畢業(yè)設(shè)計(jì)年產(chǎn)3000噸獼猴桃果汁工廠工藝設(shè)計(jì)

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目：年產(chǎn)3000噸獼猴果汁工廠設(shè)計(jì)院 （部）：市政與環(huán)境工程學(xué)院專 業(yè)：生物工程班 級(jí)：生物092姓 名：吳世英學(xué) 號(hào)：2009041150指導(dǎo)教師：張超完成日期：2013年6月錄摘要.IIIAbstract.IV1前言1.1 獼候桃水果的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值.11.2 獼猴桃果汁的生產(chǎn)現(xiàn)狀.22 工藝流程論證2.1 生產(chǎn)的工藝流程.32.2 工藝流程說(shuō)明.42.21 原料處理.72.22果汁處理.103工藝計(jì)算及設(shè)備選型3.1 基本初據(jù).133.2 物料衡算.143.3熱量衡算.154設(shè)備設(shè)計(jì)與選型4.1 刮板提升機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算.154.2后熟罐的計(jì)算.164.3連續(xù)滅菌鍋的設(shè)計(jì)計(jì)算

2、.174.4破醉打漿機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算.184.5酶解罐的相關(guān)計(jì)算.194.6全廠主要設(shè)備一覽表.225 經(jīng)濟(jì)衡算5.1 投資計(jì)算.235.2成本計(jì)算.235.3年利潤(rùn)估算.24參考文獻(xiàn).25致謝.26摘 要本工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的內(nèi)容，經(jīng)過(guò)綜合“年產(chǎn)3000噸獼猴桃果汁工廠設(shè)計(jì)（在廣泛收集資料整理后，根據(jù)目前我國(guó)果汁的發(fā)展與需求生產(chǎn)新型的果汁飲料為消費(fèi)者提供更多綠色而且健康的選擇。本設(shè)計(jì)以經(jīng)濟(jì)效益和優(yōu)先采用先進(jìn)設(shè)備為原則，選取產(chǎn)品的工藝流程和設(shè)備，說(shuō)明書(shū)中闡述了獼猴桃汁的加工，對(duì)產(chǎn)品方案進(jìn)行了比較擇優(yōu)選型，對(duì)原輔材料進(jìn)行了介紹，對(duì)果汁的工藝流程、物料衡算、工藝操作和各個(gè)工序、設(shè)備選型作了

3、詳細(xì)的論述，并利用工藝流程圖和物料處理作了直觀的說(shuō)明。關(guān)鍵詞：獼猴桃汁；工藝設(shè)計(jì)AbstractThe process design specification is based on the design task of the book, after a comprehensive "100,000 tons of fruit juice plant design. After finishing in a wide collection of information, according to the current needs of the development and p

4、roduction of fruit juice drinks new to offer consumers more green and healthy choices. The design of cost-effectiveness and the principle of priority to the use of advanced equipment, select products, processes and equipment, the specification describes the kiwi juice processing, and product solutio

5、ns were compared on merit selection of raw and auxiliary materials were introduced, for juice the process, material balance, process operations and the various processes, equipment selection discussed in detail, and use process flow diagrams and material handling made intuitive instructions.Keywords

6、:kiwi juice；process design第一章前言1.1獼猴桃水果的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值：獼猴桃營(yíng)養(yǎng)豐富，美味可口。果實(shí)中含糖量為13%左右，含酸量為2%左右，而且每百克果肉含維生素400毫克，比柑橘高近9倍。特別是鮮果的酸甜適度，清香爽口。稱之為“超級(jí)水果”，名副其實(shí)。據(jù)最近研究顯示，獼猴桃被認(rèn)為是營(yíng)養(yǎng)密度最高的水果之一，每天吃兩顆獼猴桃，可大量補(bǔ)充身體中的鈣質(zhì)等，大大增強(qiáng)人體對(duì)食物的吸收力，改善睡眠的品質(zhì)。獼猴桃中含有的微酸，能夠促進(jìn)腸胃得臑動(dòng)，減少腸胃脹氣，明顯改善睡眠狀態(tài)。獼猴桃更是含有有豐富的維生素C，一顆獼猴桃含的維生素C就有87毫克左右，而且果肉中的黑色顆粒部分，含有豐富的維生素

7、E，可以防止發(fā)生黃斑部病變。且獼猴桃屬于低脂低熱量的水果，還有豐富的葉酸、膳食纖維、低鈉高鉀等。獼猴桃中所含有的精氨酸能夠幫助傷口快速愈合，并有治療陽(yáng)痿的作用。獼猴桃中還含有多種大量的氨基酸，像精氨酸等這種氨基酸可以作為腦部神經(jīng)的傳導(dǎo)物質(zhì)、并可促進(jìn)生長(zhǎng)激素的分泌。因此獼猴桃是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高的水果,其可溶性固形物質(zhì)的含量為14-20%，含有亮氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、酪氨酸、纈氨酸、丙氨酸等十多種氨基酸，而且還含有豐富的礦物質(zhì)，每100克果肉含鈣量為27毫克,磷26毫克，鐵1.2毫克，還含有胡蘿卜素和多種維生素等，其中維生素C的含量達(dá)100毫克（每百克果肉中）以上，有的品種高達(dá)300毫克以上,

8、是柑桔的5-10倍，蘋果等水果的15-30倍，因而在世界上被譽(yù)為“水果之王”。由于獼猴桃營(yíng)養(yǎng)全面、豐富，而且還含有一些人體必不可缺少的重要物質(zhì)，因此，獼猴桃對(duì)保持人體健康,防病治病具有重要的作用。多食用獼猴桃可以預(yù)防老年骨質(zhì)疏松等；抑制膽固醇在動(dòng)脈內(nèi)壁的沉積，從而防治動(dòng)脈硬化;可改善心肌功能,防治心臟病等。在抗癌方面，獼猴桃更是具有抑制腸道內(nèi)亞硝胺對(duì)組織的誘變作用等。一些癌病人食用獼猴桃后,可以減輕厭食和惡病質(zhì)，還可以減輕病人作X線照射和化療中產(chǎn)生的副作用或毒性反應(yīng)。多食用獼猴桃,還具有阻止體內(nèi)產(chǎn)生過(guò)多的過(guò)氧化物,防止老年斑的形成,延緩人體衰老。因?yàn)槿藗円话阍绮秃苌俪允卟撕退?，所以早晨喝一?/p>

