年产10万瓶营养蘑菇罐头的工厂设计Word格式文档下载.docx

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蘑菇罐头需要的储存时间较长，通常采用化学保鲜的储存方法，分为亚硫酸钠溶液、氯化钠溶液、L-半胱氨酸、稀盐酸等。

亚硫酸钠溶液：

马国瑞等（1991）对蘑菇的护色用亚硫酸钠进行试验，得到的结果是亚硫酸钠溶液使经过处理的双孢蘑菇可在15-25℃下贮藏7天。

目前亚硫酸盐溶液仍然是蘑菇罐头护色剂的主要成分之一，在生产中多采用0.03%（低浓度）以下焦亚硫酸钠浸泡进行护色。

出品后的蘑菇及蘑菇罐头的残留量（以SO2计）≤0.05g/kg为合格[7]。

氯化钠溶液：

郑永华等（1994）对双孢蘑菇使用氯化钠和亚硫酸盐等护色，得到的结果是双孢蘑菇在在14-18℃下，用0.6%氯化钠处理蘑菇有显著的护色效果，并且优于Na2S2O2处理[7]。

L-半胱氨酸溶液：

石小琼等对双孢蘑菇的护色采用以L-半胱氨酸作为护色剂对蘑菇保鲜进行研究，得到的结果为用24mg、kgL-半胱氨酸+20mg/kgB9（浸泡30min）的蘑菇，在14-18℃下能贮藏10天，且期间不开伞，并保持色泽乳白，没有褐变，无异味，并且呼吸高峰推迟两天出现，峰值减少30%[7]。

稀盐酸：

曹工业、树英等（1990）对双孢蘑菇进行护色处理，采用用氯化钠、双孢蘑菇、抗坏血酸和柠檬酸的混合溶液进行对蘑菇浸渍，有效抑制双孢蘑菇的变色[7]。

综上及研究表明，单一的护色剂并不是最佳的护色方法，复合护色剂能够更好的对鲜蘑菇进行护色，采用0.03％以下焦亚硫酸钠浸泡护色，预煮时添加0.03%焦亚硫酸钠溶液、0.6-1%食盐或0.1%柠檬酸，对双孢蘑菇罐头的护色效果良好[8]。

1.2.2枸杞抗氧化活性成分提取方法的研究现状

水提醇沉法：

该方法是使枸杞多糖溶解于热水，经过离心取上层清液，取出后加入乙醇进行醇沉。

李长江等采用宁夏枸杞进行水提醇沉法，得到枸杞多糖的含量为67.9%，枸杞多糖收率为0.7284%[9]。

用水提醇沉法提取枸杞多糖操作简单、耗能低、成本低，并能够使枸杞多糖的结构保持完整，但是因对多糖较长时间的加热也会使其发生褐变，从而了枸杞多糖的纯度[9]。

超声波辅助法：

刘树兴等对提取枸杞多糖采用了超声波辅助法，得到枸杞多糖的含量为5.65%，收率为9.92%，相比较上述水提醇沉法，此方法操作简单，并且收率较高[9]。

微波法：

严成等对枸杞多糖的提取采用了浸提法、超声波辅助法、微波法，分别得到枸杞多糖含量为16.90%、19.45%、22.62%。

结果得出，微波法提取的效果最佳，此方法提取速度快、耗能少等特点[9]。

酶解法：

Liu等用纤维素酶来提取枸杞多糖，多糖的收率达到6.3%[9]。

虽然酶解法提取的条件温和、得到的收率和纯度都较高，但成本高，不适合工厂生产。

1.3设计思路和方案

1.3.1本设计的目的与意义

本设计旨在传统、单一的蘑菇罐头生产工艺的基础上，添加与蘑菇功效具有协同作用的枸杞、胡萝卜，经漂洗、分级切片、加汤、灭菌、冷却等重点工艺制成的功能性食品，设计年产10万瓶营养蘑菇罐头生产线。

通过合理的生产技术、工艺流程和车间布局，最大程度地节能降耗和减少污染，完成年产10万瓶营养蘑菇罐头的目标。

营养蘑菇罐头以蘑菇、胡萝卜、枸杞为主要原料，荤素搭配、膳食均衡，三者都能起到降血糖、降血脂的辅助保健效果，不仅解决了传统蘑菇罐头中营养单一的问题，而且更加突出了蘑菇的药理作用（降血脂、提高免疫力等）是一款功能性的蘑菇罐头。

