食品工程原理-课程设计-橙汁

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1、题目：年级:学院:专业:指导老师:成员:食品工程原理课程设计说明书日产量72吨浓缩橙汁的初步设计2014 级农学院食品1404班苑博华吴悠-优质专业-目录第一章前言1.1选题的意义41.2立题的意义41.3厂址的选择4第二章设计方案简介2.1选题52.2设计拟定工作容5第三章工艺设计3.1工艺流程图63.2工艺操作要求7第四章设计计算4.1物料衡算84.1.1各流程物料衡算84.1.2调配衡算94.1.3设备选型104.2管路设计计算及泵的选型4.2.1 选管114.2.2 选泵11第五章设计评述13第六章参考文献14第一章前言1 . 1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

2、，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、B-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 .2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

3、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 . 3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。第二章设计方案简介2.1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2.2设计拟

4、定的工作容本设计拟定的工作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

5、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 设备平面布置图。3.1工艺流程第三章工艺设计原料检验选果T清洗T除油榨汁4过滤、离心脱气调配均质浓缩杀菌I冷却1容器清洗、杀菌- 无菌灌装 r-冻库贮存3.2工艺操作要求1、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、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、清洗：在洗果机上通过毛刷及水流喷进行橙子的清洗，去

6、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、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、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、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、脱气：采用真空脱气法脱去果汁中的空气，防止

7、果汁氧化。8、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、均质：采用均质使果汁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。10、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。11、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。12、冷却：将浓缩果汁通过板式换热器冷却至5C以下。13、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，

8、利用机械手完成自动开盖、灌装、计量、关盖等过程。14、冻库贮存：为了保持品质和延长保质期，产品因保持在-18C以 下。4.1物料衡算第四章设计计算4.1项目损失率（）处理后量（日产量t）.1原料检验2502.45各选果6.2471.30流清洗0.2470.36除油0.2469.42程榨汁（除皮）43.5265.22物过滤、离心0.8264.42脱气0.3262.31调配-10.339289.43衡均质0.3288.56算浓缩7572.14杀菌072.14冷却072.14无菌灌装0.272注冻库贮存072坦失量指相对与上一步总量百分比。损4.1.2调配衡算成分名称添加量（）成分名称添加量/kg蔗

9、糖10海澡酸钠0.08苯甲酸钠0,036维生素C0.023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/(1-02%)=7214t杀菌后：72.14t浓缩后：72.14t均质后：7214/(1-75%)=28856调配后：28856/(1-03%)=28943t脱气后：28943/(1+10339%)=26231t过滤、离心后：28943/(1-08%)=26442t榨汁后：26442/(1-03%)=26522t除油后：26522/(1-435%)=46942t清洗后：46942/(1-02%)=47036t选

10、果后：47036/(1-02%)=47130t原料验收后：47130/(1-62%)=50254t日消耗原料：50254/(1-2%)=51280t所以计算所得原料量51280t因此，取生产72t澄清浓缩橙汁需要原料果橙约520t4.1.3、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巾 式输送 机输送长度2.5米，输 送高度1米126000个/h101市九顺包装制口口口2滚杠 选果 机GXJ-52000*2500*900200.551科威机械3毛刷 洗果 机MSJ型MSJ-10 10 1.5 4500*1200*1000201.51瑞翔食品机 械4橙橘 磨油 机

11、MYJ3500*1000*2000201.51科威机械5全果榨汁 机1700*1080*252020151沃迪科技开 发6卧式 螺旋 卸料 过滤 离心 机LWL630*5001600*210*145062市龙湾永兴 建南过滤器 材厂7真空 脱气 机YD-TQJ-101600x1700x32501261亿大科技有 限、公司8调配 罐DH5000d=1000 h=2000121亿安机械设 备9高压 均质 机QGJJ-4/251605*1200*158512301市强光轻工 机械10双效 降膜 式真 空浓 缩设 备AJZ-305000*4000*1200121751天兀实业11列管 式杀 菌机YR-

12、64060*615*1250361嘉迪机械12板式换热口口器BR 0.051800*600*13601.52工业园区太 平洋板式换 热器13无菌 大袋 灌装 机TW8E8OOOD3700*2000*2500311嘉迪机械14不锈 钢饮 料泵BAW-150536*326*406201.51亿安机械15提升 机Dts-50-80输送长度2米，输送高度0.5米101恒强机械公 司16双层 保温 不锈 钢储 罐DVN-1001200* （ h）18002000L6明辰机械4.2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4.2.1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.

13、22吨，即11050千克/小时。p=1100 kg m 3则取 u = 0.8 m/s r = 3.60X10 -3pa sq = 11050 = 10.05 m 3 /hv 1100/d =v 0.785 uV 0.785 x 0.8根据：GB/T8162-1999 ,选择 中76*4mm的无缝钢管c10.05u = q =3600 = 0.78 mis0.785 d2 0.785 x 0.0682710.05 3600/实际流速4.2.2选泵条件说明：3.6Mpa.s，管流量为= 66.67 mm要求输送的橙汁汁密度1100Kg/m3,黏度10.05 m3/s，即000279m3/s。欲将

14、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18m，取垂直管路长为15m，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：gz +1 + 1 + W = gz +2 + U2 + Z h1 p 2e 2-p 2f所以：泵的功率为：W =（% -Z1）Z hf +根据：由Re=1.66 x 104 4000R3.6 x 10 -3Zh =Zh +Zh dup 1100 x 0.068 x 0.78入=64/Re=0039沿程阻力：Z f =S h = 0.039 X 1.5 X 0.782 = 0.291J /

15、Kgf直0.0682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=320，入口管 le/d=500.782s h局 = 0.039 x (320 x 2 + 35 + 50) x ? = 8.601 J / Kg由以上计算得：s 气=8.601J/Kg + 0.291J/Kg = 3.236J/Kg取 p = p u = uwe = g(Z2 - z1)+ Sh = 9.8x 1.5 + 3.236 = 17.936 J/KgJ We 17.936扬程：H = _ = 9 8 = 1-83m所需输送功率qm=3.07kg/sP= Weqm

16、=17-396X3-07W= 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 m 3/h扬程：5m转速：1450/min电动机功率：027kw效率：64%根据以上方法，计算余下管路，所得结果为：榨汁机一浓缩机之间的管径选择076*4mm的无缝钢管，其中 连接过滤离心机的支管管径选择056*3.5mm的无缝钢管；浓缩机无菌罐转机之间的管径选择039*3.5mm的无缝钢管， 其中连接换热器的支管管径选择034 * 4mm的无缝钢管； 所选泵的型号为：ISG-50-125离心泵。第五章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、产汁率较高，产品天然绿色健康，质量安全有保障。3、选取优良橙子作为原料，使产品质量得到。第六章参考文献1、思明、林向东等.食品工程原理M.:科学，2009.2、薛效贤，薛芹.新型饮料加工工艺及配方M.:科学，1998.3、仇农学等.现代果汁加工技术与设备M.:化学工艺，2006.4、叶兴乾等.柑橘加工与综合利用M.:中国轻工业，2005.5、唐波.年产10000吨浓缩橙汁工厂工艺设计D .:理工学 院，2009.6、娟.年产2000吨天然橙汁工厂设计D.:淮海工学院，2010.