9、新鮮的果汁或純果汁應(yīng)該是一個(gè)好習(xí)慣，補(bǔ)充身體需要的水分和營(yíng)養(yǎng)?？上У氖侨藗兂３：纫槐Ｄ?，無(wú)法再喝下別的了。要注意的是，空腹時(shí)不要喝酸度較高的果汁，先吃一些主食再喝，以免胃不舒服。不管是鮮果汁、純果汁還是果汁飲料，中餐和晚餐時(shí)都盡量少喝。果汁的酸度會(huì)直接影響胃腸道的酸度，大量的果汁會(huì)沖淡胃消化液的濃度，果汁中的果酸還會(huì)與膳食中的某些營(yíng)養(yǎng)成分結(jié)合影響這些營(yíng)養(yǎng)成分的消化吸收，使人們?cè)诔燥垥r(shí)感到胃部脹滿，吃不下飯，飯后消化不好，肚子不適。除了早餐時(shí)外，兩餐之間也適宜喝果汁。 人們喝果汁大多是因?yàn)橛X(jué)得有營(yíng)養(yǎng)，而且好喝。許多人認(rèn)為果汁可以代替水果，喝果汁可以補(bǔ)充水果中的營(yíng)養(yǎng)成分(例如維生素C)

10、，特別是應(yīng)該給不愛(ài)吃水果的孩子多喝一些，甚至完全取代飲用水。但果汁也不能完全代替水果老人和小孩適量少喝點(diǎn)果汁可以助消化、潤(rùn)腸道，補(bǔ)充膳食中營(yíng)養(yǎng)成分的不足。成年人如果不能保證合理膳食，通過(guò)喝果汁適量補(bǔ)充一些營(yíng)養(yǎng)，也算是一種不錯(cuò)的方法。還有些人不愛(ài)喝白開(kāi)水，有香甜味道的果汁能使他們的飲水量增加，保證了身體對(duì)水分的需要，的確也是一件好事。果汁中保留有水果中相當(dāng)一部分營(yíng)養(yǎng)成分，例如維生素、礦物質(zhì)、糖分和膳食纖維中的果膠等，口感也優(yōu)于普通白開(kāi)水。比起水和碳酸類飲料來(lái)說(shuō)，果汁的確有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。但是大部分果汁之所以“好喝”，是因?yàn)榧尤肓颂恰⑻鹞秳?、酸味料、香料等成分調(diào)味后的結(jié)果。果汁的營(yíng)養(yǎng)和水果有相當(dāng)大的差

11、距，千萬(wàn)不要把兩者混為一談，果汁不能完全代替水果。首先，果汁里基本不含水果中的纖維素；第二，搗碎和壓榨的過(guò)程使水果中的某些易氧化的維生素被破壞掉了；第三，水果中某種營(yíng)養(yǎng)成分(例如纖維素)的缺失會(huì)對(duì)整體營(yíng)養(yǎng)作用產(chǎn)生不利的影響；第四，在果汁生產(chǎn)的過(guò)程中有一些添加物是必然要影響到果汁的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量的，像甜味劑、防腐劑、使果汁清亮的凝固劑、防止果汁變色的添加劑等；第五，加熱的滅菌方法也會(huì)使水果的營(yíng)養(yǎng)成分受損。因此，對(duì)于能夠食用新鮮水果的人來(lái)說(shuō)，整個(gè)的水果永遠(yuǎn)是營(yíng)養(yǎng)學(xué)上最好的選擇。  不過(guò)還是有幾個(gè)誤區(qū)需要說(shuō)明，誤區(qū)一：喝果汁可以代替吃水果，新鮮的果汁的確是最接近鮮水果的東西了，但喝果汁并不能代替

12、吃水果。當(dāng)水果壓榨成果汁時(shí)，果肉和膜被去除了，在這個(gè)過(guò)程中，維生素C也會(huì)減少；果汁類飲料通常要經(jīng)過(guò)高溫消毒處理，不少營(yíng)養(yǎng)成分也因此失去。另外，水果中的植物纖維也是有益健康的，但在榨汁時(shí)，這些植物纖維也被剔除。誤區(qū)二：果汁類飲料可以代替白開(kāi)水果汁類飲料中，或多或少會(huì)加入添加劑，如大量飲用，會(huì)對(duì)胃產(chǎn)生不良刺激，還會(huì)增加腎臟過(guò)濾的負(fù)擔(dān)。誤區(qū)三：果汁喝得越多越好由于果汁中大量的糖不能為人體吸收利用，而是從腎臟排出，長(zhǎng)期過(guò)量飲用，可能導(dǎo)致腎臟病變，產(chǎn)生一種稱作“果汁尿”的病癥。另外，過(guò)多攝入果糖會(huì)引起消化不良和酸中毒現(xiàn)象。誤區(qū)四：藥物和果汁同服。果汁中含有大量維生素C，呈酸性，如將一些不耐酸的或堿性的藥

13、物與果汁同服，不僅會(huì)降低藥效，還會(huì)引起不良反應(yīng)。如磺胺藥與果汁同服，會(huì)加重腎臟的負(fù)擔(dān)，對(duì)患者健康不利。總結(jié)：碳酸飲料與果汁飲料都有各自的優(yōu)點(diǎn)與不足，我們應(yīng)該合理飲用才有有助于健康。世界上目前消費(fèi)量最大的前26種水果中，獼猴桃不管是數(shù)量還是種類量，都是最為豐富全面。獼猴桃果實(shí)中的維生素C、鎂及微量元素含量最高，獼猴桃由于相對(duì)于香蕉及柑桔，更是含有理想的鉀含量而位居榜首。獼猴桃的Vc含量及食用纖維素的含量也達(dá)到了優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)，與此同時(shí)，獼猴桃中的Ve及Vk含量被視定為優(yōu)良，獼猴桃果實(shí)中脂肪含量低而且無(wú)膽固醇。與其它水果不同的是獼猴桃含有比較寬廣的營(yíng)養(yǎng)成分，大多數(shù)其他水果富含單一、兩種營(yíng)養(yǎng)成分，但是每個(gè)

14、獼猴桃可提供8%DV葉酸，8%DV銅，8%泛酸，6%DV鈣和鮮，4%DV鐵和生素B維6，2%DV磷和Va以及其它維生素和礦物質(zhì)等。獼猴桃鮮果及其經(jīng)過(guò)深加工后的制成產(chǎn)品，更是深受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的青睞，獼猴桃果品中含有的獨(dú)特的香氣成份和加工制成品中含有的維生素C的高含量（據(jù)測(cè)定每升獼猴桃干酒中含有的維生素C達(dá)到250至480mg）為最一大特色，比葡萄酒都高出數(shù)十倍。另外根據(jù)醫(yī)學(xué)研究證明，獼猴桃鮮果及其經(jīng)過(guò)加工后的制成品對(duì)人體都是具有良好的保健作用?，F(xiàn)在隨著普通大眾生活質(zhì)量、水平的不斷提高以及消費(fèi)品位的多元化，味美可口、營(yíng)養(yǎng)豐富的果酒和果汁類飲料更是越來(lái)越受到消費(fèi)者的喜歡。果酒及果汁類飲料因?yàn)槭蔷G色純

