1、 食品工厂设计课程设计说明书第 1 页目录一、 摘要 .3二、 绪论 .41.碳酸饮料资料介绍 .42.碳酸饮料工业概况 .6三、 正文 .7A. 厂址选择 .7B. 产品方案 .8C. 生产工艺 .9一.糖浆的制备 .9二.糖浆配合 .9三.碳酸化 .10四.灌装 .11五.质量检验 .11D. 物料配方 .13糖浆调配阶段 .13碳酸灌装阶段 .13E. 设备选型 .15净水系统 .15糖浆调配机 .15灌装机 .16洗瓶机 .17贴标机 .18打码机 .19运输 .19F. 劳动定员 .21概算 .21生产科 .21财务科 .21营销科 .22保卫科 .22后勤科 .23科研部 .23G
2、. 车间工艺 .24工艺设计依据 .24设计特点 .24设计细则 .24工艺原则 .25方法步骤 .25H. 水电预算 .27用水预算 .27用电预算 .27食品工厂设计课程设计说明书第 2 页I. 管道安装 .281. 产线管道 .282. 通风管道 .28J. 辅助部门 .291.原料接收站 .292.贮存仓库 .293.检修车间 .294. 食堂 .30K. 技术经济 .31利润计算 .31经济效益 .31四、 总结 .32结束语 .32致谢 .32参考文献 .32食品工厂设计课程设计说明书第 3 页1、摘要按照我国软饮料的分类标准，碳酸饮料分为果汁型碳酸饮料、果味型碳酸饮料、可乐型碳酸
3、饮料和其他型碳酸汁型碳酸饮料。碳酸饮料有其独特的口味，尤其是在夏日，能给人带来清爽的快感与口感的刺激，深受消费者的喜爱。本设计主要从厂址选择、工艺流程、车间工艺、劳动定员几个主要方面对碳酸饮料工厂生产项目进行了分析和探讨，对原辅料的供应、车间设备的选型、项目的建设进度以及项目的经济分析也做了详细的介绍，在全厂布局经济合理的条件下、确保产品的质量与规模以及该项目生产的可行性。关键词： 碳酸饮料；工厂设计。食品工厂设计课程设计说明书第 4 页2、绪论1.碳酸饮料资料介绍一、碳酸饮料的介绍所谓碳酸饮料，是指在一定条件下充入二氧化碳气的制品，是含碳酸气清凉饮饮料的总称，俗称汽水。不包括由发酵法自身产生
4、二氧化碳气的饮料，其成品中二氧化碳气的含量(20 时体积倍数)不低于 2.0 倍。碳酸饮料的特点是充有二氧化碳气，使制品有清凉的感觉，阻碍了微生物的生长、能够从饮料里带出香味成分并有舒服的口感，所以，碳酸饮料具有开胃通气，消暑解渴的功效。在炎热的夏季，饮上一杯汽水，令人暑意顿释，精神百倍。从而广受欢迎。汽水，即碳酸饮料，自十七世纪被发明并加以运用以来，品种不断更新，是目前世界饮料产品中产量最大，销售量也最多的产品。在我国生产的饮料中，汽水占到了80%。其制作是用汽水混合机加工，原理是将经冷却的水喷入具有一定二氧化碳气体压力的容器中，低温水可以溶解一部分二氧化碳，溶解量与温度成反比，与压力成正比
5、。二、碳酸饮料的成分虽然碳酸饮料深受人们的喜爱，但是，碳酸饮料并没有什么营养，它的营养成分主要是：碳酸水、柠檬酸等酸性物质、白糖、香料，有些含有咖啡因，人工色素等。除糖类能给人体补充能量外，充气的“碳酸饮料” 中几乎不含营养素。碳酸饮料的最主要成分是水，饮用后可补充身体因运动和进行生命活动所消耗掉的水分和一部分糖、矿物质，对维持体内的水液电解质平衡有一定作用。所以，经常喝碳酸饮料除了带来口感快乐，清凉消除外，营养作用不是很大。三、碳酸饮料的分类按照国家标准，碳酸饮料可分为：果汁型、果味型、可乐型、低热量型、其他型等。1、果汁型碳酸饮料是指原果汁中含量不低于 2.5%的碳酸饮料，如橘汁汽水、橙汁
6、汽水、菠萝汁汽水或混喝果汁汽水等。2、果味型碳酸饮料是指以果香型食用香精为主要赋香剂，原果汁含量低于 2.5%的碳酸饮料，如橘汁汽水、柠檬汽水等。3、可乐型碳酸饮料是指含有焦糖色、可乐香精或类似可乐果香型的辛香、果香混合香型的碳酸饮料，无色可乐不含焦糖色。4、低热量性碳酸饮料是指以甜味剂全部或部分代替糖类的各型碳酸饮料和苏打水，成品热量低于 75kJ/100mL。5、其他型碳酸饮料则指含有植物提取物或非果香型的食用香精为赋香剂以及补充人体运动后失去的电解质、能量等的碳酸饮料，如姜汁汽水、沙士汽水、运动汽水等。食品工厂设计课程设计说明书第 5 页2.碳酸饮料工业概况我国碳酸饮料工业起步较晚，本世
