水果罐頭工藝工廠設計

大學 本科畢業(yè)論文 題 目： 水果罐頭的工廠工藝設計 院 系: 專 業(yè)： 班 級： 學生姓名： 指導教師： 論文提交日期： 年 月 日 論文答辯日期： 年 月 日 第一章 文獻綜述 1.1 水果罐頭的簡述 水果罐頭是以新鮮水果為主要原料，經(jīng)過加工處理、罐裝、排氣、密封、加熱殺菌、冷卻等工序，達到商業(yè)無菌，從而延長食品保質期的一種保鮮食品[1]。水果罐頭具有營養(yǎng)豐富、安全衛(wèi)生，且運輸、攜帶、食用方便，便于保存等優(yōu)點，可不受季節(jié)和地區(qū)的限制，隨時供應消費者，無需冷藏就可長期貯存，這可以調劑食品的供應，改善和豐富人們的生活。 1.2水果罐頭的發(fā)展歷史 18世紀末，法國人尼古拉斯阿培爾（Nicholas Appert）將食品裝在廣口玻璃瓶中，輕輕塞上軟木塞，把容器放入水浴鍋中加熱后，立即壓緊塞子，繼續(xù)在水浴鍋中加熱蒸煮。阿培爾發(fā)明的保藏方法獲得了成功。1810年，英國人彼得杜蘭德閱讀了阿培爾的著作之后，意識到如果采用鍍錫鐵皮作為罐頭的容器一定會更好，鍍錫鐵皮強度比玻璃高，重量輕，導熱性優(yōu)于玻璃，且密封性更好。 1865年法國科學家巴斯德發(fā)現(xiàn)了微生物，才從理論上明白了罐藏的原理。1874年發(fā)明了從外界通入蒸汽的并配有控制裝置的高壓殺菌鍋；1897年美國馬克斯阿姆斯兄弟發(fā)明了以液體橡膠制成密封膠密封的方法，誕生了卷封罐（衛(wèi)生罐），為金屬容器帶來了技術上的革新。1920-1923年比奇洛和鮑爾根據(jù)微生物的耐熱性和罐內食品的傳熱性，提出了用數(shù)學公式來確定罐藏食品的殺菌溫度和時間。由于罐藏技術的不斷進步，罐藏工業(yè)取得顯著的進展，罐藏技術已經(jīng)成為保藏食品的重要方法之一[2]。 罐藏容器：玻璃瓶、金屬罐、三片罐、二重卷邊封口、錫焊罐、電阻焊、二片罐、蒸煮袋。本工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品是玻璃罐和蒸煮袋兩種包裝形式。 1.3罐頭的分類 1.3.1　肉類 清蒸類肉罐頭：如清蒸豬肉、原汁豬肉等罐頭。 調味類肉罐頭：可分成紅燒、五香、濃汁、油炸、豉汁、咖喱，沙茶等不同類別。如紅燒豬肉、五香牛肉、濃汁排骨等罐頭。 腌制類肉罐頭：如火腿、午餐肉，咸牛、羊肉等罐頭。 煙熏類肉罐頭:如火腿蛋，煙熏肋肉等罐頭。 香腸類肉罐頭：如香腸、對腸等罐頭。 內臟類肉罐頭：如豬舌、鹵豬雜等罐頭。 1.3.2　禽類 白燒類禽罐頭：如白燒雞等罐頭。 去骨類禽罐頭：如去骨雞、去骨鴨等罐頭。 調味類禽罐頭：可分為紅燒、咖喱、油炸、陳皮、五香、醬汁、整只、香菇等不同類別。如紅燒雞、咖喱鴨、炸子雞、全雞等罐頭。 1.3.3　水產(chǎn)類 油浸(熏制)類水產(chǎn)罐頭：如油浸鯖魚、油浸煙熏鰻魚等罐頭。 調味類水產(chǎn)罐頭：可分為紅燒、茄汁、蔥烤、鮮炸、五香、豆豉、醬油等，如茄汁鯖魚、蔥烤卿魚，豆豉鯪魚等罐頭。 清蒸類水產(chǎn)罐頭：如清蒸對蝦、清蒸蟹，原汁貽貝等罐頭。 1.3.4　蔬菜類 清漬類蔬菜罐頭：如青刀豆，清水筍、蘑菇等罐頭。 醋漬類蔬菜罐頭：如酸黃瓜、甜酸蕎頭等罐頭。 調味類蔬菜罐頭：如油燜筍、八寶齋等罐頭。 鹽漬(醬漬)蔬菜罐頭：如雪菜、香菜心等罐頭。 1.3.5　水果類 糖水類水果罐頭：如糖水桃子、糖水梨、糖水蘋果等罐頭。 果汁類罐頭：原果汁(澄清和渾濁)、鮮果汁、濃縮果汁。 糖漿類水果罐頭:又稱為液態(tài)蜜餞罐頭，如糖漿金桔等罐頭。 果醬類水果罐頭：果凍（純果凍或水果果凍、 果膠果凍、果膠水果果凍、　人工凍）；馬茉蘭：（甜、苦兩種）；果醬(塊狀或泥狀)[3]。 本水果罐頭廠主要生產(chǎn)糖水類罐頭和果汁類罐頭。分別有糖水桃罐頭、糖水梨罐頭、糖水蘋果罐頭和蘋果汁罐頭。 1.4 罐頭食品的優(yōu)點 (1) 方便食品 —— 隨時隨地，開罐即食。 　　 (2)節(jié)省時間 —— 一朝購入，三餐休閑。省卻下廚之苦，換來萬家歡樂。 　　 (3)營養(yǎng)豐富 —— 四季果蔬，一時享用，南北營養(yǎng)，盡集罐中。 　 (4)衛(wèi)生健康 —— 物理滅菌最徹底，絕不添加防腐劑，不要輕信假專家，放心食用保健康?！　? (5)風味獨佳 —— 中外名廚幾代人，千古珍味罐里藏，東西文化各千秋 　　 (6) 食用安全 —— 技術成熟，百年不衰，各國認可，安全放心。 　　 (7) 便于攜帶 —— 外出旅游，備則心安。 　　 (8)常溫保存 —— 不用冰箱省電費，全部可食不浪費，商業(yè)無菌加真空，常溫狀態(tài)保新鮮。 　　 (9) 價格低廉 —— “反季” 果蔬價格貴，品質、口味打折扣，當季批量大加工、味正、營養(yǎng)，價低廉。 (10)節(jié)能環(huán)保 —— 省水、省電、省煤火，遠離油煙不用愁，空瓶空罐可再生，節(jié)約資源無污染。 易拉蓋、玻璃瓶旋開蓋等的廣泛應用已使“罐頭好吃口難開”成為歷史?！? 1.5罐頭食品在國內外的發(fā)展前景 近年來，國內消費市場正在起步。來自中國食品工業(yè)協(xié)會的調查表明，隨著居民生活水平的提高，出行、旅游不斷增加，食品消費觀念和方式正在悄然改變，很多家庭試圖從廚房中解放出來，減少油煙污染，減輕家務勞動。罐頭食品正以其方便、衛(wèi)生、易儲存的特點，適應了人們的日常需要，日益受到人們的歡迎。 在國外，水果罐頭是以一種精加工的形式出現(xiàn)，尤其因為工作繁忙，罐頭以其便利的特點成為很多人飯后甜品的首選。