1、新疆大学 食品科学与工程专业 学士学位毕业论文(设计 ) 年产 5000 吨苹果罐头厂的工艺设计 摘要 本设计进行了年产 500吨苹果罐头厂的工艺设计。 本厂以生产糖水苹果罐头为主要产品。 苹果营养价值高,而且风味独特,是新疆当地和全国人民喜爱吃的一种优良水果。设计论述了以新疆阿克苏苹果为原料,加工制成苹果罐头的工艺过程,并依此技术进行了苹果罐头生产车间的工艺设计。苹果罐头是以苹果为主要原料,优质白砂糖,水等添加剂为辅料,经过清洗、拣选、灌装、排气、杀菌等工序加工制成。具体内容包括厂址选择、产品方案的确定、产品工艺的论证、物料衡算、设备选型、车间工艺布置、总平面设计、车间水电汽估算以及污水处理
2、等。 关键词 : 罐头 ;苹果罐头 ;工厂设计 新疆大学学士学位毕业论文 (设计 ) 1 目录 第一章 前 言 . 2 1.1 罐藏食品的概念 . 2 1.2 罐头食品的分类 . 2 1.3 罐头食品的优点 . 2 1.4 市场的需求现状 . 3 1.5 资源背景 . 4 1.6 苹果的营养与化学成分 . 4 1.7 苹果的营养价值和医疗保健作用 . 5 1.8 本设计 的意义 . 5 第二章 设计思想和设计依据 . 6 2.1 设计依据 . 6 2.2 设计思想 . 6 第三章 厂址的选择 . 6 第四章 产品方案及班产量的确定及说明 . 7 4.1 产品方案的确定及说明 . 7 4.2 产
3、品方案 . 8 第五章 工艺流程的确定及论述 . 10 5.1 本设计主导产品苹果罐头的加工工艺 . 10 5.2 工艺论证 . 10 第六章 物 料 计 算 . 18 第七章 设备选型及说明 . 20 7.1 设备说明及选型 . 20 7.2 食品工厂选择设备的原则 . 20 7.3 设备的选型 . 20 第八章 生产车间水、电、气的估算 . 25 8.1 耗水估计 . 25 8.2 耗汽量估算 . 25 8.3 耗电量估算 . 26 表 4 设备配用功率列表 . 26 第九章 三废处理 . 27 9.1 废渣 . 27 9.2 噪音 . 27 9.3 废水 . 27 第十章 图纸说明 .
4、28 10.1 生产工艺流程图 . 28 10.2 生产车间平面布置图说明 . 28 10.3 全厂总平面设计的基本原则 . 29 10.4 厂总平面布 置说明 . 30 表 5 全厂各建筑,构筑物占地面积一览表 . 30 致 谢 . 31 参考文献 . 32 新疆大学学士学位毕业论文 (设计 ) 2 第一章 前 言 1.1 罐藏食品的概念 罐藏食品(罐头),即是将食品原料经过预处理、调味后,装入容器、经真空密封、杀菌制成的能长期保存的一种食品加工方法。也就是说凡食品经密封杀菌或杀菌密封(即无菌包装)达到商业无菌,能在常温下长期保存的食品统称为 罐藏食品 1。 1.2 罐头食品的分类 肉类:清
5、蒸、调味、腌制、烟熏、香肠、肉脏 禽类:白烧、去骨、调味 水产类:油浸(熏制)、调味、清蒸 水果类:糖水、糖浆、果酱、果汁 蔬菜类:清渍、醋渍、调味、盐渍(酱渍) 其他类:坚干果类、汤类 2 1.3 罐头食品的优点 方便食品 随时随地,开罐即食。 节省时间 一朝购入,三餐休闲。省却下厨之苦,换来万家欢乐。 营养丰富 四季果蔬,一时享用,南北营养,尽集罐中。 卫生健康 物理灭菌最彻底,绝不添加防腐剂,不要轻信假专家,放心食用保健康 3 。 风味独佳 中外名厨几代人,千古珍味罐里藏,东西文化各千秋 。 食用安全 技术成熟,百年不衰,各国认可,安全放心。 便于携带 外出旅游,备则心安。 常温保存 不