7、纪初，随着帝国主义对我国的经济侵略，汽水设备和生产技术进入我国，在沿海主要城市建立起小型汽水厂，例如天津山海关、上海正广和、广州亚洲、沈阳八王寺以及青岛等汽水厂，但产量都很低，如 1921 年投产的沈阳八王寺汽水厂年产汽水仅 150 吨。此后又陆续在武汉、重庆等地建成一些小的汽水厂。至解放前夕，我国饮料总产量仅有 5000 吨。1980 年后，碳酸饮料得到迅速发展，1995 年碳酸饮料的总产量已达 300 万吨，占当年我国软饮料总产量的 50%左右。1998年达 492.7 万吨，约占当年我国软饮料总产量的 45%。尽管碳酸饮料在我国饮料中的比重正不断减少，但由于碳酸饮料具有独特的消暑解渴作用
8、，这是其他饮料包括天然果蔬汁饮料不能取代的，因此其总产量仍在不断提高。数据显示，2011 年 1-12 月，全国碳酸饮料的产量达 1606.6 万吨，同比增长 26.46 %，所占比重仅次于水类饮料。近年来，随着消费者消费观念的升级，越来越多消费者倾向于选择果汁饮料、茶饮料、乳饮料、功能性饮料等，碳酸饮料的市场份额逐年萎缩，而非碳酸饮料发展势头正旺。茶饮料、果蔬类饮料异军突起，碳酸饮料遭到了前所未有的冲击，在整个饮料行业中所占比重下降。前景无限，非碳酸饮料市场还将扩容 。早就有业内人士表示，碳酸饮料一统天下的黄金时代已经不复存在，未来将是非碳酸功能性饮料的天下。可口可乐 2007 年财报显示，
9、其碳酸饮料年销售额仅增 4%，其非碳酸饮料的销售额则增长了 12%。不仅如此，来自零售一线的情况也证明了这一趋势。杭州华润万家超市负责人告诉记者，去年该超市茶饮料的销售额增长了 40%，增长速度是碳酸饮料的一倍以上。而沃尔玛超市负责人也正是，春节期间，果粒橙、椰子汁、营养快线等非碳酸饮料占据了年夜饭餐桌饮料的半壁江山。在非碳酸饮料领域，名头最响亮的当属茶饮料。有行家预计，2008 年国内茶饮料市场总销量可达 9.97 亿标箱，总额将超过 400 亿人民币。 “非碳酸饮料市场还将进一步扩容，未来的饮料企业将围绕健康这一主题角逐市场” ，一位业内人士认为。非碳酸饮料的兴起将使碳酸饮料企业多元化发展
10、提速。6 碳酸饮料的未来不再是一片光明,它的负面影响对人类造成的身体伤害已经得到人们足够的重视,相信越来越多的人不会再因为好口感而选择忽略自己的健康,而非碳酸饮料例如乳饮料、果汁、茶饮料等不含副作用将会备受人们瞩目。除非人们可以在碳酸饮料上作出一定的突破，解决碳酸饮料对人们造成的伤害，否则碳酸饮料将渐渐的不再受到人们炽热的追捧。食品工厂设计课程设计说明书第 6 页3、正文A. 厂址选择厂址选择原则：1、厂址的地区布局应符合区域经济发展规划、国土开发及管理的有关规定。 2、厂区的自然条件要符合建设要求。 3、厂址选择应按照指向原理，根据原料、市场、能源、技术、劳动力等生产要素的限度区位来综合分析
11、确定。 4、厂址选择要考虑交通运输和通讯设施等条件。 5、便于利用现有的生活、卫生医疗、文化教育和商业网点等设施。 6、要注意保护环境和生态平衡。根据厂址选择的原则以及实地考察后的综合分析，再参考当地法律法规以及发展规划，厂址位于四川省成都市高新西区 XX 大道 XX 路 XX 号。厂址选择是否得当对工业在各个地区的合理分布城市和工业区的建设自然资源的开发利用和环境保护都具有深远的影响同时也直接关系到拟建企业的建设投资建设工期和投产後的经济效益。这是一项政策性强技术性和经济性要求高的工作对大型和特大型建设项目的厂址选择尤为重要。本厂建设采取统一的规划布局，规范化建设，科学化管理，规模化生产，一
