十万吨苹果汁生产工厂设计样本.doc

成绩

本科生毕业论文

题 目：10万吨苹果汁生产工厂设计
年 级：07级
专 业：食品科学和工程
学 号：0015114
姓 名：黄埔涌泉
指导老师：何振华

4 月 10 日

诚信申明

本人郑重申明：本人所呈交毕业论文（设计），是在导师指导下独立进行研究所取得结果。毕业论文（设计）中凡引用她人已经发表或未发表结果、数据、见解等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用内容外，不包含任何其它个人或集体已经发表或在网上发表论文。
特此申明。

论文作者署名：
日 期： 年 月 日

目录
摘要 1
Abstract 1
第一章 绪论 2
1.1全球苹果生产现实状况和发展趋势 2
1.1.1全球苹果生产现实状况 2
1.2中国苹果生产和出口现实状况 3
1.3中国苹果汁生产和贸易 3
1.3.1中国苹果汁发展历程 4
1.3.2中国浓缩苹果汁出口贸易 4
1.4中国浓缩苹果汁生产展望 4
1.4.1加紧研制中国自己苹果汁加工设备 5
1.4.2浓缩苹果汁市场 5
1.5立题背景和意义 6
1.5.1苹果汁营养价值及保健作用 6
1.5.2新技术在苹果汁中应用 6
1.5.3浓缩苹果汁用途 7
1.6本设计确定工作内容 7
1.7设计标准 8
1.7.1符合国家计划要求 8
1.7.2符合生产卫生条件 8
1.7.3周围有足够原料起源 8
1.8产品方案及产量确实定 8
1.8.1依据 8
1.8.2要求 8
1.9厂址选择 8
第二章 工艺步骤及论证 10
2.1工艺步骤 10
2.2工艺论证 10
2.2.1收果和运输 10
2.2.2原料验收 11
2.2.3苹果挑选去杂 11
2.2.4苹果破碎 11
2.2.5压榨 11
2.2.6抗氧化处理 12
2.2.7酶解 12
2.2.8浓缩 12
2.2.9巴氏杀菌 12
2.2.10无菌灌装 13
2.3质量控制 13
2.3.1原料果验收 13
2.3.2原料果挑选 13
2.3.3成品质量控制 13
2.3.4质量指标 13
第三章 物料衡算和关键设备选型 15
3.1浓缩果汁班产量确实定 15
3.2原料果日收购量确实定 15
3.3设计条件 16
3.4设备选型及论证 16
第四章 热量横算 19
4.1整个车间热交换步骤图： 19
4.2 第一次巴氏杀菌耗能估算 19
4.3蒸发浓缩耗能估算 20
4.3.1三效蒸发器 20
4.3.2五效蒸发器 20
4.4第二次巴氏杀菌耗能估算 22
4.5塔水热交换 23
第五章劳动组织 23
5.1组织标准 23
5.1.1劳动力组织标准 23
5.1.2企业组织标准 24
5.2车间劳动制度 24
5.3人员编制 24
第六章 辅助部门 25
6.1生产及辅助车间设施 26
6.1.1果池 26
6.1.2品质监控室 26
6.1.3仓库 26
6.1.4机修间 26
6.1.5三废处理 27
6.2全厂生活设施 27
6.3供电系统 28
6.3.1供电要求和对应方法 28
6.3.2车间配电标准 28
6.3.3主车间配电 28
6.4用水系统 28
6.4.1浓缩果汁厂用水分类 28
6.4.2给水系统和配水系统 29
6.4.3冷却水循环系统 29
6.4.4排水系统 29
第七章 水、电、汽估算 30
7.1用水量估算 30
7.1.1生产车间用水 30
7.1.2生活用水 30
7.2用汽量计算 30
第八章 土建、防火、卫生、安全及生活设施 31
8.1结构形式 31
8.2门窗、墙面和顶棚 31
8.3更衣室、厕所和浴室 32
8.4内外墙面 32
8.5顶棚 32
8.6用水方面要求 32
8.6.1水源和废水处理 32
8.6.2加工车问给捧水设施维护 32
8.6.3生产用水检测 33
8.7 卫生标准 33
第九章 浓缩苹果汁HACCP 33
9.1 HACCP系统基础原理 34
9.2生产过程中危害控制分析 34
9.3小结 37
第十章 经济技术分析 37
10.1全厂总投资 37
10.1.1设备投资估算 37
10.2产品成本核实 39
10.2.1原料果 39
10.2.2包装材料 39
10.2.3水、电、燃料 40
10.2.4劳动成本 40
10.2.5设备折旧费 41
10.3产品成本核实 41
10.4产品毛利润核实 41
10.5其它费用 42
10.5.1销售费用 42
10.5.2商检费用 42
10.5.3财务费用 42
10.5.4管理费用 42
10.5.5税收 42
10.5.6其它费用累计 42
10.6年利润 42
致谢 43
参考文件 44