15、天然原料，品種、品味更是多樣化，因此居家、旅行、酒宴都能用得上，市場(chǎng)適應(yīng)面也比較寬廣。特別是進(jìn)入了21世紀(jì)后，從世界果酒及果汁類飲料市場(chǎng)的前景來(lái)看，飲料酒消費(fèi)方式發(fā)生了很大的改變，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家，越來(lái)越要求逐步的減少酒精的攝入量，追求純天然、且含糖量比較少的有益于健康的果酒及果汁類飲料，進(jìn)一步促進(jìn)了飲料酒的品種結(jié)構(gòu)的改變1。因此，碳酸飲料和白酒飲料等傳統(tǒng)消費(fèi)的主流地位受到了極大的挑戰(zhàn)，而果酒及果汁類飲料等一類功能性的飲品等新生代產(chǎn)品則是更加的受到了國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的重視。因此，就果汁飲料而言其最大特點(diǎn)是不但能夠解渴，而且還含有豐富的維生素、礦物質(zhì)、微量元素等，具有極其高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、保健功能等，同時(shí)還

16、因?yàn)槭窃陡鞘艿搅舜蟊娤M(fèi)者的喜歡與青睞。因此，開(kāi)發(fā)獼猴桃等水果類的產(chǎn)品具有非常廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。 1.2獼猴桃果汁的生產(chǎn)現(xiàn)狀：2001年時(shí)我國(guó)的果汁類飲料總產(chǎn)量達(dá)到了130萬(wàn)噸，人均消費(fèi)止不到1.30公升，雖然相比于1991年的中國(guó)人均消費(fèi)果汁類飲料0.33公升增長(zhǎng)了318%，但與世界人均消費(fèi)量7公升多相比仍然是相距甚遠(yuǎn)，因此，這就預(yù)示著果汁類飲料有著非常良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。而本項(xiàng)目提出的則是發(fā)展獼猴桃果酒果汁飲料，因此，產(chǎn)品從類型上看差異化程度高，開(kāi)發(fā)果酒及果汁類的飲料產(chǎn)品正好可以避免上述情況的發(fā)生。因此對(duì)于一般的企業(yè)來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵的是開(kāi)發(fā)出具有特色的果酒和果汁類飲料，在原材料和技術(shù)開(kāi)

17、發(fā)方面能夠形成企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)能力。而且也因?yàn)樘厣资艿綒夂颉⒓竟?jié)、地理位置等條件的限制，種植比較難于推廣，因此原料的產(chǎn)量比較有限，這在很大的程度上制約了產(chǎn)品的市場(chǎng)的覆蓋率，因此這也是大公司大企業(yè)則是不愿參預(yù)其中的原因。而且中華獼猴桃水果這一稀有的品種水果類僅僅在我國(guó)的長(zhǎng)江中游兩岸的幾個(gè)省有分布，國(guó)外更是沒(méi)有我國(guó)的這一種特色水果品種（世界上僅新西蘭有一定數(shù)量不同的品種，而且其它國(guó)家不同品種的產(chǎn)量也是極其的微少）。但是現(xiàn)在我國(guó)國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)果汁類飲料的企業(yè)已經(jīng)達(dá)到了60余家，比較好的品牌果汁類飲料有：樂(lè)百氏、露露、康師傅、椰風(fēng)、椰樹(shù)、匯源、統(tǒng)一、佳得樂(lè)、三得利、茹夢(mèng)、萊陽(yáng)梨汁、華邦果汁等等。這一些

18、企業(yè)在果汁類飲料行業(yè)取得了比較好的經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)，在中國(guó)市場(chǎng)上更是已經(jīng)形成了自己的品牌，成為國(guó)內(nèi)飲料業(yè)骨干企業(yè)，更是為該行業(yè)的發(fā)展起到了領(lǐng)頭人的作用。從分析消費(fèi)群體來(lái)看，果汁類飲料比較符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)律和人們消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變。果汁類飲料消費(fèi)者中女性所占的比例比男性多出大約13個(gè)百分點(diǎn)；從年齡的構(gòu)成來(lái)看，15歲34歲的消費(fèi)者占其中的63.6%；從受教育的狀況和家庭月收入來(lái)看，受教育狀況和家庭的月收入越高，則飲用果汁的傾向性越強(qiáng)。果汁類飲料的主要消費(fèi)群體還是為年輕女性群體和高學(xué)歷高收入的群體，根據(jù)調(diào)查，高學(xué)歷的女性則是更喜歡喝茹夢(mèng)，而高收入的中年人則是更比較喜歡喝三得利。這就預(yù)示著果汁類飲料市場(chǎng)消費(fèi)在我國(guó)

19、已經(jīng)趨于成熟，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展必然導(dǎo)致消費(fèi)品的多樣化和高品位水果產(chǎn)品的消費(fèi)。因?yàn)槲覈?guó)的果汁類飲料生產(chǎn)銷售均集中在廣東、海南、福建、浙江等東南沿海省份，而這些地區(qū)不單是最大的生產(chǎn)地區(qū)，而且也是最大的消費(fèi)地區(qū)。可見(jiàn)，果汁類飲料作為一種純天然、低糖低脂肪的新型健康飲料，也帶有著強(qiáng)烈的地域色彩。另外，大中城市也是果汁類飲料消費(fèi)的集中區(qū)域，這主要是由于大中城市的人均收入水平較高所致，以及消費(fèi)的消費(fèi)觀念更趨于理性化的表現(xiàn)。第二章工藝流程論證2.1獼猴桃生產(chǎn)的工藝流程本設(shè)計(jì)是以獼猴桃為原料進(jìn)行的生產(chǎn)，由于獼猴桃本身具有營(yíng)養(yǎng)豐富，口味清香的特點(diǎn)，并且生產(chǎn)的季節(jié)性很強(qiáng)，因此必須要采用一套專門適用于獼猴桃的處理工藝

