学士学位论文--年产五万吨糖水桔瓣罐头加工厂设计.doc

食品工厂课程设计

年产五万吨糖水桔瓣罐头加工厂设计

目录
1 前言 3
1.1 基本概念 3
1.1.1 罐藏食品的概念 4
1.1.2 罐头食品的分类 4
1.1.3 所有罐头按原料分(按原料分类) 4
1.1.4 桔瓣罐头分类 4
2 工艺设计 5
2.1 产品原料、种类、产量及方案的确定 5
2.1.1 产品原料的确定 5
2.1.2 产品种类、产量及产品方案的确定 6
2.2 原材料 6
2.2.1 主要原材料 6
2.2.2 辅料 6
2.3 工艺流程 7
2.4 工艺要点 8
2.4.1 桔瓣罐头工艺要点 8
2.4.2 质量要求 10
3 物料衡算 10
3.1 桔瓣罐头 10
3.1.1 确定原料量 10
3.1.2 包装规格 10
3.1.3 班产量 10
3.1.4 需糖量 11
3.1.5 辅料计算 11
4 设备选型 11
4.1 生产能力计算 11
4.2 设备选型 12
5 附录-----车间平面图与工艺流程图

1 前言
水果罐头在保鲜度和营养方面得天独厚，仅次于现摘水果。从原料品的采摘到加工好的过程很短，一般不超过6小时，高温热处理停止了水果产品的所有化学反应，水果的鲜度和营养成分定格在刚在下来那一时间。柑橘和糖水融合，形成浓浓的醇香，把柑橘最香甜的精华发挥的淋漓尽致，成为众多产品中最受欢迎的一种。目前全世界罐头产量超过4500万吨/年，美国人年均消费90公斤，欧洲约50公斤。中国的罐头食品以其优质的产品质量和较为低廉的价格在国际上已有一席之地，罐头出口量大幅度增长，目前年出口量已近200万吨。柑橘的营养十分丰富，它富含维生素C和大量人体所需要的纤维素，胡萝卜素，番茄黄素。它甜多酸少味道独特，每天吃两只可以起到通便，降血糖、血脂，抗自由基，去除黑斑，延缓衰老，提高免疫功能等作用。柑橘在三四千年前，在中国大地已受到重视并已经人工栽种，随着罐藏加工事业的发展，现华北、华东、东北等地栽培面积也日益扩大，橘子罐头的发展情景一片大好！
1.1 基本概念
罐藏食品（罐头） ，即是将食品原料经过预处理、调味后，装入容器、经真 空密封、 杀菌制成的能长期保存的一种食品加工方法。也就是说凡食品经密封杀 菌或杀菌密封（即无菌包装）达到商业无菌，能在常温下长期保存的食品统称为 罐藏食品。
1.1.1 罐藏食品的概念
罐藏食品（罐头） ，即是将食品原料经过预处理、调味后，装入容器、经真 空密封、 杀菌制成的能长期保存的一种食品加工方法。也就是说凡食品经密封杀 菌或杀菌密封（即无菌包装）达到商业无菌，能在常温下长期保存的食品统称为罐藏食品。
1.1.2 罐头食品的分类
1.1.3 所有罐头按原料分(按原料分类)
肉类：清蒸、调味、腌制、烟熏、香肠、肉脏
禽类：白烧、去骨、调味
水产类：油浸（熏制） 、调味、清蒸
水果类：糖水、糖浆、果酱、果汁
蔬菜类：清渍、醋渍、调味、盐渍（酱渍）
其他类：坚干果类、汤类
1.1.4 桔瓣罐头分类
按装罐介质不同分：a.糖水型：装罐介质为白砂糖液
b.果汁型：装罐介质为水和一种或多种果汁的混合液
c.糖浆型：装罐介质为水和一种或多种糖浆的混合液
d.混合型：装罐介质为水和多种果汁、白砂糖或甜味剂、转化糖浆的混合物
e.清水型：装罐介质为清水
.1.1.5桔瓣罐头生产行业的发展现状
我国是世界柑桔主产国，柑桔栽培面积和产量分别居世界的第一和第二位。改革开放以来，柑桔加工业发展较快，尤其是传统的柑桔罐藏产业，通过引进和自主创新，在工艺技术和装备上已经达到国际水平。目前我国桔子罐头年产量已接近50万t，占世界桔子罐头产量的75% 以上。
2 工艺设计
2.1 产品原料、种类、产量及方案的确定
