食品工程原理课程设计.docx

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食品工程原理课程设计

食品工程原理课程设计说明书

题目：

年产量1万吨椰子汁初步的工艺设计

[

年级：

2011级

学院：

食品学院

专业：

食品科学与工程3班

指导老师:

林向东

成员：

李澜奇20

陈创斌20

袁洋洋20

何振杰20

》

符天长20

刘克颜20

二○一三年五月二十四日

海南大学食品科学与工程专业2011级

《食品工程原理课程设计》任务书

一、设计题目:

果、蔬汁（或汁）加工工艺初步设计

二、设计任务:

加工原料　自行选定

处理能力自行选定

主要设备自行选定

三、设计内容

1.工艺设计：

流程、工艺操作要求（部分）。

2.计算：

物料衡算（全部）、管路计算（选段）。

3.设计方案简介：

4.设计结果进行评述

四、设计作业

1.设计并绘制设备平面布置图（1号图纸）；

2.撰写课程设计说明书3000～3500字；

3.地点:

李运强楼工程设计实验室。

五、设计分组

以自然班中4～6人自由组合为一个设计小组，各组由一位负责人组织、传达、考勤、借还物品等。

六、参考资料

食品工程原理教材；化工原理课程设计；

食品工厂设计基础；饮料工艺学；

食品物料基本参数；；

　第一章前言1

选题的意义1

厂址的选择1

第二章设计方案简介2

选题2

设计拟定的工作内容2

椰子汁的工艺流程及操作要求2

椰子汁物料衡算2

主要设备选型2

相关计算2

设备平面布置图2

第三章工艺设计3

生产工艺流程3

工艺操作要求3

原料处理3

椰子汁的制备3

调配3

均质3

杀菌3

第四章设计计算4

物料衡算4

调配衡算4

设备选型4

管路设计计算及泵的选型5

选管5

选泵5

第五章致谢8

第六章参考文献8

第一章前言

选题的意义

椰子属棕榈科椰子属，在我国其别名有越王头、胥余等，是热带地区主要木本油料作物之一，我国广东、海南、广西、云南、台湾等省均有出产，其中海南省产量最大，云南省次之。

成熟的椰子肉味鲜美，营养丰富，约含脂肪33%，蛋白质4%和许多微量元素、维生素，将其磨碎便可挤出椰子乳。

其蛋白质中精氨酸、丙氨酸、胱氨酸和丝氨酸的含量比牛奶蛋白质还要高，碳水化合物主要是葡萄糖，矿物质中钾含量最高，每100ml椰子乳含312mg。

此外还含有维生素C、维生素B、植物激素等。

用椰子乳生产的椰子汁饮料风味独特，口感好，很受消费者为欢迎。

椰子乳是以新鲜、成熟适度的椰子为原料，经加工制的果肉，再经压榨成椰子浆，加入适量的水、糖类等配料调制而成的乳浊状制品。

在林向东老师的讲授下，系统学习《食品工程原理》后,再通过本次果蔬汁加工工艺学设计，我们已初步掌握植物蛋白质饮料加工原料的质构与加工特性、果汁加工工艺与设备、果汁在加工生产过程中常见的质量问题、物料衡算及管路设计等相关基本知识。

小组成员又通过网络和图书馆大量收集资料,并参考植物蛋白质饮料现代生产加工的相关文献，设计了年产1万吨椰子的生产线。

厂址的选择

厂址应选择在没有滑坡、断层、泥石流、严重流沙、淤泥等区域。

另外，对地震多发区，台风袭击区也应作特别考虑。

且一般倾向于设在原材料产地附近及其郊区，交通便利，有利于销售，便于辅助材料和包装材料的获得，还可减少运输费用。

同时还要注意当地气候条件，尽量选择在良好的卫生环境下，无有害气体、粉尘等对椰子汁厂的影响。

第2章设计方案简介

选题

本设计选择椰子汁的初步工艺设计，年产1万吨，每年按约170个工作日，每日处理椰子量为吨，椰肉占椰子总重的33%，那么每天处理椰子吨，榨汁机每天榨汁量为吨，即吨/小时。

