火龍果果奶課程設(shè)計(jì)2

1、第1章 、設(shè)計(jì)資料一、產(chǎn)品設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介火龍果既是美味的水果、而且營養(yǎng)豐富，它富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素B2、B3、維生素C、鈣、鐵、磷、鎂、鉀等礦物質(zhì)及各種酶。而且火龍果果肉幾乎不含果糖和蔗糖。糖分以葡萄糖為主，易吸收，且其熱量低，具有減肥、降低膽固醇、預(yù)防便秘、大腸癌等功效。火龍果的果皮含有豐富的花青素，具有抗氧化降低血壓、美容養(yǎng)顏、抗輻射等作用。隨著大眾生活水平的不斷提高以及消費(fèi)品位的多元化，味美可口、營養(yǎng)豐富的果酒和果汁飲料越來越受到消費(fèi)者的喜歡。果酒及果汁飲料因系綠色天然原料，品種、品味多樣化，居家、旅行、酒宴都用得上，市場(chǎng)適應(yīng)面比較寬。目前人們要求逐步減少酒精的攝入量，追求天然、含糖量

2、少的有益于健康的果酒及果汁飲料，進(jìn)一步促進(jìn)了飲料酒品種結(jié)構(gòu)的改變。因此果酒及果汁飲料一類功能性飲品等新生代產(chǎn)品更加受到國內(nèi)外市場(chǎng)的重視。就果汁飲料而言最大特點(diǎn)不但能解渴，而且含有豐富的維生素、礦物質(zhì)、微量元素等，具有極高的營養(yǎng)價(jià)值、保健功能，同時(shí)還因原汁原味更是受到大眾消費(fèi)的喜歡。根據(jù)最新報(bào)告已知截止2015年8月份軟飲料行業(yè)累計(jì)產(chǎn)量1.20億噸。這就預(yù)示著果汁飲料有著良好的市場(chǎng)前景。對(duì)于一般企業(yè)來說，關(guān)鍵是開發(fā)有特色的果奶飲料，在原材料和技術(shù)開發(fā)方面能形成企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)能力。由于特色水果受氣候、地理位置等條件的限制，種植難于推廣，原料產(chǎn)量有限，制約著產(chǎn)品市場(chǎng)的覆蓋率，大公司企業(yè)不愿參預(yù)。而火

3、龍果廣泛分布于我國海南、廣東、福建、云南等地，在59的低溫中，新鮮摘下的火龍果不經(jīng)擠壓碰撞，保存可超過一個(gè)月?，F(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)果汁飲料的大型企業(yè)已達(dá)60余家，有一些企業(yè)在果奶飲料行業(yè)取得了較好的經(jīng)營業(yè)績(jī)，在中國市場(chǎng)上已經(jīng)形成了自己的品牌，為該行業(yè)的發(fā)展起到了領(lǐng)頭人的作用。從分析消費(fèi)群體看，果奶飲料符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)律和人們消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變。果奶飲料消費(fèi)者中女性所占的比例比男性大約多13個(gè)百分點(diǎn)；從年齡構(gòu)成看，1534歲的消費(fèi)者占63.6%；從受教育狀況和家庭月收入來看，受教育狀況和家庭月收入越高，飲用果奶的傾向性越強(qiáng)。這預(yù)示著果奶飲料市場(chǎng)消費(fèi)趨于成熟，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展必然導(dǎo)致消費(fèi)品的多樣化和高品位水果產(chǎn)

4、品的消費(fèi)。我國的果奶飲料生產(chǎn)銷售均集中在廣東、海南、福建、浙江等東南沿海省份，而這些地區(qū)不單是最大的生產(chǎn)地區(qū)，而且是最大的消費(fèi)地區(qū)?？梢?，果汁飲料作為一種天然、低糖的新型健康飲料，也帶著強(qiáng)烈的地域色彩。另外大中城市也是果汁飲料消費(fèi)的集中區(qū)，這主要是由于大中城市的人均收入水平較高所至，以及消費(fèi)觀念趨于理性化的表現(xiàn)。2、 設(shè)計(jì)參數(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 表1 成品飲料配比表脫脂牛乳濃縮果汁蔗糖水15%30%3%其他表2 果奶工藝標(biāo)準(zhǔn)表國家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)類型原輔料及殘留要求GB 2760-2007食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)維生素c0.5g/kg六偏磷酸鈉0.5g/kg三聚磷酸鈉1.0g/kg其他按生產(chǎn)添加GB 21732-200

