亢奋什么意思猕猴桃果汁厂课程设计

2021年1月30日发(作者：经期吃中药)
20000
吨猕猴桃汁生产线设计

一
.
前言

猕猴桃既是美味的水果、
而且营养丰富，
它富含维生素
C
、
维生素
B
类、
碳水化学物、
钙、铁、磷、硒等人体所需的营养和矿物质。尤其 维生素
C
含量为其它水果的数倍至数十
倍，故有水果之王的美誉，是被人们公认的特色 水果。

猕猴桃鲜果及其深加工产品，深受国内外消费者的青睐，猕猴桃果品中独特的香气成< br>份和加工制成品中维生素
C
的高含量（据测定每升猕猴桃干酒中含有的维生素
C
达到
250
至
480mg
）为一大特色，比葡萄酒高出数十倍。另根 据医学研究证明，猕猴桃鲜果及加工
制品对人体具有良好的保健作用。随着大众生活水平的不断提高以及 消费品位的多元化，
味美可口、营养丰富的果酒和果汁饮料越来越受到消费者的喜欢。果酒及果汁饮料因 系绿
色天然原料，品种、品味多样化，居家、旅行、酒宴都用得上，市场适应面比较宽。进入
2 1
世纪后，从世界果酒及果汁饮料市场前景看，饮料酒消费方式的改变，特别是发达国家
要求逐 步减少酒精的摄入量，追求天然、含糖量少的有益于健康的果酒及果汁饮料，进一
步促进了饮料酒品种结 构的改变。因此碳酸饮料和白酒传统消费的主流地位受到挑战，而
果酒及果汁饮料一类功能性饮品等新生 代产品更加受到国内外市场的重视。就果汁饮料而
言最大特点不但能解渴，而且含有丰富的维生素、矿物 质、微量元素等，具有极高的营养
价值、保健功能，同时还因原汁原味更是受到大众消费的喜欢。因此开 发猕猴桃水果产品
具有广阔的市场前景。

2001
年我国果汁饮料总产量达 到
130
万吨，
人均消费不到
1.30
公升，
相比
1991
年中国人
均消费果汁饮料
0.33
公升增长了
318%，与世界人均消费量
7
公升多相距甚远，这就预示着
果汁饮料有着良好的市场前景 。而本项目提出的是发展猕猴桃果酒果汁饮料，产品从类型
上看差异化程度高，开发果酒及果汁饮料产品 正可以避免上述情况的发生。对于一般企业
来说，关键是开发有特色的果酒和果汁饮料，在原材料和技术 开发方面形成企业的核心竞
争能力。因为特色水果受气候、地理位置等条件的限制，种植难于推广，原料 产量有限，
制约着产品市场的覆盖率，大公司企业不愿参预。中华猕猴桃水果这一种类仅在我国长江中游两岸的几个省有分布，国外更是没有我国的这一种特色水果（世界上仅新西兰有一定
数量不同的 品种，其它国家不同品种产量极微）
。

现在国内生产果汁饮料的企业已达
6 0
余家，
比较好的品牌果汁饮料有：
乐百氏、
露露、
康师傅、椰风、 椰树、汇源、统一、佳得乐、三得利、茹梦、莱阳梨汁、华邦果汁等。这
一些企业在果汁饮料行业取得了 较好的经营业绩，在中国市场上已经形成了自己的品牌，
成为饮料业骨干企业，为该行业的发展起到了领 头人的作用。从分析消费群体看，果汁饮
料符合经济发展的规律和人们消费观念的转变。果汁饮料消费者 中女性所占的比例比男性
大约多
13
个百分点；从年龄构成看，
15
—
34
岁的消费者占
63.6%
；从受教育状况和家庭月
收入来看， 受教育状况和家庭月收入越高，饮用果汁的倾向性越强。果汁饮料的主要消费
群体为年轻女性群体和高学 历高收入群体，高学历的女性更喜欢喝茹梦，而高收入的中年
人更喜欢喝三得利。这预示着果汁饮料市场 消费趋于成熟，经济的快速发展必然导致消费
品的多样化和高品位水果产品的消费。我国的果汁饮料生产 销售均集中在广东、海南、福
建、浙江等东南沿海省份，而这些地区不单是最大的生产地区，而且是最大 的消费地区。
可见，果汁饮料作为一种天然、低糖的新型健康饮料，也带着强烈的地域色彩。另外大中< br>城市也是果汁饮料消费的集中区，这主要是由于大中城市的人均收入水平较高所至，以及
消费观念 趋于理性化的表现。