20、，現(xiàn)確定的工藝流程如下：獼猴桃鮮果 生果挑揀催熟分配流槽挑揀整理 匯集料斗刮板輸送 洗果 滅菌 破碎 果膠酶分解 壓濾分離超濾澄清納濾和反滲透濃縮二級(jí)蒸發(fā)濃縮貯罐暫存后處理注： 催熟的過(guò)程中需加入催熟劑乙烯，破碎過(guò)程中則需加入抗氧化劑，壓濾分離過(guò)程中要加入助榨劑，洗果的過(guò)程中則需加入高錳酸鉀以及氧化及自來(lái)水進(jìn)行沖洗。在經(jīng)過(guò)二級(jí)蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)出芳香物經(jīng)回收后加入貯罐中2。2.2工藝流程說(shuō)明2.2.1原料的處理 a. 原料的選擇未經(jīng)過(guò)后熟軟化的獼猴桃鮮果含有的糖度低，單寧比較含量高，容易易帶來(lái)生澀味；過(guò)于熟的軟果，糖度也比較低，酸度更高，而且果實(shí)容易受到霉菌的污染，容易使醪液的揮發(fā)性酸度升高，導(dǎo)致總

21、酸也升高，因此，只有八成熟的微軟果，糖含量最高，總酸、揮發(fā)酸、單寧的含量比較低，汁液鮮美、味道清香，風(fēng)味好。因此選取八成熟的原果，經(jīng)過(guò)人工挑揀以鑒別果品的色澤、重量和體積之后，把染菌果（爛果）、機(jī)械損傷果、落地果、僵果等挑選出來(lái)，并除去雜物，篩選出均勻一致的鮮果后放置6-7天進(jìn)行后熟軟化等處理。后熟是本設(shè)計(jì)在原有生產(chǎn)工藝上采取了的改進(jìn)工藝之一，在添加完一后熟罐之后，獼猴桃的果汁味道更鮮美，效果得到了顯著提升3。b. 后熟階段.確定果實(shí)后熟階段果肉硬度是衡量獼猴桃果實(shí)后熟階段的最好指標(biāo)，成熟獼猴桃果實(shí)的硬度在7.55.5f之間，后熟過(guò)程中，果肉變軟，硬度逐漸下降至0.91.8f，一般認(rèn)為此時(shí)果實(shí)

22、已完全后熟達(dá)即食狀態(tài)，這是獼猴桃可獲得最佳食用品質(zhì)的硬度水平。需進(jìn)一步裝運(yùn)流通的獼猴桃果實(shí)建議硬度不宜低于2.5f，若硬度更低，果實(shí)在運(yùn)輸及裝卸過(guò)程中極易受物理?yè)p傷。為了確定果實(shí)的后熟階段，必須用標(biāo)準(zhǔn)果實(shí)硬度計(jì)8.0mm探頭在室溫環(huán)境（1225）下測(cè)定果肉硬度。 通常情況下，為了加快果實(shí)的后熟進(jìn)程，對(duì)冷藏期短于4周或果肉硬度高于3.54.5f的果實(shí)，需要使用乙烯進(jìn)行處理；而貯藏期在4周及以上或果肉硬度小于3.5f的果實(shí)，只要調(diào)整溫度即可達(dá)到最佳的后熟水平。 .乙烯催熟 在20密封環(huán)境中，用10100ppm的乙烯處理6小時(shí)，之后通風(fēng)換氣2小時(shí)，最后再次用10100p

23、pm的乙烯處理6小時(shí)。為了避免或者減少失水，可在果盤或者中轉(zhuǎn)箱上覆膜 ，乙烯處理后，依照表1標(biāo)明的催熟后溫度與軟化速率的關(guān)系及獼猴桃的預(yù)期消費(fèi)計(jì)劃，將乙烯處理后的果實(shí)存放在合適的溫度環(huán)境中。 表1乙烯20oC處理后獼猴桃的軟化速率溫度，oC0.57.520 軟化速度 kf/天0.5-060.9.催熟前的監(jiān)測(cè) 擬作催熟處理的果實(shí)在到達(dá)貯藏場(chǎng)所后，必須抽取至少30個(gè)果實(shí)測(cè)定果肉硬度。成熟果實(shí)采摘、裝運(yùn)時(shí)的果肉硬度通常是5.57.5f，待催熟處理的獼猴桃到達(dá)目的地時(shí)要求硬度在2.35.5f之間，決不能低于1.82.3f，要求到達(dá)時(shí)果實(shí)的溫度能高于10。除非果實(shí)要在3天內(nèi)上架銷售，否則都應(yīng)將

24、果實(shí)存放在低溫條件下（低于7.2）。 為避免運(yùn)輸、裝卸過(guò)程的震動(dòng)和擠壓給果實(shí)造成機(jī)械損傷，當(dāng)包裝內(nèi)果實(shí)的硬度降至1.82.3f或更低時(shí)，應(yīng)將其及時(shí)投放零售市場(chǎng)銷售。 到達(dá)零售市場(chǎng)后，自果實(shí)回溫到2025室溫起，未催熟處理的果實(shí)硬度將每天降低1.4f，如果保存在7.20條件下，果實(shí)硬度降低速率大約是0.9f/每天（見(jiàn)表1）。當(dāng)獼猴桃硬度低至0.91.4f并在常溫貨架上開(kāi)始軟化時(shí)，為了延長(zhǎng)貨架，可將果實(shí)轉(zhuǎn)至冷庫(kù)過(guò)夜或啟用低溫貨架。建議果實(shí)輪流上架并將最軟果擺在貨架前端。 .控溫后熟若果肉硬度高于2.3f而低于4.5f，通過(guò)調(diào)整溫度即可觸發(fā)并控制果實(shí)后熟。在表1軟化速率

25、的基礎(chǔ)上，根據(jù)獼猴桃預(yù)期消費(fèi)計(jì)劃設(shè)置果實(shí)的后熟溫度。c. 原料的清洗獼猴桃的清洗主要的目的是去除原果表面的殘存農(nóng)藥、污垢和初步的除菌，清洗方法是采用高錳酸鉀溶液噴淋處理3-5分鐘，清洗設(shè)備可以采用全自動(dòng)淋水回轉(zhuǎn)式滅菌鍋。 d. 原料的破碎獼猴桃除了少量的皮渣之外幾乎都可以食用，因此，清洗后就可以馬上進(jìn)行破碎。由于獼猴桃果實(shí)中的蛋白質(zhì)、纖維素和木質(zhì)素等的含量均比一般的水果要高，結(jié)構(gòu)亦比較脆弱。在破碎鮮果的時(shí)候，若是破碎的太細(xì)，許多細(xì)小的纖維素則是容易將濾布孔堵塞住，造成過(guò)濾困難；但若是果肉破碎得不夠細(xì)膩，其組織內(nèi)部的汁液因?yàn)檎承缘淖饔?，單單靠外界的擠壓力是難以完全的把汁液從果肉的破碎組織中徹底分

