年产3000吨番茄酱的工厂设计

年产3000吨番茄酱的工厂设计 南 阳 理 工 学 院 本科生毕业设计 学 院: 生物与化学工程学院 专 业: 食品科学与工程 学 生: 马季月 指导教师 : 李宏彬 完成日期 2013 年 6 月 南阳理工学院本科生毕业设计 年产3000吨番茄酱的工厂设计 The Design for a Tomato Sauce Plant of 3000-ton Annual Output 总计: 毕业设计 36 页 表 格: 16 个 插 图 : 8 幅 南 阳 理 工 学 院 本 科 毕 业 设 计 年产3000吨番茄酱的工厂设计 The Design for a Tomato Sauce Plant of 3000-ton Annual Output 学 院: 生化与化学工程学院 专 业: 食品科学与工程 学 生 姓 名: 马季月 学 号: 1101414006 指 导 教 师(职称): 李宏彬 (副教授 ) 评 阅 教 师: 完 成 日 期: 2013年6月 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology 年产3000吨番茄酱的工厂设计 年产3000吨番茄酱的工厂设计 食品科学与工程专业 马季月 ,摘 要,本设计主要是进行年处理量为3000吨番茄酱的工厂设计。通过对市场上番茄酱的消费需求情况，生产加工和销售的现状进行充分调研的基础上，分析了我国番茄酱的产业现状。拟定在新疆乌鲁木齐市天山区投资建设番茄酱生产厂，并根据工厂设计原则做出了厂区平面设计。接着根据产品的工艺设计结合拟定的产量对产品进行了详细的工艺论证，在此基础上进行了物料衡算，耗材计算，设备选型以及水电汽的消耗计算，最后还进行了必要的经济分析。本设计充分考虑了番茄酱的发展状况和发展趋势，从节能角度出发选择设备，保证车间布局合理、规范，使整个生产流程尽量机械化、自动化。在完成设计说明的基础上，绘制了厂区平面图、车间设备布置图、工艺流程图和主要设备简图。 ,关键词,番茄酱;工厂设计;物料衡算;设备选型 i 年产3000吨番茄酱的工厂设计 The Design for a Tomato Sauce Plant of 3000-ton Annual Output Food science and engineering Major MA Ji-yue Abstract: This design is primarily for a plant of 3000-ton tomato sauce(On the basis of investigation of Tomato sauce on the market survey on the status of production, sales and processing and analysis of the tomato paste production and trade situation of our country. For investing in tomato paste factory in Xinjiang Urumqi tianshan district. First of all, we can have the material balance based on the proposed production workshop; Secondly, we carried on the workshop process design based on the international market demand and the main equipment selection. In addition, the utility, civil, etc also has made the preliminary design scheme; At the same time, the cost of the amount of water, electricity, steam and also carried on the estimate. Finally, this design also made the necessary technical economic analysis. The design fully consider the needs of the development of the current economic situation and the future and Select device from the perspective of energy saving. Try to improve the production process level of mechanization, automation, and at the same time strive to advanced technology, reliable quality, reasonable layout, specification. Upon completion of the design specification, on the basis of drawing the factory layout, workshop equipment layout diagram, process flow diagram and main equipment. material balance;equipment selection Key words: tomato sauce; factory design; ii 年产3000吨番茄酱的工厂设计 目 录 1 前言 ............................................................. 1 1.1 番茄酱的产品简介 ........................................... 1 1.2 番茄酱的产业发展现状 ....................................... 1 1.2.1 国外市场发展状况 ....................................... 1 1.2.2 国内市场发展现状 ....................................... 2 1.2.3 市场行业格局 ........................................... 2 2 厂址选择与工厂总平面设计 ......................................... 4 2.1 厂址选择 ................................................... 4 2.1.1 厂址选择的原则 ......................................... 4 2.1.2 厂址选择 ............................................... 4 2.2 工厂总平面设计 ............................................. 5 2.2.1总平面设计原则 .......................................... 5 2.2.2设计的主要内容 .......................................... 