年产万吨苹果汁工厂设计试验说明书

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经过物理方法如压榨、 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。果汁中含有较高的营养价值， 主要包括碳水化合物、 葡萄糖、果糖等易于被人 体吸收的物质和维生素。 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

2、酸能提 高人体对钙的吸收能力。 因而果汁除了能补充人体需要的水分， 起到消暑解渴的作用外， 对人体还 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统计，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。目前全球果汁市场主要 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。 调查表明， 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

3、、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，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 多年来，国内有些加工企业花费大量的资金引 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。 利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含有的“苹果酚”不仅可以抑制黑色素、酵素的产生，还可以抑制

4、血压上升，预防高血 压，抑制过敏反应，有一定的抗敏作用；苹果中含有“果胶”是一种水溶性食物纤维，能够减少肠 内的不良细菌数量，帮助有益细菌繁殖；苹果中含有丰富的维生素 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可以有效抑制皮肤黑色素和形成，帮助消除皮肤色斑，增加血红素， 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，降低体液中的酸性， 缓解疲劳； 苹果中含有大量黄酮类化合物，研究表明可以降 低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

5、的健康意识增强密不可分，果汁饮料，尤其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。 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”等几家企业；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，也可以提高企业经济效益，推动我国食品行业的发展。2工厂设计2.1设计依据 设计主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，完成年产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，交通运输便利

6、为主要设计依据，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，按照绿色食品 和GMPHACC的要求建设，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，合理布局的原则和要求进行进行规划布置。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300供水房120员工宿舍2000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

7、职位设置、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水处理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3-1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0.80.00

8、8水加至1000L因为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。为了尽可能充分利用原料，减少产季 原料的腐烂损失，同时也减少原来贮藏的费用，并满足市场供求关系。本设计确定每年3-5月为生 产旺季，每天生产3班；6-8月为生产中季，每天生产 2班，9-11月为生产淡季，每天生产1班。表3-2全年生产安排表月 份123456789101112每003332221110按设计要求平均班产量取 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）十有

9、效生产时间（小时）= 40（吨/班）十8 （小时）=5 （吨/小时）本设计的预计划年产量为：预计年产量二40X 55仁22040吨，比理论设计产量高出9.26%。符合设 计要求。3.2工艺流程原料验收拣选清洗榨汁过滤调配均质脱气高温灭菌无菌灌装一一字符喷码一一检验装箱一一成品储藏3.3工艺条件论证A必须是合格供应商提供的原料，对原料的生长情况要大致了解B符合农药残留检验报告C产品质量符合要求，腐烂率超标（6%的不收 D质检员当场验收°C。C, 3S,最大限度地保证果汁的营养成份不受损失。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吨/班，每小时产量5吨。苹果出汁

10、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=40心-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*

11、( 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吨/班均质脱气：取损耗率为0.5%，则均质脱气后产量为41.25* ( 1-0.5%)=41.04吨/班无菌灌装：取损耗率为0.2%，则无菌灌装后产量为41.04* ( 1-0.2%)=40.96吨/班全年果汁实际产量为40.96*551=22568.96吨4.2苹果汁饮料生产物料计算表4-2苹果汁饮料生产物料计算成分含量/%质量/吨蔗糖102256.896海藻酸钠0.0081.8055168香料0

12、.0081.8055168柠檬酸0.0122.7082752维生素C0.0235.1908608苯甲酸钠0.0368.1248256水69.91315778.6375设备选型5.1设备选型原则（1）满足工艺要求，保证产品的质量和产量；（2）般大型食品工厂应选用较先进的、机械化程度高的设备，中型厂则看具体情况，一些主要产品可选用机械化、连续化程度较高的设备，小厂则选用较简单的设备。（3）所选设备能充分利用原料，损耗少、效率低、体积小、维修方便、劳动强度低、并能一机多 用。（4）所选设备应符合食品卫生要求，易清洗、装拆，与食品接触的材料要不易腐蚀，不致对食品造成污染。（5） 设备结构合理，材料性能

13、可适应各种工作条件（如温度、湿度、压力、酸碱度等）。（6）在温度、压力、真空、浓度、时间、速度、流量、液位、计数和程序等方面有合理的控制系统，并尽量采用自动控制方式。5.2设备选择5-1表设备选择序 号名称型号台数外形尺寸mm生能力t/h功率KW1滚杠选果机GXJ-514000*850*9004-60.552冲浪式洗果机CXJ-212540*1140*180055.13毛刷洗果机MSJ型MSJ-10 101.5 4500*1200* 1000101.54苹果磨油机MYJ13500*1000*20001.55板式提升机BSJ-51宽度300-120020K/h0.756碗式榨汁机飞翔1780*1