蘑菇、枸杞和胡萝卜都是人们有较高认知度的食品，面向对营养认识更高的消费群体，具有良好的市场前景和较高的社会意义。

1.3.2本设计应达到的技术要求

生产能力：

年产10万瓶营养蘑菇罐头的生产

工艺要求：

加入蘑菇、枸杞和胡萝卜为主要原料

质量要求：

按照GB7098-2015食品安全国家的《罐头食品》标准

1.3.3本设计应解决的主要问题

（1）使用蘑菇护色的最适复合护色剂的比例，解决传统蘑菇罐头中因色泽问题而无法销售、出口等。

（2）确定新增营养物枸杞和胡萝卜的工艺处理，避免破坏营养成分。

（3）根据生产目标，通过对生产工艺的优化后进行物料衡算、生产设备选型和经济估算等，力求能降低污染、减少损耗。

（4）对于小规模的产量，为确保工厂效益，需解决营销策略，做到小产能大收益。

2工艺流程设计

2.1工艺流程

本设计的营养蘑菇罐头的工艺流程为：

领料及原料验收、原料预处理、漂洗、护色、预煮、冷却、分级、切片、装罐、灌汤、密封、灭菌、冷却、检验成品。

2.2工艺流程图

图2.1营养蘑菇罐头工艺流程图

2.3工艺流程详述

2.3.1领料及原料验收

蘑菇验收：

从采摘到开始加工时间不超过两个小时，应选用采摘后两个小时内的新鲜蘑菇。

蘑菇色泽正常（呈乳白色）、无霉变、异味、畸形及病虫污染等，菇径在20-40mm，柄长不超过25mm，菌盖未开伞。

胡萝卜验收：

选取新鲜、外皮橘黄色、无霉变的胡萝卜。

枸杞验收：

选取偏暗红色、大小均匀的枸杞，表面无黑斑。

2.3.2原料预处理

验收后的蘑菇尽快投入生产。

验收后的胡萝卜清洗去皮，切成长度为1cm、宽度为1cm的胡萝卜丁。

验收后的枸杞清洗。

2.3.3漂洗、护色

蘑菇采收后用复合护色剂（0.03%焦亚硫酸钠溶液、0.5%食盐），对新鲜蘑菇进行漂洗和护色，漂洗2-3次，避免蘑菇氧化。

漂洗时应对蘑菇进行上下翻动，洗去蘑菇内的残留杂质泥沙等，漂洗2min。

2.3.4预煮、冷却

漂洗和护色后立即进行预煮，避免蘑菇进一步氧化。

漂洗有有助于蘑菇体积收缩，使其更容易装罐。

先将0.1%柠檬酸在预煮机煮沸后再放入蘑菇，水与蘑菇的比例为3:

2，预煮8-10分钟，保持98℃，每0.5小时加一次柠檬酸。

将预煮后的蘑菇投放到10℃左右的流动冷却水中，并迅速冷却至30℃以下。

冷却后的蘑菇经过检验台进行检验。

2.3.5分级和切片

上述的预煮和冷却中会导致蘑菇的损伤和菌膜破裂。

将冷却后的蘑菇连续均匀地经过分级切片机对蘑菇进行筛选和分级，切片厚度为3.5～5.0mm。

2.3.6装罐

装罐前的空罐用85℃以上热水喷洗并消毒、沥干，确保空罐内壁涂膜完整、无变质。

将切片好的蘑菇装入罐中，装罐时间在30min以内，避免蘑菇与空气长时间接触导致变质。

2.3.7灌汤

把切好的胡萝卜丁、枸杞放入夹层锅中，使用可饮用清水，加入2.5%食盐、0.2%柠檬酸（保证色泽良好）等，调整液温度在80℃以上，煮20min。

汤汁与上述过程同步进行。

加注汤液时温度需在60℃以上，所以蘑菇装罐后立即向罐内加注汤液，每罐汤汁加至距罐口1cm处。

2.3.8密封、排气

灌汤后使用真空自动卷封机进行密封处理，真空度在35cmHg以上。

密封后进入排气箱排气，排气的温度为65-70℃。

2.3.9灭菌、冷却

将蘑菇罐头横放于篮中，在灭菌锅中采用高压蒸汽灭菌，121℃，20min。

灭菌完毕后用冷却水迅速冷却，冷却水温度在10℃左右，冷却至40℃以下。

2.3.10擦罐、风干

杀菌结束后将蘑菇罐头送至擦罐机进行擦干，并对罐头表面吹干。

2.3.11检验、成品

风干后进行检验，合格的通过打检、喷码、贴标、包装、装箱、入库、成品。

3物料衡算

物料衡算能确定工厂生产所使用的实际物料用量，并关系到所产生的成本是否合理。

3.1物料衡算的条件

由于食品生产过程中损耗率的存在，物料衡算能通过成品配方得出每种原料的实际消耗量，并通过生产时段在确定班产量以每班总产量。

3.1.1产品配方设计

表3.1营养蘑菇罐头的产品配方表（2500g）

原辅料名称

用量（g）

百分比（%）

蘑菇

1500

60

枸杞

100

4

胡萝卜

250

10

焦亚硫酸钠

0.45

0.018

食盐

39

1.56

柠檬酸

4.5

0.18

水

606.05

24.242

通过参考蘑菇罐头的实验研究和配方最适比[6][10]，得出2500g的营养蘑菇罐头的各种原料的配方。

3.1.2生产班次安排

近几年来，食用菌的工厂化种植已实现一年四季的供应，全年工作300天，每日一班次，余下65天为企业设备检修日、节假日等，本设计中每班8h

工厂车间的生产安排如下表所示：

表3.2生产班次安排表

产品名称

班产量/吨

1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

营养蘑菇

罐头

1.12

—

全年工作日：

T=300d；

班产量公式：

q班=q/k（T）

年产量q=250t；

T=300；

k=0.7—0.8，取k=0.75

则q班=250/0.75（1*300）≈1.12t/班

3.2物料衡算

实际物料的班消量与各工序的收率有关，每班营养蘑菇罐头各个工序的如下：

表3.3每批营养蘑菇罐头各工序收率

收率（％）

原辅料

易拉罐

罐盖

外包

纸箱

原料预处理

99.0

漂洗、护色

99.5

预煮

95.0

分级切片

装罐

99.8

灌汤

密封

灭菌

98.8

风干

装箱

3.2.1原辅料消耗

每班原辅料的总收率=灌汤×

密封×

灭菌×

风干×

外包×

=0.95×

0.998×

0.998=0.9405

原辅料班需求量=班产量/总收率=1.12/0.9405=0.9405t

每班营养蘑菇罐头罐数理论量=每班产量/每罐营养蘑菇罐头重量

=1.12×

/2.5=448罐

1、原辅料实际耗用量：

蘑菇班需求量=每班罐数理论量×

每罐蘑菇含量/原辅料总收率

=448×

1500/0.9405/0.990/0.995/0.95/0.95/0.998/

=0.8037t

枸杞班需求量=每班罐数理论量×

每罐枸杞含量/原辅料总收率

100/0.9405/0.990/

=0.0481t

胡萝卜班需求量=每班罐数理论量×

每罐胡萝卜含量/原辅料总收率

250/0.9405/0.990/

=0.1203t

焦亚硫酸钠班需求量=每班罐数理论量×

每罐焦亚硫酸钠含量/原辅料总收率

0.45/0.9405/0.995/

=0.0002t

食盐班需求量=每班罐数理论量×

每罐食盐含量/原辅料总收率

39/0.9405/0.995/

=0.0187t

柠檬酸班需求量=每班罐数理论量×

每罐柠檬酸含量/原辅料总收率