6 2.2.3厂区平面布置图 .......................................... 6 3 产品工艺设计 ..................................................... 8 3.1 产品设计 ............................................... 8 3.2产品的质量要求 .............................................. 8 3.3 番茄酱生产工艺流程 ......................................... 9 3.4 工艺说明 .................................................. 10 4 物料衡算与主要设备选型 .......................................... 13 4.1 原料消耗量的计算 .......................................... 13 4.2主要设备的衡算与选型 ....................................... 14 4.2.1 设备选型的原则 ........................................ 14 4.2.2 主要设备的衡算与选型 ................................. 14 4.3 设备选型一览表: .......................................... 22 5 生产车间设计 .................................................... 23 5.1 生产车间设备布置原则 ...................................... 23 5.2 生产车间的组成部分 ........................................ 23 5.3 生产车间对设施的要求 ...................................... 23 5.4 车间设备布置流程图 ........................................ 24 6 劳动定员 ........................................................ 24 I 年产3000吨番茄酱的工厂设计 6.1 计算生产人员定员时应考虑的因素 ............................ 25 6.2人员编制 ................................................... 25 辅助部门 ........................................................ 27 7 8 公共系统及水电汽消耗 ............................................ 28 8.1公共系统配备要求 ........................................... 28 8.2 水电气用量消耗计算 ........................................ 28 工厂的环保、卫生、安全设计 ...................................... 30 9 9.1 环境保护执行及治理方案 ................................ 30 9.2 厂区的卫生 ................................................ 30 9.3 工厂安全设计 .............................................. 31 10 经济技术分析 ................................................... 32 10.1 设计成本核算 ............................................. 32 10.1.1 产品成本核算 ......................................... 32 10.1.2 设备投资费估算 ....................................... 32 10.1.3 厂房建设投资估算 ..................................... 33 10.2 成品收入核算 ............................................. 33 10.3 投资回收期计算 ........................................... 33 结束语 ............................................................ 34 参考文献 .......................................................... 35 致谢 .............................................................. 36 II 年产3000吨番茄酱的工厂设计 1 前言 1.1 番茄酱的产品简介 番茄起源于拉丁美洲，经过了几百年的时间才传到世界各地，是人们日常生活中非常喜欢的一种果蔬。它有很多种加工方式，可以被做成番茄汁，番茄沙司，番茄酱等。其中番茄酱由于它有多种储藏方式，一年四季都可以食用，所以使它在世界各地都备受欢迎。 番茄酱是新鲜番茄的酱状浓缩制品,酱体呈现鲜红色或深红色,具有番茄特有的风味,是一种富有特色的调味品。它已经成为很多人饮食中不可缺少的一部分，而且它的营养价值越来越受关注。 近年来，有许多营养学家指出:番茄酱的营养价值远远高于新鲜番茄，因为番茄酱中的番茄红素更容易被人体吸收。有研究指出，番茄红素具有很好的抗癌效果和抗氧化活性。很多流行病学研究证明，番茄红素对一些类型的癌症有预防作用，如前列腺癌和消化道癌。有研究人员通过对上千名男性进行调查发现:多吃番茄、番茄酱有助于预防前列腺癌。其次，番茄酱中维生素C含量很高，可以阻碍某些致癌物的生成。例如可以导致胃癌的亚硝胺，是由亚硝酸盐和胺类物质结合生成的，而维生素C的存在会阻断二者的合成，从而减少致癌物的数量。番茄酱中还含有一定量的膳食纤维，起到减缓致癌物吸收速度，减少致癌物吸收量的作用。 番茄酱营养丰富，除了番茄红素外还含有B族维生素、膳食纤维、矿物质、蛋白质及天然果胶等，对于乳癌、肺癌、子宫内膜癌、结肠癌等都有预防效果。番茄酱一般人群均可食用，尤其适合动脉硬化、高血压、冠心病、肾炎等患者食用。体质寒凉、血压低，冬季手脚易冰凉者，食用番茄酱胜过新鲜番茄，多食有助于缓解这些症状。 1.2 番茄酱的产业发展现状 1.2.1 国外市场发展状况 番茄酱是一种基本食品配料，营养价值高，适用面广，在世界各地是人们日常生活中不可缺少的佐餐调味佳品。不论在家庭还是在餐馆，快餐店，它的消费量与日俱增，尤其在汉堡包、比萨饼、意大利面等世界潮流食品中随处可见它的身影，充分表明了番茄酱市场的巨大潜力。 番茄酱是世界各国重要的食品原料，消费总量大而且稳中有升，需求量也一直居高不下。美国年消费量在100万吨左右，是番茄酱需求量最大的国家。