【正文】 三 月 四 月 五 月 七 月 八 月 九 月 十 月 十 一 月 十 二 月 天然橙汁 120000 242.42 工藝流程及論證 工藝流程 → → → → → → → 原料驗收 清洗分級 壓榨 過濾 調(diào)整混合 脫氣去油 高溫殺菌 灌裝 冷卻 成品 5 → → 生產(chǎn)工藝論證 原料的采集 橙子 主要從 溫州 當(dāng)?shù)厥占?，?橙子 產(chǎn)地建立采購站以保證及時采購原料果。要求果實健全完好。果實以成熟為宜，未熟果有生果味，果汁偏酸澀而少甜味，濃度也低。 原料的驗收 每年 7 月份質(zhì)檢部到 橙子 種植區(qū)調(diào)查 橙 成熟情況及農(nóng)藥使用情況，保證采購區(qū)域周圍沒有化學(xué)污染及該區(qū)域未使用國家禁止的農(nóng)藥。 原料預(yù)處理 1. 初步清洗 橙子 在采收后表面 常附有灰塵，碎葉等雜物，必須進行初步清洗，初步清洗有兩個過程，水流輸送清洗和提升機噴淋清洗。 2. 揀選 在揀選臺人工對 橙子 進行揀選，把一些腐敗的 橙子 或腐爛部分去除掉，一些雜質(zhì)通過揀選臺被揀出。 3. 清洗 在洗果機上通過毛刷及水流噴淋進行 橙子 的清洗，通過破碎前的提升機進行清洗。 破碎 榨汁前先行破碎可以提高出汁率，但破碎粒度要適中，要利于壓榨過程中果醬內(nèi)部產(chǎn)生排汁通道。破碎粒度一般控制到 [8]。此 外，果漿又為來自于原料、空氣，設(shè)備的微生物生長繁殖提供了良好的營養(yǎng)條件，極易使其腐敗變質(zhì)。采用酶處理，將果漿迅速加熱到 4045℃ ，在攪拌器中攪拌 1520min，通風(fēng)，添加 ％高活性酶制劑，在 45℃ 處理 1h并間歇緩慢攪拌 [9]。水果進入喂料斗，被喂料系統(tǒng)一次 6 一個接收。杯子先被分半刀片分成兩部分。取完汁的果皮被從杯中排出，再接收新的水果進行新一輪的循環(huán)。 過濾 過濾是為了將濾渣去掉，不影響果汁品質(zhì)。方法時先分析其含糖量及含酸量，加入一定量果汁中攪拌均勻。不僅破壞 Vc,還會與果汁中各種成分反應(yīng)，使香氣、色澤發(fā)生劣變。 柑桔汁經(jīng)脫氣后應(yīng)保持精油含量在%之間，脫油和脫氣可設(shè)計成同一設(shè)備； 殺菌 橙汁 的滅菌正確與否，不僅影響產(chǎn)品的保藏期，而且影響產(chǎn)品的質(zhì)量。 灌裝 無菌灌裝的三個條件： (1) 物料無菌； (2) 包裝材料無菌； (3) 灌裝環(huán)境無菌。 無菌紙包裝。 灌裝后的成品冷卻入庫。要發(fā)展就要把質(zhì)量放在首位，果汁企業(yè)的管理人員，技術(shù)人員和工作人員，都應(yīng)懂得食品質(zhì)量管理的基本知識，應(yīng)嚴格按照 橙汁 質(zhì)量指標(biāo)進行生產(chǎn)，采用先進科學(xué)的質(zhì)量管理方 法，全面提高企業(yè)的質(zhì)量管理水平。橙汁 質(zhì)量指標(biāo) 指標(biāo)如表 31所示： 表 31 橙 汁質(zhì)量指標(biāo)一覽表 指標(biāo)類型 指標(biāo)項目 單位 指標(biāo) 感官指標(biāo) 色澤 香氣及滋味 外觀形態(tài) 雜質(zhì) 根據(jù)三角法取樣鑒定感官指標(biāo)，感官指標(biāo)主要依賴檢測人員的經(jīng)驗來評定。 透明，無沉淀物，懸浮物，應(yīng)無肉眼可見雜質(zhì)。1 ≤ ≤ ≤95 ≤55 ≤ ≤ 陰性 陰性 ≤5 穩(wěn)定 第四章 物料衡算與主要設(shè)備選型 物料衡算 物料計算包括該產(chǎn)品的原輔料和包裝材料的計算。物料衡算的依據(jù)是質(zhì)量守恒定律，即進入生產(chǎn)系統(tǒng)的全部物料質(zhì)量必須滿足等于離開該系統(tǒng)經(jīng)過加工處理后所得。并為下一步設(shè)備的計算、熱量計算、管路設(shè)計等提供依據(jù)和條件。 