年产万吨天然橙汁食品工厂设计

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。
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；
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。
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。
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wk.baidu.com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
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。
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。
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
指标名称
汽车道
电瓶车道
路面宽度(m)
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。
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。
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
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。
3.2.2.5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，保证果汁的质量，同时提高果汁的出汁率。采用酶处理，将果浆迅速加热到40-45℃，在搅拌器中搅拌15-20min，通风，添加0.02-0.03％高活性酶制剂，在45℃处理1h并间歇缓慢搅拌[9]。
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。
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
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。
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。
3.1.1.3
主产品方案表
产品名称
年产量∕t
班产量∕t
一
月
三
月
四
月
五
月
七
月
八
月
九
月
十
月
十
一
月
十
二
月
天然橙汁
120000
242.42
3.2工艺流程及论证
3.2.1工艺流程
→→→→
→→→
→→
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。
单车道
3.0-4.0
6.0-6.5
2.0
3.5
双车道
车间引导宽度
3.0-4.0
2.0-3.5
路肩宽度
1.0-1.5
平曲线最小半径
15.0
6.0
单车
带一辆拖车
9.0
12.0
5.0
7.0
最大纵坡(%)
8
3-4
最小纵坡(%)
0.4
车间引导最小半径
8.0
4.0
纵向坡度最小长度
50
50
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。
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]。
姓名：耿逸群
班级：食安0923班
学号：A10090388
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。
3.2.2.6压榨
整个预先分级的柑橘被送入榨汁机处理。水果进入喂料斗，被喂料系统一次一个接收。两个相反的循环链由水果加工杯组成，这些杯子就是联接喂料系统并从喂料系统中接受整个水果的。杯子先被分半刀片分成两部分。再将分半的水果送入取汁工作区，从半个水果中取汁的原理就像家用手工榨汁机。取完汁的果皮被从杯中排出，再接收新的水果进行新一轮的循环。在压榨过程中果浆分布尽可能的均匀，果浆厚度控制在3-6cm之间，榨带张力根据果浆的性质加以调节，以出汁率作为衡量标准。