年产6000吨澄清浓缩苹果汁工厂设计.doc

年产6000吨浓缩苹果汁工厂设计 第一章 项目论证，确定产品方案1 制定产品方案的意义和要求我国苹果加工业起步较晚，但近些年，我国苹果加工业发展步伐加快随着我国入世的步伐加快和农业产业化结构的进一步调整，我国苹果产业无论是从栽培面积还是总量上均多年雄居全球之首在此基础上，果汁加工业发展迅速至今浓缩苹果汁的产量已占据接近30%的国际市场份额随着山东中鲁、安德利、源通，陕西的恒兴、海升等一批大型果汁加工龙头企业的蓬勃发展，国际国内苹果汁市场的竞争愈来愈烈，竟争的主要热点是企业对加工原料的控制，竟争的制高点是企业所拥有的加工专用高酸型苹果产业基地的建设规模和发展速度制作果汁的苹果要求较高的酸度，高糖高酸最为理想，且出汁率要高，单宁含量要低我国用于果汁加工用鲜食品种主要有富士，秦冠，黄元帅，国光等本设计选用富士苹果，原因为富士苹果与其他苹果相比有更长的最佳食用日期，甚至无需放入冰箱保存室温下可保存4个月，如果放入冰箱，富士苹果可保存5到7个月各生产苹果的国家栽培黄元帅的比重都很大，是世界各国发展最多的品种之一我国各苹果产地均有栽培本设计原料预定来源主要为环渤海地区的苹果种植区，其他周边的苹果原料也可充当原料来源。

依托陇海与京沪铁路的便捷运输，原料可较为方便的运达，同时铁路运输的费用也较低廉富士苹果的特点是体积很大，遍体通红，形状很圆，平均大小如棒球一般果实的重量中，有9－11%是单糖，而且其果肉紧密，比其他很多苹果变种都要甜美和清脆，因此受到全世界消费者的广泛喜爱本设计的产品为苹果汁，流程工艺中采用现代超滤分离技术，确保果汁更加的澄清，口感更加细滑并且在营养方面尽量使苹果的原营养不发生太大的破坏，力保产品具有营养产品的消费地先以徐州市周边省份为主，北至山东，河北；西至安徽，河南；南至上海，浙江等地产品的运输以公路为主，以大型超市和批发为主的产品销售方式本设计的市场定位为中低消费人群为主，力争做到属于寻常百姓人家家宴，客请的主要果汁产品本设计厂址选择在徐州市郊区无污染源，水源充足，交通畅通的一块土地徐州市地处中纬度欧亚大陆东缘，属于暖温带大陆性季风气候太阳辐射的季节性变化显著，地面的高低气压活动频繁，四季分明，寒暑悬殊，雨量集中于夏秋季节干湿期明显，夏冬季长，春秋季短夏季经常达到36度徐州市总的气候特点为：年平均气温偏高，春温夏热秋凉冬冷，雨量分布不均，四季多风徐州是国家重要交通枢纽城市，国际性新能源基地，拥有良好的交通运输。

我国的苹果产地集中于环渤海湾，西北黄土高原，黄河故道和西南冷凉高地等四大产地所以拥有交通优势且徐州是一个极具发展潜力的城市，工商业较发达，市场前景广阔，投资环境较为优越2 产品方案和班产量的确定2.1 年产量Q＝Q旺＋Q淡＋Q中式中 Q旺———旺季产量，t Q淡———淡季产量, t Q中———中季产量, t本设计年产量定为6000吨2.2 生产班制 一年内1, 2, 10, 11，12月为旺季，每天生产班次为3次 6, 7月为淡季，每天生产班次为1次 5，8, 9月为中季，每天生产班次为2次3，4两个月停产进行休整和设备检修2.3 工作日和班产量5, 7, 8 月工作日为23d，6, 9, 11月工作日为22d，1,2,10,12月工作日为20d，则旺季工作日t1＝20＋20＋20＋22＋20＝102d，淡季工作日t2＝23＋22＋23＝68d，中季工作日t3＝23＋22＝45d，则全年生产天数为：t＝t1＋t2＋t3=102＋45＋68＝215d平均日产量等于班产量与生产班次及设备平均系数的乘积即： q= q班×n×k式中 q—平均日产量,t/d; q班—班产量,t/d; k—设备不均匀系数,k=0.7～0.8; n—生产班次,旺季 n=3 中季 n=2 淡季 n=12.4 班产量q班q班＝Q／k﹙3×t1＋1×t2＋2×t3﹚＝6000／0.75﹙3×102＋1×68＋2×45﹚＝16.13（t/班）式中 k—设备不均匀系数，k＝0.75表1 年产6000吨浓缩苹果汁厂产品方案产品名称年产量 t班产量 t1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月苹果汁600016.13第二章 工艺流程草图及论证1 现代工艺流程 工艺流程：原料的验收→苹果的预处理→拣选→清洗→破碎→榨汁→第一次杀菌→酶解→超滤→树脂脱色→浓缩→第二次杀菌→无菌罐装→成品。