6、用冰箱省电费,全部可食不浪费,商业无菌加真空,常温状态保新鲜。 价格低廉 “反季 ” 果蔬价格贵,品质、口味打折扣,当季批量大加工,味正、营养价低廉。(请比较与其它食品的售价) 节能环保 省水、省电、省煤火,远离油烟不用愁,空瓶空罐可再生,节约资源无污染。 易拉盖、玻璃瓶旋开盖等的广泛应用已使 “ 罐头好吃口难开 ” 成为历史 4。 新疆大学学士学位毕业论文 (设计 ) 3 1.4 市场的需求现状 1.4.1 国际市场 罐头食品一直是国外 人们的日常消费品,已有半个多世纪的历史了,至今也未改变。 80年代以来 ,全球罐头食品年总产量一直保持在 4500万吨以上 ,国际罐头食品出口量则在 100
7、0 万吨以上 ,创汇 120 亿美元。 在国外,水果罐头是以一种精加工的形式出现,尤其因为工作繁忙,罐头以其便利的特点成为很多人饭后甜品的首选 5。因此,罐头食品十分普及,欧美等发达国家的食用消费水平更高,罐头食品完全适应人们的生活节奏和习惯。目前全世界罐头年产量超过 4500 万吨,美国人年均消费 90 公斤,欧洲约 50 公斤。 日本 23公斤,而我国仅为 1公斤左右。所以我国罐头食品市场还未真正被开发。在食品安全事件频繁发生的中国,消费者对方便、美味、营养、安全的健康食品需求量与日俱增,而罐头食品恰恰可以满足消费者的这种需求,特别是对水果罐头的市场需求最大 6。 消费者喜欢吃水果罐头的首
8、要原因是水果罐头的口味好,占消费者选择比率的 77.5%;其它原因如有营养、甜品、爱吃水果、去火及其它原因合计占的比率也只有 22.1%。吃过水果罐头的多数人都会感觉到,吃水果罐头往往比直接吃水果口味要好的多。比如糖水类水果罐头的制作就是把经分级去皮 (或核 )、修整 (切片或分瓣 )、分选等处理好的水果原料装罐,加入不同浓度的糖水而制成的罐头产品。如糖水桔子、糖水菠萝、糖水荔枝等罐头。口味好几乎成为消费者喜欢吃水果罐头的唯一原因 7。可见罐头食品在 国际上 有着非常大的市场发展空间。 1.4.2 国内市场 众所周知,我国罐头食品是以其优质的产品质量、低廉的价格,在国际市场上占有一席之地,产品
9、的出口量也在逐年增加。而罐头工业也已形成了一种独特的工业体系 8。 近年来,国内消费市场正在起步。来自中国食品工业协会的调查表明,随着居民生活水平的提高,出行、旅游不断增加,食品消费观念和方式正在悄然改变,很多家庭试图从厨房中解放出来,减少油烟污染,减轻家务劳动。罐头食品正以其方便、卫生、易储存的特点,适应了人们的日常需要,日益受到人们的欢迎。另外,我国罐头消费水平还很低,以人均年消费量计算,美国为 90 公斤,西欧为 50 公斤,日本为 23 公斤,我国仅为 1 公斤。可见,国内市场尚未真正启动,潜力巨大。 据报道 , 1976年我国罐头消费量只有 16.3万吨 , 人均年消费量只有 0.2
