小型試驗(yàn)用水果取汁機(jī)的設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告課題名稱 小型試驗(yàn)用水果取汁機(jī)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 機(jī)械設(shè)計(jì) 扣 號(hào) 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化班 級(jí) 農(nóng)機(jī)13-1 指導(dǎo)教師 起止時(shí)間 2012.10.15-2013.5.19 機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制一 、本題來源及研究的目的和意義1.1 課題的來源：自選題1.2 研究的目的及意義 食品加工工業(yè)是二十一世紀(jì)的主要工業(yè)之一，它的發(fā)展速度和水平是一個(gè)國(guó)家人民生活水平及改善程度的一個(gè)重要標(biāo)志，它直接關(guān)系到制造業(yè)和加工業(yè)產(chǎn)品科技含量的多少以及食品深加工附加值的高低。食品加工業(yè)對(duì)人類發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步做出了其他工業(yè)不可替代的貢獻(xiàn)。中國(guó)人歷來重視養(yǎng)生之

2、道，隨著人們飲食消費(fèi)觀念水平的提高，鮮榨果汁將取代碳酸飲料成為人們的主要飲品。果汁含有多種有機(jī)酸、芳香物質(zhì)和酶類，可刺激食欲，有助于消化，因此，常常作為早餐前的開胃食品。果汁中特別富含鉀、鐵、硒、鉻等無機(jī)鹽和微量元素、維生素c、胡蘿卜素以及多種抗氧化活性物質(zhì)。此外，喝果汁還有利于膳食中鐵的吸收。綜上所述水果的品質(zhì)檢測(cè)也越來越重要，檢測(cè)水果最方便快捷的方法就是取其果汁來檢測(cè)，所以對(duì)于試驗(yàn)用的小型果汁取汁機(jī)的研究和設(shè)計(jì)也越來越必要。二 、課題所涉及的問題在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及分析2.1國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及分析2.1.1 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 我國(guó)是果蔬生產(chǎn)大國(guó)，今年來隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，果蔬不僅已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)中新興的

3、支柱產(chǎn)業(yè)，果（蔬）汁的精深加工業(yè)也發(fā)展迅猛。對(duì)于工業(yè)用的水果榨汁機(jī)中國(guó)的發(fā)展很迅猛，但與外國(guó)的差距還大；對(duì)于家用型的水果取汁機(jī)的發(fā)展也很不錯(cuò)，勢(shì)頭也不錯(cuò)。但是唯獨(dú)對(duì)于試驗(yàn)用的水果取汁機(jī)研究和設(shè)計(jì)制造的企業(yè)和單位很少。而且大部分試驗(yàn)用的水果取汁機(jī)構(gòu)造都很簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)很單一，并且不是適用于全部水果，取汁困難且雜質(zhì)多。2.1.2國(guó)外現(xiàn)狀 國(guó)外在水果種植和需求方面一直都很大，但國(guó)外經(jīng)過多年的發(fā)展已不僅僅局限于水果的初級(jí)加工，更多的是對(duì)于水果的深加工，所以國(guó)外的水果取汁技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的十分成熟了。在工業(yè)用大型水果取汁設(shè)備上外國(guó)已經(jīng)達(dá)到了快速高效，大批量的進(jìn)行水果取汁，且產(chǎn)生廢棄物少，能耗低。在家用的水果取汁

4、機(jī)方面國(guó)外的取汁機(jī)越來越多功能化，小型化。對(duì)于試驗(yàn)用的水果取汁機(jī)，國(guó)外更趨向于智能化，一體化，及分析和取汁過濾一體。2.1.3國(guó)內(nèi)外對(duì)比及分析相對(duì)于中國(guó),外國(guó)水果加工機(jī)械歷史長(zhǎng)，基礎(chǔ)工業(yè)強(qiáng)，技術(shù)水平先進(jìn)，用高新技術(shù)裝備提高了生產(chǎn)率降低了能源消耗，增加了得率，減少了廢棄物。而且國(guó)外在果汁提取和澄清過濾技術(shù)方面比國(guó)內(nèi)要先進(jìn)要更多元化，尤其在果汁澄清過濾技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)大部分還局限于機(jī)械式方法，而國(guó)外已經(jīng)趨向于物理和化學(xué)的方法，還大力推廣用生物酶技術(shù)澄清過濾果汁，以實(shí)現(xiàn)環(huán)保健康的理念。并且國(guó)外也在研究運(yùn)用納米技術(shù)的超濾技術(shù)。所以國(guó)內(nèi)的技術(shù)發(fā)展與國(guó)外相比還是有很大差距，這還需要進(jìn)一步去創(chuàng)新研究。2.2水

