毕业设计年产万吨水果罐头工厂设计.docx
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毕业设计年产万吨水果罐头工厂设计
毕业设计（论文）开题报告
理工类
题目:
年产1万吨水果罐头工厂设计
学院：
海洋学院
专业班级：
食品科学与工程食品072
毕业设计（论文）开题报告
1.课题研究的意义，国内外研究现状、水平和发展趋势
1.课题研究的意义
本课题是年初1万吨水果罐头工厂设计，意义有以下几方面：
我国有广阔的领土，物产丰富。
但由于水果本身的理化作用，在运输的过程中难免会破坏其本身的价值，而罐头的出现可以很好的解决这个问题。
罐头工艺在水果的深加工中是很重要的，我们可以通过特殊的加工工艺来实现原本水果无法达到的效果。
建设一座水果罐头工厂可以解决部分地区的新鲜水果的销售问题，也可以提升水果的价值，为果农创造更大的收益。
2.国内外研究现状、水平和发展趋势
我国是世界上水果罐头品种和产量最多的国家。
近年来，我国在水果罐头生产工艺方面不断创新，产品的品质风味均达到一流平，橘子罐头等一批出口强势品种，在国际市场上具有明显的比较优势已成为我国出口罐头品种的“常青树”。
2006年，我国水果罐头总产量已达120万吨，占罐头总产量的三分之一，其中出口52.98万吨，出口额达到3.5亿美元。
我国水果罐头行业的发展不仅体现在数量的增长上，而且反映在品种、技术、企业和市场等方面的变化中。
我国水果罐头加工技术日益成熟，主要罐头生产企业在工艺和设备方面有了较大改进，配套行业发展迅速。
我国罐头行业在马口铁、空罐、密封胶、涂料、玻璃瓶和易拉盖等方面，都有技术先进的专业生产企业产品的数量和质量完全可以满足罐头工艺的需要。
以柑橘罐头为例，我国在柑橘罐头生产工艺方面不断创新，并采用连续滚动低温杀菌、动酸碱溜槽去除柑橘襄衣等先进技术，部分出口生产厂推行GMP和HACCP等标准，产品的品质风味均达到一流水平。
我国水果罐头行业增长方式粗放，产品利润低。
出口增长主要靠量大价低取胜，产品附加值不高，缺乏自主品牌，加上行业无序竞争，罐头产品的利润空间非常狭小。
生产成本日益增高，企业不堪重负。
近年来，与水果罐头加工相关的原材料成本全面上涨，项目多达十余项，主要包括马口铁等包装材料，水果等原料，食糖、食用油、煤、油、电、水、运输和人工费等。
其中，约占罐头制造成本1/3的马口铁的价格累计翻了一番左右。
上游产业的涨价不仅直接增加了罐头制造成本，而且因为签订合同与国内涨价的时间差及市场竞争等因素，企业承受了巨大经济损失和市场压力。
我国水果罐头行业的生产工艺和技术水平正在不断进步提高，市场集中度也呈逐步提高的趋势。
但是水果罐头行业依然存在着很多问题：
市场集中度不高、价格竞争过度、非价格竞争不足、经济效益低等问题。
我国有1700多家企业生产水果罐头，其中有640多家规模罐头企业。
规模经济是行业或企业追求的目标之一。
规模经济的产量与市场需求的相对规模决定了一个市场所能容纳的厂商数量。
规模经济越大，则在一定的市场需求下，能容纳的厂商就越少，市场的集中度就越高，说明水果罐头行业的规模经济效应是不明显的。
我国水果罐头行业市场集中度低，属于完全竞争市场，企业对格的影响力很小。
我国的水果罐头主要靠出口，内销十分有限，出口增长主要靠量大价低取胜。
为了拓宽市场或稳定市场份额，我国存在着严重的削价竞争的现象。
价格的降低必然导致企业利润空间减少，过度的价格竞争导致行业的无序竞争。
还有很多企业的广告宣传不足，消费者对罐头食品的误解阻碍了罐头产品在国内市场的销售，导致内需不足。
消费者之所以有这样的误解，主要是由于罐头行业缺乏宣传。