26、離出來(lái)。因此，本次設(shè)計(jì)采用齒籠式破碎機(jī)，它的破碎粒度為3-5mm，并且配有專門的螺旋送料的機(jī)構(gòu)，而且還是具有結(jié)構(gòu)新穎緊湊，功率小、節(jié)能、生產(chǎn)能力大，使用范圍比較廣等諸多特點(diǎn)，物料的接觸部件均是為優(yōu)質(zhì)的不銹鋼制造4。 e. 果膠酶的添加在果實(shí)壓榨之前需要加入一定量的果膠酶和軟化酶進(jìn)行加熱預(yù)處理等步驟，這樣可以使獼猴桃中的大量果膠轉(zhuǎn)化為可利用的糖，同時(shí)又是大大的降低了果汁的粘度，使其出汁率能夠提高約20%，減少了大量的成本，并且節(jié)約了因?yàn)閴赫ザ箼C(jī)器堵塞的清洗時(shí)間。果膠酶的添加溫度是450C左右，果膠酶添加量為40mg/L ，軟化酶的添加量是400 mg/L左右，添加方法則是直接加入酶解罐中酶解，

27、酶解時(shí)間為150min。表2幾種常見(jiàn)果汁中果膠酶的用量果汁種類用量果汁種類用量蘋果汁3000-5000葡萄汁2000-3000草莓汁4000-8000醋栗汁4000-6000李汁6000-8000烏飯樹(shù)汁4000-6000樹(shù)莓汁3000-5000櫻桃汁2000-4000酶解罐是本設(shè)計(jì)在原有生產(chǎn)工藝上采取了的改進(jìn)工藝之一，在添加完一酶解罐之后，獼猴桃的出汁率能從原來(lái)的60%大大的提高到80%左右，效果得到顯著提升。f. SO2的添加由于獼猴桃果汁容易發(fā)生酶促褐變，導(dǎo)致產(chǎn)品的色澤加深，風(fēng)味變差，獼猴桃果汁發(fā)生酶促反應(yīng)的原因主要有以下三條：由于果汁中含有單寧等多酚物質(zhì)在加工的過(guò)程中接觸了大量氧氣（一

28、般在劇烈的攪拌時(shí)發(fā)生）處理過(guò)程中含有多酚氧化酶和過(guò)氧化酶等。非酶褐變主要是由于氨基酸和含羰基的化合物發(fā)生反應(yīng)時(shí)引起的。褐變導(dǎo)致的結(jié)果是在果汁中容易形成黑色素之類的深色物質(zhì)，致使果汁的色澤變成深褐色，口感也相應(yīng)的變差。因此在加工的過(guò)程中需要添加抗氧化劑以防止其氧化?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外比較廣泛的采用SO2作為抗氧化劑，不僅可以有效的防止獼猴桃果汁發(fā)生褐變，產(chǎn)生氧化異味，而且還具有一定的殺菌效果，更可抑制雜菌的生長(zhǎng)。在我國(guó)食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，使用SO2的時(shí)候量不得超過(guò)300 mg/L，因此本設(shè)計(jì)使用的劑量為200 mg/L，添加的方法為加入飽和的亞硫酸溶液。2.2.2果汁的處理 a. 壓榨過(guò)濾獼猴桃果加工的

29、關(guān)鍵工序就是取汁，取汁的工藝更是關(guān)系到了其下游產(chǎn)品的質(zhì)量，決定了下游鏈的產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分、香氣成分和獼猴桃特有的高維生素C含量等。這都在最終得產(chǎn)品中得到再現(xiàn)。由于獼猴桃果的種種特性，如其果膠、果泥的含量極高，營(yíng)養(yǎng)和香氣類的物質(zhì)具有極高的熱敏性，維生素含量易在過(guò)濾過(guò)程中得到大量的減損等，使得過(guò)濾設(shè)備的選擇成為了水果加工界的技術(shù)性難題。本設(shè)計(jì)在經(jīng)過(guò)對(duì)比硅藻土壓濾機(jī)和采用其他過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾設(shè)備之后，最終發(fā)現(xiàn)硅藻土壓濾機(jī)相比于與其他壓濾機(jī)，更是具有不易被堵塞，容易清洗清潔，單次的過(guò)濾處理量大，過(guò)濾的時(shí)間簡(jiǎn)短等等優(yōu)點(diǎn)，這就解決了獼猴桃汁粘度高不容易壓榨的難點(diǎn)，而且其操作也方便，過(guò)濾的成本低、使用效率高，因

30、此是果汁生產(chǎn)廠家的最佳選擇5。獼猴桃壓榨按照不同的方式可以分為許多種。若是按力的方向壓榨可以分為一維壓榨、二維壓榨和多維壓榨；若是按照壓榨壓力、壓榨速度和時(shí)間的關(guān)系可以分為恒壓壓榨、恒速壓榨和變壓變速壓榨；按照壓榨物料狀態(tài)的不同又可以分為半固態(tài)飽和物料的濾餅壓榨。因此，通常在濾餅內(nèi)含水率有一定的分布，即靠近過(guò)濾介質(zhì)表面處的含水率最小，而濾液表面處的含水率最大。因此試圖用提高過(guò)濾壓來(lái)降低濾餅水分這種做法并不見(jiàn)效，因?yàn)榇藭r(shí)只有靠近過(guò)濾介質(zhì)的濾餅空隙率有所減少，而其他處的空隙率幾乎無(wú)太大的變化。但是若對(duì)濾餅施行壓榨，則能取得很好的脫水效果。通過(guò)壓榨過(guò)濾分為過(guò)濾階段和壓密階段。過(guò)濾階段用于壓榨的物料，

31、可以是一般的料漿、濾餅或者是濕潤(rùn)飽和的半固體狀固液類混合物。在送入壓榨脫水機(jī)的一般料漿，首先要受到過(guò)濾，并且在濾室中形成和并逐漸生成濾餅，接著濾餅層受到壓密脫水。因此可以說(shuō)，一般的濾漿的壓榨過(guò)程就是由過(guò)濾階段和壓密階段來(lái)組成的。由于一般料漿生成的濾餅的含水率，不會(huì)因?yàn)閴毫Φ脑龃蠖忻黠@的變化。但是一進(jìn)入到壓密的階段，料漿的含水率卻會(huì)隨著壓力的增加而有明顯的減少。含水率的減少過(guò)程，以直到料餅無(wú)明顯變形時(shí)候才會(huì)停止，壓密階段由過(guò)濾階段終了過(guò)渡到了壓密階段，便會(huì)有液體從料餅內(nèi)被榨出來(lái)，最終會(huì)達(dá)到料餅內(nèi)各處的含水率均打到相同。b. 超濾澄清由于過(guò)濾機(jī)的布孔孔徑比較大，因此，此時(shí)的果汁中含有大量的酵母和

