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生物工程畢業(yè)論文生物工程畢業(yè)論文 題 目 蘋果清汁濃縮汁廠的設(shè)計(jì) 專 業(yè) 生物工程 生物工程畢業(yè)論文 1 目 錄 摘要摘要.5 第一章第一章 緒論緒論 .8 1.1 蘋果及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 .8 1.2 蘋果汁的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 .8 1.3 我國(guó)濃縮蘋果汁產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)8 1.4 甘肅省濃縮蘋果汁產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì) .9 1.5 設(shè)計(jì)目的及依據(jù) .10 1.6 產(chǎn)品方案論證 .10 第二章第二章 廠區(qū)平面設(shè)計(jì)廠區(qū)平面設(shè)計(jì).11 2.1 平面設(shè)計(jì)原則 .11 2.2 廠址選擇 11 2.3 建筑物布置原則 .12 2.4 道路與綠化 .13 第三章第三章 產(chǎn)品工藝流程設(shè)計(jì)產(chǎn)品工藝流程設(shè)計(jì).14 3.1 產(chǎn)品工藝選擇及流程 14 3.2 生產(chǎn)工藝論證 .15 3.3 質(zhì)量指標(biāo) 17 第四章第四章 主要設(shè)備工藝衡算和選型主要設(shè)備工藝衡算和選型19 4.1 物料衡算 19 4.2 真空濃縮設(shè)備工藝衡算與選型 19 4.3 滅菌系統(tǒng)設(shè)備工藝衡算 29 第五章第五章 輔助設(shè)備選型及水、電、氣估算輔助設(shè)備選型及水、電、氣估算.37 5.1 生產(chǎn)工段 37 5.2 無(wú)菌灌裝 38 5.3 cip 系統(tǒng) .39 5.4 全廠水量計(jì)算 .39 5.5 全場(chǎng)用電荷性質(zhì)及計(jì)算 41 5.6 全廠熱負(fù)荷計(jì)算 .42 第六章第六章 輔助部門輔助部門設(shè)設(shè)計(jì)計(jì).44 6.1 倉(cāng)儲(chǔ) 44 6. 2 機(jī)修間 .44 6. 3 產(chǎn)品化驗(yàn)室 44 6. 4 工廠運(yùn)輸系統(tǒng) 44 第七章第七章 污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì).46 7.1 蘋果濃縮汁廠污水對(duì)周邊環(huán)境的危害 46 7.2 污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù) 46 7.3 污水情況分析 46 7.4 工藝流程的選擇 .46 生物工程畢業(yè)論文 2 7.5 工藝簡(jiǎn)述 46 7.6 a/o 處理工藝 .47 7.7 主要構(gòu)筑物與設(shè)備選型 .47 第八章第八章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析.48 8.1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證的程序： 48 8.2 總投資 48 8.3 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) 52 結(jié)結(jié) 論論.55 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).56 生物工程畢業(yè)論文 3 蘋果清汁濃縮汁廠的設(shè)計(jì) 摘要：摘要：本設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行年生產(chǎn) 50000t 濃縮蘋果清汁工廠設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)中對(duì)濃縮蘋果清汁行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、廠址的選擇、工廠的總平面設(shè)計(jì)做了基本介紹，并對(duì) 產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝流程進(jìn)行選擇，確定采用壓榨法生產(chǎn)蘋果清汁濃縮汁，雙效真空設(shè)備進(jìn)行濃縮，并 詳細(xì)設(shè)計(jì)其工藝流程，在班產(chǎn)量確定的基礎(chǔ)上對(duì)主要設(shè)備中的真空濃縮設(shè)備和高溫滅菌設(shè)備做了詳 細(xì)的說(shuō)明和工藝計(jì)算，并據(jù)此進(jìn)行了設(shè)備的選型，明確了高溫滅菌設(shè)備型號(hào)為 rp6l-40，并確定了 其他輔助設(shè)備的型號(hào)，同時(shí)還對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：蘋果清汁；濃縮；工廠設(shè)計(jì)；工藝衡算 生物工程畢業(yè)論文 4 abstract : this paper was carried out about annual output of 50000t concentrated apple juice . the basic introduction of development status, site selection, and plant general layout design of the apple juice industry were talked about in this design.also, production process had been choosen, which adopted the press law to produce apple juice. double-effect vacuum equipment was choosed to concentrate the apple juice, and the equipments of the ouble-effect vacuum equipment and high-temperature sterilization equipment design were calculated to obtain the main characteristic of the equipments on the base of knowing the output of per shif.as the result of the processing calaulation.the model of the high- temperature sterilization equipment was choosed as rp6l-40 and the model of the double-effect vacuum equipment was shj3600. what more, the appendix equipments were also choosed and sewage treatment system was carried out in a detailed design. keywords: apple juice; concentrate; plant design; process accounting 生物工程畢業(yè)論文 5 第一章 緒論 1.1 蘋果及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 蘋果（apple），又名頻婆、天然子，為薔薇科蘋果屬植物的果實(shí)。