二
.
工艺流程论证

一．

猕猴桃生产工艺流程

本设 计以猕猴桃为原料进行生产，由于猕猴桃本身营养丰富，口味清香，并且生产的
季节性很强，因此必须采 用一套专用于猕猴桃的处理工艺，现确定工艺如下：

猕猴桃鲜果
→→→→
料 斗
→→→→
刮板输送
→→→→
分配流槽
→→





4.2kg/
人
?
min








10t/h































CS
→→
挑拣整理
→→→→
汇集
→→→→
生果挑 拣
→→→→
催熟
→→→
















劣果
.
烂果



















输送












SJ

ZS















V









150min G →
输送
→→→→
洗果
→→→→
破碎
→→→→
果 胶酶分解
→→→→→



Z





































压滤分离
→→→→
超滤澄清
→→ →→
纳滤和反渗透浓缩
→→→→→→









浆渣分离

二级蒸发浓缩
→→→→
贮罐暂存
→→→→
后处理









芳香物回收










注：
G--
果胶酶





















SJ
—
75mg/L
高锰酸钾水溶液





CS
—
催熟剂




















V
—
抗氧化剂





Z
—
助榨剂





















ZS
—
自来水


二．


工艺流程说明

1

原料处理




（
1
）原料的选择





未 经后熟软化的猕猴桃鲜果糖度低，单宁含量高，易带来涩味；过熟的软果，糖度也
低，酸度高，且果实易 受霉菌污染，使醪液挥发性酸升高，总酸也高，只有八成熟的微软
果，糖含量高，总酸挥发酸单宁含量低 ，汁液鲜美清香，风味好。因此选取八成熟原果，
经过人工挑拣以鉴别果品的色泽
.
重 量和体积，把染菌果（烂果）
、机械损伤果、落地果、
僵果挑选出来，并除去杂物，筛选出均匀 一致的鲜果后放置
6-7
天进行后熟软化处理。




（
2
）原料的清洗





猕 猴桃的清洗主要目的是去除原果表面的残存农药、污垢和初步的除菌，清洗方法采
用高锰酸钾喷淋处理< br>3-5
分钟，清洗设备可采用全自动淋水回转式灭菌锅。




（
3
）原料的破碎






猕猴桃除少量皮渣之外几乎都可以食用，因此清洗后可以马上进行破碎。猕猴桃果实
中蛋白质
.
纤维素和木质素含量均比一般水果高，结构亦比较脆弱。在破碎鲜果时，若破碎太细，许多细小的纤维素易将滤布孔堵住，造成过滤困难；若果肉破碎得不够细腻，其组
织内部汁液 因粘性作用，单靠外界的挤压力是难以完全把汁液从果肉的破碎组织中分离出
来。本次设计采用齿笼式破 碎机，它的破碎粒度为
3-5mm
，配有专门的螺旋送料机构，具
有结构新颖紧凑，节 能生产能力大，使用范围广等特点，物料接触部件均为优质不锈钢制
造。




（
4
）果胶酶的添加





在压榨之前加入一定量的果胶酶
.
软化酶进行加热处理，
可以使猕猴桃中的果 胶转化为
可利用糖，同时大大降低果汁的粘度，使出汁率提高约
20%
，减少的成本， 并且节约了因
压榨堵塞的清洗时间。果胶酶的添加温度为
45
0
C
， 果胶酶添加量
40mg/L
，软化酶添加量
400 mg/L
，添加方法是直接加入酶解罐中酶解
150min
。