因此，罐頭食品十分普及，歐美等發(fā)達國家的食用消費水平更高，罐頭食品完全適應人們的生活節(jié)奏和習慣[4]。 相比較而言，我國罐頭消費水平還很低，目前全世界罐頭年產(chǎn)量超過4500萬噸，以人均年消費量計算，美國為90公斤，西歐為50公斤，日本為23公斤，我國僅為1公斤?？梢姡瑖鴥仁袌錾形凑嬲龁?，潛力巨大。 　　 1.6 設計的目的與意義 通過查閱資料，本工廠設計在各個工序都選用了最好的方法，來適應快速發(fā)展的社會。在設計內容上，將罐頭分為糖水罐頭和果汁罐頭，可以使不同級別的原料充分利用，降低成本，增加利益。罐頭廠還可以防止當?shù)厮a(chǎn)量大于需求量，為果農(nóng)提供方便，同時滿足人們日常生活中對罐頭的需要。 第二章 設計的內容 本次課程設計的題目為年處理2000噸水果罐頭的工廠工藝設計，任務書主要內容包括對年處理2000噸水果罐頭廠進行產(chǎn)品種類、生產(chǎn)量、生產(chǎn)工藝確定，并進行物料衡算，設備選型，勞動力和能耗計算，繪制工藝流程圖，車間布置圖和全廠平面圖等。具體設計方案如下: 2.1廠址選擇 大連市瓦房店。占地面積3000平方米。 2.1.1選址原因： （1）要選擇地勢干燥、交通方便、有充足的水源的地區(qū)。廠區(qū)不應設于受污染河流的下游。 （2）廠區(qū)周圍不得有粉塵、有害氣體、放射性物質和其他擴散性污染源；不得有昆蟲大量孳生的潛在場所，避免危及產(chǎn)品衛(wèi)生。 （3）廠區(qū)要遠離有害場所。生產(chǎn)區(qū)建筑物與外緣公路或道路應用防護地帶。 （4）水源充足，離原材料近，節(jié)省費用；在大城市周邊，方便銷售。 2.1.2總平面圖布置 （1）水果罐頭食品廠應根據(jù)本廠特點制定整體規(guī)劃。 （2）要合理布局，劃分生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)，生產(chǎn)區(qū)應在生活區(qū)的上風向。 （3）建筑物、設備布局與工藝流程三者銜接合理，建筑結構完善，并能滿足生產(chǎn)工藝和質量衛(wèi)生要求；原料與半成品和成品、生原料與熟食品均應杜絕交叉污染， （4）建筑物和設備布置還應考慮生產(chǎn)工藝對溫、濕度和其他工藝參數(shù)的要求，防止毗鄰車間受到干擾[5]。 2.1.3廠區(qū)道路與綠化 （1）各車間。廠區(qū)道路應采用便于清洗的混凝土、瀝青及其他硬質材料鋪設，防止積水及塵土飛揚。 （2）綠化：廠房之間，廠房與外緣公路或道路應保持一定距離，中間設綠化帶。廠區(qū)內各車間的裸露地面應進行綠化。 2.2工藝流程 本工廠設計的特色之處在于果品的護色，選擇三種溶液的混合液（分別是2%的氯化鈉，0.2%的檸檬酸和0.02%的亞硫酸氫鈉），它們在一起可以起到相互協(xié)同作用，增加護色效果，保證產(chǎn)品質量。 本工廠加工的水果有桃、梨、蘋果，考慮到它們的生產(chǎn)季節(jié)，蘋果的加工時間最長，產(chǎn)量較多，為增加產(chǎn)品種類，本工廠將生產(chǎn)這三種水果的糖水罐頭和蘋果的果汁罐頭。具體工藝如下： 圖1糖水罐頭的工藝流程圖 原料選擇→ 分選 → 清洗 → 去皮與修整 → 護色 → 抽空處理 → 熱燙與漂洗 → 裝罐 → 排氣→ 密封 → 殺菌冷卻 → 商業(yè)無菌檢驗 → 包裝 → 成品 圖2 果汁罐頭的工藝流程圖 原料選擇 → 清洗 → 去皮去核 → 破碎 → 打漿取汁 → 成分調整 → 均質脫氣 → 殺菌裝罐 →混合型果汁 2.2.1糖水罐頭的工藝要點 （1）原料選擇：果實新鮮飽滿、果形整齊、大小均勻、香味濃、風味好的品種，而成熟度八成左右，無病蟲害和機械損傷。 （2）果品的選別與分級：選別是將進廠的原料進行粗選，剔除蟲蛀、霉變和傷口大的果實，對殘、次果品和損傷不嚴重的則先進行修整后再應用。其目的在于使成品質量均一，保證后續(xù)各項工藝過程的順利進行。分級包括原料的大小、重量和品質的分級。 （3）果品的清洗：用清水洗凈，在0.1%3%的鹽酸溶液中浸35分鐘后，再用清水強力噴淋沖洗。清洗的目的在于洗去果品表面附著的灰塵、泥沙和大量的微生物以及部分可能殘留的化學農(nóng)藥，保證產(chǎn)品的清潔衛(wèi)生[6]。 由于手工清洗的勞動強度大、效率低，所以選用機械清洗，并且選用噴淋式清洗機。此設備對原料損傷小，洗滌效果好。 （4） 果品的去皮與修正：將水果浸在堿液中，然后用清水漂洗搓擦去皮。果品外皮一般口感粗糙、堅硬，雖有一定的營養(yǎng)成分，但口感不良，因此在加工糖水罐頭時應去皮、去核以提高產(chǎn)品品質。要注意的是去皮時，只要求去掉不可食用或影響制品品質的部分，不可過度，否則會增加原料的消耗。為了保持適當?shù)男螤?，需要將果品適當?shù)那蟹帧? 從成本與效率上比較眾多去皮方法，堿液去皮使用方便、效率高、成本低，是果品原料去皮中應用最廣的方法。其優(yōu)點為：原料表面不規(guī)則、大小不一的果品，均能達到良好的去皮目的；損失率較少，原料利用率較高；此法可節(jié)省人工和設備。 表1 水果的堿液去皮參考條件 水果種類 NaOH含量/% 堿液溫度/oC 處理時間/min 備注 桃子 1.53 9095 0.52 淋或浸堿 梨 812 90以上 23 浸堿 蘋果 812 90以上 23 浸堿 （5）果品的護色：果品去皮和切分之后，與空氣接觸會迅速變成褐色，從而影響外觀，也破壞了產(chǎn)品的風味和營養(yǎng)物質。