。隨著近年來我國的經(jīng)濟快速的發(fā)展,人均收入以及茶葉的消費水平和需求量都會大幅度的提升,因此未來幾年我國對于茶葉的消費和需求量仍然潛力無窮。過去，飲茶似乎只是上了年紀的人才會喜好的活動，然而隨著時代的改變和發(fā)展以及對茶飲料新型產(chǎn)品制作工藝的研發(fā)和進步,市場上的茶飲料品牌和種類如同雨后春筍般層出不窮。近年來,使

11、得健康茶飲料的消費群體逐漸的呈現(xiàn)了向年輕化發(fā)展趨勢。同時由于健康茶飲料在其發(fā)展中一直始終遵循天然、健康的消費原則,可以很好的滿足廣大茶飲料消費者的健康生活需求,茶飲料的健康消費管理方式也越來越可以很好的滿足了現(xiàn)代人的各種健康生活消費方式。從女性飲茶主要消費群體的年齡和性別方面情況來看,女性和青年飲茶的人數(shù)逐漸隨著男性上升而超過了男性。而筆者分析其出現(xiàn)的原因主要實際上是因為女性飲茶可以有助于女性更好控制自己的體型,防止女性身材的發(fā)福甚至變胖。同時由于女性消費群體對于健康的茶飲料所需要具有的保健功能也較之于男性飲茶有著更高的要求和認識。由于健康茶飲料的行業(yè)很多都有時尚、新型企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn),例如雀巢

12、集團研發(fā)的冰紅茶,立頓集團出品的果茶，三得利集團出品的烏龍茶等，使得女性和青少年在健康茶飲料的消費群體中所占的消費群體比例也越來越高4。1.3綠茶飲料的研究現(xiàn)狀劉平等人5通過用不同水質的水萃取綠茶的實驗，得出了綠茶綠茶的最佳生產(chǎn)用水應為經(jīng)過軟化和凈化處理后鐵離子含量低于0.08mg/L，pH=6.5-7.0的凈化水。.茶飲料由于飲料本身所含有的多酚類物質容易發(fā)生氧化褐變，褐變后的茶飲不僅顏色會變暗，茶獨特的香氣和風味也會逐漸弱化。綠茶的抗氧化劑主要是指一種能防止或有效地延緩綠茶食品的氧化,提高綠茶食品的化學穩(wěn)定性和從而延長綠茶食品貯存期的一種食品化學添加劑 6。茶飲中常見的抗氧化劑的是抗壞血酸

13、以及抗壞血酸鈉，它們能有效遏制茶飲的氧化褐變，更好地保存茶飲的風味和品質。廖開珠等人7的研究表明在茶飲料中添加抗氧化劑能有效抑制綠茶茶湯的氧化褐變，以達到護色和提升綠茶風味的效果。 出于對消費者的健康的考慮，以及為了更好地保存茶飲的風味和品質，茶飲料在生產(chǎn)時會進行滅菌處理，市場上常見的茶飲料的滅菌主要滅菌方式有高壓滅菌，超高溫瞬時滅菌（UHT），冷滅菌和輻射滅菌等8。王莎莎等人9通過研究得出了液態(tài)茶飲料經(jīng)過UHT處理后趁熱灌裝能較好地保存茶飲料的風味。1.4設計思路及方案 本設計重點通過對不同浸提方式進行比對，選用合適的提取工藝對綠茶茶葉進行浸取，并添加符合規(guī)范的食品添加劑來改善產(chǎn)品的風味，最

14、終設計出一款符合消費者需求的健康的綠茶飲料。2工藝流程設計2.1確定工藝流程以綠茶茶葉，飲用水為主要原料，纖維素酶等為輔料，對生產(chǎn)原料進行預處理。經(jīng)過浸提，過濾，冷卻，調和，殺菌，等一系列生產(chǎn)工藝后，最后進行灌裝和裝箱。為了方便運輸和貯存，本產(chǎn)品的包裝選用了瓶裝的方式。 2.2工藝流程圖冷卻煮沸粉碎浸提過濾冷卻滅菌調和灌裝成品裝箱去離子化飲用水 綠茶葉圖2.1 工藝流程圖2.3綠茶的浸提工藝2.3.1高溫浸提法高溫浸提法10是目前茶飲料生產(chǎn)中最為常見的一種方法，該工藝的優(yōu)點缺點同在。最大的優(yōu)點在于高溫下茶葉中的水浸出物、氨基酸、茶多酚等可溶物浸出量大，固形物提取率較高。但是這種提取工藝在生產(chǎn)如

