年产3000吨猕猴桃果酒工厂设计完整版Word格式.docx
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（2）确定并论证工艺流程、条件和参数。
通过衡算，确定设备。
（3）结合生产需要，对非工艺局部进行设计
（4）运用CAD软件绘制全厂总平面布置图、生产车间平面布置图、工艺流程图。
2厂址选择及分析
2.1厂址要求
果酒制品工厂作为食品工程，其建造环境要求非常严格。
选择厂址时，其选择条件包括：
选择卫生状况比拟好的区域。
要远离粉尘、放射性物质、有害气体和其它扩散性污染源的设施或者建筑，如化工厂、垃圾燃烧站、水泥厂、医院、畜禽养殖场等。
果酒制品工厂应与上述建筑保持1.5km以上的距离。
同时还应该注意防止在果酒制品工厂周围在规划的后期建设此类设施。
此外，由于人口稠密的居民区，造成环境的污染非常大，所以果酒制品工厂也不宜建在这些区域。
果酒制品工厂不应选在蚊虫鼠蚁有可能大量孳生的场所。
果酒制品工厂不应建在受污染河流的下游，果酒制品工厂所处的位置在地势上应选择相对周围要高些的位置，以便工厂废水的排放和防止外面污水和雨水流入厂区。
根据当地的气象资料，掌握当地一年四季的天气条件，以便处理工厂环境变化引起的影响。
2.2厂址选择
广东省河源市和平县经济开发区。
2.3厂址选择原因分析
〔1〕厂址接近原料生产地。
减少经济损失，减少原料运输本钱。
保证原料质量。
〔2〕地理位置优越。
河源市位于广东省的东北部和东江中上游。
东接梅州市，东南与汕尾市接壤，南邻惠州市，西联韶关市，北连江西省赣州市。
交通方便，拥有京九铁路、广梅汕铁路、105国道、205国道、河惠高速公路、河梅高速公路粤赣高速以及广河高速构筑了河源四通八达的交通网络，形成粤东北地区最重要的交通枢纽。
便利的交通可以保证产品的能够快速运到各个城市以及降低运输本钱。
3生产工艺流程设计
3.1产品方案确实定
设计年产3000吨猕猴桃果酒的工厂，全年生产时间为250天，日产量12吨。
为生产效益考虑，需要进行24小时连续生产，每8小时为一班，共3班，班产量为4吨。
每小时处理量为0.5吨。
〔1〕产品方案必须综合考虑经济效益，淡旺季需求，原料综合利用等方面。
〔2〕产品方案必须满足产量、原料供给、生产、设备和水电汽的消耗平衡。
制定方案如下：
表1年产3000吨猕猴桃果酒生产方案
产品名称
猕猴桃果酒
年产量/t
3000
日产量/t
12
班产量/t
4
1月/t
100
2月/t
3月/t
200
4月/t
300
5月/t
6月/t
7月/t
450
8月/t
9月/t
10月/t
150
11月/t
12月/t
3.2工艺流程
3.3生产工艺要点
〔1〕原料处理综合设备的维护以及工艺生产的要求，对于未成熟的果实，应通过4-7天的后熟处理，具体时间，应以果实达微软为度。
因为经后熟处理后，猕猴桃的果实含糖量会升高，而果胶、总酸、和单宁含量均降低，对产品的质量有明显的提升。
进行清洗时，由于猕猴桃的表皮比拟粗糙，并且是带皮提汁，因此应特别注意洗涤过程。
为减少污染，提高利用率，原料在提汁前段必须进行洗涤，用流动的水洗净果皮上泥沙等杂质，必要时，用高锰酸钾溶液漂洗，再冲洗干净。
〔2〕破碎榨汁采用锤式破碎机破碎，破碎粒度要适中，粒度过大或过小都会影响出汁率，一般破碎粒度以4～6毫米较好。
采用机械式榨汁，可利用裹包式榨汁机进行榨汁，以利于提高出汁率。
〔3〕SO2的使用：
作用在于除了抑菌和杀菌外，还可以抑制多酚氧化酶的活性，降低果汁褐变程度。
