1、第1章 、設計資料一、產品設計簡介火龍果既是美味的水果、而且營養豐富，它富含蛋白質、膳食纖維、維生素B2、B3、維生素C、鈣、鐵、磷、鎂、鉀等礦物質及各種酶。而且火龍果果肉幾乎不含果糖和蔗糖。糖分以葡萄糖為主，易吸收，且其熱量低，具有減肥、降低膽固醇、預防便秘、大腸癌等功效。火龍果的果皮含有豐富的花青素，具有抗氧化降低血壓、美容養顏、抗輻射等作用。隨著大眾生活水平的不斷提高以及消費品位的多元化，味美可口、營養豐富的果酒和果汁飲料越來越受到消費者的喜歡。果酒及果汁飲料因系綠色天然原料，品種、品味多樣化，居家、旅行、酒宴都用得上，市場適應面比較寬。目前人們要求逐步減少酒精的攝入量，追求天然、含糖量

2、少的有益于健康的果酒及果汁飲料，進一步促進了飲料酒品種結構的改變。因此果酒及果汁飲料一類功能性飲品等新生代產品更加受到國內外市場的重視。就果汁飲料而言最大特點不但能解渴，而且含有豐富的維生素、礦物質、微量元素等，具有極高的營養價值、保健功能，同時還因原汁原味更是受到大眾消費的喜歡。根據最新報告已知截止2015年8月份軟飲料行業累計產量1.20億噸。這就預示著果汁飲料有著良好的市場前景。對于一般企業來說，關鍵是開發有特色的果奶飲料，在原材料和技術開發方面能形成企業的核心競爭能力。由于特色水果受氣候、地理位置等條件的限制，種植難于推廣，原料產量有限，制約著產品市場的覆蓋率，大公司企業不愿參預。而火

3、龍果廣泛分布于我國海南、廣東、福建、云南等地，在59的低溫中，新鮮摘下的火龍果不經擠壓碰撞，保存可超過一個月。現在國內生產果汁飲料的大型企業已達60余家，有一些企業在果奶飲料行業取得了較好的經營業績，在中國市場上已經形成了自己的品牌，為該行業的發展起到了領頭人的作用。從分析消費群體看，果奶飲料符合經濟發展的規律和人們消費觀念的轉變。果奶飲料消費者中女性所占的比例比男性大約多13個百分點；從年齡構成看，1534歲的消費者占63.6%；從受教育狀況和家庭月收入來看，受教育狀況和家庭月收入越高，飲用果奶的傾向性越強。這預示著果奶飲料市場消費趨于成熟，經濟的快速發展必然導致消費品的多樣化和高品位水果產

4、品的消費。我國的果奶飲料生產銷售均集中在廣東、海南、福建、浙江等東南沿海省份，而這些地區不單是最大的生產地區，而且是最大的消費地區。可見，果汁飲料作為一種天然、低糖的新型健康飲料，也帶著強烈的地域色彩。另外大中城市也是果汁飲料消費的集中區，這主要是由于大中城市的人均收入水平較高所至，以及消費觀念趨于理性化的表現。2、 設計參數和質量標準 表1 成品飲料配比表脫脂牛乳濃縮果汁蔗糖水15%30%3%其他表2 果奶工藝標準表國家標準標準類型原輔料及殘留要求GB 2760-2007食品添加劑標準維生素c0.5g/kg六偏磷酸鈉0.5g/kg三聚磷酸鈉1.0g/kg其他按生產添加GB 21732-200

5、8含乳飲料衛生標準總砷0.2mg/L鉛0.3mg/L銅5mg/L菌落總數100cfu/mL大腸菌群6cfu/mL霉菌10cfu/mL酵母10cfu/mL致病菌不得檢出 第2章 、工藝設計與說明一、工藝流程圖本設計以火龍果，脫脂牛乳為原料進行生產，由于火龍果本身營養豐富，口味清香，并且生產的季節性很強，因此必須采用一套專用于火龍果的處理工藝，以保證生產出的產品風味獨特營養全面，現確定工藝如下：火龍果鮮果 料斗 刮板輸送 分配流槽 CS 挑揀整理匯集生果挑揀催熟 劣果.爛果 輸送 SJ ZS V 90min G 輸送洗果破碎 果膠酶分解 Z 脫脂牛乳 壓濾分離 二次過濾 漿渣分離 加糖紫外線殺菌