12、体化经营，完全采用现代化企业管理模式将逐渐形成规模。行政隶属于成都市高新西区。厂区正门面朝正北方向，东西向各有运输通道。交通便利，正门面向 XX 大道，东西围墙外则是 XX 路和 XX 路。方圆一公里内无密集居民区，征地时无需拆迁民房。厂区西北方向有 XX 自来水厂。全厂占地 5000m，建筑面积 3000m， 计划总职工人数 85 ，用水量 8 万吨每年 ，用电量 400000Kwh 每年。食品工厂设计课程设计说明书第 7 页B. 产品方案产品方案，即是生产纲领，是食品工厂在准备全年生产哪些产品品种和各产品的产量产期以及班次的生产计划安排。生产计划和物料控制部门是一个企业“心脏” ，统筹营运
13、资金、物流、信息等动脉，其制度和流程决定公司盈利的成败，这个部门(PMC)掌握企业生产及物料运作的总调度和命脉.直接涉及影响生产部、生产工程部、采购、货仓、品控部、开发与设计部、设备工程、人力资源及财务成本预算控制等。生产及物料控制部门和相关管理层必须充分了解：物料计划、请购、物料调度、物料的控制( 收、发、退、借、备料等)、生产计划与生产流程在安排产品方案时，尽量做到“四个满足”和“五个平衡” 。四个满足： 1、满足主要产品产量的要求；2、满足原料综合利用的要求；3、满足淡旺季平衡生产的要求；4、满足经济效益的要求。五个平衡：1、产品产量与原料供应量的平衡；2、生产季节性与劳动力的平衡；3、
14、生产班次的平衡；4、设备生产能力的平衡；5、水、电、汽负荷的平衡。本厂主要生产传统型碳酸饮料.采用 500Ml 塑料瓶装，年产 3 万吨。除开旺季（5，6，7，8 月）每月 25 个工作日，产线工作八小时为一个工作班。其中，11 月至 2月，每天 1 个工作班；5 月至 8 月，每天 3 个工作班；3 月，4 月，9 月以及 10 月，每天 2 个工作班，每月 30 个工作日。其中,根据具体情况合理安排机器检修与维护。每个班核定生产人员 10 名。产品质量及标准 GB191 包装储运图示标志 GB4544 塑料瓶 GB6543 瓦楞纸箱 GB10344 碳酸饮料标签标准 GB498791 碳酸
15、饮料质量标准 质量特征： 产品色泽与品名相符，果汁，果味汽水具有新鲜水果近似的色泽或习惯承认的颜色，可乐型汽水应有焦糖色泽，同一产品色泽一致，无变色现象。具有本品应有的香气，柔和协调，酸甜适口，有清凉感，不得有异味。澄清透明，无沉淀。食品工厂设计课程设计说明书第 8 页C. 生产工艺一.糖浆的制备糖浆的作用：提供稠度而有助于传递香味，提供能量和营养价值原糖浆的配制： 将糖溶解于水中，一般称为原糖浆或单糖浆。要达到配料掺和良好和完善，以生产一致性和高质量的饮料，则必须是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、澄清后备用。其水也必须是纯良的水，其水质可与灌装用水相同热溶：要求延长
16、贮藏期的碳酸饮料。热溶能杀灭糖内细菌；分离出凝固糖中的杂质；溶解迅速，短期内可生产大量糖液。一般采取不锈钢的双层溶糖锅，并备有搅拌器，锅底部有放料管道。糖浆过滤：对于高质量优质砂糖制备的糖浆，采取不锈钢丝网、帆布、棉饼、板框等方式。溶糖注意：温度对溶解度的影响：如 100溶解 83%糖，0时，约溶解 64%的糖，有 19%糖不溶解而析出。糖浆浓度测定：糖度计、比重计、波美表法糖浆过滤：对于高质量优质砂糖制备的糖浆，采取不锈钢丝网、帆布、棉饼、板框等方式。净化：针对质量较差的砂糖，会导致饮料产生凝结物、沉淀物，甚至异味；装瓶时出现大量泡沫等；或者对一些特殊的饮料如白柠檬汽水，对糖浆色度要求很高，
17、一般要求净化处理：加入 0.51活性炭到热糖浆中，一边添加一边搅拌，活性炭与糖液接触15min，温度保持 80，通过过滤器前加入 0.1%硅藻土，避免活性炭堵塞过滤器面层。二.糖浆配合配合糖浆（果味糖浆或加香糖浆）指根据产品技术要求，配合好各种原料，可作灌装的糖浆。配合完毕后即可测定糖浆浓度，同时抽少量糖浆加碳酸水，观察色泽，评味，检查是否与标准样符合。在搅拌器和容量刻度标尺的不锈钢容器内配合；搅拌方式多为倾斜式或腰部式，可避免因振动而致使灰尘和油污等杂质掉入糖浆中。调合：常温下（低于 20）进行配料，然后巴式杀菌、冷却；多用于含热敏性香料多的果味型饮料和果汁行饮料的生产；常温下调和：原料均质