5、8含乳飲料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)總砷0.2mg/L鉛0.3mg/L銅5mg/L菌落總數(shù)100cfu/mL大腸菌群6cfu/mL霉菌10cfu/mL酵母10cfu/mL致病菌不得檢出 第2章 、工藝設(shè)計(jì)與說明一、工藝流程圖本設(shè)計(jì)以火龍果，脫脂牛乳為原料進(jìn)行生產(chǎn)，由于火龍果本身營養(yǎng)豐富，口味清香，并且生產(chǎn)的季節(jié)性很強(qiáng)，因此必須采用一套專用于火龍果的處理工藝，以保證生產(chǎn)出的產(chǎn)品風(fēng)味獨(dú)特營養(yǎng)全面，現(xiàn)確定工藝如下：火龍果鮮果 料斗 刮板輸送 分配流槽 CS 挑揀整理匯集生果挑揀催熟 劣果.爛果 輸送 SJ ZS V 90min G 輸送洗果破碎 果膠酶分解 Z 脫脂牛乳 壓濾分離 二次過濾 漿渣分離 加糖紫外線殺菌

6、后處理 混合 芳香物回收 冷卻貯存 灌裝封蓋 殺菌 預(yù)熱物質(zhì) 調(diào)酸調(diào)香 均質(zhì)注：G-果膠酶 SJ75mg/L高錳酸鉀水溶液 CS催熟劑 V抗氧化劑 Z助榨劑 ZS自來水圖1 火龍果果奶生產(chǎn)工藝流程圖2、 工藝流程說明1. 原料處理 （1）原料的選擇 未經(jīng)后熟軟化的火龍果鮮果糖度低，單寧含量高，易帶來澀味；過熟的軟果，糖度也低，酸度高，且果實(shí)易受霉菌污染，使醪液揮發(fā)性酸升高，總酸也高，只有八成熟的微軟果，糖含量高，總酸揮發(fā)酸單寧含量低，汁液鮮美清香，風(fēng)味好。因此選取八成熟原果，經(jīng)過人工挑揀以鑒別果品的色澤.重量和體積，把染菌果（爛果）、機(jī)械損傷果、落地果、僵果挑選出來，并除去雜物，篩選出均勻一致

7、的鮮果后放置6-7天進(jìn)行后熟軟化處理。 （2）原料的清洗火龍果的清洗主要目的是去除原果表面的殘存農(nóng)藥、污垢和初步的除菌，清洗方法采用75mg/L高錳酸鉀噴淋處理3-5分鐘，再用清水淋洗3-5分鐘，清洗設(shè)備可采用洗果機(jī)。 （3）原料的破碎火龍果除果皮之外都可以食用，因此清洗后可以馬上進(jìn)行破碎。火龍果果實(shí)中蛋白質(zhì).纖維素和木質(zhì)素含量均比一般水果高，結(jié)構(gòu)亦比較脆弱。在破碎鮮果時(shí)，若破碎太細(xì)，許多細(xì)小的纖維素易將濾布孔堵住，造成過濾困難；若果肉破碎得不夠細(xì)膩，其組織內(nèi)部汁液因粘性作用，單靠外界的擠壓力是難以完全把汁液從果肉的破碎組織中分離出來。本次設(shè)計(jì)采用齒籠式破碎機(jī)，它的破碎粒度為3-5mm，配有專

8、門的螺旋送料機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)新穎緊湊，節(jié)能生產(chǎn)能力大，使用范圍廣等特點(diǎn)，物料接觸部件均為優(yōu)質(zhì)不銹鋼制造。 （4）軟化酶的添加 在壓榨之前加入一定量的果膠酶.軟化酶進(jìn)行加熱處理，可以使火龍果中的果膠轉(zhuǎn)化為可利用糖，同時(shí)大大降低果汁的粘度，使出汁率提高約20%，減少的成本，并且節(jié)約了因壓榨堵塞的清洗時(shí)間。軟化酶的添加溫度為450C，軟化酶添加量40mg/L，添加方法是直接加入酶解罐中酶解90min。 （5）SO2的添加 火龍果汁易發(fā)生酶促褐變，使產(chǎn)品色澤加深，風(fēng)味變差，果汁發(fā)生酶促反應(yīng)的原因主要有：果汁中含有單寧等多酚物質(zhì)。 加工過程中接觸大量氧氣（一般在劇烈攪拌時(shí)發(fā)生）。 含有多酚氧化酶和過氧化酶