加大广告宣传，提高产品品牌竞争力和产权意识，近年来，各大企业意识到国内市场的巨大空间和发展潜力，开始重视国内市场的开拓。
在水果罐头行业内推行品牌战略的企业越来越多，品牌效应初现端倪。
但由于我国的水果罐头加工主要以定牌加工形式为主，罐头品牌在国内外市场知名度不高。
由此导致品牌凝聚力不够，品牌竞争力不足。
随着居民生活水平的提高，人们不再仅仅满足于一般的口味。
企业开始通过产品差异化来寻求出路。
这主要体现在包装、质量、口味上。
目前，超市和便利店柜台上经常看到的在半球形透明杯子中装入水果的“FruitinJelly”果冻很受欢迎，其原料就是水果罐头。
开发更加便捷，更加实惠的新产品越来越受到重视。
时刻关注消费市场的需求，积极反馈消费者的意见和建议，才能有利于行业的发展。
目前在我国食品安全非常受到关注，作为水果罐头这一较为特殊的产品，国家有着特别的规定。
自动化的要求越来越高，不但可以节约劳动力，还可以最大限度的保证食品安全。
引进更加先进的生产工艺，开发广受喜爱的绿色食品，才能使企业的到市场。
淮海工学院毕业设计（论文）开题报告
2.课题的基本内容，可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施
本课题是年产1万吨水果罐头工厂设计，包括生产工艺，工厂平面设计，车间平面设计，设备选型等。
在设计的过程中因为受到知识面的限制，对于水果罐头的工艺要求，工厂的规划布局，以及厂址的选择都遇到了阻碍。
对于以上的困难，我在老师的帮助下，查阅相关资料、专着，结合实地考察，一点点的突破困难。
3.课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析
本课题拟在广东湛江建立一座年产1万吨的水果罐头工厂。
2006年，我国水果罐头总产量已达120万吨，占罐头总产量的三分之一，其中出口52.98万吨，出口额达到3.5亿美元。
水果罐头保质期长，并且口感好，一直受到广大消费者喜爱，无论是超市还是小商店都能见到其身影。
本课题的主要原材料为南方产量很多了菠萝。
菠萝生产通常有4个采收季节：
春果，4～5月成熟；正造果（夏果）6～7月成熟；秋果，10～11月成熟；冬果，12月～翌年1月成熟。
产果期长，便于工业化生产。
据调查，2003~2009菠萝罐头的产量及销售量均逐年递增。
近年来，由于泰国、印尼等菠萝主产国遇自然灾害导致菠萝失收，导致国际市场菠萝供不应求的紧张状态，从2007年3.4月份以来，大量的订单开始涌向中国，菠萝罐头价格一路上升，中国菠萝生产产量供不应求。
据相关研究2010~2014年市场价格预测：
虽然价格的波动有所曲折，但价格整体波动呈曲折上升，因此，对菠萝罐头厂的建设有良好的发展前景。
湛江位于中国大陆最南端雷州半岛上，西靠北部湾，南出太平洋，与海南岛隔海相望，是近代兴起的一座海滨城，是中国首批对外开放的沿海港口城市之一。
湛江便捷的公路、铁路、海运为产品的销售提供了有力的保证，适宜的气候是湛江成为我国菠萝的主要产地之一，当地种植大量的菠萝，一部分销往外地，其他部分由于一些因素导致无法及时出售。
罐头是食品中非常常见的一种保藏方式，将无法及时销售掉的菠萝制作成罐头不但没有浪费资源，反而提高了产品的价值。
当地果农还可以在平时到工厂工作，也增加了当地人们的经济收入。
淮海工学院毕业设计（论文）开题报告
指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）
指导教师（签名）
年月日
系审查意见：
系主任（签名）：
年月日
毕业设计（论文）外文资料翻译
学院：
海洋学院
专业班级：
食品科学与工程食品072
学生姓名：
任平凯
学号：