15、果處理不當，容易導致茶葉內(nèi)有效成分的大量流失，不僅如此，水溫太高會使得茶湯的色澤變深變暗，影響茶飲料的感官體驗。為此，高溫浸提法中的水溫和萃取時間對茶的影響至關重要。采取高溫浸提法進行浸提生產(chǎn)時，只有合理地控制萃取時的水溫和選擇萃取的時間,才能更好地保持茶湯的自然風味和湯色。2.3.2低溫浸提法低溫浸提也是茶味飲料生產(chǎn)中比較常見的一種工藝，這種工藝的特點是低溫下對茶葉進行浸提，由于溫度低，對茶葉內(nèi)的物質茶多酚、香味物質等損失較小，同時可以防止制品內(nèi)的茶多酚氧化物、蛋白質、氨基酸、咖啡堿等物質發(fā)生反應從而導致出現(xiàn)渾濁的現(xiàn)象，也被稱為冷后渾11。從而能很好地留存茶飲料的色澤和風味2.3.3微波浸提

16、法微波萃取技術是一種利用等離子微波輻射的性能來有效提高基體物質浸提率的一新萃取技術12。該技術的工作機理有別于傳統(tǒng)的常規(guī)提取和加熱，它的技術能夠直接穿透基體被提取的溶劑和物料使整個提取系統(tǒng)均勻地加熱，使得被提取的區(qū)域或體系快速地升溫，提取的速率相對應高于傳統(tǒng)常規(guī)提取和加熱的方法。由于等離子微波的輻射性能不屬于傳統(tǒng)的等離子微波輻射，因而不必過于擔心微波輻射會直接破壞提取樣品的穩(wěn)定性和分子結構。缺點是設備成本較高，不宜被廣泛應用于茶飲料的生產(chǎn)中去。2.3.4超聲波浸提法超聲波提取技術合理運用超聲波的空化作用以及次級效應，在物理層面上加速了茶葉中有效成分因為機械振動，乳化等多種效應的協(xié)同作用下的擴散

17、和釋放，從而達到加速茶葉有效成分的浸取效率。此外，超聲波提取還有助于溶劑進入茶葉組織細胞，使得有效成分的溶解度提升，縮短茶葉浸取所需要耗費的時間，降低時間成本13。2.3.5酶浸提法酶是一種蛋白質，在食品業(yè)方面有著極大的應用，它有很高的催化率，同時對工藝條件的要求低，而且最重要的一點是它的可調控性，這可以讓我們控制好工藝過程。早在上世紀五十年代，人們就開始研究酶和茶葉飲料品質的關系，經(jīng)過研究，發(fā)現(xiàn)了單寧酶、果膠酶、纖維素酶、多酚氧化酶等用于茶飲料的生產(chǎn)時有明顯的風味提升，讓制品的口感、氣味、顏色更符合人們的口味15。2.3.6浸提工藝的確定 在以上列舉的五種浸提工藝中，在出于成本和操作簡便性的

18、考慮后，本設計最終選用了酶浸提法作為浸提工藝，酶浸提法的溫和無毒，反應可控為產(chǎn)品的質量穩(wěn)定提供了更好的保障。2.4主要工藝流程2.4.1原料預處理 (1)茶葉的預處理用粉碎機將綠茶粉碎到粉碎度在60目內(nèi)。經(jīng)粉碎后綠茶的浸提效率能得到有效提高。(2)水的預處理茶飲料中約90%以上是水，水質的好壞極大程度上決定了茶飲料的口感和質量。茶葉營養(yǎng)物質中的鞣酸和茶多酚類等酸性物質一旦遇到水中的三價鐵離子會直接變成一種黑褐色;茶葉中的堿性或鐵質離子含量高的酸性水質既會直接導致水中的茶飲料營養(yǎng)物質變渾濁,也就有時會直接使茶飲料的口感變得苦澀;硬度過大的酸性水質也就有時會直接使得茶湯變色,失去茶飲料原有的光澤和

