10000吨柑橘饮料生产线

1、莁螆肅课程设计说明书蒅肀膀蒆袂膃题目：年产1 万吨混浊型柑橘汁生产线设计芀院（部）：轻工与食品工程学院袇班级：蚄袁莀芇肂蚀蒀莄螄葿蒀专业：食品工程姓名：学号：指导老师：完成日期：螅第一章前 言节随着我国国民经济的持续发展、人们的经济水平提高和人们的保健意识提高，人们对果汁这一类天人健康医疗的认识日益加深， 果汁饮料在软饮料中的发展前景广阔，以及果汁饮料在夏日一品中叶将占据越来越重要的地位。 在饮料市场上，传统碳酸饮料市场基本稳定，占据约 30%的市场份额，而饮用水则排在第一位，有着 40 %左右的市场份额，果汁与果汁饮料、茶饮料功能饮料和含乳饮料各占据 10%左右。但是近年来我国果汁饮料迅速发

2、展，果汁饮料更是备受欢迎。来自经济部门的消息显示， 果汁饮料作为一种天然、 低糖的新型健康饮料， 越来越被消费者所接受。有统计数字表明，美国人年均果汁消费量为 50L 左右，与此同时，中国人年均果汁消费量还不到 1L，差距十分明显。在这组数字的暗示下，完全可以相信中国人应消费更多的果汁。 调查表明，随着高收入人群生活方式的改变，人们更加关注健康， 果汁饮料以补充维生素、 低糖的健康形象出现， 自然吸引了众人的目光。目前全球果汁市场主要集中在美国、德国、日本等国家，其需求量仍保持 10%的速度稳步增长，同时俄罗斯、南非、中国等发展中国家市场已经启动，将成为未来果汁市场需求的新增长点， 果汁成为畅

3、销的产品受到全球消费者的青睐和追捧。这表明果汁饮料将会在中国迎来很大的发展。蒂 我国柑橘产量大，种植面积2006 年就达到171.4万平方，但是用于生产果汁的原料比较小，商品化处理的柑橘仅占 5%，柑橘汁饮料有很大部分仍需进口。是故柑橘类果汁（）的深加工仍然有很大的发展潜力。蕿柑橘是世界上栽培最广、经济价值最高的柑橘类水果， ，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。柑橘营养丰富，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

4、醇吸收，降低血脂，深受人们喜爱。由于柑橘出汁率高，有良好的风味，营养丰富，经过加工可制成酸甜可口的柑橘饮料，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。膆作为一名食品专业的学生，我已掌握果汁加工原料的质构与加工特性、果汁加工工艺、果汁加工设备及果汁在加工生产过程中常见的质量问题等相关基本知识，参考果蔬汁现代生产加工相关文献， 我设计年产 1 万吨柑橘饮料生产线。 在设计过程中尽量针对橙汁汁加工常见质量问题设计合理的工艺， 选择合适的加工设备，为实际生产加工柑橘提供一定的用途羄芁第二章工艺流程论证一、二、 虿 柑橘汁生产工艺流程薇本设计柑橘为原料进行生产，

5、设计一套生产混浊型柑橘汁的生产工艺，现在确定工艺如下：蒂肀衿膅袂薆芃罿羆螁莂腿膅芈羀莈虿蒈蚇蒁薈芅 1 原料预处理（ 1）（ 2） 羂 原料选择 ：艿 A 选择适合的品种， 作为加工果汁的品种， 必须酸甜可口， 色浓，香气浓郁，果汁多，榨汁率高。作为生产果汁饮料的柑橘，要求出汁率达到 45%以上。生产果汁的柑橘类的果实出汁率一般在 45-60%之间，取其出汁率约 50%。蚈 B 选择成熟度适合的果实。采收过早的原料可溶性固形物低，单宁高，糖度低，酸度高。采收过晚的原料，由于呼吸作用的消耗，糖酸含量明显下降，出汁率下降。新鲜、健康、成熟的甜橙糖酸比在 6:1-9:1 左右。蚅 C要求无腐烂，霉变