另外，意大利消费量11万吨左右，土耳其约10万吨，日本年进口约7~9万吨，韩国年进 1 年产3000吨番茄酱的工厂设计 口2万吨左右。根据世界番茄组织的报告,近几年世界番茄酱加工量约占鲜番茄总量的3/ 4 ,即:世界番茄酱加工量每年350 万吨左右。中国、意大利、西班牙、土 [1]尔其、美国、葡萄牙和希腊等主要生产国占据90 %的全球番茄酱出口市场份额。 日本、韩国、以及东南亚国家基本上不生产番茄酱，但对番茄酱的需求量却在不断增长。我国番茄酱向这些国家出口，由于占有地缘优势，海运距离短，海 [2]运费用相对较低，与欧美等远距离运输的国家相比，占有明显的优势。 1.2.2 国内市场发展现状 目前番茄酱在中国人日常膳食中所占的份额还比不上欧美，这也就意味着国内市场的开发空间不可估量。随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对饮食的要求已经从单纯的温饱转向了对营养结构的重视。对果蔬制品的需求已向天然、营养、健康发展，日常消费趋向绿色食品。加之像肯德基、麦当劳、德克士、必胜客等这些快餐产业在国内的蓬勃发展和各种番茄酱深加工制品的问世，国内市场对番茄酱需求的增长速度远远大于国际平均增长速度，并且呈上升趋势。据2011年销售统计,中国番茄酱出口量达到110 万吨,在世界贸易中所占比重达到 [3]40 %，这两年一直呈现上升趋势，估计2013年将达到55%左右。 我国番茄酱以红色素高著称，色差、粘稠度和霉菌指数均达到世界同类产品先进水平。而且相对低廉的制造成本，进一步增进了我国番茄酱的竞争力，质优价宜的产品不仅满足了国际市场不断增长的需求，也使我国番茄酱的市场份额扩大不少。目前，中国番茄的种植、加工和出口都处于持续增长态势，中国已经是世界最主要的番茄酱生产国和出口国。随着中国对外开放程度的提高，国内番茄酱的消费市场也将成为国际市场的一部分，并且将不断扩大市场份额。国内番茄酱发展的优势有三个方面: 首先，从需求角度分析。番茄酱是一种符合健康消费趋势的食品，它的增长空间非常大。从运输的经济性上看，中国将是以后供应亚洲地区番茄酱最主要的来源地，在巨大的人口基数基础上，人均消费量的逐渐提升将使中国番茄酱产业长期处于快速发展的轨道。 其次，中国番茄酱存在着巨大的成本优势，主要体现在番茄的收购、运输，生产等方面。厂房建设、人工费用等也远低于欧美国家。 最后，从供给角度分析。酱用番茄的种植对地域的要求较高，严格的气候条件决定了供给的相对有限性。中国作为全球最主要的三大种植区域之一，番茄原料种植面积多达100万亩，这是中国加工番茄产业能够立足全球竞争的基础前提。 1.2.3 市场行业格局 番茄酱加工专用番茄的种植对气候要求比较严格，全球大面积种植加工番茄的地区有三个:美国的加州河谷，地中海沿岸和中国的新疆以及内蒙古的少量地 2 年产3000吨番茄酱的工厂设计 区。据相关部门统计，2010年三大产地的番茄加工量占全球总加工量的86%左右。由于加工用的番茄具有明显的地域性，全球主要的番茄制品加工制造企业也主要分布在以下三大产区: 美国加利福尼亚地区:番茄加工量虽然很大，但是制造的番茄酱等制品主要用于供应国内市场，且进出口量都较小，基本上处于一个自给自足的状态。 欧洲地中海地区:欧洲市场基本上处于整个番茄产业的供求核心，番茄制品的定价也在此产生。意大利、西班牙、葡萄牙和希腊为该地区加工用番茄的传统种植大国。 中国:主要以制造大包装番茄酱为主，小包装及其他高端产品还刚刚处于起步发展阶段，并且中国的番茄酱85,以上用于出口，处于原料输出国的地位， [4] 产品主要销往意大利、俄罗斯等欧洲国家以及非洲一些地区。 目前中国新疆地区，是最适合种植酱用番茄的地区，它地处北纬37?,48?之间,光照强，日夜温差大，沙质土地丰富，种植的番茄质量好，病虫害少，固形物和红色素含量高，适合进行番茄酱加工。因此，番茄酱工厂的地址选建在新疆是合理的。 3 年产3000t番茄酱的工厂设计 2 厂址选择与工厂总平面设计 2.1 厂址选择 2.1.1 厂址选择的原则 (1)符合国家方针政策，行业布局，地方规划和食品工厂对环境的特殊要求等。 (2)具有充足可靠的水源，年降水量为1500mm，地下水质符合国家“生活饮用水卫生标准”。 (3)具有良好的卫生环境，生产车间要注意朝向，保证通风良好，生产厂房要离公路有一定距离，中间设有绿化地带。厂区周围没有有害气体，粉尘和其他扩散性污染源，不受其他烟尘及污染源影响(包括传染病污染源，污染严重的河流下游)。 (4)具有可靠的原料来源，选取我国新疆北疆沿天山一带和南疆焉耆盆地的优质加工用番茄。 (5)厂区所在地应具有方便的交通运输条件,动力供应设施应靠近负荷中心。 (6)有一定的基建施工条件和投产后的协作条件，厂址的地质应适于建筑,且厂址应选在坡度<7?的地区。 [5](7)坚持保护环境的原则。 2.1.2 厂址选择 由于用于加工番茄酱的番茄对于种植条件的要求比较严格，全国最适合种植番茄的地方是新疆，因此厂区就设在新疆乌鲁木齐天山区，该区域6-8月平均气温在22-25?，?15?期间的日数为120-159d，积温为2580-35309?"d，日照时数为 1200-1420h，降水量为20-l00mm，日最高气温?30?日数为53-94d。在加工番茄有效生育期内，温度适宜，有害高温少，光照充足，干燥少雨，落花落果的现象少，有利于加工用番茄的生长。在本区域内，7-8月平均最高气温30-34?,6-8月平均最低温度14-19?,6-8月平均相对湿度为39%-57%，是番茄红素和可溶性固形物积累的最佳条件，所以在本区域内加工番茄产量高，品质好。 本厂厂址地处新疆乌鲁木齐市天山区以南的郊区，农业技术先进，具有明显的优势，并且得到西北农林科技大学的技术支持和新疆天山区政府的大力支持。而且交通便利，由北向南有吐乌大高速，西连连霍高速和乌奎高速，便于及时把加工好的番茄酱及时销往各地。 4 年产3000t番茄酱的工厂设计 2.2 工厂总平面设计 2.2.1 总平面设计原则 总平面设计应按批准的可行性报告和设计，在认真进行调查研究后，严格按照设计文件要求进行设计，既要结合厂址周围的自然条件，进行现代化建设，又要注重技术经济性、节约用地、节约投资。其原则如下: (1)设计必须符合生产工艺的要求 ?主车间，仓库等应按生产流程布置，并尽量缩短距离，避免物料在往返运输途中损坏，提高工作效率。 ?将辅助车间，材料库尽可能布置在接近其所服务的主要车间，按照生产性质，工艺流程，动力需要，货运方向和人行线路等要求，把一些同类车间和设施布置在一个地段内。 ?全厂的货流，人流，原料，管道等的运输应由各自路线尽可能为直线，运输距离最短,并减少运输线路和工程管路的交叉点。 ?动力设施应接近负荷中心。 ?上下水的连接要满足生产要求。 ?做好消防措施,在设计上注意防火、防爆，人流物流分开，要有安全通道，并做好标示。 (2)工厂总平面设计必须符合食品工厂卫生要求 ?生产区(各种车间和仓库等)、厂前区(传达室、化验室、医务室、办公室等)与生活区(宿舍、浴室、食堂)分开。 ?生产车间要注意朝向。我国大部分地区车间最佳朝向为南偏东或西30度角范围内，生产车间应保证阳光充足，通风良好。 ?互有影响的车间尽量不要放在一起，主车间与综合车间、废品库、煤棚及有大量烟尘排出的车间要间隔一定距离。 ?筑物的外形应简单，布置应紧凑，以便厂区利用率达到最大限度。且构筑物应按照有关规范设计，要满足防火，通风，采光，绿化，卫生和环境保护等要求。 ?