19、清香,甚至有時還會直接讓得茶飲料苦澀,失去了茶味。因此,用純水作為茶飲料生產(chǎn)用水的選擇就顯得極為重要 16。2.4.2浸提周慶賀17通過實驗，以15%的浸提率得到了茶浸取液，本設計以1:20的比例將粉碎后的茶葉加入純水中，加入0.15%的纖維素酶，調節(jié)酶解液pH至5.0后，在50下浸提60min。2.4.3過濾該工藝可將浸提產(chǎn)物與茶葉殘渣進行分離，能進一步得到產(chǎn)物。硅藻土過濾能力大質量好，所以本設計選用硅藻土過濾機進行過濾。2.4.4調和由于茶湯極易發(fā)生氧化引起褐變,影響影響各種茶飲料的顏色和風味,因此本設計需要在茶中加入一些抗氧化劑。常見的茶飲料抗氧化劑為維生素c和抗壞血酸鈉,根據(jù)在各種茶飲

20、料生產(chǎn)過程中的實際使用和效果情況來看,異抗壞血酸鈉的整體抗氧化作用效果實際上要遠遠優(yōu)于其他維生素c。所以本產(chǎn)品的設計主要建議選擇抗壞血酸鈉作為抗氧化劑。3物料衡算3.1物料衡算的條件3.1.1產(chǎn)品配方表3.1 綠茶飲料的產(chǎn)品配方原輔料名稱添加量/%綠茶茶葉4.65純水93白砂糖2纖維素酶0.15抗壞血酸鈉0.23.1.2生產(chǎn)班次安排本設計為年產(chǎn)5000噸綠茶飲料，由于綠茶是一年四季都可以飲用的飲料，且全年需求穩(wěn)定?？紤]到節(jié)假日的休息時間，本廠生產(chǎn)班次安排如下：全年共生產(chǎn)300天，每月生產(chǎn)25天，每日2班，每班工作8小時。班產(chǎn)量公式q班=q/k，k=0.70.8，取k=0.8q班=5000/30

21、0/2/0.8=10.42t=10420kg由此可得班產(chǎn)量為10420kg。3.2產(chǎn)率及原輔料計算每班次產(chǎn)品各工序收率如表3.2所示：表3.2 綠茶每班各工序收率原料預處理浸提過濾冷卻調和滅菌灌裝裝箱總收率收率/%99.5%99.6%99.6%99.8%99.5%99.8%99.8%99.8%97.4%3.2.1原輔材料消耗綠茶飲料每班生產(chǎn)10420kg，結合產(chǎn)品配方（表3.1），可以算出每班的原輔料實際消耗量，計算如下：綠茶茶葉的理論班耗量=10420kg0.0465=484.53kg純水的理論班耗量=10420kg0.93=9690.60kg白砂糖的理論班耗量=10420kg0.02=20

22、8.40kg纖維素酶的理論班耗量=10420kg0.0015=15.63kg抗壞血酸鈉的理論班耗量=10420kg0.002=20.84kg綠茶葉實際班耗量=綠茶葉的理論班耗量綠茶葉的總收率=484.53kg97.4% =497.47kg純水實際班耗量=純水的理論班耗量純水的總收率=9690.60kg97.4%=9946.35kg白砂糖實際班耗量=白砂糖的理論班耗量白砂糖的總收率=208.40kg（0.9950.9980.998）=210.71kg纖維素酶實際班耗量=纖維素酶的理論班耗量纖維素酶的總收率=15.63kg0.996=15.71kg抗壞血酸鈉實際班耗量=抗壞血酸鈉的理論班耗量抗壞血

23、酸鈉的總收率 =20.84kg（0.9950.9980.998） =21.08kg 2、各原輔料實際年耗量綠茶葉的年耗量=綠茶葉的班耗量總班數(shù)=497.47kg2300=298482kg純水的年耗量=純水的班耗量總班數(shù)=9946.35kg2300=5967810kg白砂糖的年耗量=白砂糖的班耗量總班數(shù)=210.71kg2300=126426kg纖維素酶的年耗量=纖維素酶的班耗量總班數(shù)=15.71kg2300=9426kg抗壞血酸鈉的年耗量=抗壞血酸鈉的班耗量總班數(shù)=21.08kg2300=12648kg3.2.2包裝材料物料衡算本設計選用凈重40g，容量為500ml的PET瓶來包裝產(chǎn)品。q班=