指导教师：
姚兴存（副教授）
外文出处：
（外文）Talanta
附件：
1.外文资料翻译译文；2.外文原文
指导教师评语：
签名：
年月日
连续注射荧光测定Sn在果汁水果罐头
现在的工作描述了开发的一种快速、稳健连续的荧光发检验注入Sn的程序,用以测定果汁水果罐头。
改进的方法基于Sn与HQSA反应,从而形成一个荧光产物（λexc=354nm;λem=510nm）。
对二甲基砜的影响DMSO和CPB在荧光测定的灵敏度进行了评价。
得到了线性标定块介于1和10mgL-1Sn浓度,以检测0.38mgL的极限。
在每一个周期的分析被消耗的0.47mgCPB和0.006mgHQSA和产生1.5mL的废水。
改进的方法是用来测定Sn在果汁罐头水果和结果符合那些所提供的一种电热原子吸收光谱分析程序,具有相对比较偏差低于5.2%。
自动程序表现出良好的精度（<1.4%）和检测采样率大约是每70小时一次。
1.介绍
锡,即马口铁,被广泛用于制造食品和饮料包装提供一个密闭环境,需要最低限度的使用防腐剂[1]。
然而,现在已经证明,一些锡将溶解入食物内容和这个事实可能导致食物感官性质的变化的。
虽然锡不是一个有毒元素,有研究报告,它是存在于1公斤以上200mg-1浓度时，扰动胃肠道[2]。
根据粮食及农业组织（FAO）的最大允许水平的锡在固体食品中就有250mg每公斤和饮料50mg每1公斤[3]
由于这一切,锡的测定在罐头食品在过去的几十年就成了很重要的因为它提供重要的信息,有关污染过程帮助增加罐头制品的食品质量与安全。
有好几种方法已被用来评估锡含量的罐头食品和饮料即:
光谱光度测量[4~9]和荧光测定[10、11]他们中的大多数利用表面活性剂提高测定的灵敏度。
电势电位测定法[12]、伏安法[13]和原子吸收光谱法测定[14]和ICPAES[15]。
虽然这些技术能代表简单的和灵敏的替代方案的确定,但需要不断让培训过的操作员执行分批输送锡。
这样也可以找到两个流动注射分析（FIA）方法测定锡在罐头食品[5,16]。
Fang等人研制出一种流动注射氢化物发生器的原子吸收光谱法测定锡在罐头食品吸收[16]最近一个流动注射分析法与二极管阵列检测同时测定了食品样品中锡、钼、锗含量[5]。
这些方法学代表向前迈出一步的自动化的程序,但牵扯这种解决方案的由于其连续工作模式的大量消耗。
为了提供一个快速、健康和自动的分析方法对锡在果汁水果罐头检验结果执行连续注射分析（SIA）系统，符合目前的关注绿色化学。
这种能量流技术已被证明是一种简单、通用的样品处理的方法,最大限度地减少了样品和试剂的消耗和产生的废水。
此外,SIA系统的计算机控制系统的运行模式使它成为常规分析一个非常可靠的选择。
这个工作的主要目标是改进一个自动化的方法测定Sn能够组成一个有利的来替代现有的程序,以其简单、通用性强、低试剂消耗、稳健的和容易的操作。
确定顺序注射Sn是基于Sn络合酸（HQSA与8-羟基喹啉-5-磺酸存在下二甲基亚砜（DMSO）和溴化十六烷吡啶（CPB）形成了一个荧光产品。
（λexc=354nm;λem=510nm）[18,19].
图1.SIA系统用于测定果汁的Sn在众多水果罐头。
C:
缓冲溶液,醋酸载体5×10-2molL-1,pH5.2PP:
蠕动泵;SV选择阀HC：
吸持电圈（4米,直卷）;RC:
反应圈（0.5米,八字形）;F:
荧光检测器,W:
废料。
2.实验
2.1试剂
实验溶液配制均采用分析纯纯度的药品及电导率<0.1μScm?
1的高纯水。
HQSA溶液1×10?
3molL?
1现配保存于醋酸盐缓冲液5×10?
2molL?
1中，并且在保存及分析实验使用时应避光；二甲基亚砜使用无需稀释。
贮存的50mgL?
