【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 年產(chǎn) 3000t 番茄醬的工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 8 3 產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì) 產(chǎn)品方案設(shè)計(jì) 番茄的生長(zhǎng)具有季節(jié)性，一般六月份開(kāi)始成熟，七八九月份達(dá)到成熟旺季，所以番茄醬的加工期一般在六月份至十月份，是它的加工旺季。本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)3000 噸番茄醬的工廠(chǎng)設(shè)計(jì)，生產(chǎn)期為 150 天。 本設(shè)計(jì)中番茄醬的固形物含量： 28%30% 產(chǎn)品規(guī)格為 200g 無(wú)菌袋灌裝 產(chǎn)品的質(zhì)量要求 產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)主要參考 GB/T 142151993 番茄醬罐頭 、 NY/T 9562020 番茄醬 、 SN/T 10362020 出口番茄醬檢驗(yàn)規(guī)程 、 NY/T 4312020 綠色食品 番茄醬 等，總結(jié)出番茄醬的質(zhì)量要求如下，包括感官要求、理化指標(biāo)以及微生物指標(biāo) [7]。 表 1 感官要求 項(xiàng)目 感官要求 色澤 醬體統(tǒng)一呈現(xiàn)深紅色或紅色，允許表面有輕微的褐色 氣味 具有番茄醬較好的氣味，無(wú)異味 組織狀態(tài) 醬體均勻細(xì)膩，有較好的粘稠度，允許有少量水析出 雜質(zhì) 不得發(fā)現(xiàn)有害雜質(zhì)，如毛發(fā)、昆蟲(chóng)、金屬絲等外來(lái)雜物，但允許有少 量番茄皮籽存在 年產(chǎn) 3000t 番茄醬的工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 9 表 2 理化指標(biāo) 項(xiàng)目 指標(biāo)要求 可溶性固形物 可溶性固形物含量 28%36% 番茄紅素 規(guī)格為 36%38%， ≥ 45 mg/100g PH值 總酸 ＜ 9% 粘度 具有適度粘度 重金屬 砷（ As） : ≤鉛（ pb） : ≤銅（ Cu）： ≤ 錫（ Sn）： ≤ 200mg/kg 鐵（ Fe）： ≤ 10mg/kg 鎘（ Cd）： ≤ 汞（ Hg）： ≤ 鋅（ Zn）： ≤ 9 mg/kg 還原糖 ＞ 40% 另外微生物指標(biāo)以霉菌計(jì)：霉菌 (視野 )： ≤ 50％，且符合罐頭食品商業(yè)無(wú)菌要求。 番茄醬生產(chǎn)工藝流程 加工番茄醬常用的番茄品種有：瑪瑙紅 1新番 4 號(hào)、浙江 1 號(hào)、雜紅 1揚(yáng)州紅、北京早紅、浦紅 1 號(hào)、羅城 1 號(hào)、佳麗矮紅、穗圓、滿(mǎn)絲和奇果等 [8],生產(chǎn)中選用成熟無(wú)霉?fàn)€的果實(shí)。 本工藝流程的設(shè)計(jì)參考了 NY/T 15312020 番茄醬加工技術(shù)規(guī)范 ， 在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下 ， 各個(gè)步驟盡量做到最優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體工藝流程如下： 年產(chǎn) 3000t 番茄醬的工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 10 圖 2 番茄醬工藝流程圖 工藝說(shuō)明 （ 1） 原料驗(yàn)收 按加工專(zhuān)用品種的要求，選用優(yōu)良醬用品種，不得混入發(fā)黃或成熟度達(dá)不到要求的品種，剔除帶有綠肩、污斑、裂果、損傷、臍腐和成熟度不足的果實(shí)。著色不均勻且果實(shí)比重較輕的，在洗果時(shí)利用浮選除去。 原料進(jìn)廠(chǎng) 驗(yàn)收卸料 浮洗 板式提升 揀選 水 泵 破碎系統(tǒng) 預(yù)熱系統(tǒng) 打漿精制系統(tǒng) 排渣 （預(yù)熱） +（ 2 效）蒸發(fā)器 管式殺菌系統(tǒng) 灌裝機(jī) 成品 包裝 自動(dòng)控制系統(tǒng) 廢果 年產(chǎn) 3000t 番茄醬的工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 11 （ 2）洗果、揀選 洗果時(shí)先用浸洗，再用自來(lái)水噴淋，務(wù)求干凈。番茄的果柄與萼片，呈綠色且稍有異味，會(huì)影響番茄醬的色澤與風(fēng)味，需除去。