蘋果酸甜可口， 營(yíng)養(yǎng)豐富，是老幼皆宜的水果之一。它的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和醫(yī)療價(jià)值都很高。每 100g 鮮蘋果 肉中含糖類 15g，蛋白質(zhì) 0.2g，脂肪 0.1g，粗纖維 0.1g，鉀 110mg，鈣 0.11mg，磷 11mg，鐵 0.3mg，胡蘿卜素 0.08mg，維生素 b1為 0.01mg，維生素 b2為 0.01mg，尼克 酸 0.1mg，還含有鋅及山梨醇、香橙素、維生素 c 等1。 1.2 蘋果汁的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 越來(lái)越多的事實(shí)表明蘋果汁含豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有重要的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和醫(yī)療保健 作用。食品所提供的熱量是由卡表示的，一個(gè)適度大小的蘋果大概提供 80 卡的熱量， 就此而言，蘋果汁的熱值并不高，但蘋果汁的營(yíng)養(yǎng)生理意義在于它的營(yíng)養(yǎng)成分能夠迅 速的被人體吸收。蘋果汁中可溶性固形物絕大部分溶解于水，只有少部分溶解于有機(jī) 酸和礦物質(zhì)中。蘋果汁中的碳水化合物主要由糖構(gòu)成，糖的主要成分是葡萄糖和果糖， 這兩種糖是很容易被人吸收的單糖，在人體內(nèi)會(huì)迅速溶解，被腸胃吸收后進(jìn)人血液中。 因此，從營(yíng)養(yǎng)學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，蘋果汁對(duì)人體非常有利2。 1.3 我國(guó)濃縮蘋果汁產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 濃縮蘋果汁在我國(guó)經(jīng)過(guò) 20 年的發(fā)展歷程，從無(wú)到有，從小到大，現(xiàn)在已成為受國(guó) 外關(guān)注比較大的一個(gè)農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)。目前，我國(guó)蘋果種植總面積近 3000 萬(wàn)畝，年產(chǎn) 蘋果達(dá) 2200 萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的近 50%，是世界第一生產(chǎn)大國(guó)。由于我國(guó)特有的資 源優(yōu)勢(shì)，果汁加工業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，生產(chǎn)能力由 20 世紀(jì) 80 年代中期的不足千噸猛 增至現(xiàn)在的 40 多萬(wàn)噸。產(chǎn)品出口近年來(lái)也大幅增加，2002 年，我國(guó)出口濃縮果汁 29.59 萬(wàn)噸，占世界貿(mào)易總量的 41%；2003 年出口量可達(dá)到 40 萬(wàn)噸，占世界貿(mào)易總額 的 50%以上。過(guò)去主要是發(fā)達(dá)國(guó)家消費(fèi)濃縮蘋果汁，現(xiàn)在發(fā)展中國(guó)家的消費(fèi)量也在不 斷增加。濃縮蘋果汁主要出口國(guó)為中國(guó)、波蘭、德國(guó)、意大利、阿根廷、智利、匈牙 利等，主要進(jìn)口國(guó)為德國(guó)、美國(guó)、日本、意大利、奧地利、澳大利亞等。最大的進(jìn)口 市場(chǎng)是美國(guó)、歐洲、日本。其中美國(guó) 20 萬(wàn) t 左右，歐洲約 20 萬(wàn) t，日本在 6-7 萬(wàn) t，美 國(guó)、日本、歐洲等一些國(guó)家隨著生產(chǎn)成本不斷提高，國(guó)內(nèi)濃縮蘋果汁生產(chǎn)的規(guī)模不斷 生物工程畢業(yè)論文 6 縮小，只有依靠進(jìn)口來(lái)滿足市場(chǎng)需求。2004 年中國(guó)濃縮蘋果汁的產(chǎn)量達(dá)到 40 萬(wàn)噸， 到 2005 年，產(chǎn)能達(dá)到 70 萬(wàn)噸。國(guó)際市場(chǎng)上濃縮汁的價(jià)格也呈波動(dòng)趨勢(shì)，加入世貿(mào)組 織后，價(jià)格呈逐年上升趨勢(shì)，出口的的 fob 價(jià)格：2004 年為 700(美元/t)、2005 年為 900(美元/t) 3?，F(xiàn)在由于蘋果產(chǎn)量難以滿足生產(chǎn)的需求，價(jià)格還在一直上升，對(duì)國(guó)內(nèi)濃 縮蘋果清汁行業(yè)十分有利。 1.4 甘肅省濃縮蘋果汁產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 1.4.1 甘肅省蘋果產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀4 蘋果是甘肅省分布范圍最廣、栽培面積最大的果樹樹種，全省 14 個(gè)市、州都有蘋 果栽培。2008 年全省蘋果種植面積 369.78 萬(wàn)畝、產(chǎn)量 164.14 萬(wàn)噸、產(chǎn)值 29.05 億元， 分別占全省水果面積、產(chǎn)量、產(chǎn)值的 59.86、66.15、71.07。主產(chǎn)區(qū)平?jīng)?、慶陽(yáng)、 天水、隴南 4 市 322.79 萬(wàn)畝、產(chǎn)量 134.66 萬(wàn)噸、產(chǎn)值 23.84 億元，分別占全省蘋果面 積、產(chǎn)量的 87.29%、82.045%、82.07。農(nóng)業(yè)部確定的 18 個(gè)蘋果優(yōu)勢(shì)區(qū)域重點(diǎn)縣 306.59 萬(wàn)畝、產(chǎn)量 125.09 萬(wàn)畝、產(chǎn)量 22.14 億元，占全省蘋果面積、產(chǎn)量、產(chǎn)值的 82.91%、76.21%和 76.21%。 天水是西北地區(qū)最大的元帥系蘋果產(chǎn)區(qū)。2008 年蘋果面積、產(chǎn)量分別占全國(guó)的 13.27%和 5.89%，種植面積由 2002 年的全國(guó)第六位，躍升到 2008 年的第 3 位，僅次于 陜西省和山東省。 1.4.2 甘肅省蘋果汁產(chǎn)業(yè) 近年來(lái)，純果汁和果汁類飲料由于具有天然、健康的特性，產(chǎn)銷量增長(zhǎng)迅速。這 為甘肅省的果汁加工企業(yè)帶來(lái)巨大的商機(jī)。憑借豐富的原料資源和較低的勞動(dòng)力成本 優(yōu)勢(shì)，甘肅省果汁生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升，出口量也迅速增長(zhǎng)。2000 以前甘肅 省僅有慶陽(yáng)、涇川建有蘋果濃縮汁加工企業(yè)，東南部地區(qū)還有較為豐富的蘋果資源大 量浪費(fèi)。