布置建筑物时应考虑日照方位及主导风向，应保证室内天然采光、自然通风及防止日照辐射热的投入，若有往大气中大量排放煤气、烟、灰尘及不良气体的建筑物，当主导风向非常明显时，该建筑物须布置在其他建筑物的下风侧。 ?应根据地形起伏、工程地质和水文地质等条件，把主要建筑物、构筑物布置在条件好的地段，以节约建设投资。 ?应使厂内外公路、铁路、 动力路线与卫生工程路线与其他设施连接合理，工作区与住宅区联系方便。 5 年产3000t番茄酱的工厂设计 ?易燃、可燃和燃料仓库必须布置在生产性建筑物和构筑物的下风侧，经常散出大量火花以及有明火源的车间，均应布置在易燃、可燃和燃料仓库的下风侧。 ?总平面中要有一定的绿化面积，用来吸收空气中的有害气体和烟尘，同时 [6]美化环境。 2.2.2 设计的主要内容 (l)设计部分:产品方案，原辅材料及包装材料要求，生产工艺流程的确定，物料衡算，对车间进行主要设备的选型，水电汽估算及劳动力平衡，主要经济技术分析等。 (2)公用系统部分:给水系统，供电系统，供汽系统。 (3)建筑部分:车间所需面积要求，车间房屋结构形式及布置。 (4)安全、卫生部分:企业防火措施，车间劳动卫生条件及防护措施，保证正常的自然采光和人工照明措施，对高温、低温、管道设备等的安全防护措施。 (5)综合经济部分:企业经济技术分析。 (6)环保部分:三废治理方案。 (7)图纸部分:全厂总平面布置图，工艺流程图，生产车间设备布置图，主要设备图。 2.2.3 厂区平面布置图 依据以上内容设计了厂区平面布置图，厂区长约850米，宽约600米。图形效果如下: 6 年产3000t番茄酱的工厂设计 西北北 西东锅炉房 门卫室 停车区后门东南煤棚南 绿 化 带 职公工公原料辅助 成品库生产车间宿 车间路路舍 绿 化 带 超食办公楼市 职堂工 宿花坛舍车 库 门卫室自行车棚 大门公 路 图1 厂区平面图 7 年产3000t番茄酱的工厂设计 3 产品工艺设计 3.1 产品方案设计 番茄的生长具有季节性，一般六月份开始成熟，七八九月份达到成熟旺季，所以番茄酱的加工期一般在六月份至十月份，是它的加工旺季。本设计为年产3000吨番茄酱的工厂设计，生产期为150天。 本设计中番茄酱的固形物含量:28%-30% 产品规格为200g无菌袋灌装 3.2产品的质量要求 产品执行标准主要参考GB/T 14215-1993番茄酱罐头、NY/T 956-2006番茄酱、SN/T 1036-2002出口番茄酱检验规程、NY/T 431-2000绿色食品 番茄酱 [7]等，总结出番茄酱的质量要求如下，包括感官要求、理化指标以及微生物指标。 表1 感官要求 项目 感官要求 色泽 酱体统一呈现深红色或红色，允许表面有轻微的褐色 气味 具有番茄酱较好的气味，无异味 组织状态 酱体均匀细腻，有较好的粘稠度，允许有少量水析出 不得发现有害杂质，如毛发、昆虫、金属丝等外来杂物，但允许有少杂质 量番茄皮籽存在 8 年产3000t番茄酱的工厂设计 表2 理化指标 项目 指标要求 可溶性固形物 可溶性固形物含量28%-36% 番茄红素 规格为36%-38%，? 45 mg/100g 3.9-4.5 PH值 总酸 ,9% 粘度 具有适度粘度 重金属 砷(As): ?0.5mg/kg 铅(pb): ?1.0mg/kg 铜(Cu):? 5.0mg/kg 锡(Sn):? 200mg/kg 铁(Fe):? 10mg/kg 镉(Cd):? 0.05mg/kg 汞(Hg):? 0.005mg/kg 锌(Zn):? 9 mg/kg 还原糖 ,40% 另外微生物指标以霉菌计:霉菌(视野):? 50,，且符合罐头食品商业无 菌要求。 3.3 番茄酱生产工艺流程 加工番茄酱常用的番茄品种有:玛瑙红140、新番4号、浙江1号、杂红16、 [8]扬州红、北京早红、浦红1号、罗城1号、佳丽矮红、穗圆、满丝和奇果等, 生产中选用成熟无霉烂的果实。 本工艺流程的设计参考了NY/T 1531-2007番茄酱加工技术规范，在保证产 品质量的前提下，各个步骤尽量做到最优化设计，具体工艺流程如下: 9 年产3000t番茄酱的工厂设计 原料进厂 验收卸料 浮洗 板式提升 水 拣选 废果 泵 破碎系统 预热系统 自排渣 打浆精制系统 动 控 制 系(预热)+(2效)蒸发器 统 管式杀菌系统 灌装机 包装 成品 图2 番茄酱工艺流程图 3.4 工艺说明 (1)原料验收 按加工专用品种的要求，选用优良酱用品种，不得混入发黄或成熟度达不到 要求的品种，剔除带有绿肩、污斑、裂果、损伤、脐腐和成熟度不足的果实。着 色不均匀且果实比重较轻的，在洗果时利用浮选除去。 10 年产3000t番茄酱的工厂设计 (2)洗果、拣选 洗果时先用浸洗，再用自来水喷淋，务求干净。番茄的果柄与萼片，呈绿色且稍有异味，会影响番茄酱的色泽与风味，需除去。去蒂时要将绿肩和斑疤除去， 拣去不适合加工的番茄。 (3)破碎、去籽 破碎是将番茄破碎到适合打浆力度，使在预煮时受热快而且均匀。去籽则是为了防止打浆时打碎种籽，使其混入浆中影响产品的风味、质地和口感。粗纤维的皮也在这个过程中除去。 (4)预煮、打浆 预煮过程是使破碎去籽后的番茄原浆迅速加热到80-85?， 以抑制果胶酶的活性，以免使果胶物质降价变性， 从而降低酱体的粘稠度和涂布性。原浆经预煮后进入打浆机组， 物料在打浆机中受高速回转刮板的击打而成浆状，浆汁受离心作用穿过圆筛孔， 进入收集器至下一道打浆器;皮渣、种籽等则由出渣斗排出，从而达到浆汁与皮渣、 种籽的分离。番茄制酱须经2道,3道打浆器，才能使制成的酱体细腻。 (5)浓缩、配料 按番茄酱的种类和名称要求酱体不同的浓度和配料。 番茄酱是直接由打浆后的原浆浓缩而成的产品，为增进产品的风味， 配料时食盐和糖的比例为1:10，加入的量按打浆后所得番茄汁的量按比例加入，一般加入盐0.5%，白砂糖1-1.5%。各生产企业按市场需求，配方变化较多。洋葱、大蒜等要磨成浆汁加入;丁香等香料装入布袋中先熬成汁或直接将布袋投入， 待番茄酱浓缩后取出布袋。加入量为3%。经打浆后的纯浆汁进入到双效真空浓缩锅中，先封闭入料口，打开蒸汽阀加热，并开动搅拌翅，同时开动真空泵，使锅内真空度达到0.08-0.087兆帕，锅内温度控制的在60?左右。加热时要经常观察孔内浆汁沸腾情况和浆色变化，防止糊锅和色泽变褐。番茄酱的浓缩终点，可用折光仪来确定，当测得 [9]产品浓度较规定标准高出0.5,,1.0,时才可终止浓缩。 (6)加热、装罐 经浓缩的酱体须加热至90?,95?随即装罐，容器有马口铁罐和牙膏形塑料袋、玻璃瓶，现有用塑料杯或牙膏形塑料管，将番茄沙司作为调料来包装的，罐后随即排气密封。本设计采用复合铝膜袋包装。 (7)灭菌 通过套管式换热器以热水作为加热介质，将果浆加热到90-92?，然后冷却到45-50?，通过加热使果汁中的微生物、酶得到钝化，蛋白质、淀粉等物质充分老化，有利于浓缩番茄酱有效成分的稳定，从而达到杀菌效果，适应于玻璃罐头的杀菌处理工作。 11 年产3000t番茄酱的工厂设计 (8)冷却 杀菌后复合铝膜袋可以直接用冷水冷却。 (9)成品 [10]各项指标全部符合相关标准方可作为成品进入低温库保存。 12 年产3000t番茄酱的工厂设计 4 物料衡算与主要设备选型 4.1 原料消耗量的计算 (1)本设计为年产量3000吨番茄酱。 2)本设计生产周期按半年即六个月,实际生产天数定为150天。 ( (3)产品合格率按98%，则实际生产量为:1020.41吨 3000?98%=3061.22(吨/年)则每天的实际产量为: 3061.22?150=20.41(吨/天) 4)如果采用200g/袋的规格计算，则每天生产的袋数为: ( 20.41×1000000?200=102041袋/天 (5)每小时的产量为:102041?24=4252袋/时 产品在经过灌装、压盖、装箱、贴标、入库、验收过程中的不合格率取经验 值1%-2%，在这里取1.5%，则每小时的实际产量为: 4252?(1,0.015)=4317袋/时 设备的实际生产能力要大于4317袋/时。 (6)若每24袋为一箱，则每天每条生产线生产量为: 4317?24=180箱/时 每条生产线每天的实际产量(即作为班产量): ,6 4317×200×24×10=20.7吨 番茄酱的物料衡算 选择成熟度适宜，芳香味浓，色泽鲜艳的番茄为原料。各个工艺过程的损失 量如下: [5]由常用物料利用率表得番茄酱(干物质28%-30%)的主要工艺损耗率如下: 表3 物料损失一览表 项目 损失量(%) 2.50 拣果 5.20 去蒂 1.50 破碎打浆 6.74 皮渣 72 脱水浓缩 0.3 均质 0.3 预热杀菌 2.13 其他损耗 由计算所得每条生产线每天的产量为:20.7t番茄酱，则物料衡算如下: 13 年产3000t番茄酱的工厂设计 每条生产线每天生产20.7吨番茄酱，假设需要新鲜番茄X吨，则: X×(1-2.5%)×(1-5.2%)×(1-1.5%)×(1-6.47%)×(1-72%)×(1-0.3%)×(1-0.3%)×(1-2.13%)=20.7 X×O.975×O.948×O.985×0.9353×0.28×0.997×0.997×0.9787=0.232 得:X?89.2t 所以每条生产线每天需要处理的新鲜番茄量应大于89.2t。 所以，拣果后的物料质量为:89.2×(1-2.5%)=86.97t。 去蒂修整后的物料质量为:86.97×(1-5.2%)=82.45t 破碎打浆后的物料质量为:82.45×(1-1.5%)=81.21t 去掉皮渣后的物料质量为: 81.21×(1-6.47%)=75.96t 脱水浓缩后的物料质量为:75.96×(1-72%)=21.27t 均质后的物料质量为: 21.27×(1-0.3%) =21.20t 预热杀菌后的物料质量为:21.20×(1-0.3%)=21.14t 其他损耗(灌装、贴标、装箱等)后的物料质量为: 21.14×(1-2.13%)=20.70t 4.2主要设备的衡算与选型 4.2.1 设备选型的原则 设备选型的依据是物料衡算,它是保证产品质量的关键，体现生产水平的标准，它为动力配电、水、汽用量计算提供依据。选择设备的原则如下: (1)满足工艺要求，保证产品的质量和产量。 (2)经济合理，技术先进，节能环保。 (3)操作清洗方便，耐用性好，易维修，备品配件供应可靠，减轻工人劳动强度，实施自动化和机械化方便。 [11](4)结构紧凑，尽量采用经过实践考验且性能优良的设备。 4.2.2主要设备的衡算与选型 番茄酱生产线主要包括五个部分:新鲜番茄接收，清洗和分拣系统;破碎打浆系统;脱水浓缩系统;杀菌系统;无菌灌装系统。主要设备有:提升机、洗果机、拣果机、破碎机、打浆机、浓缩设备、灌装机等。设备选型如下: (1)提升机 提升机选用刮板式提升机，它主要用于番茄、草莓、苹果、菠萝等水果的地位或高位提升。采用不锈钢支架，食品级硬质塑料或不锈钢刮板，防卡果平滑刮板渗水结构，运行稳定，噪音低。由物料计算得，每天处理的新鲜番茄量为89.2吨，一天按24小时生产，则每小时的处理量为:89.2?24=4t/h。因此，选用新乡新航设备公司的GT刮板式提升机。其技术参数如下: 14 年产3000t番茄酱的工厂设计 表4 刮板式提升机技术参数 额定处理量 设计处理量 功率 外形尺寸 型号 (t/h) (t/h) (Kw) (mm) GT-5 5 4 1.1 2500×800×1800 (2)洗果机 洗果机设备说明: 这个设备适用于新鲜番茄、胡萝卜、苹果等果品蔬菜的清洗，利用水力输送原果卫生可靠，既可以起到清洗作用，又能节约电能;可调节支脚，增氯泵鼓气，清洗彻底，洁净且不伤物料。在输送流槽水的冲力作用下，物料随水流到达下道工序，带喷淋清洗装置，巧妙的双层设计，使砂石沉淀到底层排走。优质不锈钢制作，超强的焊接技术，独到的设计工艺，无不体现外在的美观与内在的实用。 从提升到清洗，物料损失可忽略不计，因此，洗果机每小时的处理量为:4t/h。我们选用上海嘉迪公司的JD-FX系列。其技术参数如下: 表5 洗果机技术参数 额定处理量 设计处理量 功率 外形尺寸 型号 (t/h) (t/h) (Kw) (mm) JD-FX-5 5 4 1.5 3000×7000×1400 (3)拣果机 拣果机设备说明: 本设备适用于新鲜番茄、胡萝卜、苹果、草莓、黑莓、洋葱、辣椒以及其他果品蔬菜的挑拣。自转加公转设计，使物料在滚筒上自由翻滚，加之二次喷淋清洗，确保物料更加清洁卫生。 滚筒两端压制齿轮橡胶导轨，使辊筒转动灵活，变频调速使物料形成单排转动输送方式，彻底解决堆料和漏检问题。挑拣出的废料由废料输送带送出，落入指定接料桶,设备运行稳定，人员操作操作简单方便。整体机架采用优质不锈钢制造，坚固耐用、外观美观合理。 从洗果到拣果的过程中番茄的质量为86.97吨，所以，我们需要的处理量为3.7t/h。经过比较，选用嘉迪公司的喷淋滚杠拣果机，JD-JG系列。其技术参数如下: 15 年产3000t番茄酱的工厂设计 表6 拣果机技术参数 额定处理量 设计处理量 功率 外形尺寸 型号 (t/h) (t/h) (Kw) (mm) JD-JG-5 5 3.7 1.5 3000×7000×1400 (4)破碎机 破碎机设备说明: 该破碎机主要用于各种果蔬类的破碎，包括番茄、苹果、梨、草莓等，用于将果蔬等原料破碎成小直径的颗粒，方便下一道工序的操作及使用。整机由进料斗、侧盖、机身、主轴、轴承座、电机、机架、出料斗等组成。工作时经联轴器直连等速驱动主轴旋转，主轴上装有飞刀高速旋转，物料由升运机进入进料斗，被高速旋转的飞刀切碎，由于离心力的作用，物料由腰型孔的筛网落入另置的储罐中，然后用输料泵输出到下道工序。 由拣果去蒂到破碎这个环节，物料质量为86.97吨，则，破碎工序需求处理量为:86.97?24=3.7t/h。所以，经过比较选用果丰机械设备厂的GFM-GF系列果蔬破碎机。所选设备技术参数如下: 表7 破碎机技术参数 型号 额定处理量 设计处理量 功率(Kw) 转速(r/min) 外形尺寸(mm) (t/h) (t/h) GFM-GF-5 5 3.7 5.5 1470 1300×600×800 (5)打浆机 打浆机设备说明: 这里我们采用去核打浆机，它具有出浆率高，操作方便，性能稳定等优点。适用于果蔬物料的打浆去渣或去核，渣、浆、核自动分离，分离效果好。主要适用于番茄、草莓等浆果，芒果、桃等核果以及其他种类的果蔬打浆。 设备采用三个单道打浆机串联使用，安装在同一台机架上，由一台电机带动。主要由圆筒筛、破碎桨叶、刮板、轴、机架、传动系统组成。下配物料缓冲罐，并带有液位自动控制系统，使物料均匀地输送到浓缩设备。 打浆工序的物料质量为82.45吨，则每小时的处理量为:82.45?24=3.44t/h。 [12]选用上海果丰机械厂的GFM-FC系列打浆机。技术参数如下: 16 年产3000t番茄酱的工厂设计 表8 三道打浆机技术参数 额定处理量 设计处理量 功率 筛孔径 外形尺寸 型号 (t/h) (t/h) (Kw) (mm) (mm) 1100×600 GFM-FC-5 5 3.44 5 0.8-1.2 ×700 结构图如下: 图3 单道打浆机结构示意图 17 年产3000t番茄酱的工厂设计 图4 三道打浆机组 (6)浓缩设备 番茄酱的浓缩设备可以采用强制循环式蒸发器。