食品工程原理課程設計---日產量72噸濃縮橙汁的初步設計

1、<p>　　食品工程原理課程設計說明書</p><p>　　題 目：日產量72噸濃縮橙汁的初步設計 </p><p>　　年 級： 200*級 </p><p>　　學 院： **學院 </p><p>

2、　　專 業(yè)： **************班 </p><p>　　指導老師: *** </p><p>　　成 員： *** </p><p><b>　　目錄</b></p

3、><p><b>　　第一章 前言</b></p><p>　　1.1 選題的意義……………………………………………4</p><p>　　1.2 立題的意義……………………………………………4</p><p>　　1.3廠址的選擇……………………………………………4</p><p>　　第二章 設計

4、方案簡介</p><p>　　2.1 選題……………………………………………………5</p><p>　　2.2 設計擬定工作內容……………………………………5</p><p><b>　　第三章 工藝設計</b></p><p>　　3.1工藝流程圖……………………………………………6</p><p

5、>　　3.2工藝操作要求…………………………………………7</p><p><b>　　第四章 設計計算</b></p><p>　　4.1 物料衡算………………………………………………8</p><p>　　4.1.1 各流程物料衡算…………………………………8</p><p>　　4.1.2 調配衡算……………

6、……………………………9</p><p>　　4.1.3 設備選型…………………………………………10</p><p>　　4.2 管路設計計算及泵的選型</p><p>　　4.2.1選管………………………………………………11</p><p>　　4.2.2選泵………………………………………………11</p><p&g

7、t;　　第五章 設計評述……………………………………………13</p><p>　　第六章 參考文獻……………………………………………14</p><p><b>　　第一章 前言</b></p><p>　　1 . 1選題的意義</p><p>　　橙子是世界上栽培最廣、經濟價值最高的橙子類水果，成熟后變成黃色果肉酸

8、甜適度，汁多，富有香氣，是生產飲料的重要原料。橙子營養(yǎng)豐富，含有豐富的維生素C、鈣、磷、鉀、β-胡蘿卜素、檸檬酸、皮甙以及醛、醇、烯等物質，常常食用可以強化免疫系統(tǒng)，抑制腫瘤細胞生長，明顯減少膽結石的發(fā)生，增強毛細管韌性，減少人體體內的膽固醇吸收，降低血脂，深受人們喜愛。由于橙子出汁率高，有良好的風味，營養(yǎng)豐富，經過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養(yǎng)成分和風味物質，又可以增加其附加價值，為農民的創(chuàng)收提供幫助。<

9、/p><p>　　1 . 2立題的意義</p><p>　　作為食品專業(yè)的學生，通過本次果蔬汁加工工藝學設計，我們已初步通過學習掌握果汁加工原料的質構與加工特性、果汁加工工藝、果汁加工設備、果汁在加工生產過程中常見的質量問題、果汁加工中物料衡算及管路設計等相關基本知識。參考果蔬汁現代生產加工相關文獻，我們設計日產72噸橙子生產線，在設計過程中選擇橙汁加工中合理的工藝流程，選擇合適的加工設備，為

10、實際生產加工橙子提供一定的用途。</p><p>　　1 . 3廠址的選擇</p><p>　　橙汁工廠的選擇一般傾向于設在原材料產地附近，廠址在城市外圍，原材料產地附近的郊區(qū)，有利于銷售，便于輔助材料和包裝材料的獲得，同時還可以減少運輸費用。</p><p>　　第二章 設計方案簡介</p><p><b>　　2.1選題<

11、;/b></p><p>　　本設計選擇濃縮橙汁的初步工藝設計，日產72噸濃縮橙汁，一天安排兩班生產，每班12小時，每班產36噸，每小時生產3噸橙汁</p><p>　　2.2設計擬定的工作內容</p><p>　　本設計擬定的工作內容包括初步生產工藝流程的設計，具體流程操作要求、物料衡算、設備選型、相關設計計算其包括管路計算及泵的計算以及設備平面布置圖等。&

12、lt;/p><p>　　( 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流程，根據現在技術發(fā)展現狀，設計一條先進生產流程。</p><p>　　( 2 )濃縮橙汁物料衡算：以橙子及成品的指標為依據進行物料衡算，衡算的數據作為設備選型及能源配備的基礎數據依據。</p><p>　　( 3 )主要設備選型：根據每個流程具體要求，選擇其工藝要求選擇合適處理量的設