糖酸 比 數(shù)據(jù)說明： （ 1）溫州蜜柚果汁含糖度 以上，可滴定酸度含量 %以上，維生素C含量 20mg/100g 以上，灰分含量 %以上，糖酸比 最好，實際生產(chǎn)可在~ 之間 （ 2）果汁原料特性：溫州蜜柚可溶性固形物含量 9BX，可滴定含量 % 糖酸調(diào)整與混合：一般果汁的糖酸比在（ 1318） ： 1為宜，這里選為 14. 通過補充濃糖液調(diào)節(jié)糖度。 W(BC) X=———— DC D 濃糖液的質(zhì)量分數(shù) 65% W 調(diào)整前果汁質(zhì)量 1kg C 調(diào)整前果汁含糖量 C=% B 調(diào)整后果汁含糖量 B=% 計算得 需補加檸檬酸液質(zhì)量 X=% 綜述：最終糖酸比 15： = 符合要求 項目 損失量 % 清洗分級 壞橘 % 壓榨過濾 橘皮 %橘核 %碎塊等 % 調(diào)整 濃糖液 +17%檸檬酸液 +% 脫氣 殺菌裝罐 物料衡算 ： 由年產(chǎn)量計算得到橙汁生產(chǎn)的班產(chǎn)量為 ∕班（取 242420kg/班），每班按 8小時計算得每小時生產(chǎn)天然橙汁 ∕ h。（ %） = （ 3）壓榨過 濾：取損耗率為橘皮 %橘核 %碎塊等 %，則壓榨過濾后產(chǎn)量為 179。（ %）179。（ 1+17%）179。（ %） =（ 6）殺菌灌裝：取 損失率為 %，則殺菌灌裝后產(chǎn)量為 班179。 本章主要目的是 高溫 滅菌設(shè)備進行工藝衡算和選型。 流體相關(guān)物理參數(shù) 項目 橙汁 水蒸汽 進口溫度 /℃ 50 140 滅菌溫度 /℃ 95 — 密度 /（ kg﹒ m3） 1280 比熱 /（ kJ﹒ kg1﹒ C1） 粘度 /（ Pa﹒ s） 179。10 6 導(dǎo)熱系數(shù) /（ W﹒ m1﹒ C1） 高溫滅菌設(shè)備主要由熱交換器、雙套預(yù)熱盤管、冷卻降溫盤管、進料泵等組成。下面對熱交換器各工藝條件進行衡算： 進料量 ms2= ∕ h 熱流量及平均溫差 熱交換器采用逆流熱交換方式，由 140℃ 水蒸汽將濃縮 橙 汁由 50℃ 加熱至95℃ ，并在 95℃ 保持 10s 以達到滅菌目的。計算參數(shù) P及 R。K ，初步取 1200 W/m2178。 所需傳熱面積為： mQA Kt? ? （ ） 數(shù)據(jù)代入式 ，得： A=244 ㎡ 11 為了便于安裝，換熱器設(shè)置為兩個，每個傳熱面積為： 20 244 12222AAm? ? ? 一臺傳熱器進料量： ms2′ =34875kg/h 以下計算均針對一臺換熱器進行衡算。水蒸汽溫度高，走管程可以減少熱損失， 橙汁 黏度較大，當(dāng)裝有折流擋板時，走殼程可以在較低的 Re 下達到湍流，有利于提高殼程一側(cè)的給熱系數(shù)。s 。傳熱面積： 20 122A n d l m? ??? 單程管長： 122 225 0 0 .0 2 5lm?? ???? 選 6m 長的管，四管程，一臺 熱交換器 的總管數(shù)為 4 44 176?? 根。 傳熱計算 1. 管程給熱系數(shù) i? 。 Pr iii icp??? () 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： 362. 48 10 2. 1 10Pr 0. i?? ? ??? ? ? 0 . 30 . 0 2 3 6 . 5 1 0 0 . 0 4 3 9 1iNu ? ? ? ? ? iiiiNu d?? ??? ???? () 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： 20 . 4 23 9 1 5 6 1 1 /0 . 0 2i W m K? ??? ? ????? 2. 殼程給熱系數(shù) 0? 。 330 10 10P r ?? ? ??? 14 故 0 .5 5 1 / 30 0 .3 6 1 5 7 0 8 .241Nu ? ? ?? ? ?024 1 0 .8 4 / 0 .0 2 51 3 7 7 /W m K? ??? 3. 