1的锡溶液经过适当的稀释达到Fluka浓度标准（1molL?
1HCL中含量1000mgL-1）以保证分析物的稳定性。
锡标准溶液配制采用贮存溶液的合理稀释并保存于CPB1×10?
3molL?
1和HCL5×10?
2molL?
1混合溶液。
在研究表面活性剂对于荧光反应的影响的同时，我们还研究测试了十六烷基三甲基铵（CTAB）和十二烷基硫酸钠（SDS）。
水果罐头样品（菠萝，荔枝，梨，蘑菇，杏，番石榴，芒果和水果鸡尾酒）被保存在干燥清爽的地方，并在同样标准的稀释后的标准锡溶液（CPB1×10?
3molL?
1andHCl5×10?
2molL?
1）中进行分析。
2.2材料
SIA系统（图1）包括1个GilsonMinipuls3蠕动泵，1个PVC材料的管子（1.2mmi.d.）和1个8端口多位置ViciValco选择阀。
歧管部件通过PTFE管（0.8mmi.d.）连接。
这些PTFE管同时用于保持线圈及反应圈（分别为4和0.5m）。
荧光检测使用实验室联盟荧光检测器，并配有8L的流动池。
分析信号记录于Kipp&ZonenBD111记录仪或者通过配有方便操作的界面的电脑。
分析系统控制，包括蠕动泵和选择阀门的操作，是通过研华公司PCL711B操作界面和一台Pentium-I为基础的微电脑来实现的。
软件采用微软的快速基本法，可以控制流量，流向，阀门，样品，试剂量，数据采集和过程控制。
2.3顺序注射
锡测定的分析周期总结于表1。
从25L的二甲基亚砜开始，把150L的样品和25L的HQSA置于保持线圈上。
然后通过流动逆转的送气区以3mLmin-1的流速上升到荧光探测器中并在大概15s时获得一个分析信号。
2.4比较
在对现有的关于锡在水果罐头果汁中的测定进行参考后，我们通过电热原子吸收光谱法（ETAA）完成了比较分析。
使用了PerkinElmer4100ZL型电热原子吸收分光光度计（PerkinElmer设备，谢尔顿，CT，美国）其附带纵向Zeeman效应背景校正功能，这台分光光度计被用来作为检测系统。
它全部使用封端横向加热的带L'vov平台的石墨管。
标准溶液用Fluka的锡储液置于2%的HNO3中配制。
对样品也使用同样溶剂进行适当稀释。
在每个分析周期中，5LPd（NO3）2和Mg（NO3）2溶液的等分试剂被用作基体改进剂。
根据测定锡的议定协议的要求，这样浓度的溶液能保证在每个分析周期中加入5g钯和3gMg（NO3）2到样品。
3结果与讨论
所有关于优化SIA自动系统测定锡的理化条件的研究以及水果罐头果汁及其分析物的测定结果介绍如下。
3.1理化参数的优化
对于分析方法的优化，我们进行了一些研究，目的在于调查样本和试剂的体积，试剂浓度，吸入秩序，载气流速度和反应管长度以及配置在复合物形成及各自荧光信号上的影响。
对水果罐头果汁中锡的测定的方法改进基于Sn与HQSA配位形成络合荧光产物。
在SIA系统反应执行情况显示最大激发和发射波长分别为354和510nm之前我们做了大量的实验。
研究样品溶液量从50μL到200μL对于荧光信号的影响，结果表明上升到150μL时分析信号增加了约2.5倍。
此外，含量越高导致峰越不规则，显示出混合问题。
因此，样品优化利用应选择150μL。
由于金属混合物形成的重要性，我们进行了HQSA含量及浓度的影响评估。
研究HQSA含量是从15μL至100μL，我们观察到当荧光反应上升到25μL及以上时有显着的灵敏度降低现象。
关于HQSA溶液浓度，优化研究采用浓度范围从1×10?
4到1×10?
3molL?
1。
高于后者浓度会导致明显的溶解度问题，所以不能够使用更高浓度的溶液。
在研究的浓度范围内，当浓度增加到1×10?
3molL?
