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  万吨苹果浓缩汁的工厂设计摘 要在当今市场1、年产一万吨苹果浓缩汁工厂设计年产一,汁并不少见苹果浓缩。浓缩果汁饮料里日常人们饮用的,橙汁后的第二选择苹果浓缩汁是位于。其丰富多层的口感苹果浓缩汁凭借,人民的喜爱赢得了老少。浓缩汁的生产市场纵观全世界苹果,富的物产资源中国有着丰,低廉劳动力还有着相对,最大的苹果浓缩汁生产和出口国这两大优势使中国成为了全球。欧美技术贸易措施的影响近年受全球经济低迷和,断波动下滑中国出口不,份额趋于降低在国际市场的。汁的生产技术、工艺技术若能改进现今苹果浓缩,感更好且生产花费降低使其存放时间变长、口,苹果汁市场在国际的份额就能大大提高中国浓缩。一间生产苹果浓1本文旨在设计缩

  .1全厂平面设计1510.2 车间平面设计1510.3 工厂布置设计图15参考文献16附录一17附录二18附录三19附录四20附录五21北京理工大学珠海学院2020届本科毕业设计1 绪论1.1 苹果浓缩汁的介绍新鲜水果在经过预处理后压榨出来的果浆被称为果汁8、3 用电估算128 经济估算138.1 原辅料成本估算138.2 包装成本估算138.3 设备成本估算138.4 水费估算148.5 电费估算149 三废处理149.1 废水处理149.2 废气处理149.3 废渣处理1410 工厂总平面设计1510。果汁原,过酶解的果汁也就是没有经。或超滤处理导致残留有果渣和果浑浊果汁的定义是没有经过过滤胶

  的果汁9、,去除果胶的果汁是澄清果汁酶解后且经过过滤和超滤。果汁浓缩,思义顾名,水分降低一定比例后得到的产品是采用物理方法使果汁中的天然。和浓缩清澈果汁两种不同的分类浓缩果汁也分为浓缩浑浊果汁。浓缩澄清苹果汁本文设计的是,方法使澄清果汁浓缩就是采用蒸发浓缩的。统计经,人们食用最多的水果苹果是日常生活中,对苹果的喜爱由此可见人们。汁的食用优点以外苹果除了甜美多,的营养成分还含有丰富,萝卜素、维生素B1、维生素B2、维生素C等例如蛋白质、钙、磷、铁、锌、钾、镁、硫、胡,养成分可溶性大而且苹果中的营,人体吸收容易被。种低能量食物苹果还是一,人群食用适合减肥,极大市场。处尚且如此苹果的好,缩汁的好苹果浓处

  不用多言10、更,果相比与苹,合现代人的饮食习惯苹果浓缩汁更能迎,身携带容易随,方便饮用,营养更多且补充的,更佳风味。究表明且有研,有效降低TC、TG、LDL-C、GLU、INS的水平苹果中的果蔬NO3-和类黄酮饮食长期干预实验动物均能,OMA-IR减小A1和H,减少ET-1因子的释放降低脂质过氧化程度和,食可以增加HDL-C的含量同时果蔬NO3-和类黄酮饮,因子的释放增加NO,到缓解和保护作用从而对血管损伤起。原料选择的甘肃白银市产的“国光”21.2 苹果原料的选择这次产品,、香、味俱佳著称这里产的苹果以色,、含糖量高、香甜可口、硬度适中、耐储藏等特点有着品质优良、果形优美、色泽艳丽、肉质脆密,它

  量为14.6%11、的含糖,0.54%含酸量为,缩汁中苹果原料的需求也能满足生产苹果浓。果糖、葡萄糖、和蔗糖苹果中主要的单糖是。质苹果产区甘肃省是优,于高含糖量的形成其气候条件有利,苹果的比较中三种单糖的含量最高在甘肃产的“国光”在多种品种。合考虑3综,银产的“国光”苹果苹果原料选择甘肃白,小均一要求大,度平均成熟。 苹果浓缩汁是中国最重要的苹果加工产品1.3 苹果浓缩汁当今在国内的发展前景,在全球遥遥领先加工和出口规模,于橙汁的第2大浓缩消费品种且苹果浓缩汁是当今世界仅次。地区地广辽阔而我国西北,苹果的栽种气候适宜,的物产资源拥有丰富,区人员众多且东南地,及相对低廉的劳动力拥有巨大的消费市场,苹果