32、其他混濁物等等雜質(zhì)，因此有必要再通過(guò)進(jìn)一步的過(guò)濾分離來(lái)提高果汁的澄清度，再次去除雜質(zhì)。傳統(tǒng)的工藝是采用動(dòng)力澄清的分離法進(jìn)行澄清，此工藝雖然操作簡(jiǎn)單而且比較方便，而且澄清劑原料容易得到，可是效果不太好，只是能夠暫時(shí)的去除掉果汁里面的部分酵母和渾濁物，在產(chǎn)品長(zhǎng)期的陳放期間果汁中的蛋白質(zhì)、殘淀粉、膠體物質(zhì)等等會(huì)逐漸的聚集沉淀于瓶底或者附著在瓶壁上，嚴(yán)重的影響了產(chǎn)品的外觀及形象。因此，在本設(shè)計(jì)中作者便決定采用超濾澄清的方法對(duì)果汁進(jìn)行分離提取，超濾的過(guò)濾精度為微米，可以有效地濾除果汁中的鐵銹、病毒、細(xì)菌、霉菌、酵母和果膠等等，并且能夠保留住對(duì)人體有益的一些礦物質(zhì)類元素，所以，經(jīng)過(guò)超濾過(guò)的果汁具有比較長(zhǎng)的

33、貨架壽命。其果汁的得率大約為96%-98%，而且且加工時(shí)間很短（低于2h），可以實(shí)現(xiàn)沖洗與反沖洗，使用的壽命相對(duì)比較長(zhǎng)，所以便采用了超濾法澄清果汁，這樣便可大量的節(jié)省貯藏設(shè)備和人力。c. 納濾和反滲透濃縮納濾和反滲透濃縮納濾 ( NF，Nanofiltration)這是一種介于反滲透和超濾之間的力驅(qū)動(dòng)膜的分離過(guò)程，納濾膜的孔徑范圍通常在幾個(gè)納米左右。再與其他的壓力驅(qū)動(dòng)型膜分離過(guò)程相比，出現(xiàn)的比較晚。它的出現(xiàn)可以追溯到70年代末J.E. Cadotte的-3 0 0關(guān)于膜的研究，之后，納濾便發(fā)展得很快，膜組器便于80年代的中期商品化。納濾膜大多是從反滲透膜衍化而來(lái)的，如CA、CTA膜、芳族聚酰胺

34、復(fù)合膜和磺化聚醚砜膜等等。但是與反滲透相比較，其操作時(shí)的壓力更低，因此納濾又是被稱作“低壓反滲透”或“疏松反滲透”( Loose RO )。納濾分離的作為一項(xiàng)新型的膜分離技術(shù)，技術(shù)原理近似于機(jī)械篩分。但是，納濾膜本體便帶有電荷性。這是它在很低的壓力下仍然具有比較高脫鹽性能和截留的分子量為數(shù)百的膜也可以脫除無(wú)機(jī)鹽的重要原因。由于納濾分離愈來(lái)愈廣泛地應(yīng)用于電子、食品和醫(yī)藥等行業(yè)，諸如超純水的制備、果汁的高度濃縮、多肽和氨基酸的分離、抗生素的濃縮與純化、乳清蛋白的濃縮、納濾膜-生化反應(yīng)器耦合等等實(shí)際分離過(guò)程中。與超濾或者反滲透相比，納濾的過(guò)程相對(duì)于單價(jià)離子和分子量低于200的有機(jī)物截留效果較差，而對(duì)

35、二價(jià)或多價(jià)離子及分子量介于200500之間的有機(jī)物便具有較高的脫除率,因此，基于這一特性，納濾過(guò)程主要便應(yīng)用于硬水的軟化、凈化以及相對(duì)分子質(zhì)量在百級(jí)的物質(zhì)的分離、分級(jí)和濃縮（如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程產(chǎn)物的分級(jí)、濃縮）、脫色和去異味等等。主要用于飲用水中脫除Ca、Mg離子等硬度成分、三鹵甲烷中間體、異味、色度、農(nóng)藥、合成洗滌劑，可溶性有機(jī)物，以及蒸發(fā)殘留物質(zhì)等等6。反滲透技術(shù)是當(dāng)今最先進(jìn)和最節(jié)能有效的膜分離技術(shù)。其原理就是在高于溶液滲透壓的作用下，依據(jù)其他物質(zhì)不能透過(guò)此半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開(kāi)來(lái)。由于反滲透膜的膜孔徑非常?。▋H為10A左右），因此能夠有效地去除掉水中溶解的鹽

36、類、膠體、微生物、有機(jī)物等（而且去除率能夠高達(dá)97%-98%）。反滲透技術(shù)是目前高純水設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛的一種脫鹽技術(shù)，它的分離對(duì)象就是是溶液中的離子范圍和分子量為幾百的有機(jī)物；反滲透（RO）、超過(guò)濾（UF）、微孔膜過(guò)濾（MF）和電滲析（EDI）等等信技術(shù)都是屬于膜分離技術(shù)傳統(tǒng)工藝為蒸餾法或者是冷凍法濃縮，不但消耗大量的能源，而且還會(huì)導(dǎo)致果汁的風(fēng)味和芳香成分的大量散失，如果將反滲透膜和納濾膜串聯(lián)起來(lái)進(jìn)行果汁濃縮，在操作壓力均為7MPa時(shí)可以得到滲透壓為10.2MPa的濃度為40%的濃縮溶液，這樣既可以保證果汁在濃縮的過(guò)程中色、香、味的不變，而且又可以節(jié)省大量的能源。采用的高濃度濃縮系統(tǒng)將濃度為

37、10%的葡萄糖溶液濃縮至45%所需的能耗，僅僅為普通蒸餾法的1/8，冷凍法的1/5。d. 二次蒸發(fā)濃縮由于設(shè)計(jì)的要求最終果汁糖度是為60%，而反滲透濃縮后的果汁糖度卻達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，因此需要將果汁進(jìn)行進(jìn)一步濃縮，使得糖度的濃度提高為60%。而且傳統(tǒng)的工藝考慮到機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)度和動(dòng)力耗能的問(wèn)題，均采用了加熱蒸發(fā)濃縮，雖然可以大體上節(jié)約生產(chǎn)的成本，然而有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的如果糖、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、維生素等均是屬于熱敏性的物質(zhì)，因此此方法會(huì)對(duì)果汁原有的色、香、味產(chǎn)生較大的破壞7。因此本設(shè)計(jì)采用了雙效降膜真空蒸發(fā)器對(duì)果汁進(jìn)行處理，這屬于低溫真空濃縮，雖然價(jià)格要比傳統(tǒng)的濃縮裝置昂貴，但是它不會(huì)對(duì)果汁的原有風(fēng)味產(chǎn)

