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1、食品与环境工程专业 食品工厂设计课程设计说明书 题目：日产80吨浓缩苹果汁的工厂设计学生姓名 王超学 号 09222122专 业食品科学与工程班 级 09级乳品一班指导教师 那治国学 部食品与环境工程 黑龙江东方学院食品与环境工程学部食品工厂设计课程设计说明书千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”-I-目录第1章 生产方案及班产量的确定11.1 产品及产量的确定1第2章 工艺流程的确定及要点说明22.1 浓缩苹果汁工艺流程设计及要点说明22.1.2 浓缩苹果汁工艺要点说明22.2.1收果与运输22.2.2原料验收32.2.3苹果的挑选去杂32.
2、2.4苹果的破碎32.2.5压榨42.2.6抗氧化处理42.2.7酶解42.2.8浓缩42.2.9巴氏杀菌52.2.10无菌灌装52.3质量控制52.3.1原料果验收52.3.2原料果挑选52.3.3成品质量控制6第3章 物料衡算73.1 物料衡算的重要性73.1.2 包装材料的衡算8第4章 热量衡算94.1 整个车间热交换流程图94.1.1 第一次巴氏杀菌耗能估算94.1.2 蒸发浓缩耗能估算94.1.3 第二次巴氏杀菌耗能估算10第5章 主要生产设备的选择125.1 车间布置原则125.2 主要设备选型12参考文献16附录17致谢18千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键
3、“更新域”，然后“更新整个目录”食品工厂设计课程设计说明书第1章 生产方案及班产量的确定1.1 产品及产量的确定本设计日产80t，考虑到生产设备能力大小，原料供应，设备检修等其他原因.设计的生产时间16h每天。每日两班每班8小时，A班生产苹果汁40t，B班生产苹果汁40t。第2章 工艺流程的确定及要点说明2.1 浓缩苹果汁工艺流程设计及要点说明2.1.1 浓缩苹果汁的工艺流程原料果小提升机机机筛选台果池暂存小提升机机机筛选台毛刷机洗果机大提升机机机大提升机机机破碎破碎压榨压榨灌装灌装预巴氏，冷却2预巴氏，冷却1酶解酶解脱色脱色三效管式浓缩五效管式浓缩成品罐成品罐后巴杀菌，冷却无菌灌装入库2 .
4、1.2 浓缩苹果汁工艺要点说明2.2.1收果与运输 （1）苹果主要从当地收集，收集的苹果要是新鲜的，不能放置太久，这样可以保证苹果的利用率。 （2）苹果的运输环节也很重要，不能因震动而使苹果受损，防止因受损而使细菌侵入污染苹果，尽量缩短路程，节省不必要的经济开支。2.2.2原料验收每年苹果成熟前两个月，采购部与质检部到原料产区调查当年苹果原料的收成情况及农药使用情况，确定采购区域，保证采购区域周围没有化学污染及该区域未使用国家禁止 的农药。确定合格供应方，签订采购合同。生产期间，苹果验收按以下要求进行：(1)必须是合格供应商提供的原料；(2)农药残留检验报告；(3)产品质量主要是腐烂率超标(6
5、)的不收；(4)质检员当场验收，不符合标准的不收；(5)检验期间质检员必须履行自己的职责。2.2.3苹果的挑选去杂 主要过程是挑选出运输过程中破损的苹果，碎石，落叶等残留下的杂质。 对经去杂的合格苹果进行清洗以除去其残留的泥土，落叶，微生物等。去杂过程必须符合食品卫生许可。2.2.4苹果的破碎 破碎粒度控制到1.5cm3cm，通过破碎机将苹果破碎，以备后面进行压榨。在破碎过程中要控制力度，否则在泵送过程中会受到影响，影响泵送的效率。依据苹果收购季节以及品种，破碎颗粒有所不同。在每年新收苹果时，由于苹果成熟度不够，一般控制在lcm2cm之间，可以提高出汁率。到后期由于苹果成熟度增加，压榨时如果颗
6、粒过小，会在表面形成一层胶膜，阻止汁液的渗出，降低出汁率，这时一般控制在2cm3cm之间。2.2.5压榨压榨所采用的是带式压榨机。在压榨过程中果浆分布尽可能的均匀，果浆厚度控制在3cm6cm之间，榨带张力的调节，根据果浆的性质加以调节，以出汁率作为衡量标准。得到苹果汁，将苹果汁调整至可溶性固形物含量为8.0Brix9。Gerard等研究发现，微波处理苹果浆可以提高出汁率，并且能改善苹果汁的营养品质10。2.2.6抗氧化处理 酶促褐变是由于在打浆、取汁等工序过程中，由于果肉组织破碎，酶与底物的细胞区域化被打破，在有氧气的条件下，果蔬中的多酚氧化酶（PPO）催化酚类物质氧化变色所致11。通过破碎压
7、榨后，果汁一直暴露在空气中，由于多酚氧化酶产生的褐变将提高成品的色值，降低品质。此外还会受到一定的细菌污染，因此要进行第一步巴氏杀菌，杀菌的主要目的有三个：(1)灭酶(2)杀菌(3)淀粉糊化。若杀菌不彻底，可造成致病菌残留、微生物腐败。杀菌9512 s后，应立即降温至4955，以方便下一步进行酶解。2.2.7酶解 在这个过程中，加淀粉酶、果胶酶进行酶降解，经检测均为显阴性时，再根据终产品色值要求，在酶解罐中采取加或不加活性炭澄清剂。经过酶降解和澄清后的果汁直接进入超滤循环罐，以备精过滤。要求：酶制剂存放温度在05；酶反应温度4955；从酶解罐进料开始到出料结束，物料停留时间6h(超滤开机时物料