6、，病虫害和机械损伤。（ 3）（ 4） 螄 原料贮运节运输过程中尽量避免挤压和碰撞，否则会引起机械损伤和呼吸伤的发生，使其温度升高， 原果质量和出汁率降低。 现代企业生产柑橘汁是连续生产的，为保证生产线的连续工作，每天消耗大量的原料，必须建立贮藏系统贮藏柑橘原料，输送原料建立流水槽或流水池。 贮藏条件根据种类， 成熟度调节贮藏系统的温湿度和气体成分。螈（ 5）（ 6） 肆 原料挑选、清洗膂挑选除去原料中的少量腐烂果、菌染果、虫蛀果、僵果或杂质，避免其影响果汁的质量，可防止果汁发酵和霉变。 清洗可除去果实表面的尘土、 泥沙微生物、农药残留以及携带的枝叶。 生产中需要对原料进行多次清洗。 正确的清洗

7、可以是卫生无降低到 2.5%-5.0%。果蔬的清洗包括流水输送、浸泡、刷洗（带喷淋）、高压喷淋四道工序。 在两个水槽或水池中进行， 一个带一定坡度的水槽进行流水输送，同时惊醒初步清洗， 另一个水槽是用来进行短暂的浸泡， 再输送带多个毛刷滚轮的清洗机上进行刷洗、 冲洗，可在两个水槽间对原料挑选， 提剔除不符合要求的果实和杂质。最后高压喷淋，保证清洁度，清洗水消毒后可以循环使用。橙子清洗用高锰酸钾清洗，浓度为0.1%。肁袈 2 去油、榨汁蒇榨汁时，柑橘外皮中的不良风味物质和可溶性物质额会进入果汁中，同时柑橘果汁外皮中的精油， 含有易生成称臭味的物质， 果皮和果肉囊衣和种子种有柚皮苷柠碱等致苦物质。

8、柑橘汁中精油含量为 0.015-0.025% ，是会产生愉悦的香气和风味，但是超过 0.03%是就会有苦麻味，影响产品质量。因此在榨汁前柑橘先输送到锉皮机提取精油， 锉磨机轻轻的用研磨刺扎柑橘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。袄果蔬的取汁工序是果蔬汁加工中的一道非常重要的工序，取汁的方式是影响出汁率的一个重要因素， 也影响果蔬汁产品的品质和生产效率。 根据原料和产品形式的不同，取汁方式差异很大，主要有压榨法、浸提法、离心法和打浆法等，柑橘类果实的榨汁机专用性很强。 本设计选择 FMC整果式榨汁机也即是 In-li

9、ne 榨汁机。其原理是：柑橘送进料斗，逐个进入托盆或挤压杯，上盖筒或挤压杯立即压下，进入压榨工序， 在果实地步打开抽出果汁的圆孔， 果肉和果皮被挤压到托盆下部的滤网管内， 然后带出小孔的出汁管中， 由于罐内果肉被挤压果汁酒从滤网管的小孔流出，汇集都集液管内，果皮、橘囊皮。种子从等通过出液管的中间间隙，从管子下排出。 整个过程果汁和果皮接触， 可以减少被果皮油污染的机会，同时经过磨皮去油工序均质后可以不用在设去油工序。 本设计选择 FMC整果式榨汁机。袀羇3 粗滤薄榨出的果汁中含有果皮的碎片和嚢衣、粗的过果浆，为除去这些杂物，必须进行粗滤，对于混浊型果汁在保存色粒以及获得的色泽风味和香味的前提下

10、分散在果汁中粗大颗粒或悬浮颗粒。 进行粗滤的设备的筛孔为0.5mm左右可在榨汁中进行。一般来说榨汁机均附带有果汁粗滤设备，无需另外采购粗滤机， 也可以单机操作。粗滤设备一般为筛滤机， 有水平筛滤、回转筛滤、圆筒筛滤、振动筛滤。本设计选择回转筛滤机。莂虿5 调配肇柑橘汁在加工过程中，由于生产工艺的要求，添加了大量的水分，果汁原来的香气变淡，色泽变浅，糖酸都降低，需要添加香精、色素、糖或者浓缩汁来弥补，使产品达到良好的效果。果汁按成品标准调整，实际柑桔汁饮料糖酸比为13.0 17.0:1 ，可溶性固形物13%17%，含酸 0.8%1.2%，糖含量调整到915%。羅果汁饮料是用果汁为原料配合糖和糖浆