它的加热室有卧式和立式两种结构，液体循环速度大小由泵调节。根据分离室循环料液进出口的位置不同，它又可以分为正循环强制蒸发器及逆循环强制蒸发器，循环料液进口位置在出口位置上部的称为正循环，反之为逆循环。逆循环强制蒸发器具有更多优点。它适用于果酱(番茄酱、桃酱)等高粘度物料的浓缩，在真空条件下实现连续式浓缩，确保物料有效成分的最少流失。设备有效温差大，传热效果好，能耗低。整体结构紧凑，一效蒸发器到二效加热器管路短，布局优化，减少了热量损失，蒸发方式升降膜并用，沸腾传热效果更佳，加热蒸汽压力低，物料温度低，?效仅68?,70?，?效38?,40?。 进入浓缩阶段的物料质量为:75.96吨，则每小时的处理量为: [13]75.96?24=3.2t/h。选用上海果丰机械公司的双效强制逆循环蒸发器，其 18 年产3000t番茄酱的工厂设计 技术参数如下: 表9 强制循环式蒸发器技术参数 项目 参数 GFM-FCE-5000 型号 循环次数 双效 5000 蒸发量(L/h) 3200 需求处理量(L/h) 蒸发温度(?) 一效(67-73)二效(40-46) 28-30 成品浓度(%) 2600 蒸汽耗量(kg/h) 123 冷却水耗量(t/h) 42 功率(kw) 6000×5000×8600 外形尺寸(mm) 设备简图如下: 图5 双效浓缩设备简图 (7)预热杀菌系统 杀菌设备采用管式杀菌机，它以蒸汽、过热水、冷水作为杀菌介质，尤其适合果酱、浓缩果汁等高粘度物料的杀菌。该机主体部分采用四层列管结构，热交换介质在外层和里面两层中流动，物料在中间层反向流动。在杀菌阶段，物料的质量为:21.27吨，则每小时处理量为: 21.27?24=0.89t/h。选用果丰机械厂的列管式杀菌机，技术参数为: 19 年产3000t番茄酱的工厂设计 表10 管式杀菌机技术参数 项目 参数 TW10D1000 型号 15 功率(kw) 1000 产能(L/H) 890 需求产量(L/H) 250 蒸汽耗量(kg/h) 15 冷却水耗量(kg/h) 90-125 物料杀菌温度(?) 120-180 杀菌时间(?) 60-68 进料温度(?) 40 出料温度(?) 9500×2100×3000 外形尺寸(mm) 设备简图如下: 图6 列管式杀菌机 (8)灌装系统 本设备适合液体及半粘稠浓缩产品的无菌灌装，根据产量的大小可以分为单头和双头。整体结构主要由控制系统、灌装头、袋嘴固定夹钳, 开盖钳和闭盖钳，检查窗及升降平台组成。PLC进行全自动程序控制，触摸屏直接参数设置。升降平台在灌装过程中自动升降，避免了灌装头升降而带来的二次污染。进口流量计配合电子称重传感器控制重量，当装满设定灌装量时，灌装机自动封盖，升降平台旋转，准备装下一桶。灌装腔保持无菌温度95?，在整个灌装过程中确保无 20 年产3000t番茄酱的工厂设计 细菌侵入。以保证产品的质量安全。 杀菌阶段物料的质量为:21.14吨，则每小时的灌装量为:21.14?24=0.88t/h。 选用上海嘉迪机械厂的无菌灌装机，技术参数如下: 表11 无菌灌装机技术参数 项目 参数 JD-WIZ-1 型号 1 产能(t/h) 0.88 需求产能(t/h) 4.5 功率 100 蒸汽耗(kg/h) 200 灌装尺寸(g) +0.5% 称重误差 外形尺寸(mm) 2700×1800×2800 0.3 压缩空气耗量(kg/h) 21 年产3000t番茄酱的工厂设计 4.3 设备选型一览表: 综上所述，将所有设备总结如下: 表12 设备选型一览表 需求处功率 处理量外形尺寸 设备名称 型号 理量 (kw(t/h) (mm) (t/h) ) 刮板式提GT-5 4 5 1750×510×1400 1.1 升机 JD-FC-5 4 5 2353×910×1600 1.5 洗果机 JD-JG-5 3.7 5 1800×740×1500 1.5 拣果机 GFM-GF-5 3.7 5 1300×600×800 5.5 破碎机 三道打浆GFM-FC-5 3.44 5 1100×600×750 5.5 机 (双效真 空浓缩设GFM-FES-50003.2 5 6000×5000×8600 42 备) (双效) 强制逆循 环蒸发器 列管式杀TW10D1000 0.89 1 9500×2100×3000 15 菌机 无菌灌装0.88 1 2700×1800×2800 4.5 JD-WIZ-1(单头) 机 22 年产3000t番茄酱的工厂设计 5 生产车间设计 5.1 生产车间设备布置原则 车间设备布置原则如下: 1)要有总体设计的全局观点，在满足车间特殊要求的同时还必须使车间( 平面图上的位置满足整体设计要求。 (2)必须满足工艺上各方面的要求，保证工艺流程通畅，加工运输方便，生产周期短，必须考虑生产及劳动保护。 (3) 车间设备的布置应根据工艺流程的先后顺序最好采用一定形式的线式流水线布置方式。 (5)各生产环节的机械与设备应做到上下左右相互呼应，尽量保证工艺流程在水平方向和垂直方向的连续性。 (6)物料的输送应尽量减少其提升次数。 (7)车间中吞吐原料和成品的设备，要配置在车间内的通道或靠近车间大门的附近。 (8)相同或同类型设备应尽可能集中排列，以便于集中管理，应尽量留有设备更新，升级的余地。 (9)彼此衔接工序设备间应尽量靠近(取并列或上、下重叠配置)，力争线路顺直、短捷，以减少运输设备及管道阻力，便于对堵塞物料的清理;统筹组织车间内人流与物流线路，避免混杂交叉。 (10)设备的配置应保证便于工人操作、检修及保障人员的安全。即应有足够的通道(合理利用下的)和拆卸、检修设备所需的空间;提供人员操作的平台、通道、栏杆及防滑措施等。 5.2 生产车间的组成部分 生产车间主要包括:原辅料预处理工段、生产工段、成品包装工段、控制室、变配电室、车间化验室、机修室、仓库、办公室、员工更衣室等。 生产车间的布置主要依据生产工艺流程，生产部门之间的功能关系，将各个部门有机的结合在一起，既不互相干扰，又能最大限度地提高工作效率，并且满足卫生条件的层层递进关系，符合国际标准。 5.3 生产车间对设施的要求 生产车间在设计上对建筑结构、门、窗、地坪、墙、照明 及通风、采暖有一定要求: 23 年产3000t番茄酱的工厂设计 (1)建筑构造简洁方便，便于人的行走和物品的运输，建筑物之间的联系简单易行。 (2)门窗要求具有很好的采光和透气作用。 (3)地坪要求具有耐酸、耐碱、抗压和抗震的能力。 (4)车间的门窗、墙体、天花板要求有较好的支撑和抗震作用，应涂刷便 于清洗、消毒、并不易脱落的无毒浅色涂料，主要是没有死角，便于清理。 (5)照明要求尽量用自然光，光线柔和。 [15](6)建筑结构采用混合结构。 5.4 车间设备布置图 车间设备布置简图如下: 图7 车间设备布置图 24 年产3000t番茄酱的工厂设计 6 劳动定员 6.1 计算生产人员定员时应考虑的因素 (1)工厂机械化程度 一般来说，自动化程度越高，所需的生产人员就相对较低。但还应该考虑建厂地区的具体条件。 (2) 均衡安排全年生产，合理定员 在满足生产规模要求的前提下，按均衡生产的需要来确定基本工的人数，在某种程度上可以减少投资，方便管理。 (3)适当考虑男女工的比例 食品厂一般女性偏多，但应该考虑一定比例的男工。因为好多食品厂机械化程度还不高，许多工作还很繁重，一些操作需要男工。一般按3:7的比例考虑。 6.2人员编制 食品企业人员主要分为以下几类:一线生产人员、品控人员、管理人员、研发人员和营销人员。