2001 年，蘭州長(zhǎng)城電工股份有限公司、陜西恒興果汁飲料有限公司和天水長(zhǎng) 城電工股份有限公司斥巨資在富有“中國(guó)西部瓜果之鄉(xiāng)”之美譽(yù)的天水市建起了蘋果 濃縮汁加工專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)天水長(zhǎng)城果汁飲料有限公司。公司資產(chǎn)總額達(dá) 1.41 億元， 其中固定資產(chǎn) 6147 萬(wàn)元，注冊(cè)資金 4000 萬(wàn)元，占地面積達(dá) 74000 平方米。全部設(shè)備 均從德國(guó)、意大利、瑞士等國(guó)引進(jìn)，在國(guó)際上處于領(lǐng)先水平。目前已建成蘋果果汁加 生物工程畢業(yè)論文 7 工線 2 條，日消化原料蘋果 1000 噸，年可生產(chǎn)濃縮蘋果汁 25000 噸。公司建成投產(chǎn)四 年來(lái)，完成產(chǎn)品產(chǎn)量 45000 噸，實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值 17388 萬(wàn)元。全部產(chǎn)品均以自營(yíng)和代 理的形式出口德國(guó)、俄羅斯、以色列、荷蘭、英國(guó)、丹麥等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，實(shí)現(xiàn)銷 售收入 18000 萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)出口創(chuàng)匯 1847 萬(wàn)美元。 1.5 設(shè)計(jì)目的及依據(jù) 本設(shè)計(jì)將從蘋果汁生產(chǎn)工藝、物料衡算和熱量衡算、設(shè)備選型、環(huán)境污染治理等 幾個(gè)方面入手， 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)規(guī)范，工藝先進(jìn)的濃縮蘋果汁廠。具體的內(nèi)容將 以設(shè)計(jì)說(shuō)明書和 cad 圖的方式呈現(xiàn)出來(lái)。 1.5.1 項(xiàng)目背景 我國(guó)是世界第一大蘋果和蘋果汁生產(chǎn)國(guó)，蘋果汁出口占世界貿(mào)易量一半以上，在 國(guó)際蘋果汁貿(mào)易中具有舉足輕重的地位。在世界貿(mào)易組織框架體系下，蘋果汁加工是 我國(guó)少有的幾個(gè)具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之一，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)， 蘋果汁的加工出口對(duì)于緩解國(guó)內(nèi)果品賣難，消化殘次果和促進(jìn)果業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展起 到了十分積極的作用。近年來(lái)，我國(guó)蘋果汁加工行業(yè)高速增長(zhǎng)，蘋果汁出口順暢，有 效推動(dòng)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)果價(jià)的回升，并起到了優(yōu)化農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和提高農(nóng)民收入的重要作 用。 1.5.2 擬建規(guī)模 本廠計(jì)劃在三年內(nèi)完成年產(chǎn)五萬(wàn)噸的蘋果清汁濃縮汁生產(chǎn)項(xiàng)目，各生產(chǎn)設(shè)備陸續(xù) 到位。 1.6 產(chǎn)品方案論證 1.6.1 依據(jù) 年產(chǎn)量50000t濃縮蘋果清汁。 1.6.2 要求 首先確定季節(jié)性產(chǎn)品的生產(chǎn)季節(jié)和班次，然后考慮調(diào)節(jié)性產(chǎn)品。做到產(chǎn)品產(chǎn)量、 勞動(dòng)力、班次、設(shè)備生產(chǎn)、水、電、氣基本平衡，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。 生物工程畢業(yè)論文 8 第二章 廠區(qū)平面設(shè)計(jì) 2.1 平面設(shè)計(jì)原則 1. 按工廠規(guī)模及類別結(jié)合周圍環(huán)境，布置上力求緊湊，節(jié)約用地； 2. 建筑物布置需符合工藝流程要求，生產(chǎn)線路短，合理組織人流和物流； 3. 各建筑物、構(gòu)筑物應(yīng)按各自性質(zhì)，合理的在常年主導(dǎo)風(fēng)向上進(jìn)行布置； 4. 綜合考慮全廠布置，要求合理、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保。 2.2 廠址選擇 本廠擬建于天水市國(guó)家經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)社堂工業(yè)園，用地代碼為南區(qū) m2，北臨天北高 速，南抵羲皇大道。 天水市社棠工業(yè)新城位于天水市區(qū)最東端麥積區(qū)社棠鎮(zhèn)。隴海鐵路、國(guó)道 310、 省道 305 穿越境內(nèi)，距秦州區(qū) 13 公里，距麥積區(qū) 3 公里，初步形成了以公路、鐵路組 成的交通系統(tǒng)。 2.2.1 區(qū)位條件 天水市位于甘肅省東南部，黃土高原西部，渭河流域中上游，總面積 1.43 萬(wàn) km2，是隴東南政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。天水東連關(guān)中、西通蘭州、河西、南下經(jīng)隴南 可入巴蜀，北上平?jīng)?、慶陽(yáng)可達(dá)塞上，地理位置十分重要。 2.2.2 交通條件 天水地處陜、甘、川、寧四省交匯點(diǎn)和西安、蘭州兩大省會(huì)城市中間，為隴東南 商貿(mào)中心，對(duì)周邊城市有一定的輻射帶動(dòng)作用，具有現(xiàn)代物流和商業(yè)連鎖的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。 天水市以公路、鐵路交通為主，交通相對(duì)便利。隴海鐵路線在天水境內(nèi)長(zhǎng)達(dá) 185 km； 公路方面，國(guó)道 316、310 線構(gòu)成南北、東西大通道；境內(nèi)還有省道 5 條。伴隨十堰-天 水高速公路開通將使天水與陜西、湖北的交通更加便捷；正在建設(shè)的寶天高速與將要 建設(shè)的天定高速、平武高速也將便利天水的東進(jìn)西出，南拓北展。 2.2.3 原料供應(yīng) 天水是全國(guó)重要的果品生產(chǎn)基地，2009 年蘋果種植面積 70 萬(wàn)畝，產(chǎn)量 4.02 億公 斤。天水具有氣候溫和、光照充足、降雨適中、土層深厚、四季分明等特點(diǎn)，土壤 ph 值 5.5-8.0，年均氣溫、年降雨量、1 月中旬平均溫度、年極端最低溫度、夏季平均溫度、 生物工程畢業(yè)論文 9 大于 35天數(shù)、夏季平均最高氣溫等生態(tài)指標(biāo)，均符合國(guó)家農(nóng)業(yè)部蘋果區(qū)域優(yōu)勢(shì)發(fā) 展規(guī)劃中蘋果最適宜標(biāo)準(zhǔn)。