去蒂時(shí)要將綠肩和斑疤除去， 揀去不適合加工的番茄。 （ 3） 破碎、去籽 破碎是將番茄破碎到適合打漿力度，使在預(yù)煮時(shí)受 熱快而且均勻。去籽則是為了防止打漿時(shí)打碎種籽，使其混入漿中影響產(chǎn)品的風(fēng)味、質(zhì)地和口感。粗纖維的皮也在這個(gè)過(guò)程中除去。 （ 4）預(yù)煮、打漿 預(yù)煮過(guò)程是使破碎去籽后的番茄原漿迅速加熱到 8085℃， 以抑制果膠酶的活性，以免使果膠物質(zhì)降價(jià)變性， 從而降低醬體的粘稠度和涂布性。原漿經(jīng)預(yù)煮后進(jìn)入打漿機(jī)組， 物料在打漿機(jī)中受高速回轉(zhuǎn)刮板的擊打而成漿狀，漿汁受離心作用穿過(guò)圓篩孔， 進(jìn)入收集器至下一道打漿器；皮渣、種籽等則由出渣斗排出，從而達(dá)到漿汁與皮渣、 種籽的分離。番茄制醬須經(jīng) 2 道～ 3 道打漿器，才能使制成的醬 體細(xì)膩。 （ 5） 濃縮、配料 按番茄醬的種類(lèi)和名稱(chēng)要求醬體不同的濃度和配料。 番茄醬是直接由打漿后的原漿濃縮而成的產(chǎn)品，為增進(jìn)產(chǎn)品的風(fēng)味， 配料時(shí)食鹽和糖的比例為 1:10，加入的量按打漿后所得番茄汁的量按比例加入，一般加入鹽 %，白砂糖%。各生產(chǎn)企業(yè)按市場(chǎng)需求，配方變化較多。洋蔥、大蒜等要磨成漿汁加入；丁香等香料裝入布袋中先熬成汁或直接將布袋投入， 待番茄醬濃縮后取出布袋。加入量為 3%。經(jīng)打漿后的純漿汁進(jìn)入到雙效真空濃縮鍋中，先封閉入料口，打開(kāi)蒸汽閥加熱，并開(kāi)動(dòng)攪拌翅，同時(shí)開(kāi)動(dòng)真空泵， 使鍋內(nèi)真空度達(dá)到 兆帕，鍋內(nèi)溫度控制的在 60℃左右。加熱時(shí)要經(jīng)常觀察孔內(nèi)漿汁沸騰情況和漿色變化，防止糊鍋和色澤變褐。番茄醬的濃縮終點(diǎn)，可用折光儀來(lái)確定，當(dāng)測(cè)得產(chǎn)品濃度較規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)高出 ％～ ％時(shí)才可終止?jié)饪s [9]。 （ 6） 加熱、裝罐 經(jīng)濃縮的醬體須加熱至 90℃～ 95℃隨即裝罐，容器有馬口鐵罐和牙膏形塑料袋、玻璃瓶，現(xiàn)有用塑料杯或牙膏形塑料管，將番茄沙司作為調(diào)料來(lái)包裝的，罐后隨即排氣密封。本設(shè)計(jì)采用復(fù)合鋁膜袋包裝。 （ 7） 滅菌 通過(guò)套管式換熱器以熱水作為加熱介質(zhì)，將果漿加熱到 9092℃ ，然后冷卻到 4550℃ ，通過(guò)加熱使果汁中的微生物、酶得到鈍化，蛋白質(zhì)、淀粉等物質(zhì)充分老化，有利于濃縮 番茄醬 有效成分的穩(wěn)定 ，從而達(dá)到殺菌效果， 適應(yīng)于玻璃罐頭的殺菌處理工作。 年產(chǎn) 3000t 番茄醬的工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 12 （ 8） 冷卻 殺菌后復(fù)合鋁膜袋可以直接用冷水冷卻。 （ 9） 成品 各項(xiàng)指標(biāo)全部符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方可作為成品進(jìn)入低溫庫(kù)保存 [10]。 年產(chǎn) 3000t 番茄醬的工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 13 4 物料衡算與主要設(shè)備選型 原料消耗量的計(jì)算 （ 1）本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)量 3000 噸番茄醬。 （ 2）本設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期按半年即六個(gè)月 ,實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)定為 150 天。 （ 3）產(chǎn)品合格率按 98%，則實(shí)際生產(chǎn)量為 : 噸 3000247。 98%=（噸 /年）則每天的實(shí)際產(chǎn)量為： 247。 150=（噸 /天） （ 4）如果采用 200g/袋的規(guī)格計(jì)算，則每天生產(chǎn)的袋數(shù)為： 1000000247。 200=102041 袋 /天 （ 5）每小時(shí)的產(chǎn)量為： 102041247。 