项目名称：椰汁生产加工基地建设项目 建设单位：农业科技集团有限公司 邮政编码：610000附:年产 3000 吨椰汁工厂工艺设计 1 总论 1.1 设计依据 根据天津科技大学科研处与温州天恩保健食品有限公司签订的合作意向， 设 计一个坐落热带年产 30001 的椰汁加工厂。设计主要以国内饮料生产技术为基 础，结合国内外先进生产工艺和设备，参考有关文献资料，应用 CAD 技术，完成 初步工艺设计。 1.2 设计范围 制定产品方案，设计工艺，进行物料平衡，设备选型，水电汽平衡，劳动力 平衡，设定企业管理组织架构进行经济效果预测，绘制产品工艺流程图、设备布 局图、车间管路图和全厂平而图。 1.3 厂址评价 本设计中椰汁加工厂座落在热带。热带地区气候炎热，阳光充沛，适合椰树 生长，这为该厂提供了充足的原料一，避免了长途运输原材料。厂区内有良好的 卫生环境，达到了食品生产的卫生条件。厂址靠近电源，减少了输电距离，从而 减少因线路过长而增加投资费用。水源充足，水源符合生活饮用水卫生的要求。 交通方便，减少了运输费用。厂区有较好的自然环境和可靠的地质条件，自然的 排水坡度大致为 0. 09-0. OS，附近无有害气体、烟雾、灰沙和其他危及食品安 全卫生的因素。工厂附近劳动力丰富，原料易得，气候对饮料销售有利。 另外厂区内还留有一定的发展余地。 1.4 生产方法的评价 本设计中的椰汁是由椰子的白果肉经榨汁调配而制成的天然营养饮料。 所采 用的方法提高了椰子汁在半成品加工中和成品保存期中的物理稳定性， 能保持椰 子汁的天然香气及天然营养成份。具体方一法是:选择成熟的椰子，剥掉外面的 椰衣， 去除硬壳， 除去椰子白果肉表层的黑皮得到新鲜的白果肉， 然后经过磨浆、 过滤、胶磨等一系列步骤处理成鲜椰子乳液，向乳液中加入蔗糖、乳化剂、稳定 剂经乳化混合后，在一定的温度下均质，以提高椰汁的稳定性，然后加热脱气， 最后杀菌灌装即可得到理想的天然椰子汁。 本工艺方案通过选用合适的乳化剂和 稳定剂、适宜的均质和杀菌等工艺条件，实现了椰汁在储存期内的物态稳定性。1.5 产品市场的预测 蛋白饮料近几年在我国迅速发展， 原因之一是消费者对一饮料的需要己经从 单纯的满足消暑解渴的碳酸饮料逐步转向营养、保健、功能的饮料。这是软饮料 发展之必然。 椰汁蛋白质含量高，对于改善我人民膳食中蛋白质不足的现状具有 非常重要的意义。椰汁营养丰富，营养素组成合理，其特殊的色香味均适合中国 的广大消费者，是一种物美价廉的营养性饮料， ，因其原料丰富，工艺日臻成熟 而进入工业化生产。 随着人们白我保健意识的提高，果汁逐渐成为人们钟爱的饮 品。 随着经济日益发展， 人们的日常饮品将逐渐由碳酸饮料转而被天然果汁所取 代。同时，椰子汁将以健身运动饮料进入市场，运动员饮用，有助于恢复体能、 补充体内矿物质。椰汁国内市场看好。 椰汁经北京医科大学临床试验和母「究证明，具有降低血.脂水平，预防心 血管疾病的保健作用，经美国食品药物管理局(FDA)认可的检验证实，该产品不 含胆固醉， 符合国际食品安全标准和美国食品安全标准和美国食品新规定。所以 椰汁的国际市场也看好。 2 工艺设计 2.1 原材料 2.1.1 马来西亚椰子 2.1.2 乳化剂 单甘酷、蔗糖脂肪酸酯、吐温-802.1.3 稳定剂羧甲基纤维素钠、酪蛋白酸钠 2.1.4 椰汁的配方: 椰肉:总水量=l: 10 复合乳化剂:蔗糖酯 0. 1%,单片酚 0. 2 5%, 复合稳定剂:羧甲基纤维素钠 0.03% 成品糖度:9.0% 2.2 产品方案 主要产品为天然椰子汁。其包装形式主要为三片罐(250m1,型号为 5133# ) 和 PET.瓶(1L)。全年均衡生产，每月前 20 天生产三片罐包装的产品，后 10 天 生产 PET 瓶包装的产品。 三片罐(5133#)包装的椰汁产品。 大约占一总产量的 2/3 左右。全年工作日不少于 250 天，每天工作 8h,每天的生产班次为 1 班。年产 吐温-8 0 0. 