18、第二调合罐（缓冲作用为主）90以上杀菌（30S）杀菌不良的返回溶解罐冷却至 25缓冲罐糖浆输出到灌装车间。食品工厂设计课程设计说明书第 9 页配制好的糖浆应立即装瓶，尤其是乳浊型饮料，糖浆贮存时间长，会发生分层，装瓶时应经常对糖浆加以搅拌。糖浆调配时的投料顺序依据：（1）调配量最大的先调入，如糖液；（2）配料间容易发生化学反应的间开调入，如酸和防腐剂； （3）粘度大，易起泡的原料较迟调入、如乳化剂、稳定别； （4）挥发性的原料最后调入，如香精、香料。三.碳酸化1. 二氧化碳的作用清凉作用：碳酸在腹中由于温度升高，即进行分解，这个分解是吸热反应，当二氧化碳从体内排放出来时，就把体内的热带出来，起
19、到清凉作用。H2CO3 CO 2H 2O阻碍微生物的生长，延长汽水货架寿命：国际上认为 3.54 倍含气量是汽水的安全区突出香味：2.原理：CO2 压力对于饮料的味道影响很大：CO2 过高，使饮料的甜酸味减弱；过少碳酸气给人的刺激太轻微，失去碳酸饮料应有的剎口感。对于风味复杂的碳酸饮料，CO 2 过高反而冲淡饮料应有的独特风味，对于含挥发性成分低的柑桔型碳酸饮料尤其如此。有些碳酸饮料由于所用香精含易挥发的萜类物质，CO 2 过高会破坏原有的果香味而变苦。一般果汁型汽水含 23 倍容积的 CO2，可乐型汽水和勾兑苏打水含 34 倍容积的 CO23.碳酸化方式和设备水或混合液的冷却：水的冷却、糖浆
20、的冷却、水和糖浆混合液的冷却、水冷却后与糖浆混合后再冷却水或混合液的碳酸化：低温冷却吸收式：二次灌装工艺中把进入汽水混合机的水预先冷却至 4左右，在 0.441MPa 下进行碳酸化；一次灌装中则把已经脱气的糖浆和水的混合液冷却至1618，在 0.784MPa 下与 CO2 混合。此法缺点是制冷量消耗大，冷却时间长或容易由于水冷却程度不够而造成含气量不足，而且生产成本高。优点是冷却后液体的温度低，可抑制微生物生产繁殖，设备造价低压力混合式：采用较高的操作压力来进行碳酸化，其优点是碳酸化效果好，节省能源，降低了成本，提高了产量。缺点是设备造价高碳酸化系统：二氧化碳气调压站（根据所供应的二氧化碳压力
21、和混合机所需压力进行调节的设备）水冷却器汽水混合机：（薄膜式混合机，喷雾式混合机，喷射式混合机，填料塔式混合机，静态混合器）食品工厂设计课程设计说明书第 10 页4.碳酸化过程中的注意事项：保持合理的碳酸化水平保持灌装机一定的过压程度将空气混入控制在最低限度保证水或产品中无杂质保证恒定的灌装压力四.灌装1.灌装方法二次灌装：设备简单，投资少，适合中小型饮料厂。从卫生角度来讲，二次灌装容易保证产品卫生；采用二次灌装，糖浆定量灌装，而碳酸水的灌装量会由于瓶子的容量不一致，或灌装后液面高低不一致而难于准确，从而使成品的质量有差异由于糖浆和碳酸水温度不同，在向糖浆中灌碳酸水时容易产生大量泡沫，造成CO
22、2 的损失及灌装量不足。可采取糖浆灌装前通过冷却方式解决。由于糖浆未经碳酸化，与碳酸水混合后会使含气量降低，因此必须使碳酸水的含气量高于成品预期的含气量。如糖浆和碳酸水的比例为 1：4。成品含气量为 3 倍容积，则碳酸水的含气量为 35/43.75 倍的容积。大型二次灌装设备在灌装密封设备后设置翻转混匀机，使糖浆和碳酸水均匀混合 2.灌装的质量要求：达到预期的碳酸化水平保证糖浆和水的准确比例保证合理的和一致的灌装高度容器顶隙应保持最低的空气量密封严密有效保持产品的稳定性（过度碳酸化、存在杂质、存在空气、灌装温度过高或温差较大等导致不稳定）五.质量检验 不正常的混浊与沉淀产品污染了微生物，多为酵母原辅材料质量差或处理不妥，发生沉降、凝聚等。砂糖的纯度不高水的浊度过高酸、碱中和或酸、碱与盐类的置换反应，防腐剂与酸反乳化剂乳化不完全应