11、、营养强化剂等食品添加剂调配而成的，调配前需制备好糖浆， 其次调整糖酸比， 将所用的果汁和其他添加剂放入调配罐搅拌混合， 计算需用糖浆量， 计量后将所用糖浆放入调配罐中， 加水至每批配料的规定量， 进一步搅拌混合。 故需要调整其糖度和酸度以达到良好的风味和效果。调配时，使用白砂糖和果葡糖浆， 两种甜度几乎相等，同时使用可以使甜度增加 20-30%的，甜味丰满、风味更好，而且成本更低。用水必须是软化水或纯清水。肄 无论采用何种方法调配，在进入下一道工序前都要抽样检验，测定其糖度、酸度，并比照色泽。分析检验后，根据结果进行适当调配，使之符合产品标准，力求产品一致化。糖浆调配顺序：糖液 防腐剂 甜味

12、剂 酸味剂 果汁 乳化剂 稳定剂 色素 香精 加水定容。蚂膇6 均质莆混浊型果汁需要均质处理，均制的目的是使果汁中的悬浮果肉颗粒进一步破碎细化，大小更加均匀， 同时使果肉细胞壁上的果胶溶出， 果胶更均匀分布于果汁中形成均匀稳定的分散体系。 若果汁不均质， 由于果汁中的悬浮颗粒较大， 产品不稳定，放置后会慢慢分层，形成上清下浊的现象。国内常用均质条件是 14.7-24.5Mpa ，本工艺选择高压均质机均质， 20Mpa。蒂蒁7 脱气膇柑橘组织中溶有一定的空气，在加工中经过榨汁均质、以及泵管道的输送对将大量的空气带进果汁中， 生产中需要将这些溶解的空气除去。因为脱气可以加少或避免柑桔汁的氧化，减少

13、其色泽和风味被破坏以及营养损失，如维生素 C 的氧化，避免悬浮颗粒的上浮，减少腐蚀，防止灌装和杀菌时残产生泡沫，提高杀菌效果。在生产上一般用真空脱气， 通过真空条件下使柑桔汁在脱气机中以雾状形式喷出，脱出氧气。为充分脱气，果汁温度比真空罐中的温度高 2-3 ，热脱气的温度 50-70 ，脱气罐内真空度为 90.7-93.3KPa 。本设计采用真空泵真空锅脱气。螇芄8 杀菌膀果蔬汁的杀菌与包装是产品得以长期保藏的关键。果蔬汁中存在着各种微生物，它们会使产品腐败变质；同时还存在着各种酶，使制品的色泽、风味和体态发生变化。在进行杀菌时，一方面需要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

14、，同时应考虑产品的质量不要受到太大的影响。芇柑橘汁饮料酸度较大， 即 PH较低，微生物已受到抑制， 因此杀菌时酵母霉菌和无芽孢杆菌为杀菌对象。 在生产果蔬汁中的杀菌方法广泛采用， 高温短时杀菌和超高温杀菌。对于 PH<3.7 的高酸度饮料采用高温短时杀菌， 一般温度为 95，杀菌时间为 15-20S。而对于 PH>3.7的柑橘汁饮料，广泛采用超高温杀菌的方法，温度为 120-130，时间为 3.6S 。由于柑橘汁饮料 PH<3.7，故选择高温短时杀菌，杀菌温度一般为 95,15-20S 。同时为避免果受到长时间的加热，要控制好果汁的速度。本设计选择列管式杀菌机。膈蚁 9 热灌

15、装、密封、冷却芃果汁在杀菌后，趁热进行灌装，容器多用 PET瓶，灌装前果汁温度大于 80，然后进行密封， 冷却，冷却后在顶隙会形成一定的真空度， 可以较好的保持果汁品质。同时冷却时，要把果汁的温度迅速的降低到 40 度以下，防止果汁在高温下变质。莇莄 10 成品检验莃产品经过检验各瓶情况，剔除异型瓶、变形瓶瓶子漏液，旋盖不严密，瓶内有肉眼可见的异物、色泽不良，液位不足。同时经过贮藏后一段时间，检验产品的理化指标和微生物指标合格后，即可得到成品。羁蒇第三章配方与物料衡算螅 设计要求： 1 万吨柑橘汁饮料生产线设计。膅螀1 配方薇柑橘汁饮料原料有柑橘果汁，白砂糖、香精、着色剂、酸味剂和水。苹果汁饮

