年产500吨苹果罐头厂的工艺设计课程.docx
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年产500吨苹果罐头厂的工艺设计课程
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年产500吨苹果罐头厂的工艺设计课程
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新疆大学毕业论文（设计）
题目:
年产500吨苹果罐头厂的工艺设计
*******
学生姓名：
阿力普江.艾赛提
所属院系：
生命科学与技术学院
专业：
食品科学与工程
班级：
食品科学与工程2007-2班
完成日期：
2012年5月31日
声明
本人郑重声明论文系在邢军老师的悉心指导下独立完成的，本人拥有自主知识产权，没有抄袭、剽窃他人成果，由此造成的一切后果由本人负责。
学生签名：
阿力普江·艾赛提
日期：
2012年5月31日
毕业设计（论文）任务书
班级：
食品2007-2班姓名：
阿力普江.艾赛提
论文（设计）题目：
年产5000吨苹果罐头厂的工艺设计
专题：
设计（论文）来源：
生产实践
要求完成的内容：
一、编制毕业设计说明书。
1.查阅文献，阐述目前水果罐头生产的现状与发展及消费趋势。
2.编制产品方案、满足四个平衡。
3.进行工艺路线论证、工艺条件的选定依据说明。
4.进行物料衡算，并以此为依据进行设备选型，列出所选设备清单。
5.进行水电汽估算。
6.车间平面布置图、全厂总平面图的布置与说明。
二、图纸：
绘制工艺流程图、车间平面布置图、全厂总平面图各一张。
发题日期：
2012年2月日完成日期：
2012年5月31日
毕业实习时间及地点：
论文页数：
36页；图纸张数：
３
指导教师：
邢军
教研室主任：
敬思群
院长（系主任）：
张富春
年产5000吨苹果罐头厂的工艺设计
摘要
本设计进行了年产500吨苹果罐头厂的工艺设计。
本厂以生产糖水苹果罐头为主要产品。
苹果营养价值高，而且风味独特，是新疆当地和全国人民喜爱吃的一种优良水果。
设计论述了以新疆阿克苏苹果为原料，加工制成苹果罐头的工艺过程，并依此技术进行了苹果罐头生产车间的工艺设计。
苹果罐头是以苹果为主要原料，优质白砂糖，水等添加剂为辅料，经过清洗、拣选、灌装、排气、杀菌等工序加工制成。
具体内容包括厂址选择、产品方案的确定、产品工艺的论证、物料衡算、设备选型、车间工艺布置、总平面设计、车间水电汽估算以及污水处理等。
关键词：
罐头;苹果罐头;工厂设计
TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc326164174"第一章前言PAGEREF_Toc326164174\h8
HYPERLINK\l"_Toc326164175"1.1罐藏食品的概念PAGEREF_Toc326164175\h8
HYPERLINK\l"_Toc326164176"1.2罐头食品的分类PAGEREF_Toc326164176\h8
HYPERLINK\l"_Toc326164177"1.3罐头食品的优点PAGEREF_Toc326164177\h8
HYPERLINK\l"_Toc326164178"1.4市场的需求现状PAGEREF_Toc326164178\h9
HYPERLINK\l"_Toc326164179"1.5资源背景PAGEREF_Toc326164179\h10
HYPERLINK\l"_Toc326164182"1.6苹果的营养与化学成分PAGEREF_Toc326164182\h10
HYPERLINK\l"_Toc326164184"1.7苹果的营养价值和医疗保健作用PAGEREF_Toc326164184\h11
HYPERLINK\l"_Toc326164185"1.8本设计的意义PAGEREF_Toc326164185\h11
HYPERLINK\l"_Toc326164186"第二章设计思想和设计依据PAGEREF_Toc326164186\h12
HYPERLINK\l"_Toc326164187"2.1设计依据PAGEREF_Toc326164187\h12
HYPERLINK\l"_Toc326164188"2.2设计思想PAGEREF_Toc326164188\h12
