【正文】 ermelon which takes the design of the watermelon processing technology, site selection and economic benefit as main consideration. The key part of this design is the process design, equipment selection and economic accounting. Material, water, electricity and other were determined and analyzed on the basis of actual production needs of this factory and after which the preliminary design of the workshop layout, production flow chart and key equipment were designed. During the 2 calculation of each section, water and power in process were considered. The selection of equipment determined by the process and raw material features. This beverage factory requires total investment 3298300CNY, annual ine is 18264600CNY and the payoff period is . Keywords Citrus beverage factory。 technology。 design。 equipment selection 3 第 1 章 緒論 西瓜是自古以來被受喜愛的解暑佳品，是我國炎熱夏季最主要的水果 [1]，但其收獲期短且環(huán)境高溫高濕，難以保鮮 [2] 。并且不耐儲運(yùn)，山東省是產(chǎn)西瓜大省，每年有大量西瓜在產(chǎn)區(qū)及運(yùn)輸、銷售環(huán)節(jié)中發(fā)生腐爛。因此，西瓜的深加工成為必然趨勢，將西瓜從普通的水果開發(fā)為保健食品具有極大的社會價值和經(jīng)濟(jì)效益。 選題的背景及目的 西瓜（ Watermelon） 屬營養(yǎng)豐富、色澤鮮艷的漿果類水果，并具有誘人的色香味。每 100g 西瓜瓤中含水分達(dá) 94%， 碳水化合物 4g， 粗纖維 ， 灰分 ， 維生 素 ，尼克酸 ， 另外還含有果膠物質(zhì)和少量苷類 ( 配糖類 ) [3]。 從營養(yǎng)價值角度來看 ， 西瓜在夏令水果中占有相當(dāng)重要的地位 。 西瓜果實內(nèi)含有的葡萄糖 、 蔗糖 、 果糖、維生素 A、 B、 C、果膠物質(zhì) ,可吸收的礦物質(zhì)等是人體正常生理所必需的物質(zhì) ,因此食用西瓜對人體健康有益 、 近代醫(yī)學(xué)認(rèn)為 :西瓜中的配糖體有降血壓的作用 ,所含的少量鹽類對于腎臟炎有顯著療效 ,還有一種蛋白酶 ( 胨化酶 )能把不溶性蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性蛋白質(zhì) ,故對高血壓、腎臟炎、浮腫、糖尿病、黃疸、膀胱炎等疾病有輔助療效 。 豐富的營養(yǎng)物質(zhì)使西瓜不僅具有 清熱、益氣、解毒、利尿的作用，而且具有軟化血管、降低膽固醇、降血壓、降血脂、調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)環(huán)境等保健作用。