还可以防止Vc的氧化和促进果汁澄清。
pH3.0时添加30mg/LSO2;
pH3.5时添加100mg/LSO2；
pH3.8时添加150mg/LSO2。
倒酒时，每次倒酒检测酒中SO2含量。
当游离含量低于30mg/L时，补加SO2使酒中游离SO2浓度控制在30~40mg/L之间。
在绝大多数情况下，装瓶是应添加5mg/LSO2，以补偿装瓶过程中氧化损失，装瓶时应控制浓度在25mg/L左右。
〔4〕果胶酶的添加：
为了提高出汁率，提高原酒澄清和装瓶后酒体的稳定性，需进行添加果胶酶的步骤。
加酶量、酶解时间和酶解温度，对澄清效果和出汁率有比拟大的影响。
根据实验论证和生产实际，使用0.1%~0.12%的果胶酶，25~30℃酶解12h，效果最好。
〔5〕糖分调整：
一般使用白砂糖进行调整，白砂糖添加量的计算方法是根据18g/L糖产生1%的酒，如果成品酒要求酒度11%，果汁重W（kg），果汁汁潜在酒度A=果汁糖度〔g/L〕÷
18；
加糖量〔kg〕=〔11—A〕×
18×
W。
在酒精发酵初期，用蔗糖对发酵醪的糖含量进行调整，使总糖含量在180~190g/L之间。
酒精发酵结束后，最终在11%〔v/v〕左右。
〔6〕酸度调整：
猕猴桃酒总的有机酸主要为柠檬酸和苹果酸，用CaCO3把原酒酸度降到足够低，过滤后再与高酸度酒勾兑，可以降低酒中Ca2+的含量。
酿造果酒时，果汁pH值宜在3.0~3.8之间，pH值高于3.3对保障果酒的感官品质和抑制杂菌生长均不利，应添加适量有机酸将果汁的pH值调整到3.8以下。
〔7〕皂土澄清：
酒精发酵结束后，要对原酒进行皂土处理以到达酒体澄清。
其方法为先用50℃少量热水使皂土膨胀，并逐渐加水搅拌，使之成奶状然后再加进酒中。
在加皂土澄清前,要通过实验确定其用量,选择澄清效果好、沉淀速度快、酒脚结实紧密和对酒的风味影响不大的用量为准。
实验结果说明，猕猴桃原酒使用l000mg/L皂土处理,效果较好。
[3]
〔8〕低温发酵：
容器充满系数控制为80%，提供充分的氧气，使酵母加速繁殖。
控制温度18~20℃，一般的，30~40h后发酵处于旺盛阶段，大量CO2泡沫会冒出液面，醪液翻腾，液面覆盖一层白色泡沫。
果汁糖度随着发酵的进行而逐渐下降，液面渐渐澄清，当只有少量CO2泡沫冒出时，发酵已很微弱，待果汁中残糖浓度不再降低时，发酵结束，降温沉淀酵母，倒罐别离酒脚。
〔9〕后发酵：
将主酵液送入后酵罐，在20~25℃下，发酵15~20天。
当发酵醪残糖≤4g/L，发酵结束后。
别离掉酒脚，送入贮罐。
〔10〕陈酿：
添加SO2100mg/L，原酒中补加SO2，满罐陈酿，高度食用酒精封口，以抑制微生物的生长，防止氧化褐变、减少酒液氧化而影响果酒色泽与风味。
在18℃以下密封陈酿，逐渐使酒味协调自然，进一步澄清。
贮存时间6个月[4]。
〔11〕降酸：
添加酒石酸钾和碳酸钾联合降酸，在低温存放稳定一段时间，再进行粗滤。
〔12〕除菌过滤：
采用瞬时灭菌，110~115℃，时间6~8s[5]，后冷却降至室温。
检查酒液，澄清良好时用硅藻土过滤机过滤。
3.4质量指标
结合生产需要和工艺要求，以及产品质量的管理，对杂物的要求非常严格，制作之前要将泥沙、虫卵洗去，不能有杂物。
其果实应充分成熟、多汁、含糖量高、皮薄、肉细嫩。
本设计中使用的白砂糖应符合国家标准GB317-2006中的规定。
即要满足以下指标：
表2白砂糖的国家标准
项目
指标
蔗糖分，不少于〔%〕
99.65
复原糖分，不多于〔%〕
0.15
灰分，不多于〔%〕
