水果罐头工艺工厂设计

1大学本科毕业论文题目：水果罐头的工厂工艺设计院系:专业：班级：学生姓名：指导教师：论文提交日期：年月日论文答辩日期：年月日2第一章文献综述1.1水果罐头的简述水果罐头是以新鲜水果为主要原料，经过加工处理、罐装、排气、密封、加热杀菌、冷却等工序，达到商业无菌，从而延长食品保质期的一种保鲜食品[1]。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水果罐头的发展历史18世纪末，法国人尼古拉斯·阿培尔（NicholasAppert）将食品装在广口玻璃瓶中，轻轻塞上软木塞，把容器放入水浴锅中加热后，立即压紧塞子，继续在水浴锅中加热蒸煮。阿培尔发明的保藏方法获得了成功。1810年，英国人彼得·杜兰德阅读了阿培尔的著作之后，意识到如果采用镀锡铁皮作为罐头的容器一定会更好，镀锡铁皮强度比玻璃高，重量轻，导热性优于玻璃，且密封性更好。1865年法国科学家巴斯德发现了微生物，才从理论上明白了罐藏的原理。1874年发明了从外界通入蒸汽的并配有控制装置的高压杀菌锅；1897年美国马克斯·阿姆斯兄弟发明了以液体橡胶制成密封胶密封的方法，诞生了卷封罐（卫生罐），为金属容器带来了技术上的革新。1920-1923年比奇洛和鲍尔根据微生物的耐热性和罐内食品的传热性，提出了用数学公式来确定罐藏食品的杀菌温度和时间。由于罐藏技术的不断进步，罐藏工业取得显著的进展，罐藏技术已经成为保藏食品的重要方法之一[2]。罐藏容器：玻璃瓶、金属罐、三片罐、二重卷边封口、锡焊罐、电阻焊、二片罐、蒸煮袋。本工厂生产的产品是玻璃罐和蒸煮袋两种包装形式。1.3罐头的分类31.3.1肉类清蒸类肉罐头：如清蒸猪肉、原汁猪肉等罐头。调味类肉罐头：可分成红烧、五香、浓汁、油炸、豉汁、咖喱，沙茶等不同类别。如红烧猪肉、五香牛肉、浓汁排骨等罐头。腌制类肉罐头：如火腿、午餐肉，咸牛、羊肉等罐头。烟熏类肉罐头:如火腿蛋，烟熏肋肉等罐头。香肠类肉罐头：如香肠、对肠等罐头。内脏类肉罐头：如猪舌、卤猪杂等罐头。1.3.2禽类白烧类禽罐头：如白烧鸡等罐头。去骨类禽罐头：如去骨鸡、去骨鸭等罐头。调味类禽罐头：可分为红烧、咖喱、油炸、陈皮、五香、酱汁、整只、香菇等不同类别。如红烧鸡、咖喱鸭、炸子鸡、全鸡等罐头。1.3.3水产类油浸(熏制)类水产罐头：如油浸鲭鱼、油浸烟熏鳗鱼等罐头。调味类水产罐头：可分为红烧、茄汁、葱烤、鲜炸、五香、豆豉、酱油等，如茄汁鲭鱼、葱烤卿鱼，豆豉鲮鱼等罐头。清蒸类水产罐头：如清蒸对虾、清蒸蟹，原汁贻贝等罐头。1.3.4蔬菜类清渍类蔬菜罐头：如青刀豆，清水笋、蘑菇等罐头。醋渍类蔬菜罐头：如酸黄瓜、甜酸荞头等罐头。调味类蔬菜罐头：如油焖笋、八宝斋等罐头。盐渍(酱渍)蔬菜罐头：如雪菜、香菜心等罐头。1.3.5水果类糖水类水果罐头：如糖水桃子、糖水梨、糖水苹果等罐头。果汁类罐头：原果汁(澄清和浑浊)、鲜果汁、浓缩果汁。4糖浆类水果罐头:又称为液态蜜饯罐头，如糖浆金桔等罐头。果酱类水果罐头：果冻（纯果冻或水果果冻、果胶果冻、果胶水果果冻、人工冻）；马茉兰：（甜、苦两种）；果酱(块状或泥状)[3]。本水果罐头厂主要生产糖水类罐头和果汁类罐头。分别有糖水桃罐头、糖水梨罐头、糖水苹果罐头和苹果汁罐头。1.4罐头食品的优点(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。1.5罐头食品在国内外的发展前景近年来，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。