年产5000吨鲜橙汽水工厂设计

生物工程工厂（车间）设计方案

年产5000吨鲜橙汽水工厂设计

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学生姓名：

学号：201106016240

专业/班级：生物工程112班

浙江树人大学生物与环境工程学院

2013年11月

年产5000吨鲜橙汽水工厂设计

1. 工艺流程及论证

1.1 工艺流程

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鲜橙汽水生产工艺流程图

1.2 操作要点

1.2.1 压榨

整个预先分级的柑橘被送入榨汁机处理。水果进入喂料斗，被喂料系统一次一个接收。两个相反的循环链由水果加工杯组成，这些杯子就是联接喂料系统并从喂料系统中接受整个水果的。杯子先被分半刀片分成两部分。再将分半的水果送入取汁工作区，从半个水果中取汁的原理就像家用手工榨汁机。取完汁的果皮被从杯中排出，再接收新的水果进行新一轮的循环。

1.2.2 调整混合

经筛滤之后的果汁送入不锈钢制的大型搅拌槽中进行品质调整。方法时先分析其含糖量及含酸量，加入一定量果汁中搅拌均匀。

1.2.3 脱气

原料果汁本身含氧，在提汁、调配、输送、过滤时，果汁与空气接触，会引起空气的二次混入。不仅破坏Vc,还会与果汁中各种成分反应，使香气、色泽发生劣变。故应采用真空脱气法脱气。柑桔汁经脱气后应保持精油含量在0.15-0.025%之间，脱油和脱气可设计成同一设备；

1.2.4 杀菌

柑橘汁中的微生物来自榨汁时的果皮、机械设备及外来混入及二次加工品中的蔗糖、柠檬酸等的带入。目前大部分柑橘汁饮料均采用瞬时巴氏杀菌法。巴氏杀菌条件为在15-20分钟内升温至93-95℃，保持15-20分钟，降温至90℃，趋热保温在85℃以上灌装于预消毒的容器中

1.2.5 碳酸化

在一定气体压力和温度下，在一定时间内二氧化碳和的混合。碳酸化的程度会直接影响饮料的质量和口味，是生产过程中重要的控制要点。

1.2.6 灌装

装罐（瓶）后的产品应迅速冷却至38℃。无菌纸包装。三个基本条件：果汁无菌、包装材料无菌和包装环境无菌。灌装后的成品冷却入库。

2. 物料衡算与主要设备选型

2.1依据

根据设计要求，拟建厂为年产5000吨鲜橙汽水的产量，主要原料为赣州赣南的脐橙，生产期分为旺，淡两季，每天生产班次为：淡季一班，旺季三班，夏季7,8,9月是生产旺季，工作日为90天；1，3,4,5，10,11,12为淡季，工作日为175天；余下100天为节假日和设备检修日。

预期设定的新建的天然橙汁工厂生产能力：

年产量Q=5000t

全年生产天数：T=t(旺) +t(淡)=90+175=265d

班产量 q(班)=Q/(3*90+175) =11.24t/班

2.1 糖酸比

数据说明：

（1）赣南脐橙果汁含糖度9.0BX以上，可滴定酸度含量0.7%以上，维生素C含量20mg/100g以上，灰分含量0.2%以上，糖酸比12.5最好，实际生产可在13.0~17.0之间

（2）果汁原料特性：温州蜜柚可溶性固形物含量9BX，可滴定含量0.7%

糖酸调整与混合：一般果汁的糖酸比在（13-18）：1为宜，这里选为14.

通过补充浓糖液调节糖度。

W(B-C)

X=————————

D-C

D------ 浓糖液的质量分数 50%

W----- 调整前果汁质量 1kg

C----- 调整前果汁含糖量 C=9BX

B----- 调整后果汁含糖量 B=15BX

计算得需补加浓糖液质量X=17BX

通过补充柠檬酸液调节酸度。

W(B-C)

X=————————

D-C

D------ 浓糖液的质量分数 65%

W----- 调整前果汁质量 1kg

C----- 调整前果汁含糖量 C=0.7%

B----- 调整后果汁含糖量 B=0.9%

计算得需补加柠檬酸液质量X=0.3%

综述：最终糖酸比15：0.9=16.7符合要求

2.2 生产损耗一览表

2.3 物料衡算：

由年产量计算得到橙汁生产的班产量为11.24t∕班，每班按6小时计算得每小时生产天然橙汁1.83t∕h设原料每班处理量为M

则果汁的量为

M(1-6.66%)(1-24.74%)(1-4.3%)(1-6.2%)(1+17%)(1+0.3%)(1-0.3%)(1-0.2%)=1 1.24t/班解得M=15.03t/班

故（1）原料处理量为15.03t /班

（2）清洗、分级：取损耗率为坏橘-6.66%，则清洗分级后产量为

15.03t /班×（1-6.66%）=14.03t /班

（3）压榨过滤：取损耗率为橘皮-24.74%橘核-4.3%碎块等-6.2%，则压榨过滤后产量为14.03t /班×（1-24.74%）×（1-4.38%）×（1-6.21%）=9.47t /班（4）调整混合：补充浓糖液+17%柠檬酸液+0.3%，则调整混合后产量为9.47t /班×（1+17%）×（1+0.3%）=11.04t/班

（5）脱气去油：取损失率为-0.3%，则脱气去油后产量为

11.04t /班×（1-0.3%）=11.01t /班

（6）杀菌灌装：取损失率为-0.2%，则杀菌灌装后产量为

11.01t /班×（1-0.2%）=10.99t /班

物料衡算图

原料 15.03t /班↓

-6.66%清洗、分级 14.03t /班

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-24.74%-4.3%-6.2%压榨过滤 9.47t /班↓

+17%+0.3%调整混合 11.04t/班↓

-0.3% 脱气去油 11.01t /班

↓

-0.2% 杀菌灌装 10.99t /班↓

冷却 11.24t∕班↓

成品11.24t∕班

3.设备选型

3.1 洗果机

冲浪式洗果机具有清洗净高、节能节水、设备稳定可靠等特点。根据生产能力1640.8kg/h,选用江苏科威机械制造有限公司生产的冲浪洗果机设备