2 论证：2.1 原料的验收 每年4 -5月份采购部与质检部到原料产区调查当年苹果原料的收成情况及农药使用情况，确定采购区域，保证采购区域周围没有化学污染及该区域未使用国家禁止的农药确定合格供应方，签订采购合同生产期间，苹果验收按以下要求进行:(1) 必须是合格供应商提供的原料;(2) 农残检验报告:(3) 产品质量主要是腐烂率超标(6%)的不收;(4) 质检员当场验收，不符合标准的不收2.2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2.3拣选在拣选台上对苹果进行拣选，把一些腐败的苹果或腐烂部分去除掉，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2.4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2.5破碎破碎粒度 控制到1.5cm-3cm，通过破碎机将苹果破碎，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，破碎颗粒有所不同在每年新收苹果时，由于苹果成熟度不够，一般控制在1 cm—2 cm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2 cm—3cm之间2.6 榨汁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霭要可以在一次压榨后的果渣加等量水浸溃后再进行二次压榨，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2.7第一次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、微生物腐败杀菌95℃，12s后，应立即降温至49-55℃，以方便下一步进行酶解2.8 酶解在这个过程中，加淀粉酶、果胶酶进行酶降解，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，以备精过滤要求:酶制剂存放温度在0-5℃;酶反应温度49-55℃ ;从酶解罐进料开始到出料结束，物料停留时间(6h，超滤开机时物料除外)控制时间的目的主要是控制微生物的需要.2.9超滤超滤开机时要求浊度为0.1-0.6NTU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2.00BX时，超滤方可排空超滤是介于微滤和纳滤之间的一种摸过程，膜孔径在0.05um-1nm，能够截留相对分子质量为500以上的大分子，胶粒和微粒，所用压差为0.1-0.5Mpa与发渗透类似，超滤的推动力也是压差力，在溶液侧加压而使溶剂透过膜与反渗透不同的是，在超滤过程中中小分子溶质与溶剂一起通过超滤膜，大分子物质或胶体微粒被膜截留，从而实现原料液中大分子物质和胶体微粒与溶质和小分子的分离2.10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，根据脱色后清汁的检测指标，确定是否需要更换树脂柱再进行生产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2.11浓缩本设计根据工厂实际，采用已有的3效板式蒸发器和新增一台5效管式蒸发器进行浓缩实践表明，采用5效管式蒸发器相比3效板式蒸发器有更好的经济性，单位产品所需蒸汽量可以节约15%左右清汁进入蒸发器进行蒸发浓缩，一般浓缩到原体积的1/6左右，可以控制最终糖度在70土1Birx.2.12 第二次杀菌在灌装前必需经过巴氏杀菌，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,致病菌不得检出在巴氏杀菌过程中要注意控制温度和保持时间，一般把果汁迅速置于97—98℃的高温，保持30s左右，然后迅速冷却到15℃-20℃，进入灌装工段2.13 无菌灌装 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蒸汽，杀死可能存在的微生物，再开始灌装灌装后的成品直接入库第三章 物料衡算通过酶解、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70%～75%。

在设计中浓缩前果汁的糖度为12%，浓缩后果汁的糖度为72%，通过浓缩前后果汁中糖总量不变来进行物料衡算1 糖酸比计算每班工作8小时，则每小时产量为1613/8=2.016吨原料苹果总糖含量定为12%，酸含量定为0.05%果汁中总糖为6.5%，苹果酸为0.5%原料苹果糖酸比为12%/0.05%=240苹果汁中糖酸比为6.5%/0.5%=13设浓缩之前的产量为a，则 (a×0.12)/(a×0.0005+x)=13 式中x——加入的酸量算得加入的酸的量为x=0.89%a t/h所以 (a＋x)/6=2.016, 得 a×(1＋0.89%)=12.096加酸前的产量a=12.096/（1+0.89%）=11.989t/h加入的酸的量为0.89%×11.989=0.1067吨/小时每班加入0.1067×8=0.854吨苹果酸2 物料衡算总糖含量为2.016×0.72=1.452吨设原料苹果的每小时处理量为MM(1-0.5%)(1-0.2%)(1-0.2%)(1-13.2%)(1-0.4%)(1-4%)(1-0.3%)(1+0.89%)12%=1.452解得M=14.625吨(1) 苹果原料处理量为14.625t∕h(2) 输送、清洗：取损耗率为0.5%，则输送清洗后产量为14.625×（1-0.5%）=14.552 t∕h(3) 检果：取损耗率为0.2%，则挑检后产量为14.552×（1-0.2%）=14.523 t∕h(4) 破碎：取损耗率为0.2%，则破碎后产。