9、。 非酶褐變主要是由氨基酸和含羰基的化合物發(fā)生反應(yīng)引起的。褐變的結(jié)果是在果汁中形成黑色素之類的深色物質(zhì)，致使其色澤變成深褐色，口感變差。因此在加工過程中添加抗氧化劑以防止氧化。國內(nèi)外廣泛采用SO2作為抗氧化劑，可有效防止火龍果汁發(fā)生褐變，產(chǎn)生氧化異味，還有一定的殺菌效果，可抑制雜菌的生長。我國食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用SO2時(shí)不得超過300 mg/L，本設(shè)計(jì)使用劑量為200 mg/L，添加方法為加飽和亞硫酸溶液。2 .制作果汁本設(shè)計(jì)采用螺旋連續(xù)榨汁機(jī)對(duì)原材料進(jìn)行榨汁處理。 3.果汁處理 （1）壓榨過濾火龍果加工的關(guān)鍵工序就是取汁，取汁工藝關(guān)系到其下游產(chǎn)品的質(zhì)量，決定了下游產(chǎn)品的營養(yǎng)成分.香氣成分和

10、火龍果特有的高維生素C含量等在最終產(chǎn)品中的再現(xiàn)。由于火龍果的特性，如其果膠果泥含量極高，營養(yǎng)和香氣物質(zhì)具有極高的熱敏性，維生素含量在過濾過程中大量減損等，使得過濾設(shè)備的選擇成為了水果加工界的技術(shù)難題。本設(shè)計(jì)采用垂直濾葉型葉濾機(jī)，它采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料制作，具有操作方便、效率高等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)量1臺(tái)。 （2）紫外線滅菌經(jīng)過二次過濾得到的果汁需進(jìn)行紫外線滅菌，以對(duì)于其中的有害微生物及細(xì)菌進(jìn)行滅殺。4.果汁濃縮處理由于設(shè)計(jì)要求最終果汁糖度為600 Bx（白利糖度，糖度測(cè)量單位，代表20攝氏度下每100克水溶液中溶解的蔗糖克數(shù)。中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 9289-88.2.8-4.3折光計(jì)，根據(jù)光線通過糖液

11、的折射率，測(cè)定其中視固溶物含量用0 Bx表示），因此需要將果汁進(jìn)一步進(jìn)行濃縮使得糖度提高為600 Bx。傳統(tǒng)工藝考慮到機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)度和動(dòng)力耗能的問題，均采用加熱蒸發(fā)濃縮，雖可以節(jié)約生產(chǎn)成本，然而有營養(yǎng)物質(zhì)的如果糖、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、維生素等均屬于熱敏性物質(zhì)，因此此法會(huì)對(duì)果汁原有的色香味產(chǎn)生較大的破壞。本設(shè)計(jì)采用雙效降膜真空蒸發(fā)器對(duì)果汁進(jìn)行處理，屬于低溫真空濃縮，雖然價(jià)格比傳統(tǒng)濃縮裝置昂貴，但是它不會(huì)對(duì)果汁的原有風(fēng)味產(chǎn)生影響，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，可連續(xù)生產(chǎn)，蒸汽利用效率高，便于調(diào)節(jié)生產(chǎn)能力，因此綜合看來其性價(jià)比高于傳統(tǒng)濃縮設(shè)備。5. 牛乳與果汁調(diào)和均質(zhì)處理此步驟為整個(gè)生產(chǎn)工藝流程的中心所在，將火龍

12、果果汁與脫脂牛奶按標(biāo)準(zhǔn)比例進(jìn)行調(diào)和，并按照國家標(biāo)準(zhǔn)添加食品添加劑，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)香調(diào)味，所有原料用衛(wèi)生泵送入均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)，由于火龍果果汁與脫脂乳不存在分層現(xiàn)象，所以均質(zhì)完成即可，均質(zhì)完成后將物料打入下一緩沖罐，待殺菌。6. 超高溫瞬時(shí)滅菌儲(chǔ)存于緩沖罐中的成品飲料送入超高溫瞬時(shí)滅菌機(jī)，選擇超高溫滅菌的原因是節(jié)省場(chǎng)地、實(shí)現(xiàn)三無排放、滅菌溫度高時(shí)間短，能最大程度保持產(chǎn)品的天然風(fēng)味和減少有益于人體營養(yǎng)成分的損失。經(jīng)超高溫瞬時(shí)滅菌的成品用送入高位儲(chǔ)存罐，待入封罐機(jī)進(jìn)行包裝。7. 灌裝成品利用無菌封罐機(jī)進(jìn)行成品灌裝、封罐一體化完成。 第三章、 工藝計(jì)算及設(shè)備選型1、 物料衡算年產(chǎn)火龍果果奶20000噸，折

