年產(chǎn)1萬噸柑橘汁(混濁型)飲料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)說明書年產(chǎn)1萬噸柑橘汁（混濁型）飲料生產(chǎn)線設(shè)計(jì) 學(xué) 院 ：輕工與食品工程學(xué)院 專 業(yè) ： 食品科學(xué)與工程 班 級(jí) ：學(xué) 號(hào) ：姓 名 ： 指導(dǎo)老師 ：橘子汁（混濁型）生產(chǎn)線設(shè)計(jì)第一章 前言柑橘主要分布在熱帶和亞熱帶地區(qū),我國分布范圍較廣,主要分布在湖南、四川、廣東、廣西、福建、浙江、江西以及臺(tái)灣等。中國柑橘產(chǎn)量僅次于蘋果，為我國第二大水果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國柑橘栽培面積144萬hm2，占世界的20%居世界首位。但中國柑橘單產(chǎn)僅為世界水平的一半，因此我國柑橘生產(chǎn)潛力巨大，柑橘深加工同樣具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。柑橘?jīng)榨汁后，其果汁含有水分、糖類、酸類以及含量很少的芳香物質(zhì)、香精油、維生素、酶類、氨基

2、酸、脂類和檸檬苦素等。柑橘汁風(fēng)味獨(dú)特，具有適口的甜、酸、微苦的綜合性風(fēng)味，氣味芳香，色澤柔和，深受廣大消費(fèi)者喜愛。經(jīng)過大學(xué)四年的專業(yè)學(xué)習(xí)，我對(duì)食品生產(chǎn)過程的工藝要求、質(zhì)量控制等等有了一定的了解。在查閱了柑橘加工的相關(guān)文獻(xiàn)后，我對(duì)柑橘飲料的加工有了進(jìn)一步的了解，從配方的設(shè)計(jì)、工藝流程設(shè)計(jì)到設(shè)備選型等都進(jìn)行了學(xué)習(xí)。我利用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)著手設(shè)計(jì)了以下年產(chǎn)1萬噸的柑橘飲料生產(chǎn)線，由于知識(shí)水平有限難免有不足之處，也渴望在以后的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中不斷提高自己。第二章 工藝流程論證一、柑橘汁飲料生產(chǎn)工藝流程本設(shè)計(jì)以柑橘為原料進(jìn)行生產(chǎn)，保持3%-5%的果肉含量，是果汁具有良好的色澤、濁度和風(fēng)味。其工藝如下：加氯處理

3、后的水脫油、脫氣 均質(zhì)過濾 榨汁清洗選擇柑橘原料成品包裝檢驗(yàn)冷卻灌裝、密封殺菌調(diào)配 過濾水過濾空瓶洗瓶消毒溶解糖、香精、檸檬酸等二、工藝流程說明1、原料選擇原料的選擇是果汁生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，原料的好壞直接影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。原料進(jìn)廠后對(duì)原料進(jìn)行挑選，棄除病蟲害、機(jī)械損傷、未成熟果、過熟果等不符合加工要求的果實(shí)。柑橘對(duì)原料的質(zhì)量要求如下：（1）、原料應(yīng)具有良好的風(fēng)味和芳香、色澤穩(wěn)定、酸度適中、出汁率高，在貯藏和加工過程中仍能原有的風(fēng)味。（2）原料新鮮，無爛果、無農(nóng)藥殘留。2、原料清洗原料表面會(huì)附著塵土、泥沙、殘留農(nóng)藥、微生物等，在加工前應(yīng)進(jìn)行清洗，原料經(jīng)過流水輸送至清洗設(shè)備中，在含有0.1%高錳

4、酸鉀溶液的水中浸泡幾分鐘，用浮洗機(jī)清洗，利用水力輸送方式輸送原果，清洗徹底，潔凈且不傷物料。在輸送流槽水的沖力作用下，物料隨水流到達(dá)下道工序，帶噴淋清洗裝置，使砂石沉淀到底層排走。噴淋的水用含氯10-30mg/kg的清洗水噴淋后經(jīng)清潔水沖洗。再棄除上個(gè)程序挑選過程中漏的的不合格果實(shí)，經(jīng)輸送帶送往榨汁機(jī)榨汁3、榨汁柑橘榨汁過程中通常會(huì)變味，這是由于白衣層、囊衣、種子的破碎，苦味成分、果香精油等混入引起的。通常不采用破碎的壓榨方法，而采用逐個(gè)榨汁的方法，這樣就可以避免上述物質(zhì)大量的混入果汁中?？刹捎寐菪秸ブ瓩C(jī)榨汁，加料后，物料就在螺旋推動(dòng)力作用下沿軸向出料口移動(dòng)，由于螺距漸小，螺旋內(nèi)徑增大，對(duì)物

