食品工程原理課程設(shè)計(jì)---日產(chǎn)量72噸濃縮橙汁的初步設(shè)計(jì)

1、<p>　　食品工程原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p>　　題 目：日產(chǎn)量72噸濃縮橙汁的初步設(shè)計(jì) </p><p>　　年 級(jí)： 200*級(jí) </p><p>　　學(xué) 院： **學(xué)院 </p><p>

2、　　專 業(yè)： **************班 </p><p>　　指導(dǎo)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(shè)計(jì)

4、方案簡(jiǎn)介</p><p>　　2.1 選題……………………………………………………5</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)擬定工作內(nèi)容……………………………………5</p><p><b>　　第三章 工藝設(shè)計(jì)</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(shè)計(jì)計(jì)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(diào)配衡算……………

6、……………………………9</p><p>　　4.1.3 設(shè)備選型…………………………………………10</p><p>　　4.2 管路設(shè)計(jì)計(jì)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(shè)計(jì)評(píng)述……………………………………………13</p><p>　　第六章 參考文獻(xiàn)……………………………………………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(jīng)濟(jì)價(jià)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(chǎn)飲料的重要原料。橙子營(yíng)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(zhì)，常常食用可以強(qiáng)化免疫系統(tǒng)，抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，明顯減少膽結(jié)石的發(fā)生，增強(qiáng)毛細(xì)管韌性，減少人體體內(nèi)的膽固醇吸收，降低血脂，深受人們喜愛(ài)。由于橙子出汁率高，有良好的風(fēng)味，營(yíng)養(yǎng)豐富，經(jīng)過(guò)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(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)，又可以增加其附加價(jià)值，為農(nóng)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(xué)生，通過(guò)本次果蔬汁加工工藝學(xué)設(shè)計(jì)，我們已初步通過(guò)學(xué)習(xí)掌握果汁加工原料的質(zhì)構(gòu)與加工特性、果汁加工工藝、果汁加工設(shè)備、果汁在加工生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題、果汁加工中物料衡算及管路設(shè)計(jì)等相關(guān)基本知識(shí)。參考果蔬汁現(xiàn)代生產(chǎn)加工相關(guān)文獻(xiàn)，我們?cè)O(shè)計(jì)日產(chǎn)72噸橙子生產(chǎn)線，在設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇橙汁加工中合理的工藝流程，選擇合適的加工設(shè)備，為

10、實(shí)際生產(chǎn)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(shè)在原材料產(chǎn)地附近，廠址在城市外圍，原材料產(chǎn)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(shí)還可以減少運(yùn)輸費(fèi)用。</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介</p><p><b>　　2.1選題<

11、;/b></p><p>　　本設(shè)計(jì)選擇濃縮橙汁的初步工藝設(shè)計(jì)，日產(chǎn)72噸濃縮橙汁，一天安排兩班生產(chǎn)，每班12小時(shí)，每班產(chǎn)36噸，每小時(shí)生產(chǎn)3噸橙汁</p><p>　　2.2設(shè)計(jì)擬定的工作內(nèi)容</p><p>　　本設(shè)計(jì)擬定的工作內(nèi)容包括初步生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì)，具體流程操作要求、物料衡算、設(shè)備選型、相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算其包括管路計(jì)算及泵的計(jì)算以及設(shè)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(chǎn)流程，根據(jù)現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一條先進(jìn)生產(chǎn)流程。</p><p>　　( 2 )濃縮橙汁物料衡算：以橙子及成品的指標(biāo)為依據(jù)進(jìn)行物料衡算，衡算的數(shù)據(jù)作為設(shè)備選型及能源配備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù)。</p><p>　　( 3 )主要設(shè)備選型：根據(jù)每個(gè)流程具體要求，選擇其工藝要求選擇合適處理量的設(shè)

13、備，其主要包括選果機(jī)、榨汁機(jī)、均質(zhì)機(jī)、脫氣機(jī)、濃縮設(shè)備、殺菌設(shè)備等的選型。</p><p>　　( 4 )相關(guān)計(jì)算: 在物料處理過(guò)程中，根據(jù)其生產(chǎn)量，設(shè)定適合流量及處理量，計(jì)算選擇適合管道，設(shè)計(jì)其管路以及根據(jù)能量衡算計(jì)算選擇合合適的泵。</p><p>　　( 5 )設(shè)備平面布置圖：根據(jù)工藝流程及選擇的相應(yīng)的設(shè)備等，計(jì)算生產(chǎn)線長(zhǎng)度，選擇合適比例，符合工廠建設(shè)要求，在圖紙上畫(huà)出其設(shè)備平面布置

14、圖。</p><p><b>　　第三章 工藝設(shè)計(jì)</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(yàn)：原

18、料進(jìn)廠后按制汁質(zhì)量要求進(jìn)行原料驗(yàn)收，棄除病果害、未成熟果、枯果、過(guò)熟果和機(jī)械損傷果等不合格的果實(shí)。</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(jī)上通過(guò)毛刷及水流噴進(jìn)行橙子的清洗,去除殘留的農(nóng)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(jī)提取精油，銼磨機(jī)輕輕的用研磨刺扎橙子的外表皮使果皮有流出，同時(shí)可用水噴淋，果皮油隨之流入銼磨機(jī)底座，也可以隨著針刺空留下來(lái)。本設(shè)計(jì)選擇針刺磨油機(jī)。</p><p>　　5、榨汁：采用全果榨汁機(jī)通過(guò)上下兩個(gè)榨杯擠壓橙子，果汁和部分果肉纖維通過(guò)中間的欲慮管流出，果皮和籽渣由兩個(gè)通道分開(kāi)，皮油也有單獨(dú)通道。</p><p>　　6、過(guò)濾、離心：榨出的果汁中含有果皮的碎片和囊衣、

