年产40000吨浓缩苹果汁的工厂设计.doc

2 工艺流程及论证2.1工艺流程拣选台拣选台原料果果池暂存小提升机小提升机毛刷机洗果机大提升机大提升机破碎破碎压榨3压榨2压榨1浊汁罐暂存1浊汁罐暂存2预巴杀，冷却1预巴杀，冷却2酶解澄清(4个)超滤滤汁罐暂存2脱色脱色酶解澄清(4个)超滤滤汁罐暂存1浓缩五效管式五效管式浓缩成品罐成品罐成品罐成品罐后巴杀，冷却无菌灌装无菌灌装果渣果渣果胶酶 淀粉酶 浊汁 浊汁 果胶酶淀粉酶 浊汁 浊汁图2-1 浓缩苹果汁工艺流程图 对工艺流程进行分析，分解各个步骤，流程如下： 原料果验收→清洗拣选→破碎→压榨→粗滤→第一次巴氏杀菌→冷却→酶解→澄清→超滤→脱色→浓缩→混合→第二次巴氏杀菌→包装材料验收→无菌灌装→冷藏→成品2.2工艺流程解说2.2.1收果与运输(1)苹果主要从当地收集，应为新鲜的苹果，以免水分蒸发太多、影响原料利用率2)运输不当往往会造成很大的损失，因此苹果的运输也是一个很重要的环节运输时必须注意保持原料完整性，防止震荡、细菌侵入等造成原料浪费。

尽量缩短中途停留时间，提高运输效率，以免苹果变质2.2.2原料的验收每年4月、6月、7月份由采供部负责分三次对原料产地进行普查，确定安全收购区域4月份采土样，6月份、7月份采苹果样由化验室进行检验农药残留及重金属，根据供货数量以及化验室检验结果评定合格供应商原料供应商应具备“农药残留普查合格证明”，在原料果进厂时，检查每车原料果的“农药残留普查合格证明”，对无此证明的苹果拒收，并做记录苹果质检部按照HS/ISO C-GL-106-2002《苹果收购程序》和HS/ISO C-GL-102-2002《苹果质检办法》对苹果进行检验、将检验合格的苹果收入果槽，不合格的苹果拒收无菌袋、液袋或罐箱及酶制剂等辅料进厂后，采供部及时委托技术质检部进行检验，检验合格后允许入库包装材料常温贮存，使用时依照先进先出的原则；酶制剂存放在0-5℃的冷藏库中，使用时依照先进先出的原则清洗材料、消毒剂等辅料进厂后，采供部及时委托质检部进行检验，检验合格后入库，分类存放并做明确的标识2.2.3苹果的预处理步骤：(初验合格的苹果)→称重计量→暂存→初洗苹果在采收后表面常附有灰尘，碎叶等杂物，必须进行初步清洗，初步清洗有两个过程，水流输送清洗和提升机喷淋清洗。

在清洗时把粘附在原料上的泥土、杂质、粉尘、沙粒等洗掉，去除残留的农药和部分微生物，清洗环节必须符合食品卫生要求果槽及周边环境卫生由装卸工负责，每天必须冲冼，并保持全天干净卫生2.2.4拣选在拣选台上对苹果进行拣选，主要拣出霉烂变质果，按照拣选要求规定削去腐烂点，把一些腐败的苹果或腐烂部分去除掉（腐烂率≤2%），一些杂质通过拣选台被拣出，以免下一步进行破碎时这些杂物进入苹果汁，在拣选后随机抽查一定量的苹果(≥1kg)，然后称重并计算2.2.5清洗在洗果机上通过毛刷及水流喷淋进行苹果的清洗，通过破碎前的提升机进行清洗2.2.6破碎通过破碎机将清洗干净的苹果用破碎机破碎为4-6mm的果浆，以备后面进行压榨在破碎的过程中要控制力度，否则在泵送过程中会受到影响，影响泵送的效率依据苹果收购季节以及品种，破碎颗粒有所不同要求分前、中、后三期更换破碎机筛网，分别用小、中、大筛网在每年新收苹果时，由于苹果成熟度不够，一般控制在lcm-2cm之间，可以提高出汁率到后期由于苹果成熟度增加，压榨时如果颗粒过小，会在表面形成一层胶膜，阻止汁液的渗出，降低出汁率，这时一般控制在2cm-3cm之间2.2.7压榨压榨所采用的是带式压榨机。

