【完美升级版】年产2000吨水果罐头的工厂设计毕业论文
沈阳化工大学
食品工艺学课程设计
题目：年产2000吨水果罐头的工厂设计
院系: 制药与生物工程学院
专业：食品科学与工程
班级: 食品￥￥
学生姓名：王意
指导教师：全桂静
设计时间： 20？？年11月20日
第一章前言
1.1 水果罐头的简述
水果罐头是指新鲜水果经处理后注入糖液制成，制品较好的保持了原料固有的形状和风味。水果罐头具有营养丰富、安全卫生，且运输、携带、食用方便，便于保存等优点，可不受季节和地区的限制，随时供应消费者，无需冷藏就可长期贮存，这可以调剂食品的供应，改善和丰富人们的生活。
1.2水果罐头的营养价值
水果罐头在保存鲜度和营养方面得天独厚，仅次于现摘水果。从原材料的采摘到加工好的全过程很短，一般不超过6个小时，高温热处理叫停了果蔬产品的所有化学反应，罐头的鲜度和营养成分被定格在刚采摘下来的那一时间。罐头不仅最大程度的保存食品营养价值，而且还改善了食品的营养价值。
1.3水果罐头的优点
(1) 方便食品——随时随地，开罐即食。
(2)节省时间——一朝购入，三餐休闲。省却下厨之苦，换来万家欢乐。
(3)营养丰富——四季果蔬，一时享用，南北营养，尽集罐中。
(4)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。
(5)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
(6) 食用安全——技术成熟，百年不衰，各国认可，安全放心。
(7) 便于携带——外出旅游，备则心安。
(8)常温保存——不用冰箱省电费，全部可食不浪费，商业无菌加真空，常温状态保新鲜。
(9) 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。
(10)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。
1.4水果罐头的市场
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。
世界罐头年产量超过4000万t，其中70%以上是水果和蔬菜类罐头，主要生产国和消费国有美国、日本、俄罗斯、澳大利亚、德国、英国和意大利等。食品罐藏在我国有悠久的历史，但罐头食品作为工业规模的生产仅有百余年。1906年上海泰丰公司首先设厂生产罐头食品。之后，沿海各省先后兴建了一批罐头厂，但是罐头食品得到较迅速发展是在新中国成立以后，特别是改革开放以来，由于不断兴建罐头厂和扩大生产，罐藏工业也得到迅速发展，产品的产量和质量不断提高，花色品种逐年增加，在国际上具有一定信誉。目前我国果蔬罐头食品产量超过250万t，出口超过160万t，远销100多个国家和地区。
2008年以来，居民消费水平的提高和膳食结构的变化使得果蔬罐头及
肉类罐头消费呈现稳步增长势头，其中果蔬罐头的需求市场在不断扩大，用户对产品及品牌具有一定的认知度，市场上出现的劣质产品在一定程度上影响了果蔬罐头在消费者心目中的形象，一定程度上影响了市场的再扩张。鉴于未来果蔬罐头生产工艺革新的需求将增加及市场逐步集中化，因此认为未来果蔬罐头产业存在较大的投资价值。
第二章 产品方案
产品名称 年产量t 班产量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 800 8
枇杷 200 5
梨 400
5
葡萄 2010
第三章 工艺流程
3.1生产工艺及方法
生产工艺：原料验收→原料处理→分选→装罐→排气密封→杀菌冷却→检验→包装→成品。 （一）原料验收