這種褐變主要是酶促褐變。 其護色方法是將2%的氯化鈉，0.2%的檸檬酸和0.02%的亞硫酸氫鈉三者混合在一起使用，它們可起到相互協(xié)同作用，增強護色效果[7]。 （6）果品熱燙：熱燙常稱為預煮，在預煮水中加入0.1%檸檬酸以提高抑制酶的作用，將已切分的果品投入95100的沸水中燙48分鐘，以果肉剛好煮透而不爛不變色為度，然后撈出立即用冷水冷透。 （7）抽空處理：水果組織內部含有一定量的空氣，如蘋果內部較松，含空氣12.2%29.7%（以體積計），對水果罐藏不利，需進行抽空處理。即，將處理好的果實，浸沒于抽空液中，放在抽空室內，在一定的真空度下抽去果內的空氣，在抽去組織內空氣的同時滲入抽空液，抽至果品表面透明（濕抽法）。 （8）裝罐： 按產(chǎn)品標準要求，剔除變色、軟爛、斑點和病蟲害等不合格果，按大小、成熟度分開裝罐。每罐固形物含量為4565%，糖液濃度為3040%。 （9）排氣和密封： 水果罐頭裝罐加精液后，需經(jīng)排氣處理，然后迅速進行密封。 真空密封排氣，真空度53.067.1kPa。 排氣方法：真空封罐排氣法，也稱為真空抽氣法，是發(fā)展很快、使用的很普遍的方法。目前多采用高速真空封罐機，國內常用的有GT4B2型真空封罐機。這種方法可在短時間內使罐頭達到較高的真空度，因此生產(chǎn)效率很高，可到達每分鐘500罐，能適合各種罐頭食品的排氣；能較好地保存維生素和其他營養(yǎng)成分；真空封罐機體積小占地少。 （10）殺菌和冷卻：封罐后在沸水中煮1020分鐘，然后迅速用冷水冷卻至3840，防止罐頭繼續(xù)受熱而影響質量。 凈重425克殺菌公式（排氣）：3─25/100℃ 冷卻。 （抽氣) ：5─30/100℃ 冷卻。 （11）檢驗：擦罐后經(jīng)過感官檢驗其真空度和外觀后，合格者入保溫庫中保溫(溫度40℃左右)7天左右，出保溫庫進行再次檢驗[8]。 （12）配糖液：將砂糖盛入雙層鍋中，加適量水融化（100斤糖約用50－60斤水融化），并加入適量搞散的蛋白（100kg糖約用4－5個雞蛋，將蛋白攪散成泡沫狀，蛋黃不得混合）加熱煮沸，不斷打撈泡沫雜質，使糖液清晰為止，檢查濃度,加煮沸過清水調整糖液至要求的濃度[9]。要求糖液濃度的計算 Y——要求糖液濃度％（以折光計） W1——每罐裝入果肉量（g） W2——每罐加入糖液量（g） W3——每罐總重量（g） X——裝罐時果肉可溶性固形物含量％（以折光計） Z——要求開罐時的糖液濃度％（以折光計） 加水調整計算： W——加水量（重量計） a——濃糖液的濃度（折光計） b——要求配制的糖液濃度（折光計） W——濃糖液重量 要求糖液濃度按下表配制（按開罐時糖水濃度為16％計） 果肉原有的可溶性固性物含量％ 7.0－7.9 8.0－9.9 9.0－9.5 10－10.9 要求配制糖水的濃度％ 35 33.5 31.0 29 按調整濃度正確的糖水量，加入0.10.3％檸檬酸溶液（根據(jù)果肉原有含酸量而定，若果肉含酸量在0.9％以上，則不加檸檬酸，含酸量0.8％左右則加檸檬酸0.1％，含酸量0.7則加0.3％檸檬酸）。 要求糖水澄清透明，開罐時糖水濃度按折光計為1418%，每罐固形物含量為4565%，果塊大小均勻一致，允許稍有毛邊。具有果實原有色澤和風味，無異味。 2.2.2 果汁罐頭的工藝要點 （1）原料處理方法及要求 選果：采用新鮮成熟蘋果，剔除爛果、蟲病害、嚴重機械損傷等不合格果。 清洗：清洗與糖水罐頭的工藝步驟一樣。 破碎：用破碎機將果實破碎，同時用定量泵注入異抗壞血酸5%溶液，以防氧化褐變（異抗壞血酸添加量為蘋果的0.01%）。顆粒大小按不同類型榨汁機而定，通常如用包裹式榨汁機，粒度易細，以26mm為宜，帶式或螺旋式榨汁機，粒度則粗一些。 （2）榨汁 通常采用板框式榨汁機、帶式連續(xù)壓榨機或傾析式離心提汁機，條件允許，最好采用液壓式榨汁機進行榨汁。榨汁前，為提高出汁率及便于榨汁操作，需經(jīng)過酶法處理，即將破碎的果漿中加入0.02%0.03%的果膠酶和纖維素酶的高活性復合酶制劑，45保溫攪拌12小時，然后進行榨汁，要求出汁率平均達到78%81%。 （3）滅酶 將榨出果汁及時經(jīng)瞬間殺菌器經(jīng)行加熱至90，維持1530秒，立即冷卻至5055 。 （4）離心分離 采用蝶式離心機除去汁中較大的果肉顆粒，離心機轉速為6000r/min為佳。 （5）成分調整 每100千克果漿添加40 克檸檬酸，以70%的糖液調整，果汁糖度為14.5%，控制酸量為0.2 %0.7%，糖液糖度為13%18%[10]。 （6）均質 采用高壓均質，使果汁懸浮顆粒變細，并使果膠肉溶出，壓力17.619.6MPa。 （7）脫氣 脫除果汁中的空氣，防止氧化發(fā)應真空度為0.080.087MPa，汁溫為40左右。 （8）殺菌 采用瞬間滅菌器殺菌，9396殺菌510秒后立即灌裝。 （9）裝罐量 罐型 凈含量 蘋果汁 玻璃罐 200 200 蒸煮袋 250 250 （10）裝罐與密封 將飲料罐刷洗后，采用100蒸汽殺菌3-5秒，蓋用100沸水或70%酒精消毒。熱灌裝溫度嚴格控制在90以上，否則，產(chǎn)品易出現(xiàn)脹罐現(xiàn)象，灌裝后立即密封，倒灌1-3分鐘后立即冷卻至37左右。 （11）說明及注意事項 采用熱灌裝時，要注意工藝衛(wèi)生，盡量減少容器和設備的二次污染。 殺菌方法除采用熱灌裝殺菌外，也可根據(jù)設備條件采取二次殺菌。