6、后處理 混合 芳香物回收 冷卻貯存 灌裝封蓋 殺菌 預熱物質 調酸調香 均質注：G-果膠酶 SJ75mg/L高錳酸鉀水溶液 CS催熟劑 V抗氧化劑 Z助榨劑 ZS自來水圖1 火龍果果奶生產工藝流程圖2、 工藝流程說明1. 原料處理 （1）原料的選擇 未經后熟軟化的火龍果鮮果糖度低，單寧含量高，易帶來澀味；過熟的軟果，糖度也低，酸度高，且果實易受霉菌污染，使醪液揮發性酸升高，總酸也高，只有八成熟的微軟果，糖含量高，總酸揮發酸單寧含量低，汁液鮮美清香，風味好。因此選取八成熟原果，經過人工挑揀以鑒別果品的色澤.重量和體積，把染菌果（爛果）、機械損傷果、落地果、僵果挑選出來，并除去雜物，篩選出均勻一致

7、的鮮果后放置6-7天進行后熟軟化處理。 （2）原料的清洗火龍果的清洗主要目的是去除原果表面的殘存農藥、污垢和初步的除菌，清洗方法采用75mg/L高錳酸鉀噴淋處理3-5分鐘，再用清水淋洗3-5分鐘，清洗設備可采用洗果機。 （3）原料的破碎火龍果除果皮之外都可以食用，因此清洗后可以馬上進行破碎。火龍果果實中蛋白質.纖維素和木質素含量均比一般水果高，結構亦比較脆弱。在破碎鮮果時，若破碎太細，許多細小的纖維素易將濾布孔堵住，造成過濾困難；若果肉破碎得不夠細膩，其組織內部汁液因粘性作用，單靠外界的擠壓力是難以完全把汁液從果肉的破碎組織中分離出來。本次設計采用齒籠式破碎機，它的破碎粒度為3-5mm，配有專

8、門的螺旋送料機構，具有結構新穎緊湊，節能生產能力大，使用范圍廣等特點，物料接觸部件均為優質不銹鋼制造。 （4）軟化酶的添加 在壓榨之前加入一定量的果膠酶.軟化酶進行加熱處理，可以使火龍果中的果膠轉化為可利用糖，同時大大降低果汁的粘度，使出汁率提高約20%，減少的成本，并且節約了因壓榨堵塞的清洗時間。軟化酶的添加溫度為450C，軟化酶添加量40mg/L，添加方法是直接加入酶解罐中酶解90min。 （5）SO2的添加 火龍果汁易發生酶促褐變，使產品色澤加深，風味變差，果汁發生酶促反應的原因主要有：果汁中含有單寧等多酚物質。 加工過程中接觸大量氧氣（一般在劇烈攪拌時發生）。 含有多酚氧化酶和過氧化酶

9、。 非酶褐變主要是由氨基酸和含羰基的化合物發生反應引起的。褐變的結果是在果汁中形成黑色素之類的深色物質，致使其色澤變成深褐色，口感變差。因此在加工過程中添加抗氧化劑以防止氧化。國內外廣泛采用SO2作為抗氧化劑，可有效防止火龍果汁發生褐變，產生氧化異味，還有一定的殺菌效果，可抑制雜菌的生長。我國食品添加劑標準規定使用SO2時不得超過300 mg/L，本設計使用劑量為200 mg/L，添加方法為加飽和亞硫酸溶液。2 .制作果汁本設計采用螺旋連續榨汁機對原材料進行榨汁處理。 3.果汁處理 （1）壓榨過濾火龍果加工的關鍵工序就是取汁，取汁工藝關系到其下游產品的質量，決定了下游產品的營養成分.香氣成分和

10、火龍果特有的高維生素C含量等在最終產品中的再現。由于火龍果的特性，如其果膠果泥含量極高，營養和香氣物質具有極高的熱敏性，維生素含量在過濾過程中大量減損等，使得過濾設備的選擇成為了水果加工界的技術難題。本設計采用垂直濾葉型葉濾機，它采用優質不銹鋼材料制作，具有操作方便、效率高等優點。數量1臺。 （2）紫外線滅菌經過二次過濾得到的果汁需進行紫外線滅菌，以對于其中的有害微生物及細菌進行滅殺。4.果汁濃縮處理由于設計要求最終果汁糖度為600 Bx（白利糖度，糖度測量單位，代表20攝氏度下每100克水溶液中溶解的蔗糖克數。中華人民共和國國家標準GB 9289-88.2.8-4.3折光計，根據光線通過糖液

