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年产6000吨碳酸饮料车间工艺设计00


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四川理工学院学士学位设计

第 3 章 碳酸饮料工厂工艺设计
3.1 产品方案的要求
在安排产品方案时,应尽可能做到满足主要产品产量的要求,满足原料综合利用的 要求,满足淡旺季节平衡生产的要求,满足市场供应以及提高经济效益的要求。努力做 到产品产量与原料供应量平衡,生产季节与劳动力需求相平衡,生产班次平衡,设备生 产能力平衡,水、电、汽负荷要平衡。在编排产品方案时,应根据计划任务书的要求及 原料供应情况,并结合各生产车间的实际利用率,计划好安排多少车间生产才能保证方 案的顺利实施。

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3-1产品方案

月份

天数 (天/月)

班产量 (班/吨) 15 15 15 15

班次

日产量 (吨)

月产量 (吨) 630 225 330 660

果味型 (吨) 150 60 60 150

果汁型 (吨) 180 60 120 210

可乐型 (吨) 300 105 150 300

1月 2月 3月 4月

21 15 22 22

2 1 1 2

30 15 15 30

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第 3 章 碳酸饮料工厂工艺设计 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 19 22 22 22 22 19 22 22 15 15 15 15 15 15 15 15 2 2 2 2 2 1 1 1 30 30 30 30 30 15 15 15 570 660 660 660 660 285 330 330 150 150 150 150 150 60 60 60 180 210 210 210 210 105 120 120 240 300 300 300 300 120 150 150

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。

3.3 碳酸饮料生产工艺流程
碳酸饮料的生产工艺流程有两种,一种是配好调味糖浆后,将其灌入包装容器,再 灌装碳酸水(即冲入二氧化碳的水),称现调试;另一种是将调味糖浆和碳酸水定量混 合后,再灌入包装容器中,称预调式。本设计根据一次灌装工艺流程进行设计。 预调式工艺流程(一次灌装)见图 3-1。 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

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四川理工学院学士学位设计 图 3-1 预调式工艺流程

现调试工艺流程(二次灌装)见图 3-2。 CO2气 ↓ 饮用水 → 水处理 → 冷却 →混合机 ↘ 冷却→ 灌浆机→ 装瓶机→ 轧盖机 ↓ 混匀机 成品
图 3-2 现调试工艺流程

调和剂、香精等 ↓ 砂糖→溶解→ 过滤→ 糖浆调和→ 瓶 →

洗净 →

↑ 空瓶检查

↓ ← 制品检查

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,见表 3-2。
表 3-2 天然水源中杂质的分类和处理方法 杂质微粒/mm 10 ? 7 10 分类 特征 识别 常用处理 方法 真溶液 透明 电子显微镜 离子交换 混凝、澄清、过滤 胶体 光照下浑浊 超显微镜 悬浮物 浑浊 肉眼可见 普通显微镜 自然沉降、过滤 10
?6

10

?5

10

?4

10

?3

10

?2

10

?1

1

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第 3 章 碳酸饮料工厂工艺设计

(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(GB 5749),见表 3-3。 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。

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表 3-3 生活用水卫生标准

项目 色 浊度 臭和味 肉眼可见物 PH 总硬度(以碳酸钙计)mg/L 感官性状和 一般化学指 标 铁/(mg/L) 锰/(mg/L) 铜/(mg/L) 锌/(mg/L) 挥发酚类(以苯酚计)mg/L 阴离子合成洗涤(mg/L) 硫酸盐/(mg/L) 氯化物/(mg/L) 溶解性总固体/(mg/L)

标准 色度不超过 15 度,并不呈现其它异色 不超过 3 度,特殊情况不超过 5 度 不得有异臭、异味 不得含有 6.5~8.5 <450 <0.3 <0.1 <1.0 <1.0 <0.002 <0.3 <250 <250 <1000

氟化物/(mg/L) 氰化物/(mg/L) 砷/(mg/L) 硒/(mg/L) 汞/(mg/L) 镉/(mg/L) 铬(六价)/(mg/L) 铅/(mg/L) 银/(mg/L) 毒理学指标 硝酸盐(以氮计)/(mg/L) 氯仿/(μ g/L) 四氯化碳/(μ g/L) 滴滴涕/(μ g/l) 六六六/(μ g/L) 细菌总数/(个/mL) 总大肠菌群/(个/L)

<1.0 <0.05 <0.05 <0.01 <0.001 <0.01 <0.05 <0.05 <0.05 <20 <60 <3 <1 <5 <100 <3 在与水接触 30min 反应不低于 0.3mg/L.

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第 3 章 碳酸饮料工厂工艺设计 细菌学指标 游离余氯 集中式给水除出厂水应符合上述要求外,管 网末梢水不应低于 0.05mg/L 总α 放射性/(Bq/L) 放射性指标 总β 放射性/(Bq/L)

<0.1 <1

(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 1m 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/cm )。 一般操作压力在 58.8kPa(0.6kgf/cm )左右。如采用 2.5m 的过滤面积的过滤设备, 65° 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, Bx 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。
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