年产核桃奶车间基本工艺设计.doc
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1、年产10000t核桃奶生产车间工艺设计 专业:食品科学与工程学生:徐洋 指引教师:刘学文摘要:食品生产车间设计作为食品工厂设计主体内容,具备非常重要地位。新产品、新工艺、新技术、新设备使用和开发都离不开食品车间设计工作。同步整个设计工作必要符合国标有关规定,方能在保证产品安全基本上生产出众、香、味俱全优质食品。 核桃乳作为一种常用植物蛋白饮料,具备营养丰富、绿色健康等特点。核桃乳生产工艺与豆乳类饮料工艺具备异曲同工之处,本设计重要是在参照豆乳类饮料生产设计工艺基本上,对核桃乳生产车间布置工艺和车间生产流程进行设计阐明,同步对辅助车间和某些厂区设施进行了简要简介。工艺流程设计重要涉及原料配方拟定
2、,生产工艺选取;在生产工艺基本上进行物料和热量计算;根据工艺选取和计算成果,结合实际生产经验选取符合生产规模和工艺规定设备;将所选设备依照生产流程进行合理排列布置,完毕设备工艺流程图。车间布置设计重要内容涉及:依照工艺设计内容拟定车间整体构型、车间面积;选定车间土建参数,参照土建和车间构型进行设备布置等。核心词:黑桃奶 乳饮料 工艺设计 车间布置目 录第二章 生产工艺流程设计52.1产品方案及班产量拟定52.1.1产品方案规定52.1.2班产量拟定52.2工艺流程拟定62.2.1生产办法62.2.2工艺选取62.2.3.工艺流程72.3工艺生产要点72.3.1原料预解决72.3.2脱种皮72.
3、3.3浸泡82.3.4磨浆82.3.5过滤82.3.6调配82.3.7均质82.3.8脱气92.3.9加热杀菌与灌装92.3.10密封杀菌及检查92.4原料筛选和水质规定92.5成品质量指标10第三章 物料衡算113.1物料衡算目原理113.2年产10000t核桃奶班产量拟定113.3辅助材料计算13第四章 设备选型144.1设备选型原则144.2各工段设备选型144.2.1预解决系统144.2.2磨浆系统154.2.3配料系统154.2.4灌装系统174.2.5清洗系统17附录1:生产设备一览表40附录2:车间平面布置图43附录3:车间工艺流程图43致 谢44第一章 绪论1.1核桃产品生产价
4、值1.1.1核桃营养价值核桃又称胡桃,属于胡桃科落叶桥木,核桃同榛子、腰果、扁桃干果一起被誉为世界四大干果,且核桃位列四大干果之首。世界各地均有核桃生长和种植,中华人民共和国得核桃产量排在美国之后位列世界第二。在国外,核桃被称为“益智果”,在国核桃内享有“长寿果”之美名,其中最长为人们所提到当属其健脑功能。核桃仁具有十分丰富营养素,每100克核桃仁中各种营养素含量大体为:蛋白质1518克,脂肪6073克,碳水化合物810克。其中含量丰富重要氨基酸有(以100g计):谷氨酸3600mg、亮氨酸1260mg、天冬氨酸1656mg、精氨酸2621mg。核桃中具有矿物质除钙、磷、铁外尚有镁、钾、硒等,
5、同步核桃中也具有维生素E、维生素P、咖啡酸和肌醇。核桃中所涵有脂肪酸重要是花生酸、油酸和亚油酸。 1.1.2核桃药用价值核桃具备极高药用价值。当代医学研究以为,核桃中所具有磷脂,对人脑神经有较好保健养护作用。核桃中核桃油中具有不饱和脂肪酸,可以防止人体动脉粥硬化。核桃中具有人体不可或缺锌、锰、铬等微量元素。人在衰老时候体内锰、锌等元素含量会不断减少,而镉可以保护心血管,增进胆固醇代谢和葡萄糖运用。核桃仁镇咳平喘作用十分明显,冬季,对慢性气管炎和哮喘病患者疗效极佳。经常食用核桃,既能健身体,又能抗衰老。有人往往吃补药,其实每天早晚各吃几枚核桃,实在大有裨益,往往比吃补药还好。 核桃是食疗上品。无