经过调配后，椰子汁产率为吨/小时，一天安排一班生产，每班产吨，一天工作8小时，每小时处理吨，日产椰子汁吨。

设计拟定的工作内容

椰子汁的工艺流程及操作要求

查找一般椰子汁生产流程，根据现在技术发展现状，设计一条先进生产流程。

椰子汁物料衡算

以椰子及成品的指标为依据进行物料衡算，衡算的数据作为设备选型及能源配备的基础数据依据。

主要设备选型

根据每个流程具体要求，选择其工艺要求选择合适处理量的设备，其主要包括椰肉刨机、榨汁机、均质机、脱气机、设备、杀菌设备等的选型。

相关计算

在物料处理过程中，根据其生产量，设定适合流量及处理量，计算选择适合管道，设计其管路以及根据能量衡算计算选择合合适的泵。

设备平面布置图

根据工艺流程及选择的相应的设备等，计算生产线长度，选择合适比例，符合工厂建设要求，在图纸上画出其设备平面布置图。

第三章工艺设计

生产工艺流程

方法：

椰子→去衣→破壳→刨肉→压榨取汁→过滤分离→配料加糖→预热均质→脱气→定量灌装→封盖→杀菌→贴标→成品

↑

检验←消毒←清洗←容器

工艺操作要求

原料处理

选用新鲜成熟的椰子果，用自来水将椰子外壳表皮附着的泥沙和杂物冲净，用专用刀除去椰子衣，敲破或锯开外壳，取出果肉，刮去椰肉外皮，送入锤式粉碎机破碎，破碎成疏松状态时压榨最佳。

椰子汁的制备

破碎后的果肉加入其质量2倍的无菌水搅拌均匀，压榨果汁，榨出的果汁要及时处理，不能久置于常温下、暴露在空气中，应立即将压榨后的果汁进行超高温瞬时杀菌（120℃下保持3s），冷却至65℃时用纱布粗滤，静置5~8h，取上清液备用，或者离心机分离出清夜。

