年产一万吨苹果设汁工厂设计

1.引言

1.1 果汁的营养价值

果汁中含有较高的营养价值，主要包括碳水化合物、葡萄糖、果糖等易于被人体吸收的物质和维生素。一些果蔬汁中的有机酸也对人体正常生理活动起着重要作用，如柠檬酸能提高人体对钙的吸收能力。因而果蔬汁除了能补充人体需要的水分，起到消暑解渴的作用外，对人体还有着一定的营养意义。

1.2 国内外果汁生产与市场

2004年6月、7月、8月，中国饮料工业协会举办了涉及全国饮料行业发展的三次研讨会：《2004中国茶饮料和植物饮料发展研讨会》、《2004中国功能饮料/运动饮料发展论坛》、《2004中国果汁饮料发展研讨会》。这三次饮料行业会议比较权威地分析和预测了中国饮料大市场的现状和发展趋势。与会者一致认为，2004年及随后的2005年，中国饮料市场的主流产品和最有发展潜力的品种是：果汁饮料、茶饮料和功能饮料。按照销售总量，果汁饮料在其中的排列顺序居第一。

目前，我国果汁工业尚处于发展阶段，无论在产量上还是在产品结构上，都与市物需求存在一定的差距，我国饮料工业自80年代初开始发展，以17%的年增长率增长，产量由1980年的28.8万吨增加到1994年的637万吨。1995年产量突破700万吨，1999年已完全突破900万吨，但我国果汁饮料类(包括原果汁、果汁饮料、带肉果汁饮料)的总产量仅有100多万吨，其中大部分是含果汁10%的果味饮料，而果汁(100%原汁)和果汁饮料含果汁（10%以上)仅占25%左右。国际市场上，发达国家市场需求是以原果汁饮料为主，发展中国家是以果味饮料为主。据对全国几个大城市的调查显示，有3.8%的居民每周饮用4至6次，有30%的居民每周饮用1-3次，而美国人均年果汁饮料消费量为45公斤，德国46公斤，亚洲一些国家为19-20公斤，而我国人均年果汁饮料消费量还不到 1.2公斤 这说明果汁饮料市场发展潜力巨大，前景十分广阔。

据世界银行统计，1990年饮料人均消费量发达国家为34.2升/年，属成熟的理性消费阶段发展中国家10.5升/年，而中国只有4升/年。按照轻工总会规划到2000年我国饮料总产量达到1000万吨，而实际消费需求可达到1300-150。万吨，至少有400-500万吨饮料市场缺口可供占领。其中果汁饮料消费保持快速的增长势头，在我国众多品牌的果汁饮料中。还缺少国际化的品牌,果汁饮料的发展落后于国家经济增长的人民生活水平提带的步伐，开发名优果汁饮料势在必行。

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1.3 苹果汁饮料的营养价值与市场前景

苹果，又名柰、频婆、天然子，苹果为蔷薇科苹果属植物的果实。苹果酸甜可口，营养丰富，是老幼皆宜的水果之一。它的营养价值和医疗价值都很高。每100g鲜苹果肉中含糖类15g，蛋白质0.2g，脂肪0.1g，粗纤维0.1g，钾110mg，钙0.11mg，磷11mg，铁0.3mg，胡萝卜素0.08mg，维生素B1为0.01mg，维生素B2为0.01mg，尼克酸0.1mg，还含有锌及山梨醇、香橙素、维生素C等营养物质。中医认为苹果有生津、润肺；除烦解暑、开胃醒酒、止泻的功效。现代医学认为对高血压的防治有一定的作用。 欧洲人说：“一天吃一个苹果，医生远离你”。加拿大人研究表明，在试管中苹果汁有强大的杀灭传染性病毒的作用，吃较多苹果的人远比不吃或少吃的人得感冒的机会要低。所以，有的科学家和医师把苹果称为“全方位的健康水果”或“全科医生”。

一、苹果中含有神奇的“苹果酚”，极易在水中溶解，易被人体所吸收。这种神奇的“苹果酚”具有七种功效：一是抗氧化作用，可保持食物新鲜；二是消除异味，可去鱼腥、口臭；三是预防蛀牙；四是能抑制黑色素、酵素的产生；五是能抑制活性氧发生，可预防因活性氧引起的各种生活习惯病；六是能抑制血压上升，预防高血压；七是能抑制过敏反应，有一定的抗敏作用。

