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1、1. 引言1.1 果汁的营养价值果汁中含有较高的营养价值，主要包括碳水化合物、葡萄糖、果糖等易于被人体吸收的物质和维生素。一些果蔬汁中的有机酸也对人体正常生理活动起着重要作用，如柠檬酸能提高人体对钙的吸收能力。因而果蔬汁除了能补充人体需要的水分，起到消暑解渴的作用外，对人体还有着一定的营养意义。1.2 国内外果汁生产与市场2004 年 6 月、 7 月、 8 月，中国饮料工业协会举办了涉及全国饮料行业发展的三次研讨会： 2004 中国茶饮料和植物饮料发展研讨会、 2004 中国功能饮料/ 运动饮料发展论坛、 2004 中国果汁饮料发展研讨会。这三次饮料行业会议比较权威地分析和预测了中国饮料大市
2、场的现状和发展趋势。与会者一致认为， 2004 年及随后的 2005 年，中国饮料市场的主流产品和最有发展潜力的品种是：果汁饮料、茶饮料和功能饮料。按照销售总量，果汁饮料在其中的排列顺序居第一。目前，我国果汁工业尚处于发展阶段，无论在产量上还是在产品结构上，都与市物需求存在一定的差距，我国饮料工业自 80 年代初开始发展，以17%的年增长率增长，产量由1980 年的 28.8 万吨增加到 1994 年的 637 万吨。 1995 年产量突破700 万吨， 1999 年已完全突破900万吨，但我国果汁饮料类（ 包括原果汁、果汁饮料、带肉果汁饮料） 的总产量仅有100 多万吨，其中大部分是含果汁1
3、0%的果味饮料，而果汁（100%原汁 ） 和果汁饮料含果汁（10%以上） 仅占 25%左右。国际市场上，发达国家市场需求是以原果汁饮料为主，发展中国家是以果味饮料为主。据对全国几个大城市的调查显示，有3.8%的居民每周饮用4 至 6次，有30%的居民每周饮用13 次，而美国人均年果汁饮料消费量为 45 公斤，德国 46 公斤，亚洲一些国家为 19-20 公斤，而我国人均年果汁饮料消费量还不到 1.2 公斤 这说明果汁饮料市场发展潜力巨大，前景十分广阔。据世界银行统计， 1990年饮料人均消费量发达国家为 34.2 升/ 年，属成熟的理性消费阶段发展中国家10.5 升/年，而中国只有4 升/年。
4、按照轻工总会规划到2000 年我国饮料总产量达到 1000 万吨，而实际消费需求可达到1300-150 。万吨，至少有400-500 万吨饮料市场缺口可供占领。其中果汁饮料消费保持快速的增长势头，在我国众多品牌的果汁饮料中。还缺少国际化的品牌 , 果汁饮料的发展落后于国家经济增长的人民生活水平提带的步伐，开发名优果汁饮料势在必行。1.3 苹果汁饮料的营养价值与市场前景苹果，又名柰、频婆、天然子，苹果为蔷薇科苹果属植物的果实。苹果酸甜可口，营养丰富，是老幼皆宜的水果之一。它的营养价值和医疗价值都很高。每 100g 鲜苹果肉中含糖类15g，蛋白质0.2g ,脂肪0.1g,粗纤维0.1g,钾110m
5、g电0 0.11mg,磷11mg铁0.3mg,胡萝卜素0.08mg,维生素B1为0.01mg,维生素B2为0.01mg,尼克酸0.1mg,还含有锌及山梨醇、香橙素、维生素C 等营养物质。中医认为苹果有生津、润肺；除烦解暑、开胃醒酒、止泻的功效。现代医学认为对高血压的防治有一定的作用。 欧洲人说：“一天吃一个苹果，医生远离你”。加拿大人研究表明，在试管中苹果汁有强大的杀灭传染性病毒的作用，吃较多苹果的人远比不吃或少吃的人得感冒的机会要低。所以，有的科学家和医师把苹果称为“全方位的健康水果”或“全科医生”。一、苹果中含有神奇的“苹果酚”，极易在水中溶解，易被人体所吸收。这种神奇的“苹果酚”具有七种
