年产3万t浓缩苹果汁厂设计.docx

1、年产3万t浓缩苹果汁厂设计摘要本文设计主若是进行年产30000t浓缩果汁工艺设计。关于浓缩苹果汁的产品特性，市场，国内外形势进行介绍，并指出以后高酸性浓缩苹果汁是以后的进展趋势和利润增加点。论述了整个生产工艺及操作要点，并进行物料衡算和设备选型。 0.前言产品介绍 浓缩苹果汁是用苹果经榨汁、浓缩而成，因其口味温和、甜淡，要紧用于饮料的基础配料，国外90%的饮料生产厂商将浓缩苹果汁作为饮料生产的基础配料，用作勾兑和调味，因此，浓缩苹果汁作为生产饮料的一种重要的基础配料，要紧被应用于饮料加工行业。另外，苹果浓缩汁还可用于果酒酿制原料、化妆品及各类药品的添加剂，混合果汁、蔬菜汁和啤酒中勾兑苹果汁日趋

2、成为国际市场的消费时尚。专家指出，浓缩苹果汁是一个极具进展潜力的产业。近几年发达国家果汁消费量正以每一年10%以上的速度增加，致使国际市场对浓缩苹果汁的需求量持续爬升。同时，随着我国居民生活水平的不断提高，国内市场对果汁的需求量也愈来愈大。 “一天一个苹果，疾病远离我”是西方广为流传的一句谚语。愈来愈多的事实说明苹果及其加工产品如苹果汁、苹果酒的确含丰硕的营养物质，具有重要的营养价值和医疗保健作用。食物所提供的热量是由卡表示的，一个适度大小的苹果能够提供80卡左右的热量，就此而言，苹果汁的热值并非高，但苹果汁的营养生理意义在于它的营养成份能够迅速的被人体吸收.苹果汁中可溶性固形物绝大部份溶解于

3、水，只有少部份溶解于有机酸和矿物质中。苹果汁中的碳水化合物要紧由糖组成，糖的要紧成份是葡萄糖和果糖，这两种糖是很容易被人吸收的单糖，在人体内会迅速溶解，被肠胃吸收后进人血液中.因此，从营养学观点来看，苹果汁对人体超级有利。食用适量苹果，还有一些医疗作用，苹果润肺、悦心、生津开胃、止渴、解署除烦、和脾、止泄，还可中和过量的胃酸，增进肾上腺素的分泌。肝炎、肾炎患者宜多吃苹果，乃至可实行苹果日，即一日不吃其他食物，只进食56个苹果。苹果的果实含钠少，含钾量多，是专门好的碱性食物，能够利用苹果补钾;钾能增强肌肉的兴奋性，维持心跳规律，对爱惜心脏有重要意义苹果含较多的可溶性磷和铁，易于消化和吸收，有利于

4、婴儿发育。随着 科 学 研究的不断深人，人们对苹果汁的熟悉较以往加倍全面深刻，其营养保健苹果汁酸甜适口，在风味和营养上，尤其是维生素的保留均较其它制品好，因此.它是苹果加工品中最接近鲜果的制品。作用要紧表此刻以下几方面。 研究说明苹果汁中的黄酮类化合物与多酚化合物结合在一路具有抗癌的作用，该混合物能抑制人体内癌细胞的生长与扩散，从而起到了必然的抗癌作用。康奈尔大学的刘瑞博士将黄酮与多酚分离，结果证明黄酮或多酚单独存在时都起不到以上的作用。最近美国的临床实验说明苹果及苹果汁能够预防心脏病，让25个健康的人在12周内天天坚持食用半杯100%苹果汁或两个新鲜苹果，结果发觉，新鲜苹果及100%苹果汁具

5、相似的作用，能减慢人体内致使心脏疾病的进程。美国心脏协会、儿科研究院、苹果加工研究所等多家机构都建议儿童以至成年人都应养成多吃水果和蔬菜、专门是食用苹果和100%苹果汁的适应。苹果汁能够降低呼吸系统疾病发生大量科学研究已证明，苹果汁中的某些成份能够改善呼吸系统的功能。常常食用苹果汁的人与不食用或很少食用苹果汁的人相较，气喘病的发病可能性降低22%-23% ，肺癌的发病可能降低58%，而且在烟民中肺气肿(几乎50%的抽烟者患有此病)的发病率也明显降低。 美国儿科研究院最近研究以为，对婴儿和儿童而言，100%果汁优其是苹果汁是继奶、奶制品和水以后的最正确饮料。100%果汁不仅能够止渴，而且风味极佳

