食品工程原理-課程設(shè)計(jì)-橙汁

1、食品工程原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目：日產(chǎn)量72噸濃縮橙汁的初步設(shè)計(jì) 年 級(jí)： 2014級(jí) 學(xué) 院： 農(nóng)學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 食品1404班 指導(dǎo)老師: 苑博華 成 員： 吳悠 請(qǐng)預(yù)覽后下載！目錄第一章 前言 1.1 選題的意義4 1.2 立題的意義4 1.3廠址的選擇4第二章 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 2.1 選題5 2.2 設(shè)計(jì)擬定工作內(nèi)容5第三章 工藝設(shè)計(jì) 3.1工藝流程圖6 3.2工藝操作要求7第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 物料衡算84.1.1 各流程物料衡算84.1.2 調(diào)配衡算94.1.3 設(shè)備選型104.2 管路設(shè)計(jì)計(jì)算及泵的選型4.2.1選管114.2.2選泵11第五章 設(shè)計(jì)評(píng)述13第六章 參考文獻(xiàn)14

2、請(qǐng)預(yù)覽后下載！第一章 前言1 . 1選題的意義橙子是世界上栽培最廣、經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高的橙子類(lèi)水果，成熟后變成黃色果肉酸甜適度，汁多，富有香氣，是生產(chǎn)飲料的重要原料。橙子營(yíng)養(yǎng)豐富，含有豐富的維生素C、鈣、磷、鉀、-胡蘿卜素、檸檬酸、皮甙以及醛、醇、烯等物質(zhì)，常常食用可以強(qiáng)化免疫系統(tǒng)，抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，明顯減少膽結(jié)石的發(fā)生，增強(qiáng)毛細(xì)管韌性，減少人體體內(nèi)的膽固醇吸收，降低血脂，深受人們喜愛(ài)。由于橙子出汁率高，有良好的風(fēng)味，營(yíng)養(yǎng)豐富，經(jīng)過(guò)加工可制成酸甜可口的橙子飲料，既可以保留其大部分的營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)，又可以增加其附加價(jià)值，為農(nóng)民的創(chuàng)收提供幫助。1 . 2立題的意義作為食品專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，通過(guò)本次果蔬汁加

3、工工藝學(xué)設(shè)計(jì)，我們已初步通過(guò)學(xué)習(xí)掌握果汁加工原料的質(zhì)構(gòu)與加工特性、果汁加工工藝、果汁加工設(shè)備、果汁在加工生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題、果汁加工中物料衡算及管路設(shè)計(jì)等相關(guān)基本知識(shí)。參考果蔬汁現(xiàn)代生產(chǎn)加工相關(guān)文獻(xiàn)，我們?cè)O(shè)計(jì)日產(chǎn)72噸橙子生產(chǎn)線，在設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇橙汁加工中合理的工藝流程，選擇合適的加工設(shè)備，為實(shí)際生產(chǎn)加工橙子提供一定的用途。1 . 3廠址的選擇橙汁工廠的選擇一般傾向于設(shè)在原材料產(chǎn)地附近，廠址在城市外圍，原材料產(chǎn)地附近的郊區(qū)，有利于銷(xiāo)售，便于輔助材料和包裝材料的獲得，同時(shí)還可以減少運(yùn)輸費(fèi)用。第二章 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介2.1選題請(qǐng)預(yù)覽后下載！本設(shè)計(jì)選擇濃縮橙汁的初步工藝設(shè)計(jì)，日產(chǎn)72噸濃縮橙汁，一

4、天安排兩班生產(chǎn)，每班12小時(shí)，每班產(chǎn)36噸，每小時(shí)生產(chǎn)3噸橙汁2.2設(shè)計(jì)擬定的工作內(nèi)容本設(shè)計(jì)擬定的工作內(nèi)容包括初步生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì)，具體流程操作要求、物料衡算、設(shè)備選型、相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算其包括管路計(jì)算及泵的計(jì)算以及設(shè)備平面布置圖等。( 1 ) 濃縮橙汁的工藝流程及操作要求:查找一般濃縮橙汁生產(chǎn)流程，根據(jù)現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一條先進(jìn)生產(chǎn)流程。( 2 )濃縮橙汁物料衡算：以橙子及成品的指標(biāo)為依據(jù)進(jìn)行物料衡算，衡算的數(shù)據(jù)作為設(shè)備選型及能源配備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù)。( 3 )主要設(shè)備選型：根據(jù)每個(gè)流程具體要求，選擇其工藝要求選擇合適處理量的設(shè)備，其主要包括選果機(jī)、榨汁機(jī)、均質(zhì)機(jī)、脫氣機(jī)、濃縮設(shè)備、殺菌設(shè)備等

