《胡檸檬黎汁復(fù)合飲料制作工藝研究及工廠設(shè)計(jì)》

胡檸檬黎汁復(fù)合飲料制作工藝研究及工廠設(shè)計(jì)TOC\o"1-3"\h\u94241緒論 表5正交實(shí)驗(yàn)因素水平表實(shí)驗(yàn)號ABC綜合評分111177212286313371421382522170623273731286832367933175K178.00081.66772.333K275.00074.33381.000K376.00073.00075.667R3.0008.6678.6674工廠設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)背景及依據(jù)傳統(tǒng)果汁飲料是加工生產(chǎn)的原料，味道單一。以多種水果為原料，經(jīng)過科學(xué)生產(chǎn)過程制成的復(fù)合果汁飲料不僅味道多樣，而且營養(yǎng)價值更高[18]。這次研究的檸檬梨汁復(fù)合飲料味道極好，是一年第四季度的佳飲。4.2廠址選擇基本原則4.2.1符合規(guī)劃工廠選址需要符合當(dāng)?shù)卣畬ν恋氐目傮w規(guī)劃，要達(dá)到國家對土地開發(fā)利用的要求；建立的工廠應(yīng)滿足該工廠的長期發(fā)展。4.2.2區(qū)位優(yōu)勢(1)鄰近產(chǎn)地。檸檬和梨汁的保質(zhì)期短，所以選擇了接近果實(shí)的地方作為產(chǎn)地。(2)運(yùn)輸便利。交通是原材料或輔助材料的運(yùn)輸，還是成品的生產(chǎn)，是決定因素之一，要做到這一點(diǎn)，必須依靠強(qiáng)大的運(yùn)輸能力[19]。(3)人口密度。第一，工人在這個階段執(zhí)行工作，工廠仍然需要很多工人，因此需要一定的人口基礎(chǔ)。第二，作為面向消費(fèi)者人口的食品工廠，應(yīng)該多考慮消費(fèi)人口。(4)環(huán)境條件。一是自然環(huán)境，工廠的發(fā)展中，最重要的因素莫過于自然環(huán)境，良好的自然環(huán)境可以持續(xù)為企業(yè)提供活力；第二是居住環(huán)境，對于工人和企業(yè)，更重要的是便利的生活環(huán)境，若沒有工人將會留不??；第三，工業(yè)環(huán)境，一個食品工廠是產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的一個因素，不單單是一個獨(dú)特的存在，如果要生存下來，則需要結(jié)合整個產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行選址，因此產(chǎn)業(yè)環(huán)境也需要考慮[20]。4.2.3自然條件（1）水源。工廠內(nèi)加工生產(chǎn)產(chǎn)品所使用的水必須到達(dá)國家要求標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生的廢水也應(yīng)該處理后在進(jìn)行排出。（2）地形。不允許在可能土崩、泥石流、淤泥的地方建廠；主要工廠、產(chǎn)品或原料的儲存?zhèn)}庫高度最好高于地區(qū)歷史上最高的洪水水位。再次，坡度(4-8)/1000是工廠自然排水的最佳間距。4.2.4工廠選址工廠地址選在了廣州省西南部高州。高州也被稱為潘州，自古以來是廣東省西部的政治，經(jīng)濟(jì)，文化中心地，擁有悠久的歷史和比較發(fā)達(dá)的運(yùn)輸手段，因此年產(chǎn)6000噸檸檬梨汁復(fù)合飲料的工廠用地就選在此。高州是廣東省著名的歷史文化城市，也是三個重要思想發(fā)源地[21]。高州省位于廣西的西南部，隸屬省轄茂名市代管縣級市，東接陽春市，電白縣，南連茂南區(qū)、茂港區(qū)，北鄰信宜市，西南和化州市、西北和廣西北流接壤，東和西之間79公里，南北最大距離65公里之間的最大距離。城市總面積為3276.4平方公里。土壤非常肥沃，同時不僅是生產(chǎn)，運(yùn)輸，也是國內(nèi)最有名的農(nóng)業(yè)城市，作為國內(nèi)水果第一市為人所知。對原材料的采購較為便利，也便于產(chǎn)品的出口，所以工廠可以建在此處。4.2.5廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)工廠面積約6萬平方米，工廠內(nèi)設(shè)置有食堂、宿舍、辦公樓、醫(yī)務(wù)室、運(yùn)動場以及其他基礎(chǔ)設(shè)施。