6、、能够提供丰硕的营养物质，对儿童生长发育无任何副作用，其中维生素C利于铁离子的吸收，而铁是儿童健康生长的重要营养之一。100%果汁已经被美国儿科学院正式认定、推荐为儿童健康饮料。加利福尼亚一戴维斯大学(UC-DAVIS)的研究人员以为，苹果汁中富含能够调剂不健康饮食的成份，尤其是对那些高脂肪摄取量的人来讲更为重要.正如我国是世界苹果生产大国，2001年苹果产量达到了2000万t，占我国水果总产量的三分之一苹果是水果中的“主粮”，尽管最近几年水果市场繁荣，各类洋水果、热带水果色彩纷呈，但苹果仍是我国食用最多的果品1。0.2 现今浓缩苹果汁现状随着全世界经济一体化的形成和进展，苹果的生产者、经营者

7、和消费者将在全世界统一的大市场中竞争。了解世界范围内苹果的生产现状及进展趋势，将有助于我国采取适当方法解决目前苹果生产中的要紧问题，加速由苹果生产大国向生产强国转变。据FAO统计，2002年亚洲苹果产量占世界的54.1%(其中中国占世界的35.8%,，其他亚洲国家包括伊朗、土耳其、印度、韩国和日本约占世界的18.3%)，欧洲占27.7%,亚欧两洲占世界的81.8%，北美和整个南半球产量相当，均低于世界的10%.从苹果单产可反映生产技术水平和果品质量:亚、欧、非单产较低(约为南、北美洲和大洋洲的1/2大部份国家果品质量较低，北美和南半球国家总产量相对较低，但单产和果品质量较高2。 随着我国苹果产

8、量的增加，在国内各要紧苹果产地接踵成立了许多浓缩苹果汁生产企业。我国浓缩苹果汁加工业始自80年代初期，历经20年进展，年生产能力已由90年代中期的5000吨增致此刻的30万吨。当前，中国浓缩苹果汁行业已经从成长时期进展到相对成熟期。近十年来，我国苹果加工有了较大的进展，我国现有苹果浓缩汁企业近50家，苹果浓缩汁生产线近70条，绝大部份都是在90年代成立的，其中从国外引进的生产线占2/3，国产线占1/3，要紧集中散布在北方苹果产区，以山东、河南、山西、河北、东北地域为多。我国已成为世界最大的苹果浓缩汁生产国。目前全国加工能力10吨每小时以上的浓缩苹果汁生产型公司超过35家。浓缩苹果汁加工业是将苹

9、果通过原料，挑选，压榨，酶解，超滤，蒸发，成品，灌装8个步骤加工成浓缩苹果汁，约7吨苹果可榨1吨。浓缩苹果汁属于果汁饮料的中间产品，通过还原后可加工成100%的纯苹果汁和10%果汁含量的苹果汁饮料，但更多用于其它果汁、果蔬汁饮料的基础配料.我国作为世界要紧浓缩苹果汁生产国，占全世界产量的40%-50%，尽管由于气候缘故致使我国2005/06榨季苹果产量减少15%，这也是全世界2005/06榨季较上一榨季下滑14万吨至126万吨的要紧缘故，我国的浓缩苹果汁在该榨季仍占世界产量的近一半3。浓缩果汁进展趋势 随着我国苹果产业在国际市场上做大做强，我国的浓缩苹果汁加工产业在全世界市场上的迅速崛起，作为

10、果汁加工要紧原料之一的高酸型苹果产业基地建设及进展问题已成为制约整个产业进展的瓶颈。从目前我国整体苹果产业进展现状来看，我国早己是世界公认的第一苹果生产大国，浓缩苹果汁尽管在2003年初总产量已冲破25万吨/年，占全世界总量的1/3，但由于苹果种植结构布局不合理，缺乏企业缺乏象澳州青苹、酸王等高酸型加工专用苹果原料。只能采纳富士、秦冠等鲜食类苹果的残次果作原料，故生产的果汁酸度低、糖度高，口感很难适应国际市场消费者的需求，因此在品质和价钱上全然无法与国外产品开展竞争，处于弱势地位。销价仅不足600美元/吨，远远低于其它国家生产的高酸型果汁1000美元/吨的价钱水平。在国际市场上，苹果汁的酸度每