原料品质关系到罐头产品质量。所以，除了要求原料具有良好的营养价值、良好的感观品质、无病虫害、完整无伤外，还要求其收获期长、收获量稳定、可食部分比例高、加工适应性强，并具有一定的耐藏性。 （二）原料处理
原料的去皮及修整、凡果品表皮粗厚、坚硬，具有不良风味或在加工中容引起不良后果的果品，都需要去皮、去应方法有手工去皮机械去应、热力去皮和化学去皮等、有些果品原料不需去皮，只需去蒂柄或适当修整
0 橘子 400 8
全年总产量
2000
处理即可。
1.原料的洗涤
原料的洗涤，可除去其表面附着的泥土、部分微生物及残留的农药等。洗涤果蔬可用漂洗法，一般在水槽或水池中用流动水漂洗或用喷洗，也可用滚筒式洗涤饥清洗。
2.原料的去皮、切块与修整
去皮的方法主要有机械去皮、手工去皮、热力去皮和化学去皮等。但不论采用何种去皮方法，都要除尽外皮不可食用部分，保持去皮后果实外表光洁，要防止去皮过厚，增加原料消耗。有些水果去皮后暴露在空气中，其色泽变褐或变红。因此，去皮后必须迅速浸于稀疏、稀盐水或盐酸混合液中护色。大型水果须进行切片或切块处理，果实切片后除个别品种外，大多数需要去籽（核）、去梗处理。
3.原料的热汤与漂洗
热烫是将原料用热水或水蒸汽进行短时间加热处理。其方法有热水处理和蒸汽处理两种。热水热烫法设备简单，操作方便，物料受热均匀，但原料的可溶性物质流失量大。蒸汽热烫法通常是在密闭的情况下，借助蒸汽喷射来进行，这种方法原料的可溶性物质流失量较热水热烫法小。热烫的温度、时间依据原料的种类、块型大小及工艺要求等而定。果蔬热烫的终点通常以原料中的过氧化物酶完全失活为标准。果蔬热烫后应快速冷却，保持原料的脆嫩度。通常采用流动水漂洗冷却。热烫、漂洗的用水必须符合罐头生产用水要求，尤其是水的硬度要严格控制，否则会使原料的组织坚、粗糙。
4.原料的抽气处理
原料组织内部含有一定的空气，含量依品种、栽培条件、成熟度等的不同而不同。某些果实的含量较高，如苹果，含气量为12.2%~29.7%（以
体积计），这些空气的存在不利于罐头的加工，影响制成品的质量，如使制成品变色，组织疏松，装罐困难而造成开罐后固形物不足，加速罐内壁的腐蚀速度，降低罐头真空度等。采用热烫的方法驱除空气较困难，因此含气量高的果蔬装罐前用抽空代替热烫处理有较好的效果。
（三）原料分选
原料的分选包括选择和分级。原料在投产前需进行选择，剔除不合格的和虫害、腐烂、霉变的原料，再按原料的大小、色泽和成熟度进行分级。对原料须进行分级，可以保证罐头制品的质量，便于加工操作，提高劳动效率。分级一般有两种。
1.根据大小分级
同一批产品用同样大小果实制成的罐头，其外形美观，便于去除、预煮和装罐处理，如果把大小不同果实混在一起，则不利于采用机械或碱液去皮，也不利于预煮装罐和杀菌处理。这种分级方法，有手工分级及机械分级两种，大型生产都用分级机进行大小分级。分级的级距，按原料种类及品种而不同，一般按果实最大横径每隔5~10㎜为一级。
2.根据品质分级
按果实色泽、成熟度、形态等将果实分开加工，对保证产品质量有决定性的影响。如将不同成熟度的原料混在一起加工，则制成的罐头内容物色泽不一，组织软硬不一，会严重影响品质标准。
（五）分选装罐
按产品标准要求，选除变色、软烂、斑点、病害虫、切削不良等不合格果，并根据大成熟度的不同分开装罐。同罐中要求果的大小、色泽、形态大致均匀。每罐装入果肉质决定。每罐加入糖水量，一般控制较规定净重稍高，但必须防止果肉露出液面。
（六）排气和密封
糖水水果罐头装罐加液后，一般需经过排气处理，然后迅速进行密封。（七）杀菌与冷却
水果罐头属酸性食品，其PH值一般在4.5以下，因此采用沸水和沸水以下的温度杀菌，杀菌条件根据产品种类、工艺过程的卫生条件、罐型大小等不同而异。杀菌方法有水浴加热和蒸汽加热，一般水浴加热较蒸汽加热传热均匀而迅速。杀菌设备以采用转动式常压连续杀菌冷却机为好。