果品栽培海拔 1000-1850 米，無(wú)霜期 165-230 天左右，大 于 10的有效積溫 2200-3500，晝夜溫差在 10-15，年日照時(shí)數(shù) 2000-2300 小時(shí)，非 常有利于果品糖分的積累。 2.3 建筑物布置原則 建筑物布置應(yīng)嚴(yán)格符合食品衛(wèi)生要求和現(xiàn)行國(guó)家規(guī)程、規(guī)范規(guī)定，尤其遵守出 口食品生產(chǎn)企業(yè)衛(wèi)生要求 、 食品生產(chǎn)加工企業(yè)必備條件和建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 中的有關(guān)條文。 各有關(guān)建筑物相互銜接，并符合運(yùn)輸線路及管線短捷、節(jié)約能源等原則。生產(chǎn)區(qū) 的相關(guān)車間及倉(cāng)庫(kù)組成聯(lián)合廠房。 2.3.1 生產(chǎn)車間、檢驗(yàn)室及中心實(shí)驗(yàn)室的布置 1. 布置在廠區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)； 2. 生產(chǎn)區(qū)與廠外公路不應(yīng)小于 30m； 3. 生產(chǎn)區(qū)有一定的綠化帶，保持良好的衛(wèi)生環(huán)境。 2.3.2 公共設(shè)施布置 1. 鍋爐在滿足工藝條件的前提下，宜靠近用氣負(fù)荷中心，并應(yīng)布置在廠區(qū)全年最 小頻率風(fēng)向上風(fēng)側(cè)；要有足夠堆煤、堆渣的的場(chǎng)地。應(yīng)設(shè)置運(yùn)輸煤渣的單獨(dú)出入口。 燃油鍋爐要考慮油罐位置； 2. 變配電所應(yīng)靠近制冷站等主要用電負(fù)荷中心，滿足變壓器進(jìn)出方便及安裝、維 修要求； 3. 制冷站應(yīng)靠近冷庫(kù)或與冷庫(kù)結(jié)合位置； 4. 壓縮空氣站應(yīng)布置在生產(chǎn)車間全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)； 5. 泵房給水系統(tǒng)應(yīng)布置在較潔凈的地方； 6. 污水處理站應(yīng)在生產(chǎn)車間至少 30m 以外，并在生產(chǎn)車間全年最小頻率風(fēng)向的上 風(fēng)側(cè)，其周圍應(yīng)布置較多綠化帶。 2.3.3 庫(kù)區(qū)布置 1. 倉(cāng)庫(kù)應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)工藝要求和相關(guān)生產(chǎn)車間結(jié)合布置，有利于節(jié)約能源和土地； 生物工程畢業(yè)論文 10 2. 廢棄物場(chǎng)地的設(shè)置應(yīng)遠(yuǎn)離生產(chǎn)區(qū)，并設(shè)置專門的入口和清洗消毒設(shè)施。 2.4 道路與綠化 2.4.1 道路 廠區(qū)出入口的設(shè)置結(jié)合了天水城市道路規(guī)劃、人流、物流方向和全廠運(yùn)輸量。 表 2-1 廠區(qū)道路指標(biāo) 指標(biāo)名稱汽車道電瓶車道 單車道 路面寬度 (m) 雙車道 3.0-4.0 6.0-6.5 2.0 3.5 車間引導(dǎo)寬度3.0-4.02.0-3.5 路肩寬度1.0-1.5 平曲線最小半徑15.06.0 單車 帶一輛拖車 9.0 12.0 5.0 7.0 最大縱坡(%)83-4 最小縱坡(%)0.4 車間引導(dǎo)最小半徑8.04.0 縱向坡度最小長(zhǎng)度5050 2.4.2 綠化 綠化對(duì)改善廠區(qū)的衛(wèi)生環(huán)境和生產(chǎn)、生活環(huán)境是必不可少的。但特別注意的是， 廠內(nèi)絕對(duì)嚴(yán)禁種植飛絮植物，對(duì)于落葉植物的選用也會(huì)慎重。 生物工程畢業(yè)論文 11 第三章 產(chǎn)品工藝流程設(shè)計(jì) 3.1 產(chǎn)品工藝選擇及流程 3.1.1 果汁制取方法 1.浸提法 浸提法是把水果細(xì)胞內(nèi)的汁液轉(zhuǎn)移到液態(tài)浸提介質(zhì)的過(guò)程，蘋果汁浸提一般在溫 度 45-65下，低溫浸提 60min 左右5。在實(shí)際操作中，浸提法制取蘋果汁采用熱水作 為介質(zhì)，所得汁液色澤明亮，易于澄清處理，氧化程度小，微生物含量低，芳香成分 含量高。但果汁中易于熱解或揮發(fā)的成分損失很大，且需要消耗大量新鮮熱水，所以 浸提法一般用于汁液含量較少，難于用壓榨法制取的水果原料，如山楂、梅、酸棗等 水果。 原料 精過(guò)濾 揀選抗壞血酸 碟式分離澄清處理（酶處理）冷卻 200l 鋁塑復(fù)合袋、鐵 桶 真空濃縮 無(wú)菌儲(chǔ)罐 冷庫(kù)儲(chǔ)存（18）濃縮蘋果汁成品罐裝高溫殺菌 濃縮蘋果汁成品 冷庫(kù)儲(chǔ)存（18） 220l 鋁塑復(fù)合袋、鐵 桶 破碎打漿清洗榨汁離心分離 核皮 圖 3-1 濃縮蘋果汁生產(chǎn)工藝流程 生物工程畢業(yè)論文 12 2.榨汁法 目前國(guó)內(nèi)外普遍采用壓榨法制作蘋果濃縮汁。壓榨是通過(guò)推進(jìn)一個(gè)擠壓面將水果 中的固體、液體和氣體所組成的混合物中的液體和氣體物質(zhì)從擠壓室中排出來(lái)的過(guò)程。 與浸提法相比，壓榨法的出汁率較高，生產(chǎn)較為穩(wěn)定，成本相對(duì)較低，是運(yùn)用最為廣 泛的蘋果濃縮汁制取方法。 綜上所述，本設(shè)計(jì)采用壓榨法生產(chǎn)濃縮蘋果汁。壓榨法制取蘋果濃縮汁的工藝流 程主要包括原料處理、破碎、榨汁、滅菌和冷卻罐裝等，其中蘋果的出汁率主要由榨 汁工段決定，因此采用先進(jìn)的壓榨機(jī)械有利于提高產(chǎn)量，原料處理和滅菌保證了產(chǎn)品 質(zhì)量，原料的采收應(yīng)符合國(guó)家軟飲料原輔材料的要求（gb10791-89） 。其工藝流程設(shè)計(jì) 如圖 3-1 所示6。 3.2 生產(chǎn)工藝論證 3.2.1 原料的采集 蘋果主要從天水當(dāng)?shù)厥占?，在蘋果產(chǎn)地建立采購(gòu)站以保證及時(shí)采購(gòu)原料果。原料 選富有蘋果風(fēng)味，糖分較高，酸味和澀味適當(dāng)、香味濃、果汁豐富的天水元帥系蘋果。 要求果實(shí)健全完好。加工時(shí)須除去腐敗果和生霉果。果實(shí)以成熟為宜，未熟果有生果 味，果汁偏酸澀而少甜味，濃度也低。過(guò)熟果缺少風(fēng)味果汁品質(zhì)低劣、壓榨、澄清和 過(guò)濾比較困難，出汁率低。 3.2.2 原料的驗(yàn)收 每年 8、9 月份質(zhì)檢部到蘋果種植區(qū)調(diào)查蘋果成熟情況及農(nóng)藥使用情況，保證采購(gòu) 區(qū)域周圍沒(méi)有化學(xué)污染及該區(qū)域未使用國(guó)家禁止的農(nóng)藥。生產(chǎn)期間，蘋果驗(yàn)收按以下 要求進(jìn)行1： 1. 必須是合格供應(yīng)商提供的原料； 2. 農(nóng)殘檢驗(yàn)報(bào)告； 3. 腐爛率超標(biāo)(6)的不收； 4. 質(zhì)檢員當(dāng)場(chǎng)驗(yàn)收。 3.2.3 原料預(yù)處理 1. 初步清洗 生物工程畢業(yè)論文 13 蘋果在采收后表面常附有灰塵，碎葉等雜物，必須進(jìn)行初步清洗，初步清洗有兩 個(gè)過(guò)程，水流輸送清洗和提升機(jī)噴淋清洗。