16、料： 1000kg 计算膆 成分名称薃添加量 /kg蕿成分名称蚆添加量 /kg薇 柑橘汁芅 200薂白砂糖螆 50蚄 柠檬酸螃 1.2莁果葡糖浆螆 17.5肅 山梨酸钾蒅 0.1肀黄原胶膀 0.6蒆 食用香料袂 0.2膃维生素C芀 0.3袇 2 生产产量的确定 ：（ 1）（ 2） 蚄 生产工作日：柑橘汁饮在市场上有淡季和旺季，炎热天气的夏天明显是旺季，综合各种因素分析确定生产工作日为300 天（ 3）（ 4） 袁 生产班次的确定：结合柑橘原料的成熟的月份有 6-8 个月和淡旺季分析，每天生产班次可分为 1-3 班，旺季 3 班，中季 2 班，淡季 1 班，旺季 200 天，中季 50 天，淡季

17、 50 天。莀芇班产量 =旺中淡（）肂（K 为设备不均匀系数，一般K=0.7-0.8 ，本次取 0.7 ）蚀 3 物料衡算（1）（2） 蒀 柑桔汁（甜橙）出汁率以 50%为准计算，一班产量为基准计算（班产量为 19.05 吨）（3）（4）莄各工序的损失见下表螄序号葿指标名称蒀损失率螅序节指标名称蒂损失率/%号/%螇 1莄原料验收膂 3.0葿 2袇清洗挑选螅 0.5蚀 3芈榨汁羇 50羂4莁粗滤羇2.0肇 5莂调配蝿 0.2聿6膇均质螃0.3薁 7螈脱气芇 0.1膄 8罿灌装薇 0.2芇 9薅检验蚁 0.1薀莆蚂莃荿 检验损失 0.1%，检验前柑橘汁饮料： 19.05/ （1-0.1%） =19

18、.07 吨蒆 灌装损失 0.2%，灌装前柑桔汁饮料： 19.07/ （1-0.02%）=19.11 吨肃 脱气损失 0.1%，脱气去油前柑桔汁饮料：19.11/ （1-0.1%）=19.13 吨袁 均质损失 0.3% ，均质前柑桔汁饮料： 19.13/ （1-0.3%）=19.19（5）（6）膈根据配方计算调配时的各种原辅料薆调配时，加入柑桔汁：19190200/1000=3838 Kg蒄加入白色砂糖1919050/1000=959.9 Kg薃加入果葡糖浆1919017.5/1000=335.825 Kg袇加入柠檬酸191901.2/1000=23.028 Kg蚆加入山梨酸钾191900.1/

19、1000=1.919 Kg袅加入黄原胶191900.6/1000=11.514 Kg肀加入维生素 C191900.3/1000=5.757 Kg羀螆加入食用香料191900.2/1000=3.838 Kg加入软化水：肁 19190-(3838+959.9+23.028+335.825+1.919+11.514+3.838+5.757 ）=14016.2Kg螂原辅料用量汇总表蚈 成分名称袆添加量 /Kg蒂成分名称膀添加量 /Kg蒇 柑桔汁袆 3838袃白砂糖羂 959.9蒀 柠檬酸羅 23.028芄果葡糖浆莀 335.825艿 山梨酸钾肅 1.919蚅黄原胶肂 11.514肈 食用香料膅 3.8

20、38螂维生素C薀 5.757袇软化水芅 140016.2膃 （4）柑橘原料生产用量计算：节 调配前，柑桔原汁量： 3838/ （ 1-0.2%）=3845.7Kg袀 粗滤损失 2.0%，粗滤前柑橘汁量： 3845.7/(1-2.0%)=3924.2Kg莅 榨汁出汁率 50%，榨汁前柑橘量： 3924.2/ （1-50%） =7848.4 Kg薄 清洗挑选损失 0.5%，清洗挑选钱柑橘量： 7848.4/ （ 1-0.5%）=7887.8Kg虿 原料检验损失 3.0%，检验前柑橘量： 7887.8/ （1-3%）=8131.6 Kg（ 5）灌装瓶用量和装箱用箱量：( 每瓶 500g，每箱 12

21、瓶 )检验前柑桔汁饮料量： 19.07g（设柑橘汁饮料密度为1.05g/ml)则 PET瓶消耗量：19.07/500=38140 个检验损失 0.1%，则合格瓶数量： 38140 （1-0.1%） =38102个瓦楞纸箱消耗量： 38102/12=3176 个物料计算汇总表：每小时消每班旺季每天中季每天淡季每天每年消耗耗量消耗量消耗量消耗量消耗量量柑橘1028.958131.62.441.638.136.1/Kg柑 桔 汁480.7253845.71.157.693.852.9/ Kg白 砂 糖119.988959.92.881.92959.97.2/ Kg果 葡 糖41.978335.825

