速溶红茶粉加工工艺的研究及年产2000吨速溶红茶粉工厂设计(附件)
本设计是根据老师的任务书写的，主要涉及年产2000吨速溶红茶粉工艺研究和工厂设计。速溶红茶粉在国内外拥有非常广阔的市场前景。为了满足人们对茶饮料口味和风味越来越高的要求，茶饮料的市场需求也越来越大，速溶红茶粉的需求也因此越来越大。近年来我国生产速溶红茶粉的技术在不断提高，但是生产过程中的一些细节问题没把握好就会使速溶红茶粉的口感或者色泽和红茶相差很大，浸提的温度、浸提的茶水比例以及浸提时间。在设计过程中要进行最佳工艺论证，然后在此基础上进行物料衡算设备选型以及水电气估算。设计说明书完成后依据说明书绘制工艺流程图、车间平面图、车间立剖图、车间管路透视图和全厂平面布置图。厂址选在江苏宜兴经济开发区，符合宜兴市的整体规划要求，水资源丰富，供电设施良好，交通方便，不占用耕地和林地，地形平坦，便于施工建厂。速溶红茶粉的工艺流程为原料红茶→粉碎→浸提→过滤→浓缩→转溶→灭菌→干燥→包装。这个设计是速溶红茶粉工艺研究以及工厂设计，前期要研究最佳生产工艺的浸提温度浸提时间和最佳茶水比例，通过多次实验比较来确定最佳工艺。原料茶叶粉碎到规定的颗粒后转移到浸提罐中加入15倍的沸水浸提半小时后过滤压榨在加入氢氧化钠调酸碱度再浓缩后灭菌干燥。后期的工作是要设计完善的工艺流程和完整的设备来使它可以进行工业上的大规模生产。这个实验主要通过不同茶水比例、不同浸提温度以及不同浸提时间生产出不同的速溶红茶粉，根据其颗粒颜色、汤色以及口感和香味来得到最佳生产条件。除了工艺论证更重要的是工厂设计，本厂设有生产车间，根据生产设备尺寸及其他配套设施确定占地1404 m2，层净高根据设备高度确定为10m，地坪标高+0.500m，车间生产区设备从西向东排列，生产原料从车间西边进，产品从东边出。设计的工厂有一个生产车间，每天生产2班，每班8小时，每班34人。全厂占地面积8600m2（86m×100m），厂内设有锅炉房、办公楼、员工宿舍楼、食堂、原料库、产品库、停车场等。，全厂总投资8496.3万元，预计年销售额60000万元，年利润20916.65万元，本设计还绘制了相关的工厂设计CAD图，分别为工艺流程图、车间平面布置图、车间立剖图、车间管路平面布置图和全厂平面布置图。关键词速溶红茶粉工艺 车间设计 工厂设计
目 录
1 引言 1
1.1 概况 2< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> 1.2 设计内容及范围 2
1.3 产品品种与生产规模 3
2 生产工艺及论证 3
2 材料与方法 3
2.1 实验原料 3
2.2 实验仪器 3
2.3 实验方法 3
2.4 各种因素对浸提的影响 4
2.5 实验结果 4
2.6 品质量指标及检测方法 6
2.7 工艺论证 8
3 物料衡算 10
3.1 衡算依据 10
4 设备选型依据 11
4.1 设备流程图 11
4.2 设备选型 12
4.3 设备清单 14
4.4 车间员工定员 15
5 水电气及管路计算与设计 16
5.1 用水量的估算 16
5.2 用电量估算 17
5.3 车间总用电量 18
5.4 用汽量估算 19 5.6 支路及总蒸汽管管径设计 20
6 生产车间设备布置 21
6.1 车间平面布置 21
6.2 辅助设施面积估算 21
6.3 功能区域 22
6.4 全厂布置 22
7 厂址选择及总平面设计 24
7.1 厂址选择 24
7.2 环保设施 25
7.3 总平面布置 26
8 经济核算 26
8.1 固定成本 27
8.2 非固定资产成本 28
8.3 销售额 30
8.4 生产成本及利润计算 30
8.5 投资回收期 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
附图一 生产工艺流程图 34
附图二 车间平面布置图 35
附图三 车间主要部位剖面图 36
附图四 管路布置图 37
附图五 全厂平面布置图 38
1 引言