另外，還必須設(shè)置綠化環(huán)境，工廠內(nèi)綠地應(yīng)占40%以上。栽種植物樹木的環(huán)境要緊湊，這不僅滿足了生產(chǎn)和生活的需要，還要節(jié)約土地面積，降低購地成本。4.3產(chǎn)品方案根據(jù)市場調(diào)研以及本地市場銷售情況，設(shè)計(jì)年產(chǎn)兩萬噸檸檬梨汁復(fù)合果汁飲料的食品廠，將節(jié)假日檢修時間除去，一年工作日算成300天，每日生產(chǎn)兩班，每班工作8個小時。4.4工藝流程及操作要點(diǎn)4.4.1工藝流程檸檬清洗→去皮→修正切片→燙漂→打漿→壓榨→過濾→檸檬汁梨汁的制取梨清洗→去皮、去芯→燙漂→打漿→壓榨→過濾→梨汁4.4.2操作要點(diǎn)（1）檸檬汁的制備選用新鮮的檸檬去皮切片，放入榨汁機(jī)中壓榨，然后過濾料渣，形成原檸檬汁，待用（2）梨汁的制備選用新鮮色澤，品質(zhì)優(yōu)良的梨進(jìn)行去皮去芯打漿，經(jīng)過榨汁機(jī)壓榨以后，過濾待用（3）混合調(diào)配純的檸檬汁適口性不好，味道過酸。因此需要使用調(diào)配的方法來控制口感。檸檬汁和梨汁的添加量作為正交實(shí)驗(yàn)的水平，用單因素實(shí)驗(yàn)確定因素，然后確定水平取值進(jìn)行正交試驗(yàn)。（4）均質(zhì)殺菌均質(zhì)壓力定為15-18MPa，溫度在（55±5℃），殺菌時間大約為4分鐘。為了將檸檬梨汁復(fù)合果汁飲料中的懸浮顆粒通過均質(zhì)閥門的非常窄的間隙。因?yàn)榧彼俳祲旱呐蛎浐蜎_擊作用，粒子被微細(xì)化并且均勻分布在果汁中，致使很難分離和沉淀。（5）脫氣脫氣主要是將復(fù)合果汁飲料中的的氧氣除去防止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)被氧化以及風(fēng)味被影響。（6）灌裝、殺菌、冷卻脫氣后復(fù)合果汁立即灌裝，要進(jìn)行12-15分鐘的殺菌，溫度需要達(dá)到（90±5）℃，隨后冷藏。4.5物料衡算4.5.1檸檬梨汁復(fù)合飲料的生產(chǎn)配料以及原料利用率表6檸檬梨汁復(fù)合飲料的生產(chǎn)配方及原料利用率4.5.2班產(chǎn)量為10t時各物料的投料量檸檬汁10×15.8%/99%=1.60t梨汁10×63.2%/99%=6.26t蔗糖10×11%/99%=1.09t4.5.3年產(chǎn)6000噸檸檬梨汁復(fù)合飲料生產(chǎn)的原料消耗表表7年產(chǎn)6000噸檸檬梨汁復(fù)合飲料生產(chǎn)的原料消耗表4.5.4年產(chǎn)6000噸檸檬梨汁復(fù)合飲料生產(chǎn)的包裝材料計(jì)算包裝每班材料=單個飲料包裝材料×每班產(chǎn)量=126250個/班4.6設(shè)備的選擇主要設(shè)備的選擇必須遵守GMP相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[24]。一是達(dá)到工藝的要求，二最重要的是能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量。同時，產(chǎn)量也應(yīng)該達(dá)到要求。設(shè)備選型還是應(yīng)該選擇機(jī)械化高的設(shè)備。4.6.1原料預(yù)處理階段設(shè)備選型表8原料預(yù)處理設(shè)備類型4.6.2制備階段選型表9制備階段設(shè)備選型4.6.3脫氣滅菌冷卻階段設(shè)備選型表10脫氣滅菌階段設(shè)備選型4.6.4外包裝階段設(shè)備選型表11包裝階段設(shè)備選型4.7車間定員4.7.1車間生產(chǎn)崗位及工作全廠員工安排主要有三種類型。一是行政管理人員，主要負(fù)責(zé)公司日常工作管理；二是生產(chǎn)車間人員，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)車間的操作工作，三是輔助人員，是對各類工作有需要有欠缺的地方進(jìn)行協(xié)助。4.7.2人員編制表12行政管理人員配置表4.7.3人員素質(zhì)要求員工每年體檢，拿到健康證明，做上崗前的工作，員工穿工作服才能進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場。管理人員需要有三年以上工作經(jīng)驗(yàn)及學(xué)士學(xué)位以上；實(shí)驗(yàn)室職員需要學(xué)士以上的相關(guān)專業(yè)學(xué)歷。