水果罐头杀菌以达到杀灭罐内有害微生物，防止罐头败坏，并使果肉适当煮熟，改善组织和风味即可。过度的加热，易使果肉软烂，汁水浑浊，色泽风味恶化。因此，在保证罐头安全储藏的前提下，应最大限度地降低杀菌温度和缩短杀菌时间。
罐头杀菌结束，必须迅速以冷水冷却，防止罐头继续受热，影响内容物色泽、风味、组织恶化和管内壁腐蚀等质量问题。冷却至罐头摇匀后罐内温度达37℃左右较合适，防止冷却温度过低或罐头在冷水中浸泡时间过长，引起罐外生锈。罐头冷却后应及时擦去罐外水珠，并以热风吹干。
冷却方法一般采用淋水冷却，冷却水应保持清洁。
第四章物料衡算
4.1工艺参数的确定
1.糖水桃罐头：净重425%。每小时生产桃量为1吨，桃利用率为50.5%，去皮时损耗22%，去核时损耗11%，不合格料10%，碎块5%，其他损耗1.5%。桃固形物装入量为659kgt。
2.糖水枇杷罐头：净重567%。每小时生产枇杷量为0.625吨，枇杷利用率为48.78%，去皮核时损耗41.67%，果梗4%，果萼2.5%，其他损耗
3.05%。枇杷固形物装入量为441kgt。
3.糖水梨罐头：净重425%。每小时生产梨量0.625为吨，梨利用率为
66.5%，去皮时损耗14%，去核时损耗10%，不合格料6%，其他损耗3.5%。白梨固形物装入量为565kgt 。
4.糖水葡萄罐头：净重425%。每小时生产葡萄量为1.25吨，葡萄利用率为65%，去核时损耗3%，不合格料30%，脱水1%，其他损耗1%。葡萄固形物装入量为647kgt 。
5.糖水橘子罐头：净重525%。每小时生产橘子量为1吨，橘子利用率为55%，去皮时损耗24%，去核时损7%，坏橘6%，其他损耗8%。橘子固形物装入量为591kgt 。
4.2原辅料的计算
4.2.1原料的计算
根据任务书确定年产量2000吨，桃年产量为800吨，枇杷年产量200吨，梨年产量400吨，葡萄年产量200吨，橘子年产量400吨，原料利用率分别是桃子50.5％、枇杷48.78%、梨66.5%、葡萄65%、橘子69%，固形物含量分别是桃子60％、枇杷40%、梨55%、葡萄50%、橘子50%来计算。 设计一个月上班24天， 一个月分三旬，一旬工作八天，其余几天用于放假与设备检修。
1）、糖水黄桃罐头：根据以上数据，
每班需要桃量为：班。/t 272.510006598=÷?=M 设每班所需原料桃为X 吨，则
班。班，得/10.440t t/272.550.5%X ==X
桃子的糖水配制
已知糖水桃净重425克，固形物含量60%，其辅料定额白砂糖用量150kgt,要求配制糖水浓度为45%。
设W2为每产一吨罐头所用水的质量，则。，得：t /kg 33.183)150(150%45w w 22=+÷= 2）、糖水枇杷罐头：根据以上数据，
每班需要枇杷量为：班。/2.205t 10004415=÷?=M 设每班所需原料枇杷为X 吨，则
班。班，得/t 520.4t/205.248.78%X ==X
枇杷的糖水配制
已知糖水枇杷净重567克，固形物含量40%，其辅料定额白砂糖用量180kgt,要求配制糖水浓度为45%。 设
W2
为每产一吨罐头所用水的质量，则
。，得：t /kg 220)180(180%45w w 22=+÷= 3）、糖水梨罐头：根据以上数据，
每班需要梨量为：班。/t 825.210005655=÷?=M 设每班所需原料梨为X 吨，则
班。班，得/4.248t t/825.266.5%X ==X
梨的糖水配制
已知糖水梨净重425克，固形物含量55%，其辅料定额白砂糖用量145kgt,要求配制糖水浓度为35%。 设
W 2
