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1、 年产2万吨苹果汁工厂设计实验说明书1 绪论1.1果汁饮料综述果汁饮料是以水果为原料通过物理方法如压榨、离心、萃取等得到的汁液产品。果汁饮料可以细分为果汁、果浆、浓缩果浆、果肉饮料、果汁饮料、果粒果汁饮料、水果饮料浓浆、水果饮料等9种类型，其大都采用打浆工艺将水果或水果的可食部分加工制成未发酵但能发酵的浆液或在浓缩果浆中加入果浆在浓缩时失去的天然水分等量的水，制成的具有原水果果肉的色泽、风味和可溶性固形物含量的制品。果汁中具有较高的营养价值，重要涉及碳水化合物、葡萄糖、果糖等易于被人体吸取的物质和维生素。一些果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取能力。因而
2、果汁除了能补充人体需要的水分，起到消暑解渴的作用外，对人体尚有着一定的营养意义。1.2国内外果汁饮料发展状况据权威部门记录，国外发达国家果汁人均年消费量约20升，发展中国家人均年消费量约为10.8升，与其他国家相比，我国人均果汁的占有量却只有1升，差距十分明显。目前全球果汁市场重要集中在美国、德国、日本等国家，同时俄罗斯、南非、中国等发展中国家市s场已经启动，将成为未来果汁市场需求的新增长点，果汁成为畅销的产品受到全球消费者的青睐和追捧。调查表白，随着人们生活水平的提高，生活方式的改变，人们更加关注健康，果汁饮料以补充维生素、低糖的健康形象出现，自然吸引了众人的目光。近年来我国果汁饮料迅速发展
3、，果汁饮料更是备受欢迎。目前，我国果汁加工业仍以生产带肉果汁为主，近10数年来，国内有些加工公司花费大量的资金引进国外浓缩果汁生产设备，生产浓缩果汁以供出口。但由于设备投资昂贵，只有少数工厂效益较好。运用国产设备生产具有中国特色的澄清果汁，在国内外具有广阔的市场。随着果品产量的大幅度提高，大力发展果汁加工工业，对于稳定果品生产的发展，促进农业的产业化进程，满足人民的消费需求等方面，具有重要的意义。1.3苹果汁饮料营养价值和市场前景苹果中具有的“苹果酚”不仅可以克制黑色素、酵素的产生，还可以克制血压上升，防止高血压，克制过敏反映，有一定的抗敏作用；苹果中具有“果胶”是一种水溶性食物纤维，可以减少
4、肠内的不良细菌数量，帮助有益细菌繁殖；苹果中具有丰富的维生素C，是心血管的保护神、心脏病患者的健康元素。同时维生素C可以有效克制皮肤黑色素和形成，帮助消除皮肤色斑，增长血红素，延缓皮肤衰老，具有美容养颜的功效；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，减少体液中的酸性，缓解疲劳；苹果中具有大量黄酮类化合物，研究表白可以减少癌症发病率的有效物质。我国水果资源丰富，其中苹果产量是世界第一。近年来，中国果汁饮料市场呈高速发展态势，果汁市场的迅速崛起与消费者的健康意识增强密不可分，果汁饮料，特别是纯果汁里富含身体必需的维生素和微量元素，也因此，健康美味成为果汁吸引消费者的主因
5、。在水果饮料中，苹果汁饮料以其丰富的营养价值和爽快的口感得到广大消费者的青睐。但是在目前国内市场中苹果汁饮料品牌单一，只有“七喜”和“汇源”等几家公司；苹果汁饮料规模化大生产并没有全面推广。加大苹果汁饮料的生产不仅可以使果农增收致富，也可以提高公司经济效益，推动我国食品行业的发展。2工厂设计2.1设计依据 设计重要以国内果汁饮料生产技术为基础，结合国内外先进生产工艺设备，参考有关文献资料，完毕年产2万吨苹果汁饮料的工厂设计。 2.2设计原则 以靠近原料产地，交通运送便利为重要设计依据，将果汁厂建在河南省灵宝市经济开发区。工厂占地1万平方米，厂房建筑面积2800多平方米，总投资近1000万元，按
6、照绿色食品和GMP、HACCP的规定建设，建立拥有两条多功能果汁生产线可实现年产2万吨的果汁的生产车间。2.3全厂总平面图（另附）：按照节约用地，合理布局的原则和规定进行进行规划布置。2.3.1主车道宽8米，车间引道宽4米，2.3.2部分建筑旁、公路和车道旁有绿化花带。2.3.3生产车间在工厂中央位置，机修车间、配电、仓库等设在其附近。2.3.4污水池、锅炉房布置在夏季主导风向的下风向。2.3.5宿舍、饭堂和浴室等生活设施分布在一边，基本上与生产区分开。2.4.6生产区后留有余地，满足日后发展壮大的需要。表2-1 工厂布局图建筑占地面积/M2建筑占地面积/M2办公大楼500锅炉房180研发大楼
7、300供水房120员工宿舍2023停车场500浴室400运动场500配电房75门卫室60超市500仓库1000医务室200冷库500开发预留地1000生产车间4000建筑面积合计 118352.4工厂职位设立、工作人员安排表2-2人员安排表工作部门人数厂长办公室3财务科3经营部8人事部6技术部12保卫处18生产车间180化验室5研发室6机修6锅炉房6配电房6水解决6仓管30伙食30其他15人数共计 340个3.工艺设计3.1产品配方及生产安排3.1.2产品配方苹果汁，白砂糖，柠檬酸，柠檬酸钠，水，山梨酸，山梨酸钾，维生素C，食用色素、增稠剂、香精等其他辅料。苹果汁饮料：按每千升含量计算。表3-
