时产2吨浓缩柑橘汁加工工艺设计

时产2吨浓缩柑橘汁工艺设计1食品工程原理课程设计说明书题目：每小时产2吨浓缩柑橘汁工艺设计小组成员：学院：食品学院专业：食品科学与工程年级：指导老师：完成日期：时产2吨浓缩柑橘汁工艺设计2目录设计方案简介.........................31.设计题目.........................32.操作条件........................33.设计项目........................34.基本参数.........................4生产工艺设计以及设备选型.............51.工艺流程.........................52.浓缩柑橘汁加工工艺设备选型.......73.注意事项.........................84.制品质量要求.....................8物料衡算以及部分管路计算.............81.物料衡算........................82.管路设计及计算（过滤→贮料罐）...10设计评述............................131.方案特点........................132.心得体会........................13附录................................14时产2吨浓缩柑橘汁工艺设计3设计方案简介本设计欲采用湖南广柑为原料,生产浓缩柑橘汁饮料。预计每小时生产2吨浓缩柑橘汁，基本工艺流程为：原料→检果→洗果→压榨→酶解→过滤→均质→脱气→浓缩→脱油→杀菌→罐装。我们根据此流程来进行计算和设计以及设备选定工作。原料介绍：广柑,又称甜橙.常绿小乔木，高2～3米树冠中等大，圆头形或半圆形。分枝多，无毛，小枝呈扁压状的棱角，无刺或稍有刺。叶退化呈单叶状：叶柄长0.8～1.8厘米，叶翼窄，宽2～3毫米，和叶交结处有显明的隔痕；叶片椭圆形，长6～12厘米，宽3～5.5厘米，先端渐尖，基部阔楔形，边缘有不明显的波状锯齿；革质。花萼杯状，3～5裂，裂片卵圆形，先端窄尖；花瓣4～8，通常为5，长椭圆形，长达1.5厘米，宽0.7厘米；雄蕊多数，花丝常数簇愈合着生在花盘上；子房上位，10～13室，每室有胚珠4～8枚，子房近球形。花柱粗大，常早落。果大，径长7～9厘米，圆形至长圆形，果皮淡黄、橙黄或淡血红色，较韧滑。油泡平生微突，果肉橙黄色至血红色，柔软多汁、有香味。果皮与果肉不易分离。果心小而充实。种子多、少或无，因品种而异，卵形或长圆形，多胚，白色。染色体2n=18，也有三倍体、四倍体和六倍体。果实含有大量的糖和一定量的柠檬酸以及丰富的维生素C,营养价值较高,色、香、味俱佳,是鲜食用的优良果品。1.设计题目浓缩柑橘汁饮料生产工艺及管路设计2.操作条件常压：101kPa高度：0～4m地点：湖南绥宁县原料：广柑类别：果汁饮料3.设计项目（1）设计方案简介（2）工艺计算：浓缩柑橘汁饮料生产工艺、选型设备及相关管路计算；（3）主要结构尺寸设计；（4）辅助设备选型：离心泵的形式；（5）对本设计进行评述。时产2吨浓缩柑橘汁工艺设计44.基本参数柑橘的营养成分列表(每100克可食部分含)成分名称含量成分名称含量成分名称含量碳水化合物(克)12.2水分(克)86.9热量(千卡)52烟酸（毫克）0蛋白质(克)0.6脂肪(克)0.1胆固醇（毫克）0膳食纤维(克)2.1胡萝卜素(微克)0.11钙(毫克)58硫胺素(毫克)0.08核黄素(毫克)0.03锰(毫克)0.05维生素C(毫克)54维生素E(毫克)1.46磷(毫克)15钾(毫克)182钠(毫克)0.9粗纤维(克)0.6镁(毫克)10.8铁(毫克)0.2尼克酸(毫克)0.2锌(毫克)0铜(毫克)0.06氯(毫克)1.0硒(微克)0.98碘(毫克)0单位的选定名称单位备注质量G千克kg直径d毫米mm体积V立方米m