8、除外)。控制时间的目的主要是控制微生物的需要。2.2.8浓缩 本设计根据工厂实际，采用已有的5效板式蒸发器进行浓缩。一般浓缩到原体积的1/6左右，可以控制最终糖度在70Brix。2.2.9巴氏杀菌在灌装前必须进行巴氏杀菌，将在前阶段加工中可能繁殖的微生物杀死，以防止致病菌和微生物的腐败。一般把果汁迅速置于134-140的高温，保持4s左右，然后迅速冷却到15-20，进入灌装阶段。耐热学名酸土环脂芽孢杆菌:即耐热耐酸菌;是一种嗜热嗜酸好氧的杆菌，其芽孢能经受酸性果汁加工中的巴氏杀菌而存活，在适宜的温度下可大量繁殖，引起果汁感官品质劣变，耐热菌超标是浓缩果汁产品最为严重的质量问题之一。因此，国际贸
9、易中对果汁中耐热菌有严格要求，是苹果浓缩汁的必检项目，耐热菌的控制是困扰果汁企业的技术难题。膜分离技术具有高效节能环保分子级过滤及过滤过程简单易于控制等特点，能达到冷杀菌的效果，在食品除菌领域显示出了良好的发展前景。因此，两者应结合使用12。2.2.10无菌灌装 后巴氏杀菌无菌灌装的三个条件：(1)物料的无菌，(2)包装材料的无菌，（3）灌装环境的无菌。采用进口的罐装机进行灌装，灌装前先将灌装口喷射高温蒸汽，杀死可能存在的微生物，再开始灌装，灌装后的成品直接入库。2.3质量控制2.3.1原料果验收 主要检验农药残留以及重金属，收购原料是否在安全区域，原料采购人员实地核查，确定安全收购区域。2.
10、3.2原料果挑选 腐烂率2，主要拣出霉烂变质果，在拣选后随机抽查一定量的苹果(1kg)，然后按照拣选要求规定削去腐烂点，称重并计算。2.3.3成品质量控制(1)杀菌温度98，时间30s，(2)酶制剂存放温度0.5，酶反应温度49-55，(3)杀菌后的果汁微生物指标：细菌总数TPC10个/mL，大肠菌群3个100mL，酵母霉菌10个mL，致病菌不得检出。第3章 物料衡算3.1 物料衡算的重要性设计中，物料衡算是最先进行的项目，其结果是后续各单项设计的依据，直接关系到整个工艺设计的可靠度。在物料衡算的基础上，可进行能量衡算、设备的选型或工艺设计，以确定设备的容积、台数和主要尺寸，确定消耗定额，进行
11、车间布置设计和管道设计。3.1.1.1 浓缩苹果汁饮料的物料衡算本次设计为日产80吨，因果汁生产受季节影响较大，依据经验，每年实际按6个月，每月30天计算。榨季一旦开始，16小时生产时间，考虑期间设备维护，班间工人就餐以及其他影响因素，每日2班，每班8小时。 浓缩果汁班产量的确定日产浓缩汁量为：80t班产浓缩汁量为：80t2班40t/班通过酶解、超滤和脱色得到的澄清果汁经蒸发浓缩，一般浓缩到原来质量的1/5-1/7,糖度在65%-75%左右，糖酸比一般在12：115:1之间。在设计按照浓缩到1/6,浓缩果汁的浓度为701Brix，糖酸比为13:1来计。因此澄清果汁班产40t6240t生产的损耗
12、计算如下: 生 产 的 损 耗 项目损失量(%)拣选 0.5清洗 0.2破碎 0.2压榨(去渣) 13.2第一次巴氏杀菌、酶解 0.4超滤、浓缩 83.33(浓缩至1/6）第二次巴氏杀菌、冷却、灌装 0.2出汁率为:100-0.5-0.2-0.20-13.2-0.4-0.3-0.2=85所以每班需将4085%= 47.1t新鲜苹果进行生产。每天需将94.2t苹果进行生产 因为产品中浓缩到1/6,浓缩果汁的浓度为701Brix，糖酸比为13:1（即酸度为5.38%）。故要求原料总可溶固形物（Brix）为 70 *14.25% = 9.975Brix， 酸度为 0.0538*14.25%=0.76
13、7%此时浓缩苹果汁无需额外调节糖酸比即可以满足产品需求。.设计条件本设计每日工作为2班制，每班实际工作时间为8h，因此平均1h生产浓缩果汁40 t85t每天应将94.2吨新鲜苹果用于两班生产。3.1.2 包装材料的衡算每班采用8小时生产制，每日两班，A班每小时苹果消耗量=47.18=5.89t；B班每小时品苹果消耗量=47.18=5.89t每班生产8小时，可得每小时产量=4010008=5000kg/h由于产品中含水量较高其密度可以近似为1kg/L。所以每班每小时生产量近似为5000L/h使用250ml的容器进行包装，可知每小时灌装量=50001000250=20000袋/每小时则日产量=2000016=320000袋容器消耗数量=320000（1+1%）=323200（瓶）按每箱24袋计算，每天可生产箱数32320024=13466（箱）纸箱消耗个数=13466（1+0.1%）=13600（个）第4章 热量衡算4.1 整个车间热交换流程图物料(20) 塔水(20) 料液(50)预巴杀(97、30s)酶解(50)蒸发浓缩(5效)后巴杀(97、30s)冰水(二乙醇、10)冷却到10无菌灌装(10