5、料產(chǎn)生預(yù)壓力，從而使汁液流出。果汁出汁率受果實(shí)的質(zhì)地、品種成熟度、榨汁方法等因素的影響，通常出汁率為40%-50%。不同品種的柑橘采用的壓榨方法也不同。幾種柑橘出汁率柑橘品種榨汁方法出汁率%（對(duì)原料汁）湖南黃皮柑螺旋榨汁法42四川紅柑螺旋榨汁法50湖南廣柑螺旋榨汁法47四川廣柑螺旋榨汁法/切半榨汁法46溫州蜜柑螺旋榨汁法58雪柑打漿機(jī)榨汁法524、過濾榨出的果汁中含有果皮的碎片和囊衣、較大塊的果肉等，這些物質(zhì)不僅影響果汁的外觀和風(fēng)味，還有使果汁很快發(fā)生變質(zhì)?；鞚嵝透涕僦诒４嫔Ｒ垣@得色澤、風(fēng)味和香味特性的前提下，除去分散在果汁中的粗大顆粒或懸浮粒。粗率可除去這些雜質(zhì)。一般的榨汁機(jī)均附有果汁粗

6、濾設(shè)備（濾孔為0.5mm左右），無需另設(shè)粗濾機(jī)。可根據(jù)實(shí)際情況將粗濾后的果汁送往硅藻土過濾機(jī)（孔徑為0.3mm），果汁的質(zhì)地可由壓力和篩孔大小控制，一般使果肉漿含量為3%-5%。5、均質(zhì)均質(zhì)是混濁橘子汁制造的特殊工序，通過均質(zhì)設(shè)備，使果汁中所含的懸浮顆粒被破碎，使果膠和果肉均勻的分布在果汁中，防止沉淀、產(chǎn)生合適的口感。采用14.1-24.52Mpa壓力的高壓均質(zhì)機(jī)。6、脫油與脫氣此時(shí)果汁中還含有過量的香精油，需經(jīng)過脫油機(jī)進(jìn)行脫油。過去是先把果實(shí)放在85-90熱水中浸泡1-2min，使果實(shí)軟化后榨汁?，F(xiàn)在生產(chǎn)上采用類似小型真空濃縮蒸發(fā)器進(jìn)行脫油，果汁噴入真空度為90-93KPa的蒸發(fā)器中，并加熱

7、到51，香精油被蒸發(fā)，隨蒸汽而被冷凝，3%-6%的水分也會(huì)被蒸發(fā)掉。冷凝液通過離心機(jī)分離出香精油，留在下層的水回到果汁中。香精油含量一般保持在0.015%-0.025%,可使柑橘汁具有良好的香氣和風(fēng)味。脫油過程中已經(jīng)排除了空氣，因此無需額外脫氣。7、調(diào)配柑橘汁加工過程中原有的香氣、色澤、糖酸都會(huì)發(fā)生變化，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，使不同批次的產(chǎn)品風(fēng)味都保持一致性，需要通過添加香精、糖、酸來彌補(bǔ)。大多數(shù)產(chǎn)品的糖酸比為13.0-17.0：1。（1）、糖度的測(cè)定和調(diào)整方法 X= X需補(bǔ)加濃糖液質(zhì)量（kg）D濃糖液的濃度（%）W調(diào)整前原果汁質(zhì)量（ kg ）C 調(diào)整前原果汁含糖度（%）B 要求果汁調(diào)整后含糖度

8、（%） (2)、含酸量的測(cè)定和調(diào)整方法 m2=z要求調(diào)整酸度（%） m1果汁質(zhì)量（kg） m2需補(bǔ)加的檸檬酸液質(zhì)量（ kg ） x 調(diào)整前原果汁含量（%） y 檸檬酸液濃度（%）8、殺菌 柑橘汁的殺菌影響產(chǎn)品的保藏性和質(zhì)量，柑橘汁的PH值很低，一般以酵母、霉菌和無芽孢桿菌為殺菌對(duì)象。另外由于果汁本身存在果膠酶，在生產(chǎn)的過程中也要是其鈍化，以免影響果汁的質(zhì)地。生產(chǎn)中廣泛采用高溫短時(shí)殺菌（管式熱交換器，95，15-20s）,而對(duì)于PH3.7的柑橘汁，通常采用超高溫殺菌（120-130，3.6s）。9、灌裝、密封果汁飲料的罐裝，除紙制包裝容器需要冷灌裝外（通過熱交換器冷卻到5左右在灌裝），幾乎都采用