3重力加速度g米每平方秒m/s29.81m/s2力/重量W牛顿N质量×gkg·m/s2时产2吨浓缩柑橘汁工艺设计5表压p千帕kPa(G)1kPa=1000帕Pa1Pa=1N/s2=9.81kg／m·s21kPa=1000×9.81kg／m·s2绝压p千帕kPa(A)温度T摄氏度℃TABS开尔文度K即（T+273）时间t小时h分min秒s对于流体：质量流量QM千克/小时kg/h千克/秒kg/s体积流量QVqV立方米/小时m3/h升/秒L/s1m3/h=0.2781L/s1L/s=3.6m3/h对于气体：质量流量QM体积流量QV千克/小时kg/h立方米/小时m3/h生产工艺设计以及设备选型1.工艺流程原料→检果→洗果→压榨→酶解→过滤→均质→脱气→浓缩→脱油→杀菌→罐装（1）工艺流程设计说明根据设计任务书的条件和要求，通过对现有生产现场调查或对现有资料的分析对比，选定适宜的流程方案和设备类型，初步确定工艺流程。对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。浓缩柑橘汁饮料生产的方案依据其加工工艺流程进行，分选，清洗，压榨，过滤，脱气，然后提取果汁进行真空浓缩，脱油，杀菌，最后罐装成品。设备的选定、管路计算等都是在在这一工艺流程下确定的。（2）具体操作要点时产2吨浓缩柑橘汁工艺设计6原料:选取湖南广柑为原料.湖南广柑果皮光滑有光泽，肉质致密，香甜可口、细脆，果汁多，含糖量高，成熟度、硬度适中，耐贮藏，比较新鲜的品种。检果:腐败果会给产品带来腐败味，也是微生物污染的根源，病虫害果是苦味的原因，有时也会使果汁色泽恶化，所以应选择新鲜良好、汁多、纤维少、充分成熟的果实，必须剔除病虫害果和腐败果。洗果:原料表面会附着尘土、泥沙、残留农药、微生物等，在加工前应进行清洗，原料经过流水输送至清洗设备中，在含有0.1%高锰酸钾溶液的水中浸泡几分钟，用浮洗机清洗，利用水力输送方式输送原果，清洗彻底，洁净且不伤物料。在输送流槽水的冲力作用下，物料随水流到达下道工序，带喷淋清洗装置，使砂石沉淀到底层排走。喷淋的水用含氯10-30mg/kg的清洗水喷淋后经清洁水冲洗。再弃除上个程序挑选过程中漏的的不合格果实，经输送带送往榨汁机榨汁。压榨：柑橘榨汁过程中通常会变味，这是由于白衣层、囊衣、种子的破碎，苦味成分、果香精油等混入引起的。通常不采用破碎的压榨方法，而采用逐个榨汁的方法，这样就可以避免上述物质大量的混入果汁中。可采用螺旋式榨汁机榨汁，加料后，物料就在螺旋推动力作用下沿轴向出料口移动，由于螺距渐小，螺旋内径增大，对物料产生预压力，从而使汁液流出。果汁出汁率受果实的质地、品种成熟度、榨汁方法等因素的影响，通常出汁率为40%-50%。不同品种的柑橘采用的压榨方法也不同。对于湖南广柑,其出汁率为49%.脱油:此时果汁中还含有过量的香精油，因此需要进行脱油。用离心机分离出香精油即可完成脱油操作。酶解:果蔬汁中的胶体系统主要是由果胶、淀粉、蛋白质等大分子形成的，添加果胶酶和淀粉酶分解大分子果胶和淀粉，破坏果胶和淀粉在果蔬汁中形成的稳定体系，悬浮物质随着稳定体系的破坏而沉淀，使果蔬汁得以澄清。生产中经常使用复合酶，这种酶具有果胶酶、淀粉酶和蛋白酶等多种活性酶。。过滤:榨出的果汁中含有果皮的碎片和囊衣、较大块的果肉等，这些物质不仅影响果汁的外观和风味，还有使果汁很快发生变质。混浊型柑橘汁在保存色粒以获得色泽、风味和香味特性的前提下，除去分散在果汁中的粗大颗粒或悬浮粒。粗率可除去这些杂质。一般的榨汁机均附有果汁粗滤设备（滤孔为0.5mm左右），无需另设粗滤机。可根据实际情况将粗滤后的果汁送往硅藻土过滤机（孔径为0.3mm），果汁的质地可由压力和筛孔大小控制，一般使果肉浆含量为3%-5%。均质:均质是混浊橘子汁制造的特殊工序，通过均质设备，使果汁中所含的悬浮颗粒被破碎，使果胶和果肉均匀的分布在果汁中，防止沉淀、产生合适的口感。采用14.1-24.52Mpa压力的高压均质机。