  产地选于甘肃12、原料,地选于我国东南部苹果浓缩汁产品产,费用相对降低就能使运输。人口众多我国的,消费能力的提高随着生活水平和,需求也处在上升的趋势我国对浓缩苹果汁的。年来发展迅速苹果浓缩汁近,有的资源优势利用我国特,浓缩汁的生产大力推进苹果,好的发展市场定能拥有极。汁风味上佳苹果浓缩,且营养丰富饮用方便,销售市场是国内全体人群因此本设计主要面对的,性别与职业无论年龄,阔且具有潜力销售市场广。料选址位于甘肃省白银市1.4 厂址选择苹果原。上游、甘肃中部白银地处黄河,与黄河的交汇地带位于古丝绸之路,大漠北连,桥的战略通道是连接亚大陆。日照充足白银市,分明四季,稳定气候,果的极佳地点属于种植苹。处此生

  苹果含糖量高、产量大13、产的“国光”,果浓缩汁的要求充分符合生产苹。于广东省佛山市高明区苹果浓缩汁生产厂址设,东省中部位于广,角洲西翼珠江三,交汇的重要节点是珠江、西江,具有极大优势于运输及销售。于发展中高明处,进工厂入驻政府大力引,动成本较低建厂及劳。000t(2)生产班制:为了使劳动力平衡2 班产量的确定(1)年产量:Q=10,使用合理生产设备,位三班制旺季定,位两班制淡季定。果的成熟季节在秋季(3)工作日:苹,10、11、12、1月因此将旺季定于8、9、,)为153d生产日(t旺,作六天一周工,休息周日,于设备的检查与维修每个月最后一天用,假三天国庆放;4、5、6月淡季定于3、,日(生产t

  )为86d14、淡,作五天一周工,日双休周六,于设备的检查与维修每个月最后一日用。杂着春节假期2月通常夹,4日的春节假期因此2月放1,与器械的清理与维护另14日用于设备。即将到来的旺季7月为了迎接,查、维修、清理须对厂房进行检,械进行清理与维护且须对设备与器。此因,:t=t旺+t淡=239d全年苹果浓缩汁生产天数为。 苹果浓缩汁的工厂化生产3.1 工艺流程灭酶过滤榨汁破碎清洗挑选原料验收蒸发苹果浓缩汁无菌灌装灭菌超滤酶解3.2 工艺流程详述3.2.1 原料验(4)班产量q班的计算:班产量q班的计算公式:q班=Q/k(3t旺+2t淡)=10000/0.75(3*153+2*86)=27.14t/班3收

  要确定供应商15、首先,境是否符合要求考察种植地环,否有化工污染种植地附近是,否有违规使用农药调查清楚种植地是。果种植环境的要求后确认种植地符合对苹,每周所需苹果数与供应商确认,与运输费用后商定运输时间,题签好合约就以上问。原料的时候在收购苹果,员当场验收需要派质检。量无误后在确认质,苹果原料进行抽查采用随机抽样法对,、坏果数是否超过5%考察苹果是否已成熟,合农药残留的国家标准苹果原料的检测是否符,计需要的“国光”苹果所供应的苹果是否本设。查完毕后在验收检,料送往工厂进行储藏与加工尽快安排运输车辆将苹果原。符合生产需求或已经损坏及腐烂的苹果原料3.2.2 挑选挑选的目的是挑选出不,华体汇电竞官方网站(中国)有限公司藏和生产防止在储过

  常苹果原料造成污染16、程过程中对正,物的繁衍减少微生,果浓缩汁的风味还可以保持苹。由分拣机完成挑选这一步骤。虫害腐蚀、已经腐烂或是尚未成熟的苹果原料在行进过程中挑选出在运输过程中损坏、因。小将苹果原料大致分为几类还可以按苹果原料外形的大,原料破碎成大小平均的碎粒这样有利于在破碎时将苹果,果原料的利用率在压榨时提高苹。去苹果原料上的泥土、浮尘及杂质3.2.3 清洗清洗的目的是洗,苹果原料上的细菌及微生物也可以冲洗掉部分依附在,质使苹果浓缩汁风味变差避免在后续的工艺混入杂,得浑浊颜色变。下:引入清水清洗的步骤如,水池中浸泡半小时先将苹果原料放置,上的杂质软化使其依附于。入清洗机中浸泡捞起放,压水由带流

  进行传输17、。和水冲这两个清洗步骤在输送过程中经过毛刷。设置两道提升装置在运输线上还应,清洗过程洗刷下来的杂质提升装置可用来分离在。内保持摩擦清洗在室内洗果槽,相对滚动状态使苹果处于。配有水洗喷淋每道提升均,软化水喷淋末道提升用。经破碎后变成大小平均的果粒43.2.4 破碎苹果原料,高果汁的榨出率这样有利于提,过程的进行也方便压榨。原料运送至破碎机将清洗后的苹果,原料破碎为长宽高大约23cm的果粒通过调节破碎粒度利用破碎机将苹果,要平均大小。1%的抗坏血酸中浸泡5min将破碎后的果粒放入浓度为0.,长PH值导致的美拉德反应加剧这样可以防止因苹果储藏期过,制酚酶的活力同时也可以控,促褐变控制酶。3.