24、10420kg/班，1瓶=500ml。查閱文獻可知綠茶密度約在0.9950g/ml-1.0050g/ml，取中間值1g/ml。故可算得PET瓶理論瓶數(shù)=10420kg1g/ml500ml=20840瓶PET瓶的總收率=灌裝裝箱=0.9980.998=0.996以每班為計算標準：PET瓶實際班耗量=PET瓶理論班耗量/PET瓶的總收率=208400.996=20966瓶PET瓶實際年耗量=PET瓶實際班耗量總班數(shù)=209662300=12579600瓶瓶蓋理論班耗量=PET瓶理論瓶數(shù)=20840個瓶蓋的總收率=灌裝裝箱=0.9980.998=0.996瓶蓋實際班耗量=瓶蓋理論班耗量瓶蓋總收率=2

25、08400.996=20966個瓶蓋實際年耗量=瓶蓋實際班耗量總班數(shù)=209662300=12579600個市面上瓶裝飲料常見的包裝方式為箱裝。本設計生產(chǎn)的綠茶飲料每瓶容量為500ml，本設計決定每箱裝12瓶的方式進行包裝處理。紙箱理論班耗量=PET瓶班理論耗量/12=1737個紙箱實際班耗量=紙箱班理論耗量/紙箱收率=1737/0.998=1740個紙箱年耗量=紙箱實際班耗量總班數(shù)=17402300=1044000個3.3物料生產(chǎn)用量匯總表3.3 物料計算匯總表名稱每班消耗量/kg每年消耗量/kg綠茶葉497.47298482純水9946.355967810白砂糖210.71126426纖維

26、素酶15.719426抗壞血酸鈉21.0812648PET瓶(瓶)2096612579600瓶蓋（個）2096612579600紙箱（個）174010440004設備選型4.1生產(chǎn)設備所需工作能力計算 由表3.2和3.3可以算出每班生產(chǎn)中各物料在各工序的用量：純水機工作能力=每班所需純水的質量每班工作時長 =9946.35kg8h=1243.30kg/h粉碎機工作能力=每班所需綠茶葉的質量每班工作時長 =497.47kg8h=62.19kg/h煮沸鍋工作能力=每班所需煮沸的純水質量每班工作時長 =9946.35kg8h=1243.30kg/h提取罐工作能力=每班需浸提的原輔料質量每班工作時長

27、=(9896.62kg+495.48kg+15.71kg）8h=1300.98kg/h過濾器工作能力=每班需過濾的物料質量每班工作時長 =（493.50kg+9857.03kg+15.63kg）8h=1295.77kg/h冷卻器工作能力=每班需冷卻茶湯的質量每班工作時長 =（492.51kg+9817.61kg）8h=1288.77kg/h調配罐工作能力=每班需調和的物料質量每班工作時長 =(490.05kg+9797.96kg+210.71kg+21.08kg)8h=1314.98kg/h灌裝機工作能力=每班需灌裝的數(shù)量每班工作時長 =20966瓶8h=2621瓶/h滅菌機工作能力=每班所需

28、滅菌的物料質量每班工作時長 =(489.07kg+9748.98kg+209.65kg+20.98kg)8h=1308.58kg/h裝箱機工作能力=每班需裝箱的成品數(shù)量每班工作時長 =1740個8h=218個/h4.2設備選型4.2.1凈水設備根據(jù)物料衡算與工序時間，每班每小時需要的純水為1243.30kg，所以結合設備的處理能力，為保證工序可以正常進行，選用設備的技術指標如表4.1所示：表4.1 凈水設備的選型設備名稱型號處理量kg/h功率kw容量/kg數(shù)量去離子純水機XF-1P-RO150015000.1150014.2.2渦輪粉碎機根據(jù)物料衡算和工序時間，每班每小時需要粉碎62.19kg

29、的綠茶葉，結合設備的處理能力，為保證工序可以正常進行，選用了江陰市達運機械有限公司的WFJ-40型渦輪粉碎機。設備的技術指標如表4.2所示：表4.2粉碎設備的選型設備名稱型號處理量kg/h功率kw粉碎細度（目）數(shù)量渦輪粉碎機WFJ-4040-8001130-15014.2.3浸提設備 根據(jù)物料衡算和工序時間，每班每小時需要浸提1300.98 kg的物料，再結合設備的處理能力，為保證工序可以正常進行，選用了江蘇市鹽城班得瑞機械公司的提取罐。設備的技術指標如表4.3所示：表4.3 浸提設備的選型設備名稱型號尺寸mm功率kw容積L數(shù)量備注提取罐BDR主體直徑1300高度15002.220001可攪拌