38、生影響，而且結(jié)構(gòu)緊湊，操作也方便，可連續(xù)生產(chǎn)，蒸汽的利用效率更高，非常便于調(diào)節(jié)生產(chǎn)能力，因此，綜合的看來(lái)其性價(jià)比要高于傳統(tǒng)濃縮設(shè)備。第三章工藝計(jì)算及設(shè)備選型3.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)年產(chǎn)獼猴桃濃漿3000噸，折凈鮮果22500噸，即處理毛鮮果27000噸突擊收購(gòu)，突擊生產(chǎn)，設(shè)高峰期為80天原料前處理能力：12t/h挑選整理后的雜菌清洗及打漿滅酶能力：10t/h榨汁后處理能力：8t/h濃縮工段：6t/h挑揀出的次果及爛果：2t/h獼猴桃鮮果出汁率：75% 糖度：100Bx密度：1.042t/M3成品濃漿糖度： 600 Bx 酶解：果膠酶添加量40mg/L 軟化酶添加量400 mg/L SO2添加量200 m

39、g/L 酶解時(shí)間150min3.2物料衡算3.21 整體衡算（按年產(chǎn)3000噸濃漿計(jì)）當(dāng)生產(chǎn)3000噸濃漿時(shí)所需的獼猴桃新鮮果汁：3000×6÷98%÷98%÷98%=19124.7噸需要的獼猴桃質(zhì)量為：19124.7÷75%÷7500/9000=30722.4噸需要加入的果膠酶量為；19124.7÷75%÷1.042×40=978.9kg需要加入的高錳酸鉀量為：19124.7÷75%×0.1%=14.3噸需要加入的軟化酶量為；19124.7÷75%×400=573

40、7.4kg酶解時(shí)需要添加SO2量為：19124.7÷75%×200=2868.7kg3.22單日物料的衡算單日所需要的新鮮果汁量由以上可得知：19124.7÷80=239.1噸單日所需要的獼猴桃的質(zhì)量為：239.1÷75%÷7500/9000=384.1噸所需要加入的果膠酶量為；239.1÷75%÷1.042×40=12.2kg所需要加入的高錳酸鉀量為：239.1÷75%×0.1%=318.8kg所需要加入的軟化酶量為； 239.1÷75%×400=127.5kg酶解時(shí)所需要

41、添加的SO2量為： 239.1÷75%×200=63.8kg表格 3 3000噸/年果汁工廠的物料衡算表 鮮果汁 獼猴桃 果膠酶 高錳酸鉀 軟化酶 二氧化硫 （噸） （噸） （kg） （kg） （kg） （kg）日耗量 239.1 384.1 12.2 318.8 127,5 63.8年耗量 19124.7 30722.4 978.9 25500 5737.4 2868.73.3熱量衡算3.3.1酶解罐： 加熱至450C時(shí)所需要的熱量Q1：獼猴桃比熱大約為3.8kJ/（kg 0C），將果漿從200C加熱到450C是所需要的熱量為： Q1=1.8÷70%×

42、3000×（45-20）×3.8=7.39×105kJ 攪拌熱Q2：Q2=3600×P××48=3600×1.854×0.92×1=6140kJ 向環(huán)境散熱Q3：在酶解罐外面加一層保溫層，則散熱量將會(huì)得到大幅度的降低，約為加熱量5%8Q3=7.39×105×5=36950kJ酶解一次所耗用蒸汽量D：采用表壓為0.3MPa的飽和蒸汽，I=2725.3kJ/kg冷凝水的焓為561.47 kJ/kg，蒸汽的熱效率取95%D=Q4÷（）÷95%=121.81kg酶解一次的總

43、耗熱量為Q4 Q4= Q1- Q2+ Q3=7.39×105×1.05-6140=6.7×105 kJ雙效降膜真空蒸發(fā)器：?jiǎn)挝粫r(shí)間的蒸發(fā)量：W1=F×（1-X0/X1） F為物料流量，X0為果汁蒸發(fā)前濃度，X1為果汁蒸發(fā)后濃度 W=6.65×（1-0.4/0.6）=2.22t/h蒸發(fā)效率：根據(jù)雙效降膜低溫真空蒸發(fā)器的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得知，每蒸發(fā)1kg得水分僅用0.44kg的新蒸汽9。故蒸汽得用量為：W2=W1×0.44=1.65 t/h第四章 設(shè)備設(shè)計(jì)與選型4.1刮板提升機(jī)根據(jù)物料衡算可得知，獼猴桃的輸送能力為：30722.4÷8

44、0÷24=16.0t/h因此可以選用江蘇東臺(tái)華東糧油機(jī)械有限公司的埋刮板輸送機(jī)，型號(hào)為GSL16，數(shù)量為2臺(tái)。技術(shù)參數(shù)如下表4表格 4 埋刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)機(jī)槽寬度（mm）刮板鏈條節(jié)距（mm）線速度（m/s）輸送量（m/h）輸送距離（m）電機(jī)功率（kw）垂直水平GSL161601009.2220252.2-224.2后熟罐的計(jì)算容積計(jì)算 后熟罐的單次處理時(shí)間及加上CIP清洗系統(tǒng)清洗時(shí)間，選7天為一生產(chǎn)周期。 全年生產(chǎn)批次：80×27÷7×24=11.4 圓整后得12，故全年生產(chǎn)批次為12次 故每批次處理量22500÷75%÷1

45、2=2500t/7天 故每小時(shí)處理量為2500/7×24=14.8t/h 體積=質(zhì)量/密度 可知，每批次需要處理的獼猴桃體積為2500÷1.04=2399M3由于處理的獼猴桃量比較大，故設(shè)計(jì)為三個(gè)后熟罐 發(fā)酵罐體積計(jì)算；D/H=2/1 2399÷3=799.67M3，V=SH可知 799.67=3.14×（D/2）2×2D D3=381.34 D=7.24M圓整為7.3M H=14.48M圓整為14.5M4.3連續(xù)滅菌鍋 經(jīng)過(guò)挑揀整理后的鮮果在經(jīng)過(guò)催熟之后便通過(guò)擋板輸送帶輸送入連續(xù)滅菌槽：19124.7÷75%÷80