11、上升1度，平均售价提高100-150美元/吨。一样以为酸度值在1.0-1.8之间苹果汁为低酸果汁，在1.8-2.8之间为中酸果汁，2.8以上为高酸果汁。我国生产的浓缩苹果汁平均酸度值为1.2-1.4，酸度最高值也仅为1.78，属于低酸型，而国外发达国家如美国生产的苹果汁的酸度均在2.8以上。从目前我国整体苹果产业进展现状来看，我国早己是世界公认的第一苹果生产大国，2001年全国苹果种植面积已达240.8万公顷，总产量2400.7万吨，别离占世界苹果总面积和总产量的42.2%和38.2%，但出口量仅为29.7万吨，只占我国苹果总量的1.2%及国际苹果市场交易额的5%。我国的浓缩苹果汁产业虽活着界

12、贸易体系中数量上占有较强的市场份额，但由于缺乏榨汁专用高酸型苹果原料而在品质和价钱上全然无法与国外产品开展竞争，处于弱势地位。我国目前榨汁专用苹果的实际种植面积尚末超过0.8万公顷，不足苹果总栽培面积0.5%，且大部份果园还处于幼园期，实际产量更少。国外苹果产业结构的一样情形是苹果加工转化量占总产量的3075%。如德国为75.2% ，波兰64.7% ，美国39.6%，新西兰32.7% ，加拿大38.4%，世界平均加工水平为23%，我国仅占8%4。故高酸度苹果汁是往后进展的趋势。我国浓缩苹果汁生产中碰到的另一个问题是反倾销。由于我国浓缩苹果汁供大于求以出口为主，为了摊销企业运转费，部份企业不能不

13、以低价出口，这是招致反倾销的全然缘故，固然也有选择第三国不妥而致使的不公平。美国已对我国产品征收反倾销税，而其它既是生产国又是入口国的国家也极有可能对我国征收反倾销税。美国、澳大利亚、德国、俄罗斯联邦均是苹果主产国，也是加工比例较高的国家5。1.苹果生产介绍 目前世界苹果生产普遍存在生产多余、低消费量、质量低下、品种不妥和促销不够等问题。中国和欧洲苹果产量占世界的60%以上，亚洲和欧洲占世界的80%以上，这些国家苹果生产的调整直接阻碍世界苹果总产量的下降和果品质量的提高。2000年世界苹果总产量为5927万吨，2001年为5782万吨，2002年为5560万吨,2003年为5874万吨, 20

14、04年高达6192万吨。世界上共有6大洲84个国家生产苹果，其中欧洲35个国家，亚洲25个国家。苹果产量超过100万吨的国家有12个，这12个国家的总产量占世界总产量的75.8%。其中产量最多的5个国家别离为中国、美国、波兰、伊朗和土耳其，五国的产量约占世界苹果总产量的54.8%。中国和南美是近20年来苹果进展最快的国家和地域。苹果浓缩汁是苹果加工业主导产品，近5年世界生产量约在80万一100万吨。要紧生产国依次为中国、波兰、美国、阿根廷四国，别离占世界果汁总产量的33%、19%、12%、5%，2002年度果季四国产量约为63万吨，占世界总产量的69%左右1。我国苹果加工业起步较晚，但近些年，

15、我国苹果加工业进展步伐加速。90 年代后期，随着我国入世的步伐加速和农业产业化结构的进一步伐整，我国苹果产业不管是从栽培面积仍是总量上均连年雄居全世界之首。在此基础上，果汁加工业进展迅速。至今浓缩苹果汁的产量已占据接近30%的国际市场份额。随着山东中鲁、安德利、源通，陕西的恒兴、海升等一批大型果汁加工龙头企业的蓬勃进展，国际国内苹果汁市场的竞争愈来愈烈，竟争的要紧热点是企业对加工原料的操纵，竟争的制高点是企业所拥有的加工专用高酸型苹果产业基地的建设规模和进展速度。在水果资源丰硕的河南省成立饮料工厂是专门好的选择，本设计工厂建在河南三门峡市郊区，选择厂址周围无污染源，水源充沛，交通畅通的一块土地