24=4252 袋 /時(shí) 產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)灌裝、壓蓋、裝箱、貼標(biāo)、入庫(kù)、驗(yàn)收過(guò)程中的不合格率取經(jīng)驗(yàn)值 1%2%，在這里取 %，則每小時(shí)的實(shí)際產(chǎn)量為： 4252247。 （ 1－ ） =4317 袋 /時(shí) 設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)能力要大于 4317 袋 /時(shí)。 （ 6）若每 24 袋為一箱，則每天每條生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)量為： 4317247。 24=180 箱 /時(shí) 每條生產(chǎn)線(xiàn)每天的實(shí)際產(chǎn)量（即作為班產(chǎn)量）： 4317 200 24 10－ 6 = 噸 番茄醬的物料衡算 選擇成熟度適宜，芳香味濃，色澤鮮艷的番茄為原料。各個(gè)工藝過(guò)程的損失 量如下： 由常用物料利用率表得番茄醬（干物質(zhì) 28%30%）的主要工藝損耗率 [5]如下： 表 3 物料損失一覽表 項(xiàng)目 損失量（ %） 揀果 去蒂 破碎打漿 皮渣 脫水濃縮 72 均質(zhì) 預(yù)熱殺菌 其他損耗 由計(jì)算所得每條生產(chǎn)線(xiàn)每天的產(chǎn)量為： 番茄醬，則物料衡算如下： 年產(chǎn) 3000t 番茄醬的工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 14 每條生產(chǎn)線(xiàn)每天生產(chǎn) 噸番茄醬，假設(shè)需要新鮮番茄 X 噸，則： X （ %） (%) (%) (%) (172%) (%)(%) (%)= X = 得 ： X≈ 所以每條生產(chǎn)線(xiàn)每天需要處理的新鮮番茄量應(yīng)大于 。 所以，揀果后的物料質(zhì)量為： （ %） =。 去蒂修整后的物料質(zhì)量為： （ %） = 破碎打漿后的物料質(zhì)量為： （ %） = 去掉皮渣后的物料質(zhì)量為 : (%)= 脫水濃縮后的物料質(zhì)量為： （ 172%） = 均質(zhì)后的物料質(zhì)量為： (%) = 預(yù)熱殺菌后的物料質(zhì)量為 : (%)= 其他損耗（灌裝、貼標(biāo)、裝箱等）后的物料質(zhì)量為： （ %） = 主要設(shè)備的衡算與選型 設(shè)備選型的原則 設(shè)備選型的依據(jù)是物料衡算 ,它是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，體現(xiàn)生產(chǎn)水平的標(biāo)準(zhǔn)，它為動(dòng)力配電、水、汽用量計(jì)算提供依據(jù)。選擇設(shè)備的原則如下： （ 1） 滿(mǎn)足工藝要求，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。 （ 2） 經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，節(jié)能環(huán)保。 （ 3） 操作清洗方便，耐用性好，易維修，備品配件供應(yīng)可靠，減輕工人 勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)施自動(dòng)化和機(jī)械化方便。 （ 4） 結(jié)構(gòu)緊湊，盡量采用經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)且性能優(yōu)良的設(shè)備 [11]。 主要設(shè)備的衡算與選型 番茄醬生產(chǎn)線(xiàn)主要包括五個(gè)部分：新鮮番茄接收，清洗和分揀系統(tǒng)；破碎打漿系統(tǒng)；脫水濃縮系統(tǒng)；殺菌系統(tǒng)；無(wú)菌灌裝系統(tǒng)。主要設(shè)備有：提升機(jī)、洗果機(jī)、揀果機(jī)、破碎機(jī)、打漿機(jī)、濃縮設(shè)備、灌裝機(jī)等。設(shè)備選型如下： （ 1） 提升機(jī) 提升機(jī)選用刮板式提升機(jī)，它主要用于番茄、草莓、蘋(píng)果、菠蘿等水果的地位或高位提升。采用不銹鋼支架，食品級(jí)硬質(zhì)塑料或不銹鋼刮板，防卡果平滑刮板滲水結(jié)構(gòu)，運(yùn)行穩(wěn)定，噪音低。 由物料計(jì)算得，每天處理的新鮮番茄量為 噸，一天按 24 小時(shí)生產(chǎn)，則每小時(shí)的處理量為： 247。 24=4t/h。因此，選用新鄉(xiāng)新航設(shè)備公司的 GT 刮板式提升機(jī)。