14、150*2500400个/分157单螺杆G35-214.0泵8圆振筛振动1根据0.25筛物料-3.7特性不定9不锈钢BAW-15536*326*40651.5饮料泵501溶糖罐RT-1012875*1465*21000L4.75000570/H1调配罐1可按需要定1做1高压均QGJJ-11605*1200*14302质机4/255851真空脱YD-TQ11600X机J-10X 3250L/H1列管式YR-614060X 615X664杀困机12501双层保DVN-11780* (h)5000L5温不锈钢储罐032501RXGF冲 中RXGF112200*1500*28

15、00046瓶灌装4-12-650瓶/H旋盖三 合一机 组81自动理LP1413010*2260*2150002.37瓶机230瓶/H1LP饮料PL-H12100*850*2018000298喷淋冷0瓶/h却隧道（可按生产能力调整）1全自动JX-2512000*1200*160米/39收缩膜0B500分套标机20自动装箱机ZB系列16700*2140*3100 （一次三 箱）12-40箱/分296水、电、汽衡算6.1全年水消耗量由所给设计任务书的要求及物料衡算可知，该厂的生产用水是混合果汁生产所用水。全年果汁实际产量为22568.96吨，水占69.913%，所以全年生产消耗生产用水=22568.

16、96*69.913%=15778.637 吨查软饮料工业手册【杨桂馥中国轻工业出版社北京 2002.3】可知果蔬汁厂清洗设备用水为58m3/h.。由于该设计年产量大，所以选取清洗设备用水为 8m3/h, 天一次，一次 一个小时。所以一日最大清洗用水量 W2 =8X1= 8吨，所以全年清洗消耗水 W2=8*275=220（吨。q= KNQ1000 t式中q最大小时生活用水量，t/hK小时变化系数Q 用水量指数N使用人数，人t使用时间，h宿舍用水 W= 2 264100 X 24= 52.8t100024办公室用水 W= 2 15 10 X 8 = 0.3t1000 8食堂用水2 264 15 X

17、 4= 7.92t10004所以一天生活用水为W' =52.8+0.3+7.92=61.02t所以一年生活用水消耗量 W3=61.02*275=16780.5吨15778.637+2200+16780.5=34759.137 吨6.2全年电量消耗食品厂的用电性质属三类负荷，一般采取单电源供电，但由于停电可能导致 大量物料变质，故供 电不稳定的地区又有条件时， 应采用双电源供电， 或自备发电机组。 为了减少电能损耗和改善供电 的质量， 厂内的变压所应接近负荷高度集中的部门。 全年电量消耗是由生产用电、 生活用电和工作 用电等共同组成，可以根据用电机器的功率算出全年需要耗电量。6.3 全年

18、蒸汽消耗查软饮料工业手册 【杨桂馥 中国轻工业出版社 北京 2002.3 】可知果蔬汁厂清洗设备用 汽为400700kg/t.。由于该设计年产量大，所以选取清洗设备用汽为700kg/t。由上面计算可知， 实际年产果汁量为 22568.96 吨，所以全年消耗蒸汽量 =0.7*22568.96=15798.272 吨7 结语通过本课题的研究， 对一个葡萄汁生产厂进行厂址选择、生产方案设计、工艺设计、 辅助设施 设计等等的设计方法， 综合应用所学的基本理论、 基本知识和基本技能， 锻炼自己理论联系实际和 对知识的应用能力。通过这一次的工厂设计，为今后的知识应用打好基础。8 参考文献1 张仲欣等主编 . 食品工艺学 . 远方出版社， 2005 年2 杨桂馥，罗愉编，现代饮料生产技术，天津科学技术出版社， 1997 年3 王如福主编 . 食品工程设计 . 北京：中国轻工业出版社， 2011.4. 杨芙莲主编 . 食品工厂设计基础 . 北京：机械工业出版社， 2005.5. 王颉主编 . 食品工厂设计与环境保护 . 北京：化学工业出版社， 2006.6. 武华主编 . 工程制图 . 北京：机械工业出版社， 2008.7 无锡轻工大学，中国轻工业上海设计院编，中国轻工业出版社， 1990 年8 食品卫生学，中国轻工业出版社， 1991 年9 中国食品工业标准汇编，饮料卷