1有荧光信号的增强。
之后的研究都采用25μL浓度为1×10?
3molL?
1的HQSA。
为了保证充足的pH度以供络合反应，0.5molL-1pH5.2的醋酸缓冲液被用来作为溶剂。
这种溶液的pH值能够保持在5.2，并能够避免突然地敏感性变化倒置导致pH上升至6。
除此之外，在碱性介质中HQSA是荧光的，同时锡的稳定性可能受到影响。
其他可能会影响分析信号大小的重要参数包括流速，反应管长度及配置。
这些配置的优化建立了最佳反应区停留时间使得反应充分，并避免过度稀释产生复杂化合物。
推进流速的研究在1.5到3mLmin-1，结果显示在研究范围内分析信号有1.5倍的增强。
较低测试流速下过多的停留将会导致所形成产品的扩散，并因此使得荧光信号的降低。
所有的这些测定都采用推进流速3mLmin-1。
最佳停留时间最终通过测定反应线圈对分析信号的影响而确定。
0.5m以上的反应线圈产生分析信号的减弱，这成为了过度稀释产生复杂化合物的原因。
不同的测试配置（直的，卷的，八字形）反应在研究浓度范围内产生较高的分析信号，并确定了他们源于反应区至荧光探测器上较低的分散系。
这一优化过程采用了0.5m八字形反应线圈。
经过大量重要理化参数的优化，改良的方法显示出了检测限和灵敏度，这样样品中锡测定使得它们有足够的理由确定是否有锡污染。
然而，由于主要工作目的在于提出一种对于锡测定的自主选择的方法，所以降低检测限使得检测变的类似于其他现在已经实现的技术，并使测定浓度范围扩大变得尤其重要。
基于已知的有机溶剂对于金属络合物荧光的影响，二甲基亚砜的使用目的在于增加测定的灵敏度。
这种效果很复杂，不仅要从溶剂的极性上解释，还要从化学相互作用上解释，这些化学相互作用能够经受得住溶剂分子。
二甲基亚砜量的研究从0至100μL并且直到25μL增加了20%的敏感度。
超过了这一量有明显的信号下降，这可能是由于过量稀释所导致形成的复杂化合物。
为了进一步提高灵敏度和质量，几种表面活性剂即溴化十六烷三甲基铵,CPB,非离子表面活性剂和SDS进行了测试,浓度超过以CMC为介质制备的Sn标准溶液。
在过去的几十年胶束介质的使用加强荧光测量的灵敏度已成为频繁的。
以上的CMC表面活性剂有形成胶团能力,提供微环境有利于反应产物的反应的进行和荧光强度[21、22]。
阳离子表面活性剂如溴化十六烷三甲基铵和CPB影响测定的灵敏度和测试浓度1×10?
5之间1×10?
3molL?
1。
结果表明,CPB比溴化十六烷三甲基铵更高的疏水性介质效应,浓度相当于1×10?
3molL?
1存在着一种荧光增强作用。
较高浓度的溶解剂很难操作测试因为他们取决于的气泡在流动系统的形成。
为此标准溶液的配制需要CPB1×10?
3和HCl0.05molL?
1.盐酸是分析物稳定必不可少的。
DMSO和CPB介质的缔合反应导致了测定的灵敏度提高65%，允许检测大多数果汁水果罐头样品的Sn。
3.2质量指数
优化了影响Sn-HQSA复合物形成的各参数,评价了改进的方法在锡浓度介于1和10mgL?
1（图2）并获得线性标定图。
IF=5.552（±0.096）conc（mgL?