1 1 %2.3.2 操作要点 (一)椰子去壳、果肉破碎 椰子要选用新成熟的椰子果， 用自来水将椰子外壳表皮附着的泥沙和杂物冲 洗干净，人工用刀砍去椰子的外壳，用椰肉刨机将椰肉刨出，加入足够的符合饮料生产的处理水，送入磨浆机进行破碎。特别注意的是加水量应一次加足，量不 可太少，以免影响原料‘提取率，一般控制在配料水量的 50-70%。破碎成疏松 的状态时出汁最佳，这是粗磨。经离心过滤机过滤后再用胶体磨细磨，使其组织 内蛋自质及油脂充分析出，以利于提高原料利用率。经过粗、细磨后的浆体中应 有 90%以上的固形物可通过 150 目。 (二)配料 2800r/min 下搅 拌 4-Smin，得到稳定的乳化剂液和稳定剂液。将已调好浆液浓度的椰汁及适量 的砂糖、乳化剂、稳定剂按顺序放入带有搅拌器的不绣钢调配罐中进行调配。 (三)均质 均质的目的是使椰汁中的不同粒度、不同密度的颗粒进一步破碎并使之均 匀，增加椰汁的亲和力，适当增加产品的勃度，抑制出现分层、沉淀现象，使椰 汁保持均一稳定。 压力和温度是影响均质效果的极为重要的参数，均质大多采用 高压均质机，主要依靠巨大的压力差，使脂肪粒受到剪切、高速撞击而破碎，成 为更细小的脂肪粒，增加了脂肪球的表面积，从 而增加了蛋自质在脂肪球表面的吸附量，使脂肪球比重增大，上浮力变小，并使 固体微粒分布变窄增加了乳化效果。71 (四)脱气 在该工艺中，脱气在均质之后。这是其不同于常规植物蛋自饮工艺之一，目 的主要是为了脱去均质中混入的空气。 (五)罐装与杀菌 对于三片罐包装的产品:用泵将经均质、脱气后的椰汁输送至定量罐装机， 将椰汁定量灌入三片罐瓶中， 经传送带送至压盖机进行压盖密封瓶口。然后将然 后将椰汁送入杀菌锅中进行加压高温灭菌。 对于 UHT 产品:经均质、 脱气后的椰汁直接进入 UHT 生产线S。 乳化剂和稳定剂中加入约为 5 倍重量的水，在 65 - 75 0C ,A、 B、C 组为按照椰果外形从大到小划分的组。 2.4.2 计算过程 己知年产 3000t，每年按 250 个工作日，可确定日产 12t，每日 1 班，即班 产 12t。 (1)原料·椰子 原料·椰肉中蛋白质含量为 5. 5，脂肪含量为 31. 57，而成品椰汁中蛋白 质含量应不低于 0. 5，以成品率为 99. 7%计，按照此标准计算: 每日消耗椰肉量为:12×0. 5/5. 5% l 99. 7%=1. 094t; 再由原料数据表可计算椰肉与原料椰子之间的数据关系，计算如下: 设每得 1t 椰肉需椰 Y t，结合上面提供的实验数据表，可计算如下: Ya1 1010/480=2. 104 ; Ya2 1190/480=2.479; Ya3水口 :32; 烟道口 : 中 309/420; 蒸汽出口 :50; 安全阀 :40X2; 安装尺寸 :1650 X 1650 X 262(0;设备重量:2180kg。 3 公用系统 3.1 给排水系统 清洗用水采用自来水。贮水设施有防污染措施，贮水设备定期清洗、消毒。 生产用水为经活性炭过滤器处理的自来水。 锅炉用水为经钠离子交换器处理的自 来水。锅炉燃料用煤油。 3.3 供电系统 工厂附近建有变电站。 3.4 采暖通风系统 该厂地处热带，不用采暖设施。 生产车间配有中央空调。在生产车间配有通风机。在溶糖间安装排气系统。 4.厂区建筑 734.1 全厂用地计算 全厂长 250 m,宽 190m,共占地 80 亩。 