鲜切甘蓝生产工艺优化及年产一千万盒鲜切甘蓝工厂设计

摘要

甘蓝为我国常见种植蔬菜之一，其营养价值与保健功能赋予了它广阔的加工利用前景，而鲜切甘蓝因其加工程度小，因此能最大限度地保留原料所含各类成分，有望成为新时代的主流产品。本文从前处理、热处理、臭氧杀菌、离心脱水四个工艺环节对采后甘蓝进行研究，优化了鲜切甘蓝的生产工艺，并建立了贮藏期间鲜切甘蓝动力学模型以预测鲜切甘蓝货架期，同时根据优化后的各项工艺参数，设计了年产一千万盒的鲜切甘蓝工厂。主要结果如下：　　1.以呼吸强度、PPO酶活、可溶性固形物含量、细菌菌落总数、失重率等为评价指标，探究不同预冷时间、不同切割强度、超声波水洗对甘蓝贮藏期间品质的影响，得出最佳前处理工艺为：将采后甘蓝进行10h冷库预冷(4℃)，自来水清洗后使用消毒的刀具切割成3cm左右宽的长条；　　2.以a值和硬度为响应值，热处理时间、热处理温度、CaCl2溶液浓度(w/w)为影响因素，在单因素实验基础上进行了Box-Behnken试验，得出最佳热处理工艺参数为热处理温度71.5℃、处理时间62s、CaCl2溶液浓度1.4‰，在此优化工艺下，鲜切甘蓝a值为-28.36，硬度为1004.1g；　　3.测定了实验室制备的臭氧水浓度及稳定性；通过测定不同臭氧水浓度和不同处理时间下贮藏期间甘蓝细菌菌落总数、可溶性固形物、抗坏血酸含量、色差值的变化，确定最佳杀菌工艺为使用1.0mg/L臭氧水处理10min；将此最佳臭氧杀菌工艺处理后的甘蓝与使用100ppm次氯酸钠溶液处理后的甘蓝进行对比，结果表明，这两种消毒剂具有同等杀菌效果，但是使用后者进行杀菌处理将使甘蓝品质下降更快；　　4.以失重率和硬度为响应值，离心转速、离心时间、离心物料质量为影响因素在单因素实验基础上进行了Box-Behnken试验，得出最佳离心脱水工艺参数为离心转速为1000r/min，离心时间为80s，离心物料质量与容器体积比为1∶1，在此优化工艺下，鲜切甘蓝失重率为8.12%，硬度为937.3g；　　5.结合优化后的工艺在4℃、25℃和37℃下进行了货架期加速实验，得出鲜切甘蓝在冷链期间以褐变度和细菌菌落总数为变量的阿伦尼乌斯方程；在3℃和5℃下对鲜切甘蓝进行了细菌菌落总数动力学模型验证实验，结果表明在贮藏温度为3℃和5℃时预测货架期分别为13.58d和13.50d，实际货架期为14d，相对误差值分别为3.10%和3.70%，预测模型可靠；　　6.依据优化过后的工艺完成了年产一千万盒鲜切甘蓝工厂的初步设计，包括选址、总平面布置、车间布置、物料衡算、设备选型、管道设计、经济核算和安全环保等内容，根据生产方案绘制了总平面布置图、生产车间布置图和管路图等。

目录

声明

1绪论

1.1.甘蓝概述

1.1.1.甘蓝主要加工途径

1.2.鲜切果蔬保鲜研究进展

1.2.1.鲜切果蔬贮藏过程中的品质变化和生理生化变化

1.2.2.鲜切果蔬保鲜技术研究进展

1.3.鲜切甘蓝行业加工进展

1.3.1.前处理工艺对鲜切甘蓝产品的影响

1.3.2.热处理工艺对鲜切甘蓝产品的影响

1.3.3.脱水工艺对鲜切甘蓝的影响

1.3.4.杀菌工艺对鲜切甘蓝的影响

1.3.5.包装贮藏工艺对鲜切甘蓝的影响

1.4.鲜切甘蓝工厂设计简介

1.5.研究目的及意义

1.6.研究内容

1.7.创新性

2前处理对鲜切甘蓝品质变化的影响及工艺优化

2.1.实验材料

2.1.1.实验材料与试剂

2.1.2.实验仪器与设备

2.2.实验方法

2.2.1.鲜切甘蓝前处理方法

2.2.2.评价指标及测定方法

2.3.结果与分析

2.3.1. 预冷时间对鲜切甘蓝贮藏期间品质变化的影响

2.3.2.切割强度对鲜切甘蓝贮藏期间品质变化的影响

2.3.3.超声波水洗对鲜切甘蓝贮藏期间品质变化的影响

2.4.本章小结

3响应面法优化鲜切甘蓝热处理工艺

3.1.实验材料

3.1.1.实验材料与试剂

3.1.2.实验仪器与设备

3.2.实验方法

3.2.1.鲜切甘蓝前处理工艺

3.2.2.单因素实验

3.2.3. Box-Behnken试验设计

3.2.4.模型验证实验

3.3.评价指标及测定方法

3.4.结果与分析

3.4.1.单因素实验

3.4.2. Box-Behnken试验设计结果与分析

3.4.3.模型验证实验

3.5.本章小结

4臭氧杀菌处理对鲜切甘蓝品质影响及工艺优化

4.1.实验材料

4.1.1.实验材料与试剂

4.1.2.实验仪器与设备

4.2.实验方法

4.2.1.臭氧水浓度随通气时间的变化

4.2.2.臭氧水的稳定性测定

4.2.3.