6、功效：一是抗氧化作用，可保持食物新鲜；二是消除异味，可去鱼腥、口臭；三是预防蛀牙；四是能抑制黑色素、酵素的产生；五是能抑制活性氧发生，可预防因活性氧引起的各种生活习惯病；六是能抑制血压上升，预防高血压；七是能抑制过敏反应，有一定的抗敏作用。二、苹果中含有“果胶”，这是一种水溶性食物纤维，能够减少肠内的不良细菌数量，帮助有益细菌繁殖。以前曾经风靡过的“苹果减肥餐”，就是利用它能让人有饱腹的感觉并具有整肠作用从而达到减轻体重的效果。现在，很多美国人都把苹果作为瘦身必备，每周节食一天，只吃苹果，号称“苹果日”。三、苹果中含有丰富的维他命C。维生素C是心血管的保护神、心脏病患者的健康元素。同时维他命C
7、 可以有效抑制皮肤黑色素和形成，帮助消除皮肤色斑，增加血红素，延缓皮肤衰老，具有美容养颜的功效。美国的研究人员还证明：“从新鲜的水果中直接摄取维他命C 要比口服药剂更为有效”。每天吃一个红富士，就可以满足人体每日所需的大部分维他命C。四、苹果中多糖、钾离子、果胶、酒石酸等物质。现代人在平常饮食中摄入蛋白质过多，这些蛋白质分解成氨基酸，从而造成大多数人的体液都呈“酸性”。酸性体液就会不断在体内堆积，容易使人感到疲劳乏力。苹果中所含的多糖、钾离子、果胶、酒石酸等，可以中和酸性体液中的酸根，降低体液中的酸性，从而缓解疲劳。五、苹果中含有黄酮类化合物。芬兰的研究工作者 1999 年 10 月发表的一项
8、研究报告表明苹果中所含的黄酮类化合物是降低癌症发病率的有效物质。2. 工艺设计2.1 全年生产安排2.1.1 产品方案确定的年产量大于计划生产产量的依据本设计是要求年产 1万吨的苹果饮料,而一般设计方案时的年产量要比要求高出一些,因为在生产过程中可能会出现灌装、密封、包装不好等现象，这样就会导致产品不必要的损失。而按照这样的预算所生产的最终产量才能达到或接近设计的要求 。2.1.2 生产时间安排由于苹果原料生产具有很强的季节性，果汁消费也有较强的季节性。原料的收获旺季在35 月， 5-10 月为产品销售旺季。为了尽可能充分利用原料，减少产季原料的腐烂损失，同时也减少原来贮藏的费用，并满足市场供
9、求关系。本设计确定每年 3-5月为生产旺季，每天生产 3 班；6-8月为生产中季，每天生产2班，9-11月为生产淡季，每天生产1班。总生产日数为275天班数=92 X 3+92 X 2+91 乂 1=276+184+91=551 班表2-1 一年生产安排表加工班月份数 23456789101112（大）零班 一一班两班三班合计551（班）2.1.3 平均产量计数理论设计每班产量为10000+ 551 = 18.1吨/班按设计要求平均班产量取20吨/班平均每小时产量计算在本设计中，每班生产工作时间为 8个小时，则有：每小时产量二班产量（吨）+有效生产时间（小时）= 20（吨/班）+ 8 （小时）
10、= 2.5 （吨/小时）本设计的预计划年产量为： 设计年产量=20X 551=11020吨，比理论设计产量高出10.2%, 符合设计要求。设备选型按每小时5吨加工量为基础。2.1.4 产品规格产品含苹果原汁20%分别以250mL和1000mL纸盒包装。两种规格的产量分配如表2-2 ,表2-2二万吨苹果汁饮料项目产品方案()苹250ml/ 包5000果汁1000m1庖5000纸盒包装本设计选择纸盒无菌罐装技术，它有设备自动化程度高，产品质量好 物质损耗少，产品包装精细严密，外观设计新颖，饮用方便等优点。纸盒包装还具有无污染,易回收，有利于环境保护的特点。纸盒包装有利于防止光和氧对果汁营养成分的破