2.1.1 产品原料的确定
柑桔汁在国际市场上是最受欢迎的饮料之一，具有适口的甜、酸、微苦综合性风味，气味芳香，色泽柔和，且含有多种人体所必需的维生素和矿物质。
柑橘类水果如甜橙、宽皮橘、葡萄柚、柠檬等，均为重要的制汁原料。甜橙的制汁优良品种为先锋橙、锦橙、哈姆林橙、伏令夏橙等。宽皮橘类有樟头红、温州蜜柑、雪柑等。葡萄柚类有福斯脱粉红葡萄柚、红宝石葡萄柚、登开葡萄柚。柠檬类有尤力克、里斯本、法兰根等。
柑橘类果品以制成混浊果汁为佳，因为构成风味、色泽和营养成分的主要是果汁中的悬浮微粒。适宜制汁的是皮薄、多汁的种类和品种，宜选用风味较浓、甜酸适度、可溶性固形物含量高、出汁率高、充分成熟的果实为原料。
2.1.2 产品种类、产量及产品方案的确定
根据任务书年产量 50000 吨，每年按 300 天工作日计算，每天进行管路、设备的清洗、消毒及设备保养、检修等，大约花费 1.7 小时左右，即每天有效工作 7 小时，每天生产一班，即班产量 167 吨。以成品率 99.7％计算，以平均固形物含量 60％计算，则每天需要原料：167×60％÷99.7％＝100.5t 。
2.2 原材料
2.2.1 主要原材料
本厂所需的原料为柑橘。（原产地，价格便宜）
果实新鲜，大小整齐，以果实横径45-60毫米为宜，成熟适度，风味正常，无严重畸形和干瘪现象，无病虫害及机械伤引起的腐烂现象。
2.2.2 辅料
（1）防腐剂
由于柑橘本身的营养物质含量较高，是细菌繁殖的温床，所以要注意防腐的问题，尤其是在制备糖液的过程。 配置糖浆时水中加入适量的有机酸对防腐有利， 一般加适量的柠檬酸。
（2）糖液
①糖水的配制 主要是蔗糖，通常称为砂糖。要求糖水清晰透明、无沉淀、无浑浊，糖的甜度纯，无异味。
②配制方法 本次生产常用直接配制法
③装罐时所需糖液浓度的计算一般根据水果种类、品种和产品等级而定，并可结合装罐前水果本身可溶性固形物含量，每罐装入果肉量及每罐实际注入的糖水液量。
按下式进行计算:
Y=(W3Z-W1X)/W2 （公式 1）
W1－每罐装入果肉量 （g）
W2－每罐装入糖液量 （g）
W3－每罐净重 （g）
Z－要求开罐时糖液浓度（％）
X－装罐前果肉的糖含量（％）
Y－注入罐的糖液浓度 （％）
选用 DSC01490 500ml 装的玻璃罐头瓶，每罐标准：W3=400g ，Z=16% ，W1=300g， X=8%， W2=100g ，由以上公式解得，Y=40% 。
2.3 工艺流程
原料选择一选果分组一去皮—清洗—冷剥皮—去络、分瓣—酸碱处理一漂洗一整理—分选一装罐一排气—真空封罐、杀菌一冷却一贴标—装箱—成品
2.4 工艺要点
2.4.1 桔瓣罐头工艺要点
1.原料选择
选用肉质致密、色泽鲜艳美观、香味良好、糖分含显高、糖酸比适度、含橙皮囊衣少的果实。果实呈扁圆形、果皮薄．桔大小一致、无损伤果，适于加工的品种有蜜柑。
2.原料处理
(1)去皮、分瓣 桔子经剔选后在生产罐头前需进行清洗后剥皮、有热剥和冷剥。热剥是把桔子放在90℃的热水中烫2－3min，烫至易剥皮但果心不热为准。不热烫者为冷剥，即直接剥皮。由于预热次数的减少对营养、风味保存较好。所以本实验选择冷剥，皮剥好后即进行分瓣，分瓣要求手轻，以免囊因受挤压而破裂，因此要特别注意，可用小刀帮助分瓣，桔络去净为宜。另一方面办的大小在分瓣是应分开便于处理。一般按大、中、小三级分，烂瓣另作处理。
(2)去囊衣：全去囊衣
a、酸处理，用0.2％—0.4％左右的盐酸溶液处理桔瓣（溶液量：桔片量=1:1.5—2 ，例如：2000mlH2O + 1mlHcl），在50℃条件投入桔片，一般为20min左右，但要注意水温度不易过高，当浸泡到囊衣发软并呈疏松状，水呈乳浊状即可沥干桔瓣，放入流动清水中漂洗至不浑浊止，一次沥干。