20、粗的過(guò)果漿，為除去這些雜物，必須進(jìn)行粗濾，經(jīng)粗慮的果汁立即送往用離心分離方法分離果汁中的細(xì)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(diào)配：根據(jù)生產(chǎn)消費(fèi)的需要，調(diào)整果汁的口感風(fēng)味，可添加蔗糖，維生素，檸檬酸等。</p><p>　　9、均質(zhì)：采用均質(zhì)使果汁內(nèi)容物進(jìn)一步破碎細(xì)化，大小更為均勻，同時(shí)使產(chǎn)

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

22、>　　12、冷卻：將濃縮果汁通過(guò)板式換熱器冷卻至5℃以下。</p><p>　　13、無(wú)菌灌裝：利用無(wú)菌灌裝機(jī)自帶無(wú)菌室，和外界隔離的條件下，利用機(jī)械手完成自動(dòng)開(kāi)蓋、灌裝、計(jì)量、關(guān)蓋等過(guò)程。</p><p>　　14、凍庫(kù)貯存：為了保持品質(zhì)和延長(zhǎng)保質(zhì)期，產(chǎn)品因保持在-18℃以下。</p><p><b>　　第四章 設(shè)計(jì)計(jì)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(duì)與上一步總量百分比。</p><p><b>　　4.1.2調(diào)配衡算</b></p><p>　　注：添加百分含量指相對(duì)于上一步脫氣后總產(chǎn)量添加

24、。</p><p><b>　　無(wú)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(zhì)后：72.14/(1-75%)=288.56</p>

25、<p>　　調(diào)配后：288.56/(1-0.3%)=289.43t</p><p>　　脫氣后：289.43/(1+10.339%)=262.31t</p><p>　　過(guò)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(yàn)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(jì)算所得原料量512.80t</p><p>　　因此，取生產(chǎn)72t澄清濃縮橙汁需要原料果橙約520t</p><p>　　4.1.3、設(shè)備選型：</p><p>　　4.2管路設(shè)計(jì)計(jì)算及泵的選型</p><p>　　取從榨汁機(jī)后的儲(chǔ)存槽到儲(chǔ)存罐一段計(jì)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(jī)每天榨汁量為265.22噸，即11050千克/小時(shí)。</p><p>　　取u = 0.8 m/s 則</p><p>　　根據(jù)：GB/T8162-1999 , 選擇的無(wú)縫鋼管</p><p>

29、<b>　　實(shí)際流速 </b></p><p><b>　　4.2.2選泵</b></p><p>　　條件說(shuō)明：要求輸送的橙汁汁密度1100Kg/m3，黏度3.6Mpa.s,管內(nèi)流量為10.05 m3/s,即0.00279m3/s。欲將橙汁由榨汁機(jī)后的儲(chǔ)存槽處輸送至儲(chǔ)存罐中，其中直管長(zhǎng)度為1.5m，儲(chǔ)存罐高度為1.8m，取垂直管路長(zhǎng)為1.

30、5m，泵兩邊各有一個(gè)閥門(mén)，進(jìn)口處有一個(gè)90°的標(biāo)準(zhǔn)彎頭，一個(gè)入管口。</p><p>　　根據(jù)《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(jù)：</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(biāo)準(zhǔn)彎頭當(dāng)量長(zhǎng)度與管徑之比le/d=35，截止閥全開(kāi)le/d=320，入口管le/d=50</p><p><b&

32、gt;　　由以上計(jì)算得：</b></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　J/Kg</b></p><p><b>　　揚(yáng)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(jù)泵的功率和揚(yáng)程選擇的離心泵為型號(hào)：ISG-50-125 離心泵 </p><p><b>　　其參數(shù)為：</b></p><p>　　流量：

34、 15 </p><p>　　揚(yáng)程： 5m </p><p>　　轉(zhuǎn)速： 1450/min</p><p>　　電動(dòng)機(jī)功率： 0.27kw </p><p>　　效率： 64%</p><p>　　根據(jù)以上方法，計(jì)算

35、余下管路，所得結(jié)果為：</p><p>　　榨汁機(jī)—濃縮機(jī)之間的管徑選擇的無(wú)縫鋼管，其中連接過(guò)濾離心機(jī)的支管管徑選擇的無(wú)縫鋼管；</p><p>　　濃縮機(jī)—無(wú)菌罐轉(zhuǎn)機(jī)之間的管徑選擇的無(wú)縫鋼管，其中連接換熱器的支管管徑選擇的無(wú)縫鋼管;</p><p>　　所選泵的型號(hào)為：ISG-50-125 離心泵。 </p><p><b>　

36、　第五章 設(shè)計(jì)評(píng)述</b></p><p>　　本次濃縮橙汁工藝流程的設(shè)計(jì)有如下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　采用了現(xiàn)今較為先進(jìn)的設(shè)備，提高產(chǎn)量，節(jié)省人力與資源，</p><p>　　產(chǎn)汁率較高，產(chǎn)品天然綠色健康，質(zhì)量安全有保障。</p><p>　　選取優(yōu)良橙子作為原料，使產(chǎn)品質(zhì)量得到。</p><p>

37、<b>　　第六章 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　趙思明、林向東等.食品工程原理[M].北京：科學(xué)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(xué)出版社，1998.</p><p>　　仇農(nóng)學(xué)等.現(xiàn)代果汁加工技術(shù)與設(shè)備[M].北京：化學(xué)工藝出版社，2006.</p><