为每产一吨罐头所用水的质量，则
。，得：t /kg 118)145(145%55w w 22=+÷= 4）、糖水葡萄罐头：根据以上数据，
每班需要葡萄量为：班。/t 470.6100064710=÷?=M
设每班所需原料葡萄为X 吨，则
班。班，得/9.954t t/470.665%X ==X
葡萄的糖水配制
已知糖水葡萄净重425克，固形物含量50%，其辅料定额白砂糖用量110kgt,要求配制糖水浓度为35%。 设
W 2
为每产一吨罐头所用水的质量，则
。，得：t /kg 29.204)110(110%35w w 22=+÷= 5）、糖水橘子罐头：根据以上数据，
每班需要橘子量为：班。/5.360t 10006708=÷?=M 设每班所需原料橘子为X 吨，则
班。班，得/t 745.9t/360.555%X ==X
橘子的糖水配制
已知糖水橘子净重567克，固形物含量55%，其辅料定额白砂糖用量138kgt,要求配制糖水浓度为35%。 设
W2
为每产一吨罐头所用水的质量，则
。
，得：t /kg 29.256)138(138%35w w 22=+÷= 4.2.2辅料的计算
由上面计算可知，每班产量分别为桃8吨、枇杷5吨、梨5吨、葡萄10吨、橘子8吨。 1）护色剂：
食盐需要量是1%-2%，这里取1.5%，则每班桃子需食盐量：；每班枇杷需食盐量：；每班梨需食盐量：；每班葡萄需食盐量：；每班橘子需食盐量：； 柠檬酸需要量为0.2%。则每班桃子需柠檬酸量：；每班枇杷需柠檬酸
量：；每班梨需柠檬酸量：；每班葡萄需柠檬酸量：；每班橘子需柠檬酸量：；
焦亚硫酸钠为0.02%-0.06%，这里取0.03％，则每班桃子需焦亚硫酸钠量：；每班枇杷需焦亚硫酸钠量：；每班梨需焦亚硫酸钠量：；每班葡萄需焦亚硫酸钠量：；
每班橘子需焦亚硫酸钠量：；
（2）防腐剂：
柠檬酸0.1％-0.2%，这里取0.15%，则每班桃子需柠檬酸量：；每班枇杷需柠檬酸量：；每班苹果需柠檬酸量：；每班葡萄需柠檬酸量：；每班苹果需柠檬酸量：；
（3）碱液去皮：
13%-16%的氢氧化钠溶液，这里取15%，则每班桃子需氢氧化钠量：；每班枇杷需氢氧化钠量：；每班梨需氢氧化钠量：；每班葡萄需氢氧化钠量：；每班橘子需氢氧化钠量：；
（4）维生素C：
桃子需加入维生素C 0.02%-0.03%,这里取0.02%。
则每班桃子需维生素C量：；
表2 糖水桃罐头物料衡算表
进料量出料量
项目每班成品2000t成
品项目每班成品2000t成
品
原料10440kg 20880t 成品8t 16000t 白砂糖1200kg 2400t 去皮损失 2.2968t 4593.6t 水1467kg 2934t 去核损失 1.1484t 2296.8t 食盐120kg 240t 不合格料 1.044t 2088t
柠檬酸16kg 32t 碎块0.522t 1044t 焦亚硫酸
钠
2.4kg 4.8t 其他损失0.1566t 31
3.2t 防腐剂12kg 24t
氢氧化钠1200kg 2400t
维生素C 2.4kg 4.8t
总计14.4598t 28919.6t 总计14.5772t 29154.4t 表3 糖水枇杷罐头物料衡算表
进料量出料量
项目每班成品2000t成
品项目每班成品2000t成
品
原料 4.520t 9040t 成品5t 10000t 白砂糖0.9t 1800t 去皮核损
失
1.883t 3766t
水 1.1t 2200t 果梗0.1808t 361.6t 食盐0.075t 150t 果萼0.113t 226t 柠檬酸0.01t 20t 其他损失0.138t 276t 焦亚硫酸
钠
0.0015t 3t
防腐剂0.0075t 15t