b、碱处理，使用浓度为0.4％NaoH，水温在50℃浸泡8min，具体软囊衣厚薄而定。（以大部分囊衣易脱落，桔肉不起毛，不松散，软烂为准）。处理结束厚立即用清水清洗碱液。
漂洗：桔片可在流动水中清洗，至片不滑止一般6次。摄囊衣去核：手要特别轻，防止断瓣。
⑶ 装罐：桔办清洗好后，剔除烂办，整办与碎办分别装罐，装罐量为该罐的55－60％。
⑷ 糖液制备：将白糖与水于不锈钢盆煮沸后用双层纱布过滤，配制公式等同糖水。
（%）=﹛﹝（果肉重+糖液重）×开罐糖液浓度（%）—果肉重×果肉含糖量（%）﹞÷全灌糖液重﹜×100%
⑸ 排气：用热力排气，罐心温度要求65－70℃。
⑹ 封罐：这一工序是完成排气和封罐两个任务，一般采用真空封罐，真空度一般控制在350～400毫米汞柱,排气完毕后立即封罐。
⑺ 杀菌、冷却：桔瓣罐头属高酸性食品，常在沸水中进行杀菌，杀菌时间依罐型不同而有所差异，杀菌后迅速冷却至38℃左右，并及时擦干罐表面的水分，以防止生锈。
杀菌公式：5’—15’— 5’/95—100℃
（8）保温检查 在室温25-35℃的条件下保温贮藏5-7天，然后剔除“胖听”、“漏听”等不合格品。
（9）贴标装箱 按要求贴标和装箱，并做好批次、生产日期等标记。
2.4.2 质量要求
色泽和光泽与原果实一致，组织软硬适度，桔瓣形状完整，囊瓣大小均匀，糖水较透明。允许有轻微的白色沉淀和少量的桔肉与囊衣碎屑存在，破碎率小于10%。具有糖水桔瓣应有的风味，酸甜适度，无异味。果肉不少于糖水桔瓣罐头净重的55%，每罐允许误差±3%。允许装入罐形781即312克，8113即567克，9121即850克，15173即3000克，玻璃罐即500克。重金属允许含量为每千克制品中，锡（Sn）< 200毫克，铜（Cu）< 10毫克，铅（Pb）< 2毫克。微生物指标为无致腐菌及因微生物作用引起的腐败征象。
3 物料衡算
3.1 桔瓣罐头
3.1.1 确定原料量
每天需要原料需求量：柑橘 100.5t/d
3.1.2 包装规格
玻璃装罐头
3.1.3 班产量
瓶装：479 罐/min 则班产量：500g 包装 201180 罐/班 班产箱数：瓶装 500g 包装 18 瓶/箱。 则共需箱子：11167 只。
3.1.4 需糖量
每罐：100×40%=40g 总共：由上步计算的糖浓度可知，每罐原料与糖量比例为 300/40 50000t 的柑橘需要糖 6666.7t
3.1.5 辅料计算
1 防腐剂：柠檬酸 0.5％果重。每班 100.5t×0.5％=502.5kg
2 盐酸：0.1%果重。每班 100.5t×0.1%=100.5kg
3 氢氧化钠：0.1%果重。每班 100.5×0.1%=100.5kg
4 设备选型
设备选型是保证产品质量和体现生产水平的关健，既是工艺布置的基础，又为水、电汽等能量的消耗提供依据，所以设备选型要按照工艺要求，在物料计算的前提下，按产品单位时间内产量的物料平衡情况和生产线或设备的生产能力来 确定所需生产线或设备数量。选型应选择满足工艺要求、技术先进、造型美观，机械化、连续化、自动化程度高的生产线和设备；经济合理，符合食品卫生要求，结构合理，接缝光滑，能适应各种工作条件；维修方便，易清洗拆装；与食品接触的材料无毒，与食品不起化学反应，不影响产品的组成和风味，对食品无污染的材料。
4.1 生产能力计算
由上面的计算可知，每日处理柑橘量为 100.5吨，根据每天工作 7 小时，可作以下需要能力估算：
1.柑橘清洗机
2.带式输送提升机
3.桔瓣分级机
4.流水漂洗槽
5.烫桔机
6.连续式杀菌机
7.剥皮去络操作台
8.连续酸碱漂洗流槽
9.真空封罐机
10.选择去籽输送机
11.罐头排气箱
