年产一万吨黄桃罐头的工厂设计
年产一万吨黄桃罐头的工厂设计
一、概述
1.1概念与分类
1.1.1罐头
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：清蒸类肉罐头、调味类肉罐头、腌制类肉罐头、烟熏类肉罐头、香肠类肉罐头、内脏类肉罐头。
禽类：白烧类禽罐头、去骨类禽罐头、调味类禽罐头。
水产类：油浸（熏制）类水产罐头 、调味类水产罐头、清蒸类水产罐头。
水果类：糖水类水果罐头、糖浆类水果罐头、果酱类水果罐头、果汁类水果罐头。
蔬菜类：清渍类蔬菜罐头、醋渍类蔬菜罐头、调味蔬菜罐头、盐渍（酱渍）类蔬菜罐头。
其他类：坚干果类罐头、汤类罐头。
1.1.3黄桃罐头前景
在我国，罐头是传统出口商品。中国的罐头食品以其优质的产品质量和较为低廉的价格在国际上已有一席之地，罐头出口量大幅度增长，目前年出口量已近200万吨。
黄桃的营养十分丰富，根据农科院专家检测：它的主要营养成份有：丰富的维生素C和大量的人体所需要的纤维素、胡萝卜素、番茄黄素、红素及多种微量元素。如硒、锌等含量均明显高于
其它普通桃子，还含有苹果酸、柠檬酸等成分。锦绣黄桃的皮与果均显金黄色，甜多酸少，味道独特，每天吃二只可以起到通便、降血糖、血脂，抗自由基，祛除黑斑、延缓衰老、提高免疫功能等作用，也能促进食欲，堪称保健水果、养生之桃。
黄桃在三四千年前，在中国大地已受到重视并已经人工栽种，随着罐藏加工事业的发展，现华北、华东、东北等地栽培面积也日益扩大，黄桃罐头的发展情景一片大好。
二、厂址的选择及总平面设计
2.1厂址的选择
在水果资源丰富的辽宁省建立罐头工厂是很好的选择，本设计工厂建在辽宁省普兰店和庄河市之间的碧流河水库附近，选择厂址附近无污染源，水源充足，交通畅通的一块土地。
普兰店和庄河都是全国大型桃子种植基地之一，多年来以其黄桃皮薄肉厚、鲜嫩爽口而誉满海内外。深加工后的黄桃罐头因口感独特而享誉市场。
碧流河水库，是辽南最大的人工湖，位于大连市市与营口交界处，在大连普兰店与庄河两市之间，距大连市区175公里，始建于1975年，竣工于1986年，水库集水面积1785平方公里，最大库容9.34亿立方米，水资源充足，水质优良。交通便利，西距沈大高速公路50公里，南距黄海大道不足30公里，305国道南北贯穿库区。对建立罐头工厂非常有利。
2.2总平面设计
2.2.1工厂设计生产规模
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本厂区占地总面积约6万平方米，长290米，宽210米，主干道宽度为15米。其他建筑见附录1，总平面设计图见附录2
三、产品生产工艺设计
3.1材料
3.1.1主要原材料
桃：供罐头用的果实品质要求果形大而均匀，果形圆整，果肉黄色和白色，由果面至核腔都是黄色核白色，尽量避免红色，肉质致密细嫩，风味良好，不溶质，具韧性耐煮制，粘核、核小、成熟度一致。目前国外适宜的罐藏品种有白凤、大久保、岗山白等，近年来科研单位选育出适合我国栽培的优良罐藏品种，如黄露、橙香、京玉、晚白桃、象牙白等。
投产用桃，以果实新鲜饱满，成熟度（8成左右）适宜风味正常，白桃为白色至青色，黄桃为黄色至青黄色。果尖、核窝及核缝处允许稍有嫩红色，无畸形，霉烂病虫害和机械伤，果实横径在55mm以上。
3.1.2辅助原料
白砂糖：干燥、洁白纯度在99％以上： 柠檬酸：干燥、洁净、呈颗粒状或粉末状结晶，纯度在99％以上，无异味。
盐酸：工业品，含砷量不超过0.05％。 氢氧化钠：工业品，含砷量不超过0.05％
3.2工艺流程
原料选择→去核切块→预煮→修整装罐→排气封罐→杀菌冷却→检验入库→开关评审。
3.2.1 淋碱去皮法工艺
3.2.1.1原料选择