脱气:柑橘组织中溶有一定的空气，在加工中经过榨汁均质、以及泵管道的输送对将大量的空气带进果汁中，生产中需要将这些溶解的空气除去。因为脱气可以加少或避免柑桔汁的氧化，减少其色泽和风味被破坏以及营养损失，如维生素C时产2吨浓缩柑橘汁工艺设计7的氧化，避免悬浮颗粒的上浮，减少腐蚀，防止灌装和杀菌时残产生泡沫，提高杀菌效果。在生产上一般用真空脱气，通过真空条件下使柑桔汁在脱气机中以雾状形式喷出，脱出氧气。为充分脱气，果汁温度比真空罐中的温度高2-3℃，热脱气的温度50-70℃，脱气罐内真空度为90.7-93.3KPa。本设计采用真空泵真空锅脱气。浓缩:刚榨出来的果汁的可溶性固形物含量为12%,而浓缩一般使其含量增加到60~80%,因此,拟定浓缩比为5:1。浓缩蒸发量TW96.6142.0100.602.101。杀菌：果蔬汁的杀菌与包装是产品得以长期保藏的关键。果蔬汁中存在着各种微生物，它们会使产品腐败变质；同时还存在着各种酶，使制品的色泽、风味和体态发生变化。在进行杀菌时，一方面需要杀灭果蔬汁中有害微生物以达到商业无菌和钝化果蔬汁中的酶，同时应考虑产品的质量不要受到太大的影响。柑橘汁饮料酸度较大，即PH较低，微生物已受到抑制，因此杀菌时酵母霉菌和无芽孢杆菌为杀菌对象。在生产果蔬汁中的杀菌方法广泛采用，高温短时杀菌和超高温杀菌。。对于PH3.7的高酸度饮料采用高温短时杀菌，一般温度为95℃，杀菌时间为15-20S。而对于PH3.7的柑橘汁饮料，广泛采用超高温杀菌的方法，温度为120-130℃，时间为3.6S。由于柑橘汁饮料PH3.7，故选择高温短时杀菌，杀菌温度一般为95℃,15-20S。同时为避免果受到长时间的加热，要控制好果汁的速度。本设计选择列管式杀菌机。罐装：果汁在杀菌后，趁热进行灌装，容器多用PET瓶，灌装前果汁温度大于80℃，然后进行密封，冷却，冷却后在顶隙会形成一定的真空度，可以较好的保持果汁品质。同时冷却时，要把果汁的温度迅速的降低到40度以下，防止果汁在高温下变质。2.浓缩柑橘汁加工工艺设备选型检果：BXJ拣选机型号：WXJ-10生产能力：20t/h功率：1.1外形尺寸：3000×1500×900洗果：MSJ毛刷清洗机系列型号：MSJ-10生产能力：20t/h功率（KW）：9.2外形尺寸：3500×1200×2000压榨：螺旋压榨机（JLY）型号：JLY-10生产能力:10t/h电机功率:11Kw+0.37kw外型尺寸:3040×1100×1650mm脱油：三足式离心机型号：SG/SGZ800电机功率(kw)：7.5/11形状尺寸（长×宽×高）(mm)：2000×1400×1700酶解：DVN系列单层储罐型号：DVN-10公称容积(L)：10000外径（D）：2050过滤：CDEF系列烛式硅藻土过滤机型号：CDEF-15生产能力(T/h)：15功率(Kw)：4.0过滤面积(m2)：6均质：GJ高压均质机型号：GJ-5-25额定流量(m3/h)：5额定压力(Mpa)：25进料口径(mm)：50均质出料口径(mm)：25高压泵出料口径(mm)：ZG3/4″电动机率(kw)：45外形尺寸(长×宽×高mm)：1400×1250×1600整体重量(kg)：1450脱气：真空脱气机型号：ZT-15处理能力：15000L/H电机总功率：8KW直时产2吨浓缩柑橘汁工艺设计8径：2100浓缩：多功能浓缩装置型号：RSZ-12处理量：6~12t/h蒸发量：5~10t/h耗汽比：0.32kg/kg直径：3000mm杀菌：管式杀菌机型号TW10D3000，产能3000(L/H)，功率25(KW)，系统设计压力5(MPa)，蒸汽耗量720(kg/h)，压缩空气耗量12(m3/h)，冷却水耗量25(t/h)，物料杀菌温度90-125(℃)，杀菌时间120-180(s)，进料温度60-68(℃)，出料温度≤40(℃)，外型尺寸1100×2100×3000(mm)。总高（H）：4450进出口径：65罐装：WGJ型无菌大袋灌装机型号