2023年12月21日发(作者:)
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本科毕业论文
题 目: 水果罐头的工厂工艺设计院 系:
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第一章 文献综述
1。1 水果罐头的简述
水果罐头是以新鲜水果为主要原料,经过加工处理、罐装、排气、密封、加热杀菌、冷却等工序,达到商业无菌,从而延长食品保质期的一种保鲜食品[1]。水果罐头具有营养丰富、安全卫生,且运输、携带、食用方便,便于保存等优点,可不受季节和地区的限制,随时供应消费者,无需冷藏就可长期贮存,这可以调剂食品的供应,改善和丰富人们的生活。
1.2水果罐头的发展历史
18世纪末,法国人尼古拉斯·阿培尔(Nicholas Appert)将食品装在广口玻璃瓶中,轻轻塞上软木塞,把容器放入水浴锅中加热后,立即压紧塞子,继续在水浴锅中加热蒸煮。阿培尔发明的保藏方法获得了成功。1810年,英国人彼得·杜兰德阅读了阿培尔的著作之后,意识到如果采用镀锡铁皮作为罐头的容器一定会更好,镀锡铁皮强度比玻璃高,重量轻,导热性优于玻璃,且密封性更好。
1865年法国科学家巴斯德发现了微生物,才从理论上明白了罐藏的原理。1874年发明了从外界通入蒸汽的并配有控制装置的高压杀菌锅;1897年美国马克斯·阿姆斯兄弟发明了以液体橡胶制成密封胶密封的方法,诞生了卷封罐(卫生罐),为金属容器带来了技术上的革新。1920-1923年比奇洛和鲍尔根据微生物的耐热性和罐内食品的传热性,提出了用数学公式来确定罐藏食品的杀菌温度和时间。由于罐藏技术的不断进步,罐藏工业取得显著的进展,罐藏技术已经成为保藏食品的重要方法之一[2]。
罐藏容器:玻璃瓶、金属罐、三片罐、二重卷边封口、锡焊罐、电阻焊、二片罐、蒸煮袋。本工厂生产的产品是玻璃罐和蒸煮袋两种包装形式。
1.3罐头的分类
1.3.1 肉类
2
清蒸类肉罐头:如清蒸猪肉、原汁猪肉等罐头.
调味类肉罐头:可分成红烧、五香、浓汁、油炸、豉汁、咖喱,沙茶等不同类别.如红烧猪肉、五香牛肉、浓汁排骨等罐头。
腌制类肉罐头:如火腿、午餐肉,咸牛、羊肉等罐头。
烟熏类肉罐头:如火腿蛋,烟熏肋肉等罐头。
香肠类肉罐头:如香肠、对肠等罐头。
内脏类肉罐头:如猪舌、卤猪杂等罐头。
1。3.2 禽类
白烧类禽罐头:如白烧鸡等罐头。
去骨类禽罐头:如去骨鸡、去骨鸭等罐头。
调味类禽罐头:可分为红烧、咖喱、油炸、陈皮、五香、酱汁、整只、香菇等不同类别。如红烧鸡、咖喱鸭、炸子鸡、全鸡等罐头。
1.3。3 水产类
油浸(熏制)类水产罐头:如油浸鲭鱼、油浸烟熏鳗鱼等罐头.
调味类水产罐头:可分为红烧、茄汁、葱烤、鲜炸、五香、豆豉、酱油等,如茄汁鲭鱼、葱烤卿鱼,豆豉鲮鱼等罐头.
清蒸类水产罐头:如清蒸对虾、清蒸蟹,原汁贻贝等罐头。
1.3.4 蔬菜类
清渍类蔬菜罐头:如青刀豆,清水笋、蘑菇等罐头。
醋渍类蔬菜罐头:如酸黄瓜、甜酸荞头等罐头。
调味类蔬菜罐头:如油焖笋、八宝斋等罐头。
盐渍(酱渍)蔬菜罐头:如雪菜、香菜心等罐头。
1。3.5 水果类
糖水类水果罐头:如糖水桃子、糖水梨、糖水苹果等罐头.
果汁类罐头:原果汁(澄清和浑浊)、鲜果汁、浓缩果汁。
糖浆类水果罐头:又称为液态蜜饯罐头,如糖浆金桔等罐头。
3
果酱类水果罐头:果冻(纯果冻或水果果冻、 果胶果冻、果胶水果果冻、 人工冻);[3]马茉兰:(甜、苦两种);果酱(块状或泥状)。
本水果罐头厂主要生产糖水类罐头和果汁类罐头。分别有糖水桃罐头、糖水梨罐头、糖水苹果罐头和苹果汁罐头.
1.4 罐头食品的优点
(1) 方便食品 —- 随时随地,开罐即食.
(2)节省时间 —— 一朝购入,三餐休闲.省却下厨之苦,换来万家欢乐.
(3)营养丰富 -— 四季果蔬,一时享用,南北营养,尽集罐中。
(4)卫生健康 -— 物理灭菌最彻底,绝不添加防腐剂,不要轻信假专家,放心食用保健康。
(5)风味独佳 —- 中外名厨几代人,千古珍味罐里藏,东西文化各千秋
(6) 食用安全 —— 技术成熟,百年不衰,各国认可,安全放心。
(7) 便于携带 —— 外出旅游,备则心安。
(8)常温保存 -- 不用冰箱省电费,全部可食不浪费,商业无菌加真空,常温状态保新鲜.
(9) 价格低廉 —— “反季” 果蔬价格贵,品质、口味打折扣,当季批量大加工、味正、营养,价低廉。
(10)节能环保 —— 省水、省电、省煤火,远离油烟不用愁,空瓶空罐可再生,节约资源无污染。 易拉盖、玻璃瓶旋开盖等的广泛应用已使“罐头好吃口难开"成为历史.
1.5罐头食品在国内外的发展前景
近年来,国内消费市场正在起步。来自中国食品工业协会的调查表明,随着居民生活水平的提高,出行、旅游不断增加,食品消费观念和方式正在悄然改变,很多家庭试图从厨房中解放出来,减少油烟污染,减轻家务劳动.罐头食品正以其方便、卫生、易储存的特点,适应了人们的日常需要,日益受到人们的欢迎。
在国外,水果罐头是以一种精加工的形式出现,尤其因为工作繁忙,罐头以其便利的特点成为很多人饭后甜品的首选。因此,罐头食品十分普及,欧美等发达国家的
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食用消费水平更高,罐头食品完全适应人们的生活节奏和习惯[4].
相比较而言,我国罐头消费水平还很低,目前全世界罐头年产量超过4500万吨,以人均年消费量计算,美国为90公斤,西欧为50公斤,日本为23公斤,我国仅为1公斤.可见,国内市场尚未真正启动,潜力巨大。
1.6 设计的目的与意义
通过查阅资料,本工厂设计在各个工序都选用了最好的方法,来适应快速发展的社会。在设计内容上,将罐头分为糖水罐头和果汁罐头,可以使不同级别的原料充分利用,降低成本,增加利益。罐头厂还可以防止当地水果生产量大于需求量,为果农提供方便,同时满足人们日常生活中对罐头的需要。
第二章 设计的内容
本次课程设计的题目为年处理2000吨水果罐头的工厂工艺设计,任务书主要内容包括对年处理2000吨水果罐头厂进行产品种类、生产量、生产工艺确定,并进行物料衡算,设备选型,劳动力和能耗计算,绘制工艺流程图,车间布置图和全厂平面图等。具体设计方案如下:
2。1厂址选择
大连市瓦房店。占地面积3000平方米。
2。1。1选址原因:
(1)要选择地势干燥、交通方便、有充足的水源的地区。厂区不应设于受污染河流的下游.
(2)厂区周围不得有粉尘、有害气体、放射性物质和其他扩散性污染源;不得有昆虫大量孳生的潜在场所,避免危及产品卫生。
(3)厂区要远离有害场所。生产区建筑物与外缘公路或道路应用防护地带。
(4)水源充足,离原材料近,节省费用;在大城市周边,方便销售.
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2.1.2总平面图布置
(1)水果罐头食品厂应根据本厂特点制定整体规划.
(2)要合理布局,划分生产区和生活区,生产区应在生活区的上风向。
(3)建筑物、设备布局与工艺流程三者衔接合理,建筑结构完善,并能满足生产工艺和质量卫生要求;原料与半成品和成品、生原料与熟食品均应杜绝交叉污染,
(4)建筑物和设备布置还应考虑生产工艺对温、湿度和其他工艺参数的要求,防止毗邻车间受到干扰[5]。
2.1。3厂区道路与绿化
(1)各车间。厂区道路应采用便于清洗的混凝土、沥青及其他硬质材料铺设,防止积水及尘土飞扬。
(2)绿化:厂房之间,厂房与外缘公路或道路应保持一定距离,中间设绿化带。厂区内各车间的裸露地面应进行绿化.