8、1苹果汁饮料配方成分名称添加量/t 含量/%成分名称添加量/t含量/%苹果汁20020柠檬酸1.20.012蔗糖 10010维生素C0.230.023海藻酸钠0.80.008苯甲酸钠0.360.036香料水0.80.008水加至1000L3.1.2生产安排3.1.2.1生产时间的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。原料的收获旺季在前一年的7-11月份，3-5月份为生产旺季，5-10月为产品销售旺季。为了尽也许充足运用原料，减少产季原料的腐烂损失，同时也减少本来贮藏的费用，并满足市场供求关系。本设计拟定每年3-5月为生产旺季，天天生产3班；6-8月为生产中季，天天生产
9、2班，9-11月为生产淡季，天天生产1班。表3-2全年生产安排表月份123456789101112天天班数003332221110总生产日数为275天班数=923+922+911=276+184+91=551班3.1.2.2平均产量计数理论设计每班产量为2023055136.3吨/班按设计规定平均班产量取40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=班产量（吨）有效生产时间（小时）40( 吨 / 班) 8（小时）5（吨/小时） 本设计的预计划年产量为:预计年产量40551=22040吨，比理论设计产量高出9.26%。符合设计规定。3.2工艺流程原料验
10、收拣选清洗榨汁过滤调配均质脱气高温灭菌无菌灌装字符喷码检查装箱成品储藏3.3工艺条件论证3.3.1原料验收 公司收购的原料苹果必须是来自公司指定的原料产地，保证苹果是天然无公害，无农药残留，可以得到相关部门安全认证的苹果。苹果验收按以下规定进行：A必须是合格供应商提供的原料，对原料的生长情况要大体了解B符合农药残留检查报告C产品质量符合规定，腐烂率超标（6%）的不收D质检员当场验收3.3.2拣选 规定苹果无腐烂，霉变，病虫害和机械损伤，选择新鲜、成熟度好的原料。3.3.3清洗 在洗果台上通过毛刷及水流喷淋进行苹果的清洗。3.3.4榨汁 运用机械外力进行榨汁，一般用带式压榨机。在压榨过程中果浆分
11、布尽也许的均匀，果浆厚度控制在3cm-6cm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。3.3.5过滤 通常情况下，榨出的果汁中具有果皮的碎片和嚢衣、粗的过果浆，为除去这些杂物，必须进行粗滤，对于混浊型果汁在保存色粒以及获得的色泽风味和香味的前提下分散在果汁中粗大颗粒或悬浮颗粒。3.3.6调配 根据产品的质量规定，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。3.3.7均质 为使果汁中的细小颗粒进一步破碎，使粒子大小均
12、匀，促进果胶的渗出，使果胶和果汁亲和，保持果汁的均匀浑浊度，要进行均质解决。本设计拟定果汁均质条件为:压力15MPa,温度68。3.3.8脱气 在加工中通过榨汁均质、以及泵管道的输送会将大量的空气带进果汁中，生产中需要将这些溶解的空气除去。脱气可以加少或避免柑桔汁的氧化，减少其色泽和风味被破坏以及营养损失。3.3.9高温灭菌 杀菌是果汁生产的关键工艺。若杀菌不彻底，果汁的微生物指标超标，影响产品的保质期:若杀菌时间过长，会破坏果汁的营养成分，并且影响果汁的口感和风味。故选择科学的杀菌工艺也是保证果汁品质的重要条件。本设计采用高温短时杀菌法，即:135，3S，最大限度地保证果汁的营养成份不受损失
13、。3.3.10无菌灌装 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。采用灌装机进行灌装，灌装前先将灌装口喷射高温蒸汽，杀死也许存在的微生物，再开始灌装，灌装后的成品直接入库保存。3.3.11字符喷码 规定生产日期和批次号喷码定位准确，字体清楚。 3.3.12检查装箱 在装箱过程中，发现封口异常、不严渗漏、生产日期、字体不清、吸管脱落等不合格产品应及时挑出。合格品装箱，规定封箱胶带黏贴整齐、牢固，装箱数量准确无误。3.3.13 成品储藏 包装好的产品在常温下进行储藏，假如需要可在冷库中存放代售。4物料衡算4.1物料损失前面已计算出： 班数为551班，班产量取40
14、吨/班，每小时产量5吨。苹果出汁率以50%为准计算，一班产量为基准计算（班产量为40吨） 4-1表各工序的损失见下表序号指标名称损失率/%序号指标名称损失率/%1原料验收3.02清洗挑选0.53榨汁504过滤2.05调配0.26均质0.37脱气0.18无菌灌装0.2原料苹果量=40/(1-0.001)/(1-0.002)/(1-0.001)/(1-0.003)/(1-0.02)/(1-0.5)/(1-0.005)/(1-0.03)=84.75吨/班则：全年消耗84.75*551=46697.25吨清洗检果：取损耗率为0.5%，则挑检后产量为 84.75*（1-0.5%）=84.33吨/班榨汁: 取损耗率为50%，则压榨后产量为 84.33*（1-50%）=42.17吨/班过滤: 取损耗率为2%，则过滤后产量为 42.17*（1-2%）=41.33吨/班调配： 取损耗率为0.2%，则调配后产量为 41.33*（1-0.2%）=41.25