调配

将糖、乳制品等辅料加入椰汁中进行调配。

均质

压力为Ｍｐa、温度80~82℃进行两次均质。

杀菌

椰子汁饮料是中性的，因此要进行高温杀菌。

常用的杀菌方法是：

10min内将椰子汁从80℃升温到121℃，保温5min，然后在25min内将其冷却到50℃。

第四章设计计算

物料衡算

调配衡算

成分名称

添加量（%）

成分名称

添加量（%）

蔗糖

9

酪蛋白酸钠

单甘酯

聚山梨酯-80

稳定剂

蔗糖酯

添加剂总含量

设备选型

序号

名称

型号

外形尺寸mm

处理能力t/h

功率KW

台数

生产厂家

1

带式输送机

输送长度米,输送高度1米

126000个/h

10

1

石家庄市九顺包装制品有限公司

2

椰肉刨机

2000*2500*900

20

1

江苏科威机械有限公司

3

磨浆机

MSJ型

MSJ-10104500*1200*1000

20

1

宁波瑞翔食品机械有限公司

4

胶体磨

MYJ

3500*1000*2000

20

1

江苏科威机械有限公司

5

卧式螺旋卸料过滤离心机

LWL630*500

1600*210*1450

6

2

温州市龙湾永兴建南过滤器材厂

6

真空脱气机

YD-TQJ-10

1600×1700×3250

12

6

1

杭州亿大科技有限、公司

7

调配罐

DH5000

d=1000

h=2000

12

1

杭州亿安机械设备有限公司

8

高压均质机

QGJJ-4/25

1605*1200*1585

12

30

1

温州市强光轻工机械有限公司

9

列管式杀菌机

YR-6

4060*615*1250

3

6

1

上海嘉迪机械有限公司

10

板式换热器

BR

1800*600*1360

2

苏州工业园区太平洋板式换热器有限公司

11

无菌大袋灌装机

TW8E8OOOD

3700*2000*2500

3

1

1

上海嘉迪机械有限公司

12

不锈钢饮料泵

BAW-150

536*326*406

20

1

杭州亿安机械有限公司

13

提升机

Dts-50-80

输送长度2米,输送高度米

10

1

安徽恒强机械公司

14

双层保温不锈钢储罐

DVN-10

Φ1200*（h）1800

2000L

6

浙江明辰机械有限公司

管路设计计算及泵的选型

取从榨汁机后的储存槽到储存罐一段计算

选管

由上面物料衡算的的步骤可得：

榨汁机每天榨汁量为吨，即7288千克/小时，其内壁绝对粗糙度为。

取u=m/s

则

根据：

GB/T8162-1999,选择

的无缝钢管

实际流速

选泵

条件说明：

要求输送的椰子汁密度1100kg/m3，黏度管内流量为h,即s。

欲将椰子汁由榨汁机后的储存槽处输送至储存罐中，其中直管长度为，储存罐高度为，取垂直管路长为，泵两边各有一个阀门，进口处有一个90°的标准弯头，一个入管口。

根据《食品工程原理》列出柏努利方程如下：

所以：

泵的功率为：

根据：

由Re=

>4000

所以为湍流，因为本实验中流体粘度不大，故可按完全湍流处理。

且当ε∕d==，查图得λ=

沿程阻力:

查《食品工程原理》P51表1-3得：

90°标准弯头当量长度与管径之比le/d=35，截止阀全开le/d=320，入口管le/d=50

由以上计算得：

取

J/Kg

扬程：

所需输送功率qm=qv×ρ

qm=

kg/s=kg/s

P=Weqm=×=

根据泵的功率和扬程选择的离心泵为型号：

ISG-50-125离心泵

其参数为：

流量：

10

扬程：

5m

转速：

1450/min

电动机功率：

效率：

64%

根据以上方法，计算余下管路，所得结果为：

榨汁机—脱气机的管径选择

的无缝钢管。

脱气机—无菌罐转机之间的管径选择

的无缝钢管，

所选泵的型号为：

ISG-50-125离心泵。

第五章致谢

本次的设计经过小组六人齐心协力，各施所长，在一种轻松的氛围中共同讨论，解决设计中出现的各项问题，最后顺利完成了本次任务。

总结本次椰子汁设计，我们着重体现以下几个优点：

1.为了节约劳动力和降低生产成本，我们充分利用传统果汁身材技术和现代自动化技术的便利。

2.设计生产的环境安全，技术要求严格，产品色泽亮丽，酸甜可口，香气浓郁无异味杂质，天然健康。

3.在物料衡算上，我们反复讨论修改，从设备的选型、生产能力等方面，努力做到物料的平衡，保证系统内无物料的积累。

第六章参考文献

[1]梁向东.椰子汁生产新工艺和设备[J].食品工业,1994,06:

31-32.

[2]陈志平.椰子汁乳化机理及工艺条件选择[J].福建轻纺信息,1995,11:

1-4.

[3]梁向东.椰子汁生产新工艺和设备[J].软饮料工业,1995,04:

31-32.

[4]贺长生,沈祥坤.豆奶、杏仁露、椰子汁等植物蛋白饮料的品质控制[J].饮料工业,2004,01:

38-41.

[5]戴南艺,姚朔影.椰子汁的稳定性研究[J].食品工业科技,2006,08:

113-114.

[6]张清.椰子汁稳定性的研究与分析[J].饮料工业,2006,12:

39-40.

[7]张星春.工艺设计课程设计与实施[J].福建基础教育研究,2012,08:

20-22.

[8]赵思明、林向东等.食品工程原理[M].北京：

科学出版社，2009.

》