速溶红茶粉是将成品红茶粉碎后浸提、浓缩、干燥后得到的一种颗粒状、易溶于水、不留余渣的产品。具有红茶的色香味，方便、营养、卫生易携带冲饮，在近几年是很受欢迎的一种饮品，有许多国家开始投资生产速溶红茶粉，我们国家也早20世纪60年代开始研制速溶红茶粉，并取得了不错的结果。一直到现在这期间经历了不断发展，不断完善的过程，现在已经在云南、江苏、浙江、台湾、福建等建立了好多个规模较大的速溶茶生产厂，在产品质量和产品种类以及销售方面取得很好的进展[1,2]。随着社会的进步和科学的发展，人们对速溶红茶的认识越来越广，需求量也越来越大，同时对速溶红茶的口味和种类的要求也越来越高。尤其是近几年医学方面介入，深入研究了茶与人体健康的关系，茶对治疗很多疾病有药效功能，这更推动了速溶茶向前发展。速溶红茶粉的生产需要很多当代食品机械，并用制茶学的基本原理，可以实现连续化生产，加工过程自动化程度较高。
速溶红茶粉的生产主要包括原料处理及粉碎、沸水浸提、过滤、浓缩、干燥和包装等工序。茶叶化学性质是速溶茶粉生产工艺技术的理论依据，食品工厂机械与设备和化工原理则是有关设备选型的重要依据，速溶红茶粉生产过程还必须注意食品安全卫生问题，还要讲求经济效益。速溶红茶粉的加工对原料红茶的外形没有太高要求，对茶粉质量的要求可根据对成品速溶红茶粉的品质选择高档茶或低档茶加工速溶红茶粉。选好原料后，先进行原料粉碎处理，根据浸提萃取原理，浸提时固液两相的接触面积越大浸提效果越好，茶叶粉碎的越细与水的接触面积越大，有效成分浸提的越多，所以浸提前的第一步就是将茶叶用粉碎机粉碎至20~40目，粉碎的太细也会导致过滤难度加大，浸提液浑浊不清。红茶的浸出物主要受以下几个因素影响：水质、水温、浸提时间、浸提茶水比例。浸提水温升高，茶叶中的物质扩散速度加快，可以加快浸提速度，一般水温控制在95℃~100℃。浸提时间太长或太短对速溶茶的品质都有影响，时间太长可能会使一些对速溶茶风味不好的物质浸提出，一般浸提时间不超过30分钟。浸提茶水比例是指1kg原料茶叶与所需要的用水重量（kg）的比值，加的水少，浸提液浓度就比较高，后面浓缩的蒸发量减少，也会减少芳香物质的挥发，降低多酚类物质的氧化，提高浸提液质量。但是加水量也不能太少，太少会使有效物质浸出不充分，产品得率降低。所以茶水比例也要根据茶叶的种类变换，速溶红茶粉生产的茶水比一般控制在1∶15比较好[3~7]。
速溶红茶粉制作过程浓缩时浸提液中不可以含有碎叶和悬浮杂质，浸提液还要过滤和转溶。过滤除去浸提液中的碎叶以及不溶性杂质。过滤后的浸提液冷却后会出现浑浊现象，科学研究表明，茶叶种类、温度、酸碱度和茶叶中咖啡碱含量以及茶多酚浓度都是影响浸提液浑浊的因素。浸提液冷却后茶多酚与生物碱通过分子间的氢键形成一类大分子物质氢键，也就是氢原子同时和两个电负性很大而原子半径较小的氧原子间的结合力。缔合并不是只限于一个分子也可以是很多个分子汇聚到一起构成颗粒较大的分子，所以缔合速度越来越大，大分子物质也越来越多就是的浸提液变得浑浊。速溶红茶粉的制造过程中茶叶中的黄烷醇，黄烷酮等多酚类物质会氧化聚合成茶黄素和茶红素等分子量较大的物质[8,9]。研究表明，酸碱度可以明显控制浸提液的浑浊情况，加入碱可以使固体物质溶解，因此过滤后的浸提液应该加入氢氧化钠转溶。
目 录
1 引言 1
1.1 概况 2< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
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1.3 产品品种与生产规模 3
2 生产工艺及论证 3
2 材料与方法 3
2.1 实验原料 3
2.2 实验仪器 3
2.3 实验方法 3
2.4 各种因素对浸提的影响 4
2.5 实验结果 4
2.6 品质量指标及检测方法 6
2.7 工艺论证 8
3 物料衡算 10
3.1 衡算依据 10
4 设备选型依据 11
4.1 设备流程图 11
4.2 设备选型 12
4.3 设备清单 14
4.4 车间员工定员 15
5 水电气及管路计算与设计 16
5.1 用水量的估算 16
5.2 用电量估算 17
5.3 车间总用电量 18
5.4 用汽量估算 19 5.6 支路及总蒸汽管管径设计 20