10、 kg, 随着人们生活水平的不断提高 , 购买罐头的实力也在逐步提高 , 1994 年国内罐新疆大学学士学位毕业论文 (设计 ) 4 头消费量达 163 万吨 , 比 1976 年增长 10 倍 , 即使这样 , 年人均消费量仍不足1.5 kg, 然而随着国民生活水平的不断提高 , 双职工比例的增加 , 社会生活工作节奏不断加快和人民收入的增加 , 加上人们对罐头食品的方便性、营养性、安全性认识的深化 , 与发达国家一样 , 罐头食品将会进入千家万户和各式饭店餐厅 ,罐头食品的需求量肯定有进一步的增长 9。罐头需求量逐年上涨,而我国一直以来都是罐头生产大国,罐头外销处于世界领先水平;在国内市场
11、和国外市场双重需求的拉动下,行业呈现良好势头,发展前景广阔。 1.5 资源背景 我国幅员辽阔,果品资源十分丰富,是世界的产果大国,这些为发展罐头食品生产提供了有利的条件。我们新疆素有瓜果之乡的美称,有诸多的名、优、特、稀果品,加之“纯天然”,“绿色”等,在全国乃至全世界都闻名遐迩。西部大开发,必将促进西部农产品加工工业的发展和农产品市场的开拓 10。我们可以利用新疆的特色资源,充分发挥资源优势,使新疆的产品走出新疆,甚至走出国门。目前,人们的生活水平在不断的提高,对生活质量的要求也越来越高,具有保健性的产品在人们的生活中越来越受到欢迎。 我们新疆的主产水果有葡萄、哈密瓜、无花果等,苹果,还有极
12、其珍贵的野酸梅和樱桃李等。其中新疆阿克苏苹果是果核透明,俗称“糖心”,是区别其他产地红富士苹果的标志。 新疆阿克苏地区位于世界最大的内流河 塔里木河腹地。水资源充沛,是新疆重要的绿洲带,古代丝绸之路的必经之地。 阿克苏地区属温带大陆性干旱气候,各地年日照时 数 2600h以上,得天独厚的光能资源对红富士苹果品质的提高起到了很大的作用。果园用水通过灌溉调节光、水条件比日本原产地和我国东部和西北东部苹果产区优越。 1.6 苹果的营养与化学成分 苹果的营养很丰富,它含有多种维生素和酸类物质。 1个苹果中含有类黄酮约 30 毫克以上,苹果中含有 15%的碳水化合物及果胶,维生素 A、 C、 E 及钾和
13、抗氧化剂等含量也很丰富。 1个苹果 (154g)膳食纤维 5g,钾 170mg,钙 10mg,碳水化合物 22g,磷 10mg, Vc7.8g, Vb7.8g。苹果中的含钙量比一般水果丰富多,有助于代谢掉体内多余盐分 11。苹果酸可代谢热量,防止下半身肥胖。至于可溶性纤维果胶,可解决便秘。果胶还能促进胃肠道中的铅、汞、锰的排放,调节机体血糖水平,预防血糖的骤升骤降。 新疆大学学士学位毕业论文 (设计 ) 5 表 1 苹果营养成分表 (以每 100克可食部计) 能量 54 kcl 蛋白质 0.2g 脂肪 0.2g 碳水化合物 13.5g 膳食纤维 1.2g 维生素 A3ug 胡萝卜素 30ug
14、维生素 C 4mg 维生素 E 2.12mg 尼克酸 0.2mg 硫胺素 0.06mg 核黄素 0.02mg 硒 0.12ug 钙 4mg 磷 12mg 铁 0.6mg 锌 0.19mg 钾 119mg 钠 1.6mg 镁 4mg 苹果中富含矿物质钾。钾离子能扩血管,促进钠的排泄,因此有改善和预防高血压的作用。 1.7 苹果的营养价值和医疗保健作用 苹果中的维生素 C 是心血管的保护神、心脏病患者的健康元素。 可以延缓记忆衰退、预防哮喘、糖尿病、心肌梗死和掉牙等。 具有生津止渴、润肺除烦、健脾益胃、养心益气、润肠、止泻、解暑、醒酒等功效。 含丰富纤维素可以清除牙齿间的污垢,美白牙齿。 含丰富的