在清洗時(shí)把粘附在原料上的泥土、雜質(zhì)、 粉塵、沙粒等洗掉，去除殘留的農(nóng)藥和部分微生物，清洗環(huán)節(jié)必須符合國(guó)家軟飲料原 輔材料的要求（gb10791-89） 。 2. 揀選 在揀選臺(tái)人工對(duì)蘋果進(jìn)行揀選，把一些腐敗的蘋果或腐爛部分去除掉，一些雜質(zhì) 通過(guò)揀選臺(tái)被揀出。以免下一步進(jìn)行破碎時(shí)這些雜物進(jìn)入蘋果汁。 3. 清洗 在洗果機(jī)上通過(guò)毛刷及水流噴淋進(jìn)行蘋果的清洗，通過(guò)破碎前的提升機(jī)進(jìn)行清洗。 為了達(dá)到清洗農(nóng)藥的效果，在清洗水中加入 0.5-1鹽酸進(jìn)行清洗，最后再用清水沖洗 干凈。 3.2.4 破碎 榨汁前先行破碎可以提高出汁率，但破碎粒度要適中，要利于壓榨過(guò)程中果醬內(nèi) 部產(chǎn)生排汁通道。否則，破碎過(guò)度，易造成壓榨時(shí)外層果汁很快榨出，形成一層厚皮， 使內(nèi)層果汁流出困難，反而造成出汁率下降，榨汁時(shí)間延長(zhǎng)，混濁物含量增大，使下 一步澄清工作負(fù)荷增大。破碎粒度一般控制到 1.5-3cm8。 3.2.5 榨汁預(yù)處理 原料果經(jīng)破碎成果漿，果品組織被破壞，各種酶從破碎的組織細(xì)胞中溢出，活性 大大增強(qiáng)，同時(shí)表面積急劇擴(kuò)大并大量吸收氧，致使果漿產(chǎn)生各種氧化反應(yīng)。此外， 果漿又為來(lái)自于原料、空氣，設(shè)備的微生物生長(zhǎng)繁殖提供了良好的營(yíng)養(yǎng)條件，極易使 其腐敗變質(zhì)。因此，必須對(duì)果漿及時(shí)采取措施，鈍化蘋果自身所含有的酶，抑制微生 物繁殖，保證果汁的質(zhì)量，同時(shí)提高果汁的出汁率。采用酶處理，將果漿迅速加熱到 40-45，在攪拌器中攪拌 15-20min，通風(fēng)，添加 0.02-0.03高活性酶制劑，在 45處 理 1h 并間歇緩慢攪拌9。 3.2.6 原料果的壓榨 在壓榨過(guò)程中果漿分布盡可能的均勻，果漿厚度控制在 3-6cm 之間，榨帶張力根 據(jù)果漿的性質(zhì)加以調(diào)節(jié)，以出汁率作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。 生物工程畢業(yè)論文 14 3.2.7 酶處理 使用單一品種的酶處理，澄清效果往往不好，所以本設(shè)計(jì)采用纖維素酶、果膠酶、 淀粉酶和蛋白酶各適量并用，以提高澄清效果。在室溫下（20-25），果汁存放在大 罐中進(jìn)行冷卻酶處理，處理時(shí)間為 6-8h。 3.2.8 過(guò)濾 采用硅膠土過(guò)濾，過(guò)濾時(shí)，用硅膠土配料器把硅膠土添加至混濁果汁中，經(jīng)過(guò)一 段時(shí)間后，當(dāng)硅膠土沉積在濾板上的厚度達(dá) 2-3mm 時(shí)，形成過(guò)濾能力，只要硅膠土沉 積層沒(méi)有被堵塞，就可以連續(xù)過(guò)濾。硅膠土的需要量，依果汁的渾濁度和果汁的黏度 而定。4040cm 的板框可容納 1.5kg 的硅膠土，6060 的板框可以容納 4kg 硅膠土，蘋 果汁過(guò)濾使用硅膠土為 1-2kg/1000l9。 3.2.9 濃縮 濃縮可以使果汁中的固形物從 5-20提高到 60-75；提高糖度和酸度，增加產(chǎn)品 穩(wěn)定性，抑制微生物繁殖；濃縮蘋果汁，應(yīng)該保存新鮮水果的天然風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值， 采用真空濃縮設(shè)備濃縮至 30左右，糖度 65-6810。 3.2.10 滅菌和灌裝 蘋果汁的滅菌正確與否，不僅影響產(chǎn)品的保藏期，而且影響產(chǎn)品的質(zhì)量。濃縮處 理之后，蘋果汁采用高溫滅菌，通過(guò)管式蒸發(fā)器加熱至 95，維持 10s，滅菌后趁熱灌 裝。 無(wú)菌灌裝的三個(gè)條件：(1) 物料無(wú)菌；(2) 包裝材料無(wú)菌；(3) 灌裝環(huán)境無(wú)菌。采 用進(jìn)口的罐裝機(jī)進(jìn)行灌裝，灌裝前先將灌裝口噴射高溫蒸汽，殺死可能存在的微生物， 再開始灌裝，灌裝后的成品直接入庫(kù)。 3.3 質(zhì)量指標(biāo) 3.3.1 成品質(zhì)量的控制 產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，關(guān)系到企業(yè)的生死存亡。要發(fā)展就要把質(zhì)量放在首位，果汁企 業(yè)的管理人員，技術(shù)人員和工作人員，都應(yīng)懂得食品質(zhì)量管理的基本知識(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按 照濃縮蘋果汁質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行生產(chǎn)，采用先進(jìn)科學(xué)的質(zhì)量管理方法，全面提高企業(yè)的質(zhì) 量管理水平。 生物工程畢業(yè)論文 15 根據(jù)中華人民共和國(guó)農(nóng)牧漁業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)果汁飲料總則 （ny 14588）標(biāo)準(zhǔn)。濃縮 蘋果汁質(zhì)量指標(biāo)指標(biāo)如表 3-1 所示： 表 3-1 濃縮蘋果汁質(zhì)量指標(biāo)一覽表 指標(biāo)類型指標(biāo)項(xiàng)目單位指標(biāo) 感官指標(biāo) 色澤 香氣及滋味 外觀形態(tài) 雜質(zhì) 根據(jù)三角法取 樣鑒定感官指標(biāo)， 感官指標(biāo)主要依賴 檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái) 評(píng)定。 橙黃色或棕紅色，久置后變深 將果汁稀釋至可溶性固形物至 10- 12果汁應(yīng)有新鮮蘋果固有的香味， 無(wú)異味。 透明，無(wú)沉淀物，懸浮物，應(yīng) 無(wú)肉眼可見雜質(zhì)。 衛(wèi)生指標(biāo) 鉛 銅 砷 細(xì)菌總數(shù) 大腸菌群 致病菌 耐熱耐酸菌 霉菌和酵母菌 棒曲霉素 mg/kg mg/kg mg/kg 個(gè)/ml 個(gè)/100ml 個(gè)/ml 個(gè)/ml ug/kg 0.2 5.0 0.1 10 3 不得檢出 1 10 40 理化指標(biāo) 可溶性固形物 總酸 ph 透光率 t625nm 色值 t440nm 濁度 乙醇 果膠試驗(yàn) 淀粉試驗(yàn) 富馬酸 熱穩(wěn)定性 brix g/kg mg/kg 711 0.8 3.6-4.2 95 55 3.0 3.00 陰性 陰性 5 穩(wěn)定 生物工程畢業(yè)論文 16 第四章 主要設(shè)備工藝衡算和選型 濃縮蘋果汁生產(chǎn)主要設(shè)備包括真空濃縮設(shè)備和滅菌設(shè)備，蘋果汁在經(jīng)過(guò)濃縮處理 之后要進(jìn)行高溫滅菌，保證無(wú)菌灌裝。若滅菌不徹底，可造成致病菌殘留、微生物腐 敗，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。 