食品工程原理课程设计案例

苦瓜蜜汁饮料生产工程设计

1.概述

苦瓜为一年生葫芦科蔓性草本植物的果实，又名凉瓜、癞瓜、癞葡萄、锦荔枝等。是夏秋季的主要蔬菜之一，也是祖国传统的草药。苦瓜的营养价值很高，它不仅含维生素、尼克酸、胡箩卜素、蛋白质等，而且含有多种人体所需的微量矿物元素，是一种理想的绿色食品。苦瓜作为药用在我国历史悠久，中医认为，其性寒味苦，入心脾胃，具清热解暑，明目解毒，补肾润脾之功效。苦瓜针剂在临床上已用于治疗糖尿病。它还有抑制正常的癌变和促进突变细胞的回复的功能。若采用蜂蜜做配料，因蜂蜜性味甘平，有补中润燥，清热解毒之功，不仅可使饮料口味、口感等得到改善和提高，还可以与苦瓜汁相辅相成，消暑效果更佳，尤其适合夏天饮用。因此，将苦瓜开发成一种饮料市场前景丰常广阔。

2 .配料与配方：苦瓜30%，蜂蜜

3 %，蔗糖9%，柠檬酸0.1%～0.5%，纯净水补足100%。

3.工艺流程：

苦瓜→清洗→切分、去籽→破碎→护色、预煮→压滤→澄清→调配(加

水、蜂蜜、蔗糖、柠檬酸)→过滤→脱色→装瓶→封盖→灭菌→成品

4.操作要点：

1)苦瓜取汁、护色、预煮工序非常重要，将破碎的苦瓜丁置于100×10-6（10-6即ppm）葡萄糖酸锌溶液中，于九十度保护十分钟，与锌离子取代叶绿素卟啉中的镁离子，使叶绿素呈色稳定。同时，预煮还可以起到钝化酶活性。抑制酶促褐变和转化组织提高出汁率的作用。

2)苦瓜原汁的澄清，利用果胶酶作为澄清剂，可取到良好的效果。

3)按配方的要求进行调配，然后过滤、脱色、装配、封盖、灭菌、经检验合格后即得成品。

5 .质量标准

色泽：汁液呈黄绿色，清亮透明。

香气：略带苦瓜清香和蜂蜜香味。

滋味：微苦中含清甜，后味甘甜，清爽不涩。

6. 工程设计

6.1管路的水力计算

进口段

1.选管子

取u = 1.6 m/s Q=10 m3/h

选Ф57×5mm的管子。实际流速u = v/0.785d2 = 1.6 m/s

2.阻力计算

Re = duρ/ μ= 4.512 ×103 ρ=1200 μ=0.02

ε= 0.3mm (具有轻度腐蚀的无缝钢管) ε/d = 0.0064 λ= 0.044 沿程阻力：

局部阻力:

进口段总阻力：

出口段

1.选管子

取u = 1.6 m/s d = 47 mm 选Φ=57×5mm的管子

实际流速：u = 1.6 m/s

2.阻力计算

过滤前

Re=duρ/μ=0.047×1.6×1200/0.02 = 4.512×103

ε= 0.3mm (具有轻度腐蚀的无缝钢管) ε/d =0.0064 λ= 0.044

沿程阻力

局部阻力

过滤前总阻力

过滤后

由于产品数据缺乏，现以90ºc水物性参数代替

ρ= 965.3Kg/m3 μ= 0.316×10-3 pa/s

Re= duρ/μ= 0.047×1.6×965.3/0.316×10-3 = 2.297×105

ε= 0.3mm(具有轻度腐蚀的无缝钢管)

ε/d = 0.0064 λ= 0.032

沿程阻力

局部阻力

出口段总阻力：

6.2 设备选择(以板框过滤机为例)

6.2.1 设备阻力

板框过滤机：

计算w：

由柏努利方程：

选取配料罐液面为面1-1‘，调料罐入口为面2-2’

在面1-1‘和面2-2‘之间列柏努利方程