由于食品工厂定员的多少直接影响到工厂的经济效益，以及工厂一些辅助设施的个数、大小，在编排产品方案时要使用班产量来调动劳动力，使每班所需要工人数一致，在生产高峰期可请用临时工。车间及人员编制以组织好生产为原则，人员定员表如下: 表13 生产人员定员表 职位 技术人员 管理人员 合计 2 1 3 原料采购 3 1 4 原料清洗及挑选 1 1 2 热汤去皮 2 1 3 打浆 2 1 3 真空浓缩 2 1 3 灭菌 1 1 2 脱气 1 1 2 冷却 1 1 2 配料 5 1 6 成品包装 2 1 3 成品入库 22 11 33 合计 辅助生产工人人员编制如下: 25 年产3000t番茄酱的工厂设计 表14 辅助人员定员表 职位 每班定员 2 门卫 3 成品库 2 质检员 2 车间品控 3 机修工 2 锅炉工 4 司机 2 园丁 3 炊事员 23 合计 管理人员编制如下图: 厂长 副厂长 副厂长 办销生物人质公财公售 产质事 检关 务室 管供室 科 理 应 图8 管理层组织结构图 26 年产3000t番茄酱的工厂设计 7 辅助部门 工厂的辅助部门及其职责 (1)中心实验室 食品工厂设置中心实验室的目的主要是为了更新产品、改进加工技术、增加技术储备，从而获取更好的经济效果。 中心试验室该有的装备:研究工作室、分析室、保温室、细菌检验室、样品间、资料室等。 中心试验室的任务是:供加工用的原料品种的研究;制定符合本厂实际的生产工艺;开发新产品;原辅材料综合利用的研究，三废治理工艺的研究等等。 (2)质检室 质检室的任务可按检验对象和项目来划分，主要有:原料检验、半成品检验、成品检验、玻璃罐检验、其他包装材料检验、各种添加剂检验、水质检验及环境监测等。 质检室的主要设备有:净工作台，灭菌锅，各种天平，快速测定仪，电热鼓风干燥箱，霉菌试验箱，生物显微镜，分光光度计，电冰箱等各种相关设备。 本厂的化验室为长7.5m、宽6m，靠近原料暂存间和生产车间，方便随时对原料、半成品、成品的检验。 化验室对应于土建的要求:建筑要求通风、采光良好，卫生整洁。平面布置以物理检验、化学分析室为主体。 (3)仓库 仓库主要包括原辅材料库、成品库、包装材料库等，食品工厂是物流较高的企业，仅原辅材料、包装材料和成品三种物料总料就是成品净重的3到5倍。而这些物料在工厂的停留时间较长，因此仓库的占地面积要比生产车间的大。 仓库在工厂总平面设计中的位置是比较重要的。生产车间是全厂的核心，仓库的位置只能紧紧围绕这个核心来安排。 (4)机修车间 机修车间在厂区的位置应与生产车间保持适当的距离，即不互相影响有互相联系、方便。车间机修工负责车间的日常运营和维护，如:水、电、车间设备的调试等。但要考虑到噪声对周围环境的影响，尤其是居民区。 (5)工厂运输 工厂运输是生产机械化和自动化的重要环节，包括厂外运输、场内运输和车间运输。厂外一般采用载重汽车;内要求运输设备轻巧灵活，装卸方便，一般采用电瓶平板车、平板手推车等;车间运输一般采用机械自动化运输方式。 27 年产3000t番茄酱的工厂设计 8 公共系统及水电汽消耗 8.1公共系统配备要求 (1)给水系统 采取地下水和地面水相结合的供水方法。地下水水质温和，理化指标变化小，不易受外界环境污染，但水质偏硬，长期使用会导致地面下降;地面水水费便宜，日常费用少，一次性投入建设净水系统可以长期获得优质水源，但技术复杂，且水质容易受污染。 产区给水管网均采用UPVC管材，配备给水泵两台。 (2)排水系统 生活污水、生产废水经处理后再排放。排水管道采用钢筋混凝土管或焊接钢管，均作埋地铺设，且管顶预埋深度不少于0.7米。 (3)供电系统 为减少电能损耗，提高用电质量，供电系统要接近负荷集中的区域。供电参数高压为10千伏，低压为380/220伏。厂区供电线路采用电缆，铺设方式采用直埋，且要注意防潮。最好采用两台变压器供电，以适应负荷的剧烈变化。 (4)供汽系统 采用锅炉房供汽，旁边要有足够的煤和灰渣堆场，与周围建筑物之间的距离要符合防火安全规范。 (5)其他 包括办公楼、员工宿舍、餐厅、更衣室、浴室、医务室、公用厕所等。注:厕所应设在不污染生产且方便员工的地方。 8.2 水电气用量消耗计算 (1) 用水量的估算 车间生产用水主要是清洗番茄、设备和地面，以及消防用水等。 洗果: 每天需要清洗番茄89.2吨，就按90吨来计算。如果清洗一吨番茄需要用水0.67吨的话，则需水量约为60吨，这部分水有1/3是可以循环利用的，因此需要水量40吨。 60×(1-1/3)=40吨 设备清洗:按每天清洗一次计算，每次用水约为0.3吨。 地坪清洗:按每天清洗一次计算，每平方米地坪清洗需要0.015吨水，车间面积为50米×40米，则需水量为0.015×2000=30吨。 其他用水:0.3吨/天。 杀菌浓缩过程设备冷耗水量约为:15+20=35吨/天。 28 年产3000t番茄酱的工厂设计 因此，每天总需水量约为:40+0.3+30+0.3+35=105吨/天。 (2)用汽量估算 用汽量主要在加热、浓缩、杀菌、灌装等环节。根据所选设备，结合实际， 则生产过程中的用气量估算如下: ?加热过程耗汽量为:G=1000kg/hl ?脱气、均质、杀菌总耗汽量:G =3000kg,h 2 ?CIP耗汽量:G =700kg,h 3 灌装机耗汽量:G ?=105kg,h 4 设备总耗汽量:G=1000+3000+700+105=4805kg,h 以上蒸汽耗量为满负荷计算，在生产安排上可避开大用汽量设备同时开机， 实际不会超过65%， 4805×0.65=3123.25 kg,h，建议配备3吨锅炉两台，一台 备用，兼用于用汽高峰时两台同时开机。 (3) 用电量估算 主要设备用电每小时约为: W=1.1+1.5+1.5+5.5+5.5+42+15+4.5+2.5=79.1kw/h 1 照明用电每小时约为:W=1.25kw/h 2 其他用电每小时约为:W=0.625kw/h 3 则，工厂每小时用电约为: W= W+ W+ W=128.1+1.25+0.625?81kw/h 123 29 年产3000t番茄酱的工厂设计 9 工厂的环保、卫生、安全设计 9.1 环境保护执行标准及治理方案 1.本设计在环保方面主要参考了以下标准: GB8976-96《污水综合排放标准》 GWPB3-99《锅炉大气污染物排放标准》 GB2348-90《工业企业厂界噪声标准》 GBJ-73《工业“三废”废渣排放标准》 2.“三废”的治理方案 (1)污水的治理 对环境造成污染的主要是生产上的废水，里面含有被稀释过的洗涤剂和杀菌剂等化学成分，另外还有生活污水等。经过分析，生产上的废水可以采用生物处理法，如:细菌悬浮生长耗氧法或活性炭吸附法。生活污水可以采用三级沉淀过滤处理，处理过的水要经检测，达标后方可排放或循环使用。 (2)废渣的处理 生产过程中的废渣来源主要是烧锅炉时产生的，可以用来铺路或用作建筑材料。 (3)废气的处理 废气来源主要是锅炉排放的烟气，所以在锅炉上安装除尘器，经处理后再排放。另外，在厂区周围栽种绿化带，增加绿化面积。 9.2 厂区的卫生 (1)公共卫生 ?厂里排水要有完整的、不渗水的并与生产规模相适应的下水系统，且下水系统要保持通畅，不采用明沟排水。厂区污水要及时清理。 ?车间内厕所一般采用蹲式，这样便于水冲而且不易发生堵塞现象。厕所内要求设有自动洗手消毒设备，厕所门不得对着生产工作场所。 ?更衣室里应设有符合卫生标准的更衣柜，人均一个，鞋帽与工作服分开存放，避免交叉污染。 ?厂内应设有密闭的粪便发酵池和污水处理设施。 (2)车间卫生 ?