5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。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[4]。相比较而言，我国罐头消费水平还很低，目前全世界罐头年产量超过4500万吨，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。1.6设计的目的与意义通过查阅资料，本工厂设计在各个工序都选用了最好的方法，来适应快速发展的社会。在设计内容上，将罐头分为糖水罐头和果汁罐头，可以使不同级别的原料充分利用，降低成本，增加利益。罐头厂还可以防止当地水果生产量大于需求量，为果农提供方便，同时满足人们日常生活中对罐头的需要。第二章设计的内容本次课程设计的题目为年处理2000吨水果罐头的工厂工艺设计，任务书主要内容包括对年处理2000吨水果罐头厂进行产品种类、生产量、生产工艺确定，并进行物料衡算，设备选型，劳动力和能耗计算，绘制工艺流程图，车间布置图和全厂平面图等。具体设计方案如下:2.1厂址选择大连市瓦房店。占地面积3000平方米。2.1.1选址原因：（1）要选择地势干燥、交通方便、有充足的水源的地区。厂区不应设于受污染河流的下游。（2）厂区周围不得有粉尘、有害气体、放射性物质和其他扩散性污染源；不得有昆虫大量孳生的潜在场所，避免危及产品卫生。（3）厂区要远离有害场所。生产区建筑物与外缘公路或道路应用防护地带。6（4）水源充足，离原材料近，节省费用；在大城市周边，方便销售。2.1.2总平面图布置（1）水果罐头食品厂应根据本厂特点制定整体规划。（2）要合理布局，划分生产区和生活区，生产区应在生活区的上风向。（3）建筑物、设备布局与工艺流程三者衔接合理，建筑结构完善，并能满足生产工艺和质量卫生要求；原料与半成品和成品、生原料与熟食品均应杜绝交叉污染，（4）建筑物和设备布置还应考虑生产工艺对温、湿度和其他工艺参数的要求，防止毗邻车间受到干扰[5]。2.1.3厂区道路与绿化（1）各车间。厂区道路应采用便于清洗的混凝土、沥青及其他硬质材料铺设，防止积水及尘土飞扬。（2）绿化：厂房之间，厂房与外缘公路或道路应保持一定距离，中间设绿化带。厂区内各车间的裸露地面应进行绿化。2.2工艺流程本工厂设计的特色之处在于果品的护色，选择三种溶液的混合液（分别是2%的氯化钠，0.2%的柠檬酸和0.02%的亚硫酸氢钠），它们在一起可以起到相互协同作用，增加护色效果，保证产品质量。本工厂加工的水果有桃、梨、苹果，考虑到它们的生产季节，苹果的加工时间最长，产量较多，为增加产品种类，本工厂将生产这三种水果的糖水罐头和苹果的果汁罐头。具体工艺如下：图1糖水罐头的工艺流程图原料选择→分选→清洗→去皮与修整→护色→抽空处理→热烫与漂洗→装罐→排气→密封→杀菌冷却→商业无菌检验→包装→成品7图2果汁罐头的工艺流程图原料选择→清洗→去皮去核→破碎→打浆取汁→成分调整→均质脱气→杀菌装罐→混合型果汁2.2.1糖水罐头的工艺要点（1）原料选择：果实新鲜饱满、果形整齐、大小均匀、香味浓、风味好的品种，而成熟度八成左右，无病虫害和机械损伤。（2）果品的选别与分级：选别是将进厂的原料进行粗选，剔除虫蛀、霉变和伤口大的果实，对残、次果品和损伤不严重的则先进行修整后再应用。其目的在于使成品质量均一，保证后续各项工艺过程的顺利进行。分级包括原料的大小、重量和品质的分级。（3）果品的清洗：用清水洗净，在0.1%~3%的盐酸溶液中浸3~5分钟后，再用清水强力喷淋冲洗。