食品工程原理-课程设计-橙汁

食品工程原理课程设计说明书食品工程原理课程设计说明书 题 目 日产量72吨浓缩橙汁的初步设计 年 级 2014级 学 院 农学院 专 业 食品1404班 指导老师 苑博华 成 员 吴悠 2 目录目录 第一章 前言 1 1 选题的意义 4 1 2 立题的意义 4 1 3厂址的选择 4 第二章 设计方案简介 2 1 选题 5 2 2 设计拟定工作内容 5 第三章 工艺设计 3 1工艺流程图 6 3 2工艺操作要求 7 第四章 设计计算 4 1 物料衡算 8 4 1 1 各流程物料衡算 8 4 1 2 调配衡算 9 4 1 3 设备选型 10 4 2 管路设计计算及泵的选型 4 2 1选管 11 4 2 2选泵 11 第五章 设计评述 13 第六章 参考文献 14 3 第一章第一章 前言前言 1 1选题的意义选题的意义 橙子是世界上栽培最广 经济价值最高的橙子类水果 成熟后 变成黄色果肉酸甜适度 汁多 富有香气 是生产饮料的重要原 料 橙子营养丰富 含有丰富的维生素C 钙 磷 钾 胡萝卜素 柠檬酸 皮甙以及醛 醇 烯等物质 常常食用可以 强化免疫系统 抑制肿瘤细胞生长 明显减少胆结石的发生 增 强毛细管韧性 减少人体体内的胆固醇吸收 降低血脂 深受人 们喜爱 由于橙子出汁率高 有良好的风味 营养丰富 经过加 工可制成酸甜可口的橙子饮料 既可以保留其大部分的营养成分 和风味物质 又可以增加其附加价值 为农民的创收提供帮助 1 1 2 2立题的意义立题的意义 作为食品专业的学生 通过本次果蔬汁加工工艺学设计 我们 已初步通过学习掌握果汁加工原料的质构与加工特性 果汁加工工 艺 果汁加工设备 果汁在加工生产过程中常见的质量问题 果汁 加工中物料衡算及管路设计等相关基本知识 参考果蔬汁现代生产 加工相关文献 我们设计日产72吨橙子生产线 在设计过程中选择 橙汁加工中合理的工艺流程 选择合适的加工设备 为实际生产加 工橙子提供一定的用途 1 1 3 3厂址的选择厂址的选择 橙汁工厂的选择一般倾向于设在原材料产地附近 厂址在城市 外围 原材料产地附近的郊区 有利于销售 便于辅助材料和包装 材料的获得 同时还可以减少运输费用 第二章第二章 设计方案简介设计方案简介 4 2 12 1选题选题 本设计选择浓缩橙汁的初步工艺设计 日产72吨浓缩橙汁 一 天安排两班生产 每班12小时 每班产36吨 每小时生产3吨橙汁 2 22 2设计拟定的工作内容设计拟定的工作内容 本设计拟定的工作内容包括初步生产工艺流程的设计 具体流程 操作要求 物料衡算 设备选型 相关设计计算其包括管路计算及 泵的计算以及设备平面布置图等 1 浓缩橙汁的工艺流程及操作要求 查找一般浓缩橙汁生产流程 根据 现在技术发展现状 设计一条先进生产流程 2 浓缩橙汁物料衡算 以橙子及成品的指标为依据进行物料衡算 衡 算的数据作为设备选型及能源配备的基础数据依据 3 主要设备选型 根据每个流程具体要求 选择其工艺要求选择合适 处理量的设备 其主要包括选果机 榨汁机 均质机 脱气机 浓 缩设备 杀菌设备等的选型 4 相关计算 在物料处理过程中 根据其生产量 设定适合流量及处理量 计算 选择适合管道 设计其管路以及根据能量衡算计算选择合合适的泵 5 设备平面布置图 根据工艺流程及选择的相应的设备等 计算生产 线长度 选择合适比例 符合工厂建设要求 在图纸上画出其设备 5 原料检验 除油 榨汁 过滤 离心 脱气 调配 均质 浓缩 杀菌 冷却 无菌灌装容器清洗 杀菌 平面布置图 第三章第三章 工艺设计工艺设计 3 13 1工艺流程图工艺流程图 选果 清洗 6 冻库贮存 3 2工工艺艺操操作作要要求求 1 1 原料检验 原料检验 原料进厂后按制汁质量要求进行原料验收 弃除病果 害 未成熟果 枯果 过熟果和机械损伤果等不合格的果实 2 2 选果 选果 筛选出直径大于30毫米的橙子 弃去小于30毫米的果 3 3 清洗 清洗 在洗果机上通过毛刷及水流喷进行橙子的清洗 去除残留 的农药和部分微生物 灰尘 碎叶等 清洗环节必须符合食品卫生 要求 4 4 除油 除油 在榨汁前橙子先输送到锉皮机提取精油 锉磨机轻轻的用 研磨刺扎橙子的外表皮使果皮有流出 