5、果取汁方法取汁是制汁生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，不同的果蔬原料采用不同的取汁方式，同一種原料也可以采用不同的取汁方式。含果汁豐富的果實(shí)，如蘋果等大都采用壓榨法提取果汁；含汁液較少的果蔬，如山楂等可采用浸提的方法提取汁液；對(duì)于一些漿果類可直接打漿處理，粗濾時(shí)控制篩孔為23mm，制取橘汁也可使用打漿機(jī)來破碎和取汁。1. 壓榨取汁利用外部的機(jī)械擠壓力，將果蔬汁從果蔬或果蔬漿中擠出的過程稱壓榨。榨汁方法依果實(shí)的結(jié)構(gòu)、果汁存在的部位及其組織性質(zhì)、成品的品質(zhì)要求而異。大多數(shù)果實(shí)通過破碎就可榨取果汁，但某些水果如柑橘類果實(shí)和石榴果實(shí)等，都有一層很厚的外皮，榨汁時(shí)外皮中的不良風(fēng)味物質(zhì)和色素物質(zhì)一起進(jìn)入到果汁中；同時(shí)柑橘類

6、果實(shí)外皮中的精油含有極容易變化的萜類化合物稀，容易生成萜品物質(zhì)而生成萜品臭，果皮、果肉皮及種子中存在柚皮柑和檸檬堿等導(dǎo)致苦味的化合物，為了避免上述物質(zhì)進(jìn)入果汁中，這類果實(shí)不宜采用破碎壓榨法取汁，應(yīng)該采用逐個(gè)榨汁方法取汁。某些品種如石榴皮中含有大量單寧物質(zhì)，故應(yīng)先去皮后進(jìn)行榨汁。供制帶肉果汁的桃和杏等果品，也不宜采取破碎壓榨取汁法，而是代之以磨碎機(jī)將果實(shí)磨制成漿狀的制汁法。榨汁機(jī)的種類很多，主要有杠桿式壓榨機(jī)、螺旋式壓榨機(jī)、液壓式壓榨機(jī)、帶式壓榨機(jī)、切半錐汁機(jī)、柑橘榨汁機(jī)、離心分離式壓榨機(jī)、控制式壓榨機(jī)、布朗400型榨汁機(jī)等。果蔬榨汁要求榨汁時(shí)間短，防止和減輕榨汁過程中果蔬色、香、味的損失，防止

7、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解，減少空氣的混入。果實(shí)的出汁率依果品種類和品種、加工季節(jié)、壓榨方法和壓榨機(jī)效能而異。一般以果漿類出汁率最高，柑橘類和仁果類略低。2. 浸提取汁山楂、酸棗、梅子等含水量少，難以用壓榨機(jī)取汁需要用浸提法取汁，蘋果、梨通常用壓榨法取汁的水果，為了減少果渣中有效物質(zhì)的含量 ，有時(shí)也用浸提取法。浸提法通常是將破碎的果蔬原料浸入水中，由于果蔬原料中的可溶性固形物含量與浸汁（溶劑）之間存在濃度差，果蔬細(xì)胞中的可溶性固形物就要透過細(xì)胞進(jìn)入浸汁中。果蔬浸提汁不是果蔬原汁，是果蔬原汁和水的混合物，即加水的果蔬原汁，這是浸提與壓榨取汁的根本區(qū)別。浸提時(shí)要依據(jù)浸汁用途，確定浸汁的可溶性固形物的含量。對(duì)于

8、制作濃縮果汁，浸汁的可溶性固形物要高，出汁率就不會(huì)太高；對(duì)對(duì)于制造果肉型果蔬汁的浸汁，可溶性固形物的含量也不能太低，因而加水量要合理控制。以山楂為例，浸提時(shí)的果水重量比一般為1：（2.02.5）為宜。一次浸提后，浸汁的可溶性固形物的濃度為4.56.0度出汁率為180%230%。浸提溫度、浸提時(shí)間和破碎程度除了影響出汁率外，還影響到果汁的質(zhì)量，浸提溫度一般為6080攝氏度，最佳溫度7075，一次浸提時(shí)間1.52.0小時(shí)，多次浸提累計(jì)時(shí)間為68小時(shí)，并進(jìn)行適當(dāng)破碎，以增加與水接觸機(jī)會(huì)，有利于可溶性固形物的浸提。果蔬浸提取汁主要有一次浸提法和多次浸提法等方法。2.3果汁的過濾方法果汁過濾以分離其中的