凡常壓密封，封口溫度不低于70，其殺菌式為3min8min/90，水浴快速冷卻。凡真空密封，真空度0.032MPa左右，殺菌式為6min8min/90，水浴快速冷卻。 (12)果汁的調配技術及計算 凡由新鮮果實榨制的原果汁，為了適合消費者的口味及有關標準要求，需要達到一定的糖、酸指標[11]。調整糖酸比例，除了采用不同品種的原料混合制汁調配外，還可在原果汁中加入少量砂糖及食用酸（檸檬酸和蘋果酸）進行糖、酸比例的調整。其計算方法如下： ①調整糖度 式中 _____需要補加的濃糖液量，kg _____調整前原果汁量，kg _____濃糖液的濃度，% _____調整前原果汁含糖度，% _____調整后果汁含糖量，% ②調整酸度 式中 _____需添加的檸檬酸溶液量，kg _____果汁量，kg _____調整前原果汁含酸量，% _____檸檬酸液濃度，% _____要求果汁調整后的酸度，% 2.2.3注意事項 防止果品變色，可以采用以下幾種方法： （1）控制原材料的品種和成熟度 選擇含有變色成分少的原料，并用成熟度在八成左右，酸值比較高的原料做罐頭 （2）在原材料處理過程中應注意下列幾點： ①堿液去皮時，一定要將腐蝕部分洗凈； ②加熱時間盡量縮短，殺菌后盡快冷卻； ③糖水中加檸檬酸時應隨加隨用，不要積壓，避免糖分解產(chǎn)生羥甲基糠醛，是果肉變色。 酸度應該控制在0.3%，過高會促進變色； ④加工過程盡量縮短工藝時間，半成品用護色液保護； ⑤食品防止與鐵、銅金屬接觸； ⑥罐內頂隙不易過大，糖液應該裝滿罐，盡量提高罐內真空度[12]。 （3）罐內加入保護劑和酶類以防止成品變色 ①糖液中加入抗壞血酸作為抗氧化劑防止變色，但用量必須適度，過多會引起肺酶促褐變； ②糖液中添加縮合磷酸鹽生成金屬螯合物以防止果核處褐變，因縮合磷酸鹽有抑制錫的溶出作用； ③罐內加入葡萄糖氧化酶與2/萬3/萬抗壞血酸。封罐后放置1小時殺菌可消耗頂隙中氧氣，是紅色花青素脫色還原； ④將紅色果肉置于40℃，PH6的花青素酶液中浸2小時以達到分解花青素的作用。 2.3 物料衡算 2.3.1班產(chǎn)量的計算 根據(jù)任務書確定年處理量2000噸，原料利用率分別是桃子60％、梨60%、蘋果71%，固形物含量分別是桃子60％、梨55%、蘋果55%來計算。每年按300天工作日計算，每天有效工作8小時，每天生產(chǎn)一班，即每班處理量為噸。 設計一個月上班25天， 一個月分三旬，一旬工作八天，其余幾天用于放假與設備檢修。 具體班次見具體加工項目。（設備不均勻系數(shù)為0.70.8,此設計取k=0.75） （1）桃子班產(chǎn)量的計算 根據(jù)桃子的生產(chǎn)季節(jié)，安排在7月中旬到9月上旬共倆月進行罐頭生產(chǎn)，一天一班制，一班工作8小時 。 桃子年處理量為：； 桃子年產(chǎn)量為：； ； ； 每小時生產(chǎn)量為： ； （2）梨班產(chǎn)量的計算 根據(jù)梨的生產(chǎn)季節(jié)，安排在9月中旬到11月上旬共倆月進行罐頭生產(chǎn)，一天一班制，一班工作8小時。 梨年處理量為：； 梨年產(chǎn)量為：； ； ； 每小時生產(chǎn)量為： ； （3）蘋果班產(chǎn)量的計算 根據(jù)蘋果的生產(chǎn)季節(jié)，安排在11月中旬到次年7月上旬共8月進行罐頭生產(chǎn)，一天一班制，一班工作8小時。 蘋果年處理量為：； 蘋果年產(chǎn)量為：； ； ； 每小時生產(chǎn)量為： ； 本工廠年處理2000噸水果，將生產(chǎn)水果罐頭：t； 2.3.2產(chǎn)品方案 表2 年產(chǎn)2000噸水果罐頭產(chǎn)品方案 產(chǎn)品名稱 年產(chǎn)量/t 班產(chǎn)量/t 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 桃子 333.5 8.89 梨 363.8 9.70 蘋果 1722 11.5 表3 理論上產(chǎn)品日處理量 名稱 項目 年產(chǎn)量/t 年處理量/t 日產(chǎn)量/t 日處理量/t 每小時產(chǎn)量/t 年產(chǎn)糖水罐頭/t 年產(chǎn)果汁罐頭/t 桃子 333.5 333.5 8.89 6.67 1.111 333.5 梨 363.82 333.5 9.70 6.67 1.213 363.82 蘋果 1722.07 1334 11.48 6.67 1.435 1000 722.07 產(chǎn)品的主要包裝形式：罐藏為玻璃罐和蒸煮袋。 2.3.3原料量計算 （1）糖水桃（硬肉）：凈重425克。每小時生產(chǎn)桃量為1.111噸，桃利用率為60%，去皮時損耗11%，去核時損耗15%，不合格料6.6%，脫水4%，其他損耗3.4%。桃固形物裝入量為659kg/t[13]。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以得到每小時需要加入桃的量為： 每班需要桃量為： 設每小時及每班所需原料桃為X噸和Y噸，則 桃子的糖水配制 已知糖水桃（硬肉）凈重425克，固形物含量60%，其輔料定額白砂糖用量130kg/t,要求配制糖水濃度為35%。 設W2為每產(chǎn)一噸罐頭所用水的質量，則 每小時產(chǎn)一噸罐頭所用糖水質量為： 所以得到每小時產(chǎn)一噸罐頭所用糖水為0.46375t （2）糖水梨：凈重425克。