食品工厂课程设计Word格式.docx
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2.1产品方案饮料生产规格
品种
规格（瓶）
冰红茶饮料
５０0mｌ
2.１．2工艺流程图
原料破碎
↓
清洗
↓
水源→除杂→软 化→过 滤→紫外光线灭菌→加热萃取
↓
成品←二次灭菌←灌装←灭菌←均质←调配←过 滤←初 滤←冷 却
↑
去杂
↑
辅 料
2．1.3产品配方
茶汁1０000kg柠檬酸０.18% 柠檬酸钠０．10%蔗糖４．0%安赛蜜0.０1１%
三氯蔗糖0.003%冰红茶香精０.02%柠檬香精０.01％蜂蜜香精0.０1％
2.3茶饮料流程说明
２.3．1原料破碎与清洗
干制红茶中含有少量泥沙、尘土等杂质,先使茶叶破碎为约０.5厘米的长度,然后进行用85℃软化水冲泡10秒钟冲洗以除去杂质。
PH为6.0左右。
2.3.２除有机质
水中包含多种有机质有机物质如蛋白质、有机农药、有机磷等进行过滤,采用物理吸附填装活性炭，适宜温度为常温，PH无要求。
2．3.３软化
软化是降低水的硬度,使用的是离子交换法是液相中的离子和固相中离子间所进行的的一种可逆性化学反应，当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时，便会被离子交换固体吸附离子交换法可以将水中离子态杂质（比如盐类）清除得以较彻底。
在本工艺中主要用于进一步进化水，出去水中的离子态杂质主要是Mg、Gａ、Ｃｌ等。
2.3.４一次精滤
精滤即精密过滤技术又称微过滤,俗称保安过滤,常常用过滤精度为5um的中空纤维，继续净化水质,延长和保护膜的使用寿命。
目的是过滤掉水质中的胶体物质或是少部分的微生物。
将小于10mm的物质去除。
适宜温度为5-5５摄氏度适宜压力为4×
1０^4 Ｐa～7×
１0＾5 Pa。
2.3.５紫外线灭菌
把通过活性碳处理、离子交换和反渗透处理的水进一步用紫外线灭菌,杀灭其中存在的微生物，使其符合国家饮料用水标准。
2.３.6加热萃取
此步热交换器与带搅拌浸提的装置,目的是使茶叶充分泡发，使茶汁充分融进水中，浸提温度在８5-９5℃，时间１０-１5min。
浸提后粗滤去茶渣，迅速冷却。
２．３．７二次精滤
目的是为了是去除浸提后的杂质，使得产品清凉透彻。
达到茶饮料生产标准适宜温度为5-55摄氏度适宜压力为4×
1０^４Ｐａ~7×
10＾5 Ｐa。
２．３.8调 配
将茶汁、柠檬酸、柠檬酸钠、蔗糖、赛安蜜、三氯蔗糖、各种香精按最佳比例调配好,充分搅拌使原辅料完全溶解。
加入澄清剂与稳定剂并调整PＨ。
均质是是指物料的料液在挤压,强冲击与失压膨胀的三重作用下使物料细化,从而使物料能更均匀的相互混合,从而使整个产品体系更加稳定。
均质主要通过均质机来进行的。
是食品、乳品、饮料的行业的重要加工设备。
进过均质后饮料不至于产生上下分层的情况。
2.３.９杀菌
为了使茶中的活性酶不至于被破坏杀菌环节采用超高温瞬时杀菌的方案。
高温瞬时杀菌，是指加热温度为1３5-150摄氏度杀菌２—8秒,处理后产品达到商业无菌的杀菌过程。
用于各类新鲜多活性的饮品中。
采用超高温瞬时杀菌趁热罐装。
2．3．10罐装
灭菌后的产品必须立即连续的进行灌装。
灌装是延长食品保质期及方便食品携带使用的重要步骤,灌装容器有玻璃瓶、聚乙烯塑料瓶、复合塑料袋装、涂复塑料纸盒包装等。
包装材料应主要考虑经济、强度、重量、稳定、清洁、方便和美观等诸多因素。
经过以上要求,本生产线决定以容积为５0０ml的塑料瓶做罐装容器。
热罐装时料液温度不低于９0℃，采用真空罐装,封盖。
2.3.11二次杀菌冷却
二次灭菌考虑到塑料瓶的耐热性，采用曾其灭菌法,充分保证了残品的微生物指标要求,密封后，饮料采用１00%蒸汽灭菌10—1５ｍin，冷却至常温。
2．4物料衡算
2.4.1原料配比指数
茶：
水=1:
100
2.4.２车间物料平衡计算
要求年产30０0t汁，考虑到各工序的物料损耗,故年原料处理量需大于３000ｔ。
2.4.3产品配比
其中纯净水使用量为Xｔ
红茶茶叶 1%
柠檬酸或磷酸 0.1８%，
柠檬酸钠 ０．１0%,
蔗糖 ４.0%，
安赛蜜 ０.０1１%,
三氯蔗糖 0．00３%,
冰红茶香精 0.0２%,
柠檬香精 ０．01%，
蜂蜜香精 0.01%,
纯净水 9４.67%
设调配混合冰红茶饮料为Xｔ，设Ｍ1＝Ｘt。
2.４.4调配阶段
调配阶段的物料损耗损失，按0.2%计,则
M2=Ｍ1×
（1-0.2％）=10０0Ｘkg×
99.８％=998Xkｇ
2.4.5 脱气、均质、灭菌阶段
脱气、均质、灭菌阶段损耗损失，按0.2%计，则
M3=Ｍ２×
（1-0.2％）＝ 9９８Xkg×
9９.8%=996 Xkg
2.4.６灌装阶段
灌装阶段的物料损耗损失,按０.1%计，则
M4＝M3×