1）+7.231（±0.591）（IF—荧光强度conc—锡浓度，mgL-1）检测和定量范围（23）的决定分别为0.38和1.27mgL-1频率是每小时约70个样品。
3.3果汁水果罐头的分析
改进SIA方法应用于检测果汁水果罐头中的Sn，由于马口铁的成分[1]除了锡其他金属将不可能出现在分析样本中。
如同钢的主要成分是铁一样,自身并不是一个问题,因为这种物质不是典型的HQSA荧光配合物。
这种说法还适用于其他物质如铜和锰。
调整的载体溶液的酸碱度在5.2以及分别改变激发和发射波长（354和510nm）对于铝、锌金属络合物允许在生成不利情况。
为了客观评价自动方法的准确性,分析的结果与那些所提供的ETAAS参考程序进行了对比。
得到了这两种方法之间没有明显的相对的偏差差异，以百分比,低于5.2%（表3）。
已经证实了这种类似成双成对的t-Student测试,此置信水平为95%,,表明这两种方法所提供的计算结果没有明显的统计学差异。
随着相关意义的评价采用t检验成线性关系,SIA（mgL?
1）=1.048（±0.023）ETAAS（mgL?
1）–3.71（±3.86）,原假设成立。
在其重复分析（n=15）的样本以不同浓度的锡（76.0和48.2mgL?
1）无显着性差异（<1.4%）确认这是改进的程序。
4.结论
这个改进的方法结合了众所周知有的优越的具有稳健、简易的半导体技术和迅速灵敏的荧光检测法。
对于已存在的自动测定罐头食品锡的方法主要表现为非常简单和快速,与此同时很低的样品和试剂消耗和污水生产。
每个测定消耗0.006mgHQSA和0.47mgCPB和1.5mL废水的产生。
尽管改进程序的检测极限还不足以检测少量样品中微量Sn，但是利用相当大的和允许的DMSO和CPB实现了灵敏度的增加，可以成功分析大多数的样本。
样品分析结果的精密度和准确度的表现良好和符合其提供的一个ETAAS对照程序。
改进的SIA方法论的测定锡在果汁罐头食品的明显优点是适合于进行常规分析,可作为替代其他现有的方法。
鸣谢
作者们感谢GRICES（葡萄牙）和CAPES（巴西）对于交流研究的财政支援。
ElaneS.BoaMorte感谢CAPES授予的博士学位。
本科毕业设计（论文）
年产1万吨水果罐头工厂设计
10,000tonsofplantdesigntinnedfruit
学院：
海洋学院
专业班级：
食品科学与工程食品072
学生姓名：
任平凯
学号：
指导教师：
姚兴存（副教授）
2011年5月
毕业设计（论文）中文摘要
年产1万吨水果罐头工厂设计
摘要：
本设计主要是进行年产1万吨水果罐头工厂设计。
本设计当地资源、地理环境、政策环境等各项条件出发，选择以菠萝为主要原料。
针对1万吨水果罐头项目的需要，进行了全厂总平面设计、车间平面设计、产品方案及工艺论证、设备选型、物料衡算、全厂卫生安全、辅助部门等研究与设计。
最后对本方案进行了技术经济分析，研究表明，该项目固定资产投资3600万元，年利润达到1143万元，投资回收期为3.6年。
关键词：
菠萝罐头；生产工艺；工厂设计；效益分析
毕业设计（论文）外文摘要
Thedesignoftinnedfruitfactory
10,000tonseveryyear
Abstract:
Thisdesignismainlycarriedoutanannualoutputof10,000tonsofplanttinnedfruitdesign.Thisdesignfromlocalresources,geographicalenvironment,policyenvironment，choosewithpineappleasthemainrawmaterial.Otherconditionsofdeparturefor10,000tonsoftinnedfruitproject'sneedforthegenerallayoutofthewholeplantdesign,plantgraphicdesign,productandtechnologydemonstrationprograms,equipmentselectiontype,materialbalance,thewholeplanthealthandsafety,supportdepartments,researchanddesign.Finally,theprogramhadtechnicalandeconomicanalysis,researchshowsthattheprojectinvestmentinfixedassets36millionyuan,annualprofitof11.43millionyuan,investmentrecoveryperiodis3.6years.
Keywords:
tinnedfruit；productivetechnology;plantdesign；benefitanalysis
1引言
菠萝原名凤梨，属于菠萝科，菠萝属多年生草本果树植物，营养生长迅速，生产周期短，年平均气温23℃以上的地区终年可以生长。
原产巴西,16世纪中期由葡萄牙的传教士带到澳门，然后引进到广东各
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