4.2 厂区各建筑物面积的计算及厂区建筑面积一览表 4.2.1 厂区建筑面积一览表 本设计房高 6 米，厂区建筑面积见表 5-40 表 5-4 建筑物面积表 ┌────┬────┬──────┬────┬───┬────┐ │建筑物 │面积/m- │建筑物 │面积/m- │建筑物│面积/m` │├────┼────┼──────┼────┼───┼────┤ │全厂 │53200 │成品库 │327 │更衣室│36 │├────┼────┼──────┼────┼───┼────┤ │车间 │4200 │化验室 │20 │浴室 │25 │├────┼────┼──────┼────┼───┼────┤ │原料，库│298 │食堂 │44 │锅炉房│50 │└────┴────┴──────┴────┴───┴────┘ 4.2.2 一区各建筑物面积的计算 (一)生产车间 生产车间面积计算:28 X 50 14 X 50=2100 m(二)预处理车间 面积计算:14 X 100=1400 m(三)办公楼 办公楼建筑面积估算: F=GX K,1X A/K2B F 一办公室建筑面积，m} G 一全厂职工总人数 100 人 K1 一全厂办公人数比，10% K2 一建筑系数，65% A_每个办公人员使用的面积 6m2/人 B 一辅助用房面积 F=100 X 10% X 6/65%50=92.350=143 m2 (四)仓库 贮存原料的仓库通风良好、干燥、清洁，并具有防蝇、防鼠设施;地面用水 泥铺砌，库内经常清扫(洗)、消毒。库内原料按不同品种离墙、离地分类堆放， 并标明入库日期、先进先用。 仓库面积估算: F=F1F2= (W ×T )/(D x K)F2 F 一仓库的建筑而积，m-2 F1 一仓库库房的面积，m-2 F2:一仓库的辅助用房的建筑面积，50m2 W-单位时间(d)的物料量，原料椰 3214t，成品椰汁 12 t为适)立卫生要求，该工厂的更衣室设在生产车间人员进出口处。更衣室内 应设个人单独使用的三层更衣柜，衣柜尺寸 500 X 400 X 1800mm，以分别存放 衣物鞋帽等，更衣室使用面积按固定工总人数每人 0. 6m2 计。 则更衣室面积计算:60 X 0. 6=36m-2 (七)浴室 浴室淋浴器的数量按各浴室使用最大班人数的 6%-9%，该设计规定为 7%计，浴室建筑面积按每个淋浴器 6m-2 计。 则浴室面积计算:60 X 7% X 6=25m-2 (八)厕所 为了利于生产工人的卫生， 厕所设在车间内入口内侧。厕所设施的卫生标准 应符合 《出口食品厂、 库最低卫且:要求》 。 厕所便池蹲位数量应按最大班人数计， 男每 40-50 人设一个，女每 30-3 5 人设一个。厕所建筑面积按 3 平方米/蹲 估算。 则厕所面积计算:(2 十 3) 4.3 厂房结构及材料 4.3.1 车间建筑与结构 (一)地面 车间地面采用瓷砖，排水坡度 2: 1000，排水沟间距为 7ma (二)内墙面 转角处设计成圆弧形，墙裙采用白瓷砖贴面，高度为 1. 7m，墙面采用白 水泥砂浆粉刷。 (三)通风降温设施 车间净高 6m，车间跨度 14m，由于本车间蒸 汽量较大，还配备了抽风机。 (四)建筑结构 屋面处理、楼板及大梁外形平整，楼板采用预制装配式结构。 (五)建筑型式 T型 4.3.2 材料 本工 l 一采用框架结构，梁、柱、屋架、基础均采川钢筋棍凝土 4.4 厂房的特殊要求 4.4.1)房与设施 厂房与设施按工艺流程合理布局，便于卫生管理和清洗、消毒。厂房与设 施结构合理、坚固、完善;经常维修保养，保持良好状态。厂房内有防蚊蝇、防 鼠、防烟雾、防灰尘等设施。 x3=15m2 位4.4.2 生产车 I }}J 地面、楼面能防水、防腐蚀、防渗漏、防滑、无毒、易冲洗、消毒，并有 0. 2%的排水坡度和良好的排水系统。排水沟为圆弧式的明沟。墙壁能防霉、防 潮、防水、无毒，易冲洗、消毒 o 墙裙砌工.sm 匕}色瓷砖，顶角、墙角、地角 呈弧形，便于清洗。天花板能防潮、防霖、防水、防灰，易洁洗，表面涂层牢固。 门、窗严密，采用不锈钢制作。窗和其他洞口安装易于清洗、更换的纱窗。窗台 下斜 45 度。 4.4.3 洗手设施 车间进[]处女装不川手开关的水龙头，按每 10 人一个安装。洗手池下水 管安装反水弯并引进排水管中，废水不得外溢，洗手处有清洗、消毒剂和干手设 施。 4.4.4 消毒设施 车间进口处设有与通道等宽，长 1.5 m、深 20cm 的鞋靴消毒池。