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1、食品机械与设备课程设计年产35000吨复原苹果汁工厂灭菌机的设计（套管式）系 别：生物与化学工程学院专 业：食品科学与工程阐明书1、 前言.3 1.1 复原苹果汁.3 1.2 综合价值. .3 1.2 市场发展前景.32、 产品方案.3 2.1 产品包装.4 2.2 产品定位.4 2.3 消费对象.43、 工艺流程及论证.5 3.1 复原苹果汁工艺流程.5 3.2 工艺阐明.5 3.3 工艺论证.64、 物料与能量衡算.9 4.1 物料衡算.9 4.2 能量衡算.105、 设备选型.106、 小结.11一、 前言苹果汁是一种便宜的改善身体健康的饮品，也是可容和不可溶纤维素的来源。可溶性纤维是一
2、种避免胆固醇堆积的物质, 存在于动脉血管壁. 这可以减少心脏病和动脉硬化的几率. 不溶性纤维可以嵌入肠道，随后和水一起清洁消化道,增进食物消化.苹果汁是一种强大的清洁剂,对身体健康很重要。1.1 复原苹果汁果汁一般可以提供该水果拥有的营养成分.复原苹果汁就是将浓缩果汁按照一定比例与水和其她配料勾兑而成的一类可以直接饮用的果汁。苹果汁由于价格便宜，口味较淡，也常常作为某些价格昂贵果汁饮料的基本配料和添加物 ,国外9 0的饮料生产厂商将苹果汁用作饮料生产的勾兑和调味。 近年来，随着人们健康意识的增强，世界饮料市场中碳酸饮料的增长开始减缓，在欧美某些国家，碳酸饮料由于其过高的含糖量，已被定为不适合青
3、少年和肥胖人群消费的饮料。纯果汁和果汁类饮料由其具有天然、健康的特性，产销量增长迅速，从而决定了将来对复原苹果汁的需求将继续呈稳中有升势。1.2 综合价值新鲜苹果汁能有效为人体补充维生素以及钙、磷、钾、镁等矿物质，可以调节人体功能协调，增强细胞活力以及肠胃功能，增进消化液分泌、消除疲劳，为人体提供所需的营养价值。中国果汁行业经历了十余年的高速增长，从生产看，产量达到1920万吨（全球4900万吨），占整个软饮料产量的16.33%。从消费看，近年中国的人均果饮占有量迅速增长，但与世界发达国家相比仍有较大差距，约为西欧的1/4、美国的1/3和俄罗斯的1/2，而人均果蔬汁消费量则差距更大，仅为发达市
4、场的1/10，彰显出巨大增长前景；随着中国国民可支配收入的增长以及中产阶级的崛起，中国人更有经济实力也更乐意选择健康、天然同步兼具口感的果汁饮品。从进出口看，西部大开发的战略让中国跃居全球最重要的苹果浓缩汁出口国，而国内市场上，以橙汁为代表的多种小品种果饮进口量呈上升趋势。从果饮行业运营和整合来看，上游原料供应商在稳定国内市场供应、积极拓宽海外市场的同步也在谋求下游市场的突破口，而下游的老式饮品巨头也纷纷加速布局，抢占上游资源以占领果饮市场的制高点；新品类的开拓和终端销售渠道建设将是各方角逐的重要舞台。1.3 市场发展前景随着中国都市化进程的加快随着而来的居民收入的增长，越来越的居民开始和已经
5、不满足于温饱，越来越多的人追求小康和富裕的生活。居民的饮食方面越来越地追求安全、营养和保健。果蔬汁饮品以其丰富的营养、良好的保健功能以及更加安全和环保而受到青睐。中国果汁行业虽然已经获得长足的发展，但与发达国家仍然有很大的差距，无疑具有巨大的发展潜力。二、 产品方案产品方案可以理解为产品战略，就是学习运用产品组合方略和产品开发方略规划产品线，谋求抱负的利润空间,根据产品生命周期的不同阶段制定适应性战略。2.1 产品包装果蔬汁饮料得到迅速发展，包装容器也多种多样，复原苹果汁重要采用的包装容器有：玻璃容器、金属容器、塑料容器、纸基复合容器、塑料复合薄膜容器等。玻璃是一种历史悠久的包装材料。玻璃容器
6、具有造型灵活、美观、多彩晶莹的装饰效果；化学稳定性高，阻隔性好，不透气，易密封，安全无毒；原料丰富，价格低廉，可回收使用；生产自动化限度高等长处。但玻璃瓶笨重易碎，周转运送不便。金属容器重要有两片罐和三片罐。三片罐使用的材料多为马口铁，两片罐的材料多为合金。用于果蔬汁饮料的重要是三片罐。金属容器有诸多长处：有优良的阻隔性能，不仅能阻隔气体，还可以阻隔光，这一特点使果蔬汁饮料有较长的货架期；有优良的机械性能，重要表目前耐高温，耐湿度变化，耐压，耐虫害；不易破损，携带以便；表面装饰性好，可以刺激消费；可以回炉再生循环使用。但金属罐化学稳定性差，内涂料质量或工艺但是关，都会使果蔬汁饮料变色变味；经济