在压榨过程中果浆分布尽可能的均匀，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如果需要，可以在一次压榨后的果渣加等量水浸渍后再进行二次压榨，可提高果汁出汁率，但在后期由于成熟度较高，增加的出汁率已无经济性可言，就取消这一步操作一榨：压榨时间：50-60min；出汁率：80-85%；二榨：加水量：果渣∶水＝1∶1；设定出汁率：＞50%；压榨时间：30-40 min2.2.8第一次巴氏杀菌通过破碎压榨后，果汁一直暴露在空气中，由于多酚氧化酶产生的褐变将提高成品的色值，降低品质此外还会受到一定的细菌污染，因此要进行第一步巴氏杀菌杀菌的主要目的有三个：(1)灭酶(2)杀菌(3)淀粉糊化若杀菌不彻底，可造成致病菌残留、微生物腐败在97±2℃的巴氏灭菌装置中维持30秒杀灭细菌、使苹果中固有的酶失活，使苹果中含有的淀粉糊化，之后果汁经管道进入冷却板片迅速降温至49-52℃，,由管道送至酶解澄清罐，以方便下一步进行酶解2.2.9酶解加入淀粉酶、果胶酶进行酶降解，在其作用下，果汁中的果胶和淀粉被分解成可溶性的小分子物质要求：酶制剂存放温度在0-5℃；酶反应温度49-52℃；从酶解罐进料开始到出料结束，酶解时间90min。

经检测均为显阴性时，再根据终产品色值要求，在酶解罐中采取加或不加活性炭澄清剂经过酶降解和澄清后的果汁直接进入超滤循环罐，以备精过滤2.2.10超滤超滤开机时要求浊度为O.1-0.6NTU时，方可向下一工序送料每半个小时要对渗透液做有无杂质感官检测在超滤渗透液流量不能满足生产需要时，应按规定程序清洗，清洗前须加水稀释循环罐果汁，过滤至糖度低于2.0oBX时，超滤方可排空超滤膜一般选用聚砜膜，截留分子量一般为30000dalton2.2.11树脂脱色脱色的需要根据产品的色值来决定超滤后清汁由清汁罐泵入树脂柱，经过树脂的吸附作用进行脱色处理，除去果汁中的单宁、酚类物质一般选用大孔吸附树脂HPD200L用于浓缩苹果汁的生产大孔吸附树脂能使果汁保持原有新鲜的滋味和香气脱色树脂要求：吸附终点清汁指标： 色值＞65%；脱酸树脂吸附要求：吸附终点清汁指标：酸度：＜0.04%；颜色：水白色2.2.12浓缩本设计5效管式蒸发器进行浓缩实践表明，采用5效管式蒸发器拥有较好的经济性清汁进入蒸发器进行蒸发浓缩，一般浓缩到原体积的l/6左右，可以控制最终糖度在70±1Brix2.2.13批次罐指标调整经过浓缩的产品用泵输送至批次罐中暂存，当液位达到搅拌器（大概达到25t物料）时开始搅拌，果汁边进边搅拌，罐满后搅拌均匀，将搅拌均匀的果汁做为一个批次，开始搅拌直到进料结束后40-60min止；批次罐进料约30t时做糖度检测，以便及时调整进料糖度。