摘要
本设计关键是进行年处理100000吨浓缩果汁工厂设计。在对中国苹果汁生产量及销售量所处情况进行分析后，确定在西安南郊建立一苹果汁浓缩厂，首优异行厂址选择，然后制订设计标准，设计方案，并确定年产量。第二，进行工艺步骤论证，并做出工艺步骤图，进行合理性评价。第三，进行物料衡算，选择关键设备，同时，进行热量衡算，对水电气用量及费用进行估算，为了处理浓缩苹果汁质量安全问题，有必需将HACCP体系原理应用于苹果汁生产中。最终，还进行经济效益分析。考虑到技术发展水平，本设计应尽可能采取自动化生产线，已达成高效，安全，合理效果。

关键词：浓缩，苹果汁，工艺步骤，工厂设计，HACCP

Abstract
This design is mainly carried 100,000 tons of concentrated fruit juice processing plant design.
In the production of apple juice and sales analysis of the situation in which to draw in the southern suburbs of Xi'an to build a plant apple juice concentrate. First, the choice of the site, then develop design principles, design, and determine the annual, Second, the process argument, and make process flow diagrams, a reasonable assessment, Third, the material balance, choice of major equipment at the same time, the heat balance, the amount of water and electrical costs were estimated,In order to solve the problem of quality and safety of apple juice concentrate, it is necessary to apply principles of HACCP system in production of apple juice. Finally, the economic benefit analysis.Taking into account the level of technological development, the design should maximize the use of automated production lines, has reached the efficient, safe, and reasonable results.