從西瓜的營養(yǎng)價值和消暑解渴作用來看 ,西瓜在夏令水果中占有相當(dāng)重要的地位，是人們夏季必需的消暑水果。 西瓜皮屬于中藥的一種，西瓜皮含有豐富的維生素、葉酸、粗蛋白質(zhì)、粗纖維，以及鉀、磷、鈣、鎂、鐵、鈉等礦物質(zhì)?！度珖胁菟巺R編》 記載， 西瓜具有清熱解暑、泄熱除煩、利尿等功效，用于暑熱煩渴、小便短赤、咽喉腫痛、口舌生瘡、浮腫等癥狀[4]。 西瓜含水豐富，在 90%以上 [5]，十分適合制作果汁。 西瓜飲 料的發(fā)展現(xiàn)狀 近年來，由于市場上的西瓜飲料較少，所以西瓜飲料具有廣闊的市場。 目前，國內(nèi)西瓜主要是作為一種季節(jié)水果和一些小吃的輔料。因其低廉的成本和舒適的口感，易被商家和消費(fèi)者 所接受。因此，對西瓜及相關(guān)衍生食品的開發(fā)研究已成為近年來的熱點(diǎn) [1]。 西瓜作為一種大眾消費(fèi)品，價格低廉、營養(yǎng)豐富。但由于其季節(jié)性太強(qiáng)，阻礙了其營養(yǎng)成分被廣泛應(yīng)用的道路。因此，應(yīng)把西瓜的保鮮和深加工作為研究的主題，使西瓜不再是一種季節(jié)性的水果，而成為人們?nèi)粘Ｉ钪幸环N重要營養(yǎng)保健品。西瓜的研究有 4 著廣闊的市場前景。 設(shè)計依據(jù)和 范圍 設(shè)計依據(jù) 本設(shè)計根據(jù) 懷化學(xué)院生命科學(xué)系 下達(dá)的要求結(jié)合實際情況進(jìn)行設(shè)計。 本次設(shè)計過程中的主要參考資料：《軟飲料工藝學(xué)》、《軟飲料加工機(jī)械》、《化工原理》及國內(nèi)外期刊等多種有關(guān)資料作為理論基礎(chǔ)，并充分利用了學(xué)校圖書館的現(xiàn)有資料進(jìn)行設(shè)計。 本設(shè)計以西瓜汁飲料的生產(chǎn)設(shè)計為主要任務(wù)。本設(shè)計分為一般設(shè)計和主要設(shè)計 一般設(shè)計 包括設(shè)計思想的確定，飲料的發(fā)展現(xiàn)狀和營養(yǎng)價值。以及工藝流程的選擇和論證 重要設(shè)計 包括產(chǎn)品的物料衡算，水、汽的衡算，設(shè)備的選型和論證，以及廠址的選擇 。 本設(shè)計共完成三 張圖紙的繪制 :年加工 20200 噸西瓜的飲料廠平面 圖 A 生產(chǎn) 工藝流程圖 A 生產(chǎn)車間 平面 圖 A3。 5 第 2 章 西瓜飲料 廠 的生產(chǎn)工藝設(shè)計 班產(chǎn)量的確定 根據(jù)設(shè)計要求，擬建廠為年加工 20200 噸西瓜飲料的產(chǎn)量，主要原料為懷化西瓜，生產(chǎn)期分為旺、淡兩季，每天生產(chǎn)班次為 :淡季一班，旺季二班，夏季 6， 7， 8 月是生產(chǎn)旺季，工作日為 90 天 。1， 2， 3， 4， 5， 9， 10， 11， 12 為淡季，工作日為 100 天 。余下 175 天為節(jié)假日和設(shè)備檢修日。 預(yù)期設(shè)定的新建的西瓜飲 料廠生產(chǎn)能力 : 年 生產(chǎn) 加工量 Q=20200t 全年生產(chǎn)加工天數(shù) :T=t(旺 ) +t(淡 )=90+100=190d 班產(chǎn)量 q(班 )=Q/k(2t(旺 )+t(淡 ) =（ K 為設(shè)備不均勻系數(shù)，一般 K=，本設(shè)計取 ） 工藝流程 設(shè)計 西瓜飲料的生產(chǎn)工藝流程如下： 糖，酸，穩(wěn)定劑，維生素 C，鹽 ↓ 西瓜 原料的選擇 →清洗 消毒 →取瓤→去籽→打漿 → 過濾 →均質(zhì)→調(diào)配→過膠體磨→均質(zhì)→真空 脫氣→瞬時殺菌→無菌灌裝→成品 工藝流程的選擇 