13、火龍果濃縮果汁6000噸(已知凈鮮果47000噸，需處理毛鮮果60000噸）。突擊收購，突擊生產(chǎn)，設(shè)高峰期為80天。1.原料前處理能力：12t/h挑選整理后的雜菌清洗及打漿滅酶能力：10t/h榨汁后處理能力：8t/h 濃縮工段：6t/h 挑揀出的次果及爛果：2t/h2.獼猴桃鮮果出汁率：70% 糖度：160Bx 密度：1.042kg/m3 成品濃漿糖度： 600 Bx 3.酶解：軟化酶添加量40 mg/L SO2添加量200 mg/L 酶解時(shí)間90min 4.整體衡算（按年產(chǎn)20000噸果奶，即6000噸濃漿）生產(chǎn)6000噸濃漿所需的火龍果新鮮果汁：6000÷60%=10000噸需要

14、的火龍果質(zhì)量：10000÷70%÷47000/60000=14285噸需高錳酸鉀水溶液：14285÷1.042×0.075=1028噸加入的軟化酶量：14285÷1.042×40×0.001=548噸酶解時(shí)添加SO2量：14285÷1.042×200÷1000=2741噸加入的脫脂牛乳量：6000÷30%×15%=3000噸加入的蔗糖量：6000÷30%×3%=60噸5.單日物料衡算單日所需新鮮果汁量由上可知：10000÷80=125 噸單日所需

15、火龍果質(zhì)量：14285÷80=178噸加入的高錳酸鉀量：1028÷80=12.85噸加入的軟化酶量：584÷80=7.3噸酶解時(shí)添加SO2量：2741÷80=34噸6.設(shè)產(chǎn)品成品率：99.5%，設(shè)產(chǎn)品密度：1.003kg/L。7.包裝日產(chǎn)250噸，折算成體積=249252.2L每瓶550毫升，則日產(chǎn)=453186瓶每箱按24瓶計(jì)，則裝箱數(shù)為=18883箱成品：18883×99.5%18788箱表3 20000噸/年果奶工廠物料衡算表鮮果汁（噸）火龍果（噸）高錳酸鉀溶液（噸）軟化酶（噸）二氧化硫（噸）脫脂牛乳（噸）蔗糖（噸）日耗量12517812

16、.857.3343750.75年耗量100001428510285842741300060二、設(shè)備設(shè)計(jì)與選型1.刮板提升機(jī)根據(jù)物料衡算可知，火龍果的輸送能力為：14285÷80÷24=7.44t/h因此可選用江蘇東臺(tái)華東糧油機(jī)械有限公司的埋刮板輸送機(jī)，型號(hào)GSL16，數(shù)量為1臺(tái)。技術(shù)參數(shù)參見表4。表4 埋刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)機(jī)槽寬度（mm）刮板鏈條節(jié)距（mm）線速度（m/s）輸送量（m/h）輸送距離（m）電機(jī)功率（kw）垂直水平GSL161601000.133-0.1839.2220252.2-222.破碎機(jī)本設(shè)備所需的生產(chǎn)能力為：7.44t/h因此可采用東方興企食品

17、工業(yè)技術(shù)有限公司生產(chǎn)的JP齒籠式破機(jī)，采用型號(hào)為JP-6，數(shù)量1臺(tái)。見表5。表5 齒籠式破碎機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào)生產(chǎn)能力（T/h）主軸轉(zhuǎn)速（r/min）功率（KW）外型尺寸（mm）JP-67-89607.5/6710×1060×1800該機(jī)適用于對(duì)火龍果、胡蘿卜、蘋果、梨等果蔬進(jìn)行破碎，破碎粒度為35mm。該機(jī)配有專門的螺旋送料機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)新穎緊湊，節(jié)能生產(chǎn)能力大，使用范圍廣等特點(diǎn)，物料接觸部件均為優(yōu)質(zhì)不銹鋼制造。3.螺桿連續(xù)榨汁機(jī)螺桿連續(xù)榨汁機(jī)是一種使用廣泛的連續(xù)壓榨設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、出汁率高、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，常用語水果榨汁。4.壓濾機(jī)的選型由設(shè)計(jì)資料知壓濾機(jī)的生產(chǎn)