同时可用水喷淋 果皮油随 之流入锉磨机底座 也可以随着针刺空留下来 本设计选择针刺磨 油机 5 5 榨汁 榨汁 采用全果榨汁机通过上下两个榨杯挤压橙子 果汁和部分 果肉纤维通过中间的欲虑管流出 果皮和籽渣由两个通道分开 皮 油也有单独通道 6 6 过滤 离心 过滤 离心 榨出的果汁中含有果皮的碎片和囊衣 粗的过果浆 为除去这些杂物 必须进行粗滤 经粗虑的果汁立即送往用离心 分离方法分离果汁中的细小颗粒 7 7 脱气 脱气 采用真空脱气法脱去果汁中的空气 防止果汁氧化 8 8 调配 调配 根据生产消费的需要 调整果汁的口感风味 可添加蔗糖 维生素 柠檬酸等 9 9 均质 均质 采用均质使果汁内容物进一步破碎细化 大小更为均匀 同时使产品质量更为稳定 常用高压均质机进行均质 7 1010 浓缩 浓缩 本设计采用真空浓缩法 一般浓缩到原质量的1 4 可以 把原果汁糖度由12 25 Brix经浓缩后控制最终糖度在49土0 5 Brix 1111 杀菌 杀菌 在进行杀菌时 一方面杀灭果蔬汁中有害微生物以达到 商业无菌和钝化果蔬汁中的酶 同时尽量保证产品的质量不要受到 太大的影响 1212 冷却 冷却 将浓缩果汁通过板式换热器冷却至5 以下 1313 无菌灌装 无菌灌装 利用无菌灌装机自带无菌室 和外界隔离的条件下 利用机械手完成自动开盖 灌装 计量 关盖等过程 1414 冻库贮存 冻库贮存 为了保持品质和延长保质期 产品因保持在 18 以下 第四章第四章 设计计算设计计算 4 14 1物料衡算物料衡算 4 4 1 1 1 1 各各 流流 程程 物物 料料 衡衡 算算 注 损失量指相对与上一步总量百分比 项目损失率 处理后量 日产量t 原料检验 2502 45 选果 6 2471 30 清洗 0 2470 36 除油 0 2469 42 榨汁 除皮 43 5265 22 过滤 离心 0 8264 42 脱气 0 3262 31 调配 10 339289 43 均质 0 3288 56 浓缩 7572 14 杀菌 072 14 冷却 072 14 无菌灌装 0 272 冻库贮存 072 8 4 1 24 1 2调配衡算调配衡算 成分名称添加量 成分名称添加量 kg 蔗糖 10 海藻酸钠 0 08 苯甲酸钠 0 036 维生素C 0 023 香料水 0 08 柠檬酸 0 12 总添加量 10 339 注 添加百分含量指相对于上一步脱气后总产量添加 无菌灌装后 72t 冷却后 72 1 0 2 72 14t 杀菌后 72 14t 浓缩后 72 14t 均质后 72 14 1 75 288 56 调配后 288 56 1 0 3 289 43t 脱气后 289 43 1 10 339 262 31t 过滤 离心后 289 43 1 0 8 264 42t 榨汁后 264 42 1 0 3 265 22t 除油后 265 22 1 43 5 469 42t 清洗后 469 42 1 0 2 470 36t 选果后 470 36 1 0 2 471 30t 原料验收后 471 30 1 6 2 502 54t 日消耗原料 502 54 1 2 512 80t 所以计算所得原料量512 80t 因此 取生产72t澄清浓缩橙汁需要原料果橙约520t 4 1 34 1 3 设备选型 设备选型 序 号 名称型号外形尺寸mm处理 能力t h 功率 KW 台数生产厂家 1 带式输送 机 输送长度2 5米 输送高度1米 12600 0个 h 10 1 石家庄市九顺包装制 品有限公司 2 滚杠选 果机 GXJ 52000 2500 9 00 200 551 江苏科威机械有限 公司 3 毛刷洗 果机 MSJ型 MSJ 10 10 1 5 4500 1200 1 000 201 51 宁波瑞翔食品机械 有限公司 4 橙橘磨 油机 MYJ3500 1000 2 000 201 51 江苏科威机械有限 公司 9 5 全果榨 汁机 1700 1080 2 520 20151 沃迪科技开发有限 公司 6 卧式螺 旋卸料 过滤离 心机 LWL63 0 500 1600 210 14 50 62 温州市龙湾永兴建 南过滤器材厂 7 真空脱 气机 YD