HYPERLINK\l"_Toc326164189"第三章厂址的选择PAGEREF_Toc326164189\h13
HYPERLINK\l"_Toc326164190"第四章产品方案及班产量的确定及说明PAGEREF_Toc326164190\h13
HYPERLINK\l"_Toc326164191"4.1产品方案的确定及说明PAGEREF_Toc326164191\h14
HYPERLINK\l"_Toc326164192"4.2产品方案PAGEREF_Toc326164192\h15
HYPERLINK\l"_Toc326164193"第五章工艺流程的确定及论述PAGEREF_Toc326164193\h16
HYPERLINK\l"_Toc326164194"5.1本设计主导产品苹果罐头的加工工艺PAGEREF_Toc326164194\h16
HYPERLINK\l"_Toc326164195"5.2工艺论证PAGEREF_Toc326164195\h17
HYPERLINK\l"_Toc326164196"第六章物料计算PAGEREF_Toc326164196\h25
HYPERLINK\l"_Toc326164197"第七章设备选型及说明PAGEREF_Toc326164197\h27
HYPERLINK\l"_Toc326164198"7.1设备说明及选型PAGEREF_Toc326164198\h27
HYPERLINK\l"_Toc326164199"7.2食品工厂选择设备的原则PAGEREF_Toc326164199\h27
HYPERLINK\l"_Toc326164200"7.3设备的选型PAGEREF_Toc326164200\h28
HYPERLINK\l"_Toc326164201"第八章生产车间水、电、气的估算PAGEREF_Toc326164201\h33
HYPERLINK\l"_Toc326164202"8.1耗水估计PAGEREF_Toc326164202\h33
HYPERLINK\l"_Toc326164203"8.2耗汽量估算PAGEREF_Toc326164203\h34
HYPERLINK\l"_Toc326164204"8.3耗电量估算PAGEREF_Toc326164204\h34
HYPERLINK\l"_Toc326164205"表4设备配用功率列表PAGEREF_Toc326164205\h34
HYPERLINK\l"_Toc326164206"第九章三废处理PAGEREF_Toc326164206\h35
HYPERLINK\l"_Toc326164207"9.1废渣PAGEREF_Toc326164207\h35
HYPERLINK\l"_Toc326164208"9.2噪音PAGEREF_Toc326164208\h36
HYPERLINK\l"_Toc326164209"9.3废水PAGEREF_Toc326164209\h36
HYPERLINK\l"_Toc326164210"第十章图纸说明PAGEREF_Toc326164210\h36
HYPERLINK\l"_Toc326164211"10.1生产工艺流程图PAGEREF_Toc326164211\h36
HYPERLINK\l"_Toc326164212"10.2生产车间平面布置图说明PAGEREF_Toc326164212\h37
HYPERLINK\l"_Toc326164213"10.3全厂总平面设计的基本原则PAGEREF_Toc326164213\h37
HYPERLINK\l"_Toc326164214"10.4厂总平面布置说明PAGEREF_Toc326164214\h38
HYPERLINK\l"_Toc326164215"表5全厂各建筑，构筑物占地面积一览表PAGEREF_Toc326164215\h38
HYPERLINK\l"_Toc326164216"致谢PAGEREF_Toc326164216\h39
HYPERLINK\l"_Toc326164217"参考文献PAGEREF_Toc326164217\h40
第一章前言
1.1罐藏食品的概念
罐藏食品（罐头），即是将食品原料经过预处理、调味后，装入容器、经真空密封、杀菌制成的能长期保存的一种食品加工方法。
也就是说凡食品经密封杀菌或杀菌密封（即无菌包装）达到商业无菌，能在常温下长期保存的食品统称为罐藏食品[1]。