0.10
水分，不多于〔%〕
0.07
色值，不超过〔St°
〕
2.00
表3感官指标
工程
指标
色泽
应具有本品的正常色泽，酒液清亮，无明显沉淀物、悬浮物和浑浊现象
香气
应具有原果实特有的香气，陈酒还应具有浓郁的酒香，且与果香混为一体，无突出的乙醇气味
滋味
酸甜适口，醇厚纯洁而无异味，甜而不腻，酒体协调
典型性
具有猕猴桃果酒独特的特征和风味
表4理化指标
酒精度〔20℃〕，%〔体积分数〕
7~18
滴定酸〔以酒石酸计〕，g/L
4.0~9.0
挥发酸〔以乙酸计〕，g/L
≤1.5
总糖〔以葡萄糖计〕，g/L
≥50.1
干浸出物，g/L
≥9.0
总二氧化硫，mg/L
≤250
铁〔以Fe计〕，mg/L
≤8.0
表5卫生标准
铅〔以Pb计〕，mg/L
≤0.2
无机砷〔以As计〕，mg/L
≤0.05
山梨酸，g/kg
苯甲酸，g/kg
不得检出〔≤0.1〕
黄曲霉素B1，ug/kg
≤5
菌落总数，cfu/mL
≤50
大肠菌群，MPN/100mL
≤3
致病菌〔沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌〕
不得检出
4物料衡算
4.1目的及原理
通过物料衡算，可以清楚工厂设计时，设备所具备的生产能力和工作条件。
4.2衡算依据
依据每日生产猕猴桃果酒12t，一天生产三班，每班工作8h，每班生产猕猴桃果酒4t，即班产为4t，每小时产量为0.5t。
一年既定生产250日，那么年产量=250×
3×
4=3000t
4.3所需物料
鲜果出汁率：
75%，果汁相对密度:
1.042t/m3，果汁糖度：
10°
Be，果汁含糖量：
85g/L，乙醇含量：
5.3%，成品酒酒精度：
10~11°
果汁的量：
猕猴桃经出皮切碎压榨之后得到猕猴桃果汁，一般情况下皮占整个果实的23%，不能发酵酿酒的低档压榨汁2%，因此所得猕猴桃果浆的量为：
3000×
〔1-23%〕×
〔1-2%〕=2263.8t
发酵原酒量：
猕猴桃汁经发酵后，一般发酵情况下，酒脚量约占醪液的5%，发酵过程中的管道及操作损失约1%。
因此所得原酒的量为：
2263.8×
〔1-5%-1%〕=2127.97t
陈酿原酒量：
经过倒灌、别离酒脚等操作和储存的过程。
此局部，损耗量为3%。
因此，陈酿后的原酒量为：
2127.97×
〔1-3%〕=2064.13t
4.4水、热衡算
稳定后处理原酒的量：
在稳定性的要求上，必须进行下胶澄清、低温冷冻和趁冷过滤。
其中损失各位2%，因此稳定后处理的原酒量为：
〔1-2%〕×
〔1-2%〕=2043.7t
装瓶后成品的量：
必须经过无菌过滤后，才能进入灌装系统包装。
此过程过滤损失和机械损失为2%。
因此，装瓶后成品的量为：
2043.7×
〔1-2%〕=2002.83t
出酒率：
由物料衡算可知，3000t猕猴桃生产出2002.83t成品酒，
那么猕猴桃的出酒率为：
2002.83÷
100%=66.76%
每吨酒耗猕猴桃量：
3000÷
2002.83=1.50t
年产3000t猕猴桃果酒需要猕猴桃量为：
1.50=4500t
二氧化硫的添加量：
生产3000t猕猴桃果酒，二氧化硫用量为50mg/L，使用6
%的亚硫酸调硫，添加量为：
50/6%=2500L。
蔗糖添加量：
生产3000t猕猴桃果酒，出汁率为75%，含糖为85g/L，生产11%
猕猴桃果酒，需补加蔗糖：
〔11×
18-85〕×
3000=399t。
①冷却〔冷却介质为冷水〕：
猕猴桃果汁温度：