9、熱灌裝。柑橘汁經(jīng)過熱殺菌后，不進(jìn)行冷卻趁熱罐裝，一般采用裝汁機(jī)熱裝罐（中心溫度控制在70以上，若采用真空罐裝，溫度可低些），頂隙一般為0.8cm左右。罐裝前包裝容器需經(jīng)過清洗消毒。裝罐后立即密封。生產(chǎn)中常采用洗瓶、灌裝、密封的流水線進(jìn)行生產(chǎn)。10、冷卻向密封后的瓶子噴射冷水，冷卻至38左右，采用逐級(jí)降溫的方式，先用50左右的水噴淋數(shù)分鐘，再用冷水噴淋，以免熱的瓶子炸裂。水冷卻后果汁容積縮小，包裝容器內(nèi)可形成一定的真空度，有利于柑橘汁的貯藏。11、檢驗(yàn)飲料熱灌裝封口后，經(jīng)燈檢檢驗(yàn)各瓶情況，發(fā)現(xiàn)有異形瓶、瓶子滲漏、旋蓋不嚴(yán)、瓶內(nèi)有肉眼可見雜質(zhì)、液位不足、內(nèi)容物色澤變異等情況應(yīng)及時(shí)剔除。保證出產(chǎn)果汁

10、飲料的質(zhì)量。13、貼標(biāo)、包裝、成品采用RCGF12-12-6清洗、灌裝、封口流水線進(jìn)行生產(chǎn)，商標(biāo)要加蓋生產(chǎn)日期，班次批號(hào)。貼標(biāo)要求端正，瓶身干凈、無粘物，瓶蓋無銹。裝箱打包，放入合格證，入庫貯存。第三章、配方及物料計(jì)算1、配方項(xiàng)目百分量/%用量/ Kg項(xiàng)目百分量/%用量/ Kg鮮柑橘汁20200山梨酸鉀0.050.5糖精鈉0.020.2苯甲酸鈉0.00020.002檸檬酸0.161.6桔色粉0.0020.02白砂糖6.060阿拉伯樹膠0.050.5優(yōu)質(zhì)橘子香精0.11000ml安息香酸鈉0.030.3加純水至1000L2、 物料計(jì)算依據(jù):柑橘每年加工季節(jié)可達(dá)6-9個(gè)月,每年實(shí)際生產(chǎn)按照8個(gè)月計(jì)

11、算，總生產(chǎn)日期為250天。每天按照24h，3班生產(chǎn)計(jì)算，每班工作時(shí)間為8小時(shí)。因此年產(chǎn)10000t柑橘汁的班（日、年）產(chǎn)量如下：日產(chǎn)汁量為:10000t/250=40000kg/d 班產(chǎn)汁量為:40000kg/3=13333kg/班每小時(shí)產(chǎn)量為13333kg/8h=1667kg/h3、各生產(chǎn)工序的損失，見下表項(xiàng)目損失/ %項(xiàng)目損失/ %原料驗(yàn)收2.0脫油、脫氣2清洗、選擇0.5調(diào)配0.3榨汁55灌裝0.2過濾3.0檢驗(yàn)0.2均質(zhì)0.34、物料衡算：按班產(chǎn)量計(jì)(1).在檢驗(yàn)過程中損失0.2%,檢驗(yàn)前共有柑橘汁13333/(1-0.2%)=13359.72kg，(2).在灌裝時(shí)損失0.2%，則灌裝

12、前共有柑橘汁13359.72/(1-0.2%)=13386.49kg(3).調(diào)配時(shí)損失0.3%，則調(diào)配未損失前共有柑橘汁13386.49/(1-0.3%)=13426.77kg(4). 加入15%原柑橘汁： 13426.77×15%=2014.02kg加入糖精鈉0.02%： 13426.77×0.05%=2.69kg加入檸檬酸0.16%： 13426.77×0.16%=21.48kg加入白砂糖6%： 13426.77×6%=805.6kg加入山梨酸鉀0.05%： 13426.77×0.05%=6.71kg加入苯甲酸鈉0.03% 13426.77

13、×0.0002%=0.027kg加入桔色粉0.002% 13426.77×0.002%=0.27kg加入阿拉伯樹膠0.05% 13426.77×0.05%=6.71kg加入橘子香精0.1% 13426.77×0.1%=13.43kg 加入安息香酸鈉0.03% 13426.77×0.03%=4.03kg 5、純凈水的用量：13426.77-2014.02-2.69-21.48-805.6-6.71-0.027-0.27-6.71-13.43-4.03=10551.80kg6、原輔料用量匯總?cè)缦卤恚好Q用量/（Kg）名稱用量/（Kg）原柑橘汁201