7、性也较差。用于果蔬汁饮料包装的塑料种类重要有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚偏二氯乙烯等。聚酯（PET）材料由于具有材质轻，无色透明，强度高，表面光泽度好，有类似玻璃的外观，可塑性强和机械性能好，无毒无味无臭，气密性好，成型收缩率低，膨胀系数小，材料费用适中档长处，广泛用于果蔬汁饮料的包装。纸基复合容器的材料为纸与塑料薄膜，或加上铝铂的多层复合软包装材料。此类材料具有高阻隔性，高强度，良好的热封性，低温保存保鲜性，重量轻，节省堆放空间，以便流通消费等长处。但其废弃物解决回收困难，易导致环境污染。塑料复合薄膜容器的材料为两层以上的种类相似或不同的塑料膜黏合在一起制成的复合材料，克服了单一材料
8、的缺陷，具有高度防潮，隔氧，保香，蔽光等性能。但其包装废弃物对环境所导致的污染制约着其应用。多种包装都各有特点。包装不同，果蔬汁饮料的生产销售过程中要注意的事项也不同样。如铁罐的内涂层一定要过关，否则果蔬汁中的酸性成分和罐体发生反映，影响产品的颜色和风味，储存过程中也要避免酸性物质与罐接触；PET瓶要避免在强光下照射，由于光会加速饮料中色素的变化。2.2 产品定位丰富的苹果资源和低廉的劳动力成本使中国苹果汁极具竞争优势。，国内苹果总产量达2400万吨，占世界苹果产量的一半。作为浓缩苹果汁原料的苹果，从栽种、管理到采摘均需要大量的劳动力进行技术含量较低的工作，因此该行业属于典型的劳动密集型行业。
9、同步苹果收购成本占浓缩苹果汁完全成本的70%左右，浓缩果汁加工过程中还需要付出大量的劳动力，人工和原料上特有的成本优势使国内的浓缩苹果汁在国际市场上具有较强的成本竞争力，从而导致出口量的迅速增长。世界浓缩苹果汁生产中心向国内转移的趋势将更加明显。2.3 消费对象一般大多数人都可以食用，特别合适婴幼儿和中老年人食用。合适慢性胃炎、消化不良、气滞不通患者食用。合适便秘、慢性腹泻、神经性肠炎患者食用。合适高血压、高血脂和肥胖患者食用。适应肥胖人食用，有益于减肥。三、 工艺流程及论证1. 复原苹果汁工艺流程 冷冻浓缩苹果汁 解冻稀释 复原果汁 过滤 调配（糖度、酸度） 均质 脱气 杀菌 冷却 装填 装
10、填 冷却 入库冷藏2. 工艺阐明 （1）过滤 不同的浓缩制作过程及方式，果汁中具有的碎果皮、粗果肉颗粒、种子的含量也不同。因此在原浓缩汁稀释后采用精滤机对其统一滤制。 （2）调配 精滤后的果汁在调配罐中进行天培，调配果汁的糖度、酸度和其她理化指标，以保证不同批次的果汁品质和成分一致。 （3）均质 均质是果汁制造上的特殊操作。调和后果汁应选均质机进行细化解决。可采用高压均质机进行均质解决，其原理是在高压力下，果汁粒浆受压力而破碎，重要是通过一种均质阀的作用，使高压的果汁从极端狭小的间隙中通过，然后由于速度减少压力小而膨胀和冲击作用使粒子微细化并均匀的分散在果汁中，高压均质机规定150170kg/
11、cm2。均质机的均质压力一般压力为15MPa，均质解决中可使果汁中的细小颗粒进一步破碎，使粒子大小均匀，增进果胶的渗出，使果胶和果汁亲和，保持果汁的均匀浑浊度。 （4）脱气 脱气的目的和效能归纳如下：避免维生素C的损失，避免香味和色泽的变化，避免好气性细菌的繁殖，避免果肉浆和其她悬浮物悬浮在果汁上部，避免杀菌或装填时发气愤泡。脱气的缺陷是损失一部分芳香成分。因此经细化解决后的混合料液，均应进行脱气解决以除去附着在果汁和其她材料里的以及调配过程中混入饮料中的空气，避免饮料中果汁氧化变质。脱气作业一般采用真空脱气罐。 （5）杀菌 经脱气解决后的复原苹果汁用管式换热器进行高温瞬时杀菌，以克制细菌的繁殖，提高复原苹果汁的稳定性。 （6）装填 杀完菌后趁热灌装封口，密封罐中心温度控制在70以上。倒瓶保温2min再冷却至38左右。 3、 工艺论证3.1原料的验收 浓缩果汁的验收，选择成熟、健全、优质的苹果原料制造出的优质苹果浓缩汁。3.2调配按比例将已经通过解决的糖浆溶液、浓缩苹果汁、稳定剂溶液混合调配，然后泵入储料罐备用杀菌3.2.1白砂糖的选择和溶解 1) 白砂糖重要技术指标及卫生指标GB317及GB241 表一 白砂糖重要技术指标及卫生指标 指标 优级一级理化指标蔗糖分% 99.7599.65还原塘分%