6、论是配药,还是生吃、烧菜或者作糖蘸,均有润燥通便、止咳平喘等功能。核桃食用方有法诸多,将核桃加适量盐进行水煮,喝水吃渣可以治疗肾虚遗精、健忘、健忘、腰痛等症。核桃与芝麻、莲子一起做糖蘸,食用后不但能补心健脑还能治盗汗。中医对核桃是这样描述:核桃性温、味甘,具备补血、健胃等作用。1.1.3核桃经济价值核桃在国内分布广泛,进过国内人民近年精心栽培,哺育了许多优质核桃新品种例如阳平核桃、陈仓核桃、麻核桃、薄核桃、厚壳核桃等。且有些优质核桃出油率已达到了75%,普通核桃出仁率在50%左右。核桃丰富营养价值和已被大众所广泛接受保健益脑作用,已经被越来越多不同国家和地区人所推崇和接受。当前核桃加工产品重要
7、有核桃油、核桃乳饮料(核桃露、核桃奶)、核桃营养粉(营养分系列)、核桃休闲小食品(核桃片)等。1.2全球核桃种植和生产消费状况1.2.1核桃种植状况联合国粮油组织给出数据记录显示,全球核桃种植面积在170万平方米以上,可以年产核桃150万吨,栽培面积较大几种国家分别是美国、土耳其和中华人民共和国三国年产量分别为20万吨、17万吨和18万吨。其她国家如德国、匈牙利、印度、法国、意大利等产量在2-4万吨之间。数据显示国内栽培面积最大概为七十万平米以上,成果树达一亿两千万棵。种植区域重要分布在安徽、浙江、湖南、湖北、广西、云南和贵州等省份。产量最高省份在陕西、甘肃、河北、云南、山西五省。产量之和占全
8、国产量70%以上,是国内重要出口核桃生产基地。1.2.2核桃生产消费状况国内虽然年产核桃18万吨以上,同其她自然产物同样人均占有率较低只有0.16kg/年。按照中产量市场销售50%计算成果为人均消费量只有80g/年。发达国家人均消费量为美国1500g/年,法国1200g/年,德国1100g/年,英国700g/年,日本100g/年。从以上数据可以看出国内核桃消费水平和发达国家相比尚有很大差距。随着国内经济迅速发展,综合国力增强和人民生活水平提高核桃消费量会由于人们保健意识增强而逐年上升。同步核桃加工产业不断进步,多元化核桃产品开发生产必然会增进核桃消费上升。1.3国内核桃贸易现状国内核桃仁颜色乳
9、白、分级细致、味香甜,重要出口美国、法国、意大利、印度、土耳其等国。通过对到未去壳核桃进出口量及增长率分析可以理解到,从5月到5月,无论是核桃进口量还是核桃出口量都是呈递减趋势发展,后来进口量开始不断增长同步出口量开始递减,这阐明核桃国内消费市场开始升温。核桃消费随着人们生活水平提高以,健康保健意识增强,以及人们对核桃营养价值认同,国内核桃及其有关产品消费市场必将越来越辽阔,将来核桃加工深度提高和产品多元化必将使国内核桃产业得到长足进步。1.4国内核桃加工产品状况及产品开发展望1.4.1核桃产品加工状况当前国内核桃加工大某些属于初级加工或者直接生吃,总来说核桃加工水品有待进一步发展。核桃加工方
10、向大体是这样。由于核桃中提取核桃油中不饱和脂肪酸具有量极高大概有90%,因此常将核桃用于核桃油提取,普通通过压榨和浸出法进行提取;生产核桃乳,由于核桃乳产品稳定性控制力较差,蛋白质溶解性和乳化性随着温度和PH变化较大且不易控制,这成为了加工过程瓶颈。即便如此核桃奶产品由于其丰富营养性依然受到了市场青睐。另一方面国内核桃奶加工设备落后,加工工艺机械化限度不高导致产品质量控制浮现问题常用有分层和胀袋,并且生产成本较高;核桃粉生产,以核桃仁混合玉米、大豆等辅助物料加工而成核桃粉不但营养丰富,食用以便并且口味独特因此特别适于中老年人和小朋友食用。常用问题是生产科技含量低,设备工艺落后,并且产品市场没有
11、形成一定规模;除此觉得核桃还可用于烹饪和制作糕点,例如核桃片、风味核桃仁和糖裹核桃仁等,制作简朴,味道独特深受广大消费者爱慕。1.4.2核桃产品开发展望国内核桃栽种面积广,总产量较高,寻常食用办法并不能使核桃营养价值得到充分运用,这就为国内核桃深加工带来了机遇,通过深度加工核桃仁附加值高,经济效益好。但是一方面要解决问题就是如何在老式加工工艺上进一步完善加工方式,开发新产品实现规模化生产,同步打造品牌。市场经济飞速发展今天好产品和好品牌才是生存和发展王道。同步咱们也不能忽视核桃类休闲小食品开发,此类产品投资少,但售价低且风味独特,老少皆宜,市场潜力巨大。总之核桃开发原则是综合运用、促成产业化同