车间内设有设备和工器具的清洗、消毒设施，选用易清洗、防腐蚀、无毒 的材料制作，并配有充足的水源。 4.4.5 通风设施 车间内安装通风设备，以保持车间内空气对流。在有大量蒸汽的加热工段， 配备足够能力的排风设备，通风「!安装易于清洗、更换的耐腐蚀网罩，进气口 距地面 2n:以上，并远离污染源和排气门。 4.4.6 工器具、容器 儿接触饮料的设备、 工器具和容器， 采用无毒、 无异味、 易清洗的材料制作， 表面光滑，无凹坑、缝隙。禁 n=使用竹木 1.器具和容器。固定设备的安装位置 便于清洗、消毒。 4.4.7 更衣室、浴室、厕所 厕所有冲水装置、 不用手开关的洗手设施和供洗一手用的清洗剂，并在醒目 处设“便后洗手”的招牌;地面平整，采用便于清洗、消毒的建材铺砌，墙裙砌 白色瓷砖，门、窗有纱门、纱窗。 4.5 道路结构形式的选择、宽度及面积的确定 厂区和进入厂区的主要道路铺设适于车辆通行并使于冲洗的混凝土路而。 路 面平坦、不积水，厂区内应有良好的排水系统。单车道 3. 5 米，双车道 6 米。5.1.1 措施 (一)工厂制订卫生实施细则 工厂和车间都配备经培训和本地卫生防疫部门发给合格证书的专职和兼职 卫生管理人员，按规定的权限和责任，负责监督全厂职工执行卫生实施细则。 (二)维修、保养 厂房、设备、排水系统、废水、废气排放系统和其他机械设施，要保持良好 状态。正常情况下，每年进行一次全面检修。车间内做到整洁、空气新鲜。 7 匕明显水汽，无积水。 (三)清洗、消毒 .清洗、 消毒方法及所用药品符合中华人民共和国家标准:。 无油垢的工具、 机器、 操作台、夹层锅、墙壁、地面、贮水池、配料间等用 0. 2-0. 5%的漂白粉溶液 消毒。有油垢或被浓糖沽污的工器具、机械、墙壁、地面、运输车辆、浸泡池等 工月 1%或 2%的氢氧化钠溶液消毒有吴味的阴沟、卜水道、垃圾箱、厕所等用 7% 的臭药水溶液消毒。手指、皮肤、小工具等用 7 0%-7 5%的乙醇溶液消毒。 b.饮料生产车间的设备、工器具、操作台等一般清洗、消毒两次。 c.设备、 工器具、 操作台用清洗剂和消毒剂处理后， 再用清水彻底清洗干净， 除去残留物后使用。 d.班后彻底清洗加工场地的地面 ,墙壁和排水沟，必要时进行消毒。 e.史衣室、厕所、浴室等公共场所经常清扫、清洗、定期消毒。 (四)废弃物处理。 饮料生产车间和其他工作场地的废弃物，随时清理，并及时清除出厂。废弃 物容器和废弃物存放场地及时清洗、消毒。 (五)除虫灭害 厂区及周围定期除虫灭害，防止害虫孽生。车间内使用杀虫剂时，按卫生部 门的规定采取妥善措施，不得污染原料、半成品和成品，尽量防止污染设备、工 器具和容器。 使用杀虫剂后将设备、 工器具和容器彻底清洗干净， 除去残留药物。 (六)个人卫生与健康要求 a.卫生教育工厂对新参加工作及临时参加工作的人员进行卫生安全教育， 定期对全厂职工进行 《中华人民共和国食品卫生法》及其他有关卫生规定的宣传教育，做到教育有计划，考核有标准，卫生培训制度化和规范化。 b.健康检查饮料生产及有关人员每年至少进行一次健康检查，必要时，接 受临时检查，新参加或临时参加工作的饮料生产和经营人员，必须经健康检查， 取得健康合格证后方可工竹。工厂应建立职工健康档案。 C.饮料生产人员不得将与生产无关的个人用品和饰物带入车间;进车间必须 穿戴工作服、工作帽、工作鞋;头发不得外露;工作服和工作帽必须每大更换。 d.饮料生产人员不得穿戴工作服、工作帽、工作鞋出车间。 e.严禁在车间内吃食物、吸烟、随地吐痰。 (七)生产过程中的卫生 a..原料及辅料严格检验投产前的原料：不合格的原料不得投产。经水处 理系统处理的饮料用水要符合饮料工艺用水的规定。 b.包装材料贮存包装材料的仓库要清洁，并有防尘、防污染措施。在使用前 严格检验包装材料，不合格时不得使用。 c.制务糖浆时要严格控制卫生条件，从配料到贮存、各个工序都要严格防止 污染。