25～20℃；
冷水温度：
18～21℃；
冷却时间：
60min。
Q＝GC〔t1-t2〕
式中G=3000kg/h，C=0.98kcal/kg℃〔热麦汁比热〕
t1＝25℃，t'
1=18℃，t2=20℃，t'
2=21℃
Q=3000×
0.98×
（25-20）＝14700kcal/h
F＝Q/K△tcp，△tcp=△t1-△t2/ln（△t1/△t2）
逆流传导时的平均偏差：
△t1＝t1-t'
2＝25-21＝4℃
△t2＝t2-t1＝20-18＝2℃
△tcp＝4-2/ln42＝2.89℃
先取用猕猴桃汁冷却器为薄板冷却器，其传热系数K
值取2000kcal/m2h℃，
那么F=14700/2000×
2.89=2.54m2
②过滤段冷却〔冷却介质为盐水〕：
猕猴桃汁温度25℃→-5℃；
盐水温度-10℃→0℃；
冷却时间60min。
Q2＝GC〔t1-t2〕
式中：
G＝14700kg/hC＝0.98kcal/kg℃
1=-10℃，t2=-5℃，t'
2=0℃
Q2＝14700×
0.98〔25+5〕＝432180kcal/h
F2＝Q2/K△tcp，△tcp＝△t1-△t2/ln（△t1/△t2）
2＝25-0＝25℃
△t2＝t2-t1＝-5-〔-10〕＝5℃
△tep=25-5/ln（25/5）=12.43℃，取K＝2000kcal/kg℃
盐水耗用量G＝Q总/C〔t'
2-t'
1〕，C———0.37kcal/kg℃
盐水量：
G＝432180/0.731×
[0-〔-10〕]＝11.649t/h
5设备选型
5.1气囊压缩机
进行对猕猴桃的果皮残渣进行压缩榨汁。
可按下式计算:
n=e×
w
n———压榨机的台数；
e———进料能力，h／t；
W———压榨机的生产能力，t／h。
根据运算结果，应选择10～15t／h的设备，因此选择2台机器，型号为DZJ20。
5.2发酵罐
由于要使用多个步骤，所以应选用一罐式连续发酵罐。
体积：
D∶H=1∶3；
所需容积：
400m3/罐；
有效容积：
80%；
所需总容积为：
400÷
0.8=500m3D∶H≈5.2∶18。
所选发酵罐个数为6个。
5.3储罐
用于猕猴桃果酒的贮藏、控温、控制pH值等。
容积：
35.2×
8.5=300m3；
数量：
10个。
5.4螺杆制冷机组
用于发酵罐、储罐及配酒罐的恒温制冷。
采用三洋压缩机的低温单机双级变频螺杆机组，-30～-60℃。
-30℃时，冷量可达190kW，工质为R22。
5.5发酵罐控制器
用途：
用于控制发酵罐的酸度、糖浓度、循环系统、温度、pH值、等。
6个〔因为发酵罐数量是6个〕。
5.6猕猴桃汁冷却机
果汁经过压榨后，需要冷却，该机器可以间其降温至20℃。
型式：
板式冷却器。
所需冷却面积计算：
F＝GC〔t1-t2〕
式中G=3000kg/h，C=0.98kcal/kg℃
F＝Q/K△tcp，△tcp=△t1-△t2/ln（△t1/△t2）传热系数K
△tcp＝4-2/ln42＝2.89℃
②综合考虑降温比热，选择冷却介质为盐水:
G＝14700kg/hC＝0.98kcal/kg℃
[0-〔-10〕]＝116490.56kcal/h
5.7酒瓶
经过计算，1t的果酒，需要750ml±
2%瓶子数量为：
1350个/年
需瓶量为：
1350=405万个；
用水量：
主要在发酵罐的清洗、车间的冲洗和瓶子清洗等步骤上。
其中1吨水的清洗面积可以到达30～50㎡
5.8设备选型
设备名称型号处理量〔t/h〕设备质量〔kg〕外形尺寸（mm）数量（台/个）