4.2.4.不同臭氧浓度对鲜切甘蓝贮藏期间品质的影响

4.2.5.不同臭氧水处理时间对鲜切甘蓝贮藏期间品质的影响

4.2.6.次氯酸钠溶液消毒效果对比

4.3.评价指标及测定方法

4.4.结果与分析

4.4.1.臭氧浓度随通气时间的变化

4.4.2.不同臭氧浓度对鲜切甘蓝贮藏期间品质的影响

4.4.3.不同臭氧水处理时间对鲜切甘蓝贮藏期间品质的影响

4.4.4.次氯酸钠杀菌效果

4.4.5.次氯酸钠与臭氧水对鲜切甘蓝贮藏期间品质影响的对比

4.5.本章小结

5响应面法优化鲜切甘蓝离心脱水工艺

5.1.实验材料

5.1.1.实验材料与试剂

5.1.2.实验仪器与设备

5.2.实验方法

5.2.1.鲜切甘蓝脱水前工艺

5.2.2.单因素实验

5.2.3. Box-Behnken试验设计

5.2.4.模型验证实验

5.3.评价指标及测定方法

5.4.结果与分析

5.4.1.单因素实验

5.4.2. Box-Behnken试验设计结果与分析

5.4.3.模型验证实验

5.5.本章小结

6鲜切甘蓝冷链货架期预测

6.1.实验材料

6.1.1.实验材料与试剂

6.1.2.实验仪器与设备

6.2.实验方法

6.2.1.鲜切甘蓝冷链货架期预测实验设计

6.3.评价指标及测定方法

6.4.结果与分析

6.4.1.鲜切甘蓝冷链期间感官综合评分结果分析

6.4.2.鲜切甘蓝冷链期间PPO酶活变化

6.4.3.鲜切甘蓝冷链期间褐变度变化

6.4.4.鲜切甘蓝冷链期间叶绿素含量变化

6.4.5.鲜切甘蓝冷链期间失重率变化

6.4.6.鲜切甘蓝冷链期间菌落总数变化

6.4.7.鲜切甘蓝冷链货架期模型建立

6.5.本章小结

7年产一千万盒鲜切甘蓝工厂设计

7.1.产品方案和工艺流程

7.1.1.产品方案

7.1.2.产品规格

7.1.3.班产量

7.1.4.生产方案表

7.1.5.产品质量要求

7.2.工艺技术方案

7.2.1.工艺过程

7.2.2.工艺说明

7.2.3.生产车间分区

7.2.4.包装材料规格和要求

7.2.5. 外包装材料与规格

7.2.6.内包装材料与规格

7.2.7.设备选型

7.3.原辅料、燃料及公用系统的供应

7.3.1.原辅料衡算

7.3.2.包装材料衡算

7.3.3.公用系统

7.4.建设地点及总平面设计

7.4.1.建设地点选择基本原则

7.4.2.建设地点

7.4.3.厂址评论

7.4.4.总平面设计

7.4.5.土建工程

7.5.工厂组织和劳动定员

7.5.1.企业结构

7.5.2.劳动力平衡

7.5.3.人员培训

7.6.管路设计与布置

7.6.1.给水管道的计算与水泵选择

7.6.2.管路的布置

7.7.辅助设施设计

7.7.1.生活性辅助设施

7.7.2.生产性辅助设施

7.7.3.办公楼布局

7.7.4.通讯

7.7.5.仪表及自动控制

7.7.6.维修设施

7.8.安全卫生及防火要求

7.8.1.厂区卫生要求

7.8.2.安全卫生

7.8.3.消防

7.9.环境保护与节能

7.9.1.环境保护

7.9.2.节能

7.10.综合经济

7.10.1.固定资产投资

7.10.2.成本和费用

8结论与展望

8.1.结论

8.2.展望

附图1全厂总平面图

附图2生产车间平面布置图

附图3洁净区平面图

附图4生产车间给排水平面布置图

附图5纯水管道平面布置图

附图6空调系统流程图

附图7排水管道系统图

附图8给水管道系统图

附图9办公楼平面布置图（1层）

附图10办公楼平面布置图（2层）

附图11办公楼平面布置图（3层）

附图12办公楼平面布置图（4层）

附图13办公楼给排水平面布置图（1层）

附图14办公楼给排水平面布置图（3层）

参考文献

研究生期间科研成果

致谢