15、果胶,有助调节肠的蠕动,排毒养颜,防止肥胖。 含有大量的维生素 C,常吃可帮助消除皮肤雀斑、黑斑,保持皮肤细嫩红润,美白皮肤。 1.8 本设计 的意义 本设计是年 产 500 吨苹果 罐头工厂设计,意义有以下几方面:我国有广阔的领土,物产丰富。但由于水果本身的理化作用,在运输的过程中难免会破坏其本身的价值,而罐头的出现可以很好的解决这个问题。罐头工艺在水果的深加工中是很重要的,我们可以通过特殊的加工工艺来实现原本水果无法达到的效果。建设一座水果罐头工厂可以解决部分地区的新鲜水果的销售问题,也可以提升水果的价值,为果农创造更大的收益。 新疆大学学士学位毕业论文 (设计 ) 6 。 第二章 设计思
16、想和设计依据 2.1 设计依据 2.1.1 本设计的设计依据是: ( 1) 据新疆大学生命科学与技术学院食品教研室所下达的设计任务书。 ( 2) 根据新疆现有的资源,充分开拓市场。以获得良好的经济效益。 ( 3) 本设计参考工厂设计基础、第三版食品工艺学、软饮料工业手册等书,还参考了饮料工业、食品科技、食品科学。等杂志 . 2.2 设计思想 我国正实行西部大开发战略,对西部各省放行优惠政策和财政支持,大力开发西部丰富的资源,充分发挥西部的资源优势,大力发展西部经济。利用这种有利的大环境,在西部大开发的浪潮中,新疆也决不会落后。 西部大开发,必将促进西部农产品加工工业的发展和农产品市场的开拓。
17、新疆地处祖国的最西部,面积大,资源较为丰富,特别是瓜果资源,我们新疆素有“瓜果之乡”的美称,有许多珍、稀、特的品种,在全国乃至全世界都富有盛名。我们新疆提出了重点扶持和培育 以番茄、枸杞、红花为主的红色产业和以瓜果、香梨、葡萄为主的绿色产业,已初见成效。 第三章 厂址的选择 工业生产的布局,涉及到一个地区的长远规划。一个食品工厂的建设,对当地资源、交通运输、农业发展都有密切关系。食品工厂的厂址选择是否得当,将直接影响到基建进度、投资费用及建成投 产后的生产条件和经济效果。同时,对产品质量和卫生条件,对职工的劳动环境等,都有着密切的联系。 根据国家方针,新疆本地生产条件和经济效果等方面考虑,本厂
18、的厂址选择在 1)阿克苏地区经济开发区。 2)库车县 314 国道旁边。 本厂的最终选择(库车县经济开发区 314国道旁边) 选择以上地方作为厂址的原因有: 1) 由于本厂属于小型罐头加工厂,在这些地方能够获得足够数量和质量的原料; 2) 这些地方便利的交通,能够便于辅助材料和包装材料获得 ,并且利于产品的销售,减少运输的费用。 新疆大学学士学位毕业论文 (设计 ) 7 第四章 产品方案及班产量的确定及说明 产品方案又称生产纲领。它实际上就是食品工厂准备全年生产哪些品种和各产产期、生产班次等计划安排。 在安排产品方案时,应尽量做到“四个满足”、“五个平衡”。 “四个满足”是: ( 1) 满足主
19、要产品产量的要求; ( 2) 满足原料综合利用的要求; ( 3) 满足淡旺季平衡生产的要求; ( 4) 满足经济效益的要求。 “五个平衡”是: ( 1) 产品产量与原料供应量应平衡; ( 2) 生产季节性与劳动力应平衡; ( 3) 生产班次要平衡; ( 4) 设备生产能力要平衡; ( 5) 水、电、汽负荷要平衡; 4.1 产品方案的确定及说明 本厂以生产糖水苹果罐头为主,糖水梨罐头、苹果果丹皮产品生产为附的。所以以主导产品糖水苹果罐头来确定产品方案。 本厂是一个小型苹果罐头加工厂,拟投资 100万元,两年回收成本,即每年需盈利 50万元,厂内固定职工 31名(其中生产厂长 1名,车间主任 2名