酶解罐为本设计在原有生产工艺上采取的改进工艺之一，添加一酶解罐 之后，猕猴桃
的出汁率从原来的
60%
提高到
80%
左右，效果显著 。




（
5
）
SO
2
的添加





猕猴桃汁易发生酶促褐变，使产品色泽加深，风味变差，果汁发生酶促反应的原因 主
要有：







①果汁中含有单宁等多酚物质







②加工过程中接触大量氧气（一般在剧烈搅拌时发生）







③含有多酚氧化酶和过氧化酶。





非酶褐变主要是由氨基酸和含羰基的化合物发生反应引起的。褐变的结 果是在果汁中
形成黑色素之类的深色物质，致使其色泽变成深褐色，口感变差。因此在加工过程中添加< br>抗氧化剂以防止氧化。
国内外广泛采用
SO
2
作为抗氧化剂，
可有效防止猕猴桃汁发生褐变，
产生氧化异味，还有一定的杀菌效果，可抑制杂菌的生长。我国食品添加 剂标准规定使用
SO
2
时不得超过
300 mg/L
，本设计使用剂量为
200 mg/L
，添加方法为加饱和亚硫酸溶液。

2


果汁处理




（
1
）压榨过滤

猕猴桃果加工的关键工序就是取汁，取汁工艺关系 到其下游产品的质量，决定了下游
产品的营养成分
.
香气成分和猕猴桃特有的高维生素
C
含量等在最终产品中的再现。
由于猕
猴桃果的特性，如其果胶果泥含量极高 ，营养和香气物质具有极高的热敏性，维生素含量
在过滤过程中大量减损等，使得过滤设备的选择成为了 水果加工界的技术难题。本设计经
过对比硅藻土压滤机和采用其他过滤介质的过滤设备后，发现硅藻土压 滤机与其他压滤


机相比，具有不易堵塞，容易清洗，单次过滤处理量大，过滤时间 短等优点，解决了猕猴
桃汁粘度高不易压榨的难点，而且其操作方便，过滤成本低
.
效 率高，是果汁生产厂家的最
佳选择。




（
2
）超滤澄清





由于 过滤机布孔孔径较大，因此此时的果汁含有大量的酵母和其他混浊物等杂质，因
此有必要通过进一步的过 滤分离来提高果汁的澄清度，去除杂质。传统工艺是采用动力澄
清分离法进行澄清，此工艺虽然操作简单 方便，澄清剂原料易得，可是效果不好，只能暂
时去除果汁里的部分酵母和浑浊物，在产品长期陈放期间 果汁中的蛋白质
.
残淀粉
.
胶体物
质等会逐渐聚集沉淀于瓶底或附着 在瓶壁上，严重影响产品的外观。因此在本设计中作者
决定采用超滤澄清的方法对果汁进行分离，
超滤的过滤精度为
0.1-0.001
微米，
可滤除果汁
中的铁锈、病毒、 细菌、霉菌、酵母和果胶，并能保留对人体有益的一些矿物元素，所以
超滤的果汁具有较长的货架寿命。 其果汁得率为
96%-98%
，且加工时间很短（低于
2h
）
，
可实现冲洗与反冲洗，使用寿命相对较长，所以采用超滤法澄清果汁可节省贮藏设备和人
力。




（
3
）纳滤和反渗透浓缩

传统工艺为蒸馏法或冷冻法浓缩，不但消耗大量的能源，还会导致果汁风味和芳香成
分的散失， 将反渗透膜和纳滤膜串联起来进行果汁浓缩，在操作压力均为
7MPa
时可以得
到渗透 压为
10.2MPa
的浓度为
40%
的浓缩液，
既可以保证果汁在浓 缩过程中色
.
香
.
味不变，
又可以节省大量的能源。
采用高 浓度浓缩系统将浓度为
10%
的葡萄糖溶液浓缩至
45%
所需
的能耗 ，仅为普通蒸馏法的
1/8
，冷冻法的
1/5
。




（
4
）二次蒸发浓缩

由于设计要求最终果汁 糖度为
60%
，而反渗透浓缩后的果汁糖度达不到设计要求，因
此需要将果汁进一步进 行浓缩使得糖度提高为
60%
。传统工艺考虑到机械设备的强度和动
力耗能的问题，均 采用加热蒸发浓缩，虽可以节约生产成本，然而有营养物质的如果糖
.
蛋白质
.
有机酸
.
维生素等均属于热敏性物质，因此此法会对果汁原有的色香味产生较大的
破 坏。本设计采用双效降膜真空蒸发器对果汁进行处理，属于低温真空浓缩，虽然价格比
传统浓缩装置昂贵 ，但是它不会对果汁的原有风味产生影响，结构紧凑，操作方便，可连
续生产，
蒸汽利用效率高 ，
便于调节生产能力，
因此综合看来其性价比高于传统浓缩设备。