2.2工艺流程
本工厂设计的特色之处在于果品的护色,选择三种溶液的混合液(分别是2%的氯化钠,0。2%的柠檬酸和0.02%的亚硫酸氢钠),它们在一起可以起到相互协同作用,增加护色效果,保证产品质量。
本工厂加工的水果有桃、梨、苹果,考虑到它们的生产季节,苹果的加工时间最长,产量较多,为增加产品种类,本工厂将生产这三种水果的糖水罐头和苹果的果汁罐头.具体工艺如下:
图1糖水罐头的工艺流程图
原料选择→ 分选 → 清洗 → 去皮与修整 → 护色 → 抽空处理 → 热烫与漂洗 → 装罐 → 排气→ 密封 → 杀菌冷却 → 商业无菌检验 → 包装 → 成品
图2 果汁罐头的工艺流程图
原料选择 → 清洗 → 去皮去核 → 破碎 → 打浆取汁 → 成分调整 → 均质
6
脱气 → 杀菌装罐 →混合型果汁
2.2.1糖水罐头的工艺要点
(1)原料选择:果实新鲜饱满、果形整齐、大小均匀、香味浓、风味好的品种,而成熟度八成左右,无病虫害和机械损伤.
(2)果品的选别与分级:选别是将进厂的原料进行粗选,剔除虫蛀、霉变和伤口大的果实,对残、次果品和损伤不严重的则先进行修整后再应用。其目的在于使成品质量均一,保证后续各项工艺过程的顺利进行.分级包括原料的大小、重量和品质的分级。
(3)果品的清洗:用清水洗净,在0.1%~3%的盐酸溶液中浸3~5分钟后,再用清水强力喷淋冲洗。清洗的目的在于洗去果品表面附着的灰尘、泥沙和大量的微生物以及部分可能残留的化学农药,保证产品的清洁卫生[6]。
由于手工清洗的劳动强度大、效率低,所以选用机械清洗,并且选用喷淋式清洗机。此设备对原料损伤小,洗涤效果好。
(4) 果品的去皮与修正:将水果浸在碱液中,然后用清水漂洗搓擦去皮。果品外皮一般口感粗糙、坚硬,虽有一定的营养成分,但口感不良,因此在加工糖水罐头时应去皮、去核以提高产品品质.要注意的是去皮时,只要求去掉不可食用或影响制品品质的部分,不可过度,否则会增加原料的消耗。为了保持适当的形状,需要将果品适当的切分。
从成本与效率上比较众多去皮方法,碱液去皮使用方便、效率高、成本低,是果品原料去皮中应用最广的方法.其优点为:原料表面不规则、大小不一的果品,均能达到良好的去皮目的;损失率较少,原料利用率较高;此法可节省人工和设备。
表1 水果的碱液去皮参考条件
水果种类
桃子
梨
苹果
NaOH含量/%
1.5~3
8~12
8~12
碱液温度/oC
90~95
90以上
90以上
处理时间/min
0.5~2
2~3
2~3
备注
淋或浸碱
浸碱
浸碱
(5)果品的护色:果品去皮和切分之后,与空气接触会迅速变成褐色,从而影响外观,也破坏了产品的风味和营养物质。这种褐变主要是酶促褐变。
7
其护色方法是将2%的氯化钠,0.2%的柠檬酸和0.02%的亚硫酸氢钠三者混合在一起使用,它们可起到相互协同作用,增强护色效果[7].
(6)果品热烫:热烫常称为预煮,在预煮水中加入0。1%柠檬酸以提高抑制酶的作用,将已切分的果品投入95~100C的沸水中烫4~8分钟,以果肉刚好煮透而不烂不变色为度,然后捞出立即用冷水冷透。
(7)抽空处理:水果组织内部含有一定量的空气,如苹果内部较松,含空气12.2%~29.7%(以体积计),对水果罐藏不利,需进行抽空处理.即,将处理好的果实,浸没于抽空液中,放在抽空室内,在一定的真空度下抽去果内的空气,在抽去组织内空气的同时渗入抽空液,抽至果品表面透明(湿抽法)。
(8)装罐: 按产品标准要求,剔除变色、软烂、斑点和病虫害等不合格果,按大小、成熟度分开装罐.每罐固形物含量为45~65%,糖液浓度为30~40%。
(9)排气和密封: 水果罐头装罐加精液后,需经排气处理,然后迅速进行密封。
真空密封排气,真空度53.0~67.1kPa.
排气方法:真空封罐排气法,也称为真空抽气法,是发展很快、使用的很普遍的方法。目前多采用高速真空封罐机,国内常用的有GT4B2型真空封罐机.这种方法可在短时间内使罐头达到较高的真空度,因此生产效率很高,可到达每分钟500罐,能适合各种罐头食品的排气;能较好地保存维生素和其他营养成分;真空封罐机体积小占地少。
(10)杀菌和冷却:封罐后在沸水中煮10~20分钟,然后迅速用冷水冷却至38~40C,防止罐头继续受热而影响质量。
净重425克杀菌公式(排气):3’─25'/100℃ 冷却.
(抽气) :5’─30’/100℃ 冷却。
(11)检验:擦罐后经过感官检验其真空度和外观后,合格者入保温库中保温(温度40℃左右)7天左右,出保温库进行再次检验[8]。
(12)配糖液:将砂糖盛入双层锅中,加适量水融化(100斤糖约用50-60斤水融化),并加入适量搞散的蛋白(100kg糖约用4-5个鸡蛋,将蛋白搅散成泡沫状,蛋黄不得混合)加热煮沸,不断打捞泡沫杂质,使糖液清晰为止,检查浓度,加煮沸过清水调整糖液至要求的浓度[9].要求糖液浓度的计算
OO
8
Y(W3ZW1X)/W2
Y-—要求糖液浓度%(以折光计)
W1——每罐装入果肉量(g)
W2——每罐加入糖液量(g)
W3——每罐总重量(g)
X——装罐时果肉可溶性固形物含量%(以折光计)
Z——要求开罐时的糖液浓度%(以折光计)
加水调整计算:
加水量ab/bcW'
W——加水量(重量计)
a-—浓糖液的浓度(折光计)
b-—要求配制的糖液浓度(折光计)
W’-—浓糖液重量
要求糖液浓度按下表配制(按开罐时糖水浓度为16%计)
果肉原有的可溶性固性物含量% 7.0-7。9 8.0-9.9 9。0-9。5 10-10。9
要求配制糖水的浓度% 35 33.5 31。0 29
按调整浓度正确的糖水量,加入0。1~0。3%柠檬酸溶液(根据果肉原有含酸量而定,若果肉含酸量在0.9%以上,则不加柠檬酸,含酸量0。8%左右则加柠檬酸0。1%,含酸量0。7则加0.3%柠檬酸).
要求糖水澄清透明,开罐时糖水浓度按折光计为14~18%,每罐固形物含量为45~65%,果块大小均匀一致,允许稍有毛边。具有果实原有色泽和风味,无异味。
2。2.2 果汁罐头的工艺要点
(1)原料处理方法及要求
选果:采用新鲜成熟苹果,剔除烂果、虫病害、严重机械损伤等不合格果。
清洗:清洗与糖水罐头的工艺步骤一样。
破碎:用破碎机将果实破碎,同时用定量泵注入异抗坏血酸5%溶液,以防氧化褐变(异抗坏血酸添加量为苹果的0.01%)。颗粒大小按不同类型榨汁机而定,通常如用
9
包裹式榨汁机,粒度易细,以2~6mm为宜,带式或螺旋式榨汁机,粒度则粗一些。
(2)榨汁
通常采用板框式榨汁机、带式连续压榨机或倾析式离心提汁机,条件允许,最好采用液压式榨汁机进行榨汁。榨汁前,为提高出汁率及便于榨汁操作,需经过酶法处理,即将破碎的果浆中加入0。02%~0。03%的果胶酶和纤维素酶的高活性复合酶制剂,45C保温搅拌1~2小时,然后进行榨汁,要求出汁率平均达到78%~81%。
(3)灭酶
将榨出果汁及时经瞬间杀菌器经行加热至90C,维持15~30秒,立即冷却至50~55
OOOC。
(4)离心分离
采用蝶式离心机除去汁中较大的果肉颗粒,离心机转速为6000r/min为佳。
(5)成分调整
每100千克果浆添加40 克柠檬酸,以70%的糖液调整,果汁糖度为14.5%,控制酸量为0。2 %~0。7%,糖液糖度为13%~18%[10]。
(6)均质
采用高压均质,使果汁悬浮颗粒变细,并使果胶肉溶出,压力17.6~19.6MPa。
(7)脱气
脱除果汁中的空气,防止氧化发应真空度为0.08~0.087MPa,汁温为40C左右。
(8)杀菌
采用瞬间灭菌器杀菌,93~96C杀菌5~10秒后立即灌装.
(9)装罐量
罐型 净含量 苹果汁
玻璃罐 200 200
蒸煮袋 250 250
(10)装罐与密封
将饮料罐刷洗后,采用100C蒸汽杀菌3-5秒,盖用100C沸水或70%酒精消毒。热灌装温度严格控制在90C以上,否则,产品易出现胀罐现象,灌装后立即密OOOOO
10
封,倒灌1-3分钟后立即冷却至37C左右.