清洗的目的在于洗去果品表面附着的灰尘、泥沙和大量的微生物以及部分可能残留的化学农药，保证产品的清洁卫生[6]。由于手工清洗的劳动强度大、效率低，所以选用机械清洗，并且选用喷淋式清洗机。此设备对原料损伤小，洗涤效果好。（4）果品的去皮与修正：将水果浸在碱液中，然后用清水漂洗搓擦去皮。果品外皮一般口感粗糙、坚硬，虽有一定的营养成分，但口感不良，因此在加工糖水罐头时应去皮、去核以提高产品品质。要注意的是去皮时，只要求去掉不可食用或影响制品品质的部分，不可过度，否则会增加原料的消耗。为了保持适当的形状，需要将果品适当的切分。从成本与效率上比较众多去皮方法，碱液去皮使用方便、效率高、成本低，是果品原料去皮中应用最广的方法。其优点为：原料表面不规则、大小不一的果品，均能达到良好的去皮目的；损失率较少，原料利用率较高；此法可节省人工和设备。表1水果的碱液去皮参考条件水果种类NaOH含量/%碱液温度/oC处理时间/min备注桃子1.5~390~950.5~2淋或浸碱梨8~1290以上2~3浸碱苹果8~1290以上2~3浸碱8（5）果品的护色：果品去皮和切分之后，与空气接触会迅速变成褐色，从而影响外观，也破坏了产品的风味和营养物质。这种褐变主要是酶促褐变。其护色方法是将2%的氯化钠，0.2%的柠檬酸和0.02%的亚硫酸氢钠三者混合在一起使用，它们可起到相互协同作用，增强护色效果[7]。（6）果品热烫：热烫常称为预煮，在预煮水中加入0.1%柠檬酸以提高抑制酶的作用，将已切分的果品投入95~100CO的沸水中烫4~8分钟，以果肉刚好煮透而不烂不变色为度，然后捞出立即用冷水冷透。（7）抽空处理：水果组织内部含有一定量的空气，如苹果内部较松，含空气12.2%~29.7%（以体积计），对水果罐藏不利，需进行抽空处理。即，将处理好的果实，浸没于抽空液中，放在抽空室内，在一定的真空度下抽去果内的空气，在抽去组织内空气的同时渗入抽空液，抽至果品表面透明（湿抽法）。（8）装罐：按产品标准要求，剔除变色、软烂、斑点和病虫害等不合格果，按大小、成熟度分开装罐。每罐固形物含量为45~65%，糖液浓度为30~40%。（9）排气和密封：水果罐头装罐加精液后，需经排气处理，然后迅速进行密封。真空密封排气，真空度53.0~67.1kPa。排气方法：真空封罐排气法，也称为真空抽气法，是发展很快、使用的很普遍的方法。目前多采用高速真空封罐机，国内常用的有GT4B2型真空封罐机。这种方法可在短时间内使罐头达到较高的真空度，因此生产效率很高，可到达每分钟500罐，能适合各种罐头食品的排气；能较好地保存维生素和其他营养成分；真空封罐机体积小占地少。（10）杀菌和冷却：封罐后在沸水中煮10~20分钟，然后迅速用冷水冷却至38~40CO，防止罐头继续受热而影响质量。净重425克杀菌公式（排气）：3'─25'/100℃冷却。（抽气)：5'─30'/100℃冷却。（11）检验：擦罐后经过感官检验其真空度和外观后，合格者入保温库中保温(温度40℃左右)7天左右，出保温库进行再次检验[8]。（12）配糖液：将砂糖盛入双层锅中，加适量水融化（100斤糖约用50－60斤水融化），并加入适量搞散的蛋白（100kg糖约用4－5个鸡蛋，将蛋白搅散成泡沫状，9蛋黄不得混合）加热煮沸，不断打捞泡沫杂质，使糖液清晰为止，检查浓度,加煮沸过清水调整糖液至要求的浓度[9]。要求糖液浓度的计算213/)(WXWZWYY——要求糖液浓度％（以折光计）W1——每罐装入果肉量（g）W2——每罐加入糖液量（g）W3——每罐总重量（g）X——装罐时果肉可溶性固形物含量％（以折光计）Z——要求开罐时的糖液浓度％（以折光计）加水调整计算：'/Wcb