Key words: concentrate, apple juice, process, plant design, HACCP

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第一章 绪论
1.1全球苹果生产现实状况和发展趋势
1.1.1全球苹果生产现实状况
据统计世界生产苹果国家有80多个，年产量超出或靠近100万吨主产国有12个，即中国2050，美国390，土耳其250，意大利221，法国214，波兰210.7，德国142.9俄罗斯140，智利106，阿根廷100，日本91.2巴西82.5（单位：万吨）。这些苹果生产国产量组成了全球苹果生产力90%。其中土耳其，俄罗斯，阿根廷和日本苹果出口量较低（资料来自美国农业部）。
现在世界苹果生产广泛存在生产过剩、低消费量、质量低下、品种不妥和促销不够等问题。中国和欧洲苹果产量占世界60％以上，亚洲和欧洲占世界80％以上，这些国家苹果生产调整直接影响世界苹果总产量下降和果品质量提升。
世界苹果加工以果汁，果酱，果酒和罐头为主，加工用苹果约占总产量25%，很多发达国家超出50%，甚至75%以上。阿根廷苹果总产55%用于加工，其中加工原料中75%用于加工浓缩果汁浓缩果汁是加工业主导产业。近五年来世界生产量约在80万—100万吨左右，关键生产过依次是中国，波兰，美国，阿根廷四国，分别占世界苹果汁加工33%，19%，12%，5%。近几年来，苹果汁生产量连续上涨[1]。
（1）消费趋势
多年来，果蔬汁饮料以其天然、营养丰富、有益健康产品特质被越来越多消费者所接收。全球果蔬汁消费市场巨大，尤其是浓缩苹果汁市场潜力很大，前景宽广。估计中国苹果汁出口整体仍将保持缓慢增加态势，同时伴随中国苹果价格不停上涨，中国苹果汁出口价格也有望继续上扬。中国浓缩苹果汁贸易量在将继续保持增加。据了解，世界苹果主产地之一波兰因为今年雪冻灾难，产量降低二分之一；因为美国、巴西减产，造成国际市场上冷冻橙汁价格大幅上涨，这将利于扩大苹果汁替换需求；南美地域苹果也出现减产情况，供给降低，市场需求增加，造成今年从中国进口苹果汁数量和价格全部展现大幅增加态势[2]。
（2）品种栽培发展趋势
苹果种植百分比能很好反应世界苹果品种结构。对澳大利亚，新西兰，华盛顿州，南非，智利和意大利等地域苹果苗木销售情况调查表明，世界不一样地域苹果栽植品种区域多元化，帅系和金冠在澳大利亚，新西兰和华盛顿州栽培百分比较高，在南非，意大利约占新定植幼树36%。尽管苹果种植面积呈下降趋势，但因为技术提升，苹果整体产量呈上升趋势，新高品质品种得到广泛栽培，在苹果产品多样性、质量确保和市场营销方面发挥越来越大作用。在中国，伴随农业结构调整，苹果栽培面积不停扩大，苹果过剩已经成为肯定[3]。
1.2中国苹果生产和出口现实状况
中国苹果汁最近几年情况是： 年秋季苹果产量复苏,苹果价格降低,而苹果成本通常占果汁企业总生产成本70%, 中国是世界苹果生产第一大国,苹果栽培面积约为225万公顷。中国苹果90%以上是鲜食品种,最关键加工产品是浓缩此，中国关键苹果汁企业盈利水平也将随之上升。