停止搅拌后测糖度、色值、浊度指标、酸度(有要求时测)批次罐满罐后化验员按照内控指标进行检测，微生物化验员每罐检测耐酸耐热菌指标中心化验室化验员每天抽测一次批次罐果汁的甲胺磷、棒曲霉毒素、富马酸、乳酸；符合内控指标要求后，下发灌装通知单接到灌装通知单后，将浓汁通过罗茨泵输入巴氏杀菌板片进行杀菌2.2.14第二次巴氏杀菌在灌装前必需经过巴氏杀菌，这是HACCP计划第三个CCP点，过程中要注意控制温度和保持时间将进入第二次巴氏灭菌装置中的果汁，在97±2℃的温度下，维持30s左右，使在前段加工中可能繁殖的微生物杀死，以防止致病菌残留和微生物腐败灭菌后的果汁由管道送入冷却装置迅速冷却至15-20℃，进入灌装工段此CCP点控制要求是杀菌后的果汁微生物指标：细菌总数T.P.C≤10个/mL，大肠菌群≤3个/100mL，酵母/霉菌≤10个/mL，致病菌不得检出 2.2.15无菌灌装后巴氏杀菌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进口的罐装机进行灌装，灌装前先将灌装口喷射高温（≥95℃）蒸汽，杀死可能存在的微生物，再开始灌装，灌装重量通过质量流量计来控制灌装后的成品直接入库。

2.3工艺质量指标控制表2-1 浓缩苹果汁检验指标要求一览表指标类型指标项目单位指标感观指标色泽香气及滋味外观形态杂质呈棕黄色或棕红色，久置后稍许变深将浓缩汁稀释至可溶性固形物为10%-20%，果汁应具有新鲜苹果固有的滋味与香气，无异味呈现透明状，无沉淀物、悬浮物不允许有肉眼可见的杂质卫生指标铅铜砷细菌总数大肠菌群致病菌耐酸耐热菌霉菌和酵母菌棒曲霉素mg/kgmg/kgmg/kg个/mL个/100mL个/mL个/mLμg/kg≤0.2≤5.0≤0.1≤10＜3不得检出＜1＜10≤40理化指标可溶性固形物总酸PH值透光率T625nm色值T440nm浊度乙醇果胶试验淀粉试验富马酸热稳定性Brix%%g/kgmg/kg71±1≥0.83.6-4.2≥95≥55≤3.0≤3.00阴性阴性≤5稳定3 物料衡算与主要设备选型依据：年产40000t浓缩果汁计，每年实际生产按照6个月计算，每月按照30天计算依据经验，本榨季一旦开始，便全天24h全部安排生产，考虑期间设备维护、班间工人就餐以及其它影响因素，每天按照18h（分3班制，每班实际工作时间为6h）生产计算3.1浓缩果汁班产量的确定日产浓缩汁量为：40000t÷180天＝222.22t/d班产浓缩汁量为：222.22 t÷3班＝74.07t/班3.2原料果的日收购量的确定通过酶解、超滤和脱色得到的澄清果汁经蒸发浓缩，一般浓缩到原来质量的1/5-1/7，糖度在65%-75%左右。

在设计按照浓缩到1/6，浓缩果汁的浓度为70±1 Brix来计算因此澄清果汁班产74.07t×6＝444.42t生产的损耗计算如下：表3-1 生产的损耗一览表项目损失量（%）拣选清洗破碎压榨（去渣）第一次巴氏杀毒、酶解超滤、浓缩第二次巴氏杀毒、冷却、灌装0.50.20.213.20.40.3（0.1＋0.2）0.2出汁率为：100%－0.5%－0.2%－0.2%－13.2%－0.4%－0.3%－0.2%＝85%所以每天(3班)需将3×444.42t÷85%＝1568.54t新鲜苹果进行生产，即，每生产1t浓缩苹果汁需要1568.54÷222.22＝7.06t新鲜苹果3.3设计条件本设计每日工作为3班制，每班实际工作时间为6h，因此平均1h生产浓缩果汁222.22 t÷18＝12.35t即榨取澄清果汁444.42t÷6＝74.07t即每小时需要投入生产的苹果1568.54t÷18＝87.14t3.4设备选型及论证(1)小提升机小提升机的作用是将水流输送槽送来的苹果提升到拣果台，此段是整个车间的咽喉要道，如果设备停止工作，后段将无果加工对比进口与国产设备的价格，相差比例不大，因此选用两台意大利TMCI生产的提升机。

投入生产的苹果的质量流量为87.14t/h，接近90t/h，故技术要求应为45t/h，电功率25kw2)捡果台从小提升机提升后苹果进入。