年加工120吨番茄饮料厂工艺设计(25页).doc
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1、-年加工120吨番茄饮料厂工艺设计-第 19 页本科生设计课题 题目: 年加工120吨番茄饮料厂工艺设计 Processing 120 tons of Tomatoes Beverage factory process design 学生姓名: 胡姣姣 学号: 1212404023 系别: 生命科学系 专业: 食品科学与工程 指导教师: 张海龙 讲师 起止日期: 2015.62015.7 2015年 6 月 22 日目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 概述11.2 设计原则及依据11.3 项目建设的必要性2第2章 番茄饮料的生产工艺设计32.1 产品方案32.2 工艺流程选
2、择32.3 工艺论证3第3章 物料衡算83.1 番茄饮料的配方83.2 原辅料的计算83.2 班产量的计算9第4章 设备选型以及水电衡算104.1 设备选型114.2 水衡算124.3 电衡算13第5章 食品工厂卫生、环保、安全设计145.1 工厂卫生145.2 环保 155.3 安全16第6章 厂址选择176.1 厂址选择176.2 地理位置176.3 自然资源176.4 交通优势176.5 市场优势17第7章 经济技术分析197.1 固定资产投资估算197.2 年总成本估算217.3 企业管理费227.4 年毛利核算227.5 年利税估算227.6 年纯利核算227.7 回收期227.8
3、社会效益22第8章 总结23参考文献24年加工120吨番茄饮料厂工艺设计摘要 本设计题目为年加工120吨番茄厂工艺设计.设计中主要考虑了番茄的设计原则、加工技术、厂址的选择。本设计重点部分是工艺计算,设备选型和经济核算。着重从市场发展及市场预测的角度开展了可行性研究,进行了详细的工艺论证,对每个工艺过程进行分析,并且在此基础上进行了物料衡算,设备选型,确定原辅材料用量及水、电平衡计算,对投产资本、利润等进行估算。设备的选择则综合考虑所选工艺、原料特点、确定所用设备。因此具有良好的生产前景和可靠的收益。年产120吨番茄饮料厂需要投资782.21万元,年收益为1085.462万元,回报期为0.73
4、年。关键词番茄;饮料厂;工艺设计;设备选型The annual average 120 tons processing design of tomatoesAbstract This design aimed to process 120 tons of tomatoes per year which mainly considered the design principles, processing technology and the selection of the site. The key part of the design is the processing calculati
5、on, equipment selection and economic accounting. Based on the feasibility studies focusing on the perspective of market developments and market forecasts, a variety of detail processing demonstrations were also completed. Analyzing each processing methods and on this basis the material balance, equi