(11)说明及注意事项
采用热灌装时,要注意工艺卫生,尽量减少容器和设备的二次污染。
杀菌方法除采用热灌装杀菌外,也可根据设备条件采取二次杀菌。凡常压密封,封口温度不低于70C,其杀菌式为3min~8min/90C,水浴快速冷却.凡真空密封,真空度0。032MPa左右,杀菌式为6min~8min/90C,水浴快速冷却.
(12)果汁的调配技术及计算
凡由新鲜果实榨制的原果汁,为了适合消费者的口味及有关标准要求,需要达到一定的糖、酸指标[11]。调整糖酸比例,除了采用不同品种的原料混合制汁调配外,还可在原果汁中加入少量砂糖及食用酸(柠檬酸和苹果酸)进行糖、酸比例的调整.其计算方法如下:
①调整糖度
m1m2w3-w2
w1w3OOOO式中
m1_____需要补加的浓糖液量,kg
m2_____调整前原果汁量,kg
w1_____浓糖液的浓度,%
w2_____调整前原果汁含糖度,%
w3_____调整后果汁含糖量,%
②调整酸度
m1m2w3-w1
w2w3式中
m1_____需添加的柠檬酸溶液量,kg
m2_____果汁量,kg
w1_____调整前原果汁含酸量,%
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w2_____柠檬酸液浓度,%
w3_____要求果汁调整后的酸度,%
2.2.3注意事项
防止果品变色,可以采用以下几种方法:
(1)控制原材料的品种和成熟度
选择含有变色成分少的原料,并用成熟度在八成左右,酸值比较高的原料做罐头
(2)在原材料处理过程中应注意下列几点:
①碱液去皮时,一定要将腐蚀部分洗净;
②加热时间尽量缩短,杀菌后尽快冷却;
③糖水中加柠檬酸时应随加随用,不要积压,避免糖分解产生羟甲基糠醛,是果肉变色。 酸度应该控制在0。3%,过高会促进变色;
④加工过程尽量缩短工艺时间,半成品用护色液保护;
⑤食品防止与铁、铜金属接触;
⑥罐内顶隙不易过大,糖液应该装满罐,尽量提高罐内真空度[12].
(3)罐内加入保护剂和酶类以防止成品变色
①糖液中加入抗坏血酸作为抗氧化剂防止变色,但用量必须适度,过多会引起肺酶促褐变;
②糖液中添加缩合磷酸盐生成金属螯合物以防止果核处褐变,因缩合磷酸盐有抑制锡的溶出作用;
③罐内加入葡萄糖氧化酶与2/万~3/万抗坏血酸.封罐后放置1小时杀菌可消耗顶隙中氧气,是红色花青素脱色还原;
④将红色果肉置于40℃,PH6的花青素酶液中浸2小时以达到分解花青素的作用。
2。3 物料衡算
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2.3。1班产量的计算
根据任务书确定年处理量2000吨,原料利用率分别是桃子60%、梨60%、苹果71%,固形物含量分别是桃子60%、梨55%、苹果55%来计算。每年按300天工作日计算,每天有效工作8小时,每天生产一班,即每班处理量为20003006.67吨.
设计一个月上班25天, 一个月分三旬,一旬工作八天,其余几天用于放假与设备检修。 具体班次见具体加工项目.(设备不均匀系数为0.7~0。8,此设计取k=0。75)
(1)桃子班产量的计算
根据桃子的生产季节,安排在7月中旬到9月上旬共俩月进行罐头生产,一天一班制,一班工作8小时 。
桃子年处理量为:6.6750333.5t;
桃子年产量为:333.560%60%333.5t;
班产量年产量k班数天数 ;
班产量为:333.50.751508.89t ;
每小时生产量为:8.8981.11t ;
(2)梨班产量的计算
根据梨的生产季节,安排在9月中旬到11月上旬共俩月进行罐头生产,一天一班制,一班工作8小时.
梨年处理量为:6.6750333.5t;
梨年产量为:333.560%55%363.82t;
班产量年产量k班数天数 ;
班产量为:363.820.751509.70t ;
每小时生产量为:9.7081.21t ;
(3)苹果班产量的计算
根据苹果的生产季节,安排在11月中旬到次年7月上旬共8月进行罐头生产,一天一班制,一班工作8小时.
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苹果年处理量为:6.672001334t;
苹果年产量为:133471%55%1722.07t;
班产量年产量k班数天数 ;
班产量为:1722.070.75120011.48t ;
每小时生产量为:11.4881.435t ;
本工厂年处理2000吨水果,将生产水果罐头:333.5363.821722.072419.39t;
2.3.2产品方案
表2 年产2000吨水果罐头产品方案
产品名称
年产量/t
班产量/t
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
桃子
333。5
梨
363。8
8。
89
9.70
苹果 1722
11。
5
表3 理论上产品日处理量
名称
项目
桃子
梨
苹果
年产量/t 年处理量/t
333.5
333。5
1334
日产量/t 日处理量/t
6.67
6。67
6.67
每小时产量/t
1。111
1.213
1.435
年产糖水罐头/t
333.5
363。82
1000
年产果汁罐头/t
722。07
333.5
363.82
1722。07
8.89
9.70
11.48
产品的主要包装形式:罐藏为玻璃罐和蒸煮袋。
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2。3。3原料量计算
(1)糖水桃(硬肉):净重425克.每小时生产桃量为1。111吨,桃利用率为60%,去皮时损耗11%,去核时损耗15%,不合格料6。6%,脱水4%,其他损耗3。4%。桃固形物装入量为659kg/t[13]。
根据以上数据,可以得到每小时需要加入桃的量为:
w1.11165910000.73215t/h,
1每班需要桃量为:M8.8965910005.85851t/班。
设每小时及每班所需原料桃为X吨和Y吨,则
60%X0.73215t/h,得X1.22025t/h;
60%Y5.85851t/班,得Y9.76418t/班。
桃子的糖水配制
已知糖水桃(硬肉)净重425克,固形物含量60%,其辅料定额白砂糖用量130kg/t,要求配制糖水浓度为35%。
设W2为每产一吨罐头所用水的质量,则35%130(130w2),得:
w2241kg/t。每小时产一吨罐头所用糖水质量为:w3(241130)1.25463.75kg/t/h;
所以得到每小时产一吨罐头所用糖水为0.46375t
(2)糖水梨:净重425克。每小时生产白梨量为1。213吨,白梨利用率为60%,去皮时损耗17%,去核时损耗14%,不合格料6。6%,其他损耗2。4%。白梨固形物装入量为565kg/t。
根据以上数据,可以得到每小时需要加入白梨的量为:
w1.21356510000.68535t/h,
1 每班需要白梨黄桃量为:M9.7056510005.4805t/班。
设每小时及每班所需原料白梨为X吨和Y吨,则
60%X0.68535t/h,得X1.14225t/h;
60%Y5.4805t/班,得Y9.13417t/班。
15
梨的糖水配制
已知糖水梨,净重425克,固形物含量55%,其辅料定额白砂糖用量145kg/t,要求配制糖水浓度为35%。
设W2为每产一吨罐头所用水的质量,则35%145(145w2),得:
w2269kg/t。每小时产一吨罐头所用糖水质量为:w3(269145)1.25517.5kg/t/h;
所以得到每小时产一吨罐头所用糖水为0。5175t
(3)糖水苹果:净重425克.每小时生产苹果量为1。435吨,苹果利用率为71%,去皮时损耗12%,去核时损耗13%,不合格料7%,其他损耗3%。苹果固形物装入量为565kg/t。
根据以上数据,可以得到每小时需要加入苹果的量为:
w1.43556510000.81078t/h,
1每班需要苹果量为:M11.4856510006.4862t/班。
设每小时及每班所需原料苹果为X吨和Y吨,则
71%X0.81078t/h,得X1.14194t/h;
71%Y6.4862t/班,得Y9.13549t/班。
苹果的糖水配制
已知糖水苹果,净重425克,固形物含量55%,其辅料定额白砂糖用量155kg/t,要求配制糖水浓度为40%.
设W2为每产一吨罐头所用水的质量,则40%155(155w2),得:
w2232.5kg/t。每小时产一吨罐头所用糖水质量为:w3(232.5155)1.435556.06kg/t/h;
所以得到每小时产一吨罐头所用糖水为0.55606t。
(4)苹果汁:净重200克。每小时生产苹果量为1.435吨,苹果利用率为71%,去皮时损耗12%,去核时损耗13%,不合格料7%,其他损耗3%。苹果固形物装入量为565kg/t。
根据以上数据,可以得到每小时需要加入苹果的量为:
16
w1.43556510000.81078t/h,
1每班需要苹果量为:M11.4856510006.4862t/班。
设每小时及每班所需原料苹果为X吨和Y吨,则
71%X0.81078t/h,得X1.14194t/h;
71%Y6.4862t/班,得Y9.13549t/班。
苹果汁的糖水配制
已知苹果汁,净重200克,固形物含量55%,其辅料定额白砂糖用量175kg/t,要求配制糖水浓度为45%.