以消费量计算,我们估计在以后5年中,全球苹果汁市场增加将保持在每十二个月6 %, 多年来,纯果汁和果汁类饮料因为含有天然、健康特征,产销量增加快速。相关资料显示,1998 年到 年,德国、加拿大每十二个月人均消费果汁饮料分别为45.7 千克 和41 千克, 法国、英国达成24.7 千克 和22.7 千克, 俄罗斯、日本、韩国等国家消费水平也很高。 年,美国、德国、澳大利亚、日本等关键消费国贸易量继续以5%速度增加。
1.3中国苹果汁生产和贸易
依据《二十一世纪中国农业发展战略》测算,中国鲜苹果需求量1790万吨, 年可达2552万吨。现在中国苹果汁人均年消费不足0.1升，计13万吨,假如 年达成2 千克话,年可消费苹果260万吨,增加20倍。若在其它饮料中加入苹果汁,用量还会增加。发达国家苹果汁等加工消费是产量30%以上,而且正在开发含有苹果汁多种饮料,90%饮料生产厂家将浓缩苹果汁作为饮料生产基础配料,从而决定了未来苹果浓缩汁需求将继续上升。据统计,中国苹果汁出口14.2万吨，教授估计中国将出口苹果汁25万吨，近翻一番，加上苹果酒等产品，年可消耗苹果250万吨。总而言之,到 年中国苹果汁需求和出口果汁总量最低285万吨,加上鲜果内需和外销及苹果酒等消费,可达3448万吨,其中中国苹果汁消费增加20倍,出口翻一番。而现在在中国苹果产量2500万吨,尽管占世界产量44%, 但市场缺口仍相当大[4]。
1.3.1中国苹果汁发展历程
自1970年以来，苹果一直居中国水果产量之首。进入1990年后，中国苹果生产更是进入超常发展时期。全国苹果产量达成2550万吨．占中国水果总产量三分之一，居世界第一位。同时因为国际市场不停拓宽和受到国际市场价格回升影响。出口量约占世界贸易总量二分之一。苹果汁生产一直呈上升趋势。
1.3.2中国浓缩苹果汁出口贸易
从1993年0.49万吨到29.59万吨，中国浓缩苹果汁出口量增加了60倍，复合增加率为57.46%；估计，中国浓缩苹果汁出口量将比翻两番，达成120万吨左右。～，复合增加率将达成32%。中国出口量增加速度很快，高于世界浓缩苹果汁贸易量和消费量增加速度，显示中国出口量高速增加是以占领新兴市场和挤占其它国家市场出口份额来实现。估计，中国出口量将达成世界消费量、贸易量70%，对世界浓缩苹果汁市场含有绝正确影响力。中国苹果汁关键销往美国、日本、荷兰、德国、澳大利亚、加拿大、俄罗斯等地,这7个国家进口量占中国出口总量80%以上。对中国浓缩苹果汁生产厂家来说,国外市场基础上能够划分为以日本为代表高价市场,以美国、加拿大为代表中价市场和以欧洲为代表低价市场[5]。
1.4中国浓缩苹果汁生产展望
现在，中国已成为世界浓缩苹果汁第一大生产国和出口国，图一显示了-中国苹果浓缩汁产量。现在全国浓缩苹果汁生产企业已可年转化近600万吨苹果，占苹果总产量近25％，极大地缓解了苹果主产区卖果难问题，并使中国关键苹果产区加工用苹果收购价从0.2元／千克，基础稳定在0.5元／千克以上，仅此就可使近百万户果农受益，为农民年增加收入约l 3亿元。从中国市场来看，现在中国生产浓缩果汁厂家尚少，而兴建数百家饮料厂急需大量浓缩汁原料。中国有十三亿人口，伴随经济发展，人民生活水平地为断提升，作为健身饮品需求量将越来越大。所以，加紧加大果汁生产，在中国会经久不衰，立于不败之地。