11、的折射率，測定其中視固溶物含量用0 Bx表示），因此需要將果汁進一步進行濃縮使得糖度提高為600 Bx。傳統工藝考慮到機械設備的強度和動力耗能的問題，均采用加熱蒸發濃縮，雖可以節約生產成本，然而有營養物質的如果糖、蛋白質、有機酸、維生素等均屬于熱敏性物質，因此此法會對果汁原有的色香味產生較大的破壞。本設計采用雙效降膜真空蒸發器對果汁進行處理，屬于低溫真空濃縮，雖然價格比傳統濃縮裝置昂貴，但是它不會對果汁的原有風味產生影響，結構緊湊，操作方便，可連續生產，蒸汽利用效率高，便于調節生產能力，因此綜合看來其性價比高于傳統濃縮設備。5. 牛乳與果汁調和均質處理此步驟為整個生產工藝流程的中心所在，將火龍

12、果果汁與脫脂牛奶按標準比例進行調和，并按照國家標準添加食品添加劑，對產品進行調香調味，所有原料用衛生泵送入均質機進行均質，由于火龍果果汁與脫脂乳不存在分層現象，所以均質完成即可，均質完成后將物料打入下一緩沖罐，待殺菌。6. 超高溫瞬時滅菌儲存于緩沖罐中的成品飲料送入超高溫瞬時滅菌機，選擇超高溫滅菌的原因是節省場地、實現三無排放、滅菌溫度高時間短，能最大程度保持產品的天然風味和減少有益于人體營養成分的損失。經超高溫瞬時滅菌的成品用送入高位儲存罐，待入封罐機進行包裝。7. 灌裝成品利用無菌封罐機進行成品灌裝、封罐一體化完成。 第三章、 工藝計算及設備選型1、 物料衡算年產火龍果果奶20000噸，折

13、火龍果濃縮果汁6000噸(已知凈鮮果47000噸，需處理毛鮮果60000噸）。突擊收購，突擊生產，設高峰期為80天。1.原料前處理能力：12t/h挑選整理后的雜菌清洗及打漿滅酶能力：10t/h榨汁后處理能力：8t/h 濃縮工段：6t/h 挑揀出的次果及爛果：2t/h2.獼猴桃鮮果出汁率：70% 糖度：160Bx 密度：1.042kg/m3 成品濃漿糖度： 600 Bx 3.酶解：軟化酶添加量40 mg/L SO2添加量200 mg/L 酶解時間90min 4.整體衡算（按年產20000噸果奶，即6000噸濃漿）生產6000噸濃漿所需的火龍果新鮮果汁：6000÷60%=10000噸需要

14、的火龍果質量：10000÷70%÷47000/60000=14285噸需高錳酸鉀水溶液：14285÷1.042×0.075=1028噸加入的軟化酶量：14285÷1.042×40×0.001=548噸酶解時添加SO2量：14285÷1.042×200÷1000=2741噸加入的脫脂牛乳量：6000÷30%×15%=3000噸加入的蔗糖量：6000÷30%×3%=60噸5.單日物料衡算單日所需新鮮果汁量由上可知：10000÷80=125 噸單日所需

15、火龍果質量：14285÷80=178噸加入的高錳酸鉀量：1028÷80=12.85噸加入的軟化酶量：584÷80=7.3噸酶解時添加SO2量：2741÷80=34噸6.設產品成品率：99.5%，設產品密度：1.003kg/L。7.包裝日產250噸，折算成體積=249252.2L每瓶550毫升，則日產=453186瓶每箱按24瓶計，則裝箱數為=18883箱成品：18883×99.5%18788箱表3 20000噸/年果奶工廠物料衡算表鮮果汁（噸）火龍果（噸）高錳酸鉀溶液（噸）軟化酶（噸）二氧化硫（噸）脫脂牛乳（噸）蔗糖（噸）日耗量12517812

16、.857.3343750.75年耗量100001428510285842741300060二、設備設計與選型1.刮板提升機根據物料衡算可知，火龍果的輸送能力為：14285÷80÷24=7.44t/h因此可選用江蘇東臺華東糧油機械有限公司的埋刮板輸送機，型號GSL16，數量為1臺。技術參數參見表4。表4 埋刮板輸送機技術參數技術參數機槽寬度（mm）刮板鏈條節距（mm）線速度（m/s）輸送量（m/h）輸送距離（m）電機功率（kw）垂直水平GSL161601000.133-0.1839.2220252.2-222.破碎機本設備所需的生產能力為：7.44t/h因此可采用東方興企食品