氢氧化钠0.75t 1500t
总计7.364t 14728t 总计7.3148t 14629.6t
表4糖水梨罐头物料衡算表
进料量出料量
项目每班成品2000t成
品项目每班成品2000t成
品
原料 4.248t 8496t 成品5t 10000t 白砂糖0.725t 1450t 去皮损失0.59472t 1189.44t 水0.59t 1180t 去核损失0.4248t 849.6t 食盐0.075t 150t 不合格料0.25488t 509.76t 柠檬酸0.01t 20t 其他损失0.14868t 297.36t 焦亚硫酸
钠
0.0015t 3t
防腐剂0.0075t 15t
氢氧化钠0.75t 1500t
总计 6.407t 12814t 总计 6.42308t 12846.16
t
表5糖水葡萄罐头物料衡算表
进料量出料量
项目每班成品2000t成
品项目每班成品2000t成
品
原料9.954t 19908t 成品10t 20000t 白砂糖0.55t 1100t 去核损失0.29862t 597.24t 水 1.0215t 2043t 脱水0.09954t 199.08t 食盐0.15t 300t 不合格料 2.9862t 5972.4t
柠檬酸0.02t 40t 其他损失0.09954t 199.08t 焦亚硫酸
钠
0.003t 6t
防腐剂0.015t 30t
氢氧化钠 1.5t 3000t
总计13.2135 26427t 总计13.4839t 26967.8t 表6糖水橘子罐头物料衡算表
进料量出料量
项目每班成品2000t成
品项目每班成品2000t成
品
原料9.745t 19490t 成品8t 16000t 白砂糖 1.104t 2208t 去皮损失 2.3388t 4677.6t 水 2.050t 4100t 去核损失0.68215t 1364.3t 食盐0.12t 240t 坏橘0.5847t 1169.4t 柠檬酸0.016t 32t 其他损失0.7796t 1559.2t 焦亚硫酸
钠
0.0024t 4.8t
防腐剂0.012t 24t
氢氧化钠 1.2t 2400t
总计14.2494 28498.8t 总计13.38525
t
26770.5t
4.3包装规格
由上面计算可知，每班产量分别为桃子8吨、枇杷5吨、梨5吨、葡萄10吨、橘子8吨。
（1）玻璃罐按照425g每罐包装，则
每班生产糖水桃子罐数为：，即每分钟罐。
每班生产糖水枇杷罐数为：，即每分钟罐。
每班生产糖水梨罐数为：，即每分钟罐。
每班生产糖水葡萄罐数为：，即每分钟罐。
每班生产糖水橘子罐数为：，即每分钟罐。（2）蒸煮袋按照300g每袋包装，则
每班生产糖水桃子袋数为：，即每分钟袋。
每班生产糖水枇杷袋数为：，即每分钟袋。
每班生产糖水梨袋数为：，即每分钟袋。
每班生产糖水葡萄袋数为：，即每分钟袋。
每班生产糖水橘子袋数为：，即每分钟袋。 4.4班产箱数
包装箱规格：罐装425g包装 12瓶箱；袋装300g包装 20袋箱。
则每班箱子数：
（1）罐装：
生产425g罐装糖水桃罐头时，需要箱子数为：只；
生产425g罐装糖水枇杷罐头时，需要箱子数为：只；
生产425g罐装糖水梨罐头时，需要箱子数为：只；
生产425g罐装糖水葡萄罐头时，需要箱子数为：只；
生产450g罐装糖水橘子罐头时，需要箱子数为：只。（2）袋装：
生产300g袋装糖水桃罐头时，需要箱子数为：只；
生产300g袋装糖水枇杷罐头时，需要箱子数为：只；
生产300g袋装糖水梨罐头时，需要箱子数为：只；
生产300g袋装糖水葡萄罐头时，需要箱子数为：只；
生产300g袋装糖水橘子罐头时，需要箱子数为：只。
第五章设备选型
5.1设备选型