图1.1近十年来中国苹果汁产量
1.4.1加紧研制中国自己苹果汁加工设备
多年来,中国果蔬汁加工关键设备(如榨机、超滤、蒸发器、罐装机) 基础上是从国外引进，因为引进成本太高，再加上在原料、市场、加工技术等方面存在一系列问题。所以急需培养一批技术人才进行操作。所以，各部门应加大配合以发展苹果汁生产，争取实现以科学技术带动生产力发展。
1.4.2浓缩苹果汁市场
中国苹果汁关键出口到欧美等发达国家。按～出口量排序，前8位出口市场依次是美国、荷兰、俄罗斯联邦、日本、德国、澳大利亚、加拿大和南非(图1.2)。美国是中国最大苹果汁出口市场，出口量占总出量40％左右；对荷兰、俄罗斯联邦和德国出口量分别占总出口10％左右：日本是中国苹果汁出口到亚洲最大市场。也占总出口量10％左右。和欧盟等国家相比，日本、南非为中国苹果汁出口高价市场代表。
表1.1 —中国苹果汁出口分国家情况

平均出口量（万吨）
平均出口额
（万美元）
出口量所占百分比（%）
出口额所占百分比（%）
美国
27.86
30422.66
39.27
40.54
荷兰
7.43
7662.64
10.47
10.21
俄罗斯联邦
7.21
7228.50
10.16
9.63
日本
6.96
8014.30
9.81
10.68
德国
6.51
6178.80
9.18
8.23
澳大利亚
3.10
3159.08
4.37
4.21
加拿大
2.87
2980.44
4.04
3.97
南非
1.11
1293.86
1.56
1.72
1.5立题背景和意义
1.5.1苹果汁营养价值及保健作用
食用适量苹果，还有部分医疗作用，苹果润肺、悦心、生津开胃、止渴、解暑除烦、和脾、止泄；还可中和过多胃酸，促进肾上腺素分泌。苹果果实含钠少，含钾量多，是很好碱性食品，能够利用苹果补钾；钾能加强肌肉兴奋性，维持心跳规律，对保护心脏相关键意义。苹果含较多可溶性磷和铁，易于消化和吸收，有益于婴儿发育。苹果(汁)中黄酮类化合物和多酚化合物结合在一起含有抗癌作用，苹果汁中一些成份能够改善呼吸系统功效。常常食用苹果汁人，气喘病发病可能性降低22％。23％，肺癌发病可能降低58％，而且在烟民中肺气肿(几乎50％吸烟者患有此病)发病率也显著降低[6]。苹果汁中含有锌对诊疗慢性前列腺炎有惊人效果，对缺锌症也有良效，且安全方便易被患者接收。最近英国科学家经过研究发觉，每日服用0.5 L苹果汁，确实能让人体健康，延年益寿。苹果汁能够帮助增加大脑中一个名叫乙酰胆碱物质含量，而这种物质主管神经细胞之间信息传输，在记忆力方面对人体大有帮助，同时这种物质还能够有效地延缓老年痴呆症发生。
1.5.2新技术在苹果汁中应用
（1）膜技术应用
膜分离技术含有高效，节能，环境保护，分子级过滤及过滤过程简单，易于控制等特点:能达成冷杀菌效果:在食品除菌领域显示出了良好发展前景，现在中国外研究应用较多膜材料关键是有机膜和陶瓷膜，有机膜含有很多优点。
（2）酶技术应用
酶是一个生物活性物质，在农产品加工中关键起到分解作用，因为酶是生物、无害，是国外许可添加在浓缩果汁中添加剂。果汁酶关键作用是酶解果汁，使其更轻易澄清、过滤，形成清汁。果汁酶采取是复配创新技术，可适应因为季节、气候等原因造成果品内在质量改变加工要求。它将果胶酶和淀粉酶、蛋白酶、聚糖酶、纤维酶等进行合理复配，很好地处理单位时间内提升生
产效率、缩短反应时间、减缓渗透量下降速度问题。加入明胶能形成明胶-单宁沉淀物，通常0.05--0.1g/L明胶对果汁澄清已很充足[7]。
（3）灭菌技术
超高温瞬时灭菌技术逐步被引入饮料加工工艺中，能够在短时内消亡因为果汁中耐高温杂菌，此方法含有短时，简练等优点，以使果汁达成国家要求卫生许可要求。微波杀菌，高压杀菌，高压脉冲电场杀菌，脉冲强光杀菌，辐射杀菌等技术也常常在苹果汁杀菌中使用。