5、的選型。( 4 )相關(guān)計(jì)算: 在物料處理過(guò)程中，根據(jù)其生產(chǎn)量，設(shè)定適合流量及處理量，計(jì)算選擇適合管道，設(shè)計(jì)其管路以及根據(jù)能量衡算計(jì)算選擇合合適的泵。( 5 )設(shè)備平面布置圖：根據(jù)工藝流程及選擇的相應(yīng)的設(shè)備等，計(jì)算生產(chǎn)線長(zhǎng)度，選擇合適比例，符合工廠建設(shè)要求，在圖紙上畫(huà)出其設(shè)備平面布置圖。請(qǐng)預(yù)覽后下載！第三章 工藝設(shè)計(jì)3.1工藝流程圖原料檢驗(yàn)選果清洗除油榨汁過(guò)濾、離心脫氣調(diào)配均質(zhì)濃縮殺菌冷卻無(wú)菌灌裝容器清洗、殺菌 凍庫(kù)貯存請(qǐng)預(yù)覽后下載！3.2工藝操作要求1、原料檢驗(yàn)：原料進(jìn)廠后按制汁質(zhì)量要求進(jìn)行原料驗(yàn)收，棄除病果害、未成熟果、枯果、過(guò)熟果和機(jī)械損傷果等不合格的果實(shí)。2、選果：篩選出直徑大于30毫米

6、的橙子，棄去小于30毫米的果。3、清洗：在洗果機(jī)上通過(guò)毛刷及水流噴進(jìn)行橙子的清洗,去除殘留的農(nóng)藥和部分微生物、灰塵、碎葉等，清洗環(huán)節(jié)必須符合食品衛(wèi)生要求。4、除油：在榨汁前橙子先輸送到銼皮機(jī)提取精油，銼磨機(jī)輕輕的用研磨刺扎橙子的外表皮使果皮有流出，同時(shí)可用水噴淋，果皮油隨之流入銼磨機(jī)底座，也可以隨著針刺空留下來(lái)。本設(shè)計(jì)選擇針刺磨油機(jī)。5、榨汁：采用全果榨汁機(jī)通過(guò)上下兩個(gè)榨杯擠壓橙子，果汁和部分果肉纖維通過(guò)中間的欲慮管流出，果皮和籽渣由兩個(gè)通道分開(kāi)，皮油也有單獨(dú)通道。6、過(guò)濾、離心：榨出的果汁中含有果皮的碎片和囊衣、粗的過(guò)果漿，為除去這些雜物，必須進(jìn)行粗濾，經(jīng)粗慮的果汁立即送往用離心分離方法分離

7、果汁中的細(xì)小顆粒。7、脫氣：采用真空脫氣法脫去果汁中的空氣，防止果汁氧化。8、調(diào)配：根據(jù)生產(chǎn)消費(fèi)的需要，調(diào)整果汁的口感風(fēng)味，可添加蔗糖，維生素，檸檬酸等。9、均質(zhì)：采用均質(zhì)使果汁內(nèi)容物進(jìn)一步破碎細(xì)化，大小更為均勻，同時(shí)使產(chǎn)品質(zhì)量更為穩(wěn)定，常用高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)。10、濃縮：本設(shè)計(jì)采用真空濃縮法，一般濃縮到原質(zhì)量的1/4，可以把原果汁糖度由12.25 Brix經(jīng)濃縮后控制最終糖度在49土0.5 Brix。11、殺菌：在進(jìn)行殺菌時(shí)，一方面殺滅果蔬汁中有害微生物以達(dá)到商業(yè)無(wú)菌和鈍化果蔬汁中的酶，同時(shí)盡量保證產(chǎn)品的質(zhì)量不要受到太大的影響。請(qǐng)預(yù)覽后下載！12、冷卻：將濃縮果汁通過(guò)板式換熱器冷卻至5以下。