每小時生產(chǎn)白梨量為1.213噸，白梨利用率為60%，去皮時損耗17%，去核時損耗14%，不合格料6.6%，其他損耗2.4%。白梨固形物裝入量為565kg/t。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以得到每小時需要加入白梨的量為： 每班需要白梨黃桃量為： 設每小時及每班所需原料白梨為X噸和Y噸，則 梨的糖水配制 已知糖水梨，凈重425克，固形物含量55%，其輔料定額白砂糖用量145kg/t,要求配制糖水濃度為35%。 設W2為每產(chǎn)一噸罐頭所用水的質量，則 每小時產(chǎn)一噸罐頭所用糖水質量為： 所以得到每小時產(chǎn)一噸罐頭所用糖水為0.5175t （3）糖水蘋果：凈重425克。每小時生產(chǎn)蘋果量為1.435噸，蘋果利用率為71%，去皮時損耗12%，去核時損耗13%，不合格料7%，其他損耗3%。蘋果固形物裝入量為565kg/t。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以得到每小時需要加入蘋果的量為： 每班需要蘋果量為： 設每小時及每班所需原料蘋果為X噸和Y噸，則 蘋果的糖水配制 已知糖水蘋果，凈重425克，固形物含量55%，其輔料定額白砂糖用量155kg/t,要求配制糖水濃度為40%。 設W2為每產(chǎn)一噸罐頭所用水的質量，則 每小時產(chǎn)一噸罐頭所用糖水質量為： 所以得到每小時產(chǎn)一噸罐頭所用糖水為0.55606t。 （4）蘋果汁：凈重200克。每小時生產(chǎn)蘋果量為1.435噸，蘋果利用率為71%，去皮時損耗12%，去核時損耗13%，不合格料7%，其他損耗3%。蘋果固形物裝入量為565kg/t。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以得到每小時需要加入蘋果的量為： 每班需要蘋果量為： 設每小時及每班所需原料蘋果為X噸和Y噸，則 蘋果汁的糖水配制 已知蘋果汁，凈重200克，固形物含量55%，其輔料定額白砂糖用量175kg/t,要求配制糖水濃度為45%。 設W2為每產(chǎn)一噸罐頭所用水的質量，則 每小時產(chǎn)一噸罐頭所用糖水質量為： 所以得到每小時產(chǎn)一噸罐頭所用糖水為0.55806t。 2.3.4工藝損耗計算 糖水罐頭的工藝計算，僅以桃子為例，計算如下： 每小時所需原料為：1.22025t 去核: ； 去皮：； 不合格料：； 脫水：； 其他損耗：； 圖3 桃子的工藝損耗 原料選擇 切塊、挖核，—15% 去皮、漂洗，—11% 預煮 篩選不合格料，—6.6% 脫水， —4% 修整、裝罐，—3.4% 排氣、封罐 殺菌、冷卻 1.22025 1.03721 0.90298 0.90298 0.82244 0.77363 0.73214 1.19589 1.19589 糖水0.46375 17.101 蘋果汁工藝損耗： 每小時所需原料為：1.14194t 去核: ； 去皮：； 不合格料：； 脫水：； 其他損耗：； 圖4 蘋果汁的工藝損耗 原料選擇 去果心—13% 去皮—12% 篩選不合格料，—7% 破碎、榨汁 脫水 —-6% 均質脫氣、裝罐，—3% 排氣、封罐 殺菌、冷卻 1.14194 0.99349 0.85646 0.77652 0.77652 0.84504 0.81078 1.36884 1.36884 糖水0.55806 17.101 表4 水果罐頭的物料計算結果 桃 梨 蘋果 原料 工藝損耗 1.22025 工藝損耗 1.14225 工藝損耗 1.14194 去核 15% 1.03721 14% 0.98234 13% 0.99349 去皮 11% 0.90298 17% 0.78812 12% 0.85646 不合格料 6.6% 0.82244 6.6% 0.71277 7% 0.77652 脫水（+)增重（-） 4% 0.77363 0.71277 -6% 0.84504 其他損耗 3.4% 0.73214 2.4% 0.68536 3% 0.81078 添加糖水及輔料 0.46375 1.19589 0.5175 1.20286 0.55606 1.36684 成品 1.19589 1.20286 1.36684 2.3.5輔料計算 （1）護色劑： 食鹽需要量是1%-2%，這里取1.5%。 由上面計算可知，每班產(chǎn)量分別為桃子8.89噸、梨9.70噸、蘋果 11.48噸。則每班桃子需食鹽量：；每班梨需食鹽量：；每班蘋果需食鹽量：； 檸檬酸需要量為0.2%。 由上面計算可知，每班產(chǎn)量分別為桃子8.89噸、梨9.70噸、蘋果 11.48噸。則每班桃子需檸檬酸量：；每班梨需檸檬酸量：；每班蘋果需檸檬酸量：； 焦亞硫酸鈉為0.02%-0.06%，這里取0.03％。 由上面計算可知，每班產(chǎn)量分別為桃子8.89噸、梨9.70噸、蘋果 11.48噸。則每班桃子需焦亞硫酸鈉量：；每班梨需焦亞硫酸鈉量：；每班蘋果需焦亞硫酸鈉量：； 混合 （2）防腐劑： 檸檬酸0.1％-0.2%，這里取0.15%。 由上面計算可知，每班產(chǎn)量分別為桃子8.89噸、梨9.70噸、蘋果 11.48噸。則每班桃子需檸檬酸量：；每班梨需檸檬酸量：；每班蘋果需檸檬酸量：； （3）堿液去皮： 13%-16%的氫氧化鈉溶液，這里取15%。 由上面計算可知，每班產(chǎn)量分別為桃子8.89噸、梨9.70噸、蘋果 11.48噸。