（4）无菌包装
现在，伴随杀菌工艺技术不停更新，无菌包装技术也逐步摆脱传统模式，向着新杀菌方法发展。如采取高强度紫外线和低浓度过氧化氢相结合灭菌方法给包装容器灭菌。紫外线杀菌或过氧化氢杀菌单独使用时，其效果受到了一定限制，二者结合使用其杀菌效果惊人。使用浓度低于1%过氧化氢，加上高强度紫外线，在常温下产生杀菌效力是二者单独使用时百倍。因为过氧化氢浓度很低，对于残留过氧化氢也无须采取方法，避免了传统过氧化氢杀菌需高温、长时间等问题。
1.5.3浓缩苹果汁用途
(1)作为生产苹果汁饮料原料：
(2)能够用来加工酿制苹果酒；
(3)能够作为其它多种饮料补充物；
(4)食品工业基础配料；
1.6本设计确定工作内容
（1）.苹果及苹果汁生产量、销售量、出口量、加工情况、加工现实状况。
（2）.工厂设计内容、设计标准、设计方案、厂址选择。
（3）.苹果汁加工工艺步骤、工艺论证。
（4）.物料衡算及关键设备选型。
（5）.热量衡算及水、电、汽估算。
（6）.车间热量交换步骤图。
（7）.自来水等管路设计。
（8）.HACCP原理作用。
（9）.经济效益分析。
1.7设计标准
1.7.1符合国家计划要求
厂区选在当地计划区内，并尽可能少用良田。
1.7.2符合生产卫生条件
地理位置要有良好卫生条件，周围无其它污染大工厂，厂区有好地址和交通条件。
1.7.3周围有足够原料起源
厂地周围要有足够苹果资源，最好选在苹果种植面积大区域，这么能够节省运输成本。
1.8产品方案及产量确实定
1.8.1依据
年产量100000吨浓缩果汁。
1.8.2要求
苹果属于季节性水果，首先确定季节性产品生产季节和班次，然后考虑到其产品经济性。做到产品产量、劳动力、班次、设备生产、水、电、汽基础平衡，达成经济运行目标。
1.9厂址选择
因为陕西省是苹果主产省，苹果资源丰富，再者，苹果汁饮料越来越受到大家青睐，所以，在陕西省西安市南郊建立苹果汁加工厂是很好选择。选择在陕西省南郊无污染，水源丰富，交通方便土地上建立苹果汁加工厂。
陕西是苹果主产地之一，　陕西洛川，人称“苹果之乡”。这里出产苹果，素以色、香、味俱佳著称。它品质优良，果形优美，个大均匀，肉质脆密，含糖量高(高于外地苹果2％～3％)，香甜可口，硬度适中，耐贮藏(在土窑洞中可存放至翌年4～5月)等优点。是很好苹果汁原料起源。洛川苹果优良品种多达47种，其中尤以红星、红元帅、红冠、红富士、国光、秦冠、黄元帅等最优。在省和国家组织历届苹果评选中，洛川苹果质量均名列前茅。洛川苹果从1947年至今已经有苹果面积50.8万亩,占总耕地面积71%，到底苹果总产量达30万吨,总收入4.3亿元,农民人均果品收入1800元。计划到2年，农业人口人均苹果面积4.2亩，年产量达成60万吨，苹果产业收入9亿元，人均苹果收入5000元，占农民收入80%。
现在已建成各类果品贮藏库3000余座，储藏能力13万吨,其中气调库1座，冷库120座，储量6万吨;果库群280座，土库2342座，储量7万余吨。果汁生产厂2个，鲜果加工转化能力15万吨。果袋生产厂4个，年产量5亿只；果网生产厂7个，年产量5亿只。从事苹果经销企业和大户320多个，中介经纪人达多人，在全国各大中城市设置直销点50多个,在8个周围口岸建有贸易窗口.近几年来,210国道洛川段已自发形成以鲜果批发零售为主300余户销售长廊 。销售季节有近千名客商云集洛川,200多辆货运车辆在营运洛川苹果。苹果包装、物资、货运、劳务、信息中心等市场和服务设施健全,销售软环境宽松有序。这为苹果汁整年生产提供了有力条件[8]。