20、,技术工人 2 名,电工 1 名, 销售代表 2 名,生产人员 23 名),月平均工资为生产人员 800元,其他的 1600元,福利费按平均工资的 14%提取,则: 固定职工工资总费用为: 23 人 800 元(人 .月) 12 月 800 元(人 .月) 14% 23 人 12 月 =26万元 8 人 1600 元(人 .月) 12 月 1600 元(人 .月) 14% 8 人 12 月 =18万元 由于生产的需要,需要招收一定季节工,季节工的工资总费用为 10 万元 所以工资总费用为 26万元 18万元 10万元 =54万元 则每年的工资费用加盈利为: 50万元 54万元 =104万元 由
21、于苹果鲜果的含糖量较高,对保藏的条件要求较高 ,为了降低生产成本,本厂只收购苹果。本厂采用 450ml 玻璃瓶盛装产品,依据 现行市场的价格,苹果的新疆大学学士学位毕业论文 (设计 ) 8 收购价为 3/kg,450ml 玻璃瓶为 0.8元 /个(含瓶盖及商标),纸箱 3 元 /个(可盛装 24 瓶) .每公斤苹果去皮和去籽后可出 850g 左右的果肉,这些果肉可调出 2公斤罐头,把它们盛装在 3瓶 450ml的玻璃瓶中 ,所以一瓶 450ml 苹果罐头的可计算成本为: 苹果原料: 3元 3瓶 =1.0元 / 瓶 450ml玻璃瓶: 1.4元 /个 纸箱: 3元 24瓶 =0.125元 / 瓶
22、 小计: 2.525元 / 瓶 因为每瓶的成本价为 2.525元 / 瓶。出厂价为 3.5元 / 瓶 则每瓶盈利 0.975 元,每公斤盈利为 2.925 元,所以可计算出本厂为了达到 104万元的任务,所以有由计算可得本厂的年产量为: 356吨。考虑到经济的不稳定,原料价格的波动,水、电、汽及辅料的消耗及机器折旧、厂房的租赁等因素,故乘以一个 1.4的系数,所以可得本厂的年产量为 356 1.4=498吨 因此本厂的规模可订为年产量 500吨的苹果罐头厂。 4.2 产品方案 生产规模:年产 500 吨苹果罐头厂 产品方案: 糖水苹果罐头 300 吨 450玻璃瓶 糖水梨罐头 100 吨 25
23、0玻璃瓶 苹果果丹皮 100 吨 塑料袋 年有效工作日: 250 天 日工作小时: 8小时 日产量: 2吨 班产量: 2吨 包装规格:采用三旋盖玻璃瓶 450ml 产品标准:参照国内和国际标准制订企业标准 辅料标准:符合国家标准 新疆大学学士学位毕业论文 (设计 ) 9 表 2 年产 500吨苹果罐头厂产品设计方案: 产品 年产量 班产量 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 糖水苹果罐头 300吨 1吨 糖水梨罐头 100吨 0.5 吨 苹果果丹皮 100吨 0.5 吨 每班 人数 23 每班 产量 2 吨 劳动生产率 11.5(人 /吨) 总产量 500 吨 说明 : ( 1) 本厂的劳动力安排为:清洗( 2人),拣选( 4人),去皮( 1人),切割( 1 人)预煮( 2 人),调配( 1 人),灌装( 4 人),杀菌( 2 人),洗瓶( 2 人),搬运堆放( 4人),小计: 23人 ( 2) 本厂安排在 2个月检修机械设备,并在除去节假日及 2个月的检修期期间,实行轮休以保证全年的生产日为 250天。