混合糖浆时要采用机械方法。调好的基料糖浆尽快灌装完毕，不得使用变 质、 不合格的糖浆。 剩余的糖浆要从恃道中全部排出， 并及时将管道清洗、 消毒。 输送糖浆的管道所有接头连接 l 严密、光滑，不渗漏糖浆。接口处所用的麻绳采 用无毒材料。 d.灌装。 灌装前要将灌装设备、 管道和其他接触饮料的器具彻底消毒、 清洗。 洒落在灌装机及地面上的糖浆要及时清洗，避免微生物繁殖而污染饮料。停止灌 装后，要将所有接触饮料的设备、管道、贮料缸进行消毒、清洗。 e.成品贮藏、 运输的卫生。 成品的贮藏和运输条件符合国家标准或专业标准 的规定，有防污染措施。贮藏期间应定期检查产品质量，保证成品的安全性。 f.检验 (a)工艺卫生检查。工艺卫生检查包括各个关键因素(环节)，生产日期、班 次、产品名称，清洗、消毒液使用情况(如清洗、消毒液的种类、浓度、温度、 接触时间等)，清洗、消毒程序(清洗、消毒部位和频率)等。检查结果应详细记 录，由检验人员签字后编号存档，保存二年，备查。 (b)卫生与质量检验管理。工厂制门完善的卫生、质量检验制度。工厂设有与生产能力相适应的卫生、质量检验室，并配备经专业培训考核合格的检验、化 验人员。检验室具备检验、化验工作所需要的场所和仪器设备。检验室按照国家 规定的检验方法(标准)抽样，做物理、化学、微生物等方面检验。不符合标准的 产品一律不得出厂。 5.2 防火 饮料厂贮水量较大，不专门设消防用水，发生火警时，调整生产和生活用水 量加以解决。根据消防部门的要求配备 50 个灭火器。 6 经济部分 6.1 企业组织 工厂共 100 人，管理 7 人，车间 60 人。6.2 成本及利润估算 6.2.1 产品成本估算 产品成本估算包括三大部分:2.每 t 产品包装材料耗用成本 3.每 t 产品需付给工人工资，设备折旧费，动力费 以上各项之和为工厂成本，产品的出厂价格为工厂成本、利润与税金之和。 (一)、计算工厂成本: (1)每 t 产品所耗用的原辅料总成本，见表 5-50 表 5-5 产品原料成本(以生产 It 成品计)利润率取 790，利润=工厂成本 X 利润率则，利润二 6755 X 7%=473 元 或=4679 x 7%=328 元 6.2.3 税金 税率取 14%, 则 三 片 罐 产 品 税 金 =( 工 厂 成 本 利 润 )/(1 一 税 率 ) 」 X 税 率 =[(6755473)/(1-0. 14 」X0.14=1177 PET 瓶 产 品 税 金 = 「 ( 工 厂 一 成 本 十 利 润 )/(1 一 税 率 ) 」 X 税 率 = 「(4679328)/(1-0.14)」X 0.14=81 元 6.2.4 出厂价格(元/t 产品) 出厂价格=工厂成本利润十税金=6755 十 4731177=8405 元 出厂价格=工厂成本十利润税金=4679 十 328815=5822 元 每罐:8405/4000=2.1 元 每瓶:5822/1000=5.8 元 6.致谢 本论文是在导师赵晋府教授的精心指导下完成的。在论文的查阅文献资料、 试验工作的顺利开展及论文的撰写等方面都得到了恩师的悉心指导和关怀。 赵老 师严谨的科研态度、 渊博的专业知识和崇高的敬业精神都将使我终身受益。 此外， 研究生期间，赵老师对我的思想与生活方面的指导与关心，我会永远铭记在心， 在此，对赵老师的培育致以最真诚的谢意! 在实验进行过程中， 还得到阮美娟副教授的多次耐心细致的指导，在此表示 深深的谢意。也得到高林国老师的支持和帮助，在此也表示衷心的感谢。 本科生孙彦、赵朝晖参与了本论文的部分工作，研究生张小琴、王凤彩、李 凡等同学也对我论文的完成给了很大的帮助，在此表示感谢。 感谢所有给予我关心和帮助的老师、同学、亲人和朋友，是你们使我的研究 生学习和生活更充实。[1]林尤河.椰子的生态特性与生产基地的选择[J}.海南大学学报自然科学版， 2000(2):155 一 158