8、13、無(wú)菌灌裝：利用無(wú)菌灌裝機(jī)自帶無(wú)菌室，和外界隔離的條件下，利用機(jī)械手完成自動(dòng)開(kāi)蓋、灌裝、計(jì)量、關(guān)蓋等過(guò)程。14、凍庫(kù)貯存：為了保持品質(zhì)和延長(zhǎng)保質(zhì)期，產(chǎn)品因保持在-18以下。第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算4.1物料衡算4.1.1各流程物料衡算項(xiàng)目損失率（%）處理后量（日產(chǎn)量t）原料檢驗(yàn)2502.45選果6.2471.30清洗0.2470.36除油0.2469.42榨汁(除皮)43.5265.22過(guò)濾、離心0.8264.42脫氣0.3262.31調(diào)配-10.339289.43均質(zhì)0.3288.56濃縮7572.14殺菌072.14冷卻072.14無(wú)菌灌裝0.272凍庫(kù)貯存072注:損失量指相對(duì)與上一步總量百

9、分比。4.1.2調(diào)配衡算成分名稱添加量（%）成分名稱添加量/kg蔗糖10海藻酸鈉0.08苯甲酸鈉0.036維生素C0.023請(qǐng)預(yù)覽后下載！香料水0.08檸檬酸0.12總添加量10.339注：添加百分含量指相對(duì)于上一步脫氣后總產(chǎn)量添加。無(wú)菌灌裝后：72t冷卻后：72/(1-0.2%)=72.14t殺菌后：72.14t濃縮后：72.14t均質(zhì)后：72.14/(1-75%)=288.56調(diào)配后：288.56/(1-0.3%)=289.43t脫氣后：289.43/(1+10.339%)=262.31t過(guò)濾、離心后：289.43/(1-0.8%)=264.42t榨汁后：264.42/(1-0.3%)=2

10、65.22t除油后：265.22/(1-43.5%)=469.42t清洗后：469.42/(1-0.2%)=470.36t選果后：470.36/(1-0.2%)=471.30t原料驗(yàn)收后：471.30/(1-6.2%)=502.54t日消耗原料：502.54/(1-2%)=512.80t所以計(jì)算所得原料量512.80t因此，取生產(chǎn)72t澄清濃縮橙汁需要原料果橙約520t4.1.3、設(shè)備選型：序號(hào)名稱型號(hào)外形尺寸mm處理能力t/h功率KW臺(tái)數(shù)生產(chǎn)廠家1帶式輸送機(jī)輸送長(zhǎng)度2.5米,輸送高度1米126000個(gè)/h101石家莊市九順包裝制品有限公司2滾杠選果機(jī)GXJ-52000*2500*900200

11、.551江蘇科威機(jī)械有限公司3毛刷洗果機(jī)MSJ型MSJ-10 10 1.5 4500*1200*1000201.51寧波瑞翔食品機(jī)械有限公司4橙橘磨油機(jī)MYJ3500*1000*2000201.51江蘇科威機(jī)械有限公司5全果榨汁機(jī)1700*1080*252020151沃迪科技開(kāi)發(fā)有限公司6臥式螺旋卸料過(guò)濾離心機(jī)LWL630*5001600*210*145062溫州市龍灣永興建南過(guò)濾器材廠7真空脫氣機(jī)YD-TQJ-101600170032501261杭州億大科技有限、公司8調(diào)配罐D(zhuǎn)H5000d=1000h=2000121杭州億安機(jī)械設(shè)備有限公司9高壓均質(zhì)機(jī)QGJJ-4/251605*1200*1