則每班桃子需氫氧化鈉量：；每班梨需氫氧化鈉量：；每班蘋果需氫氧化鈉量：； （4）維生素C： 桃子需加入維生素C 0.02%-0.03%,這里取0.03%。 則每班桃子需維生素C量：； 2.3.6包裝規(guī)格 由上面計算可知，每班產(chǎn)量分別為桃子8.89噸、梨9.70噸、蘋果11.48噸。 （1）玻璃罐按照425g和200g每罐包裝，則 每班生產(chǎn)糖水桃子罐數(shù)為：，即每分鐘罐。 每班生產(chǎn)糖水梨罐數(shù)為：，即每分鐘罐。 每班生產(chǎn)糖水蘋果罐數(shù)為：，即每分鐘罐。 每班生產(chǎn)蘋果汁罐數(shù)為：，即每分鐘罐。 （2）蒸煮袋按照300g和250g每袋包裝，則 每班生產(chǎn)糖水桃子袋數(shù)為：，即每分鐘袋。 每班生產(chǎn)糖水梨罐袋數(shù)為：，即每分鐘袋。 每班生產(chǎn)糖水蘋果袋數(shù)為：，即每分鐘袋。 每班生產(chǎn)蘋果汁袋數(shù)為：，即每分鐘袋。 表5 不同包裝產(chǎn)品生產(chǎn)罐數(shù) 425g（罐/班） 425g（罐/min） 300g（袋/班） 300g（袋/min） 糖水桃子 20918 44 29633 62 糖水梨 22824 48 32333 67 糖水蘋果 27012 56 38267 80 200g（罐/班） 200g(罐/min) 250g（袋/班） 250g（袋/min） 蘋果汁 57400 120 45920 96 2.3.7 班產(chǎn)箱數(shù) 包裝箱規(guī)格：罐裝425g包裝 12瓶/箱，200g包裝24瓶/箱； 袋裝300g包裝 20袋/箱，250g包裝20袋/箱。 則每班箱子數(shù)： （1）罐裝： 生產(chǎn)425g罐裝糖水桃罐頭時，需要箱子數(shù)為：只； 生產(chǎn)425g罐裝糖水梨罐頭時，需要箱子數(shù)為：只； 生產(chǎn)425g罐裝糖水蘋果罐頭時，需要箱子數(shù)為：只； 生產(chǎn)200g罐裝蘋果汁罐頭時，需要箱子數(shù)為：只； （2）袋裝： 生產(chǎn)300g袋裝糖水桃罐頭時，需要箱子數(shù)為：只； 生產(chǎn)300g袋裝糖水梨罐頭時，需要箱子數(shù)為：只； 生產(chǎn)300g袋裝糖水蘋果罐頭時，需要箱子數(shù)為：只； 生產(chǎn)250g袋裝蘋果汁罐頭時，需要箱子數(shù)為：只； 2.4 設備選型 設備選型是保證產(chǎn)品質量的關鍵和體現(xiàn)生產(chǎn)水平的標準,又是工藝布置的基礎,并且為動力配電、水、汽用量計算提供依據(jù)。設備選型應根據(jù)品種單位時間產(chǎn)量的物料平衡情況與設備生產(chǎn)能力來確定所需設備的臺數(shù)[14]。對生產(chǎn)中關鍵設備，除按實際生產(chǎn)能力所需的臺數(shù)配備外，還應考慮有備用設備。一般后道工序設備的生產(chǎn)能力要略大于前道，以防物料積壓。 在選擇設備時，可按照以下原則進行： ①滿足工藝要求，保證產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量； ②所選設備能充分利用原料、能耗少、效率高、體積小、維修方便、勞動強度低； ③所選設備應符合食品衛(wèi)生要求，易清洗裝拆，與食品接觸的材料要不易腐蝕，不致對食品造成污染； ④設備結構合理，材料性能可適應各種工作條件（如溫度、濕度、壓力、酸堿度等） 在溫度、壓力、真空、濃度、時間、速度、流量、液位、計數(shù)和程序等方面有合理的控制系統(tǒng)，并盡量采用自動控制方式。 2.4.1 生產(chǎn)能力計算 由上面的計算可知，水果日處理量為6.67噸，日產(chǎn)量最大的是蘋果罐頭11.48噸，每小時需處理原料量最大的是桃子1.22025噸，每分鐘生產(chǎn)罐數(shù)最多的是蘋果汁120罐，每分鐘生產(chǎn)袋數(shù)最多的是蘋果汁96袋，每分鐘生產(chǎn)箱數(shù)最多為只，所以可作以下能力估算： （1）清洗機：1.22025t/h； （2）挖核機：1.22025t/h； （3）去皮機：1.22025t/h； （4）預煮機：1.22025t/h； （5）裝罐機：1.22025t/h； （6）殺菌機：120罐/min； （7）空罐清洗機：120罐/min； （8）排氣機：120罐/min； （9）冷卻機：120罐/min； （10）封罐機：120罐/min； （11）蒸煮袋封口機：96袋/min； （12）貼標機：120罐/min； （13）噴碼機：120罐/min； （14）封箱機：5只/min； 2.4.2設備 2.4.2.1清洗機的選擇 名稱：CQX-5000型清洗機 功率：3.37KW/380V 產(chǎn)量：2000-2500kg/h 機重：260kg 外形尺寸：5200x1010x1550mm 特點：采用高壓噴淋清洗，清洗能力大，效果好，且不損傷物料，特別適合嬌嫩蔬果，雜質多、難去除的食品清洗，可與篩板、網(wǎng)帶式清洗組合使用[15]。 2.4.2.2 挖核機的選擇： 名稱：水果挖核機 型號： D707 外形尺寸 5060*1500*1880（mm） 種類 ：水果罐頭 品牌 XINYUN 電壓 ：380（V） 功率： 2kw 凈重 ：2200（kg） 生產(chǎn)能力：23t/h 生產(chǎn)廠家：大連渴望食品有限公司 特點：本機器為吸收國外當代先進機型并根據(jù)國內水果的特性開發(fā)而成，水果經(jīng)過果型大小篩選進入本機，出來時達到肉核分離的目的。