包装工艺课程设计--年产60万吨葡萄汁饮料的生产车间工艺设计

包装工艺课程设计--年产60万吨葡萄汁饮料的生产车间工艺设计内容摘要：

大品牌的激烈竞争，使得外来品牌很难进入果汁饮料市场，同时果汁饮料的价格日益透明化，厂家和经销商的利润在不断变 薄。 寻找新的利润增长点，成为企业的当务之急。 而要想在竞争激烈的果汁市场取得领先地位，适合市场需要的差异化经营则是关键。 中国虽人口众多，果汁饮料的消费量却较低，人均年消费量还不到 1公斤，是世界平均水平的 1/10，发达国家平均水平的 1/40。 世界人均果汁饮料消费量已达 7公斤，如果按世界平均消费量计算，中国果汁饮料的市场容量应为 910万吨，这表明，果汁饮料在中国仍有巨大的发展空间。 国际市场方面，到 2020年，全球果汁及碳酸饮料将增至 730亿升。 据此推断，未来中国果汁行业的发展空间非常广阔，与此同时也具备了非常 好的投资优势。 5 葡萄 汁饮料的营养特点 葡萄是物美价廉的普通水果，市场供应很丰富。 葡萄汁被科学家们誉为“植物奶”。 一份研究报告称，葡萄是肾炎、肝炎、关节炎和贫血病人最好的食品，同时还能抗癌和抵抗肺病。 食品专家卡迈勒教授说，葡萄在医疗方面具有重要意义，主要是它含有许多营养成分和对身体有益的物质。 医学研究证明，葡萄汁是肾炎病人最好的食品，可以降低肾脏的白蛋白和氯化钠。 同时，葡萄汁还含有大量易于消化和吸收的糖分，碳水化合物含量高达 16％，其中大部分是葡萄糖。 葡萄还含有 ％的植物纤维以及氯化钾、铁和磷等。 这 些物质有助于平衡血酸，是身体建设，特别是骨骼和神经建设的必要物质。 同时，葡萄还含有促进消化的有机酸。 科学家认为，葡萄汁对体弱多病的人、血管硬化和肾炎病人的康复有辅助疗效。 在那些种葡萄和吃葡萄多的国家，癌症患病率也明显少。 已经证明，葡萄是夏季水果中含复合铁元素最多的水果，是贫血病患者的营养食品。 同时，葡萄中的维生素含量也很高，每 100克葡萄含有 50国际单位维生素 A， 100国际单位维生素 C， 10国际单位维生素 B2。 因此证明，吃葡萄有助于增强体质，提高抵抗疾病的免疫力。 研究报告指出，葡萄汁还有助于增强肝脏功 能，促进胆汁分泌。 葡萄中还含有类似于胰腺分泌的胰岛素的物质，因此，医生把葡萄汁列入糖尿病人的食谱中，并成为痛风、关节炎和风湿病患者的营养食品。 促进儿童骨骼发育、对神经衰弱和过度疲劳有良好的改善作用。 美国一项研究证明，每天喝 224～ 280克紫葡萄汁对血液中的血小板凝集有抑制作用，从而可预防心脏病。 在与橙汁及柚子汁的对比试验中研究人员发现，葡萄汁对心脏病的预防作用最好，而且紫葡萄汁优于白葡萄汁，紫葡萄汁甚至比预防心脏病的常用药物阿司匹林效果还好。 研究证明，紫葡萄汁中所含的黄酮类和多酚类物质是有效成分。 此项研 究是由威斯康星大学医学院的约翰•福尔茨博士主持的。 福尔茨博士是 20年前发现阿司匹林能抑制血液凝固并对心脏病可能有预防作用的首批科学家之一。 美国芝加哥的研究员发现，每天喝一杯葡萄汁不但能稀释血液，减少血凝块形成，还有助降低血压。 2 工艺设计 全年生产安排 选址 本设计是在通过市场调研，根据现有 葡萄 饮料厂的经验，在选址方面贯彻了饮料工厂选址“应远离重工业区，空气清新，水质清纯，环境幽雅无污染”的原则，其厂址选择 6 在 吉林 市的经济技术开发区。 生产时间安排 由于 葡萄 原料生产具有很强的 季节性， 葡萄 消费也有较强的季节性。 原料的收获旺季在 89 月， 510 月为产品销售旺季。 为了尽可能充分利用原料，减少产季原料的腐烂损失，同时也减少原来贮藏的费用， 应该在一个月内将葡萄制成果汁。 年 生产日数为 280 天 ，每天生产 3 班，每天 24 小时连续生产。 平均产量计数 产品采用 500mLPE 瓶包装。 葡萄果汁密度为 ， 60 万吨约为 12 亿瓶。 理论设计每 天 产量为 ： 12 亿 247。 280≈ 万瓶 /天 ； 平均每小时产量 ： 万247。 24≈ 万瓶/小时 ； 平均每小时产量取 18 万瓶 /小时， 比理论设 计产量高 ， 符合设计要求。 一般设备的效率为 90%， 设备选型按每小时 20 万瓶 加工量为基础。 车间生产过程设计 根据 葡萄 饮料灌装 工艺要求，需以下建筑物或构筑物。 (l)主 灌装 车间 : 葡萄 汁灌装流水线。 (2)原、辅材料库 :存放 灌装 葡萄 饮料 用的辅料及包装材料。 (3)葡萄 汁原料库 :存放 葡萄 汁原料用 (4)原料修整间 : 葡萄 的 榨汁、 均质、脱气，调配间 (5)冷 藏 库 :冷藏成品。 (6)空压机房 :提供某些设备自动化控制所需的压缩空气及生产过程中的需求。 (7) 更衣室、卫生间 :供车间工人使用。 (8) 锅炉房 :提供 生产所需要的蒸汽。 (9) 配电室 :提供生产用电。 根据以上建筑物功能的区分和工艺要求，车间生产过程如图 2 一 1 所示 : 7 → ← ← → ← ← ← ↑ → 2一 l 生产过程车间平面示意图 生产工艺 工艺流程图 葡萄汁 饮料 生产 工艺流程如图 2 一 2 所示 ： 原料库 上盖 调配 ↑ 澄清过滤 ↑ 加热 ↑ 均质 ↑ 榨汁 ↑ 破碎 ↑ 清洗 空 压 机房 主 灌装车 间 ： 上瓶 ↓ 理瓶 ↓ 冲洗灌装封盖 ↓ 倒瓶杀菌 ↓ 喷淋冷却 ↓ 吹干 ↓ 套标收缩机 ↓ 喷码 ↓ 收缩包装 ↓ 成品 更 衣 室 加热 杀菌 8 ↓ → → → → → → → → → → → → ← ← ↓ ↓ → → → → → → → → → → 2 一 2 葡萄汁 饮料 生产 工艺流程 图 工艺设计和说明 原辅料采购标准及产品标准 原料的来源及质量 ： 葡萄 主要向符合行业生产标准的正规企业采购，要求 葡萄 色泽良好，味纯正，产品标识与产品质量相符。 葡萄 主要指标 ： 百 利糖 度 :≥(0BX)； 颜 色 ∶ 原色 ； 总酸 ∶ (%)； 细菌总数 ∶ ≤100 (个 /ml)； 糖酸比 ∶ ≥； 大肠肝菌 ∶ 3 (个 /ml) ； PH 值 ∶ ； 致病菌 ∶不得检出。 洗 涤和摘果柄、萼叶 在流动的水槽内洗涤 ,洗去泥沙和叶片之类的粘附物。 洗净后用 %的高锰酸钾溶液消毒 1min,然后再用 流水冲洗 2～ 3次 ,摘除果柄和萼片后再淋洗一次。 榨果汁 榨汁可有各种压榨机 ,也可用离心甩干机和不锈钢搅肉机来破碎 葡萄。 葡萄 破碎后 ,放浓缩果蔬汁 过滤 储存罐 均质 环氧乙烷 上盖 脱气 饮料调配 真空包装 化糖器 过滤 储存罐 白砂糖 水源 过滤 储存罐 香料、酸味剂 储存罐 储存 UHT 瞬时杀菌 加热 PET 瓶 理瓶 消毒 倒瓶杀菌 喷淋冷却 吹干机 套标收缩机 喷码 PE 膜收缩包装 成品 调配 ← 澄清过滤 ← 加热 ← 均质 ← 榨汁 ← 破碎 ← 清洗 ← 葡萄 9 到滤布袋内 ,在离心甩干机内离心 ,由出水口收集 葡萄 汁 ,把 3次压榨出的汁混合在一起 , 出汁率可达 80 %。 果汁过滤 榨出的 葡萄 汁 ,为防止升温变质 ,常添加 %的苯甲酸钠作防腐剂。 常温下 葡萄 汁在密闭的容器中放置 3～ 4d即可澄清 ,低温澄清速度更快。 可用孔径 ～ 1mm刮板过滤机或内衬 孔径的绢布的离心机细滤澄清。 过滤的速度随着滤面上沉 积层的加厚而减慢。 所以过滤桶可采用加压或减压方法 ,使滤面上下有压力差 ,以加快过滤速度。 水处理 葡萄 汁饮料用水水质是保证果汁口感、风味、稳定性及保质期的重要条件。 根据 国标GB574985 确保饮料用水水质要求 见表 23 表 23 水质要求标准 指标 要求 水污染指数 (SDI) ≤ 4 饮料用水电导率 ≤ 20 u s 铁 ≤ 锰 ≤ 二氧化硅 ≤ 40ppm 总硬度 ≤ 20DH 暂时硬度 ≤ 3D 细菌总数 ≤ 1000 个 /ml 致病菌 不 得检出 辅料溶解 采用冷溶法，一般提前 4 小时溶解，辅料与水比例一般为 1:30,按实际配方用量慢慢撒入搅拌的水中，待溶解充分后用泵直接泵入调配缸，并用少量的纯水把管道内冲干净。 热溶法会使辅料溶解不完全，胶体稳定性受到破坏。 调配 根据产品的质量要求，按比例加入 葡萄 、水、糖、酸味剂及稳定剂等。 葡萄汁饮料葡萄原 浆含量为 15% ，糖度 12%～ 15%，酸度 %～ %（以柠檬酸计）。 一种典型的 葡萄 汁饮料，含 葡萄原浆 15%，糖度 15%， pH 值为。 10 均质 均质是保证 葡萄 汁稳定性和口感的关键工艺，压力和温度是均质工艺的重要参数，本设计确定果汁均质条件为 :压力 10MPa,温度 68℃。 预热、脱气 果汁和果肉微粒表面经常存在有一定量的Ｏ 2, 它会使果汁中 Vc 受破坏，香气和色泽恶化，而且在灌装时易产生泡沫，导致灌装量不稳定，所以需要脱气处理。 在脱气前要把果汁预热到。