TQJ 10 1600 1700 3250 1261 杭州亿大科技有限 公司 8 调配罐 DH500 0 d 1000 h 2000 121 杭州亿安机械设备 有限公司 9 高压均 质机 QGJJ 4 25 1605 1200 1 585 12301 温州市强光轻工机 械有限公司 10 双效降 膜式真 空浓缩 设备 AJZ 30 5000 4000 1 200 121751 天元实业有限公司 11 列管式 杀菌机 YR 64060 615 12 50 361 上海嘉迪机械有限 公司 12 板式换 热器 BR 0 05 1800 600 13 60 1 52 苏州工业园区太平 洋板式换热器有限 公司 13 无菌大 袋灌装 机 TW8E8 OOOD 3700 2000 2 500 311 上海嘉迪机械有限公 司 14 不锈钢 饮料泵 BAW 150 536 326 406201 51 杭州亿安机械有限 公司 15 提升机 Dts 50 80 输送长度2米 输送高度0 5米 101 安徽恒强机械公司 16 双层保 温不锈 钢储罐 DVN 10 1200 h 1800 2000L6 浙江明辰机械有限 公司 4 24 2管路设计计算及泵的选型管路设计计算及泵的选型 取从榨汁机后的储存槽到储存罐一段计算 4 24 2 1 1 选管选管 由上面物料衡算的的步骤可得 榨汁机每天榨汁量为265 22吨 即11050千克 小时 取u 0 8 m s 则spa 10 3 60 3 m kg 3 1100 h mqv 3 05 10 1100 11050 10 mm u q d v 67 66 8 0785 0 360005 10 785 0 根据 GB T8162 1999 选择的无缝钢管mm4 76 实际流速 smu d qv 78 0 785 0 3600 05 10 785 0 068 0 2 7 2 4 24 2 2 2选泵选泵 条件说明 要求输送的橙汁汁密度1100Kg m3 黏度3 6Mpa s 管内流量为10 05 m3 s 即0 00279m3 s 欲将橙汁由榨汁机后的储存槽处输送至储存罐 中 其中直管长度为1 5m 储存罐高度为1 8m 取垂直管路长为1 5 m 泵两边各有一个阀门 进口处有一个90 的标准弯头 一个入管 口 根据 食品工程原理 列出柏努利方程如下 fe h uP gzW uP gz 22 2 22 2 2 11 1 所以 泵的功率为 12 12 PP hgzzW fe 根据 局直f h ff hh 由Re 4000 4 3 1066 1 106 3 78 0 068 0 1100 du 64 Re 0 039 沿程阻力 2 2 u d l hf 局 KgJhf 291 0 2068 0 1 5 039 0 78 0 2 局 查 食品工程原理 P51 表1 3 得 90 标准弯头当量长度与管径之比le d 35 截止阀全开le d 3 20 入口管le d 50 11 KgJhf 601 8 2 78 0 50352320039 0 2 局 局 由以上计算得 ggghfJ K236 3J K291 0 J K601 8 取 pp 21 uu 21 J Kg936 17236 3 5 18 9 12 h zzwef g 扬程 m g We H83 1 8 9 936 17 所需输送功率 qm 3 07kg s P Weqm 17 396 3 07w 53 41w 根据泵的功率和扬程选择的离心泵为型号 ISG 50 125 离心泵 其参数为 流量 15 h m 3 扬程 5m 转速 1450 min 电动机功率 0 27kw 效率 64 根据以上方法 计算余下管路 所得结果为 榨汁机 浓缩机之间的管径选择的无缝钢管 其中连接过滤离心mm4 76 机的支管管径选择的无缝钢管 mm5 3 56 浓缩机 无菌罐转机之间的管径选择的无缝钢管 其中连接换热mm5 3 39 器的支管管径选择的无缝钢管 mm4 34 所选泵的型号为 ISG 50 125 离心泵 第五章第五章 设计评述设计评述 本次浓缩橙汁工艺流程的设计有如下优点 1 采用了现今较为先进的设备 提高产量 节省人力与资源 2 产汁率较