1.2罐头食品的分类
肉类：
清蒸、调味、腌制、烟熏、香肠、肉脏
禽类：
白烧、去骨、调味
水产类：
油浸（熏制）、调味、清蒸
水果类：
糖水、糖浆、果酱、果汁
蔬菜类：
清渍、醋渍、调味、盐渍（酱渍）
其他类：
坚干果类、汤类[2]
1.3罐头食品的优点
方便食品——随时随地，开罐即食。
节省时间——一朝购入，三餐休闲。
省却下厨之苦，换来万家欢乐。
营养丰富——四季果蔬，一时享用，南北营养，尽集罐中。
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[3]。
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。
食用安全——技术成熟，百年不衰，各国认可，安全放心。
便于携带——外出旅游，备则心安。
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。
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。
（请比较与其它食品的售价）
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[4]。
1.4市场的需求现状
1.4.1国际市场
罐头食品一直是国外人们的日常消费品，已有半个多世纪的历史了，至今也未改变。
80年代以来,全球罐头食品年总产量一直保持在4500万吨以上,国际罐头食品出口量则在1000万吨以上,创汇120亿美元。
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[5]。
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。
目前全世界罐头年产量超过4500万吨，美国人年均消费90公斤，欧洲约50公斤。
日本23公斤，而我国仅为1公斤左右。
所以我国罐头食品市场还未真正被开发。
在食品安全事件频繁发生的中国，消费者对方便、美味、营养、安全的健康食品需求量与日俱增，而罐头食品恰恰可以满足消费者的这种需求，特别是对水果罐头的市场需求最大[6]。
消费者喜欢吃水果罐头的首要原因是水果罐头的口味好，占消费者选择比率的77.5%；其它原因如有营养、甜品、爱吃水果、去火及其它原因合计占的比率也只有22.1%。
吃过水果罐头的多数人都会感觉到，吃水果罐头往往比直接吃水果口味要好的多。
比如糖水类水果罐头的制作就是把经分级去皮（或核）、修整（切片或分瓣）、分选等处理好的水果原料装罐，加入不同浓度的糖水而制成的罐头产品。
如糖水桔子、糖水菠萝、糖水荔枝等罐头。
口味好几乎成为消费者喜欢吃水果罐头的唯一原因[7]。
可见罐头食品在国际上有着非常大的市场发展空间。
1.4.2国内市场
众所周知，我国罐头食品是以其优质的产品质量、低廉的价格，在国际市场上占有一席之地，产品的出口量也在逐年增加。
而罐头工业也已形成了一种独特的工业体系[8]。
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。
另外，我国罐头消费水平还很低，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。
据报道，1976年我国罐头消费量只有16.3万吨，人均年消费量只有0.2kg，随着人们生活水平的不断提高，购买罐头的实力也在逐步提高，1994年国内罐头消费量达163万吨，比1976年增长10倍，即使这样，年人均消费量仍不足1.5kg，然而随着国民生活水平的不断提高，双职工比例的增加，社会生活工作节奏不断加快和人民收入的增加，加上人们对罐头食品的方便性、营养性、安全性认识的深化，与发达国家一样，罐头食品将会进入千家万户和各式饭店餐厅，罐头食品的需求量肯定有进一步的增长[9]。
罐头需求量逐年上涨，而我国一直以来都是罐头生产大国，罐头外销处于世界领先水平；在国内市场和国外市场双重需求的拉动下，行业呈现良好势头，发展前景广阔。
1.5资源背景
我国幅员辽阔，果品资源十分丰富，是世界的产果大国，这些为发展罐头食品生产提供了有利的条件。
我们新疆素有瓜果之乡的美称，有诸多的名、优、特、稀果品，加之“纯天然”，“绿色”等，在全国乃至全世界都闻名遐迩。
西部大开发，必将促进西部农产品加工工业的发展和农产品市场的开拓[10]。