  物理方法将苹果原料压榨为果汁18、2.5 榨汁压榨指通过。产苹果浓缩汁本设计为生,果浓缩汁的必要步骤所以这一步是生产苹。经过酶解、过滤及超滤的压榨得出的果汁是没有,最初步的状态是苹果浓缩汁。有大量的多酚物质和酚酶压榨出来的果汁由于含,被空气氧化因此极易,色泽形态会发生变化氧化后的苹果汁不止,会变差风味也。一现象针对这,来进行控制酶促褐变的发生可选择通入氧气隔绝空气。用的是带式压榨机进行压榨的器械选,机效率较高带式压榨,简便操作。行压榨过程中在苹果果粒进,分布均匀果粒尽量,均匀地被榨出这样果浆才会,开厚度控制在36cm果粒进入压榨机时的铺,于压榨的进行这样更有利,作效率也更高压榨机的工。的期间在压榨通

  入氮气19、,空气隔绝,与空气进行接触尽量避免原果汁,促褐变的发生这样可减少酶。滤在压榨的过程中3.2.6 过,少部分的果渣也带出来果汁流出的同时未免将。与残留果渣分离的有效步骤过滤是利用过滤器将果汁。用的是双联过滤器本设计里过滤采,过滤器并联而成由两台不锈钢,准确保证过滤精度操作简便并且可以,便更换滤袋并能快速简,残留少过滤,成本降低使操作。果浆通入双联过滤器过滤时将压榨后的,从出料口排出过滤后的果汁。及时更换滤网要。果汁中含有大量的多酚氧化酶3.2.7 灭酶压榨出来的,气中会致使其氧化果汁持续暴露在空。有大量的微生物与细菌同时此时的果汁中含,步杀菌处理需要进行初。温瞬时灭酶也就是本设计里采用高巴

  法来进行灭酶20、氏消毒,杀灭细菌、钝化氧化酚酶高温瞬时灭酶可以有效,物的腐败及致病菌的残留减少了在生产过程中微生。预热灭酶机来进行灭酶在本设计里采用列管式。到95进行巴氏消毒将器械内温度调节,持续12s消毒时间。塔水冷却来进行降温消毒后的物料通过,线 蒸发过滤后的果汁需要浓缩冷却后的物料送至三效外循环式,藏和运输以便于储。缩和冷却浓缩两种方法浓缩的方法有蒸发浓,成本较小的蒸发浓缩法经过比较后就决定选取。酸及还原糖会作用发生美拉德反应然而果汁中含有的蛋白质、氨基,间产物羟甲基糠醛美拉德反应生成中,累生成黑色物质羟甲基糠醛积。艺过程中热作用的温度有关美拉德反应的发生还与工。了为控

  德反应的发生21、制美拉,预浓缩温度不超过85可以浓缩过程中控制,温度不超过65蒸发浓缩的的。是低温蒸发浓缩采用的,空蒸发器方法进行浓缩采用三效外循环式真,发温度控制在75该蒸发器一效的蒸,控制在66.5二效的蒸发温度,控制在60.1三效的蒸发温度。蒸发器蒸发效率高三效外循环式真空,时间短受热。蒸发器浓缩清汁进入,为原体积的1/6将苹果汁浓缩至约。缩汁对含糖量和糖酸比都有要求3.2.9 成分调节苹果浓,围在56%58%含糖量要求的范,3:115:1糖酸比控制在1,。含有苹果本身糖和酸由于苹果浓缩汁中只,风味更佳为了使其,糖和酸的调节因此要进行。量为14.6%国光苹果含糖,.54%含酸量0,苹果成品汁

  求为56%58%22、含糖量要,采用14:1糖酸比本设计。浓缩汁进行检测取浓缩后的苹果,合糖酸比要求若产品不符,入适量糖和酸以改善苹果汁风味则在计算后往贮罐中的苹果汁加。缩汁中含有大量的淀粉和果胶3.2.10 酶解苹果浓,和果胶酶街若不将淀粉,酶促褐变和后浑浊现象苹果浓缩汁便可能出现。汁从贮罐通入酶解罐混合均匀的苹果浓缩,酶、果胶酶进行酶降解在酶解罐中加入淀粉。过六小时后酶解时间超,行检测取样进。均为阴性时待样液检测,加入活性炭往贮罐中,整产品的色泽这样可以调,吸附多酚也可以。果汁直接进入超滤装置中经过酶降解和澄清后的。也是为了去除苹果浓缩汁中的多酚3.2.11 超滤超滤的目的,致澄清果汁多酚会导不