6、pment selection, the volume of raw materials and water, electricity balance calculation and the profits were estimated. The selection of equipment synthetically considered the chosen craft, material characteristics, therefore determined the equipment. So it has good production prospect and reliable
7、returns.Total investment of 7822100 CNY is required for the factory with an annual output of 120 tons of tomatoes and the annual income is 10854620 CNY which will take 0.73 years for the payback period.KeywordsTomatoes; beverage factory; process design; equipment selection第1章 绪论 我国饮料行业起步虽然晚,但是发展迅速,并
8、且一直持续稳定增长。随着我国国民经济的持续发展,人们的经济水平提高和人们的保健意识提高,人们对饮料的认识日益加深,近年来我国饮料迅速发展。许多专家学者预测,饮料成为21世纪的饮料之王。1.1 概述 番茄别名西红柿、番柿、狼桃、洋柿子、金苹果、爱情果等,为双子叶植物纲茄科番茄属一年生草本植物。番茄原产于南美洲的秘鲁,厄瓜多尔等国的热带雨林,大约与明朝时通过“丝绸之路”从西方传入中国,因色红形似柿子,故称西红柿,距今大约600年的栽培历史,不过当时只作为一种观赏植物来种植。明人所著的广群芳谱中称它为“番柿”,书中介绍:“番柿一名六月柿,茎似蒿,高四、五,花似榴,一枝结四、五实货或三、四实,堪作观,
9、大伞火珠,未足喻,草本也,来自西番,故名。”并且说它“生食之刺人喉”直到十九世纪末,番茄才作为蔬菜被大众接受,我国人民普遍食用番茄,也不过百余年历史。番茄适应性强,易栽培,产量高,目前已经成为我国主要的蔬菜品种之一。其种类很多,按果形可分为圆球形、梨形、扁球形,椭圆形等;按果皮颜色可分为红色、粉色和黄色三种。我国栽培的品种主要有北京早红、青岛早红和武昌大红等。品质以形状周正、成熟适度、酸甜可口、果肉肥厚、无裂口、无挤压、无虫咬为佳。它既是蔬菜又具备水果的特征,素有“菜中之果”和“平民水果之王”的美誉。1.2 设计原则及依据 如今市场上饮料类型繁多,竞争力强,生产一种符合大众消费理念以及追寻消费
10、者消费潮流的产品还是比较具有竞争力的,同时也可以开辟出一块新的市场。目前市场上的番茄类型的产品少,特别是番茄饮料。所以本次设计投产建立年产120万吨番茄饮料厂加工工艺,设计主要以国内饮料生产技术为基础,结合国内外先进生产工艺设备,参考有关文献资料,完成番茄饮料工艺设计。1.3 项目建设的必要性 二十一世纪全球经济一体化的发展,带动了中国经济和消费的增长中国饮料业的迅速发展及其前景广阔的消费市场。当前我过饮料行业多元化格局已经显现,饮料品种已由单一的汽水发展成为包括碳酸饮料、果汁饮料、饮料等。全球软饮料市场发展迅速,从软饮料的品种来看,碳酸饮料仍占主导地位,其次是果汁饮料、饮料等。 近年来软饮料