18、能力：14285÷80÷24=7.44t/h從酶解罐出來的果汁立刻進(jìn)入壓濾機(jī)進(jìn)行壓榨出汁，因此要求壓榨機(jī)單次處理量大，過濾時(shí)間短，故可采用型號(hào)為LXDZJ5的垂直濾葉型葉濾機(jī)，它用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料制作，具有操作方便、過濾成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)量為1臺(tái)。如表6所示。表6 壓濾機(jī)技術(shù)參數(shù)規(guī)格型號(hào)理論流量（t/h）過濾面積（m2）濾片數(shù)（張）閥門口徑工作壓力（MPa）外型尺寸（mm）LXDZJ56-85.120Dg32<0.3MPa1840×680×8005. CIP清洗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)CIP清洗系統(tǒng)承擔(dān)酶解罐、過濾機(jī)、暫存罐、濃縮罐等設(shè)備的內(nèi)部及連接管路、泵

19、的清洗。本設(shè)計(jì)CIP清洗系統(tǒng)有5個(gè)罐，分別是：熱水、冷水、酸、堿罐和消毒劑罐。為了輸送到各設(shè)備，各罐備有高壓水泵，一般清洗時(shí)先用堿水清洗，再分別用熱水、冷水清洗，洗滌完畢后堿水過濾回收到堿液罐。洗滌泵： 型號(hào)：IH80-50-200 流量：50 m3/h 揚(yáng)程：49mH20 氣蝕余量：2.5m 轉(zhuǎn)數(shù)：2900r/min 軸功率：15kw罐：直徑：1200mm，高度：3000mm，容積：1.5M36.選用CJ1.5-2.5型均質(zhì)機(jī)，其生產(chǎn)能力為4.4t/h，需三臺(tái)。7.紫外線滅菌機(jī)紫外線滅菌是本生產(chǎn)線純化飲料的步驟，首前面環(huán)節(jié)的約束，其生產(chǎn)能力應(yīng)大于前面設(shè)備的生產(chǎn)能力，才能保證流水線的流暢運(yùn)行，

20、故采用生產(chǎn)能力為5-7t/h的紫外線滅菌機(jī)能夠滿足要求。可選擇ZM-3000型。其采用高強(qiáng)度、壽命長的ZM型高壓紫外線殺菌燈管，整個(gè)裝置合理，衛(wèi)生指標(biāo)完全符合國家含奶飲料標(biāo)準(zhǔn)。工作效率為5.5t/h。8. 超高溫瞬時(shí)滅菌機(jī)超高溫滅菌是本生產(chǎn)線對(duì)成品進(jìn)行滅菌的步驟，可完全破壞其中生長的微生物和芽孢，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 22023-2008采用超高溫瞬時(shí)滅菌機(jī)溫度為135150攝氏度，時(shí)間為5秒。選用BR1-UHT-30型超高溫板式滅菌器，生產(chǎn)能力5t/h。9.洗瓶機(jī)洗瓶機(jī)采用XP-24型，其生產(chǎn)能力為2600b/h。10.無菌封灌裝一體機(jī)該型號(hào)封罐機(jī)內(nèi)采用負(fù)壓灌裝機(jī)GFP-12型。包含封罐機(jī)G

21、FP-12型，其生產(chǎn)能力為3500b/h。附：主要設(shè)備裝置一覽表7 設(shè)備統(tǒng)計(jì)表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)生產(chǎn)能力1刮板提升機(jī)GSL167-9t/h2破碎打漿機(jī)JP-67-8t/h3螺桿連續(xù)榨汁機(jī)/7-9t/h4壓濾機(jī)LXDZJ56-8t/h5洗滌泵IH80-50-20050 m3/h6均質(zhì)機(jī)CJ1.5-2.54.4t/h7紫外線滅菌機(jī)ZM-30005.5t/h8洗瓶機(jī)XP-242600b/h9無菌封灌一體機(jī)GFP-123500b/h10超高溫瞬時(shí)滅菌機(jī)BR1-UHT-305t/h第四章、設(shè)計(jì)總結(jié)雖然本生產(chǎn)線果奶飲料營養(yǎng)豐富、口感柔和細(xì)膩，但是本生產(chǎn)線還是存在一定的問題，如耗費(fèi)的成本比較高，且接近于全自動(dòng)化設(shè)備，