设W2为每产一吨罐头所用水的质量,则45%175(175w2),得:
w2213.89kg/t。每小时产一吨罐头所用糖水质量为:w3(213.89175)1.435558.06kg/t/h;
所以得到每小时产一吨罐头所用糖水为0.55806t。
2。3.4工艺损耗计算
糖水罐头的工艺计算,仅以桃子为例,计算如下:
每小时所需原料为:1。22025t
去核:
1.2202515%0.18304t;
去皮:1.2202511%0.13423t;
不合格料:1.220256.6%0.08054;
脱水:1.220254%0.04881;
其他损耗:1.220253.4%0.04149t;
图3 桃子的工艺损耗
17
原料选择
切块、挖核,—15%
去皮、漂洗,—11%
预煮
筛选不合格料,—6.6%
脱水, —4%
修整、装罐,—3.4%
糖水0.46375
排气、封罐
杀菌、冷却
苹果汁工艺损耗:
每小时所需原料为:1.14194t
去核:
1.1419413%0.14845t;
去皮:1.1419412%0.13703t;
不合格料:1.141947%0.07994t;
脱水:1.141946%0.06852t;
其他损耗:1.141943%0.03426t;
图4 苹果汁的工艺损耗
18
1.22025
1.03721
0.90298
0.90298
0.82244
0.77363
0.73214
1.19589
1.19589
原料选择
1.14194
去果心—13%
0.99349
去皮—12% 0.85646
筛选不合格料,—7% 0.77652
破碎、榨汁 0.77652
脱水 —-6% 0.84504
均质脱气、装罐,—3% 0.81078
糖水0.55806
排气、封罐
1.36884
杀菌、冷却
1.36884
表4 水果罐头的物料计算结果
原料
去核
去皮
不合格料
脱水(+)增重(-)
其他损耗
添加糖水及辅料
成品
工艺损耗
15%
11%
6.6%
4%
3。4%
0.46375
桃
1.22025
1。03721
0.90298
0.82244
0。77363
0.73214
1。19589
1。19589
工艺损耗
14%
17%
6。6%
2.4%
0。5175
梨
1.14225
0.98234
0。78812
0。71277
0。71277
0.68536
1.20286
1.20286
苹果
工艺损耗
13%
12%
7%
-6%
3%
0。55606
1.14194
0.99349
0。85646
0.77652
0。84504
0.81078
1。36684
1.36684
19
2。3.5辅料计算
(1)护色剂:
食盐需要量是1%-2%,这里取1。5%.
由上面计算可知,每班产量分别为桃子8.89吨、梨9.70吨、苹果
11.48吨.则每班桃子需食盐量:8.891.5%133.35kg;每班梨需食盐量:9.701.5%145.5kg;每班苹果需食盐量:11.481.5%172.2kg;
柠檬酸需要量为0。2%。
由上面计算可知,每班产量分别为桃子8.89吨、梨9.70吨、苹果
11。48吨。则每班桃子需柠檬酸量:8.890.2%17.78kg;每班梨需柠檬酸量:9.700.2%19.4kg;每班苹果需柠檬酸量:11.480.2%22.96kg;
焦亚硫酸钠为0。02%-0。06%,这里取0。03%.
由上面计算可知,每班产量分别为桃子8。89吨、梨9.70吨、苹果
11.48吨。则每班桃子需焦亚硫酸钠量:8.890.03%2.67kg;每班梨需焦亚硫酸钠量:9.700.03%2.91kg;每班苹果需焦亚硫酸钠量:11.480.03%3.44kg;
混合
(2)防腐剂:
柠檬酸0。1%—0。2%,这里取0.15%。
由上面计算可知,每班产量分别为桃子8。89吨、梨9.70吨、苹果
11.48吨。则每班桃子需柠檬酸量:8.890.15%13.33kg;每班梨需柠檬酸量:9.700.15%14.55kg;每班苹果需柠檬酸量:11.480.15%17.22kg;
(3)碱液去皮:
13%-16%的氢氧化钠溶液,这里取15%。
由上面计算可知,每班产量分别为桃子8.89吨、梨9。70吨、苹果
11.48吨。则每班桃子需氢氧化钠量:8.8915%1333kg;每班梨需氢氧化钠量:9.7015%1455kg;每班苹果需氢氧化钠量:11.4815%1722kg;
20
(4)维生素C:
桃子需加入维生素C 0。02%—0.03%,这里取0.03%。
则每班桃子需维生素C量:8.890.03%2.67kg;
2.3。6包装规格
由上面计算可知,每班产量分别为桃子8。89吨、梨9。70吨、苹果11.48吨。
(1)玻璃罐按照425g和200g每罐包装,则
每班生产糖水桃子罐数为:8.89t/425g20918罐,即每分钟2091886044罐。
每班生产糖水梨罐数为:9.70t/425g22824罐,即每分钟2282486048罐。
每班生产糖水苹果罐数为:11.48t/425g27012罐,即每分钟2701286056罐。
每班生产苹果汁罐数为:11.48t/200g57400罐,即每分钟57400860120罐。
(2)蒸煮袋按照300g和250g每袋包装,则
每班生产糖水桃子袋数为:8.89t/300g29633袋,即每分钟2963386062袋。
每班生产糖水梨罐袋数为:9.70t/300g32333袋,即每分钟3233386067袋。
每班生产糖水苹果袋数为:11.48t/300g38267袋,即每分钟3826786080袋。
每班生产苹果汁袋数为:11.48t/250g45920袋,即每分钟4592086096袋.
表5 不同包装产品生产罐数
糖水桃子
糖水梨
糖水苹果
苹果汁
425g(罐/班)
20918
22824
27012
200g(罐/班)
57400
425g(罐/min)
44
48
56
200g(罐/min)
120
300g(袋/班)
29633
32333
38267
250g(袋/班)
45920
300g(袋/min)
62
67
80
250g(袋/min)
96
2。3。7 班产箱数
包装箱规格:罐装425g包装 12瓶/箱,200g包装24瓶/箱;
21
袋装300g包装 20袋/箱,250g包装20袋/箱。
则每班箱子数:
(1)罐装:
生产425g罐装糖水桃罐头时,需要箱子数为:20918121743只;
生产425g罐装糖水梨罐头时,需要箱子数为:22824121902只;
生产425g罐装糖水苹果罐头时,需要箱子数为:27012122257只;
生产200g罐装苹果汁罐头时,需要箱子数为:57400242392只;
(2)袋装:
生产300g袋装糖水桃罐头时,需要箱子数为:29633201482只;
生产300g袋装糖水梨罐头时,需要箱子数为:32333201617只;
生产300g袋装糖水苹果罐头时,需要箱子数为:38267201913只;
生产250g袋装苹果汁罐头时,需要箱子数为:45920202296只;
2。4 设备选型
设备选型是保证产品质量的关键和体现生产水平的标准,又是工艺布置的基础,并且为动力配电、水、汽用量计算提供依据。设备选型应根据品种单位时间产量的物料平衡情况与设备生产能力来确定所需设备的台数[14]。对生产中关键设备,除按实际生产能力所需的台数配备外,还应考虑有备用设备。一般后道工序设备的生产能力要略大于前道,以防物料积压。
在选择设备时,可按照以下原则进行:
①满足工艺要求,保证产品的质量和产量;
②所选设备能充分利用原料、能耗少、效率高、体积小、维修方便、劳动强度低;
③所选设备应符合食品卫生要求,易清洗装拆,与食品接触的材料要不易腐蚀,不致对食品造成污染;
④设备结构合理,材料性能可适应各种工作条件(如温度、湿度、压力、酸碱度等)
在温度、压力、真空、浓度、时间、速度、流量、液位、计数和程序等方面有合理的控制系统,并尽量采用自动控制方式.
22
2。4。1 生产能力计算
由上面的计算可知,水果日处理量为6.67吨,日产量最大的是苹果罐头11。48吨,每小时需处理原料量最大的是桃子1.22025吨,每分钟生产罐数最多的是苹果汁120罐,每分钟生产袋数最多的是苹果汁96袋,每分钟生产箱数最多为23928605只,所以可作以下能力估算:
(1)清洗机:1。22025t/h;
(2)挖核机:1。22025t/h;
(3)去皮机:1。22025t/h;
(4)预煮机:1.22025t/h;
(5)装罐机:1。22025t/h;
(6)杀菌机:120罐/min;
(7)空罐清洗机:120罐/min;
(8)排气机:120罐/min;
(9)冷却机:120罐/min;
(10)封罐机:120罐/min;
(11)蒸煮袋封口机:96袋/min;
(12)贴标机:120罐/min;
(13)喷码机:120罐/min;
(14)封箱机:5只/min;
2。4.2设备
2。4.2。1清洗机的选择
名称:CQX-5000型清洗机
功率:3.37KW/380V
产量:2000—2500kg/h
机重:260kg
23
外形尺寸:5200x1010x1550mm
特点:采用高压喷淋清洗,清洗能力大,效果好,且不损伤物料,特别适合娇嫩蔬果,杂质多、难去除的食品清洗,可与筛板、网带式清洗组合使用[15]。
2。4.2。2 挖核机的选择:
名称:水果挖核机
型号: D707
外形尺寸 5060*1500*1880(mm)
种类 :水果罐头
品牌 XINYUN
电压 :380(V)
功率: 2kw
净重 :2200(kg)
生产能力:2~3t/h
生产厂家 :大连渴望食品有限公司
特点:本机器为吸收国外当代先进机型并根据国内水果的特性开发而成,水果经过果型大小筛选进入本机,出来时达到肉核分离的目的。本机生产能力为每分钟220—290个,即产量为每小时2.6~3吨.