二、苹果中含有“果胶”，这是一种水溶性食物纤维，能够减少肠内的不良细菌数量，帮助有益细菌繁殖。以前曾经风靡过的“苹果减肥餐”，就是利用它能让人有饱腹的感觉并具有整肠作用从而达到减轻体重的效果。现在，很多美国人都把苹果作为瘦身必备，每周节食一天，只吃苹果，号称“苹果日”。

三、苹果中含有丰富的维他命C。维生素C是心血管的保护神、心脏病患者的健康元素。同时维他命C可以有效抑制皮肤黑色素和形成，帮助消除皮肤色斑，增加血红素，延缓皮肤衰老，具有美容养颜的功效。美国的研究人员还证明：“从新鲜的水果中直接摄取维他命C要比口服药剂更为有效”。每天吃一个红富士，就可以满足人体每日所需的大部分维他命C。

四、苹果中多糖、钾离子、果胶、酒石酸等物质。现代人在平常饮食中摄入蛋白质过多，这些蛋白质分解成氨基酸，从而造成大多数人的体液都呈“酸性”。酸性体液就会不断在体内堆积，容易使人感到疲劳乏力。苹果中所含的多糖、钾离子、果胶、酒石酸等，可以中和酸性体液中的酸根，降低体液中的酸性，从而缓解疲劳。

五、苹果中含有黄酮类化合物。芬兰的研究工作者1999年10月发表的一项研究报告表明——苹果中所含的黄酮类化合物是降低癌症发病率的有效物质。

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2.工艺设计

2.1 全年生产安排

2.1.1产品方案确定的年产量大于计划生产产量的依据

本设计是要求年产1万吨的苹果饮料,而一般设计方案时的年产量要比要求高出一些,因为在生产过程中可能会出现灌装、密封、包装不好等现象，这样就会导致产品不必要的损失。而按照这样的预算所生产的最终产量才能达到或接近设计的要求。 2.1.2 生产时间安排

由于苹果原料生产具有很强的季节性，果汁消费也有较强的季节性。原料的收获旺季在3-5月，5-10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，并满足市场供求关系。本设计确定每年3-5月为生产旺季，每天生产3班；6-8月为生产中季，每天生产2班，9-11月为生产淡季，每天生产1班。 总生产日数为275天

班数=92×3+92×2+91×1=276+184+91=551班

表2-1 一年生产安排表

加工班月份 数（天） 1 零班 一班 两班 三班 合计

2.1.3平均产量计数

理论设计每班产量为 10000÷551≈18.1吨/班 按设计要求平均班产量取20吨/班 平均每小时产量计算

在本设计中，每班生产工作时间为8个小时,则有： 每小时产量=班产量（吨）÷有效生产时间（小时） ＝20( 吨 / 班) ÷ 8（小时） ＝2.5（吨/小时）

3

2

3 4 5 6

7 551(班)

8

9

10

11

12

本设计的预计划年产量为: 设计年产量＝20×551=11020 吨，比理论设计产量高出10.2%。符合设计要求。

设备选型按每小时5吨加工量为基础。 2.1.4产品规格

产品含苹果原汁20%，分别以250mL和1000mL纸盒包装。两种规格的产量分配如表2-2 。

表2-2 二万吨苹果汁饮料项目产品方案

名称 苹 果 汁

本设计选择纸盒无菌罐装技术，它有设备自动化程度高，产品质量好,

物质损耗少，产品包装精细严密，外观设计新颖，饮用方便等优点。纸盒包装还具有无污染，易回收，有利于环境保护的特点。 纸盒包装有利于防止光和氧对果汁营养成分的破坏，最大限度的保证果汁的品质。

规格 250ml/包

1000m1/包

产量(吨) 5000

5000

包装方式

纸盒包装

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2.2生产工艺

2.2.1工艺流程图

水处理

辅料溶解

洗果 压榨

过滤调配

均质 脱气 高温杀菌 无菌装罐

字符喷码 贴吸管

检验装箱 成品

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