本機生產(chǎn)能力為每分鐘220-290個，即產(chǎn)量為每小時2.63噸。 2.4.2.3去皮機的選擇 名稱：水果去皮機 規(guī)格：25009001600 功率：5kw 生產(chǎn)能力：35t/h 生產(chǎn)廠家：山東瑞帆食品機械有限公司 水果去皮機是水果在浸堿處理后進入旋轉滾筒，在滾動翻轉和噴淋水沖擊下，使果皮完全剝落完成去皮程序。 2.4.2.4 預煮機的選擇 名稱：螺旋預煮機 規(guī)格：650012502000mm 功率：2.2KW 生產(chǎn)能力：25t/h 公司名稱：山東瑞帆食品機械有限公司 2.4.2.5 灌裝機的選擇 名稱：KGJ-18、24灌裝機 特點：該機適用于對固體混合物中各種物料的定量灌裝，采用氣動控制下料閥門，使之定量準確；用凸輪托罐機構，解決其他廠家滿地灑料的現(xiàn)象；運用振動器使下料更為方便。目前該機為國內最先進的自動高速灌裝機，是國內大多生產(chǎn)廠首選設備。 主要技術參數(shù)： 灌裝頭數(shù)：18/24頭 生產(chǎn)能力： 50～400罐/分 適用罐徑：Φ52～99mm 適用罐高：62～135mm 功　　率：1.5KW 重　　量：1500kg 外形尺寸：190011001800mm 單位名稱:浙江煒馳輕工機械有限公司 2.4.2.6 殺菌機的選擇 名稱：JSR-160常壓殺菌機 廠家：昆山億鴻食品機械有限公司 說明：JSR-160常壓殺菌機主要對各種馬口鐵罐頭巴氏殺菌，由熱水箱、冷水箱、外加熱水箱、自動蒸汽加溫系統(tǒng)、熱水循環(huán)泵組成。殺菌機性能穩(wěn)定、操作方便，在殺菌全程中由電子溫控，變頻器調速、并配有多個溫控顯示，使殺菌的性能更加完善，殺菌效果更佳[16]。 2.4.2.7空罐清洗機的選擇 名稱：空罐清洗機 型號：LH4B1 洗罐能力：60～140罐/min 功率：1.65KW 質量：400㎏ 外形尺寸（長高寬/ mm）：2800560910 2.4.2.8真空封罐機 設備型號：HS8C-2 生產(chǎn)能力：42～148罐/min 適用罐高：67～266㎜ 適用管徑：φ38～160㎜ 適用罐蓋直徑：φ7～89㎜ 配套動力：1.85kw 設備重量：1000㎏ 外形尺寸（長高寬/㎜）：260011002000 2.4.2.9排氣箱 型號：PQX6600 工作溫度：90～100℃ 線速度：6m/min，配用無極變速器 功率：1.1KW 外型尺寸（長高寬/ mm）：65005501150 2.4.2.10立式多功能薄膜連續(xù)封口機 該立式封口機型適用于液體、膏體類的塑料袋、鋁箔袋封口；本設備具有封口牢固、功效高；結構簡單、緊湊，體積??；造型美觀，技術先進，功耗低；操作維修保養(yǎng)方便等優(yōu)點。該封口機可配壓花輪和印字輪，隨需要更換字型，能在封口同時印上出廠日期，保質期，保存期等標志，封口花紋及標志字跡清晰美觀。 設備型號：YSFS-900L 電源功率：220V 50Hz 520W 封口寬度：標準8mm (5-14mm可調) 封口材料：厚0.03--0.80mm可熱塑膜 封口長度：0-無限大 封袋高度：最低120mm 最高300mm 印制字數(shù)：≤39個字 封袋能力：最大55袋/分(100mm) 封口速度：0～12m/min 輸送帶尺寸：775140mm 溫度范圍：最大300度 外形尺寸（長高寬/ mm）：810370620 重量：20kg 2.4.2.11冰水冷卻機 外型尺寸（長高寬/ mm）：350010001800 2.4.2.12夾層鍋 型號：JSG-500型可傾式夾層鍋 容積：500L 工作壓力：0.25～0.6MPa 具體尺寸：直徑1000㎜，B=1165㎜，E=705㎜,C=831㎜ 質量：600㎏ 外形尺寸（長高寬/mm）：210012001350 2.4.2.13噴碼機 A-100型多米諾噴碼機，多達兩行的打印，可配制軟件。 重量：33㎏ 速率：110～38.4K波特 2.4.2.14貼標機 型號：TNZ 貼標能力：40～60罐/分 瓶子規(guī)格：直徑50～100㎜ 貼標方式：真空取標，直線粘貼 主電動機：1.2KW 總容量：2.6KW 質量：875㎏ 外形尺寸（長高寬/ mm）：26007001200 2.4.2.15封箱機 型號：ZFX-50自動封箱機 封箱能力：20標準箱/min 輸送臺高度：650～700㎜ 使用膠帶：Bopp牛皮紙，PVC膠帶 最小封箱尺寸（長高寬/ mm）：180150100 最大封箱尺寸（㎜）：500600長度不限 功率：1.2KW 質量：140kg 外形尺寸（長高寬/ mm）：15007401425 2.4.2.16帶式輸送機 通用固定式膠帶輸送機 產(chǎn)品型號：TD-72型 膠帶寬度（㎜）：500，650，800，1000 膠帶速度：1.25～3.15m/s 表5 主要設備一覽表 序號 設備名稱 規(guī)格型號 設備生產(chǎn)能力 數(shù)量 1 清 洗機 CQX-5000型 清洗能力：20002500kg/h 電機功率:3.37kW 1臺 2 水果挖核機 D707 生產(chǎn)能力:23t/h 電機功率:2kW 1臺 3 水果去皮機 GW-1200 型 生產(chǎn)能力:35t/h 電機功率:5kW 1臺 4 螺旋預煮機 SPT-5 生產(chǎn)能力:35t/h 電機功率:2.2kW 耗用熱水量:0.32t/h 耗水量:320kg/h 