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选择成熟度8.5成、新鲜饱满、无病虫害及机械伤、直径在5cm以上的优质黄桃。成熟低的桃子，不仅吃口与风味差，而且对成平色泽的影响也很大。早采摘桃子酸度高、糖度低、糖酸比值小。由于单宁含量高而增加了酶促褐变的条件。故罐藏黄桃应该金可能采用成熟高一些的原料。对已采摘的低成熟度桃,必须经过后熟方能使用。并且选择单宁、花青素等变色成分少的原料，并用成熟度高较高，糖酸比值高的原料做罐头。
3.2.1.2切块、挖核
首先剔去过生、腐烂、畸形、病虫及损伤果。选果实横径55毫米以上，按大小分成两级。用流动水除去表面污泥。用不锈钢刀沿缝对半切开，防止切偏。将黄桃，沿着合缝处纵切成两半，不得歪斜而造成大小块，切半后将黄桃片浸于2％食盐水中护色。将切半黄桃块用挖核器挖去桃核，要挖得光滑而呈椭圆形，但果肉不能挖得太多或挖碎，可稍留红色果肉。挖核后应及时浸碱，或浸于2％食盐水中护色。
3.2.1.3去皮、漂洗
采用碱液去皮，淋碱法比浸碱法好，因其能达到快速去皮。如桃子在碱液中停留时间过久会强化花青素及单宁的氧化变色。将桃片核窝向下均匀地单层平铺于烫碱机钢丝网上，使果皮充分受到碱液冲淋。碱液浓度为6％～12％，温度为85～90℃。处理时间为30—70s，然后用清水漂洗搓擦去皮，再将桃块倒入0.3%的盐酸溶液中，中和2～3分钟，再用1.5%的食盐水浸泡护色10分钟。随后用清水冲净碱液。 3.2.1.4预煮
将洗净碱液的桃块放入含0.1％柠檬酸热溶液中，在90～100℃下热烫2～5min，至桃块呈半透明状为度。热烫后立即用冷水冷却。原料在加
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工过程中受热，这时温度的提高和时期的延长会加深桃中所含几种成分的变色成度。因而控制加热温度和时间十分重要。 3.2.1.5修整、装罐
用锋利小刀割去桃块表面斑点及残留桃皮，使切口无毛边，核洼光滑，果块呈半圆形。修整好的桃块按不同色泽、大小分开装罐，注意排放整齐，装罐量不低于净重的55％。装罐后立即注入80℃以上热糖水，糖液浓度为25％～30％，并加入0.1％的柠檬酸，0.03％的异Vc，以抑制桃块氧化变色。 3.2.1.6排气、封罐
在排气箱热力排气，至中心温度75℃立即封罐。或抽真空排气，真空度为0.03～0.04MPa。 3.2.1.7杀菌、冷却
在沸水中杀菌10～20min，冷却至38℃左右。要求糖水澄清透明，开罐时糖水浓度按折光计为14～18%。果肉重不低于净重的60%，果块大小均匀一致，允许稍有毛边。具有果实原有色泽和风味，无异味。
3.2.2 蒸汽去皮法工艺：
3.2.2.1选果
挑选除去有机械伤、病虫害、干瘪畸形及过生果实，放置于阴凉处，室温下后熟3－5天使果实达到9成熟，适合蒸汽去皮为度。
3.2.2.2切片去核
沿合缝处对剖为二，随即挖去核，核窝处的红色果肉挖尽。
3.2.2.3 预煮
去核的桃片反扣在不锈钢传送带上进入蒸煮机，蒸汽温度100℃，时间8—12min，以蒸煮适度。然后淋水冷却。
3.2.2.4 去皮
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淋水后的桃片，用手轻轻剥去果皮，尤其注意蒂部及边缘处的果皮要去净，去皮的桃片放在清水中以待修整。 3.2.2.5 修整（包括碱液去皮）
将斑点、虫害、变色红肉、伤烂、切偏及核尖等缺陷除掉，切口毛边软烂，核窗光滑，果块呈半圆形或修成4、6、8开等。
3.2.2.6 分选装罐
按不同色泽大小分开放入盆内，以待装罐。
3.2.2.7量(g)
罐 号 净 重 果 肉 糖 水 8113 5 6 7 365~370 179~202 7110 4 2 5 275~280 145~150
3.2.2.8 配糖液