皮带输送机LSS2525125300×
600×
10001
连续式压榨机JTG201024453740×
1110×
17902
一罐式连续发酵罐400200018000×
52006
螺杆制冷机组JZKA12.5C21301
储罐3008008500×
520010
沉淀真空转鼓过滤机1
洗瓶机QSP-8002000~8000P35004200×
1400×
13001
灌酒机PS-303000~8000P23001800×
1650×
18001
全自动包装机DXDY6040~60箱370016200×
750×
15001
蠕动泵4
活塞泵2
板框滤机BM100332003480×
1450×
13601
配酒罐200㎡400850×
36003
表6设备选型
6工厂定员编制
6.1劳动力计算
表7生产人员
岗位或职务
每班人数〔共三班〕/人
人数合计/人
成分分析及化学检测
微生物检测及成品采样分析
现场品控
2
6
原料净化
5
15
原酒陈酿
控温发酵
18
仪器分析处理
原辅料预处理
酵母扩大培养
灌装、封口、打码
机器保养、维修
总计
46
138
表8辅助人员
人数〔每班、共两班〕
人数合计
原料库
锅炉房
配电室
辅料材料库
成品库
污水处理站
合计
54
表9行政人员
职务
人数
厂长
1
副厂长
车间主任
车间副主任
技术总监
技术经理
财务人员
行政人事员
10
采购员
销售部总经理
外阜经理
特渠经理
销售人员
50
88
人员按每日三班制进行生产，全厂的定员为280人，其中生产人员共138人，行政及技术人员共88人，其他辅助人员54人。
人员要求：
猕猴桃果酒生产各工序对人员素质、工艺技术、设备操作等具有较高要求。
要求其具有大专文化水平，关键岗位要求操作人员应具备本科文化水平,行政人员要求具有本科以上相关专业的人员担任，专业技术岗位等专业岗位应该聘请具有研究生以上的学历相关专业人员担任。
7生产车间工艺布局[6]
7.1生产车间布局要求及设计方法
〔1〕在考虑车间之间的联系和贴条上，同时满足生产、卫生的要求，在总体上进行布局设计。
〔2〕考虑生产操作方面、生产周期短，生产占、设备安装、维护的方便性、兼顾本钱维修费用等原因，重型设备应安装在底层。
〔3〕有利于空间利用，节约能源和土地，要兼顾不同车间的运输。
进行设计传输设备上多考虑此类问题。
〔4〕增加调节距离，使用保证敏捷。
〔5〕对卫生方面，进行多层次管理。
不管是生产车间还是工厂布置，都应该注意预防关于水、电器潮湿、火灾等事项。
〔6〕应该有对生产环境控制的设施设备。
例如采光、通风等。
本设计中设计猕猴桃果酒酿造的设备体积不大，数量不多。
故使用单层平面的生产车间。
设计步骤如下：
〔1〕罗列设备清单和各局部建筑的面积。
〔2〕按照工艺流程图，将设备进行初步布置。
〔3〕对设备清单进行系统的分析，对于体型大、笨重的、固定的和专用的设备，排在车间四周；
对于体型小、轻的、可移动的设备，排在车间的中间，这样在更换产品时调换设备比拟方便。
〔4〕按照以上的布置原那么和生产的需求，确定适宜的建筑结构的形式，按比例将各设备画出，然后进行多种布置方案的比拟分析。
比拟的方面有：
建筑结构的造价；
管道安装；
车间运输；
生产卫生条件；
通风采光；
操作条件。
通过对上述各方面的列出优缺点，综合评价，系统分析，选出最正确方案。
然后把生活间、车间
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