11、坏，最大限度的保证果汁的品质。2.2 生产工艺2.2.1 工艺流程图水处理辅料溶解I洗果f压榨 f 过滤f调配I均质I脱气高温杀菌无菌装罐字符喷码贴吸管检验装箱成品2.2.2 工艺设计和说明2.2.2.1 原辅料采购标准及产品标准原料的来源及质量苹果原浆主要向符合行业生产标准的正规企业采购，要求苹果原浆色泽良好，味纯正，产 品标识与产品质量相符。苹果原浆主要指标：百利糖度：12.0（0BX）颜 色：原色；总酸：0.30-1.20（%）;细菌总数:.、.,.一，.2 100（个/ml）;糖酸比：10.0大肠肝菌：3 （个/ml） ; PH值：324.2;致病菌：不得检出辅料质量要求白砂糖：应符合
12、GB 317.1中优级品或一级品和 GB 13104的规定。柠檬酸：应符合GB 1987的规定。水：应符合GB/T 10791中4.1条的规定。山梨酸：应符合GB 1905 1980的规定。柠檬酸：应符合GB 1987-86的规定。柠檬酸钠：应符合GB 6782-86的规定。山梨酸钾：应符合 GB 13736- 1992的规定。维生素C（抗坏血酸）：应符合GB 14754- 1993的规定。食用色素、增稠剂、香精等其他辅料：应符合 GB/T 10791的规定。2.2.2.2 洗涤和摘果柄、果皮、果核：在流动的水槽内洗涤，洗去泥沙和叶片之类的粘附物。洗净后用0.103%的高钮酸钾溶液消毒1min
13、,然后再用流水冲洗23次，摘除果柄、果皮和果核后再淋洗一次。2.2.2.3 榨果汁：榨汁可有各种压榨机，也可用离心甩干机和不锈钢搅肉机来破碎苹果。苹果破碎后 ，放到滤 布袋内，在离心甩干机内离心，由出水口收集果汁，把3次压榨出的汁混合在一起，出汁率可达 75 %。2.2.2.4 果汁过滤:榨出的苹果汁，为防止升温变质，常添加0.05%的苯甲酸钠作防腐剂。常温下苹果汁在密闭 的容器中放置34d即可澄清，低温澄清速度更快。可用孔径0.31mml板过滤机或内衬0.18mm 孔径的绢布的离心机细滤澄清。过滤的速度随着滤面上沉积层的加厚而减慢。所以过滤桶可采 用加压或减压方法，使滤面上下有压力差，以加快
14、过滤速度。2.2.2.5 水处理果汁饮料用水水质是保证果汁口感、风味、稳定性及保质期的重要条件。桐据国标GB5749-85确保饮料用水水质要求见表2-3表2-3水质要求标准水污染指数（SDI）4饮料用水电导率20 u s铁0.05ppm钮0.02ppm二氧化硅0 40Ppm总硬度20DH暂时硬度3D细菌总数0 1000 个/ml致病菌不得检出2.2.2.6 辅料溶解采用冷溶法，一般提前4小时溶解，辅料与水比例一般为 1:30,按实际配方用量慢慢撒入 搅拌的水中，待溶解充分后用泵直接泵入调配缸，并用少量的纯水把管道内冲干净。热溶法会 使辅料溶解不完全，胶体稳定性受到破坏。2.2.2.7 调配根据
15、产品的质量要求，按比例加入苹果浆、水、糖、酸味剂及稳定剂等。苹果汁饮料原果浆含量为20%,糖度12%-15%酸度0.20%0.25% （以柠檬酸计）。一种典型的苹果汁饮料， 含苹果浆20%糖度15% pH值为3.5。2.2.2.8 均质均质是保证果汁稳定性和口感的关键工艺，压力和温度是均质工艺的重要参数，本设计确 定果汁均质条件为：压力10MPa温度68C ;2.2.2.9 预热、脱气果汁和果肉微粒表面经常存在有一定量的O 2,它会使果汁中Vc受破坏，香气和色泽恶化, 而且在灌装时易产生泡沫，导致灌装量不稳定，所以需要脱气处理。在脱气前要把果汁预热到 65-68 C ,使温度接近真空条件下的沸点保证果汁有效脱气。本设计采用真空薄膜脱气法，脱气温度为65-68 C脱气真空度为6