11、市场结构发生了明显的变化,原来备受推崇的碳酸饮料逐渐“退烧”,而以饮料为代表的迅速崛起,成为软饮料市场的新世军。在国外,饮料20世纪90年代欧美国家发展最快的饮料。在国际上被称为“新生代饮料”,被认为符合现代人崇尚天然、绿色的消费追求。 番茄加工产品有以下三类:番茄酱、番茄脯和番茄饮料。这三种制品都各自有一定的市场,但从市场的发展趋势来看,以番茄饮料最有发展前途,近几年美国、欧洲、日本及各个地区饮料销售量非常大,日本饮料销售饮料仅次于碳酸饮料,以此看来,饮料非常有异军突起的可能,故设计了番茄饮料厂加工工艺设计。第2章 番茄饮料的生产工艺设计 番茄饮料的生产工艺主要包括产品方案及班产量的确定、工
12、艺流程选择及工艺论证。 2.1 产品方案 (1)生产工作日:综合各种因素,按每年工作100天,每天生产一班(每班8小时)。(2)包装材料及规格:包装材料从考虑强度、重量、稳定、清洁方便和美观等诸多因素,生产线生产的全部饮料选用以容积为500ml的塑料瓶做灌装容器。每箱装12瓶。 2.2 工艺流程选择原料选择洗涤预处理取汁粗滤原果汁澄清、过滤调配高温瞬时杀菌(澄清番茄汁)均质、脱气调配高温瞬时杀菌(浑浊番茄汁)浓缩调配装罐高温瞬时杀菌(浓缩番茄汁)充填密封后杀菌冷却成品图2.1 番茄饮料生产工艺流程2.3 工艺论证2.3.1 原料的预处理原料预处理包括原料选择、洗果和检果等工序,是果汁生产的基础
13、工序,是保证果汁生产质量的重要环节。2.3.1.1 原料的选择选择优质的制汁原料,是番茄汁生产的重要环节。制汁果实的质量要求如下:番茄原料的新鲜度。番茄的新鲜度是影响番茄汁风味的重要因素,加工用的番茄越新鲜完整,成品的质量就越好。采摘存放时间太长的番茄由于水分蒸发损失,新鲜度降低,酸度降低,糖分升高,维生素损失较大。另一方面番茄堆放,品温升高,易腐烂变质。因此,番茄汁加工应以新鲜番茄为原料。2.3.1.2 番茄原料的品质选用汁液丰富、提取果汁容易、糖分含量高、香味浓郁的番茄是保证出汁率和风味的另一个重要因素。番茄的成熟度:番茄的成熟度对果实的汁液含量、可溶性固形物含量及芳香物质含量都有影响,番
14、茄汁加工要求成熟度在九成左右,酸低糖高,榨汁容易。2.3.1.3 原料的洗涤将选好的番茄果实剔除果蒂,放进洗果机,用清水洗去附着在上面的泥沙、病原菌及残留农药。2.3.1.4 检果洗涤之后由专人将病虫果、未成熟果实和受机械损伤的果实剔除,以确保产品质量。2.3.2 取汁前的预处2.3.2.1 原料的破碎热破碎:将洗净的番茄用破碎机将番茄破碎脱籽后,立即放入夹层锅中进行热破碎。热破碎是在破碎前用热水或蒸汽浆番茄加热,然后进行破碎。如高稠度番茄汁的制造,是在番茄破碎成流动性的浆状液后立即用连续式预热器加热至85至87,保持510s。由于加热抑制了引起稠度降低的酶的活性7,用这种方法得到的番茄汁较冷
15、破碎由较高的稠度,在饮用时倒入容器内不会出现浆汁分离得现象。保留了较多的果胶,使果胶浑浊汁或过肉汁保持一定的粘稠度,增加浑浊汁的稳定性。2.3.3 榨汁前预处理预处理的目的是改变番茄细胞的通透性,软化果肉,破坏果胶质,降低粘度,提高出汁率。 2.3.3.1 加热处理由于在破碎过程中和破碎以后番茄中的酶被释放,活性大大增加,特别是多酚氧化酶会引起番茄汁色泽的变化,对番茄汁的加工极为不利。加热可抑制酶的活性,使果肉组织软化,使细胞原生质中的蛋白质凝固,改变细胞膜的半透性,使细胞中可溶解性物质向外扩散,有利于番茄中可溶性固形物、色素的提取。适度加热可以使胶体物质发生凝聚,使果胶水解,降低液汁的粘度,
16、从而提高出汁率(85%左右)。其热处理温度为7075,时间为105min。2.3.3.2 加果胶酶处理果胶酶可以有效的分解果肉组织中的果胶物质,使汁液黏度降低,容易榨汁过滤,缩短积压时间,提高出汁率。2.3.4 各种番茄汁制造的特殊工序2.3.4.1 澄清番茄汁的澄清和过滤2.3.4.1.1 澄清冷冻澄清法:利用冷冻可以改变胶体的性质,解冻可破胶体的原理,将番茄汁置于-4-1的条件下冷冻34d,解冻时可使悬浮物形成沉淀。故雾状浑浊的番茄汁经过冷冻后易澄清。2.3.4.1.2 过滤番茄汁澄清后,必须进行过滤操作,以分离其中的沉淀物和悬浮物,使番茄汁澄清透明。常用的过滤设备有袋滤器、纤维过滤器、板