其技術(shù)參數(shù)如下： 年產(chǎn) 3000t 番茄醬的工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 15 表 4 刮板式提升機(jī)技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定處理量 （ t/h） 設(shè)計(jì)處理量 （ t/h） 功率 （ Kw） 外形尺寸 （ mm） GT5 5 4 25008001800 （ 2） 洗果機(jī) 洗果機(jī)設(shè)備說(shuō)明： 這個(gè)設(shè)備適用于新鮮番茄、胡蘿卜、蘋(píng)果等果品蔬菜的清洗，利用水力輸送原果衛(wèi)生可靠，既可以起到清洗作用，又能節(jié)約電能 。可調(diào)節(jié)支腳 ，增氯泵鼓氣，清洗徹底，潔凈且不傷物料。在輸送流槽水的沖力作用下，物料隨水流到達(dá)下道工序，帶噴淋清洗裝置，巧妙的雙層設(shè)計(jì)，使砂石沉淀到底層排走。優(yōu)質(zhì)不銹鋼制作，超強(qiáng)的焊接技術(shù)，獨(dú)到的設(shè)計(jì)工藝，無(wú)不體現(xiàn)外在的美觀與內(nèi)在的實(shí)用。 從提升到清洗，物料損失可忽略不計(jì)，因此，洗果機(jī)每小時(shí)的處理量為： 4t/h。我們選用上海嘉迪公司的 JDFX 系列。其技術(shù)參數(shù)如下： 表 5 洗果機(jī)技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定處理量 （ t/h） 設(shè)計(jì)處理量 （ t/h） 功率 （ Kw） 外形尺寸 （ mm） JDFX5 5 4 300070001400 （ 3）揀果機(jī) 揀果機(jī)設(shè)備說(shuō)明： 本設(shè)備適用于新鮮番茄、胡蘿卜、蘋(píng)果、草莓、黑莓、洋蔥、辣椒以及其他果品蔬菜的挑揀。自轉(zhuǎn)加公轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，使物料在滾筒上自由翻滾，加之二次噴淋清洗，確保物料更加清潔衛(wèi)生。 滾筒兩端壓制齒輪橡膠導(dǎo)軌，使輥筒轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，變頻調(diào)速使物料形成單排轉(zhuǎn)動(dòng)輸送方式，徹底解決堆料和漏檢問(wèn)題。挑揀出的廢料由廢料輸送帶送出，落入指定接料桶 ,設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，人員操作操作簡(jiǎn)單方便。整體機(jī)架采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼制造，堅(jiān)固耐用、外觀美觀合理。 從洗果到揀果的過(guò)程中番茄的質(zhì)量為 噸，所以，我們 需要的處理量為。經(jīng)過(guò)比較，選用嘉迪公司的噴淋滾杠揀果機(jī)， JDJG 系列。其技術(shù)參數(shù)如下： 年產(chǎn) 3000t 番茄醬的工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 16 表 6 揀果機(jī)技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定處理量 （ t/h） 設(shè)計(jì)處理量 （ t/h） 功率 （ Kw） 外形尺寸 （ mm） JDJG5 5 300070001400 （ 4）破碎機(jī) 破碎機(jī)設(shè)備說(shuō)明： 該破碎機(jī)主要用于各種果蔬類(lèi)的破碎，包括番茄、蘋(píng)果、梨、草莓等，用于將果蔬等原料破碎成小直徑的顆粒，方便下一道工 序的操作及使用。整機(jī)由進(jìn)料斗、側(cè)蓋、機(jī)身、主軸、軸承座、電機(jī)、機(jī)架、出料斗等組成。工作時(shí)經(jīng)聯(lián)軸器直連等速驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，主軸上裝有飛刀高速旋轉(zhuǎn)，物料由升運(yùn)機(jī)進(jìn)入進(jìn)料斗，被高速旋轉(zhuǎn)的飛刀切碎，由于離心力的作用，物料由腰型孔的篩網(wǎng)落入另置的儲(chǔ)罐中，然后用輸料泵輸出到下道工序。 由揀果去蒂到破碎這個(gè)環(huán)節(jié)，物料質(zhì)量為 噸，則，破碎工序需求處理量為： 247。 24=。所以，經(jīng)過(guò)比較選用果豐機(jī)械設(shè)備廠(chǎng)的 GFMGF 系列果蔬破碎機(jī)。所選設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下： 表 7 破碎機(jī)技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定處理量 設(shè)計(jì)處理量 功率（ Kw） 轉(zhuǎn)速 (r/min) 外形尺寸（