9、沉淀物和懸浮物，使果汁澄清透明。常用的過濾器有袋濾器、纖維過濾器、板框壓濾器、真空過濾器、硅藻過濾機(jī)、離心分離機(jī)、超濾膜過濾等。濾材有帆布、不銹鋼絲網(wǎng)、纖維、石棉、棉漿、硅藻土和超濾膜等。過濾器之濾孔大小、液汁進(jìn)入時(shí)的壓力、果汁黏度、果汁中懸浮粒的密度和大小以及果汁的溫度高低都會(huì)影響到過濾得速度。無論采用哪一類型的過濾器，都必須減少果肉堵塞濾孔，以提高過濾效果。在選擇和使用過濾器、濾材以及輔助設(shè)備時(shí)，必須特別注意防止果蔬汁被金屬離子所污染，并盡量減少與空氣接觸的機(jī)會(huì)。三、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析3.1 課題任務(wù)要求裝置能夠滿足果品試驗(yàn)的取汁，具有一定的實(shí)用意義，解決實(shí)驗(yàn)

10、室果品取汁難、汁中雜質(zhì)多的實(shí)際問題。3.2 課題設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 本裝置主要用于試驗(yàn)中的水果取汁，綜合國(guó)內(nèi)外水果取汁技術(shù)及試驗(yàn)室要求試驗(yàn)設(shè)備小巧簡(jiǎn)便易于使用等要求，使用機(jī)械式擠壓破碎的方法取汁，也就是傳統(tǒng)的壓榨取汁法 ，這種方法成本低，且設(shè)備體積小，完全符合在試驗(yàn)室使用的目的，綜上所述該設(shè)計(jì)可行。四 、本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路4.1 本課題需要研究的重點(diǎn)問題 研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于果汁取汁難與果汁的過濾和澄清。4.2 本課題需要研究的難點(diǎn)問題解決的思路 關(guān)于取汁難的問題，是采用雙螺旋桿的機(jī)構(gòu)進(jìn)行榨汁，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且榨取徹底，成本低，清潔方便；對(duì)于果汁的過濾澄清則選用

11、多級(jí)過濾，第一級(jí)過濾選用傳統(tǒng)的濾網(wǎng)過濾大的雜質(zhì)和顆粒，第二級(jí)過濾選用微孔濾膜，這種濾膜成本不高，過濾果汁效果極好，且不容易損害果汁。五 、完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 完成本課題所必須做的工作有利用學(xué)校圖書館及互聯(lián)網(wǎng)查閱大量資料，了解各種水果的基本性質(zhì)，取汁機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理等，了解各種類型的取汁機(jī)的特點(diǎn)。關(guān)鍵問題可請(qǐng)求老師指導(dǎo)或通過同學(xué)討論，選擇適合的水果取汁機(jī)類型，對(duì)擬定的取汁機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算，利用Auto CAD等繪圖軟件繪制出取汁機(jī)的零件圖，裝配圖，反復(fù)對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行檢驗(yàn)、校核。六、 工作進(jìn)度計(jì)劃及方案工作方案：設(shè)計(jì)總體水果取汁裝置的設(shè)計(jì)果汁過濾部分的裝置設(shè)計(jì)機(jī)體及外圍設(shè)備的設(shè)計(jì)機(jī)

12、體的組合進(jìn)度計(jì)劃：第1周第2周 通過查找文獻(xiàn)資料，了解水果取汁機(jī)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀。第2周第5周 設(shè)計(jì)水果取汁機(jī)的總體方案。第6周第9周 對(duì)水果取汁機(jī)的各個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。第10周第12周 撰寫設(shè)計(jì)說明書，對(duì)部分問題修改、調(diào)整。第13周第14周 整理資料準(zhǔn)備答辯。七、 參考文獻(xiàn)1Hamm等.果汁提取及澄清的技術(shù)J.軟飲料工業(yè),1994,03:18-21.2張紹英.水果榨汁機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)J.食品與機(jī)械,1998(3):8-10.3易思一.錐盤式水果榨汁機(jī)J.糧油加工與食品機(jī)械,1992,03:35-37.4段汝浩.提高水果榨汁機(jī)出汁率的途徑J.食品與機(jī)械,1992,05:27-28.5曾祥奎,吳麗寧,岳歡.現(xiàn)代分離技術(shù)與裝備在橙汁加工中的應(yīng)用J.飲料工業(yè),2011,10:9-15.6韓淑莉.雙螺桿果品榨汁機(jī)螺桿旋轉(zhuǎn)方式的確定A.中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)包裝與食品工程分會(huì).中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)包裝與食品工程分會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集C.中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)包裝與食品工程分會(huì),1998:6.7王福林,王頡,周美靜.澄清果汁加工技術(shù)A.中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程分會(huì)、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院.2007中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程分會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)