4.5/0.9405/0.95/

=0.0023t

水班需求量=每班罐数理论量×

每罐水含量/原辅料总收率

606.05/0.9405/0.990/0.995/0.95/0.95/0.998/

=0.3254t

2、各原辅料实际年耗量：

通过上述计算，得出各原辅料实际年耗量：

表3.4各原辅料实际年耗量

实际班需求量（t）

总班数

实际年需求量（t）

0.8037

300

241.1064

0.0481

14.4340

0.1203

36.0851

0.0002

0.0646

0.0187

5.6010

0.0023

0.6769

0.3254

97.6102

3.2.2包装材料消耗

1、内包装材料衡算

本设计的营养蘑菇罐头为2.5kg易拉罐装，所以需要采用2500g易拉罐，

q班=1.12t/班，1罐=2500g。

营养蘑菇罐头易拉罐理论班需耗量=1.12×

/2500=448瓶

营养蘑菇罐头易拉罐的总收率=装罐×

灌汤×

=0.990×

0.998=0.9782

罐盖理论班需求量=1.12×

/2500=448个

罐盖的总收率=密封×

0.998=0.9821

营养蘑菇罐头易拉罐实际班需求量=营养蘑菇的易拉罐理论班需求量/其总收率

=448/0.9782=458瓶

营养蘑菇罐头的罐盖实际班需求量=罐盖理论班需求量/其总收率

=448/0.9821=456个

2、外包装材料衡算

对营养蘑菇罐头进行二次包装，两个蘑菇罐头为一组。

（1）外包装盒

外包装盒的总收率=外包×

装箱=0.998×

0.998=0.996

外包装盒的理论班需耗量=营养蘑菇罐头易拉罐理论班需求量/每箱罐数

=448/2=224个

外包装盒实际班需耗量=外包装盒理论班需求量/外包装盒的总收率

=224/0.996=225个

（2）纸箱：

一个纸箱可以装两个2盒的罐头。

纸箱班理论耗量=外包装盒班理论耗量/2=225/2=112个

纸箱班实际耗量=纸箱班理论耗量/纸箱收率=112/0.998=113个

3、各包装材料实际年耗量：

通过上述计算，得出各包装材料实际年耗量：

表3.5各包装材料实际年耗量

包装名称

实际班需求量（个）

实际年需求量（个）

458

137398

456

136849

外包装盒

225

67500

33900

3.2.3物料衡算总图

4生产设备选型

4.1设备选型原则

生产设备根据物料衡算和工艺流程来进行选型，为了产品达到更好的质量要求以及为工厂的水、电和汽等的提供用量计算依据。

选择设备时将按照下列原则进行：

（1）设备应符合生产效率和经济效益，根据生产情况来确定食品加工设备。

（2）设备之间具有协调性，生产设备之间相互作用，确保加工生产的稳定性。

并保证生产的产品质量和产量，设备各类参数都应能满足工艺的要求；

（3）设备选择需考虑经济性和实用性，一机多用、机械化、连续化程度高，最大效益化，尽可能选用技术先进的加工设备，以免后期的运行维护和配件供应。

（4）选择的设备应经过验证使用年限和安全性能，所用设备耐腐蚀不对产品质量造成污染，保证加工人员的人身安全及加工产品的安全性。

4.2清洗设备

由于蘑菇、胡萝卜和枸杞在采摘和运输途中受到外界的环境污染，如残留的农药或者粘附的泥土等。

蘑菇和枸杞分开时间使用气泡清洗机1台，胡萝卜使用多功能毛辊清洗机1台（去皮）。

主要技术技术指标下表所示：

表4.1气泡清洗机

设备名称

气泡清洗机

产地

山东诸城市瑞泓机械有限公司

型号

QPX-3000

功率（kw）

3.2

外形尺寸（长*宽*高）（mm）

3000*1500*1400

表4.2毛辊清洗机

MGJ-800

1.5

产量（kg/h）

800

1450*880*760

4.3斗式提升机

蘑菇经预煮、冷却、检验、分级的过程需要（倾斜式）的斗式提升机，共4台。

表4.3斗式提升机

斗式提升机

河北沧州衡泰重工机械有限公司生产

TD250

6.6

产量（t/h）

3

4.4连续预煮机

连续预煮机可对蘑菇进行预煮，能够钝化酶使蘑菇不易氧化，需要预煮机1台。

表4.4连续预煮机

连续预煮机

山东诸城市华远机械有限公司

HY-6000

6000*1000*800

4.5常温水冷却机

预煮后的蘑菇需要迅速冷却，采用常温水冷却机1台。

表4.5常温水冷却机

常温水冷却机

山东省博兴县亿友诚食品机械厂

-

0.75

4500*1300*1250

4.6滚筒式分级机

滚筒式分级机一台，用于对蘑菇的分级处理。

表4.6滚筒式分级机

滚筒式分级机