将砂糖盛入双层锅中，加适量水融化（100斤糖约用50－60斤水融化），并加入适量搞散的蛋白（100kg糖约用4－5个鸡蛋，将蛋白搅散成泡沫状，蛋黄不得混合）加热煮沸，不断打捞泡沫杂质，使糖液清洗为止，检查浓度,加煮沸过清水调整糖液至要求的浓度。
要求糖液浓度的计算：Y=(W3Z-W1X)/W2 其中Y——要求糖液浓度％（以折光计）；W1——每罐装入果肉量（g）；W2——每罐加入糖液量（g）；W3——每罐总重量（g）；X——装罐时果肉可溶性固形物含量％（以折光计）；Z——要求开罐时的糖液浓度％（以折光计）
加水调整计算：加水量＝[(a-b)/(b-c)]×W’ 其中：W——加水量（重量计）；a——浓糖液的浓度（折光计）；b——要求配制的糖液浓度（折光计）；W’——浓糖液重量
要求糖液浓度按下表配制（按开罐时糖水浓度为16％计）
果肉原有的可溶性固性物含量％ 7.0－7.9，8.0－
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9.9，9.0－9.5，10－10.9
要求配制糖水的浓度％ 35，33.5，31.0，29 按调整浓度正确的糖水量，加入0.1－0.3％柠檬酸溶液（根据果肉原有含酸量而定，若果肉含酸量在0.9％以上，则不加柠檬酸，含酸量0.8％左右则加柠檬酸0.1％，含酸量0.7则加0.3％柠檬酸）。
3.2.2.9 加罐液
装罐时糖液的温度不得低于95℃趁热装入罐内，称重。加罐液量至罐型内容物总重量的±1－2％，装罐后上面留约0.5cm的顶隙，趁热密封罐口，注意密封时罐内温度不得低于75℃，比如热装密封法，若用真空封罐机，可装入温度稍低的糖液，抽空密封。
3.2.2.10 排气及密封
用热排气使罐心温度80℃趁热密封，密封后逐罐检查封口是否良好，抽气密封300mmHg以上。
3.2.2.11 杀菌及冷却
密封后的罐头应尽快杀菌，其时间不得超过30分钟。
净重567克杀菌公式（排气）：3'─30' / 100℃ 冷却。（抽气）：5'─35' / 100℃ 冷却。
净重425克杀菌公式（排气）：3'─25' / 100℃ 冷却。（抽气）：5'─30' / 100℃ 冷却。
3.2.2.12 检验入库
将冷却好的罐头擦净保温一周，将合格者贴标入库储存待销。
3.2.2.13开罐评审
正品罐头按产量的 1％～3％随机抽样进行开罐检查，质量指 标符合要求：果肉淡黄至金黄色，色泽一致，糖水透明，允许有少量不引起混浊 的果肉碎片，果肉酸甜适宜，无异味：果片完
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整，软硬适中，切削良好，无伤疤 和病虫斑点；果肉重不低于净重的 54％，糖水浓度 16％左右。
四、HACCP在产品生产中的应用
4.1潜在危害分析
4.1.1原料
危害因素分析：果蔬类罐头原料往往容易携带病虫害、农药及大量微生物。肉禽、水产类罐头原料来源复杂，有从市场上收购的，有来自冷库的，有在运输途中造成污染的。容易携带细菌和致病性微生物，又如蘑菇罐头原料很容易被金黄色葡萄球菌污染。如到厂后不及时处理，极易产生肠毒素。当日生产不完的原料如不入冷库贮存，在常温下除可造成腐烂变质外。还可使细菌大量繁殖。用这种原料生产罐头是极不安全的。
4.1.2空罐加工及封罐
危害因素分析：空罐加工时内壁损伤往往使酸度较高的水果罐头产生氢胖，使肉类罐头产生硫化氢。脱焊或封罐不严往往使罐头失去真空、内容物泄漏，还可使罐内残存的微生物大量繁殖，甚至造成二次污染，使内容物变质。
4.1.3生产过程中危害分析
危害因素分析：实罐车间存在诸多危害因素，如原料清洗不彻底或去皮不净，可残留大量微生物或农药，容器设备不洗可造成污染。生产人员个人卫生不好容易使产品混入异物或感染致病菌等。
4.1.4罐头杀菌
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危害因素分析：罐头杀菌温度、时间、压力如掌握不好。往往可导致成批的产品变质。后果严重。