12、步打造品牌,将国内巨大核桃原料优势转化为经济优势。1.5核桃乳产品开发思路被设计开发思路是通过核桃仁生产核桃乳,依照核桃仁中特有天然营养成分,本着以开发天然植物蛋白饮料为宗旨,核桃乳生产过程中不添加任何色素、香精和防腐剂,产品保持了核桃所含营养成分保存了其独特功能特性以此设计配方、生产工艺。不但如此还可在此套工艺设计和设备基本上,进一步开发出其她以核桃为原料饮料如核桃露、果汁核桃乳、乳酸菌发酵核桃乳。1.6本设计拟定重要内容本设计重要进行车间工艺布置阐明,是以生产车间为主进行设计,生产工艺流程设计和车间布置是生产工艺设计重要内容,其中涉及工艺计算、车间构成、生产设备及设备布置,重要工作内容如下
13、:产品方案及生产规模仿定工艺流程比较、选取及拟定物料衡算设备选型及阐明热量衡算,涉及蒸汽耗量、冷却水耗量估算管径设计及计算水电汽耗量估算劳动定员,车间布置与阐明辅助部门设计及阐明设计内容小结及附录(涉及设备一览表、车间布置图、设备流程图等)1.7设计根据生产项目建议书、投产可行性分析报告生产项目对环境影响预估报告厂址选取分析报告工厂设计大纲、技术支持对于采用了新技术、新工艺、新设备生产项目,须附技术鉴定书及经实验研究技术报告,所有报告及技术资料必要通过审核后方可投资生产。产品工艺设计根据国家出台如下有关原则进行设计:中华人民共和国食品卫生法,大气污染物综合排放原则(GB16097-1996)二
14、级原则,污水综合排放原则(GB8978-1996)一级原则,国家水污染物排放原则,工业“三废排放”原则,生产设备安全设计总则GB5083-85。车间设计根据:工业公司厂界噪声原则(GB12348-90),食品公司通用卫生规范GBl488194,室外排水设计规范,建筑设计防火规范GB16-87,建筑防雷设计规范 。 第二章 生产工艺流程设计2.1产品方案及班产量拟定根据:核桃奶年产量10000t,全年生产时间。2.1.1产品方案规定产品方案必要满足产品在产量、经济效益、淡季和旺季平衡以及原料在综合运用方面规定。产品方案满足产品在产量、原料供应、生产班次、和设备生产能力以及耗水、耗电、用汽负荷等方
15、面平衡。2.1.2班产量拟定影响班产量重要因素,如核桃生长季节,生产设备生产能力大小,设备运营与否正常,生产工艺与否合理等,班产量可以使用下面公式进行计算:上式中k代表设备不均衡系数,其中分别代表生产旺季,中间季节,淡季生产天数。结合实际生产经验,拟定生产天数为250天,每天生产2班,普通设备运营稳定故可令k=1,由此可得班产量为20t/班。表2-1年产10000t核桃奶生产方案产品名称年产量/t班产量/t1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月核桃奶1万202.2工艺流程拟定2.2.1生产办法核桃奶是以核桃仁为原料,依照核桃中特有营养成分及其功能特性,以开发天然植物蛋白饮料为宗
16、旨,生产过程中绝不添加任何香精,色素,防腐剂以此保持核桃营养成分。将核桃原料通过破壳、脱皮、磨浆、分离、调配、均质、脱气、灭菌、灌装、二次杀菌、保温冷却、检查、包装等过程进行加工生产。2.2.2工艺选取脱仁衣办法核桃脱仁衣常采用水浸法和干燥去皮法。干燥法是将核桃仁置于热风干燥箱中高温烘烤(110120),约3小时,最后采用机械脱皮。此种办法相比于水浸法,局限性之处在于过高温度解决核桃仁会影响其中蛋白质性质,使接下来磨浆过程蛋白质溶出率减少,并且不能较好解决核桃皮所具备涩味。使用水浸法脱仁衣,脱皮温度较干燥法低,蛋白质溶出率相对较高,并且水浸法可以起到预煮作用,能较好去除核桃仁涩味。均质脱气顺序
17、生产中物料脱气可放置与均质前和均质后,本设计将脱气过程放在在均质过程之后是考虑到如果先脱气再进行均质那么有也许在均质剪切、撞击过程中会有气体产生消减了脱气效果,并也许在灌装过程中仍有泡沫产生。杀菌工艺本设计采用先巴氏杀菌后使用杀菌锅杀菌生产工艺。虽然饮料生产中经常使用超高温瞬时灭菌法杀菌,且效果更好,物料营养损失更少,产品保质期更长。但是UHT灭菌普通使用无菌灌装,并且依照设计根据,生产包装只能采用玻璃瓶进行灌装,因此查阅有关生产资料并结合生产规定决定先采用巴氏杀菌法消灭致病菌,再使用10min-20min-15min/121杀菌公式进行杀菌。 2.2.3.工艺流程原料预解决脱仁衣浸泡磨浆浆渣