30、，控溫4.2.4過濾設備根據(jù)物料衡算和工序時間，每班每小時需處理1295.77kg的原料，為保證工序可以正常進行，選用設備的技術指標如表4.4所示：表4.4 過濾設備的選型設備名稱型號處理量kg/h功率kw容量L數(shù)量硅藻土過濾機WK220500-2000152000L14.2.5冷卻設備根據(jù)物料衡算和工序時間，每班每小時需要冷卻1288.77kg的茶湯，再結合設備的處理能力，為保證工序可以正常進行，選用了江陰市明日機械有限公司的薄板冷卻器，設備的技術指標如表4.5所示：表4.5 冷卻設備的選型設備名稱型號換熱面積/m2流量/m3/h功率接口通徑數(shù)量薄板冷卻器BH150H1814010DN100

31、14.2.6調配罐根據(jù)物料衡算和工序時間，每班每小時需要浸提1314.98kg的物料，再結合設備的處理能力，為保證工序可以正常進行，選用了湖北創(chuàng)特機械設備有限公司的調配罐。設備的技術指標如表4.6所示：表4.6 調配設備的選型設備名稱型號尺寸mm功率kw容積L數(shù)量備注調配罐CT主體直徑1300高度15002.220001可攪拌，控溫4.2.7滅菌設備根據(jù)物料衡算和工序時間，每班每小時需要處理1308.58kg的物料，再結合設備的處理能力，為保證工序可以正常進行，選用了溫州市遠中機械有限公司的超高溫瞬時滅菌機，設備的技術指標如表4.7所示：表4.7 滅菌設備的選型設備名稱型號處理量kg/h功率k

32、w數(shù)量 超高溫瞬時滅菌機YZ-UHT-41500-20002.214.2.8灌裝設備 根據(jù)物料衡算和工序時間，每班每小時需要灌裝2621瓶產(chǎn)品，再結合設備的處理能力，為保證工序可以正常進行，選用了廣州華川包裝設備有限公司的 HCCZ-12 全自動灌裝機，設備的技術指標如表4.8所示：表4.8 灌裝設備的選型設備名稱型號處理量瓶/h功率灌裝范圍/L數(shù)量 全自動灌裝機HCCZ-12300010.3-314.2.9裝箱設備根據(jù)物料衡算和工序時間，每班每小時需要處理218箱的產(chǎn)品，再結合設備的處理能力，為保證工序可以正常進行，選用了鼎業(yè)機械設備有限公司的 FXC4030X 全自動裝箱機，設備的技術指標

33、如表4.9所示：表4.9 裝箱設備的選型設備名稱型號處理量個/h功率kw數(shù)量全自動裝箱機FXC4030X12000.2414.3加工機械設備清單表4.10 加工機械設備清單序號設備名稱型號生產(chǎn)能力功率kw數(shù)量價格(萬元)D01去離子純水機XF-1P-RO15001500kg/h0.111.3D02渦輪粉碎機WFJ-4040-800kg/h1111D03提取罐BDR2000L2.212D04硅藻土過濾機WK220500-2000kg/h1510.8D05薄板冷卻器BH150H140m3/h1010.7D06調配罐CT2000L2.211.2D07超高溫瞬時滅菌機YZ-UHT-41500-2000

34、kg/h311.35D08全自動灌裝機HCCZ-123000瓶/h116.8D09全自動裝箱機FXC4030X1200個/h0.2411.25合計44.7416.44.4設備流程圖 詳見附錄1。5人員配置本設計車間生產(chǎn)工作人員有以下三類：生產(chǎn)人員、輔助生產(chǎn)人員、非生產(chǎn)人員。人員具體配置見表5.1，表5.2和表5.3。表5.1 生產(chǎn)人員配置崗位人數(shù)月薪（元/人）年薪總（元）生產(chǎn)主管1500060000原輔料處理人員63500252000備料人員53500210000調配人員103500420000包裝人員103500420000質檢人員53500210000合計371310001572000表5