  定甚至浑浊23、稳。0.10.6NTU时超滤开机时要求浊度为,向下一个工序运料检测达到要求方可。渗透做有无杂质感官检测工作时每个小时都要对,侧漏混入防止杂质。滤的杂质会堵塞滤网超滤时间过长时过,能满足生产要求导致渗透流量不,序清洗器械应按规定程,生产效率避免影响。水稀释果汁清洗前须加,于2.0BX时过滤至糖度低,可排空超滤方。因为原料和器械而导致微生物与细菌的滋生3.2.12 灭菌苹果浓缩汁中难免会,用了第一次巴氏消毒虽然前段工艺也采,中会经过许多工艺但是在输送过程,生微生物可能会滋,要进行第二次巴氏消毒为确保产品的卫生还。的是瞬时高温灭菌机第二次巴氏消毒采用,机可连续工作瞬时高温杀菌,菌效果且杀好

  4、2。对浓缩苹果汁进行灭菌利用瞬时高温杀菌机,到无菌要求可使产品达。杀菌温度调节到97将瞬时高温杀菌机的,时间30s持续杀菌。冷却水冷却达到室温物料出高温桶后经。苹果浓缩汁定量为500ml每瓶3.2.13 无菌灌装本设计的,旋口瓶包装使用塑料。灌装机进行灌装无菌灌装采用,无菌封闭环境灌装机内是,外界引入细菌可保证不会从。往塑料瓶口喷射高温蒸汽在灌装前为确保卫生可,力微压灌装再开始重。品直接入库保存灌装完成的成。块果蒂梗损耗率%531.61.851.65经计算4 物料衡算表4.1苹果原料损耗率果皮子核坏肉碎,为27140kg本设计要求班产量。资料可知据所查,失率为2.9%苹果采收时损,原料的苹果工

  技术参数35、的,-6灌装机方可满足生产需求须选用两台LJ-12-12。缩55 5min物料(20)6.1 车间热交换图6.2 灭酶(第一次巴氏杀菌)耗能物料进料20摄氏度升温至956 热量衡算第二次巴氏消毒(灭菌)97 30s第一次巴氏消毒(灭酶)95 12s塔水(20)料液(55)蒸发浓,冷却至55后经塔水,料加热到55所消耗的能量因此相当于计算将20的物。焓与水相似(苹果汁的,焓来进行计算故按照水的,热损失不考虑。耗的能量:Q=qm)20到55所消,5-84.476)=1.95*106KJ/hqmh(H1-H2)=13300.42*(230.7,:查表得55时水的焓值Hh:物料的质量流量H12

  用水估算7.1.1 班工艺用水耗量估算在苹果浓缩汁的生产中39、.3=229.17kg/h7 水电汽耗量估算7.1 ,部分是清洗阶段需要工艺用水的。9873.1kg的苹果原料达到预设班产量则需要14,用的等量的水进行冲洗苹果原料的清洗需要使。部分可回收利用而清洗用水则有,清洗用水占二分之一设可回收利用部分的,.55kg的水来清洗则需要使用74936。果以外还有冲果清洗阶段除了洗,为洗果用水量的一般冲果的用水量大致,7468.28kg因此冲果用水量为3。112404.83kg所以班工艺用水总量为。量估算冷却水主要功效是冷却7.1.2 冷却水用水耗,环使用可循,计算耗量因此不。活用水耗量估7.13 生算

  当地气候和员工生活习惯估算40、生活用水耗量需要根据,水10t约每天耗。112.41*2+10=234.82t/d7.2 用汽估算在生产工艺中用汽的生产步骤为灭酶、蒸发浓缩和灭菌7.14 总用水量旺季每日用水总量Q1=112.41*3+10=347.23t/d淡季每日用水总量Q2=。每日用汽量:10.75*3*8=258t/d淡季每日用汽量:10.75*2*8=172t/d7.3 用电估算表7.3 主要设备功率表名称功率KW数量每班耗电量K表7.2 用汽量估算来源用量(kg/h)灭酶(第一次巴氏杀菌)726.94蒸发浓缩9787.52灭菌(第二次巴氏杀菌)229.17合计10743.63由表得旺季W