本章主要目的是對(duì)真空濃縮設(shè)備和高溫滅菌設(shè)備進(jìn)行工藝衡算和選型。 4.1 物料衡算 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模而設(shè)計(jì)全年工作 180 天，每天三班，每班 8 小時(shí)。根據(jù)年產(chǎn) 50000t 規(guī)模，則每小時(shí)產(chǎn)量要達(dá)到 8t。為進(jìn)行主要設(shè)備工藝計(jì)算，首先進(jìn)行物料衡算： 1. 班產(chǎn)量的確定 日產(chǎn)濃縮汁量為：50000t180天=277.77t/d 班產(chǎn)濃縮汁量為：277.773=93t 2. 通過(guò)酶解、過(guò)濾得到的澄清果汁經(jīng)蒸發(fā)濃縮，濃縮到原來(lái)質(zhì)量的 1/5-1/7，糖度 在 65-75左右。在設(shè)計(jì)按照濃縮到 1/6，濃縮果汁的濃度為 70brixl 來(lái)計(jì)算。 每班澄清蘋果汁生產(chǎn)量=濃縮倍數(shù)班產(chǎn)濃縮汁量（t/班） =693t/班 =558t/班 生產(chǎn)的損耗量如表4-116所示： 表 4-1 生產(chǎn)損耗一覽表 項(xiàng)目損失量() 揀選 清洗 破碎 壓榨(去渣) 超濾 濃縮 0.5 0.2 0.2 13.2 0.4 0.3 出汁率為：100%0.5%0.2%0.2% 13.2%0.4%0.3%85% 所以每天(3班)需要355885=1969.40t新鮮蘋果進(jìn)行生產(chǎn)，即每生產(chǎn)1t濃縮蘋果 汁需要新鮮蘋果。1969.40277.777.10t 每小時(shí)處理原料量= 7.10 856.8 / t h 4.2 真空濃縮設(shè)備工藝衡算與選型 生物工程畢業(yè)論文 17 目前，蒸發(fā)濃縮工藝是一種最主要的果汁濃縮工藝。其實(shí)質(zhì)是通過(guò)加熱沸騰使水 分從果汁中分離出來(lái)。真空濃縮的優(yōu)點(diǎn)是：料液沸點(diǎn)低；濃縮速度快；能用低壓蒸汽為 熱源；利于保持食品營(yíng)養(yǎng)成分；能耗小。 為確定真空濃縮設(shè)備型號(hào)，對(duì)濃縮裝置蒸發(fā)室進(jìn)行工藝衡算， 根據(jù)工廠實(shí)習(xí)所得 數(shù)據(jù)，蘋果汁在進(jìn)入濃縮設(shè)備之前，溫度大約為 20。 注：進(jìn)料量 f=5588=69.750t/h=69750kg/h； 表 4-2 流體相關(guān)物理參數(shù) 項(xiàng)目蘋果汁料液 進(jìn)口溫度/20 進(jìn)料量/kg/h 69750 進(jìn)料濃度0.2 出料濃度0.7 4.2.1 水分蒸發(fā)量 w 的計(jì)算 蘋果汁凝縮比不是很高，可試用雙效蒸發(fā)器，為便于計(jì)算和安裝，假設(shè)蒸發(fā)室傳 熱面積相同。 （ 0 2 1 x wf x ） 數(shù)據(jù)代入式 ，得： 0.2 697501 0.7 49800/ w kg h 二效完成液量 2 6975049800 19950/ lfw kg h 假定每效蒸發(fā)量相同： 12 498002 24900/ ww kg h 對(duì)一、二效進(jìn)行總物料衡算： 生物工程畢業(yè)論文 18 11 fwl (） 11 lfw 數(shù)據(jù)代入式 ，得： 1 6975024900 44850/ l kg h 一、二效進(jìn)行溶質(zhì)物料衡算： (） 011 fxl x 數(shù)據(jù)代入式 ，得： 1 69750 0.2448500.310x 2 0.7x 4.2.2 加熱蒸汽蒸發(fā)量 d 的計(jì)算 總傳熱系數(shù) k 的計(jì)算 由于處理量較大，本設(shè)備換熱器采用的無(wú)縫鋼管，導(dǎo)熱系數(shù) =45w/mk。100 5 表 4-3 流體相關(guān)物理參數(shù) 20%蘋果汁料液 污垢熱阻/（m2k/kw）1.210-3 密度/（kgm-3） 1280 熱導(dǎo)率/（w/mk）0.42 粘度/（pas） 2.210-3 管外傳熱系數(shù)/（wm-2k-1） 6800 pr210 1. 一效總傳熱系數(shù) k1: 計(jì)算管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù) 2 令管內(nèi)料液流速為 15m/s (）re du 數(shù)據(jù)代入式 ，得： 3 0.1 15 1280 re 2.2 10 87080 生物工程畢業(yè)論文 19 re 10000， (） 0.80.4 0.023reprnu 數(shù)據(jù)代入式 ，得： 0.80.4 2 2 0.023 87080210 397 / 0.42 397 0.1 1660/ nu nu d wm k 又因?yàn)椋?() 111 12 111222 111 ss m dddb rr kddd 式中： d1=90mm； d2=100mm； dm=95mm。 數(shù)據(jù)代入式 ，得： 2 1 1440/kwm k 2. 二效總傳熱系數(shù)： 表 4-4 流體相關(guān)物理參數(shù) 31%蘋果汁料液 污垢熱阻/（m2k/kw）1.2610-3 密度/（kgm-3） 1370 熱導(dǎo)率/（w/mk）0.48 粘度/（pas） 2.210-3 管外傳熱系數(shù)/（wm-2k-1） 5200 pr240 流速/(m/s)12 計(jì)算管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù) 2 則 3 0.1 12 1370 re93400 2.2 10 du re500 0 re 摩擦系數(shù) 0 0.2880.288 0 55 0.6 re1570 f 擋板數(shù) 6 1129 0.2 b l n h 管束損失 () 2 00 10 (1) 2 cb u pff n n 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： 2 1 1280 0.108 0.4 0.6 10 (29 1) 2 537 p pa 生物工程畢業(yè)論文 31 缺口損失 2 00 2 2 3.5 2 2 0.2 293.5640 0.6 620 b uh pn d pa 殼程損失 12 5376201.15 11330 sss pppf npa 經(jīng)核算，管程和殼程阻力損失均不大，適用。 4.3.4 傳熱計(jì)算 1. 管程給熱系數(shù)。以上計(jì)算出，再計(jì)算。 i 5 re6.5 10 i pri ()pr ii i i cp 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： 36 2.48 102.1 10 pr0.04 0.42 i 0.8 50.3 0.0236.5 100.04391 i nu () i ii i nu d 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： 2 0.42 3915611/ 0.02 i wm k 2. 殼程給熱系數(shù)。以上計(jì)算出。 0 0 re1570 33 0 3.1 102.2 10 pr8.2 0.84 故 0.551/3 0 0.36 15708.2 41 nu 0 2 410.84/0.025 1377/wm k 3. 