生產(chǎn)工廠的職員要求大學(xué)學(xué)位以上。所有工廠員工在工作前都要進(jìn)行技術(shù)教育和思想教育，熟悉制作過程和設(shè)備操作標(biāo)準(zhǔn)。4.7.4水電估算(1)工廠每天消耗約公斤水，每年消耗公斤水，當(dāng)?shù)匚飪r為3.23元/噸，每年的水使用費(fèi)為元。(2)每日生產(chǎn)功耗瓦，年度功耗瓦，當(dāng)?shù)仉妰r0.56元/度；每年電費(fèi)為元。(3)日蒸汽消費(fèi)量公斤，年蒸汽消費(fèi)量公斤，當(dāng)?shù)卣羝麅r格200元/噸，年蒸汽使用費(fèi)為元?？傊磕晗乃?、電、蒸汽的總費(fèi)用為元。4.8環(huán)境保護(hù)4.8.1污染物概況污染物是由廢水、廢物、廢氣、噪音構(gòu)成，而在工廠里，廢水可以分成三類，即直排水、生活廢水、生產(chǎn)廢水。有容易使水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水中植物缺氧死亡，使有機(jī)物質(zhì)分解并產(chǎn)生臭氣等危害。工廠中的廢棄物殘留也就是廢渣，產(chǎn)生于垃圾包裝材料或者生活垃圾等，因此必須馬上處理，不然會產(chǎn)生大量的氨化物和硫化物，從而造成大氣污染，并造成大量的病原微生物生長[27]。污水處理對于每個工廠都非常重要，必須回收工廠中所有排出的污水，制定環(huán)境污染給周圍居民帶來不便的標(biāo)準(zhǔn)。該工廠可以通過采用CIP清潔系統(tǒng)，將污水處理達(dá)標(biāo)后排放，可與園區(qū)其它工廠污水集中排放。4.8.2污染物處理污水處理是一個非常重要的問題，必須回收所有工廠排出的污水，制定防止環(huán)境污染給周圍居民帶來不便的標(biāo)準(zhǔn)。該廠可以采用CIP清潔系統(tǒng)回收，將污水進(jìn)行過濾、處理，在進(jìn)行統(tǒng)一排放，廢水可以與污水處理廠其他工廠集成排放。將加工過程中產(chǎn)生的果渣制成飼料。4.8.3執(zhí)行的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)廢水排放執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996》三級標(biāo)準(zhǔn)[28]。廢氣排放執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB16297-1996》的二級標(biāo)準(zhǔn)[29]。4.8.4環(huán)境綠化工廠內(nèi)不能留下雜物，要分類成垃圾堆放，每天定期清潔清潔人員，有效調(diào)節(jié)空氣，減少灰塵和噪音，改善生態(tài)環(huán)境，美化環(huán)境，規(guī)劃綠帶和花草綠化面積40%以上[30]。4.9技術(shù)經(jīng)濟(jì)估算4.9.1生產(chǎn)設(shè)備費(fèi)用表15生產(chǎn)設(shè)備價格一覽表由表4-9可知6000噸檸檬梨汁復(fù)合果汁飲料設(shè)備投資總金額為158.53萬元4.9.2其他固定資產(chǎn)費(fèi)用表16固定資產(chǎn)估算由表16可知，年產(chǎn)6000噸檸檬梨汁復(fù)合果汁飲料的其他固定資產(chǎn)為785萬元。綜上可知，年產(chǎn)6000噸檸檬梨汁復(fù)合果汁飲料的建設(shè)總投資為943.53萬元。4.9.3流動資金估算流動資金包括現(xiàn)金、短期投資、銀行存款、應(yīng)收和預(yù)付款、攤銷費(fèi)用、庫存等[31]。流動性金額為按分項(xiàng)詳細(xì)估計(jì)法進(jìn)行的建設(shè)投資總額的50%，943.5350%=471.77萬元。4.9.4原始投資總額原始投資總額=建設(shè)投資+流動資金=元。4.10成本估算4.10.1原輔料成本估算表17原輔料成本估算名稱單價日物料量/kg日物料費(fèi)用/元年物料費(fèi)用/元檸檬9.561842.344617612.81445283844.32梨3.527369.378425940.21197782063.57蔗糖8.501282.644910902.48173270744.51合計(jì)54455.508016336652.40由表可知，年產(chǎn)6000噸檸檬梨汁復(fù)合果汁飲料工廠每日原輔料成本為元，年原輔料成本約元。