2.4.2.3去皮机的选择
名称:水果去皮机
规格:2500×900×1600
功率:5kw
生产能力:3~5t/h
生产厂家:山东瑞帆食品机械有限公司
水果去皮机是水果在浸碱处理后进入旋转滚筒,在滚动翻转和喷淋水冲击下,使果皮完全剥落完成去皮程序。
24
2.4.2.4 预煮机的选择
名称:螺旋预煮机
规格:6500×1250×2000mm
功率:2。2KW
生产能力:2~5t/h
公司名称:山东瑞帆食品机械有限公司
2.4。2。5 灌装机的选择
名称:KGJ-18、24灌装机
特点:该机适用于对固体混合物中各种物料的定量灌装,采用气动控制下料阀门,使之定量准确;用凸轮托罐机构,解决其他厂家满地洒料的现象;运用振动器使下料更为方便.目前该机为国内最先进的自动高速灌装机,是国内大多生产厂首选设备。
主要技术参数:
灌装头数:18/24头
生产能力: 50~400罐/分
适用罐径:Φ52~99mm
适用罐高:62~135mm
功 率:1.5KW
重 量:1500kg
外形尺寸:1900×1100×1800mm
单位名称:浙江炜驰轻工机械有限公司
2。4.2.6 杀菌机的选择
名称:JSR—160常压杀菌机
厂家:昆山亿鸿食品机械有限公司
说明:JSR-160常压杀菌机主要对各种马口铁罐头巴氏杀菌,由热水箱、冷水箱、
25
外加热水箱、自动蒸汽加温系统、热水循环泵组成.杀菌机性能稳定、操作方便,在杀菌全程中由电子温控,变频器调速、并配有多个温控显示,使杀菌的性能更加完善,杀菌效果更佳[16]。
2。4。2。7空罐清洗机的选择
名称:空罐清洗机
型号:LH4B1
洗罐能力:60~140罐/min
功率:1.65KW
质量:400㎏
外形尺寸(长×高×宽/ mm):2800×560×910
2。4。2.8真空封罐机
设备型号:HS8C—2
生产能力:42~148罐/min
适用罐高:67~266㎜
适用管径:φ38~160㎜
适用罐盖直径:φ7~89㎜
配套动力:1。85kw
设备重量:1000㎏
外形尺寸(长×高×宽/㎜):2600×1100×2000
2.4.2。9排气箱
型号:PQX6600
工作温度:90~100℃
线速度:6m/min,配用无极变速器
26
功率:1。1KW
外型尺寸(长×高×宽/ mm):6500×550×1150
2.4。2。10立式多功能薄膜连续封口机
该立式封口机型适用于液体、膏体类的塑料袋、铝箔袋封口;本设备具有封口牢固、功效高;结构简单、紧凑,体积小;造型美观,技术先进,功耗低;操作维修保养方便等优点。该封口机可配压花轮和印字轮,随需要更换字型,能在封口同时印上出厂日期,保质期,保存期等标志,封口花纹及标志字迹清晰美观。
设备型号:YSFS—900L
电源功率:220V 50Hz 520W
封口宽度:标准8mm (5—14mm可调)
封口材料:厚0。03——0.80mm可热塑膜
封口长度:0-无限大
封袋高度:最低120mm 最高300mm
印制字数:≤39个字
封袋能力:最大55袋/分(100mm)
封口速度:0~12m/min
输送带尺寸:775×140mm
温度范围:最大300度
外形尺寸(长×高×宽/ mm):810×370×620
重量:20kg
2。4.2。11冰水冷却机
外型尺寸(长×高×宽/ mm):3500×1000×1800
27
2.4。2。12夹层锅
型号:JSG—500型可倾式夹层锅
容积:500L
工作压力:0。25~0。6MPa
具体尺寸:直径1000㎜,B=1165㎜,E=705㎜,C=831㎜
质量:600㎏
外形尺寸(长×高×宽/mm):2100×1200×1350
2.4.2.13喷码机
A—100型多米诺喷码机,多达两行的打印,可配制软件.
重量:33㎏
速率:110~38。4K波特
2.4。2。14贴标机
型号:TNZ
贴标能力:40~60罐/分
瓶子规格:直径50~100㎜
贴标方式:真空取标,直线粘贴
主电动机:1。2KW
总容量:2.6KW
质量:875㎏
外形尺寸(长×高×宽/ mm):2600×700×1200
2。4.2.15封箱机
型号:ZFX—50自动封箱机
封箱能力:20标准箱/min
28
输送台高度:650~700㎜
使用胶带:Bopp牛皮纸,PVC胶带
最小封箱尺寸(长×高×宽/ mm):180×150×100
最大封箱尺寸(㎜):500×600×长度不限
功率:1.2KW
质量:140kg
外形尺寸(长×高×宽/ mm):1500×740×1425
2.4.2。16带式输送机
通用固定式胶带输送机
产品型号:TD—72型
胶带宽度(㎜):500,650,800,1000
胶带速度:1。25~3.15m/s
表5 主要设备一览表
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
设备名称
清 洗机
水果挖核机
水果去皮机
螺旋预煮机
棍杠式杀菌机
空罐清洗机
灌装机
真空封罐机
排气箱
规格型号
CQX—5000型
D707
GW-1200 型
SPT-5
JSR-160
LH4B1
KGJ—18、24
HS8C—2
PQX6600
设备生产能力
清洗能力:2000~2500kg/h 电机功率:3.37kW
生产能力:2~3t/h 电机功率:2kW
生产能力:3~5t/h 电机功率:5kW
数量
1台
1台
1台
生产能力:3~5t/h 电机功率:2。2kW 1台
耗用热水量:0。32t/h 耗水量:320kg/h
杀菌温度 ≤98℃ 耗用水量:0.4t/h电机功率:1.5kW
60~140罐/min 电机功率:1.65kW
50~400罐/min电机功率:1。5kW
生产能力:42~148 罐/min电机功率:1。85kW
线速度:6m/min 电机功率:1.1kw
最大55袋/min(100mm) 电机功率:0。52kW
容积:500L 电机功率:1。2kW
速率:110~38。4K 波特 电机功率:1。2kW
贴标能力:40~60 罐/min电机功率:1.2kW
20 标准箱/min 电机功率:1.2kW
1台
1台
1台
1台
1台
2台
1台
1台
2台
1台
真空封口机 YSFS—900L
夹层锅 JSG-500型可倾式
喷码机
贴标机
封箱机
A—100 型
TNZ
ZFX—50
29
15
16
装罐输送机
拣选输送机
LW—SS
DL05
电机功率:0.75kW
输送能力3t/h 电机功率:0.75kW
1台
1台
2。5 热量衡算
2。5.1 耗水量计算:
在张国农主编的《食品工厂设计与环境保护》书中查表3-43得:水果类罐头耗水量60~85(t/t产品)。年生产水果罐头为2419.39吨, 则
年生产2419.39吨水果罐头耗水量为:
852419.39205648.15t;
日生产8.89吨桃子罐头耗水量为:858.89755.65t;
日生产9.70吨梨罐头耗水量为:859.70824.5t;
日生产11。48吨苹果罐头耗水量为:8511.48975.8t;
每小时生产1.111吨桃子罐头耗水量为:851.11194.44t;
每小时生产1.213吨梨罐头耗水量为:851.213103.11t;
每小时生产1.435吨苹果罐头耗水量为:851.435121.98t;
2。5。2 主要设备热负荷
表6 设备用水参数
序号
1
2
用水设备
SPF—5预煮锅
JSR-160常压杀菌机
[17]
在预最大用量q(吨/h)
0.32t/h
0。4t/h
平均吨/日 水温
2.56t/日 95℃
3.2t/日 98℃
煮锅中水由常温t1=25℃升到t2=95℃,则其每小时热负荷为:
30
Q1C水q1(t2t1)4.20.32103(95-25)94080kJ/h
在常压连续杀菌机中水由常温t1=25℃升到t2=98℃,则其每小时热负荷为:
Q2C水q2(t2t1)4.20.4103(98-25)122640kJ/h
则300天的加工期内SPF—5预煮锅和JSR-160常压杀菌机的总热负荷为:
Q(Q1Q2)83005.20128108kJ/h
(1)杀菌耗气量:G1600 kg/h
(2)螺旋预煮机耗气量:G2300 kg/h
(3)空瓶清洗机耗气量:G3150 kg/h
(4)夹层锅耗气量:G450kg/h
设备总耗气量:GG1G2G3G4600300150501100kg/h
2.5。3 主要设备的用电负荷
[18] 在张国农主编的《食品工厂设计与环境保护》书中查表6-3得:
表7 食品工厂用电技术数据
工厂名字
罐头厂
需要系数Kx
0.5~0.6
cosφ
0.7
tgφ
1。0
计算公式如下:
PjKxPe (kW)
QjPjtg (kW)