4.1.5罐头保温贮存
危害因素分析：商业性杀菌不可能把罐头内的微生物都灭活，因此罐头内可能还有一些腐生菌或平酸菌存在。
4.1.6成品检验
危害因素分析：有些毒素如肠毒素，使
用一般杀菌公式是不能灭活的，故有些罐头的肠毒素是重点检验对象。有些罐头中的平酸菌是抗热性细菌，一般杀菌公式也不能使之灭活，因此平酸菌是某些罐头细菌检验的重点对象。大多数罐头还能检出各种腐生菌，有时也可造成大量罐头变质。
4.2确定关键控制点
4.2.1原料是关键控制点CCP1
原料的严格筛选：剔除腐烂变质、含病虫害及致病菌的不合格原料；采取措施防止细菌污染及繁殖，控制腐败性微生物在最低限度，甚至平酸菌不得在原料上存在。当日用不完的原料必须入冷库贮存。
4.2.2空罐加工及封罐是关键控制点CCP2
空罐加工的严格控制：内壁决不允许有损伤，要严格检验空罐的内壁。卷边、焊缝及涤料是否完好，对每批容器进行抽样解剖检查来评估容器是否符合要求。封罐前排气要充分。密封要严格，制定严格的打检制度．剔除无空罐头，防止其流向市场。
4.2.3生产过程中的关键控制点CCP3
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实罐车间的严格卫生制度：配备更衣、消毒、洗手设施；定期对生产设备和容器进行清洗消毒，保持清洁；车间温度应控制在20℃以下；对原料的水洗、切割、预煮、装罐等应严格按照卫生规程操作，使细菌保持在最低限量内。生产人员的个人卫生必须按食品卫生法严格执行。总之，在生产过程中不得使腐生菌增殖，更不允许有致病菌污染车间。
4.2.4罐头杀菌是关键控制点CCP4
罐头杀菌：大多数低酸性罐头是以消灭肉毒杆菌为依据的。即所谓的肉毒杆菌蒸煮 (这个过程能减少每个罐内肉毒杆菌的生存量为10－2(Fo＝3min时)，生产人员应知道每种产品的杀菌目的，按照操作规程生产，为了避免潜在危害发生。必须严格按杀菌公式进行，准确控制杀菌温度、时间、压力等因素，保证杀菌效果。
4.2.5罐头保温贮存是关键控制点CCP5
罐头保温：杀菌后的罐头在25℃——37℃的环境下贮存一周后，产酸产气的腐败菌可使罐头胖听或无空，通过打捡予以剔除。余下的即使少数罐头内有微生物存在也不致繁殖。不会使罐头变质，可放心地投放市场。
4.2.6成品检验是关键控制点CCP6
成品检验：包括感官检验、理化检验和细菌检验，但其中最主要的是细菌检验，如罐头必须检验致病菌及有关毒素。
五、经济核算
5.1黄桃罐头
5.1.1确定原材料
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因黄桃罐头年产量Q为一万吨，全年生产黄桃罐头工作日为251天，每天为三班制，每班工作时间为8小时。
所以全年生产罐头班次为k:251*3=753班次，每班生产罐头质量为Q/k=10000t/753=13.30t，每班每小时生产罐头质量Q/(k*h)=10000t/（753*8h）=1.661t
已知：要求罐头产品为罐号7110的糖水桃（硬肉），净重425克。每小时生产黄桃量为1.661吨，黄桃利用率为59.4%，去皮时损耗11%，去核时损耗15%，不合格料6.6%，脱水4%，其他损耗4%。黄桃固形物装入量为659kg/t。
所以，每小时需要加入的黄桃量为W1=1.661*659/1000=1.095t/h，每班需要黄桃M=13.30*659/1000=8.567t/班。
设每小时及每班所需黄桃为X吨和Y吨，则60%X=1.095t/h
5.1.4 需糖量及辅料计算
得X=1.825t/h，
60%Y=8.567t/h 得Y=14.279t/班。
已知糖水桃（硬肉）净重425克，固形物含量60%，其辅料定额白砂糖用量130kg/t,要求配制糖水浓度为35%。