傳熱系數(shù) 生物工程畢業(yè)論文 32 () 00 0 00 111 i iii d d rr kadda 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： 0 111 1.251.25 10.002 56111377 0.0007 k 2 0 1420/kwm k 4. 傳熱面積 a0 （） 0 0m q a kt 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： 7 0 2 0.7 10 1420 45 96 a m 5. 裕度 （） 0 aa a 將數(shù)據(jù)代入式 ，得： 12296 122 21.3% 與熱交換器列出的面積 a=122比較，有近 21.3%的裕度，從阻力損失和傳熱面 2 m 積核算可得，所選換熱器適用。 4.3.5 結(jié)論 滅菌設(shè)備熱交換器工藝衡算結(jié)果如表 4-11 所示： 表 4-11 熱交換器工藝衡算結(jié)果匯總 項(xiàng)目數(shù)據(jù) 熱交換器傳熱面積（兩臺(tái)） 2 122m 熱交換器參數(shù)見表 43 管程損失2.9kpa 生物工程畢業(yè)論文 33 殼程損失1330pa 傳熱系數(shù) 2 1420/wm k 裕度21.3% 根據(jù)熱交換器選型計(jì)算結(jié)果，高溫滅菌設(shè)備選用兩臺(tái) rp6l-40 套管式高溫滅菌設(shè) 備，其主要技術(shù)參數(shù)如表 4-12 所示： 表 4-12 p6l-40 套管式高溫滅菌設(shè)備參數(shù)表 型號(hào)：rp6l-40 處理能力/（t/h）25滅菌溫度/90-100 蒸汽壓力/ kpa0.45-0.6需泵數(shù)量 2 高溫保持時(shí)間/s 10設(shè)備質(zhì)量/kg850 電動(dòng)機(jī)功率/(kw/臺(tái)) 3料液出口溫度/40 電動(dòng)機(jī)型號(hào)y900l4外形尺寸（長(zhǎng)寬高）/mm200014001800 生物工程畢業(yè)論文 34 第五章 輔助設(shè)備選型及水、電、氣估算 根據(jù)前一章的物料衡算可知，全年工作 180 天，每天三班，每班 8 小時(shí)。根據(jù)物 料衡算數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助設(shè)備的選型。生產(chǎn)的物料衡算數(shù)據(jù)如表 5-1 所示： 表5-1生產(chǎn)物料數(shù)據(jù)一覽表 名稱 數(shù)據(jù) 蘋果汁產(chǎn)量 t/h8 班產(chǎn)量/t93 原料處理量/t56.8 生產(chǎn)一噸成品耗用原料量/ t7.1 5.1 生產(chǎn)工段 (1) 斗式提升機(jī) 提升機(jī)的目的是將水流輸送槽送來(lái)的蘋果提升到揀果臺(tái)，此段整個(gè)車間的咽喉要 道，如果設(shè)備停止工作，后段將無(wú)果加工。在生產(chǎn)中需要將原料果垂直提升至輸送帶， 由于帶式輸送機(jī)時(shí)傾角必須小于物料在輸送帶的靜止角，輸送物料方向與水平方向的 角度不能太大，所以采用斗式提升機(jī)進(jìn)行操作。對(duì)比進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)設(shè)備的價(jià)格，相差比 例不大，因此選用四臺(tái)意大利 tmci 生產(chǎn)的斗式提升機(jī)，為滿足每小時(shí) 56.8t 處理量的 要求，每臺(tái)生產(chǎn)能力為 15 t/h。 (2) 揀果機(jī) 從斗式提升機(jī)提升后的蘋果進(jìn)入揀果機(jī)，進(jìn)行自動(dòng)揀果，為保證每小時(shí) 56.8t 處理 量，選購(gòu)兩臺(tái)西安鼎合機(jī)械制造有限責(zé)任公司生產(chǎn)的揀果機(jī)。每臺(tái)參數(shù)如表5-2所示： 表 5-2 揀果機(jī)基本參數(shù)表 型號(hào)：2000 生產(chǎn)能力 t/h30 有效寬度/ mm2500 有效長(zhǎng)度/m12 配用功率/ kw5.5 (3) 洗果機(jī) 對(duì)蘋果進(jìn)行清洗，主要是去掉黏附的雜物之后進(jìn)行高壓水流噴射清洗。選用二臺(tái) 靖江市舜天工業(yè)設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的沖浪式洗果機(jī)。特點(diǎn)是以風(fēng)機(jī)風(fēng)力使水產(chǎn)生 強(qiáng)烈攪拌運(yùn)動(dòng)， 使物料在水中翻滾，同時(shí)安置在進(jìn)料口的高壓水管噴頭將物料用水力 推送到下道工序。每臺(tái)洗果機(jī)參數(shù)如表5-3所示： 生物工程畢業(yè)論文 35 表 5-3 洗果機(jī)基本參數(shù)表 型號(hào)：czj30 生產(chǎn)能力 t/h30 輸送速度/m5-25（無(wú)級(jí)可調(diào)） 配用功率/ kw10 (4) 破碎機(jī) 將清洗過(guò)的蘋果進(jìn)行破碎，根據(jù)需要可以調(diào)節(jié)破碎程度，為保證顆粒均勻度，選 用德國(guó) bellmer 生產(chǎn)的破碎機(jī)，國(guó)產(chǎn)設(shè)備顆粒均勻度不好，影響出汁率。bgd30 破碎機(jī)基本參數(shù)如表5-4所示： 表 5-4 破碎機(jī)基本參數(shù)表 型號(hào)：bgd30 生產(chǎn)能力 t/h30 外形尺寸250090002200mm 配用功率/ kw18 (5) 帶式壓榨機(jī) 對(duì)破碎的蘋果進(jìn)行壓榨取汁，這一步關(guān)系到產(chǎn)品得率，因此選用兩臺(tái)德國(guó) bellmer 生產(chǎn)的帶式壓榨機(jī)。dyj帶式壓榨機(jī)基本參數(shù)如表5-5所示： 表 5-5 帶式壓榨機(jī)基本參數(shù)表 型號(hào)：dyj 生產(chǎn)能力 t/h30 濾帶速度/（m/s）5-25 濾帶張力/(kn/m)10 濾帶寬/mm2500 出汁率75-78% 配用功率/ kw5.5 外形尺寸500026002500mm 本型號(hào)壓濾機(jī)可以大大提高液體的回收率和降低濾餅的含濕量，從而達(dá)到節(jié)能降 耗，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的目的。采用超級(jí)壓榨倉(cāng)，全液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)， 可編程控制器（plc）控制，可提供多種工藝曲線，具有自動(dòng)進(jìn)料、自動(dòng)卸料功能。該 設(shè)備壓榨力大，出汁率高。同時(shí)還具有節(jié)能、自動(dòng)化程度高、自動(dòng)進(jìn)出料，連續(xù)工作、 通用性強(qiáng)、壓濾充分，濾餅含水濾低、操作維修方便等特點(diǎn)，是一種高出汁率榨汁設(shè) 備。使用這樣的榨汁設(shè)備能使果汁出汁率高達(dá) 7578%。 5.2 無(wú)菌灌裝 采用上海沃迪科技有限公司生產(chǎn)的無(wú)菌大袋灌裝機(jī)，無(wú)菌灌裝機(jī)自帶無(wú)菌室，在 生物工程畢業(yè)論文 36 和外界隔離的條件下，利用機(jī)械手自動(dòng)完成開蓋、灌裝、計(jì)量、關(guān)蓋等過(guò)程，因此無(wú) 任何污染，特別適合水果原汁無(wú)菌充填灌裝。