1臺 5 棍杠式殺菌機 JSR-160 殺菌溫度 ≤98℃ 耗用水量:0.4t/h電機功率:1.5kW 1臺 6 空罐清洗機 LH4B1 60～140罐/min 電機功率:1.65kW 1臺 7 灌裝機 KGJ-18、24 50400罐/min電機功率:1.5kW 1臺 8 真空封罐機 HS8C-2 生產(chǎn)能力：42～148 罐/min電機功率:1.85kW 1臺 9 排氣箱 PQX6600 線速度：6m/min 電機功率:1.1kw 1臺 10 真空封口機 YSFS-900L 最大55袋/min(100mm) 電機功率:0.52kW 2臺 11 夾層鍋 JSG-500型可傾式 容積：500L 電機功率:1.2kW 1臺 12 噴碼機 A-100 型 速率：110～38.4K 波特 電機功率:1.2kW 1臺 13 貼標機 TNZ 貼標能力:40～60 罐/min電機功率:1.2kW 2臺 14 封箱機 ZFX-50 20 標準箱/min 電機功率:1.2kW 1臺 15 裝罐輸送機 LW-SS 電機功率:0.75kW 1臺 16 揀選輸送機 DL05 輸送能力3t/h 電機功率:0.75kW 1臺 2.5 熱量衡算 2.5.1 耗水量計算： 在張國農(nóng)主編的《食品工廠設計與環(huán)境保護》書中查表3-43得：水果類罐頭耗水量6085（t/t產(chǎn)品）。年生產(chǎn)水果罐頭為2419.39噸， 則 年生產(chǎn)2419.39噸水果罐頭耗水量為： ； 日生產(chǎn)8.89噸桃子罐頭耗水量為：； 日生產(chǎn)9.70噸梨罐頭耗水量為：； 日生產(chǎn)11.48噸蘋果罐頭耗水量為：； 每小時生產(chǎn)1.111噸桃子罐頭耗水量為：； 每小時生產(chǎn)1.213噸梨罐頭耗水量為：； 每小時生產(chǎn)1.435噸蘋果罐頭耗水量為：； 2.5.2 主要設備熱負荷 表6 設備用水參數(shù)[17] 序號 用水設備 最大用量q(噸/h) 平均噸/日 水溫 1 SPF-5預煮鍋 0.32t/h 2.56t/日 95℃ 2 JSR-160常壓殺菌機 0.4t/h 3.2t/日 98℃ 在預煮鍋中水由常溫t1=25℃升到t2=95℃，則其每小時熱負荷為： 在常壓連續(xù)殺菌機中水由常溫t1=25℃升到t2=98℃，則其每小時熱負荷為： 則300天的加工期內SPF-5預煮鍋和JSR-160常壓殺菌機的總熱負荷為: （1）殺菌耗氣量： kg/h （2）螺旋預煮機耗氣量： kg/h （3）空瓶清洗機耗氣量： kg/h （4）夾層鍋耗氣量：kg/h 設備總耗氣量：kg/h 2.5.3 主要設備的用電負荷 在張國農(nóng)主編的《食品工廠設計與環(huán)境保護》[18]書中查表6-3得： 表7 食品工廠用電技術數(shù)據(jù) 工廠名字 需要系數(shù)Kx cosφ tgφ 罐頭廠 0.50.6 0.7 1.0 計算公式如下： （kW） （kW） （kW） 式中：---用電設備的裝接容量之和 ,kW --- 最大計算有功負荷，kW ---最大計算無功負荷，kW ---最大計算查負荷，kW ---用電設備的需要系數(shù) 、--- 用電負荷的平均自然功率因數(shù)及其正切值 從上面機械設備說明中，可以知道各個用電設備的裝接容量，則 用電設備的裝接容量之和為： 最大計算有功負荷為: 最大計算無功負荷為: 最大計算查負荷為： 2.6 工廠人員定額 2.6.1人員定額 　　 人員定額是在核定勞動效率定額的基礎上，確定企業(yè)使用勞動力的標準，它是合理組織勞動的中心內容，也是提高勞動效率的重要措施[19]。 2.6.2人員定額的制定方法 　　 人員定額制訂得是否合理，對節(jié)約使用勞動力和促進勞動分工合理化具打積極作用。由于各類人員的工作性質的特點不同，因而確定人員的數(shù)量與具體方法也不一樣，主要有： （1） 按勞動效率定員：即根據(jù)工作量和商業(yè)職工的平均勞動效率來定員。其計算方法是：　人員定額=單位時間內銷售量(額)單位時間內勞動效率定額 　　因為職工有病事假，還應該把出勤率因素考慮在內。因此，實際人員定額應當大于按勞動效率計算的人員定額。 （2） 按崗位定員：根據(jù)工作量的多少來確定人員。例如，一天有100件包裝物，規(guī)定打包員的包裝定額為20件，則需要定員5人。 （3） 按比例定員：就是將商業(yè)職工總數(shù)劃為若干不同工種的比例來確定不同的人員。例如，以售貨員、采購員、清潔員、炊事員之間的比例大小來定員。 （4） 按職責范圍來定員：這種定員方法，一般用于管理人員，如財會人員、統(tǒng)計人員等。 　　以上幾種定員方法，可根據(jù)不同工種的人員分別采用。需要注意的是，開展定員工作不能孤立地進行，要同其他工作緊密結合起來。同時要處理安置好多余勞動力。 2.6.3人員定額制定的原則 　　人員定額是一項政策性、技術性、群眾性很強的工作，做好這項工作，必須遵循以下原則： （1） 要保證實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營目標的需要 　　無論是人員的數(shù)量標準或素質要求，部必須滿足正常情況之下生產(chǎn)經(jīng)營活動的需要，以保證整個生產(chǎn)經(jīng)營過程連續(xù)、協(xié)調地運行。人員定額過緊或素質過差，都要影響生產(chǎn)經(jīng)營活動的正常進行。反之，過松或素質過高又會造成浪費，出