第二章 工艺步骤及论证
2.1工艺步骤
原料果
小提升机机机
筛选台
果池暂存
小提升机机机
筛选台
毛刷机
洗果机
大提升机机机
大提升机机机
破碎
破碎
压榨
压榨
灌装
灌装
预巴氏，冷却2
预巴氏，冷却1
酶解
酶解
脱色
脱色
三效管式浓缩
五效管式浓缩

成品罐
成品罐
后巴杀菌，冷却
无菌灌装
入库

图2.1 浓缩苹果汁工艺步骤图
2.2工艺论证
2.2.1收果和运输
（1）苹果关键从当地搜集，搜集+++++++++++++++++++++++++++苹果要是新鲜，不能放置太久，这么能够确保苹果利用率。
（2）苹果运输步骤也很关键，不能因震动而使苹果受损，预防因受损而使细菌侵入污染苹果，尽可能缩短旅程，节省无须要经济开支。
2.2.2原料验收
每十二个月苹果成熟前两个月，采购部和质检部到原料产区调查当年苹果原料收成情况及农药使用情况，确定采购区域，确保采购区域周围没有化学污染及该区域未使用国家严禁 农药。确定合格供给方，签署采购协议。生产期间，苹果验收按以下要求进行：
(1)必需是合格供给商提供原料；
(2)农药残留检验汇报；
(3)产品质量关键是腐烂率超标(6％)不收；
(4)质检员当场验收，不符合标准不收；
(5)检验期间质检员必需推行自己职责。
2.2.3苹果挑选去杂
关键过程是挑选出运输过程中破损苹果，碎石，落叶等残留下杂质。
对经去杂合格苹果进行清洗以除去其残留泥土，落叶，微生物等。去杂过程必需符合食品卫生许可。
2.2.4苹果破碎
破碎粒度控制到1.5cm—3cm，经过破碎机将苹果破碎，以备后面进行压榨。在破碎过程中要控制力度，不然在泵送过程中会受到影响，影响泵送效率。依据苹果收购季节和品种，破碎颗粒有所不一样。在每十二个月新收苹果时，因为苹果成熟度不够，通常控制在lcm—2cm之间，能够提升出汁率。到后期因为苹果成熟度增加，压榨时假如颗粒过小，会在表面形成一层胶膜，阻止汁液渗出，降低出汁率，这时通常控制在2cm—3cm之间。
2.2.5压榨
压榨所采取是带式压榨机。在压榨过程中果浆分布尽可能均匀，果浆厚度控制在3cm—6cm之间，榨带张力调整，依据果浆性质加以调整，以出汁率作为衡量标准。得到苹果汁，将苹果汁调整至可溶性固形物含量为8.0Brix[9]。
Gerard等研究发觉，微波处理苹果浆能够提升出汁率，而且能改善苹果汁营养品质[10]。
2.2.6抗氧化处理
酶促褐变是因为在打浆、取汁等工序过程中，因为果肉组织破碎，酶和底物细胞区域化被打破，在有氧气条件下，果蔬中多酚氧化酶（PPO）催化酚类物质氧化变色所致[11]。经过破碎压榨后，果汁一直暴露在空气中，因为多酚氧化酶产生褐变将提升成品色值，降低品质。另外还会受到一定细菌污染，所以要进行第一步巴氏杀菌，杀菌关键目标有三个：(1)灭酶(2)杀菌(3)淀粉糊化。若杀菌不根本，可造成致病菌残留、微生物腐败。杀菌95℃12 s后，应立即降温至49—55℃，以方便下一步进行酶解。
2.2.7酶解
在这个过程中，加淀粉酶、果胶酶进行酶降解，经检测均为显阴性时，再依据终产品色值要求，在酶解罐中采取加或不加活性炭澄清剂。经过酶降解和澄清后果汁直接进入超滤循环罐，以备精过滤。要求：酶制剂存放温度在0．5℃；酶反应温度49．55℃；从酶解罐进料开始到出料结束，物料停留时间≤6h(超滤开机时物料除外)。控制时间目标关键是控制微生物需要。
2.2.8浓缩
本设计依据工厂实际，采取已经有5效板式蒸发器进行浓缩。通常浓缩到原体积1/6左右，能够控制最终糖度在70Brix。
2.2.9巴氏杀菌
在灌装前必需进行巴氏杀菌，将在前阶段加工中可能繁殖微生物杀死，以预防致病菌和微生物腐败。通常把果汁快速置于134℃-140℃高温，保持4s左右，然后快速冷却到15℃-20℃，进入灌装阶段。耐热学名酸土环脂芽孢杆菌:即耐热耐酸菌;是一个嗜热嗜酸好氧杆菌，其芽孢能经受酸性果汁加工中巴氏杀菌而存活，在适宜温度下可大量繁殖，引发果汁感官品质劣变，耐热菌超标是浓缩果汁产品最为严重质量问题之一。所以，国际贸易中对果汁中耐热菌有严格要求，是苹果浓缩汁必检项目，耐热菌控制是困扰果汁企业技术难题。
膜分离技术含有高效节能环境保护分子级过滤及过滤过程简单易于控制等特点，能达成冷杀菌效果，在食品除菌领域显示出了良好发展前景。所以，二者应结合使用[12]。
2.2.10无菌灌装
后巴氏杀菌无菌灌装三个条件：(1)物料无菌，(2)包装材料无菌，（3）灌装环境无菌。采取进口罐装机进行灌装，灌装前先将灌装口喷射高温蒸汽，杀死可能存在微生物，再开始灌装，灌装后成品直接入库。
2.3质量控制
2.3.1原料果验收
关键检验农药残留和重金属，收购原料是否在安全区域，原料采购人员实地核查，确定安全收购区域。
2.3.2原料果挑选
腐烂率≤2％，关键拣出霉烂变质果，在拣选后随机抽查一定量苹果(≥1kg)，然后根据拣选要求要求削去腐烂点，称重并计算。
2.3.3成品质量控制
(1)杀菌温度≥98℃，时间≥30s，
(2)酶制剂存放温度0.5℃，酶反应温度49-55℃，
(3)杀菌后果汁微生物指标：细菌总数T．P．C≤10个/mL，大肠菌群≤3个／100mL，
酵母／霉菌≤10个／mL，致病菌不得检出。
2.3.4质量指标
表2.1各项质量指标
指标类型
指标项目
单位
指标