SjPj/cosPj2Q2j (kW)
式中:Pe—--用电设备的装接容量之和 ,kW
Pj--- 最大计算有功负荷,kW
31
Qj——-最大计算无功负荷,kW
Sj-——最大计算查负荷,kW
Kx———用电设备的需要系数
cos、tg——-
用电负荷的平均自然功率因数及其正切值
从上面机械设备说明中,可以知道各个用电设备的装接容量,则
用为电设备的装接容量之和:Pe3.37252.21.51.51.651.8521.10.521.21.21.21.220.750.7530.04kW
最大计算有功负荷为:Pj0.630.0418.02kW
最大计算无功负荷为:Qj18.021.018.02kW
最大计算查负荷为:Sj18.02/0.725.74kW
2.6 工厂人员定额
2。6.1人员定额
人员定额是在核定劳动效率定额的基础上,确定企业使用劳动力的标准,它是合理组织劳动的中心内容,也是提高劳动效率的重要措施[19]。
2.6。2人员定额的制定方法
人员定额制订得是否合理,对节约使用劳动力和促进劳动分工合理化具打积极作用.由于各类人员的工作性质的特点不同,因而确定人员的数量与具体方法也不一样,主要有:
32
(1) 按劳动效率定员:即根据工作量和商业职工的平均劳动效率来定员。其计算方法是: 人员定额=单位时间内销售量(额)÷单位时间内劳动效率定额
因为职工有病事假,还应该把出勤率因素考虑在内。因此,实际人员定额应当大于按劳动效率计算的人员定额。
(2) 按岗位定员:根据工作量的多少来确定人员。例如,一天有100件包装物,规定打包员的包装定额为20件,则需要定员5人。
(3) 按比例定员:就是将商业职工总数划为若干不同工种的比例来确定不同的人员。例如,以售货员、采购员、清洁员、炊事员之间的比例大小来定员。
(4) 按职责范围来定员:这种定员方法,一般用于管理人员,如财会人员、统计人员等。
以上几种定员方法,可根据不同工种的人员分别采用。需要注意的是,开展定员工作不能孤立地进行,要同其他工作紧密结合起来。同时要处理安置好多余劳动力。
2.6。3人员定额制定的原则
人员定额是一项政策性、技术性、群众性很强的工作,做好这项工作,必须遵循以下原则:
(1) 要保证实现企业生产经营目标的需要
无论是人员的数量标准或素质要求,部必须满足正常情况之下生产经营活动的需要,以保证整个生产经营过程连续、协调地运行。人员定额过紧或素质过差,都要影响生产经营活动的正常进行。反之,过松或素质过高又会造成浪费,出现人浮于事等现象。
(2) 要以“精简、高效、节约”为目标
在保证企业生产经营活动正常运行的前提下,要强调“精简、高效、节约”的原则。必须设的机构和岗位而工作又负荷不满的要提倡兼职,以充分利用工作对间,节约使用人力和促进职工学习掌握各种技能,使劳动工作内容丰富多彩。
(3) 各类人员的比例关系要协调
各类人员的比例关系也就是人员结构是否科学的问题.一般来说制定人员定额应当协调好直接生产人员的比例关系和直接生产人员内部结构的比例关系
33
2。6。4人员定额的意义
人员定额是企业科学地组织生产劳动;合理使用劳动力的一种方法。它是企业管理特别是劳动管理的一项基础工作[20].
企业劳动管理有三大基础工作:
一是设计科学的劳动组织,合理地进行劳动的分工与协作;
二是制定科学的劳动定额,给每一个劳动者规定必要的劳动量;
三是制定科学的人员定额,为生产既定的产品规定必需的各类劳动者的数量,保证生产任务的完成。
这三顶基础工作是互相联系、三位一体的.科学的劳动组织是制定科学的劳动定额和制定科学的人员定额的基础;科学的劳动组织又必须依靠科学的人员定额的依据。要科学地处理好这三项基础工作,从而使劳动力与劳动对象、劳动手段达到最佳的结合。
表8 人员编制
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
部门
总经理
副总经理
行政部
人事部
财务部
生产部
研发部
品控部
采购部
销售部
工程部
锅炉工
电工
司机
车间工人
后勤
总计
人数
1
1
1
1
1
4
1
2
2
5
1
1
1
3
20
4
48
年薪(万元)
6
4
2
2
1.8
1.8
2。2
1.8
2。5
3
1。8
2.2
2.2
2.2
2
1。5
39
总计(万元)
6
4
2
2
1。8
7.2
2.2
3.6
5
15
1。8
2。2
2.2
6。6
40
6
107.6
34
2。7 生产车间工艺布置
生产车间工艺布置是工艺设计的重要部分,不仅对投产建成后的生产实践有很大关系,而且影响到工厂整体.车间布置一经施工后就不易改变,所以在设计过程中要全面考虑。它包括厂房布置和设备布置两个方面。
2.7。1 生产车间工艺布置的原则
在进行车间工艺布置时应遵循以下原则:
(1) 要有总体设计的全局观点:
首先满足生产的要求,同时,还必须从本车间在总平面图中的位置,与其它部门间的关系,以及发展前景等方面满足总体设计的要求。
(2) 设备布置:
设备布置要尽量按工艺流水线安排,但有些特殊设备可按相同类型做适当集中,务必使生产过程占地最少、生产周期最短、操作最方便.如果一车间系多层建筑,要设有垂直运输装置,一般重型设备最好在底层,原料收发间应设有地磅。
(3)生产车间:
在进行生产车间设备布置时,应考虑到进行多品种生产的可能,以便灵活调动设备.同时,还应注意设备间的间距和设备与建筑物的安全维修距离。既要保证操作方便,又要保证维修装拆和清洁卫生的方便。
(4)各车间分配:
生产车间与其它车间的各工序要相互配合,保证物料运输畅通,避免重复往返。必须注意:要尽可能利用生产车间的空间运输;合理安排生产车间各种废料排出,人员进出要和物料流分开。
(5)车间卫生:
必须考虑生产卫生和劳动保护,如卫生消毒、防蝇防虫、车间排水、电器防潮及安全放火等措施。
35
(6)其他设施:
应注意车间采光、通风、采暖、降温等设施.对散发热量、气味及有腐蚀性的介质,要单独集中布置。对空压机房、空调机房、真空泵房等既要分隔、又要尽可能接近使用地点,以减少输送管路及管路损失。
(7)室外设置:
可以设在室外的设备,尽可能设在室外,上面可加简易棚。
2.7。2 生产车间设备按工艺流程布置
生产设备的布置详情可见车间平面图。
2.8 成品检验
2.8。1检验指标
2。8.1。1感官指标
容器密封完好,无泄漏现象存在,内容物具有水果罐头食品的正常色泽、气味、无异味、无杂质。符合ZBX 70004 罐头食品的感官检验。
2.8.1.2 理化指标
理化指标符合表3—2的规定.
表3—2 理化指标
另外,罐头净重一律允许公差3%,每批产品的平均净重不得低于标明重量。每批产品的平均固形物含量不低于规定重量。
2。8。1。3 细菌指标
符合罐头食品商业无菌要求。
36
2.8.2 检验方法
2.8.2。1 产品检验取样
按生产班次取样,取样数为1/3000,尾数超过1000罐者,增取一罐,每班每个品种取样基数不得少于3罐.
2。8.2.2 感官检验
(1)组织、形态、结构:目测
(2)色泽:目测
(3)味道:品尝
(4)香气:闻、品尝
2。8。2。3 物理检验
(1)容器外观,商标,清洁度:目测
(2)重量:净含量,固形物,汤汁:称重
(3)容器内部杂质:目测
2。8.2.4 化学检验
(1)锡按GB 5009.16—85 规定执行。
(2)铜按GB 5009.13-85 规定执行。
(3)砷按GB 5009。11-85 规定执行.
(4)铅按GB 5009。12—85 规定执行。
(5)汞按GB 5009.17—85 规定执行。
(6)六六六、滴滴涕按GB 5009。19-85 规定执行。
(7)商业无菌检验按GB 4789。26-94 规定执行.
(8)阿贝折光仪测试可溶固形物、糖度。
37
2.8.3 检测规则
由同一班次,同一生产线生产的包装完好的同一品种产品为一“批次”。
产品由生产厂的技术检验部门从一批产品中随机抽取一定数量的样品,按标准规定进行检验。经检验合格,签发合格证的产品,方准出厂。
在检验结果中,理化指标不合格者,可以从该批次中再抽取量倍样品进行复检,若复验结果仍不符合指标项目,则判断该批次产品不合格。
2。9 公用系统
公用系统,是指与全厂各部门、车间、工段有密切关系的,为这些部门所共有的一类动力辅助设施的总称[21]。这类设施一般包括:给排水、供电及仪表、供汽、制冷、暖风等5项工程。对公共系统的要求包括:满足生产需要、符合卫生要求、运行可靠、费用经济。
2。9。1 给排水
给排水设计包括:取水及净化工程、厂区及生活区的给排水管网、车间内外给排水管网,室内卫生工程,冷却循环水系统、消防系统等。
工厂水的的用途分为:一般生产用水、特殊生产用水、冷却用水、生活用水和消防用水等.