46、7;24=13.3t/h因此可以采用東方興企食品工業(yè)技術(shù)有限公司的全自動(dòng)淋水回轉(zhuǎn)式滅菌鍋，數(shù)量1臺(tái)。表格 5 滅菌鍋的技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 功率（kw） 外形尺寸（mm） 工作壓力（Mpa） 回轉(zhuǎn)速度（轉(zhuǎn)/分）GT7C20H 18 5750×2000×3800其技術(shù)特點(diǎn)如下：1、采用臥式結(jié)構(gòu)，設(shè)置了專用的小車及導(dǎo)軌，便于小車的推進(jìn)及拉出；2、采用了優(yōu)質(zhì)的碳鋼或不銹鋼材料。不銹鋼滅菌釜外表拋光至精致； 3、壓力0.3MPa，溫度142；4、淋水式滅菌釜升溫、保溫、冷卻均采用自動(dòng)控制,配有循環(huán)泵及裝罐車，回轉(zhuǎn)式殺菌鍋其回轉(zhuǎn)速度為1.810.8轉(zhuǎn)/分10。4.4破碎打漿機(jī)本設(shè)備所需的

47、生產(chǎn)能力為：19124.7÷75%÷80÷24=13.3t/h 因此可采用東方興企食品工業(yè)技術(shù)有限公司生產(chǎn)的JP齒籠式破機(jī)，采用型號(hào)為JP-6，數(shù)量2臺(tái)。表格 6 齒籠式破碎機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào) 生產(chǎn)能力（T/h） 主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 功率（kw） 外形尺寸（mm）JP-6 6-8 960 7.5/6 710×1060× 1800該機(jī)適用于對(duì)獼猴桃、胡蘿卜、蘋果、梨等果蔬進(jìn)行破碎，破碎粒度為35mm。該機(jī)配有專門的螺旋送料機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)新穎緊湊，節(jié)能生產(chǎn)能力大，使用范圍廣等特點(diǎn)，物料接觸部件均為優(yōu)質(zhì)不銹鋼制造11。4.5酶解罐4.5.1容積計(jì)算酶

48、解罐的單次處理時(shí)間為150min，加上進(jìn)出料及CIP清洗時(shí)間，選定3小時(shí)為一個(gè)生產(chǎn)周期。全年生產(chǎn)批次：80×24÷3=640故每批次處理果汁量：19124.7÷75%÷640=39.8噸由于酶解罐內(nèi)體積變化不大，因此可以有較大的提充系數(shù)，設(shè)定為90%故酶解罐所需的總?cè)萘繛椋?98÷90%=44.2噸因此選用單罐容積為15M3的酶解罐，數(shù)量為3個(gè)采用高徑比為2：1的標(biāo)準(zhǔn)酶解罐，上下均為標(biāo)準(zhǔn)封頭，查表知公稱容積為15M3的酶解罐，其總?cè)莘e為18.99M3。由于V全=V筒+2×V封=18.99M3，封頭折邊忽略不計(jì)以方便計(jì)算，則有V全=0.

49、785×2×D3+2× ÷24×D 3 =18.99解得 D=2.18 M 圓整至2.2 M故柱體高H=2D=4.4m驗(yàn)算全容積V總：V總=0.785×2×2.23+2×÷24×2.23=18.87m3根據(jù)發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論附表15，可知曲邊高度h1為0.25D=0.25×2.2=0.55m直邊高度h2=50mm故封頭高H封= h1+ h2=425mm冷卻面積的計(jì)算：采用豎式列管換熱器，工程計(jì)算時(shí)K取經(jīng)驗(yàn)值4.18×500KJ/（m3h0c），實(shí)際測(cè)得每1小時(shí)傳給冷卻器的最

50、大熱量約為4.18×6000KJ/（m3h）45-4550-60故t1=15 t2=5tm=（t1-t2）/（t1/t2）=9.1酶解罐實(shí)際裝液量14.75/3=4.92m3換熱面積F=Q/K×tm=6.488m34.5.2攪拌設(shè)計(jì)由于獼猴桃原果汁粘度太大，故采用兩檔六彎葉渦輪攪拌器，其中下葉用螺旋漿式攪拌器12。攪拌漿直徑Di=1/3D=0.5m葉寬B=0.2Di=0.2×0.5=0.1m弧長(zhǎng)l=0.375Di=0.375×0.5=0.1875m距C1=Di=0.5m C2=2m盤徑di=0.75×Di=0.75×0.5=0.375

51、m葉弦長(zhǎng)L=0.25×Di=0.25×0.5=0.125m葉距Y=D=0.5m根據(jù)比擬放大法：已知50L罐轉(zhuǎn)速470r/min，攪拌器直徑112mm則n=470×（112/400）2/3=201.07r/min 取攪拌轉(zhuǎn)速n=200r/min4.5.3攪拌功率計(jì)算果漿粘度大約為，密度為1.042t/m3Rem=D2×n×÷=0.42×（200÷60）×1.042×106÷10=5.55×104>104所以將其視為湍流，Np=4.7攪拌功率P=NP×N3

52、5;DI5×=4.7×（200÷60）3×0.45×1.042=1.854KW電機(jī)功率P=×1.01采用三角帶傳動(dòng)1=0.92，滾動(dòng)軸承2=0.99，滑動(dòng)軸承3=0.98端面密封增加的功率為1%故P電=1.854/0.92×0.99×0.98×1.01=2.1Kw4.5.4管道設(shè)計(jì)出料管由于未經(jīng)過(guò)壓榨的果漿粘度很高，所以出料管的口徑相對(duì)比較大一點(diǎn)，以免堵塞，因此可以采用95×40無(wú)縫鋼管，其中各種接口均采用衛(wèi)生級(jí)蝶閥13。CIP清洗管以清水為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，清洗的體積約占罐體的8%，管內(nèi)流速取3m

53、/s，經(jīng)泵壓送至頂端往下噴洗，噴洗時(shí)間為20min，則d=（47.01×8%÷20÷60÷3÷0.785）0.5=0.036m所以采用50×4.0的無(wú)縫鋼管進(jìn)料管為保持配件的統(tǒng)一，便于更換，進(jìn)料管可以同出料管，采用95×40無(wú)縫鋼管4.5.5壁厚計(jì)算酶解罐柱體材料考慮到果汁的PH值較低，因此選用耐酸性較好的1Cr18Ni9Ti不銹鋼，罐的設(shè)計(jì)壓力取最高壓力的1.05倍，P=0.4MPa 壁厚由S=P×D/（2-P）+C 決定14 不銹鋼許用應(yīng)力取150MPa，焊縫系數(shù)取0.7 C為壁厚附加量，由鋼板負(fù)偏差C1，腐蝕裕量C2，加工減薄量C3三部分組成C1，取C1=0.5mm 酶解罐材料抗腐蝕性能較好，可取C2=0 酶解過(guò)程為冷加工，故加工減薄量C3=0S= P×D/（2-P）+C=0.4×150÷（）+0