三．

工艺计算及设备选型


一．


基础数据

1
．

年产猕猴桃浓浆
20000吨，折净鲜果
150000
吨，即处理毛鲜果
180000
吨

2
．

突击收购，突击生产，设高峰期为
80
天

3
．

原料前处理能力：
12t/h
挑选整理后的杂菌清洗及打浆灭酶能力：
10t/h
榨汁后处理能力：
8t/h
浓缩工段：
6t/h

挑拣出的次果及烂果：
2t/h
4
．


猕猴桃鲜果出汁率：
75%






糖度：
10
0
Bx





密度：
1.042t/M
3










成品浓浆糖度：

60
0
Bx







5
．


酶解：果胶酶添加量
40mg/L


软化酶添加量
400 mg/L

SO
2
添加量
200 mg/L


酶
解时间
150min

二．


物料衡算

1.

整体衡算（按年产
20000
吨浓浆计）

生产
20000
吨浓浆所需的猕猴桃新鲜果汁：

20000×6÷
98%÷
98%÷
98%=127498
吨

需要的猕猴桃质量：

127498÷
75%÷
7500/9000=2039968
吨

加入的果胶酶量；





127498÷
75%÷
1.042×
40=6526kg
加入的高锰酸钾量：





127498÷
75%×
0.1%=170
吨

加入的软化酶量；





127498÷
75%×
400=68000kg

2.

酶解时添加
SO
2
量：





127498÷
75%×
200=34000kg
单日物料衡算

单日所需新鲜果汁量由上可知：

127498÷
80=1593.8
吨

单日所需猕猴桃质量：

1593.8÷
75%÷
7500/9000=2550
吨

加入的果胶酶量；





1593.8÷
75%÷
1.042×
40=81.6kg
加入的高锰酸钾量：





1593.8÷
75%×
0.1%=2125kg
加入的软化酶量；





1593.8÷
75%×
400=850kg
酶解时添加
SO
2
量：


1593.8÷
75%×
200=425kg
表格
1 20000
吨
/
年果汁工厂物料衡算表


日耗量

年耗量

鲜果汁（吨）

猕猴桃（吨）

果胶酶（
kg
）

1593.8
1277498
2550
203996.8
81.6
6526
高锰酸钾
（
kg
）

2125
170000
软化酶（
kg
）

850
68000
二氧化硫
（
kg
）

425
34000

三．



热量衡算

酶解罐：

（
1
）


加热至
4 5
0
C
所需要的热量
Q
1
：

猕猴桃比热约为
3.8kJ/
（
kg
0
C
），将果浆从
20
0
C
加热到
45
0
C
所需要的热量为：






Q
1=1.8÷
70%×
20000×
（
45-20
）
×< br>3.8=48.8×
10
5
kJ
（
2
）


搅拌热
Q
2
：

Q
2
=360 0×P×η×48=3600×1.854×0.92×1=6140kJ

（
3
）

向环境散热
Q
3
：


在酶解罐外加一保温层，则散热量将大幅度降低，约为加热量的
5%
（
4
）

酶解一次耗用蒸汽量
D
：

采用表压为
0.3MPa
的饱和蒸汽，
I=2725.3kJ/kg
冷凝水的焓为
561.47 kJ/kg
，蒸汽的热效率取
95%
D=Q
4
÷
（
2725.3-567.47
）
÷
9 5%=121.81kg
（
5
）


酶解一次总耗热量
Q
4






Q
4
= Q
1
- Q
2
+ Q
3
=48.8×
10
5
×
1.05-6140=511800kJ
双效降膜真空蒸发器：






单位 时间蒸发量：
W
1
=F×
（
1-X
0
/X
1
）






F
为物料流量 ，
X
0
为果汁蒸发前浓度，
X
1
为果汁蒸发后浓度






W=4.43×
（
1-0.4/0.6
）
=1.48t/h





蒸发效率：
根据双效降膜低温真空蒸发 器的经验数据可知，
每蒸发
1kg
水分仅用
0.44kg
的新蒸汽。