感官指标
色泽

呈棕黄色或棕红色，久置后少许变深。
香气即滋味

果汁应含有新鲜苹果固有滋味和香气，无异味。
外观形态

展现透明状，无沉淀物，悬浮物。

杂质

不许可有肉眼可见杂质

卫生指标
铅
mg/kg
≤0.2
铜
mg/kg
≤5.0
砷
mg/kg
≤0.1
细菌总数
个/ml
≤10
大肠菌群
个/100ml
<3
致病菌

不得检出
耐酸耐热菌
个/ml
<1
霉菌和酵母菌
个/ml
<10
棒曲霉素
μg/kg
≤40

理化指 标
可溶性固形物
Brix
71±1
总酸

≥0.8
PH值

3.6—4.2
透光率T625nm
%
≥95
色值T440nm
%
≥55
浊度

≤3.0
乙醇
g/kg
≤3.00
果胶试验

阴性
淀粉试验

阴性
富马酸
mg/kg
≤5
热稳定性
稳定

第三章 物料衡算和关键设备选型
依据；年产100000t浓缩果汁计，每十二个月实际生产根据6个月计算，每个月根据30天计算。依据经验，本榨季一旦开始，便全天24h全部安排生产，考虑期间设备维护、班间工人就餐和其它影响原因，天天根据18h生产计算。
3.1浓缩果汁班产量确实定
日产浓缩果汁量为：100000t÷180天=555.56t/d
班产浓缩果汁量为：555.56÷3=185.19t
3.2原料果日收购量确实定
经过酶解、超滤和脱色得到澄清果汁经蒸发浓缩，通常浓缩到原来质量～，糖度在65％-75％左右。在设计根据浓缩到1／6，浓缩果汁浓度为70Brix来计算。
所以澄清果汁班产量185.19ⅹ6=1111.14t
生产损耗计算以下：
表3.1 生产损耗一览表
项目
损失量（%）
挑选
0.5
清洗
0.2
破碎
0.2
压榨
13.2
第一次巴氏杀菌，酶解
0.4
超滤，浓缩
0.3
第二次巴氏杀菌，冷却，灌装
0.2
出汁率为：100％-0.5％-0.2％-0.20％-13.2％
-0.4％-0.3％-0.2％=85％
所以天天需将1111.14×3÷85%=3921.67t新鲜苹果进行生产，即每生产1t苹果汁需要3921.67÷555.56=7.09t新鲜苹果。
3.3设计条件
本设计每日工作为3班制，每班实际工作时间为6h，所以平均1h生产浓缩果汁555.56÷18=30.86t
即榨取澄清果汁1111.14÷6=185.19t/h
即每小时需要投入生产苹果3921.67÷18=217.87t
3.4设备选型及论证
(1)小提升机
小提升机目标是将水流输送槽送来苹果提升到拣果台，此段为整个车间咽喉通道，假如设备停止工作，后段将无果加工。对比进口和国产设备价格，相差百分比不大，所以选择两台意大利TMCI生产提升机。
(2)捡果台
从小提升机提升后苹果进入拣果台，进行人工拣果，采取意大利TMCI生产捡果
台，原因同上。
(3)大提升机
大提升机作用是将拣选过苹果提升到洗果机进行清洗，仍然采取意大利TMCI
生产提升机，原因同上。
(4)毛刷机、洗果机
对苹果进行毛刷清洗，关键去掉黏附杂物，以后进行水流喷射清洗。分别选择意大利TMCI生产毛刷机和上海神农生产洗果机。
(5)破碎机
将清洗过苹果进行破碎，依据需要能够调整破碎程度，为确保颗粒均匀度，选择德国BELLMER生产破碎机，国产设备颗粒均匀度不好，影响出汁率。
(6)带式压榨机
对破碎苹果进行压榨取汁，这一步关系到产品得率，所以选择德国BELLMER
生产带式压榨机，出汁率有确保。
(7)国产压榨机
在苹果成熟度不够时候，将压榨过果渣用等量水混合后再压榨一次，能够提升出汁率。此步作为前道补充，仅在必需时候使用，非关键设备，所以采取国产设备，为江苏靖江食品机械厂生产。
(8)罐群
整厂多种储罐较多，国产罐完全能够达成要求。小罐能够由厂家加工后运到厂里，大罐由供给厂家现场制作。
(9)超滤设备
原厂已经有一台美国高科超滤机，但生产能力不够，需增加一台国产设备，以达成生产要求。采取部分国产设备能够降低整厂投资。两台设备在使用中能够调剂生产，方便检修和膜再生。
(10)3效版式蒸发器
原厂已经有一台瑞典利乐3效版式蒸发器。继续使用，增加一台意大利TMCI生产
5效管式蒸发器。采取管式蒸发器能够降低单位产品蒸汽消耗量，比较经济。
(11)无菌灌装机
采取意大利FBR生产无菌灌装机，中国尚无同类产品能够替换。另外这个工段
关系到产品安全性和保质期，质量要求高。
为了提升生产效率，设备多采取国外进口设备，现将设备数量及型号列表以下。
图3.2 设备一览表

设备名称
技术要求
生产厂家
数量
小提升机
40t/h
意大利TMCI
6
毛刷级
40t/h
意大利TMCI
3
捡果机
40t/h
意大利TMCI
6
大提升机
40t/h
意大利TMCI
6
洗果机
40t/h
上海神农
3
无菌灌装机
10t/h
意大利FBR
6
带式压榨机
40t/h
德国BELLMER
6
国产压榨机
40t/h
江苏晋江
3
灌群

温州强力阀门灌装厂
80
进口超滤设备
20t/h
美国高科
6
国产超滤设备
20t/h

3
3效板式蒸发机
40t/h
瑞典利乐
3
5效管蒸发机
40t/h
意大利TMCI
3
破碎机
40t/h
德国BELLMER
6
锅炉
100t/h

6
制冷机组

累计

果汁机设备关键由瑞士布赫HPX系列、韦斯伐利亚螺旋离心机、福乐伟、贝尔玛姆斯等企业生产，利用美国高科、英国PCR企业膜管超滤器。蒸发器关键为瑞士乌式蒸发器，利乐、贝尔杜齐、施密特、阿姆斯板片式蒸发器。灌装机关键引进意大利生产无菌灌装机，单效蒸发器则采取阿伐拉伐企业CT-9离心薄膜蒸发器。近几年来，中国制作板式、管式蒸发器及带式榨汁机也有很大进步[13]。

第四章 热量横算
4.1整个车间热交换步骤图：