6 生产车间设备布置 21
6.1 车间平面布置 21
6.2 辅助设施面积估算 21
6.3 功能区域 22
6.4 全厂布置 22
7 厂址选择及总平面设计 24
7.1 厂址选择 24
7.2 环保设施 25
7.3 总平面布置 26
8 经济核算 26
8.1 固定成本 27
8.2 非固定资产成本 28
8.3 销售额 30
8.4 生产成本及利润计算 30
8.5 投资回收期 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
附图一 生产工艺流程图 34
附图二 车间平面布置图 35
附图三 车间主要部位剖面图 36
附图四 管路布置图 37
附图五 全厂平面布置图 38
1 引言
速溶红茶粉是将成品红茶粉碎后浸提、浓缩、干燥后得到的一种颗粒状、易溶于水、不留余渣的产品。具有红茶的色香味，方便、营养、卫生易携带冲饮，在近几年是很受欢迎的一种饮品，有许多国家开始投资生产速溶红茶粉，我们国家也早20世纪60年代开始研制速溶红茶粉，并取得了不错的结果。一直到现在这期间经历了不断发展，不断完善的过程，现在已经在云南、江苏、浙江、台湾、福建等建立了好多个规模较大的速溶茶生产厂，在产品质量和产品种类以及销售方面取得很好的进展[1,2]。随着社会的进步和科学的发展，人们对速溶红茶的认识越来越广，需求量也越来越大，同时对速溶红茶的口味和种类的要求也越来越高。尤其是近几年医学方面介入，深入研究了茶与人体健康的关系，茶对治疗很多疾病有药效功能，这更推动了速溶茶向前发展。速溶红茶粉的生产需要很多当代食品机械，并用制茶学的基本原理，可以实现连续化生产，加工过程自动化程度较高。
速溶红茶粉的生产主要包括原料处理及粉碎、沸水浸提、过滤、浓缩、干燥和包装等工序。茶叶化学性质是速溶茶粉生产工艺技术的理论依据，食品工厂机械与设备和化工原理则是有关设备选型的重要依据，速溶红茶粉生产过程还必须注意食品安全卫生问题，还要讲求经济效益。速溶红茶粉的加工对原料红茶的外形没有太高要求，对茶粉质量的要求可根据对成品速溶红茶粉的品质选择高档茶或低档茶加工速溶红茶粉。选好原料后，先进行原料粉碎处理，根据浸提萃取原理，浸提时固液两相的接触面积越大浸提效果越好，茶叶粉碎的越细与水的接触面积越大，有效成分浸提的越多，所以浸提前的第一步就是将茶叶用粉碎机粉碎至20~40目，粉碎的太细也会导致过滤难度加大，浸提液浑浊不清。红茶的浸出物主要受以下几个因素影响：水质、水温、浸提时间、浸提茶水比例。浸提水温升高，茶叶中的物质扩散速度加快，可以加快浸提速度，一般水温控制在95℃~100℃。浸提时间太长或太短对速溶茶的品质都有影响，时间太长可能会使一些对速溶茶风味不好的物质浸提出，一般浸提时间不超过30分钟。浸提茶水比例是指1kg原料茶叶与所需要的用水重量（kg）的比值，加的水少，浸提液浓度就比较高，后面浓缩的蒸发量减少，也会减少芳香物质的挥发，降低多酚类物质的氧化，提高浸提液质量。但是加水量也不能太少，太少会使有效物质浸出不充分，产品得率降低。所以茶水比例也要根据茶叶的种类变换，速溶红茶粉生产的茶水比一般控制在1∶15比较好[3~7]。
速溶红茶粉制作过程浓缩时浸提液中不可以含有碎叶和悬浮杂质，浸提液还要过滤和转溶。过滤除去浸提液中的碎叶以及不溶性杂质。过滤后的浸提液冷却后会出现浑浊现象，科学研究表明，茶叶种类、温度、酸碱度和茶叶中咖啡碱含量以及茶多酚浓度都是影响浸提液浑浊的因素。浸提液冷却后茶多酚与生物碱通过分子间的氢键形成一类大分子物质氢键，也就是氢原子同时和两个电负性很大而原子半径较小的氧原子间的结合力。缔合并不是只限于一个分子也可以是很多个分子汇聚到一起构成颗粒较大的分子，所以缔合速度越来越大，大分子物质也越来越多就是的浸提液变得浑浊。速溶红茶粉的制造过程中茶叶中的黄烷醇，黄烷酮等多酚类物质会氧化聚合成茶黄素和茶红素等分子量较大的物质[8,9]。研究表明，酸碱度可以明显控制浸提液的浑浊情况，加入碱可以使固体物质溶解，因此过滤后的浸提液应该加入氢氧化钠转溶。
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