我们可以利用新疆的特色资源，充分发挥资源优势，使新疆的产品走出新疆，甚至走出国门。
目前，人们的生活水平在不断的提高，对生活质量的要求也越来越高，具有保健性的产品在人们的生活中越来越受到欢迎。
我们新疆的主产水果有葡萄、哈密瓜、无花果等，苹果，还有极其珍贵的野酸梅和樱桃李等。
其中新疆阿克苏苹果是果核透明，俗称“糖心”，是区别其他产地红富士苹果的标志。
新疆阿克苏地区位于世界最大的内流河——塔里木河腹地。
水资源充沛，是新疆重要的绿洲带，古代丝绸之路的必经之地。
阿克苏地区属温带大陆性干旱气候，各地年日照时数2600h以上，得天独厚的光能资源对红富士苹果品质的提高起到了很大的作用。
果园用水通过灌溉调节光、水条件比日本原产地和我国东部和西北东部苹果产区优越。
1.6苹果的营养与化学成分
苹果的营养很丰富，它含有多种维生素和酸类物质。
1个苹果中含有类黄酮约30毫克以上，苹果中含有15%的碳水化合物及果胶，维生素A、C、E及钾和抗氧化剂等含量也很丰富。
1个苹果（154g）膳食纤维5g，钾170mg，钙10mg，碳水化合物22g，磷10mg，Vc7.8g，Vb7.8g。
苹果中的含钙量比一般水果丰富多，有助于代谢掉体内多余盐分[11]。
苹果酸可代谢热量，防止下半身肥胖。
至于可溶性纤维果胶，可解决便秘。
果胶还能促进胃肠道中的铅、汞、锰的排放，调节机体血糖水平，预防血糖的骤升骤降。
表1苹果营养成分表 （以每100克可食部计）
苹果中富含矿物质钾。
钾离子能扩血管，促进钠的排泄，因此有改善和预防高血压的作用。
1.7苹果的营养价值和医疗保健作用
①苹果中的维生素C是心血管的保护神、心脏病患者的健康元素。
②可以延缓记忆衰退、预防哮喘、糖尿病、心肌梗死和掉牙等。
③具有生津止渴、润肺除烦、健脾益胃、养心益气、润肠、止泻、解暑、醒酒等功效。
④含丰富纤维素可以清除牙齿间的污垢，美白牙齿。
⑤含丰富的果胶，有助调节肠的蠕动，排毒养颜，防止肥胖。
⑥含有大量的维生素C，常吃可帮助消除皮肤雀斑、黑斑，保持皮肤细嫩红润，美白皮肤。
1.8本设计的意义
本设计是年产500吨苹果罐头工厂设计，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。
。
赞同
第二章设计思想和设计依据
2.1设计依据
2.1.1本设计的设计依据是：
（1）据新疆大学生命科学与技术学院食品教研室所下达的设计任务书。
（2）根据新疆现有的资源，充分开拓市场。
以获得良好的经济效益。
（3）本设计参考《工厂设计基础》、第三版《食品工艺学》、《软饮料工业手册》等书，还参考了《饮料工业》、《食品科技》、《食品科学》。
等杂志.
2.2设计思想
我国正实行西部大开发战略，对西部各省放行优惠政策和财政支持，大力开发西部丰富的资源，充分发挥西部的资源优势，大力发展西部经济。
利用这种有利的大环境，在西部大开发的浪潮中，新疆也决不会落后。
西部大开发，必将促进西部农产品加工工业的发展和农产品市场的开拓。
新疆地处祖国的最西部，面积大，资源较为丰富，特别是瓜果资源，我们新疆素有“瓜果之乡”的美称，有许多珍、稀、特的品种，在全国乃至全世界都富有盛名。
我们新疆提出了重点扶持和培育以番茄、枸杞、红花为主的红色产业和以瓜果、香梨、葡萄为主的绿色产业，已初见成效。
第三章厂址的选择
工业生产的布局，涉及到一个地区的长远规划。
一个食品工厂的建设，对当地资源、交通运输、农业发展都有密切关系。
食品工厂的厂址选择是否得当，将直接影响到基建进度、投资费用及建成投产后的生产条件和经济效果。
同时，对产品质量和卫生条件，对职工的劳动环境等，都有着密切的联系。
根据国家方针，新疆本地生产条件和经济效果等方面考虑，本厂的厂址选择在1）阿克苏地区经济开发区。
2）库车县314国道旁边。
本厂的最终选择（库车县经济开发区314国道旁边）
选择以上地方作为厂址的原因有：
1）由于本厂属于小型罐头加工厂，在这些地方能够获得足够数量和质量的原料；
2）这些地方便利的交通，能够便于辅助材料和包装材料获得，并且利于产品的销售，减少运输的费用。
第四章产品方案及班产量的确定及说明
产品方案又称生产纲领。
它实际上就是食品工厂准备全年生产哪些品种和各产产期、生产班次等计划安排。
在安排产品方案时，应尽量做到“四个满足”、“五个平衡”。
“四个满足”是：
（1）满足主要产品产量的要求；
（2）满足原料综合利用的要求；