18、分离调配均质脱气巴式杀菌灌装密封二次杀菌冷却检查包装成品2.3工艺生产要点2.3.1原料预解决核桃仁外共有三层保护性外皮,分别是种皮、内果皮和青皮。它们分别由内到外保护着最里层核桃仁,成熟后来核桃通过轻轻敲打就能使青皮脱落。一方面咱们要通过砸仁法取出核桃仁,普通核桃出任率大概为32%50%。符合规定核桃仁质饱满,色泽呈虎皮色或者是黄白色,半形比较肥大、完整,皮内肉呈白色,我怪味或者虫蛀现象,以此作为指标进行挑选。接下来通过挑选剔除遭受虫蛀、干瘪、霉烂或者黑色变坏核仁,用清水冲洗核桃仁除掉其表面泥沙、浮皮及其她杂质异物。2.3.2脱种皮核桃仁通过机器脱破壳脱去青皮后,多呈现为凹凸不规则块状,普通
19、完整核仁呈球形,有四半种仁合并而成,褶皱不平,凹凸多沟,外表种皮呈棕褐色。但核桃仁脱去种皮后里面是乳白色子叶。核桃仁 质地较脆,味道比较淡,细嚼会有清香味,但由于其中涩味较重,且富含大量油质,核桃仁种皮普通会被脱去。通过实验发现种皮中涩味物质来源重要是单宁一类物质,单宁是多酚类物质中一种高度聚合化合物,很容易被氧化,普通状况下可以同金属离子发生反映生成黑色物质。生产过程中为了保持产品色、香、味等独特风味及产品性质稳定性,生产过程中常采用水浸法或干燥法脱除核桃仁衣。水浸法是指在8090下,把核桃仁装在竹篓中置于38%碱溶液中浸泡大概1530min(浓度不能过大否则若清洗不干净会影响调配物料等电点
20、),然后用清水冲洗,摇动竹篓即可去除外皮。通过这种解决后核桃仁质地较好,且生产稳定性高并可以达到烫漂目地,并且不会影响核桃具独特香味,因此本设计决定采用此种办法。2.3.3浸泡将核桃仁按1:21:3比例加清水进行浸泡,是核桃仁吸水膨胀以便于后续进行磨浆工序。浸泡时间普通取812h,浸泡期间每隔34h小时换水一次,并在在换水时及时清除其中杂质和异物。2.3.4磨浆浸泡后将核桃仁用磨浆机先进行初步磨浆。磨浆过程中物料加入比例取为1:31:5,初磨后浆液再通过胶体磨进行二次细磨,可重复精磨直到浆液颗粒细度达到生产规定,胶体磨得过程中添加1%亚硫酸钠溶液护色,防止溶液褐变,待磨成均匀乳状液时过滤,进行
21、浆渣分离,磨出浆液细度大概在80100目间。2.3.5过滤过滤可以采用160200目筛网进行过滤,使用离心机过滤。重要是为了除去核桃浆液中粗纤维和浆渣,便于背面加工过程质量,保证产品品质。2.3.6调配按事先计算好比例加入所需添加剂和各种乳化剂稳定剂等,砂糖在加入时应当先放入化糖锅中加入软水配成70%浓度糖水,加热升温至95搅拌融化然后用单面绒布热过滤备用,并且将混合中料液PH调到7.09.0,通过搅拌混合均匀,核桃乳原料配方如下:表2-2 核桃乳辅料构成辅料名称砂糖乳化剂增稠剂纯水构成比例(%)680.10.50.10.3余量计乳化剂:蔗糖脂肪酸脂和单硬酯酸混合物,添加量0.3%0.5%。增
22、稠剂:0.15%0.18果胶和0.050.12卡拉胶配合使用。2.3.7均质均质可以使核桃固形物微细化,变化其粒度分布。同步均质可以是不同大小颗粒均质化使浆液乳化混合均匀分散且不易分层。这极大改进了稳定性,并且进行过均质核桃乳口更加感细腻,保存过程中不会有分层和沉淀想象发生。均值原理是液体在高压下由均质阀狭缝喷出,在此过程中核桃乳中具有蛋白质、脂肪等组分达到了细化效果,并且形成了均匀分散液相。影响均质效果三个因素:均质压力普通采用3060MPa均质温度常取4570、均质次数采用两次均质。2.3.8脱气通过脱气可以脱除核桃中腥味、臭味,并且可以有效控制灌装过程中产生泡沫。脱去料液中气体同步也起到
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