35、.2 輔助生產(chǎn)人員配置崗位人數(shù)月薪（元/人）年薪總（元）電工1350042000設備維修員1350042000合計2700084000表5.3 非生產(chǎn)人員配置崗位人數(shù)月薪（元/人）年薪總（元）廠長1600072000副廠長1600072000采購人員54000240000財務人員54000240000銷售人員54000240000人事34000144000清潔工53000180000門衛(wèi)2300072000合計2710500012600006.水電估算6.1用水量估算本設計工廠用水有生產(chǎn)用水，清洗設備用水和生活用水三種情況。6.1.1生產(chǎn)用水由班產(chǎn)量得知每班用水量為9946.35kg，每日的生

36、產(chǎn)用水量為9946.35kg2=19.90t。6.1.2設備清洗用水查閱資料可知飲料廠清洗設備用水為10-30t/日，本設計取每天設備清洗用水量為10t。6.1.3生活用水查閱資料可知我省人均用水量為0.22t/天，所以我廠每天的最大生活用水量為（37+27+2）0.22=14.52t。6.1.4全廠用水總量全廠的全年用水總量為（19.90t+10t+14.52t）300=13326t。具體見表7.1：表6.1 用水量估算用水項目日均用水量/t年用水量/t生產(chǎn)用水19.905970設備清洗103000生活用水14.524356總用水量44.42133266.2用電量估算表7.2 用電量估算用電

37、項目功率/kw數(shù)量日耗電量/kw年耗電量/kw去離子純水機0.111.6480渦輪粉碎機11117652800提取罐2.2135.210560硅藻土過濾板冷卻器10116048000調配罐2.2135.210560超高溫瞬時滅菌機314814400全自動灌裝機11164800全自動裝箱機0.2413.841152總用電量/kw715.842147527總平面設計7.1廠址選址7.1.1工廠選址的原則廠址符合城市規(guī)劃，綠色用地，不污染環(huán)境；接近原料、燃料產(chǎn)地或者市場，以便減低運輸成本；具備優(yōu)良的交通運輸條件，能夠滿足基本運輸需求；場地有效利用系數(shù)較高，并有遠景規(guī)劃及最終

38、總體布局；食品飲料工廠應選址在優(yōu)質的水源地附近，泉水或者水庫，保證產(chǎn)品質量；食品工廠對空氣環(huán)境要求為常年在良好或以上。7.1.2工廠選址結果廣東省佛山市高明區(qū)滄江工業(yè)園。7.1.3選址原因高明區(qū)作為工廠選址有著天時地利人和的優(yōu)勢。首先，高明區(qū)地理位置優(yōu)越，有著天然的優(yōu)勢。高明區(qū)位于廣東省中部，珠江三角洲西翼，此區(qū)具有很大的發(fā)展?jié)摿?，佛山市政府重點開發(fā)區(qū)域，有政策扶持建設廠房，為佛山市的工業(yè)大區(qū)，空氣條件優(yōu)良，水資源充足。是“廣佛同城”、“廣佛肇經(jīng)濟圈”重要組成部分，將會是未來幾年得到很不錯的發(fā)展。其次，高明區(qū)地處利于工廠建設亞熱帶季風區(qū)。再者，在原料獲取與運輸上，滄江工業(yè)園靠近本地茶葉原料產(chǎn)地

39、對川茶場，生產(chǎn)原料容易獲取且運輸便利。綜合以上條件考慮，故選址在該地區(qū)。7.2工廠平面設計7.2.1總平面設計說明工廠選址在廣東省佛山市高明區(qū)滄江工業(yè)園。廠區(qū)的主要建筑有：（1）生產(chǎn)車間（2）輔助車間（3）供排水設施（4）動力部門（5）倉庫7.2.2工廠平面圖詳見附錄2。7.3車間布置7.3.1車間布局基本原則（1）生產(chǎn)車間根據(jù)工藝流程設計，有足夠的生產(chǎn)操作和拆卸清洗的區(qū)域。（2）按生產(chǎn)操作要求和生產(chǎn)操作區(qū)域潔凈度隔離。（3）生產(chǎn)車間應有具良好的方向、光線和空氣流通。（4）工藝布局應防止人、物流之間的沖突。（5）荷載較大的設備布置在底層。7.3.2車間布置圖詳見附錄3。7.4公用工程公用工程是