14、4.02苯甲酸鈉0.027糖精鈉2.69桔色粉0.27檸檬酸21.48阿拉伯樹膠6.71白砂糖805.6橘子香精13.43山梨酸鉀6.71安息香酸鈉4.037、柑橘原料生產(chǎn)用量計(jì)算項(xiàng)目損失/ %項(xiàng)目損失/ %1原料驗(yàn)收2.06脫油、脫氣22清洗、選擇0.57調(diào)配0.33榨汁558灌裝0.24過濾3.09檢驗(yàn)0.25均質(zhì)0.3 (1).進(jìn)行脫油、脫氣時(shí)損失2%，則脫油、脫氣前共有柑橘汁2014.02/(1-1%)=2034.36kg(2).均質(zhì)時(shí)損失0.3%，則在均質(zhì)前共有柑橘汁2034.36/(1-0.3%)=2040.49kg(3).過濾時(shí)損失3%，則過濾前共有柑橘汁2040.49/(1-3

15、%)=2103.59kg(4). 榨汁損失55%，則在榨汁前柑橘汁重量為：2103.59/(1-55%)=4674.66kg(5).原料清洗、選擇損失為0.5%，則選擇、清洗前柑橘重量為：4674.66/(1-0.5%)=4698.15kg（6）原料驗(yàn)收損失為2%，則驗(yàn)收前柑橘重量為：4698.15/(1-2%)=4794.03kg8、計(jì)算灌裝用瓶及裝箱用箱量(1).由上檢驗(yàn)前柑橘汁量為13359.72kg (設(shè)柑橘汁每瓶550g)則空聚酯瓶瓶消耗量為：13359.72×1000/550=24290瓶。檢驗(yàn)損失0.2%則合格瓶數(shù)為：24290×(1-0.2%)=24241瓶

16、(2).瓦楞紙箱消耗量為：2424116 1515個(gè)9、計(jì)算日出廠（三班）柑橘汁飲料的瓶數(shù)及箱數(shù)：(1).出廠瓶數(shù)為24241×3=72723（瓶/日）(2).出廠箱數(shù)為1515×3=4545（箱/日）柑橘汁飲料生產(chǎn)物料計(jì)算表項(xiàng)目每班實(shí)際產(chǎn)（kg）每天實(shí)際產(chǎn)量(kg)每年實(shí)際產(chǎn)量(t)柑橘消耗量4794.0314382.093595.5糖精鈉2.698.072.02檸檬酸21.8465.5216.38白砂糖805.62416.8604.2山梨酸鉀6.7120.135.03苯甲酸鈉0.0270.0810.02桔色粉0.270.810.2阿拉伯樹膠6.7120.135.03橘子

17、香精13.4340.2910.07安息香酸鈉4.0312.093.02空聚酯瓶24290瓶7287018217.5瓦楞紙箱個(gè)數(shù)1515個(gè)45451136.25第四章、設(shè)備選型表序號(hào)名稱臺(tái)數(shù)外形尺寸mm生產(chǎn)能力t/h功率KW價(jià)格重量Kg廠家1GXJ-3滾杠選果機(jī)13000×700×9001-30.55江蘇科威機(jī)械有限公司2JD-fx-5浮洗機(jī)13000×700×140051.5上海嘉迪機(jī)械有限公司3WTJ型鏈板式提升機(jī)1300×120010Kg/m0.55江蘇科威機(jī)械有限公司4LZ型螺旋式榨汁機(jī)11560×450×13404江

18、蘇科威機(jī)械有限公司5ZLJ-90-130硅藻土過濾機(jī)11420×1200×1530150-500m3/h1.5江蘇科威機(jī)械有限公司6HOMG-Q1000-P100高壓均質(zhì)機(jī)11490×1300×15001000L/h37上海融合機(jī)械設(shè)備有限公司7SJN1-1000單效外循環(huán)蒸發(fā)器11000L/h1800江蘇科威機(jī)械有限公司8SGZ1000=NA三足式離心機(jī)12200×1720×23003200遼陽天圣達(dá)制藥機(jī)械有限公司9JD-SJ-1管式殺菌器18000×800×1000114.1上海嘉迪機(jī)械有限公司10WTPG-

19、1調(diào)配罐11000×1000×18001000L/h1.54000250杭州天圣機(jī)械設(shè)備有限11RCGF12-12-6清洗、灌裝封口流水線14000瓶/h5.5張家港市美新機(jī)械有限公司12RBX貼標(biāo)裝箱機(jī)12000 x 950x 20004000瓶/h0.18上海沛豐電子有限公司13LQ3A-20系列不銹鋼轉(zhuǎn)子泵62100-5400L/h3上海上誠泵閥制造有限公司第五章 方案特點(diǎn)說明本產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)年產(chǎn)量1萬噸的柑橘汁飲料生產(chǎn)，主要加工流程有柑橘原料選擇、洗果、榨汁、過濾、均質(zhì)、脫油脫氣、調(diào)配、殺菌、包裝等。在工藝設(shè)計(jì)的過程中查找了大量最新的文獻(xiàn)，本工藝較以前工藝先進(jìn)的部分是脫油脫氣工序，以前工