4.10.2包裝成本核算檸檬梨汁復(fù)合果汁飲料20t的日常生產(chǎn)使用250毫升PET塑料瓶，需要8萬個塑料瓶，瓶貼需要8萬張，3333個瓦楞紙箱，每箱24瓶。250mlPET塑料瓶0.30元/只，標(biāo)簽0.05元/張，箱子1.00元/萬，考慮包裝材料損失3%，每日包裝材料成本(80000×0.3+80000×0.05+3333×1）×(1+3%）=32273元年，消耗費(fèi)用為32272×300=968.16萬元。4.10.3水、電、汽成本核算(1)工廠每天消耗約公斤水，每年消耗公斤水，當(dāng)?shù)匚飪r為3.23元/噸，每年的水使用費(fèi)為元。(2)每日生產(chǎn)功耗瓦，年度功耗瓦，當(dāng)?shù)仉妰r0.56元/度；每年電費(fèi)為元。(3)日蒸汽消費(fèi)量公斤，年蒸汽消費(fèi)量公斤，當(dāng)?shù)卣羝麅r格200元/噸，年蒸汽使用費(fèi)為元?？傊磕晗乃?、電、蒸汽的總費(fèi)用為元。4.10.4工資及福利費(fèi)職工工資包括管理人員、行政人員以及車間人員，每月總?cè)藛T工資大約為元，每年工資為元；還應(yīng)該加上伙食住宿及福利費(fèi)，按照工資的25%計(jì)算得元?？傎M(fèi)用為元。4.10.5設(shè)備折舊及維修估算（1）設(shè)備折舊按照5%計(jì)算，以十年計(jì)，則費(fèi)用為元。（2）土建折舊費(fèi)也按照5%計(jì)算，以二十年計(jì)，則費(fèi)用為元?？傉叟f費(fèi)為元；維修費(fèi)按設(shè)備成本的5%計(jì)，維修費(fèi)為元。全年折舊費(fèi)和維修費(fèi)為元。4.10.6生產(chǎn)成本核算生產(chǎn)成本為各種原料成本、包裝材料費(fèi)用、員工工資及福利、設(shè)備折舊維修費(fèi)用的總和，計(jì)算得元。4.11產(chǎn)品毛利潤核算設(shè)定；每瓶飲料出廠價格為4元，每個25ml。年產(chǎn)6000噸全年銷售收入：4×24000萬個=96000萬元毛利潤：96000-3334.42=92665.58萬元4.11.1全年其他費(fèi)用（1）銷售費(fèi)用等于銷售額的0.15，即元（2）商檢費(fèi)用等于銷售額的0.0036，即萬元（3）宣傳費(fèi)用等于銷售額的0.1，即元（4）工廠管理等費(fèi)用按照每年500萬計(jì)算（5）行政費(fèi)用，所有貸款約為5000萬元，每年利息按7.2%計(jì)算，即為元（6）稅收等于銷售額的8%，即為96000萬元×0.08=7680萬元（7）費(fèi)用合計(jì)合計(jì)：32885.6萬元4.11.2一年總利潤年總利潤等于年總毛利減去其它費(fèi)用以及設(shè)備折舊的費(fèi)用等[32]毛利一固定資產(chǎn)折舊及維修估算一其他費(fèi)用=92665.58—60.98—32885.6=59719萬元

5結(jié)論通過以上實(shí)驗(yàn)研究，對檸檬梨汁復(fù)合果汁飲料的工藝優(yōu)化有了很好的研究進(jìn)展，通過單因素實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)檸檬汁與梨汁的比例為1:4時，蔗糖添加量為11%，冷藏溫度為15℃時入口感最好。而且也了解到復(fù)合果汁的營養(yǎng)價值豐富，我國應(yīng)該積極扶持復(fù)合果汁飲料行業(yè)，大力發(fā)展復(fù)合果汁加工工藝。（1）本實(shí)驗(yàn)主要是以感官評定，來評價檸檬梨汁復(fù)合果汁飲料的品質(zhì)。（2）通過單因素實(shí)驗(yàn)確定不同因素的最佳條件為：檸檬汁與梨汁的比例為1:4，蔗糖添加量為11%，冷藏溫度為15攝氏度。（3）通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化最佳工藝得出三個各因素對檸檬梨汁復(fù)合果汁飲料的影響程度依次是b>c>a，影響最明顯的是水平一。（4）本設(shè)計(jì)，為年產(chǎn)六萬噸檸檬梨汁復(fù)合果汁飲料的生產(chǎn)工廠，全年實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)為300天，每日云輔料成本為54455元年，原輔料成本約為1633.67萬元。年利潤59719萬元。

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