16、。三门峡市位于中国河南西部，毗邻山西、陕西两省。那个地址是全国最大的苹果种植基地之一，尤其是被誉为“亚洲第一高山果园”的寺河山苹果，以其皮薄肉厚、脆嫩多汁而誉满海内外。区域苹果生产种植面积350000万m，年产量400万t以上;深加工后的浓缩果汁、果汁饮料等产品出口海外，享誉国际市场。水资源充沛，水质优良，槐扒提水工程为三门峡市的经济进展提供了便利的条件。 2.工艺流程流程收果与运输 原料的验收 苹果的预处置 拣选 清洗 破碎 压榨 第一次巴氏杀菌 酶解 超滤 树脂脱色 浓缩 批次罐指标调整 第二次巴氏杀菌 无菌罐装2.2 操作要点2.2.1 收果与运输(1)苹果要紧从本地搜集，搜集的苹果不能

17、是已放好久的，以避免水分蒸发太多，阻碍原料利用率。(2)苹果的运输也是一个很重要的环节，运输不妥往往会造成专门大的损失。在运输时必需注意避免震荡，维持原料的完整性，以避免细菌侵入，造成原料不能生产。缩短途中时刻，按路程计算时刻，尽可能缩短半途停留时刻，以避免苹果变质。2.2.2 原料的验收 每一年4 -5月份采购部与质检部到原料产区调查昔时苹果原料的收成情形及农药利用情形，确信采购区域，保证采购区域周围没有化学污染及该区域未利用国家禁止的农药。确信合格供给方，签定采购合同。生产期间，苹果验收按以下要求进行:(1) 必需是合格供给商提供的原料;(2) 农残查验报告:(3) 产品质量主若是腐臭率超

18、标(6%)的不收;(4) 质检员当场验收，不符合标准的不收。2.2.3 苹果的预处置 步骤 : (初验合格的苹果)、称重计量，暂存。初洗苹果在采收后表面常附有尘埃，碎叶等杂物，必需进行初步清洗，初步清洗有两个进程，水流输送清洗和提升机喷淋清洗。在清洗时把粘附在原料上的泥土、杂质、粉尘、沙粒等洗掉，去除残留的农药和部份微生物，清洗环节必需符合食物卫生要求。2.2.4 拣选在拣选台上对苹果进行拣选，把一些腐败的苹果或腐臭部份去除掉，一些杂质通过拣选台被拣出。以避免下一步进行破碎时这些杂物进入苹果汁。2.2.5 清洗 在洗果机上通过毛刷及水流喷淋进行苹果的清洗，通过破碎前的提升机进行清洗。2.2.6

19、 破碎破碎粒度 操纵到1.5cm-3cm，通过破碎机将苹果破碎，以备后面进行压榨。在破碎的进程中要操纵力度，不然在泵送进程中会受到阻碍，阻碍泵送的效率。依据苹果收购季节和品种，破碎颗粒有所不同。在每一年新收苹果时，由于苹果成熟度不够，一样操纵在1 cm2 cm之间，能够提高出汁率。到后期由于苹果成熟度增加，压榨时若是颗粒过小，会在表面形成一层胶膜，阻止汁液的渗出，降低出汁率，这时一样操纵在2 cm3cm之间。2.2.7 压榨 压榨所采纳的是带式压榨机。在压榨进程中果浆散布尽可能的均匀，果浆厚度操纵在3cm-6cm之间，榨带张力的调剂，依照果浆的性质加以调剂，以出汁率作为衡量标准。若是霭要能够在

20、一次压榨后的果渣加等量水浸溃后再进行二次压榨，可提高果汁出汁率，但在后期由于成熟度较高，增加的出汁率已无经济性可言，就取消这一步操作。第一次巴氏杀菌 通过破碎压榨后，果汁一直暴露在空气中，由于多酚氧化酶产生的褐变将提高成品的色值，降低品质。另外还会受到必然的细菌污染，因此要进行第一步巴氏杀菌。杀菌的要紧目的有三个， (1)灭酶(2)杀菌(3)淀粉糊化。假设杀菌不完全，可造成致病菌残留、微生物腐败。杀菌95，12s后，应当即降温至49-55，以方便下一步进行酶解。2.2.9 酶解 在那个进程中，加淀粉酶、果胶酶进行酶降解，经检测均为显阴性时，再依照终产品色值要求，在酶解罐中采取加或不加活性炭澄清