17、工業技術有限公司生產的JP齒籠式破機，采用型號為JP-6，數量1臺。見表5。表5 齒籠式破碎機技術參數型號生產能力（T/h）主軸轉速（r/min）功率（KW）外型尺寸（mm）JP-67-89607.5/6710×1060×1800該機適用于對火龍果、胡蘿卜、蘋果、梨等果蔬進行破碎，破碎粒度為35mm。該機配有專門的螺旋送料機構，具有結構新穎緊湊，節能生產能力大，使用范圍廣等特點，物料接觸部件均為優質不銹鋼制造。3.螺桿連續榨汁機螺桿連續榨汁機是一種使用廣泛的連續壓榨設備，具有結構簡單、體積小、出汁率高、操作簡單等特點，常用語水果榨汁。4.壓濾機的選型由設計資料知壓濾機的生產

18、能力：14285÷80÷24=7.44t/h從酶解罐出來的果汁立刻進入壓濾機進行壓榨出汁，因此要求壓榨機單次處理量大，過濾時間短，故可采用型號為LXDZJ5的垂直濾葉型葉濾機，它用優質不銹鋼材料制作，具有操作方便、過濾成本低、效率高等優點。數量為1臺。如表6所示。表6 壓濾機技術參數規格型號理論流量（t/h）過濾面積（m2）濾片數（張）閥門口徑工作壓力（MPa）外型尺寸（mm）LXDZJ56-85.120Dg32<0.3MPa1840×680×8005. CIP清洗系統的設計CIP清洗系統承擔酶解罐、過濾機、暫存罐、濃縮罐等設備的內部及連接管路、泵

19、的清洗。本設計CIP清洗系統有5個罐，分別是：熱水、冷水、酸、堿罐和消毒劑罐。為了輸送到各設備，各罐備有高壓水泵，一般清洗時先用堿水清洗，再分別用熱水、冷水清洗，洗滌完畢后堿水過濾回收到堿液罐。洗滌泵： 型號：IH80-50-200 流量：50 m3/h 揚程：49mH20 氣蝕余量：2.5m 轉數：2900r/min 軸功率：15kw罐：直徑：1200mm，高度：3000mm，容積：1.5M36.選用CJ1.5-2.5型均質機，其生產能力為4.4t/h，需三臺。7.紫外線滅菌機紫外線滅菌是本生產線純化飲料的步驟，首前面環節的約束，其生產能力應大于前面設備的生產能力，才能保證流水線的流暢運行，

20、故采用生產能力為5-7t/h的紫外線滅菌機能夠滿足要求。可選擇ZM-3000型。其采用高強度、壽命長的ZM型高壓紫外線殺菌燈管，整個裝置合理，衛生指標完全符合國家含奶飲料標準。工作效率為5.5t/h。8. 超高溫瞬時滅菌機超高溫滅菌是本生產線對成品進行滅菌的步驟，可完全破壞其中生長的微生物和芽孢，根據國家標準GB/T 22023-2008采用超高溫瞬時滅菌機溫度為135150攝氏度，時間為5秒。選用BR1-UHT-30型超高溫板式滅菌器，生產能力5t/h。9.洗瓶機洗瓶機采用XP-24型，其生產能力為2600b/h。10.無菌封灌裝一體機該型號封罐機內采用負壓灌裝機GFP-12型。包含封罐機G

21、FP-12型，其生產能力為3500b/h。附：主要設備裝置一覽表7 設備統計表序號設備名稱型號生產能力1刮板提升機GSL167-9t/h2破碎打漿機JP-67-8t/h3螺桿連續榨汁機/7-9t/h4壓濾機LXDZJ56-8t/h5洗滌泵IH80-50-20050 m3/h6均質機CJ1.5-2.54.4t/h7紫外線滅菌機ZM-30005.5t/h8洗瓶機XP-242600b/h9無菌封灌一體機GFP-123500b/h10超高溫瞬時滅菌機BR1-UHT-305t/h第四章、設計總結雖然本生產線果奶飲料營養豐富、口感柔和細膩，但是本生產線還是存在一定的問題，如耗費的成本比較高，且接近于全自動化設備，