12、58512301溫州市強(qiáng)光輕工機(jī)械有限公司10雙效降膜式真空濃縮設(shè)備AJZ-305000*4000*1200121751天元實(shí)業(yè)有限公司11列管式殺菌機(jī)YR-64060*615*1250361上海嘉迪機(jī)械有限公司12板式換熱器BR 0.051800*600*13601.52蘇州工業(yè)園區(qū)太平洋板式換熱器有限公司請(qǐng)預(yù)覽后下載！13無(wú)菌大袋灌裝機(jī)TW8E8OOOD3700*2000*2500311上海嘉迪機(jī)械有限公司14不銹鋼飲料泵BAW-150536*326*406201.51杭州億安機(jī)械有限公司15提升機(jī)Dts-50-80輸送長(zhǎng)度2米,輸送高度0.5米101安徽恒強(qiáng)機(jī)械公司16雙層保溫不銹鋼儲(chǔ)罐

13、DVN-101200*（h）18002000L6浙江明辰機(jī)械有限公司4.2管路設(shè)計(jì)計(jì)算及泵的選型取從榨汁機(jī)后的儲(chǔ)存槽到儲(chǔ)存罐一段計(jì)算4.2.1 選管由上面物料衡算的的步驟可得：榨汁機(jī)每天榨汁量為265.22噸，即11050千克/小時(shí)。取u = 0.8 m/s 則根據(jù)：GB/T8162-1999 , 選擇的無(wú)縫鋼管實(shí)際流速 4.2.2選泵條件說(shuō)明：要求輸送的橙汁汁密度1100Kg/m3，黏度3.6Mpa.s,管內(nèi)流量為10.05 m3/s,即0.00279m3/s。欲將橙汁由榨汁機(jī)后的儲(chǔ)存槽處輸送至儲(chǔ)存罐中，其中直管長(zhǎng)度為1.5m，儲(chǔ)存罐高度為1.8m，取垂直管路長(zhǎng)為1.5m，泵兩邊各有一個(gè)閥門(mén)

14、，進(jìn)口處有一個(gè)90的標(biāo)準(zhǔn)彎頭，一個(gè)入管口。根據(jù)食品工程原理列出柏努利方程如下：請(qǐng)預(yù)覽后下載！所以：泵的功率為：根據(jù)：由Re=4000=64/Re =0.039沿程阻力: 查食品工程原理P51 表1-3 得：90標(biāo)準(zhǔn)彎頭當(dāng)量長(zhǎng)度與管徑之比le/d=35，截止閥全開(kāi)le/d=320，入口管le/d=50由以上計(jì)算得：取 J/Kg揚(yáng)程：所需輸送功率qm=3.07kg/sP= Weqm =17.3963.07w= 53.41w根據(jù)泵的功率和揚(yáng)程選擇的離心泵為型號(hào)：ISG-50-125 離心泵 其參數(shù)為：流量： 15 揚(yáng)程： 5m 轉(zhuǎn)速： 1450/min電動(dòng)機(jī)功率： 0.27kw 效率： 64%根據(jù)以上方法，計(jì)算余下管路，所得結(jié)果為：請(qǐng)預(yù)覽后下載！榨汁機(jī)濃縮機(jī)之間的管徑選擇的無(wú)縫鋼管，其中連接過(guò)濾離心機(jī)的支管管徑選擇的無(wú)縫鋼管；濃縮機(jī)無(wú)菌罐轉(zhuǎn)機(jī)之間的管徑選擇的無(wú)縫鋼管，其中連接換熱器的支管管徑選擇的無(wú)縫鋼管;所選泵的型號(hào)為：ISG-50-125 離心泵。 第五章 設(shè)計(jì)評(píng)述本次濃縮橙汁工藝流程的設(shè)計(jì)有如下優(yōu)點(diǎn)：1、 采用了現(xiàn)今較為先進(jìn)的設(shè)備，提高產(chǎn)量，節(jié)省人力與資源，2、 產(chǎn)汁率較高，產(chǎn)品天然綠色健康，質(zhì)量安全有保障。3、 選取優(yōu)良橙子作為原料，使產(chǎn)品質(zhì)量得到。第六章 參考文獻(xiàn)1、 趙思明、林向東等.食品工程原理M.北京：科學(xué)出版社，2009.2、 薛效賢，薛芹.