12.封箱机
13.空罐清洗机
14.贴标机
15.喷码机
16.封箱机
4.2 设备选型
1.带式提升机 型号：GJS5-Y 提升能力：3000kg/h 提升高度：1.5m 带速：10 m/min 功率：1.5KW 外形尺寸（长×高×宽/ mm） ：2170×650×1501
2．柑橘去皮捅芯机 型号：TM202 输出（件／分钟）:30 电压（交流电）:415 净重（千克）:750 外形尺寸（长×高×宽/ mm）:2130×1520×1290
3.连续式杀菌设备
⑴ 立式杀菌锅： 型号：GT7C3
100.5 t/7h＝14357.1kg/h
201180 罐/7h＝479 罐/min
11167 只/7h＝27只/min
容量：1.3m3
设计压力：0.3MPa
设计温度：143℃
生产能力：2500 罐∕次
外形尺寸（长×高×宽/ mm） ：2200×1120×2000
⑵ 电脑全自动喷淋式杀菌锅：
设备特点：脉冲喷淋杀菌、锅内温度均匀；升温速度快；间接加热阻止了蒸汽和 货物之间污染； 合理的压力控制适合充氮气包装物的灭菌； 电脑全自动控制系统； 测量 F 值的功能；存储杀菌公式 。
型号：GW-1200 型
容积：4m3
外形尺寸（长×高×宽/ mm） ：4500×1800×1800
设计温度：145℃
工作温度：125℃
试验压力：0.43Mpa
设计压力：0.35Mpa
工作压力：0.25Mpa
4.真空封罐机 设备型号：HS8C-2
生产能力：42～148 罐/min
适用罐高：67～266 mm
适用管径：φ38～160 mm
适用罐盖直径：φ7～89 mm
配套动力：1.85kw
设备重量：1000kg
外形尺寸（长×高×宽/ mm） ：2600×1100×2000
5.空罐清洗机 型号：LH4B1
洗罐能力：60～140 罐
功率：1.65KW
质量：400kg
外形尺寸（长×高×宽/ mm） ：2800×560×910
6.喷码机 A-100 型多米诺喷码机，多达两行的打印，可配制软件。 重量：33kg 速率：110～38.4K 波特
7.贴标机 型号：TNZ
贴标能力：40～60 罐/分
瓶子规格：直径 50～100mm
贴标方式：真空取标，直线粘贴
主电动机：1.2KW
总容量：2.6KW
质量：875kg
外形尺寸（长×高×宽/ mm） ：2600×700×1200
8.封箱机 型号：ZFX-50 自动封箱机
封箱能力：20 标准箱/min
输送台高度：650～700 mm
使用胶带：Bopp 牛皮纸，PVC 胶带
最小封箱尺寸（长×高×宽/ mm） ：180×150×100
最大封箱尺寸（ mm） ：500×600×长度不限
功率：0.2KW
质量：140kg
外形尺寸（长×高×宽/ mm） ：1500×740×1425
9.排气箱 型号：PQX6600
工作温度：90～100℃
线速度：6m/min，配用无极变速器
功率：1.1KW
外型尺寸（长×高×宽/ mm） ：6500×550×1150
10.操作台 外形尺寸（长×高×宽/ mm） ：2500×1100×800
11．自动加汁机 型号：GT7B15
生产能力：20～100 罐（无级）
适用罐型：罐径 40～105mm，罐高 50～160mm
功率：1.5KW
质量：1250kg
外形尺寸（长×高×宽/ mm） ：1920×1675×1830
12.带式输送机 通用固定式胶带输送机 产品型号：TD-72 型 胶带宽度（mm） ：500，650，800，1000
胶带速度：1.25～3.15m/s

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