21、剂。通过酶降解和澄清后的果汁直接进入超滤循环罐，以备精过滤。要求:酶制剂寄存温度在0-5;酶反映温度49-55 ;从酶解罐进料开始到出料终止，物料停留时刻(6h，超滤开机时物料除外)。操纵时刻的目的主若是操纵微生物的需要.超滤 超滤开机时要求浊度为0.1-0.6NTU时，方可向下一工序送料。每半个小时要对渗透液做有无杂质感官检测。在超滤渗透液流量不能知足生产需要时，应按规定程序清洗，清洗前须加水稀释循环罐果汁，过滤至糖度低于2.00BX时，超滤方可排空。超滤膜一样选用聚枫膜，截留分子量一样为30000 dalton.树脂脱色脱色的需要依照产品的色值来决定。超滤后清汁由清汁罐泵入树脂柱，通过树脂

22、的吸附作用进行脱色处置，依照脱色后清汁的检测指标，确信是不是需要改换树脂柱再进行生产。一样选用大孔吸附树脂HPD200L用于浓缩苹果汁的生产。大孔吸附树脂能使果汁维持原有新鲜的滋味和香气。浓缩 本设计依照工厂实际，采纳已有的3效板式蒸发器和新增一台5效管式蒸发器进行浓缩。实践说明，采纳5效管式蒸发器相较3效板式蒸发器有更好的经济性，单位产品所需蒸汽量能够节约15%左右。清汁进入蒸发器进行蒸发浓缩，一样浓缩到原体积的1/6左右，能够操纵最终糖度在70土1Birx.2.2.13 批次罐指标调整 当批次罐果汁达到25t物料时，开始搅拌直到进料终止后40-60min止；批次罐进料约30t时做糖度检测，

23、以便及时调整进料糖度。停止搅拌后测糖度、色值、酸度(有要求时测)。符合内控指标要求后，下发灌装通知单。接到灌装通知单后，将浓汁通过罗茨泵输入巴氏杀菌板片进行杀菌。2.2.14 第二次巴氏杀菌 在灌装前必需通过巴氏杀菌，这是HACCP打算第三个CCP点，使在前段加工中可能繁衍的微生物杀死，以避免致病菌残留和微生物腐败。此CCP点操纵要求是杀菌后的果汁微生物指标:细菌总数T.P.C 10个/mL，大肠菌群 3个/100mL，酵母/霉菌 10个/mL,致病菌不得检出。在巴氏杀菌进程中要注意操纵温度和维持时刻，一样把果汁迅速置于9798的高温，维持30s左右，然后迅速冷却到15-20，进入灌装工段。2

24、.2.15 无菌灌装 后巴氏杀菌无菌灌装的三个条件: (1)物料的无菌(2)包装材料的无菌(3)灌装环境的无菌。采纳入口的罐装机进行灌装，灌装前先将灌装口喷射高温蒸汽，杀死可能存在的微生物，再开始灌装。灌装后的成品直接入库。物料衡算3.1.产量计算 月份1月2月3月4月5月6月产量50005000500050005000月份7月8月9月10月11月12月产量5000本次设计为年产30000吨，因果汁生产受季节阻碍较大，依据体会，每一年实际按6个月，每一个月30天计算。榨季一旦开始，全天24小时全数生产，考虑期间设备保护，班间工人就餐和其他阻碍因素，每日依照18小时生产计算，每日3班，每班6小时

25、。 通过酶解、超滤和脱色取得的澄清果汁经蒸发浓缩，一样浓缩到原先质量的1/5-1/7,糖度在65%-75%左右，糖酸比一样在12：115:1之间。在设计依照浓缩到1/6,浓缩果汁的浓度为701Brix，糖酸比为13:1来计。因此苹果浓缩汁班产5000/（30 *3）=55.56吨。生产的损耗计算如下: 生 产 的 损 耗 一 览表项目损失量(%)超滤、浓缩 83.33(浓缩至1/6） 出汁率为:（10.5%）*（10.2%）*（10.2%）*（113.2%）*（10.4%）*（183.33%）*（10.2%）=14.25%因此每班需将55.56 14.25%=389.87t新鲜苹果进行生产。