17、框压滤机、真空过滤器、硅藻土过滤机、离心分离机等。滤材有帆布、不锈钢丝网、纤维、石棉、棉浆、硅藻土和超滤膜等。过滤器的滤孔大小、汁液进入时的压力、番茄汁黏度、番茄汁中悬浮粒的密度和大小以及番茄汁的温度高低都会影响到过滤的速度。在选择过滤器时必须较少果肉堵塞滤孔,以提高过滤效果。在使用过滤器时、滤材以及辅助设备时,必须特别注意防止番茄汁被金属离子所污染,并尽量减少与空气接触的机会。压榨法:压榨法是借助外压使番茄汁通过过滤机而非与非水溶性杂质分离的过滤方法8。2.3.4.1.3 浑浊番茄汁的均质与脱气用均质机均质,温度要求在70以上,压力要求18兆帕以上。用真空脱气机时真空度要求0.05兆帕,35
18、min。2.3.4.1.4 浓缩番茄汁的浓缩与脱水番茄汁浓缩后,其可溶性物质含量达到65%68%,可节约包装与运输费用;能克服番茄采收期和品种所造成的成分上的差异,使产品质量达到一定的要求;浓缩后的汁液,提高了糖度和酸度,所以在不加任何防腐剂的情况下也能使产品长期保藏,而且还适应与冷冻保藏。因此,目前浓缩番茄汁饮料生产增长较快。真空浓缩法在减压条件下迅速蒸发番茄汁中的水分,这样既可缩短浓缩时间,又能较好地保持番茄汁的色香味。真空浓缩温度一般为2535,不超过40,真空度越为94.7kPa。这种温度较适合于微生物繁殖和酶的作用,故番茄汁在浓缩前应进行高温瞬间杀菌。2.3.5成分调整糖、酸及其他成
19、分调整2.3.5.1 糖酸比的调整番茄汁饮料中糖酸比例是决定其口味和风味的主要因素。浓缩番茄汁适宜糖分和酸分的比例在(131)(151)范围内,适宜于大多数人的口味。一般番茄汁中含糖量在8%14%,有机酸的含量为0.1%0.5%。2.3.5.2 其他成分的调整番茄汁除了进行糖酸调整外,还需要根据其种类和特点进行色泽、风味、黏稠度、稳定性和营养价值的调整。所使用的食用色素不得超过万分之五;各种香精的总和应小于万分之五;其他如防腐剂、稳定剂等按规定定量加入。2.3.6 杀菌、冷却与包装2.3.6.1 番茄汁的杀菌、冷却利用超高温瞬时杀菌技术能够减少营养损失,将进行超高温瞬时杀菌后的番茄汁立即冷却至
20、室温25,置于无菌罐中暂存。2.3.6.2 番茄汁的包装及无菌灌装系统纸盒包装系统:主要有屋顶纸盒QP型包装机和利乐包包装机。一般主要用利乐包包装机,其所采用的包装材料为聚乙烯/纸铝箔等复合材料,用双氧水和过热蒸汽消毒。其包装过程是把经超高温杀菌的番茄汁饮料9在无菌状态下用经灭菌的纸盒包装好,使盒内的番茄汁得以保存在全无空气、光线及细菌的理想环境中,无需冷藏或加防腐剂就可保存半年乃至更长时间。2.4 产品质量要求具有原番茄汁应有的色泽、香气和滋味,无异味及肉眼可见外来杂物。3 番茄汁饮料加工过程中存在的问题3.1 番茄汁的败坏3.1.1 细菌的危害常遇到的是乳酸菌,除产生乳酸外,还有醋酸、丙酸
21、、乙醇等,并产生异味。这种菌耐二氧化碳,在真空和无氧条件下繁殖生长,其耐酸力强,温度低于80时活动受到限制。因醋酸菌、丁酸菌等感染引起番茄汁败坏,使汁液产生异味。3.1.2 酵母菌的危害酵母是引起番茄汁败坏的重要菌类,引起番茄汁发酵产生乙醇和大量的二氧化碳,发生胀罐现象,甚至会使容器破裂。3.1.3 霉菌的危害霉菌主要侵染新鲜番茄汁原料,当原料受到机械损伤后,霉菌迅速侵入造成果实腐烂。3.1.4 解决上述问题的主要措施尽量避免微生物的污染,如采用新鲜、健全、无霉烂、五病虫害的番茄取汁;注意番茄取汁打浆前的洗涤消毒工作,尽量减少番茄外表为生物数量;防止半成品积压,尽量缩短番茄预处理时间;严格加工
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