傳熱系數(shù) 0 0 0001 1 1ii i id drrk a d d a?? ??? ? ? ??? ?????? () 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： ? ?01 1 11 . 2 5 1 . 2 5 1 0 . 0 0 25 6 1 1 1 3 7 70 . 0 0 0 7k ? ? ? ? ? ?? 20 1420 /K W m K? 4. 傳熱面積 A0 0 0 mQA Kt? ? （ ） 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： 702 101420 4596Am???? 5. 裕度 ? 0AAA? ?? （ ） 將數(shù)據(jù)代 入式 ，得： 122 96%???? 與熱交換器列出的面積 A=122 2m 比較，有近 %的裕度 ，從阻力損失和傳熱面積核算可得，所選換熱器適用。 寬 179。1400179。10 4m3/s d= = ==36mm 查表選用管徑為 Dg40 物料管道 管材選擇：不銹鋼管 根據(jù)產(chǎn)品方案、生產(chǎn)能力 Q=179。 16 預(yù)期設(shè)定的新建的天然橙汁工廠生產(chǎn)能力： 年產(chǎn)量 Q=120200t 全年生產(chǎn)天數(shù)： T=t(旺 ) +t(淡 )=90+195=285d 班產(chǎn)量 q( 班 )=Q/ k(3t( 旺 )+2t( 淡 )) =120200/(3 179。195)=根據(jù)物料衡算數(shù)據(jù)進行輔助設(shè)備的選型。在生產(chǎn)中需要將原料果垂直提升至輸送帶，由于帶式輸送機時傾角必須小于物料在輸送帶的靜止角，輸送物料方向與水平方向的角度不能太大，所以采用斗式提升機進行操作。 揀果機 從 斗式 提升機提升后 的橙子 進入揀果機，進行自動揀果，為保證每小時 處理量，選購 兩 臺 西安鼎合機械制造有限責(zé)任公 司 生產(chǎn)的揀果機。選用兩 臺 靖江市舜天工業(yè)設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的 沖浪式洗果機。 每臺 洗果機 參數(shù)如表 53所示： 表 53洗果機基本參數(shù)表 型號： CZJ－ 30 生產(chǎn)能力 T/h 30 輸送速度 /m 525（無級可調(diào)） 配用功率 / KW 10 破碎機 17 將清洗過的 橙子 進行破碎，根據(jù)需要可以調(diào)節(jié)破碎程度，為保證顆粒均勻度，選用 兩 臺 德國 BELLMER 生產(chǎn)的破碎機，國產(chǎn)設(shè)備顆粒均勻度不好，影響出汁率。9000179。 DYJ帶式壓榨機基本參數(shù)如表 55 所示： 表 55 帶式壓榨機基本參數(shù)表 型號： DYJ 生產(chǎn)能力 T/h 30 濾帶速度 /（ m/s） 525 濾帶張力 /(KN/m) 10 濾帶寬 /mm 2500 出汁率 7578% 配用功率 / KW 外形尺寸 5000179。2500mm 本型號壓濾機可以大大提高液體的回收率和降低濾餅的含濕量，從而達到節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)產(chǎn)品競爭力的目的。該設(shè)備壓榨力大，出汁率高。使用這樣的榨汁設(shè)備能使果汁出汁率高達 75～78%。 項目 技術(shù)指標(biāo) 名稱 板框式過濾機 濾板直徑 DL150 流量 15t/h 層數(shù) 10 配用功率 設(shè)備重量 156kg 外形尺寸 800mm179。 500mm 調(diào)和缸 ： 重量采用材質(zhì)為 SUS304 或 316 不銹鋼，符合 GMP 生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。 項目 技術(shù)指標(biāo) 名稱 調(diào)和缸 公稱容積 1500L 攪拌功率為 攪拌轉(zhuǎn)速 36r/min 配用功率 設(shè)備重量 40kg 外形尺寸 1350179。 1940mm