26、因为产品中浓缩到1/6,浓缩果汁的浓度为701Brix，糖酸比为13:1（即酸度为5.38%）。故要求原料总可溶固形物（Brix）为 70 *14.25% = 9.975Brix， 酸度为 0.0538*14.25%=0.767%现在浓缩苹果汁无需额外调剂糖酸比即能够知足产品需求。物料衡算表. 55.71 4.1 水果输送机因为产量较大，故分为两条生产线，每小时输送水果390.07/（6 * 2）t =32.51t，故可选用TD-75型带式输送机，每条生产线一台，参数如下：设备名称规格型号传动方式断面形式胶带宽度(mm)胶带速度(m/s)带式水果输送机TD-75油冷式电动滚筒平型5000.82

27、物料堆比重(t/m3)输送能力(t/h)电动功率(按10m计算 ,kw)台数42104314.2 水果清洗机每小时需清洗苹果(390.07-1.952)/（6 * 2）t =32.34t,采纳CXJ型水果清洗机（冲浪式清洗机），参数如下：设备名称规格型号清洗方式输送能力(t/h)电动功率(kw)外形尺寸台数水果清洗机CXJ-20冲浪式2040002500150024.3 水果破碎机每小时需破碎苹果(390.07-1.95-0.78)/（6 * 2）t =32.28t,采纳PS-5型水果破碎机，参数如下：设备名称规格型号飞刀转速(r/min)生产能力(t/h)电动功率(kw)外形尺寸(mm)台数

28、水果清洗机PS-3031030117591061024.4 螺旋压榨机每小时需压榨苹果386.57/(6*2) = 32.21t，采纳JLY系列中型螺旋持续式压榨机，其与物料接触的材料均为优质耐酸碱不锈钢，适用于苹果，葡萄、菠菜、沙棘果、等含纤维较多的水果的汁液榨取，参数如下：设备名称规格型号压榨方式螺旋直径(mm)输送能力(t/h)电动功率外形尺寸台数螺旋连续式压榨机JLY-40双螺旋60040154740*2104*22852 巴氏杀菌机（第一次巴氏杀菌）每小时需进行杀菌的物料(385.57-51.03)/（6 * 2）t =27.88t,采纳LG-10型板式巴氏杀菌机，其适用于鲜奶、果汁

29、饮料、酒类等热敏性液体的加热、杀菌、保温、和冷却等工艺要求。本设备具有热回收高，节能降耗，结构紧凑，操作简单，保护方便等特点。参数如下：设备名称规格型号控制方式蒸汽压力(bar)冰水流量(t/h)保温时间(S)生产能力(t/h)板式巴氏杀菌机LG-20PLC控制3015-3020电动功率(kw)外形尺寸(mm)台数18001600200024.6 超滤机每小时需处置物料(334.20)/（6 * 2）t =27.85t,采纳TC-40型中空纤维超滤机，其进程无相转化、不需加热、常温操作，且膜的机械强度高参数如下：设备名称规格型号膜过滤方式生产能力(t/h)电动功率(kw)超滤机TC-40聚丙烯

30、腈错流40外形尺寸(mm)台数29101230187514.7 多效降膜蒸发器 每小时需蒸发水量278.49/(6*2）= 23.21t，故可选用JMZ多效降膜蒸发器，参数如下：设备名称规格型号效数第一效蒸发温度第二效蒸发温度第三效蒸发温度JMZ多效降膜蒸发器JMZ-303997653蒸发量(t/h)生蒸汽消耗量外形尺寸(mm)台数30981002100650014.8 巴氏杀菌机（第二次巴氏杀菌）每小时需进行杀菌的物料55.71/（6 * 2）t =4.64t,采纳LG-10型板式巴氏杀菌机，参数如下：设备名称规格型号控制方式蒸汽压力(bar)冰水流量(t/h)保温时间(S)生产能力(t/h)板式巴氏杀菌机LG-10PLC控制3015-3010电动功率(kw)外形尺寸(mm)台数18001600200014.9 无菌罐装机每小时需进行罐装的物料55.60/（6 * 2）t =4.63t,采纳DWG-7A型双头无菌