车间的前处理、整理灌装及杀菌三个工段要分开，并确保灌装段的严格卫生。 ? 凡与物料直接接触的机器、工作面、器具等必须进行消毒，而且均要采用不锈钢材质，便于清洗消毒。 30 年产3000t番茄酱的工厂设计 ?人员和物料进口处均应采取防虫、防蝇措施及消毒池。 ? 车间天花板的粉刷层应该耐潮，不易脱落。 (3) 个人卫生 ?所有从事食品加工，检验的有关人员，应严格遵守卫生，定期进行健康检查，并有医护人员出具检查报告，合格者才能从事食品加工业。 ?食品生产车间的操作人员，必须穿戴白色工作服和鞋、帽，进车间前必须洗手消毒，不得穿工作服进厕所，外出回来后必须洗手消毒。 ?严禁在车间吸烟，不准携带零食进入车间，不随地吐痰和乱扔废弃物。 ?注重个人卫生，做到勤洗澡、勤换衣、勤剪指甲、勤理发。培养良好的个人卫生习惯。 9.3 工厂安全设计 食品工厂在确保食品安全的同时，也应该确保生产操作的安全。 食品生产车间多数湿度较大，温度较高，还有酸碱等腐蚀介质，电气设备和器材应该防潮热。插座及电源开关应有防水汽、防腐蚀功能。电源必须有接地线和漏断电系统。高层厂房还需要防雷。另外，厂房应依照消防法令安装火警警报系统，并有明显的急救器材和设备，以及消防通道，还要做好防毒工作。 31 年产3000t番茄酱的工厂设计 10 经济技术分析 技术经济分析就是对技术方案的效果进行估算、分析、评论，做出最有的决 策。本设计只对项目进行经济分析。 10.1 设计成本核算 10.1.1 产品成本核算 表15 番茄酱的产品定额 名称 消耗定额 单价 合计(万元) 2.07 番茄 90吨 230元/吨 0.225 加糖量 0.9吨 2.5元/千克 0.018 加食盐量 0(09吨 2元/千克 1.02 包装袋 102041个 0.1元/个 0.86 纸箱 4320个 2元/个 0.0315 水 105吨 3元/吨 0.1944 电 1944度 1元/度 0.23 煤 3.5吨 650元/吨 0.12 劳动力 40人/天 30元/人?天 0.01 设备折旧 100元/天 4.774 总计 每日消耗定额为4.774万元。 10.1.2 设备投资费估算 (1)设备购置费约1000万元 (2)设备安装费用约为投资费用的1%，为10万元 (3)设备运输费用3万元 (4)设备维修费约4万元 固设备总投资约1017万元。 32 年产3000t番茄酱的工厂设计 10.1.3 厂房建设投资估算 (1)土地购置费约300万元 (2)厂房建设投资约70万元，装修费用约15万元 厂房建设总投资约385万元 其他投资约50万元 综上所述，设计总成本=产品成本+设备成本+厂房建设成本+其它 =4.63×150+1017+385+50=2146.5万元 10.2 成品收入核算 据市场调查，番茄酱的出口价约为720欧元/吨(税后)，折合人民币约为6000 元/吨，(一元人民币约等于0.12欧元)，则番茄酱的销售额为: 6000×3000=1800万元。 销售成本约占销售额的1%，则销售成本为18万元。 表16 产品成本计算 项目 计算方法 总计(万元) 716.1 全年产品成本 4.774×150 3.58 非生产支出 716.1×0.5% 716.1+3.58 719.68 全年产品商业成本 1800 产品全年销售额 6000×3000 18 销售成本 1800×1% 1800-719.68-18 1062.32 年利润 10.3 投资回收期计算 投资回收期=总成本/年利润 =2146.5/1062.32=2.02 所以，该项目的投资回收期约为2年。 33 年产3000t番茄酱的工厂设计 结束语 本设计在查阅大量有关番茄酱的生产工艺、生产设备及工厂设计书籍和互联网资料的基础上，对番茄酱的生产工艺进行细致研究确定了一条合理的生产工艺流程。并对番茄酱的生产设备进行选型，力求做到设备先进，生产效率高，耗能少等特点。 在番茄酱设计方面，通过合理的物料衡算、各建筑物和构筑物面积的仔细计算，得出精确数据进行工厂车间、办公楼、仓库等的建设，力求工厂内各建筑物布局科学合理，尽量节省土地资源。 最后，通过进行科学合理的技术经济分析，准确计算出番茄酱工厂建设前期需要投入的资金。再通过合理的估算，得出结论多长时间可以收回投资进行盈利。 由于本人水平有限，可能在某些方面有考虑不周全的地方，有些方面可能设计的不是太完美，望老师给予指正。 34 年产3000t番茄酱的工厂设计 参考文献 [1] 赵长兰, 马艳, 廖瑞军, 李应标等. 调味番茄酱的研究进展及意义分析[J]. 中国调味品, ): 40-45. 2009, 12(34 [2] 樊斌奇, 朱磊. 中国番茄酱国际竞争业绩与影响因素分析[J]. 新疆农垦经济, 2006, (6): 29-35. [3] 任卫新. 兵团加工番茄产业发展制约问题分析及对策[J]. 新疆农垦经济, 2008,(12): -51. 49 [4] 胡洁. 兵团加工番茄产业竞争力研究[J]. 新疆农垦经济, 2007, (3): 22-29. : 中国轻工业出版社, 2012. [5] 张国农, 于秋生, 吕兵. 食品工厂设计与环境保护[M]. 北京 [6] 曾庆孝. GMP与现代食品工厂设计[M]. 北京: 化学工业出版社, 2006. : 中国农业大学出版社, 2009(2). [7] 周才琼. 食品标准与法规[M]. 北京 [8] 祝美云, 高晗. 果蔬加工增值技术[M]. 郑州: 河南科学技术出版社, 2009. [9] 于新, 马永全. 果蔬加工技术[M]. 北京: 中国纺织出版社, 2011. [10] 董全. 果蔬加工工艺学[M]. 重庆: 西南师范大学出版社, 2011. [11] 曲多. 年产3万吨浓缩苹果汁工厂设计[D]. 无锡: 江南大学, 2006. [12] 刘玉德. 食品加工设备选用手册[M]. 北京: 化学工业出版社, 2006. [13] 唐伟强. 食品通用机械与设备[M].广州: 华南理工大学出版社, 2010. [14] McN Dalgleish. Freeze-Drying For the Food Industries. London: Elsevier Science Publishers LTD, 1990. [15] Ferrari F. Continuous vacuum drying: the alternative for careful product handling [J] . Innovations-in-Food-Technology, 2002(17): 26-28. 35 年产3000t番茄酱的工厂设计 致谢 本论文是在我的指导老师李宏彬的悉心指导下完成的。在整个过程中，指导老师给我提供了许多意见和帮助，在此，我表示由衷的感谢，同时我还要感谢在我设计过程中给予过我指导帮助的各位同学。正因为有了他们的帮助，我才能及时完成我的毕业设计。 经过近三个月的努力,终于完成了毕业设计。同时在我们即将完成论文的时候，我们发现大学阶段也即将画上句号，我们就要带着老师在这两年对我们辛勤培育的汗水和希望走上新的工作岗位。正是老师对我们这两年的辛勤培育，才会有了我们今天的毕业设计，也才会有我们明天的成功。再次我们要对我们辛勤培育的老师道声感谢～ 由于这次设计资料不是十分齐全，加上实践经验有待加强，在加上自己的知识还不是很扎实,疏忽漏洞在所难免，但在老师的指导下，经过大胆尝试，突破常规，改进部分工艺，终于拿出一份不是十分完美的工艺设计书。虽然存在着许多缺憾，但我终于迈出了实践的第一步～ 马季月 二零一三年六月于南阳 36