设备选型是保证产品质量的关键和体现生产水平的标准,又是工艺布置的基础,并且为动力配电、水、汽用量计算提供依据。设备选型应根据品种单位时间产量的物料平衡情况与设备生产能力来确定所需设备的台数。对生产中关键设备，除按实际生产能力所需的台数配备外，还应考虑有备用设备。一般后道工序设备的生产能力要略大于前道，以防物料积压。在选择设备时，可按照以下原则进行：
①满足工艺要求，保证产品的质量和产量；
②错误！未找到引用源。所选设备能充分利用原料、能耗少、效率高、体积小、维修方便、劳动强度低；
③错误！未找到引用源。所选设备应符合食品卫生要求，易清洗装拆，与食品接触的材料要不易腐蚀，不致对食品造成污染；
④错误！未找到引用源。设备结构合理，材料性能可适应各种工作条件（如温度、湿度、压力、酸碱度等）；
⑤错误！未找到引用源。在温度、压力、真空、浓度、时间、速度、流量、液位、计数和程序等方面有合理的控制系统，并尽量采用自动控制方式。
5.2 生产能力计算
由上面的计算可知，日产量最大的是糖水葡萄罐头10吨，每班需处理原料量最大的是桃子10.440吨，每分钟生产罐数最多的是糖水葡萄50罐，每分钟生产袋数最多的是糖水葡萄69袋，每分钟生产箱数最多为只，所以可作以下能力估算：
（1）清洗机：1.22025t；1台。
（7）空罐清洗机：120罐min；2台。
（8）排气机：120罐min；1台。
（9）冷却机：120罐min；1台。
（10）封罐机：120罐min；1台。
（11）蒸煮袋封口机：96袋min；1台。
（12）贴标机：120罐min；1台。
（13）喷码机：120罐min；1台。
（14）封箱机：5只min；1台。
5.3设备的选择
5.3.1清洗机的选择
名称：CQX-5000型清洗机
功率：3.37KW380V
功率：1.65KW
质量：400㎏
外形尺寸（长×高×宽 mm）：2800×560×910
5.3.8真空封罐机
设备型号：HS8C-2
生产能力：42～148罐min
适用罐高：67～266㎜
适用管径：φ38～160㎜
适用罐盖直径：φ7～89㎜
配套动力：1.85kw
设备重量：1000㎏
外形尺寸（长×高×宽㎜）：2600×1100×2000
5.3.9排气箱
型号：PQX6600
工作温度：90～100℃
线速度：6mmin，配用无极变速器
功率：1.1KW
外型尺寸（长×高×宽 mm）：6500×550×1150
5.3.10立式多功能薄膜连续封口机
该立式封口机型适用于液体、膏体类的塑料袋、铝箔袋封口；本设备具有封口牢固、功效高；结构简单、紧凑，体积小；造型美观，技术先进，功耗低；操作维修保养方便等优点。该封口机可配压花轮和印字轮，随需要更换字型，能在封口同时印上出厂日期，保质期，保存期等标志，封口花纹及标志字迹清晰美观。
设备型号：YSFS-900L
电源功率：220V 50Hz 520W
封口宽度：标准8mm (5-14mm可调)
封口材料：厚0.03--0.80mm可热塑膜
封口长度：0-无限大
封袋高度：最低120mm 最高300mm
印制字数：≤39个字
封袋能力：最大55袋分(100mm)
封口速度：0～12mmin
输送带尺寸：775×140mm
温度范围：最大300度
外形尺寸（长×高×宽 mm）：810×370×620
重量：20kg
5.3.11冰水冷却机
外型尺寸（长×高×宽 mm）：3500×1000×1800
5.3.12夹层锅
型号：JSG-500型可倾式夹层锅
容积：500L
工作压力：0.25～0.6MPa
具体尺寸：直径1000㎜，B=1165㎜，E=705㎜,C=831㎜质量：600㎏
外形尺寸（长×高×宽mm）：2100×1200×1350