（１-０.1％）＝９96Xkｇ×
9９．9％=9９５Xｋg
2.4.7二次灭菌阶段
二次灭菌阶段的物料损耗损失，按０.05%计，则
M5＝M4×
（1-0.0５%）=995Xkg×
99．９5％=９94．５0Xkg
2.4．8 成品率
冰红茶饮料成品率:
= 99.50％
２.４.9包装
年产30000t，则日产10t,折算成体积为＝997０．09Ｌ
每瓶50０ｍｌ，则日产≈199４0瓶，年产约5982000瓶
每箱按2４瓶计,则装箱数为≈８30箱，年产约２４9250箱
2．5 物料流线图
２.６热量衡算及相关设备选型
2.6.1 热交换阶段的确定
根据传热效率、设备结构、占地面积、设备的适应性、操作安全性、卫生性和热量节约性等诸多方面考虑,本生产线在浸提时使用RＢ０型板式换热器,UHＴ超高温瞬时灭菌这一环节决定采用平板式换热设备，最后是蒸汽换热设备。
本生产线热阶段包括三个阶段:
热浸提时水温由常温变成90摄氏度,保持10—15min后迅速降至25摄氏度;
超高温瞬时灭菌从2５摄氏度上升至65摄氏度再上升至90摄氏度最后到1３５摄氏度,在初见降温到25摄氏度的过程；
最后高温蒸汽二次杀菌过程。
在第二过程中，降温热交换可供你升温热交换热能，传热介质可以循环吸放热，形成一个节能的热循环系统。
2.6.2参数基准及参考换热器类型
质量（Ｍ）：
生产线日产１0t冰红茶饮料，每天工作8小时,得饮料流量为125ｋg/ｈ。
传热系数（K）:
一般的传热系数为５0０0—９000Ｗ/ｍ2kh本实验取8088Ｗ/m2ｋｈ{｝
比热容（C）:
茶水的比热容小于水约为4.012 kJ/kg
2．6.3浸提阶段
过滤后的纯净水与茶叶浸提从25℃到9０℃,传热水由100℃下降到9０℃
ΔTｍ＝ = ２４.04℃ A= ＝=１．676 m2
NTU茶=== ２.703, ｒA＝= =6.５>
1,
ＮTU水＝rA×
NＴU茶=6.５×
2.703=１7.５7, 经过校正,Ft=0.97
∴Ａ茶＝=＝１．7２8m2, 选BR2－ＵHＴ－3J（N）换热器A=２m2
Q=M×
C×
ΔＴ=１2５0×
4.0１２×
６5＝３25975kJ/h
2.6.4高温瞬时灭菌阶段
２.6.４．1预热阶段
茶汁自65℃预热至90℃,传热介质过热水１２3℃降至9０℃
ΔTｍ = =2８．8２℃ A ===0.５4m2
NTU茶 ＝==０．8７， rＡ== =1.3２<
ＮTU水=rA×
NTU果＝1.３2 ×
0.８７=1.１5，
经校正得∴Ａ===0.46m２, 选BR１-UHＴ－1型换热器合适。
Q1=M×
ΔT＝1２5０×
4．012×
25=１253７5kＪ／h
2.6．4.２瞬时杀菌阶段
预热后加热至135℃；
介质热水从14０℃降至123℃；
ΔＴm＝=14.84℃A= ==1.88m２
NTU茶＝==３.0３，rＡ===0.38<
１,
经校正得∴A修= ==１.９4m2，选BR１－UHT-2型换热器合适。
Q2＝Ｍ×
ΔＴ=1000×
4．０12×
４5=22５675kJ／ｈ
２.６.4.3杀菌初降温阶段
经１35℃超高温瞬时灭菌的果汁降温至9０℃；
来自热水罐的80℃加热至9５℃
ΔTm= =21．64℃ A= = ＝１.２9m2
NTU茶 ＝ =＝ ２.08, rＡ===0.３3＜1,
经校正得∴Ａ修＝ ==１．３7m2， 选BR１-UHT－2型换热器合适。
Q3=M×
ΔT=1250×
４.０１2×
45=225675kJl/ｈ
2．６.4.4后降温阶段
茶汁冷却至常温25℃，待灌装;
浸提过滤过后的茶汁20℃果汁预热至65℃
ΔTｍ= =22．41℃ Ａ ==＝１.2４m2
NTU茶= ＝ =２.00，rＡ===0．92<
经过校正得,∴Ａ修===1.32ｍ２， 选BR1-ＵHT-2型换热器合适。
Q4=M×
Ｃ×
ΔT=１250×
4．0１2×
６5＝３260１5kJ/h
2.6．5外加热量计算
B、C两段的热水由95℃升温至140℃，所需热量靠外加的0.4Mｐa，1４3℃饱和水蒸气提供QA＝ M×
ΔＴ水＝m汽H汽 已知Ｈ汽=655ｋacｌ/ｋg,
∴ｍ汽＝＝ =５75ｋｇ/ｈ
２．６.6热量利用情况
η＝ =×
100% =75%
２.6.7杀菌锅杀菌阶段
此阶段采用11５℃，用水蒸汽作为加热介质,有：
Q＝Ｍ×
ΔＴ＝12５０×
４．012×
（115-25）=45１３50kＪ/h=83700kcal/ｈ
采用1１５℃饱和水蒸气作为加热介质,一直H115℃=６45.2kcal/kg,需蒸汽量为:
Ｍ===129.7kｇ／h
假设杀菌锅冷却用5℃的水，冷却的水温升至５0℃，则所需流量为：
S===1860kg／h
2．7主要设备选型
2．7.１无离子应用水提取装置
2
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