  为234.82t/d43、用水总量Q2。153d旺季共有,86d淡季有。86)=212630.06元8.5 电费估算由7.3可知班耗电量为530.4kw当地水费为2.9元/t全年水费为2.9*(347.23*153+234.82*,1.2/度当地电费为。为636.48元工厂每班生产电费,处理苹果浓缩汁产生的废水分为三种:冷却水、生活废水和生产废水每年消耗电费为401618.88元9 三废处理9.1 废水。责冷却和冷凝的作用冷却水在生产中负,受到污染通常不会,节中重复利用可以在生产环。或是生活中排泄的洗涤水生活用水是员工在工作,处理、二级处理和深度处理可通往污水处理厂进行一级。来自于苹果原生产废水则料

  处理如清洗44、的预,设备的清洗等还有来自于,用和不可回收利用可分为可重复利。用于路边的洒水降尘和浇花等可回收利用的生产废水可以,水处理厂进行无害化处理不可回收利用的则送往污。产一万吨苹果浓缩汁的工厂设计9.2 废气处理本设计是年。产过程中产生的废气而在浓缩苹果汁生,对环境造成污染基本不会产生。环保节能减排原则为确保本设计的,气进行检测调整可将产生的废,16297-96)一级的要求再对外排放使其满足大气污染物综合排放标准(GB。的废渣主要为苹果原料在压榨过程后产生的果渣9.3 废渣处理苹果浓缩汁在生产过程中产生,无害物质果渣属于。给饲料加工厂果渣可以出售,加工成饲料使其将果渣;中提取果胶也可以从,发

  新的产业45、展;农场做成肥料可以出售给,使其晒干变成燃料还可以送至农家。生产车间、原辅料及成品仓库、检验室、办公楼、饭堂、员工宿舍10 工厂总平面设计10.1全厂平面设计本设计工厂厂区共有。紧凑也不远离各部分须不,料仓库应距离不远生产车间和原辅。办公楼内检验室在,在员工宿舍内饭堂也设置。用资源合理利,费土地不浪。按当地地形设计生产区朝向应,持良好的通风使生产区保。近须有绿化生产区附。生产区的下风口生活区不能处于,生的废气污染避免生产区产。的布置顺序应与生产工艺步骤挂钩10.2 车间平面设计生产车间,安置器械切勿随意。度高的通往洁净度低的地方通气和人流方向须从洁净。保持在23室内温度应。灯光明室内亮

  不刺眼46、。准、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范等相关规范和规定布置设计要遵循食品工厂设计防火规范、工业企业设计卫生标。备流程图、车间物流图、车间人流图分别见附录一二三四五10.3 工厂布置设计图工厂布局图、车间布局图、设。 1刘晓亮参考文献,临的障碍及对策J. 对外经贸实务赵凌云. 中国浓缩苹果汁出口面,1620,和类黄酮对血管内皮功能的影响D. 陕西师范大学(12):53-56.2卢昕山. 果蔬硝酸盐,.3邓健康2014,璇刘,昕烨吴,金峰毕,艺焦,制汁适宜性分析J.中国食品学报钟耀广.苹果等外果品质特性及其,1620,4-213.4曾祥奎16(10):20,斌黄,缩苹果汁主要于娟. 浓技

  研究J. 饮料工业47、术指标控制的,0220,缩汁非酶褐变影响因素的研究D.莱阳农学院(01):19-30.5周亚平. 苹果浓,浊形成机理及控制技术研究D.中国农业大学2006.6綦菁华. 苹果浓缩汁二次混,工中褐变的影响及其控制D.陕西师范大学2003.7李佩艳. 多酚对浓缩果汁加,.8周亚平2005,成荣王,士梅于,军祝,然王,彩虹王,有关影响因素的研究J.食品科学戴洪义.苹果浓缩汁美拉德反应,39-43.9王昕悦2007(04):,少军曹,华杰赵,静秦,晓丹武,晓慧胡,风味成分变化分析J. 食品与发酵工业陈荣荣. 不同菌种发酵苹果浓缩汁的,1720, 中小型苹果果汁加工工艺研究D.东北农业大学43(04):238-243.10黄峰华.,11张东源2006.,汁产业创新发展路径J. 农业经济王珏. 中美贸易视角下中国苹果,1920,苹果汁的褐变因素及控制措施J. 食品安全导刊(07):109-110.12郭倩. 浓缩,1620,在浓缩苹果汁生产中的应用D.山西农业大学(06):72.13朱江. HACCP,.14张欣2014,红闫,毅强葛,缩汁中酚类物质的影响J. 食品科学et al. 不同澄清方式对苹果浓,附录一附录二附录三附录四附录五21999(02):10-12.1

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