22、1007.475671.65335.8252.52浆 / Kg柠 檬 酸2.878523.02869.08446.05623.02817271/ Kg山 梨 酸0.2398751.9195.7573.8381.9191439.25钾 /黄 原 胶1.4392511.51434.54223.02411.5148635.5/ Kg食 用 香0.479753.83811.5147.6763.8382878.5料 / Kg维 生 素0.7196255.75717.27111.5145.7574317.75C/纯 净 水1752.02514016.242018.621024.314016.21.1/ K

23、g空PRT476783814011442076280381402.87瓶 /个瓦 楞 纸39731769.67.23.22.4箱 / 个四、设备选型序名称型号台数外形尺寸 mm生 能 力功率价格生产厂家号t/hKW/Kg1滚杠选果GXJ-514000*850*9004-60.55江苏科威机械有限机公司2冲浪式洗CXJ-212540*1140*180055.138000杭州亿天轻工机械果机有限公司3毛刷洗果MSJ型MSJ-10 10 1.5101.5宁波瑞翔食品机械机4500*1200*1000有限公司4橙橘磨油MYJ13500*1000*20001.5江苏科威机械有限机公司5板式提升BSJ-5

24、1宽度 300-120020K/h0.75江苏靖江艾莉特食机品有限公司6碗式榨汁飞翔1780*1150*2500400 个/15扬州福尔喜果蔬汁机分机械有限公司7单螺杆泵G35-214.0杭州亿安机械有限公司8圆振筛振动筛1根 据 物0.25-信箱市未来振动设料 特 性3.7备有限公司不定9不锈钢饮BAW-1505536*326*40651.5杭州亿安机械有限料泵公司10溶糖罐RT-100012875*1465*25701000L/H4.7512000温州市强光轻工机械有限公司11调配罐1可按需要定做杭州亿安机械设备有限公司12高压均质QGJJ-4/11605*1200/p>

25、温州市强光轻工机机25械有限公司13真空脱气YD-TQJ11600×1700×310000L/614500杭州亿大科技有机H限、公司-1025014列管式杀YR-614060 × 615 ×66上海嘉迪机械有限菌机1250公司15双层保温DVN-101780*（h）32505000L浙江明辰机械有限不锈钢储公司罐16RXGF 冲瓶RXGF14-12200*1500*26508000 瓶4张家港亿利机械有灌装旋盖12-8/H限公司三合一机组17自动理瓶LP1413010*2260*2230150002.325730张家港佳顺机械制机瓶/H造有限公司18LP

26、 饮料喷PL-H12100*850*2001800029江苏美型饮料机械淋冷却隧瓶/h（可有限公司道按 生 产能 力 调整）全自动收JX-250B12000*1200*150060 米/3上海经翔包装机械19缩膜套标分设备有限公司机自动装箱ZB 系列16700*2140*310012-4029上海理路包装机械20（一次三箱）箱/ 分有限公司机五、方案设计特点：本设计方案设计中， 采用传统技术和现代技术结合， 从分利用了传统果汁生产技术成熟和现代自动化技术的便利， 能够节约劳动力生产成本， 如采用冲瓶热灌装旋盖三合一机组， 自动理瓶机等自动化机械设备， 将传统生产中的人借放出来，减少劳动强度。

27、本案方案中生产的果汁先磨皮去油， 可以减少后段工序中果汁不良气味的产生， 同时可以将磨皮去精油中生产的精油和水混合物作为原料生产高级精油。 这部分精油可以广泛应用于日化产品、 食品添加剂， 医药等多个领域中，可以产生更高的经济效益。 果汁生产中耗水量是很多的， 在设计中采用的很多设备可以将用过的水回收循环利用。 本方案中没有对榨汁后的果渣进行处理，在生产上来说是十分浪费的， 但本方案中生产果汁的， 可以在本方案上改造， 将柑橘生产成果浆后在调配成混浊果汁， 可以添加去皮、 破碎后用胶体磨将果肉磨碎在另行调配，或者利用果渣发酵沼气作为能源加热和杀菌以及工厂中的生活的应用。方案中才用热灌装，可以减少 PET 瓶中果汁的空气存在，在果汁的风味品质和防腐上有良好的效果。本方案中设计中预期达到生产稳定（设有储罐），生产环境安全，设备性价比较高。生产出来的产品在ISO9001H和 ISO22