無(wú)菌灌裝機(jī)基本參數(shù)如表 5-6 所示： 表5-6tw8e3000s(雙頭)無(wú)菌灌裝機(jī)技術(shù)參數(shù) 型號(hào)tw8e3000s(雙頭) 產(chǎn)能(l/h)4000-8000 功率(kw)1 蒸汽耗(0.1mpa)(kg/h)40 壓縮空氣耗量(8kg/cm2)40 最大稱重量程(kg)2000 稱重誤差1% 外型尺寸(mm)3700*2000*2500 5.3 cip 系統(tǒng) 為了能保證一定的清洗效果，提高產(chǎn)品的安全性；節(jié)約操作時(shí)間，提高效率；節(jié) 約勞動(dòng)力，保障操作安全；節(jié)約水、蒸汽等能源，減少洗滌劑用量；生產(chǎn)設(shè)備可實(shí)現(xiàn) 大型化，自動(dòng)化水平高；延長(zhǎng)生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命。采用朗高科技有限公司生產(chǎn)的 cip 就地清洗系統(tǒng)。朗高科技 cip 就地清洗系統(tǒng)基本參數(shù)如表 5-7 所示： 表 5-7 朗高科技 cip 就地清洗系統(tǒng)基本參數(shù) 型號(hào)朗高科技 cip 就地清洗系統(tǒng) 操作壓力(mpa)0.3-0.7 罐內(nèi)常壓(mpa)0.5 操作溫度()60-138 外形尺寸(m)3.0 1.4 2 電機(jī)功率(kw)2.2 離心泵流量（t/h）10 離心泵最大揚(yáng)程(m)35 5.4 全廠水量計(jì)算 5.4.2 全廠用水量計(jì)算 1. 沖果：因?yàn)槊刻煨鑼?77.77t7.10t=1972.20t蘋果進(jìn)行生產(chǎn)，而1t蘋果需要1t水來(lái) 沖，這些水部分可以循環(huán)利用。因此沖果用水量為1972.20t，假設(shè)有l(wèi)/3水可以循環(huán)，因 此需水量為w1=1314.80t/d 2. 洗果：原料果在預(yù)處理階段要經(jīng)過(guò)清洗，洗果用水量為沖果的1/3，因此洗果 用水為w2=1972.20t3=657.4t/d 3. 設(shè)備清洗：每天清洗1次，清洗一次用水70t，因此設(shè)備清洗用水量為w2=70t/d 生物工程畢業(yè)論文 37 4. 地坪清洗：每天清洗一次，清洗每平方米地坪需要用水o.02t，車間總面積為， 因此地坪清洗用水量為w3=25000.02=50t/d 5. 鍋爐房用水 鍋爐房用水主要是為得到蒸汽，可以循環(huán)利用，水量不計(jì)且損失忽略不計(jì)。 6. 水處理系統(tǒng)水耗量 原水進(jìn)水運(yùn)行水量：w4=23t/h c1p系統(tǒng)水耗量: w5=0t/h 注：cip用水在未生產(chǎn)時(shí)使用，用水量歸屬于其它用水。 7. 生活用水 生活用水的多少與當(dāng)?shù)貧夂?、人們的生活?xí)慣以及衛(wèi)生設(shè)備的完備程度有關(guān)，根 據(jù)天水當(dāng)?shù)仡愃破髽I(yè)和居民的生活用水量估算出出企業(yè)用水指標(biāo)如表表5-8所示： 表 5-8 企業(yè)員工生活用水指標(biāo) 用水部門單位最高日生活 用水定額（l） 使用時(shí)間 （h） 小時(shí)變化系數(shù) 管理人員每人每班30-5081.5-2.5 車間人員每人每班30-5081.5-2-5 淋浴用水每人每次40-6011 職工食堂每人每次20-2512-161.2-1.5 其他用水每人每次30-4081 由上表估算生活用水消耗量: 6 89 /wt d 8. 廠區(qū)道路、廣場(chǎng)澆灑用水量 按澆灑面積2.0-3.0l/(m2d)，廠區(qū)道路、廣場(chǎng)總面積12000 m2 7 2.5 1200030 /wt d 9. 廠區(qū)綠化用水 按澆灑面積1.0-3.0l/(m2d)，廠區(qū)綠化面積27745 m2 8 2.5 2774570 /wt d 10. 管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見水量w9可按最高日進(jìn)水量的10-15計(jì)。 11. 消防用水 食品廠的室外消防用水量為l0-75l/s，室內(nèi)消防用水量以22.5l/s計(jì)。消防用水量 可根據(jù)天水當(dāng)?shù)叵啦块T消防用水量做統(tǒng)計(jì)，估算出室外消防用水量(根據(jù)建筑物體積) 生物工程畢業(yè)論文 38 和室內(nèi)消防用水量(根據(jù)建筑物的類別和曾數(shù))。消防時(shí)全廠總用水量等于生產(chǎn)用水、生 活用水總量再加上室內(nèi)、室外消防用水總和。由于食品廠的生產(chǎn)用水量一般都較大， 在計(jì)算全廠總用水量時(shí)，可不計(jì)消防用水量；在發(fā)生火警時(shí)，可調(diào)整生產(chǎn)和生活用水 量加以解決。此外，室內(nèi)、室外消防用水管道壓力應(yīng)保證水槍出水口充實(shí)水柱不小于 l0m。 全廠平均每日用水的最大消耗 129 1314.80657.45023 2408930 700.11314.80657.45023 240893070 3074 / wwww t d 5.5全場(chǎng)用電荷性質(zhì)及計(jì)算 5.5.1 蘋果濃縮汁廠用電特點(diǎn) 隨著工廠機(jī)械化水平不斷提高，用電設(shè)備逐年增加，變配電設(shè)施宜留有一定的發(fā) 展余地。 5.5.3 負(fù)荷計(jì)算 生產(chǎn)各設(shè)備功率如表 5-9 所示： 表 5-9 主要設(shè)備功率 名稱 功率（kw） 數(shù)量（臺(tái)） 提升機(jī) 20kw4 揀果機(jī) 20kw2 毛刷洗果機(jī) 20kw2 破碎機(jī) 30kw2 帶式壓榨機(jī) 30kw2 無(wú)菌灌裝 1kw4 水系統(tǒng) 40kw1 鍋爐 30kw4 濃縮機(jī) 40kw2 壓縮機(jī)300kw2 cip 10kw1 照明、取暖等設(shè)施650kw 總耗電1744kw jxp pk p =1046.40.85=889.44kwtan jj qp 生物工程畢業(yè)論文 39 式中：/cos jj sp kx 用電設(shè)備的需要系數(shù)，果汁飲料廠0.5-0.6，按照0.6計(jì)算 pp 用電設(shè)備的裝接容量之和，kw qj 廣最大計(jì)算無(wú)功負(fù)荷，kw sj 最大計(jì)算視在負(fù)荷，kw cos、tan用電負(fù)荷的平均自然功率因素及其正切值 綜上所述，可選兩臺(tái) 1000 kw 變壓器。 5.6 全廠熱負(fù)荷計(jì)算 5.6.1 供熱內(nèi)容 1. 工藝熱負(fù)荷q1 （1）物料的濃縮； （2）脫氣、均質(zhì)、滅菌的耗氣； （3）cip 的耗氣； （4）水系統(tǒng)的耗氣。 1 200042002002600 9000/ q kg h 2. 采暖空調(diào)熱負(fù)荷q2 部分車間和辦公樓的采暖和空調(diào)，采用 0.3-0.5mpa 飽和蒸汽。 2 6000/qkg h 3. 生活用熱負(fù)荷q3 全廠職工生活用熱負(fù)荷需 0.3-0.5mpa 飽和蒸汽。 3 10000/qkg h 4. 鍋爐房自用熱負(fù)荷q4 熱力噴霧除氧及燃