13、備，其主要包括選果機、榨汁機、均質機、脫氣機、濃縮設備、殺菌設備等的選型。</p><p>　　( 4 )相關計算: 在物料處理過程中，根據其生產量，設定適合流量及處理量，計算選擇適合管道，設計其管路以及根據能量衡算計算選擇合合適的泵。</p><p>　　( 5 )設備平面布置圖：根據工藝流程及選擇的相應的設備等，計算生產線長度，選擇合適比例，符合工廠建設要求，在圖紙上畫出其設備平面布置

14、圖。</p><p><b>　　第三章 工藝設計</b></p><p><b>　　3.1工藝流程圖</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　選果</b></p><p><b>

15、　　↓</b></p><p><b>　　清洗</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓&

16、lt;/b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b

17、></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　→ </b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　3.2工藝操作要求</b></p><p>　　1、原料檢驗：原

18、料進廠后按制汁質量要求進行原料驗收，棄除病果害、未成熟果、枯果、過熟果和機械損傷果等不合格的果實。</p><p>　　2、選果：篩選出直徑大于30毫米的橙子，棄去小于30毫米的果。</p><p>　　3、清洗：在洗果機上通過毛刷及水流噴進行橙子的清洗,去除殘留的農藥和部分微生物、灰塵、碎葉等，清洗環(huán)節(jié)必須符合食品衛(wèi)生要求。</p><p>　　4、除油：在榨汁前

19、橙子先輸送到銼皮機提取精油，銼磨機輕輕的用研磨刺扎橙子的外表皮使果皮有流出，同時可用水噴淋，果皮油隨之流入銼磨機底座，也可以隨著針刺空留下來。本設計選擇針刺磨油機。</p><p>　　5、榨汁：采用全果榨汁機通過上下兩個榨杯擠壓橙子，果汁和部分果肉纖維通過中間的欲慮管流出，果皮和籽渣由兩個通道分開，皮油也有單獨通道。</p><p>　　6、過濾、離心：榨出的果汁中含有果皮的碎片和囊衣、

20、粗的過果漿，為除去這些雜物，必須進行粗濾，經粗慮的果汁立即送往用離心分離方法分離果汁中的細小顆粒。</p><p>　　7、脫氣：采用真空脫氣法脫去果汁中的空氣，防止果汁氧化。</p><p>　　8、調配：根據生產消費的需要，調整果汁的口感風味，可添加蔗糖，維生素，檸檬酸等。</p><p>　　9、均質：采用均質使果汁內容物進一步破碎細化，大小更為均勻，同時使產

21、品質量更為穩(wěn)定，常用高壓均質機進行均質。</p><p>　　10、濃縮：本設計采用真空濃縮法，一般濃縮到原質量的1/4，可以把原果汁糖度由12.25 Brix經濃縮后控制最終糖度在49土0.5 Brix。</p><p>　　11、殺菌：在進行殺菌時，一方面殺滅果蔬汁中有害微生物以達到商業(yè)無菌和鈍化果蔬汁中的酶，同時盡量保證產品的質量不要受到太大的影響。</p><p

22、>　　12、冷卻：將濃縮果汁通過板式換熱器冷卻至5℃以下。</p><p>　　13、無菌灌裝：利用無菌灌裝機自帶無菌室，和外界隔離的條件下，利用機械手完成自動開蓋、灌裝、計量、關蓋等過程。</p><p>　　14、凍庫貯存：為了保持品質和延長保質期，產品因保持在-18℃以下。</p><p><b>　　第四章 設計計算</b>&l

23、t;/p><p><b>　　4.1物料衡算</b></p><p>　　4.1.1各流程物料衡算</p><p>　　注:損失量指相對與上一步總量百分比。</p><p><b>　　4.1.2調配衡算</b></p><p>　　注：添加百分含量指相對于上一步脫氣后總產量添加

24、。</p><p><b>　　無菌灌裝后：72t</b></p><p>　　冷卻后：72/(1-0.2%)=72.14t</p><p>　　殺菌后：72.14t</p><p>　　濃縮后：72.14t</p><p>　　均質后：72.14/(1-75%)=288.56</p>