（3）满足淡旺季平衡生产的要求；
（4）满足经济效益的要求。
“五个平衡”是：
（1）产品产量与原料供应量应平衡；
（2）生产季节性与劳动力应平衡；
（3）生产班次要平衡；
（4）设备生产能力要平衡；
（5）水、电、汽负荷要平衡；
4.1产品方案的确定及说明
本厂以生产糖水苹果罐头为主，糖水梨罐头、苹果果丹皮产品生产为附的。
所以以主导产品糖水苹果罐头来确定产品方案。
本厂是一个小型苹果罐头加工厂，拟投资100万元，两年回收成本，即每年需盈利50万元，厂内固定职工31名（其中生产厂长1名，车间主任2名，技术工人2名，电工1名，销售代表2名，生产人员23名），月平均工资为生产人员800元，其他的1600元，福利费按平均工资的14%提取，则：
固定职工工资总费用为：
23人×800元／（人.月）×12月＋800元／（人.月）×14%×23人×12月=26万元
8人×1600元／（人.月）×12月＋1600元／（人.月）×14%×8人×12月=18万元
由于生产的需要，需要招收一定季节工，季节工的工资总费用为10万元
所以工资总费用为26万元＋18万元＋10万元=54万元
则每年的工资费用加盈利为：
50万元＋54万元=104万元
由于苹果鲜果的含糖量较高，对保藏的条件要求较高,为了降低生产成本，本厂只收购苹果。
本厂采用450ml玻璃瓶盛装产品，依据现行市场的价格，苹果的收购价为3/kg,450ml玻璃瓶为0.8元/个（含瓶盖及商标），纸箱3元/个（可盛装24瓶）.每公斤苹果去皮和去籽后可出850g左右的果肉，这些果肉可调出2公斤罐头，把它们盛装在3瓶450ml的玻璃瓶中，所以一瓶450ml苹果罐头的可计算成本为：
苹果原料：
3元÷3瓶=1.0元/瓶
450ml玻璃瓶：
1.4元/个
纸箱：
3元÷24瓶=0.125元/瓶
小计：
2.525元/瓶
因为每瓶的成本价为2.525元/瓶。
出厂价为3.5元/瓶
则每瓶盈利0.975元，每公斤盈利为2.925元，所以可计算出本厂为了达到104万元的任务，所以有由计算可得本厂的年产量为：
356吨。
考虑到经济的不稳定，原料价格的波动，水、电、汽及辅料的消耗及机器折旧、厂房的租赁等因素，故乘以一个1.4的系数，所以可得本厂的年产量为356×1.4=498吨
因此本厂的规模可订为年产量500吨的苹果罐头厂。
4.2产品方案
生产规模：
年产500吨苹果罐头厂
产品方案：
糖水苹果罐头300吨450玻璃瓶
糖水梨罐头100吨250玻璃瓶
苹果果丹皮100吨塑料袋
年有效工作日：
250天
日工作小时：
8小时
日产量：
2吨班产量：
2吨
包装规格：
采用三旋盖玻璃瓶450ml
产品标准：
参照国内和国际标准制订企业标准
辅料标准：
符合国家标准
表2年产500吨苹果罐头厂产品设计方案：
说明:
（1）本厂的劳动力安排为：
清洗（2人），拣选（4人），去皮（1人），切割（1人）预煮（2人），调配（1人），灌装（4人），杀菌（2人），洗瓶（2人），搬运堆放（4人），小计：
23人
（2）本厂安排在2个月检修机械设备，并在除去节假日及2个月的检修期期间，实行轮休以保证全年的生产日为250天。
第五章工艺流程的确定及论述
5.1本设计主导产品苹果罐头的加工工艺
5.1.1工艺流程
加糖水洗瓶
原料选择和处理→分级、清洗→去皮、护色→切块、去核→抽空或预煮→装罐→排气、密封→杀菌、冷却→保温，入库。
5.2工艺论证
5.2.1原料选择和处理
果品原料选别和分级的主要目的：
首先是剔除不合乎加工的果品，包括未熟或过熟的，已腐烂或长霉的果品，还有混入果品内的砂石、虫卵和其他杂质，从而保证产品的质量。
其次，将进厂的原料进行预先的选别分级，有利于以后各项工艺过程的顺利进行。
原料选择是一般要求果实大小适当，果径约7cm；果形圆正，肉质紧密硬而有弹性，耐煮制，无明显褐变反应；风味、香味好，成熟后鲜脆等。
果品的分级包括大小分级、成熟度分级和色泽分级几种，视不同的果品种类及这些分级内容对果品加工品的影响而分别采用一项或多项。
按体积大小分级是分级的主要内容，几乎所有的加工果品均需按大小分级。
分级的方法有手工分级和机械分级。
（1）手工分级在生产规模不大或机械设备配套不全时常用手工分级，同时可配备简单的辅助工具，如圆孔分级板、蘑菇大小分级尺等。
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