冷却水循环系统:为减少全厂总用水量,常设置冷却水循环系统和可降低水温的装置,如冷却池、喷水池、自然通风冷却塔和机械通风冷却塔等。为提高效率和节省用地,广泛采用机械通风冷却塔,这种冷却塔对水费较高且电费不变的地区,特别适宜.
2.9.1.1 用水分类
(1)产品用水:用于糖水的调配。水质必须满足生活饮用水的卫生标准(GB5749—1985).
38
(2)生产用水:用于原料的清洗、加工,产品的杀菌、冷却,工具的清洗等。水质必须满足生活饮用水卫生标准(GB5749—1985)。
(3)生活用水:用于食品厂的管理人员、车间工人的日常生活用水。水质必须满足生活饮用水卫生标准(GB5749-1985)。
(4)锅炉用水:水质标准(GB1576—1996).
(5)冷却循环补充水:水质标准(GB5978-1985)。
(6)绿化、道路的浇洒水及汽车冲洗用水:这部分用水可用厂区生产、生活污水经处理后达标的出水(再生水或称为中水)来代替,实现再生水回用是缓冲水资源紧缺,保护生态环境、污水资源化的一条有效途径。
2.9。1。2 全厂用水量估算
⑴ 生产用水量
①车间用水量
由前面计算可知,车间最大用水量为:121.98 t/h
②锅炉房用水量
锅炉房用水量为蒸发量的1.2倍,锅炉蒸发量为1t/h,故:
锅炉房用水量为1。2×1=1。2 t/h
③冲灭炉渣用水量
按照经验值取0。3 t/h
⑵ 生活用水量
(最大班人数70)/1000 (m3/h) ①生活最大小时用水量(4370)/1000(m3/h)
(m3/h)
3.01
②办公楼用水量
按照经验值取0.2(t/h)
③机修车间及其它部门用水量
39
按照经验值取0。2(t/h)
(3)消防用水量
食品工厂的室内消防用水量为10~75L/s,室内消防用水量以22。5L/s计。由于水果罐头厂的生产用水量比较大,若发生火灾,可通过调整生产和生活用水加以解决。
(4)全厂总用水量
全厂总共用水量为:121.981.20.33.010.20.2126.89
(t/h)2.9.1。3 用水处理方式
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.
2.9.2 供汽系统
食品工厂使用蒸汽的部门主要有生产车间(包括原料处理、配料、加工、杀菌等)和辅助生产车间(如综合利用、罐头保温库、实验室、洗衣房、浴室、澡堂等)。
锅炉烟囱的口径和高度首先应满足锅炉的通风。烟囱的高度要满足大气环境保护和卫生的要求。
2。9。2。1 全厂用汽量估算
(1)车间用汽量
由上面的计算可知,车间用汽量为G1100 kg/h
(2)食堂用汽量
6t/h) 食堂用汽量为4812.510000.(,设其中50%(即0.650%0.3t/h)的水需要由15℃加热至100℃(以冬季水温为主),取蒸汽压力800KPa,由此查表得i12773.7kJ/kg,i2720.96kJ/kg.故:
40
QCmW(t2-t1)4.2300(100-15)107100 (kJ/h)
GQ/i1-i2107100/2773.7720.960.9554.92(kg/h)
2.9。2.2 采暖
计算公式为:QPV(tn-tw) kJ/h
式中 Q—-耗热量,kJ/h
P—-热指标,kJ/㎡·h·k(有通风车间P≈1.0,无通风车间P=0.8)
V——房间体积,m3
tn-—室内计算温度,K
tw——室外计算温度,K
大连冬季供暖从十一月中旬至次年三月中旬,室外平均气温约为—10℃,则tw10℃.
(1)主车间
室内计算温度取20℃,即tn20℃,
V721566480m3
QPV(tn-tw)1.06480(2010)194400 (kJ/h)
(2)办公室、宿舍、浴室及门房
室内计算温度20℃,即tn20℃,
V(1200111026.2460)37189.39m3
QPV(tn-tw)1.07189.39(2010)215681.7(kJ/h)
(3)仓库、车库、变电所、机修间及食堂
室内计算温度取15℃,即tn15℃,
V(18013510810820035240135)33423m3
QPV(tn-tw)1.03423(1510)85575(kJ/h)
41
(4)全厂蒸汽用量
总采暖热量:Q194400215681.785575495656.7 (kJ/h)
蒸汽量:
GQ/i1-i2495656.7/2773.7720.960.95254.17(kg/h)
全厂蒸汽用量合计:110054.92254.171409.09 (kg/h)
2。9。2。3 锅炉容量的确定
锅炉的额定容量Q,计算公式为:Q1.150.8QcQsQzQg (t/h)式中 Q——锅炉额定容量,t/h
Qc—-全厂生产用的最大蒸汽耗量,t/h
Qs——全厂生活用的最大蒸汽耗量,t/h
Qz—-锅炉房自用汽量,t/h(一般取5~8%,这里取8%)
Qg-—管网热损失,t/h(一般取5~10%,这里取10%)
Q1.150.81.10.3090.060.061.51t/h
[26]
2.9.3供电系统
供电系统要和当地供电部门一起商议确定,要符合国家规定,安全可靠,运行方便,经济节约。本工厂的装接容量是在250kW以下,供电部门可以低压供电.
(1) 车间配电
由上面的计算可知,车间内设备总耗电量为25.74kW。
(2) 其他部门照明
办公楼、门卫、浴室、机修车间、车库、宿舍、仓库等。照明取4.5W/㎡,则耗电量为:
120060111024020026.467314.516053.57W16.1kW
2.9。4 工艺管路设计
管路系统是食品工厂生产过程中必不可少的部分,蒸汽,水以及流体物料,都要管路来输送,是食品工厂生产装置的重要组成部分。
42
2.9.4.1 管路的选材
(1)水管:采用铸铁管。
(2)蒸汽管:采用无缝钢管。
(3)糖水管:采用不锈钢管。
2。9。4.2 管路计算与选择
根据生产能力的要求,分别对各类管路进行设计。
计算公式:由QFv/4D2v,可得:
D4Q/v1.128Q/v (m)
式中:D——管道计算设计断面处的计算内径,m
Q—-通过管道设计的水流量,m3
F——管道设计断面的面积,㎡
v——管道设计断面处的水流平均流速,m/s
(1) 水管
①总水管
全厂平均126.89t/h,取v=1。0m/s,
D4Q/v1.128Q/v1.128126.8936001.00.212m212mm
选取D217。6×8.8,铸铁管,Dg200。
②车间给水水管
车间平均每小时用水121.98t/h,取v=1.0m/s,
D4Q/v1.128Q/v1.128121.9836001.00.208m208mm
选取D217。6×8.8,铸铁管,Dg200。
(2) 蒸汽管道
①全厂总蒸汽管
全厂平均每小时用蒸汽量1683。01kg,取v=30m/s
D4Q/v1.128Q/v1.1281409.093600300.129m129mm
43
选取D159×5,无缝钢管,Dg150。
②车间蒸汽管
车间平均每小时用蒸汽量1100kg,取v=25m/s
D4Q/v1.128Q/v1.12811003600250.125m125mm
选取D159×5,无缝钢管,Dg150。
(3)糖水管道
根据产品方案,糖水约占总含量的40%,分别生产桃子、梨、苹果的糖水罐头量为1。111t/h、1。213t/h、1。435t/h,取最大生产量苹果1。435t/h,即需糖水为0。50 t/h,糖水的密度近似为1g/cm3,糖水的流速为v=0.8m/s.
D4Q/v1.128Q/v1.1280.5036000.80.0149m15mm
选取D18×2。5,不锈钢管,Dg20
2.9.5 常用主要规范和标准
9.5。1《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019—2003);
9。5.2《建筑设计防火规范》(GB 16-1987,2001年版);
9.5.3《清洁厂房设计规范》(GB 50073-2001);
9.5.4《罐头厂设计规范》(QB/T 6015-1996)。
2。10 产区车间建筑及安全卫生要求
2.10。1 厂区布置
厂区的布置是由本厂的工艺内容所决定的,主要由下列内容组成:
(1) 厂区主要建筑物:
生产车间、辅料库、办公室、材料库、化验室等的设置满足生产工艺的要求,保证生产过程的连续性,使作业线最短,使厂区易于清洁卫生。
(2) 厂区布局:
厂房按照生产工艺流程及所要求的洁净级别进行合理布局.做到人流、物流分开,原料与成品、半成品,生食品与熟食品分开,避免交叉污染。
(3) 厂区划分:
44
划分生产区、生活区和厂前区。生活区(包括宿舍、食堂等)位于生产区的上风向。厂前区(包括传达室、办公室、停车场、车库等),与生产区分开。
(4) 其他车间:
成品仓库、动力车间设在与它直接联系的车间附近,缩短运输路线。
(5) 防火配置:
厂区考虑到防火要求,各主要建筑物和易燃物附近均设有消防水龙头及灭火器。
(6) 厂区通道:
厂区主要通道联系紧密,便于消防及其他车辆直接到达厂区各个建筑物。
(7) 其他安排:
物流道路与锅炉房,建在厂区常年主导风向的下风侧.生产车间与垃圾箱、工厂外公路相距25m以上.