25、<p>　　調配后：288.56/(1-0.3%)=289.43t</p><p>　　脫氣后：289.43/(1+10.339%)=262.31t</p><p>　　過濾、離心后：289.43/(1-0.8%)=264.42t</p><p>　　榨汁后：264.42/(1-0.3%)=265.22t</p><p>　　除

26、油后：265.22/(1-43.5%)=469.42t</p><p>　　清洗后：469.42/(1-0.2%)=470.36t</p><p>　　選果后：470.36/(1-0.2%)=471.30t</p><p>　　原料驗收后：471.30/(1-6.2%)=502.54t</p><p>　　日消耗原料：502.54/(1-2%

27、)=512.80t</p><p>　　所以計算所得原料量512.80t</p><p>　　因此，取生產72t澄清濃縮橙汁需要原料果橙約520t</p><p>　　4.1.3、設備選型：</p><p>　　4.2管路設計計算及泵的選型</p><p>　　取從榨汁機后的儲存槽到儲存罐一段計算</p>

28、<p><b>　　4.2.1 選管</b></p><p>　　由上面物料衡算的的步驟可得：榨汁機每天榨汁量為265.22噸，即11050千克/小時。</p><p>　　取u = 0.8 m/s 則</p><p>　　根據：GB/T8162-1999 , 選擇的無縫鋼管</p><p>

29、<b>　　實際流速 </b></p><p><b>　　4.2.2選泵</b></p><p>　　條件說明：要求輸送的橙汁汁密度1100Kg/m3，黏度3.6Mpa.s,管內流量為10.05 m3/s,即0.00279m3/s。欲將橙汁由榨汁機后的儲存槽處輸送至儲存罐中，其中直管長度為1.5m，儲存罐高度為1.8m，取垂直管路長為1.

30、5m，泵兩邊各有一個閥門，進口處有一個90°的標準彎頭，一個入管口。</p><p>　　根據《食品工程原理》列出柏努利方程如下：</p><p><b>　　所以：泵的功率為：</b></p><p><b>　　根據：</b></p><p><b>　　由Re=<40

31、00</b></p><p>　　λ=64/Re =0.039</p><p><b>　　沿程阻力: </b></p><p>　　查《食品工程原理》P51 表1-3 得：90°標準彎頭當量長度與管徑之比le/d=35，截止閥全開le/d=320，入口管le/d=50</p><p><b&

32、gt;　　由以上計算得：</b></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　J/Kg</b></p><p><b>　　揚程：</b></p><p><b>　　所需輸送功率</b></p>

33、<p>　　qm=3.07kg/s</p><p>　　P= Weqm =17.396×3.07w= 53.41w</p><p>　　根據泵的功率和揚程選擇的離心泵為型號：ISG-50-125 離心泵 </p><p><b>　　其參數為：</b></p><p>　　流量：

34、 15 </p><p>　　揚程： 5m </p><p>　　轉速： 1450/min</p><p>　　電動機功率： 0.27kw </p><p>　　效率： 64%</p><p>　　根據以上方法，計算

35、余下管路，所得結果為：</p><p>　　榨汁機—濃縮機之間的管徑選擇的無縫鋼管，其中連接過濾離心機的支管管徑選擇的無縫鋼管；</p><p>　　濃縮機—無菌罐轉機之間的管徑選擇的無縫鋼管，其中連接換熱器的支管管徑選擇的無縫鋼管;</p><p>　　所選泵的型號為：ISG-50-125 離心泵。 </p><p><b>　

36、　第五章 設計評述</b></p><p>　　本次濃縮橙汁工藝流程的設計有如下優(yōu)點：</p><p>　　采用了現今較為先進的設備，提高產量，節(jié)省人力與資源，</p><p>　　產汁率較高，產品天然綠色健康，質量安全有保障。</p><p>　　選取優(yōu)良橙子作為原料，使產品質量得到。</p><p>

37、<b>　　第六章 參考文獻</b></p><p>　　趙思明、林向東等.食品工程原理[M].北京：科學出版社，2009.</p><p>　　薛效賢，薛芹.新型飲料加工工藝及配方[M].北京：科學出版社，1998.</p><p>　　仇農學等.現代果汁加工技術與設備[M].北京：化學工藝出版社，2006.</p><