40、指與食品工廠的各部門、車間、工段有著密切關系，并為這些部門所共有的一類動力輔助設施的總稱。7.4.1給排水工程給水包括取水及凈化工程、廠區(qū)及生活區(qū)的給排水管網(wǎng)、車間內(nèi)外給排水管網(wǎng)、室內(nèi)衛(wèi)生工程、冷卻循環(huán)水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)。排水中包括生產(chǎn)廢水、生活污水和雨水。生產(chǎn)廢水和生活污水，根據(jù)國家環(huán)境保護法，需經(jīng)處理達到排放標準后才能排放。設計要點有：（1）生產(chǎn)車間的室內(nèi)排水盡量不要采用帶蓋板的排水溝。（2）在進入明溝排水管道之前應設置格柵截留固形物。（3）生產(chǎn)車間的對外排水口應加設防蟲防鼠裝置。（4）車間內(nèi)衛(wèi)生消毒池、地坑等均需要考慮安裝排水裝置。（5）車間對外排水盡量避免混合排放，最好根據(jù)污水情況進行分

41、流。（6） 工業(yè)食品加工廠的工業(yè)生活污水排放要嚴格遵守規(guī)定，在地下埋設暗管。（7）為了防止廠區(qū)下水管滲漏，廠區(qū)下水管應安裝埋設深度不小于0.7m的混凝土管。7.4.2供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)包括全廠變配電工程、廠區(qū)外線供電工程、車間設備配電系統(tǒng)、廠區(qū)及室內(nèi)照明、生產(chǎn)線及工段或單機的自動控制、電器及儀表的防護與修理、地區(qū)氣象、土質。設計要求：（1）季節(jié)性很強；（2）要有擴展余地；（3）III類負荷；（4）應對采取必要的防潮措施，防止發(fā)生事故；8廢水處理飲料工廠的污水中由于富含大量的有機物、懸浮物及微生物，一般無毒性。廢水主要為清洗設備的后排放的污水，如不處理直接排放會導致水體污染，破壞廠區(qū)周邊的生態(tài)壞境

42、。本設計選用生物處理膜法處理污水，生物膜法指大量的有機微生物附著在污水介質或者濾料的表面，形成的生物處理膜。污水同介質的生物處理膜接觸后，溶解的有機污染物被水中的微生物氨氣和其他微生物細胞內(nèi)的化學物質等成分吸收，從而達到凈化污水的目的。9經(jīng)濟成本核算9.1投資費用 本設計選擇的廠房位置位于廣東省佛山市高明區(qū)的郊區(qū)，地價較為便宜，所以廠房成本較低。本設計的廠房占地面積約2000m2，按照現(xiàn)在高明郊區(qū)的廠房價格每平方米造價3000元計算，則整個廠房的總建筑投資為：20003000=600萬元。按照10年折舊年限計算，則每年成本為：45010=45(萬元/年)9.2年產(chǎn)值估算 綠茶飲料的班產(chǎn)量為20

43、840瓶 ，全年產(chǎn)量為208402300=12504000瓶，單瓶售價3元，得出全年產(chǎn)值為3751.2萬元。9.2.1成本估算（1）設備成本為16.4萬元，按照10年折舊年限計算，則每年成本為：16.410=1.64(萬元/年)（2）員工工資為291.6萬元（3）本地水費4元/t，工廠全年用水13326t，水費=13326t4.0=53304元/年（4）本地工業(yè)用電0.8元/kwh，全年用電214752kwh，電費=214752kwh0.8= 171801.6元/年（5）原輔料成本計算表9.1 原輔料成本名稱每年消耗量/kg單價（元/kg）年成本（萬元）綠茶葉29848233.2990.657白砂糖1264266.480.91264纖維素酶94267.26.78672抗壞血酸鈉126483848.0624PET瓶(瓶)125796000.25314.49瓶蓋（個）125796000.25314.49紙箱（個）10440001104.4合計1859.799總成本為1.64+45+291.6+1859.79876+.5.3304+17.18016=2220.55萬元9.2.2利潤估算利潤=年產(chǎn)值-成本=3751.2-2220.55=1530.65萬元/年10結論通過運用所學知識和所查閱的大量文獻，本設計對年產(chǎn)5000噸綠茶飲料生產(chǎn)車間進行設計，在參考資料及指