流程 1:西瓜 原料的選擇 →清洗 消毒 →取瓤→去籽→打漿 → 過濾 →均質(zhì)→調(diào)配→過膠體磨→均質(zhì)→真空脫氣→瞬時殺菌→無菌灌裝→成品 流程 2:原料 選擇 →清洗→取肉→切塊→打漿→調(diào)配→均質(zhì)→脫氣→灌裝→旋蓋→殺菌→冷卻→成品 流程 3:選瓜清洗 ,消毒→沖洗→去皮 ,切塊→破碎→取籽 ,打漿→粗濾→調(diào) PH→脫氣→滅酶→冷卻→精濾→殺菌→冷卻→灌裝→成品 由于本設(shè)計的目的是做西瓜渾汁飲料 ， 所以選擇第一種工藝流程 。 工藝論證 (1)原料選擇 選擇充份成熟 、 瓤 細(xì)汁多 、 色澤純 紅、無病蟲害、 無腐爛現(xiàn)象的新鮮西瓜。 (2)清洗消毒 原料西瓜首先進(jìn)行清洗 ,再用低濃度高錳酸鉀溶液消毒 ,或用專用消毒劑消毒后 ,最后用無菌水沖洗干凈 ，避免其影響果汁質(zhì)量。 6 (3)均質(zhì) 優(yōu)質(zhì)的西瓜汁飲料 , 組織形態(tài)應(yīng)均勻細(xì)膩 ,肉質(zhì)顆粒直徑微小 ,而肉質(zhì)顆粒直徑與均質(zhì)次數(shù)有關(guān) 。 因此 ,均質(zhì)次數(shù)直接影響到成品的組織狀 態(tài)。 由經(jīng)驗可知 ,兩次均質(zhì)的效果較好。 若均質(zhì)次數(shù)在 3 次或 3 次以上時 ,料液中帶進(jìn)太多的空氣 ,泡沫多 , 一方面增加了脫氣的難度 ,導(dǎo)致產(chǎn)品風(fēng)味劣變 ,色素氧化褪色 ,縮短保存期 [6]。另一方面使工藝時 間延長。因此 ,均質(zhì)次數(shù)以兩次為宜。 (4)調(diào)配 西瓜汁均質(zhì)后 ,在不斷攪拌的情況下加入一定量的甜味料、酸味劑 、 抗氧化劑及穩(wěn)定劑的溶液 ,最后加入天然香精香料。 白砂糖是飲料甜味的主體來源 ； 蛋白糖 (APM),安全性高 ,配伍性極好 , 味質(zhì)極佳 ,并具有增味 、 矯味等獨(dú)特功能 ,蛋白糖的味道與蔗糖十分近似 ,而且甜味的持續(xù)時間長 ,飲后回味甘飴爽口 。 以上 ２ 種甜味料聯(lián)合應(yīng)用 ,甜味協(xié)調(diào)平衡 ,使飲料的品質(zhì)和風(fēng)味得到提高和改進(jìn) ,并可平抑異味 ,降低成本。 白砂糖及蛋白糖的用量分別為 4%、 %,甜度較為適中。 酸味劑是飲料的重要輔料 ， 對飲料還具有防腐的作用。西瓜中的酸主要是檸檬酸和蘋果酸 。 用檸檬酸和蘋果酸進(jìn)行調(diào)配 ， 合并使用 ， 酸感既豐盈又柔和 ， 使西瓜汁風(fēng)味更突出 ， 還可掩蔽后味中的異味。對西瓜原汁含 量 60%～ 70%的西瓜汁飲料而言 ， 檸檬酸、蘋果酸用量分別為 %和 %時 ， 酸味較為適中。 西瓜汁飲料中含有一定量的果肉 ， 在加工及貯藏中 ， 這部分果肉會逐漸下沉 ，導(dǎo)致飲料沉淀分層的現(xiàn)象產(chǎn)生。 為防止這種現(xiàn)象的產(chǎn)生 ， 一方面在加工工藝上采取一定的措施 ， 另一方面需要在飲料中添加一定量的穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑的加入量 ， 既要保證飲料不分層 ， 又要不影響飲料的 爽口性。西瓜汁飲料生產(chǎn)以選用黃原膠作為穩(wěn)定劑較為適宜。 西瓜汁飲料的紅色為番茄紅素所體現(xiàn) 。 番茄紅素屬脂溶性色素 ， 幾乎不溶于水 ， 對熱較穩(wěn)定 ， 但極易氧化褐變。氧氣 、脂防氧化酶、 過氧化酶的存在易引起氧化變色 ， 尤其是在低 pH 值時 ， 褐變現(xiàn)象尤為明顯 [7]。 另外 ， 西瓜汁中含一定量的過氧化酶 ， 而且在加工過程中不可避免地帶進(jìn)大量空氣 ， 因此 ,極易引