设W2为每产一吨罐头所用水的质量，则35%=130/(130+W) 得：W2=241kg/t
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每小时产一吨罐头所用糖水质量为：W3=（241+130）*1.661 =616.2kg/t/h
所以得到每小时产一吨罐头所用糖水为0.6162t
原料选择 切块、挖核，去皮、漂洗，预煮 塞选不合格料， 脱水， 休整、装罐，糖水及辅 排气、封罐 杀菌、冷却 5.2 设备维护和操作 设备选型
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1.825 1.55125 1.3806 1.3806 1.2895 1.1958 1.8120 1.8120
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根据工艺中计算，每班按8小时，三班轮换算。每班产13.3吨罐头则每消耗原料黄桃为14.279t及每小时黄桃处理量为1.661t，所需的主要设备有黄桃去皮机，挖核机，预煮锅，装罐机和杀菌设备。
4. 1 挖核机
名称：水果挖核机 数量：1
型号： D707 外形尺寸 5060*1500*1880（mm）
种类 ：黄桃罐头 品牌 XINYUN 电压 ：380（V） 功率： 2kw 净重 ：2200（kg） 生产能力：2~3t/h
生产厂家 ：大连渴望食品有限公司
本机器为吸收国外当代先进机型并根据国内桃子的特性开发而成,桃子经过果型大小筛选进入本机,出来时达到肉核分离的目的.本机生产能力为每分钟220-290个,即2.6-3吨每小时产量。 4. 2 去皮机
名称：黄桃去皮机
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数量：1
规格：2500×900×1600 功率：5kw 生产能力：3--5t/h
生产厂家：山东瑞帆食品机械有限公司 黄桃去皮机是桃片在淋碱处理后进入旋转滚筒，在滚动翻转和喷淋水冲击下，使桃皮完全剥落完成去皮程序 4. 3 预煮锅
名称：螺旋预煮机 数量：1
规格：6500×1250×2000mm 功率：2.2KW 生产能力：2~5t/h
公司名称： 山东瑞帆食品机械有限公司 4. 4 装罐机
班产13.30吨，每罐0.425kg。则每班生产31294罐。
31294/8/60=65罐/min 名称：GT4A16四滚轮封罐机 数量：4
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用途： 主要用于圆罐用及异形罐封口。 生产能力：14-20罐/分 适应范围 45-212毫米 封罐最大高度 280毫米 设备净重 600公斤 电机功率 1.5千瓦 外形尺寸 750x530x1980毫米 厂家： 九江永信制罐设备有限公司
4. 5 杀菌设备
名称：棍杠式杀菌机 数量：1
厂家：昆山亿鸿食品机械有限公司
说明：棍杠式杀菌机主要对各种马口铁罐头巴氏杀菌,由热水箱、冷水箱、外加热水箱、自动蒸汽加温系统、热水循环泵组成。杀菌机性能稳定、操作方便，在杀菌全程中由电子温控，变频器调速、并配有多个温控显示，使杀菌的性能更加完善.，杀菌效果更佳。
5.3设备一览表
序设备名号 称 型号 数量 备注 12
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1 洗果槽及升运机 2 桃子分级机 3 水果挖核机 4 淋碱去皮机 5 螺旋预煮机 FTJ 1 输送能力:10kg/m 电机功率:0.37kw QXJ1 -2 D701 7 1 生产能力:2t/h 电机功率:2.75kw 生产能力:2~3t/h 电机功率:2kw 生产能力:3--5t/h 电机功率:5kw SPT-1 5 生产能力:2~5t/h 电机功率:2.2kw 耗用热水量:0.32t/h 耗水量:320kg/h 6 拣选输送机 7 装罐输送机 8 倒汤机 9 封罐机 12 / 12