(8) 厂区道路:
主干道宽10米,单车道3。5m,双车道6m。 厂区道路、停车场等采用便于清洗的沥青、混凝土等铺设。路面稍有斜坡,两侧有排水沟,防止积水。
(9) 绿化情况:
设计花坛、草坪、道路周围种植松树。
(见图1: 全厂平面布置图。)
2。10.2 厂区主要建筑物
根据蘑菇罐头的工艺要求及车间面积的实际情况,需要以下建筑物.
(1) 辅料、材料仓库:存放蘑菇罐头生产所用的辅料及包装材料。
(2) 恒温间:暂存罐头,位于车间内。
(3) 生产车间:漂洗、预煮、分级、装罐、杀菌等。
(4) 配料间:调配灌装汁液,位于车间内。
(5 )成品仓库:存放盐渍蘑菇成品和蘑菇罐头成品。
(6 )车库、停车场:存放和维修车用。
(7 )车间化验室:原辅料的检验以及成品理化指标和微生物指标的检测。
(8 )消毒池:工人进入车间之前全面消毒.
(9) 更衣室、卫生间:供车间生产的工人使用。
(10)锅炉房、配电室、机修车间:供采暖、供电等使用.
45
(11)办公室:主要的办公、检验、研发处.
(12 )食堂、宿舍楼:供员工饮食起居.
2.10。3 车间建筑材料选用要求
生产车间要求加工环境清洁卫生,且生产工程中,往往需用大量的水、汽、车间经常处于湿热条件下,天棚内墙面易长霉,故工程中对所使用的建筑材料有一定的要求。
生产车间地面应采用光洁而不滑、耐磨不起灰沙、强度较高的防腐蚀面层材料,严禁用含有有毒介质的材料。
生产车间内墙面宜采用防水、防潮、防霉、无毒、易冲洗的涂料面层或白瓷砖墙面,不宜使用普通油漆。
生产车间顶棚材料应采用平整、光洁,并具有防水、防潮、防霉性能的涂层材料,不宜采用普通油漆.
2。10。4 生产车间的建筑结构的特殊要求与处理
产车间的出、入口,设置过道。鞋、靴消毒池与走廊同宽,长度不小于2m。每个车间至少必须有两道以上的门,作为人流、物流和机器设备的出入口。生产车间的门,设置防蝇、防虫设施,安装塑料幕帘,在最外面的门安装挡鼠板。更衣室和卫生间的门采用单扇双面弹簧门,车间内人流门为单扇门,规格(宽×高)1000×2200(mm),机修室和配电室的室外入口门规格1500×2200(mm),其余车间的门采用双扇门,规格2400×2400(mm)。
生产车间地面设有排水坡度,坡度为2.0%.车间地面两侧设有排水沟,沟地成圆弧状,沟宽300mm,沟底最浅处为100mm,沟内纵向坡度为1%。明沟的材料为瓷砖。
地面、楼面能防水、防腐蚀、防渗漏、防滑、无毒、易冲洗、易消毒、墙面采用白水泥砂浆粉刷,白瓷砖墙裙高度为2m,室内顶角、墙角、地角呈弧形,采用铝合金推拉窗户,窗下缘离地面1m,窗户尺寸1200×1800(mm),在空间不足的地方增开两扇小窗,规格为600×1200(mm)。窗台呈斜坡形,角度为45°,便于冲洗。天花板能防潮、防霉、防水、防灰,易清洗,表面涂层牢固.
46
生产车间外门、窗设有纱门、纱窗。厕所门、窗不得面对生产车间门、窗,消毒间的洗手装置使用不用手开关的设备。通风降温设施:排气扇通风,增加通风量。
采光:i。窗户采光;ii。照明采光。
照明:满足车间照明单位容量一般为6~8w/m2,取6 w/m2,总瓦数为6×72×15=6480w=6。48kw,即车间需安装100w的防暴日光灯65盏.
照明电源在车间内部与动力分开,留有备用回路。主要生产车间装设值班照明和疏散照明。生产照明采用防暴日光灯。加工车间采用带防护罩的日光灯或金属卤素灯,采用防湿措施的荧光灯。开关分批集中控制,有利于车间卫生。生产车间等区域装设灭蝇灯。
2.10。5 车间的特殊要求
(1) 消毒措施
车间进出口设有与通道等宽,长2m、深20cm 的鞋靴消毒池,两侧设有洗手消毒池,配备冷、热水混合器,便于冬天使用,安装不用手开关,用脚控制的水龙头,按照每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,洗手处有清洗剂、消毒剂和烘手设施.在进入消毒室之前设有风淋室,吹掉身上的毛发等.车间内设有设备和工器具的清洗、消毒设施,选用易于清洗、防腐蚀、无毒的材料制作,并配有充足的水源。
(2) 通风设施
车间内安装通风设施,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,通风口安装易于清洗、更换的耐腐蚀网罩,进气口距地面2米以上,并远离污染源和排气门。
(3) 工器具、容器
凡接触经过预煮后的蘑菇的设备、工器具和容器,采用无毒、无异味、易清洗的材料制作。禁止使用竹木工器具和容器。固定设备的安装位置便于清洗、消毒.
(4) 更衣室、厕所
更衣室设在生产车间入口处,男、女分开,装有纱门来防尘、防蝇。在更衣室内设置衣柜,配备穿衣镜,供工作人员自检用.更衣室内通风、采光,设置紫外线灯杀菌。
厕所设置在主车间入口左侧,有冲水设施、不用手开关的洗手设施和供洗手用的清洗剂,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
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铺砌,墙裙砌白色瓷砖,门、窗有沙门、纱窗,厕所设置排臭装置。指定专人每天、每班定期清洗、消毒。生产人员进、出不准使用专用的鞋或穿工作服。
2。10。6 安全卫生管理措施
2。10.6。1工厂制定卫生实施细则
工厂和车间都配备经培训和本地区卫生防疫部门发给合格证书的专职和兼职卫生管理人员,有领导主管食品卫生工作,建立卫生管理网络,制订各项卫生制度,责任到人,管理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。遵守《食品安全法》,严格执行国家各项卫生标准和卫生管理办法,自觉接收卫生监督部门的卫生监督、监测.加强食品卫生自身管理工作,一旦发生食物中毒、食源性疾病和食品污染事故,必须及时向卫生监督部门报告。
2。10。6。2 维修、保养
厂房、设备、排水系统、废水排放系统和其他机械设备,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。无明显水汽,无积水.
2.10。6。3清洗、消毒
(1)清洗、消毒方法及所用药品符合中华人民共和国国家标准.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。有油垢的工器具、机械、墙壁、地面、运输车辆、浸泡池等用1%或2%的氢氧化钠溶液消毒。有臭味的阴沟、下水道、垃圾箱、厕所等用5%的除臭药水溶液消毒。手指、皮肤、小工具等用70%—75%的乙醇溶液消毒。
(2)生产车间的设备、工器具、工作台等一班清洗、消毒两次。
清洗程序:
① 洗涤工序:3~5min,常温水或60℃以下温水.
② 酸性工序:20min,,常温水。
③ 中间洗涤工序:5~10min,常温.
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④ 碱性工序:5~10min,1%~2%溶液,60~80℃。
⑤ 最后洗涤工序:5~10min,常温水或60℃以下温水.
⑥ 杀菌工序:10~20min,90℃以上热水.
(3)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,除去残留物才使用.
(4)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。
(5)更衣室、厕所、浴室等公共场所经常清扫、清洗、定期消毒。
(6)废弃物处理
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.
(7)除虫灭害
厂区及周围地区定期除虫灭害,防止害虫孳生。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。
(8)个人卫生与健康要求
① 车间生产人员每年至少进行一次健康检查,新进厂的人员必须进行健康检查,取得健康证后方可参加工作。
② 生产人员必须经过车间入口处的消毒池,经洗手、消毒。吹风后方可进入车间,上岗前必须穿戴整洁、统一的工作服、帽,工作服应盖住外衣,头发不得露出帽外.
正确的洗手程序:
a 用水湿润双手后涂抹洗手液,充分起泡,用刷子刷指甲剔除污垢;
b 用流水充分冲洗手上的肥皂;
c 在3‰的漂白粉液中浸泡2min,或用75%的酒精消毒.
d 最后用烘干机把手烘干。
③ 生产人员应保持良好的个人卫生习惯,做到“四勤”,即勤洗澡、勤洗工作服及内衣、勤剪指甲、勤理发。
④进入车间生产人员不准戴耳环、戒指、手镯、项链、不准浓艳化妆、涂染指甲、喷洒香水,不准吃零食、吸烟、随地吐痰或其他有碍食品卫生的活动。
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