DL01 5 LW-3 SS dl111 2 GT44 输送能力3t/h 电机功率:0.75kw 电机功率:0.75KW 电机功率:0.75kw 生产能力:14~20罐12
A16 10 棍杠式杀菌机 5.5热量衡算 5.5.1耗水量
/min 电机功率1.5kw 电机功率:1.5kw 杀菌温度 ≤98℃ 耗用水量:0.4t/h JSR-1 160 根据杨波的《罐头工业》知黄桃工业中每吨成品耗水量180吨，则在这40天生产中总耗水为M=40*15*180=1.08×105吨，其中设备预煮机耗水10吨/h,常压连续杀菌机耗水12吨/h。
5.5.2主要设备热负荷
序用水设备 最大用平均水号 1 2 SPF-5煮锅 JSR-160常压杀菌机 0.4t/h 量q(吨吨/日 温 /h) 预0.32t/h 预煮中水
2.56t/95常温日 ℃ 3.2t/日 98℃
在锅由
t1=25℃升到t2=95℃，则其每小时热负荷Q1=C水q1（t2-t1）=4.2×0.32×103×（95-25）=94080KJ/h 在常压连续杀菌机中水由常温t1=25℃升到t2=98℃，则其每小时热负荷Q2=C水q2（t2-t1）
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=4.2×0.4×103×（98-25）=122640KJ/h
则40天的加工期内SPF-5预煮锅和JSR-160常压杀菌机的总热负荷为: Q=(Q1+Q2)×8×40=6.93504×107KJ
5.5.3全厂主要设备的电负荷
由食品工程全书可知： 工厂需要系costgφ 名字 数Kx φ 罐头0.5~0.60.70.94
计算公式如下：
Pj= Kx·Pp
Qj= Pj·tgφ Sj=
厂 5 3 Pj/ cosφ= (Pj2 +Qj2)0.5 式中： Pp 用电设备的装接容量之和 ,KW
Pj 最大计算有功负荷，KW Qj 最大计算无功负荷，W Sj 最大计算视在负荷，KW Kx 用电设备的需要系数
Cosφ、tgφ 用电负荷的平均自然功率因数及其正切值
由表1知Pp=0.37+2.75+2+5+2.2+0.75+0.75×3+0.75+1.5×4+1.5=20.49KW
则： Pj=0.6×20.49=12.294KW Qj=12.294×0.94=11.55636W
Sj=(122942+11.556362)0.5=12.294KW
六、参考文献
[1]《罐头工业手册》杨波.北京:中国轻工业出版社，2009.
[2]食品工厂设计与环境保护，张国农， 中国轻工
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业出版社，2005 [3] 食品工厂设计，江南大学，中国轻工业出版社 [4] 食品工厂设计，何东平，中国轻工业出版社，2009
[5] 食品工厂设计基础，杨芙莲，机械工业出版社，2005
[6] 食品工厂设计与环境保护，王颉，化学工业出版社，2006
[7]《罐头工业手册》编写组.罐头工业手册.北京:轻工业出版社，1980.
七、致谢
历时一周的时间，我的罐头工厂设计终于顺利完成了，这次的工厂设计，不仅让我对罐头厂运行的流程有了基本了解，也对HACCP在食品行业中的运用与重要性有了更深切的感受，感谢老师的指导，感谢帮助过我的同学，同时也图书馆为我提供了大量参考文献。
附录： 附录一
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附录二
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