毕业设计 03号16kWord文档下载推荐.docx
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葡萄酒是以葡萄为原料经发酵或部分发酵而酿成的酒。
葡萄酒品种繁多，根掘小同的分类方法，可分为若干种[2]。
（1）根掘葡萄酒的颜色分类：
红葡萄酒、桃红葡萄酒、白葡萄酒。
（2）根据葡萄酒含糖量分类：
干葡萄酒、半干葡萄酒、半甜葡萄酒、甜葡萄
酒。
（3）根据酒中二氧化碳的含量分类：
平静葡萄洒、起泡葡萄酒、加气起泡葡
萄酒。
（4）根据酿造方法分类：
天然葡萄酒、加强葡萄酒。
2、我国现有的葡萄酒品种：
干白葡萄酒、干红葡萄酒、甜白葡萄酒、甜红葡
萄酒、起泡葡萄酒、加香葡萄酒。
3、葡萄酒的工艺特点
（1）红葡萄酒的工艺特点
将葡萄汁、皮共同发酵，在发酵过程中，酒精发酵和色素、香味成分的浸提同时进行，为有效进行浸提作用，发酵温度较高（一般26—300C），同时利用外界动力循环果汁，还要诱导苹果酸一乳酸发酵，生产优质的红葡萄酒一般还要经过低温（10-150C）贮存一、二年后投放市场[2]。
（2）白葡萄酒的工艺特点
传统的白葡萄酒是氧化型的或叫陈酿型，是葡萄经破碎后果汁分离，葡萄汁澄清，控温发酵，贮存陈酿及后加工处理而成。
原酒发酵温度一般在25．28℃，贮存期较长，一般在2年以上，有的更长，最好用橡木桶贮存。
这种工艺酿造的干白葡萄酒果香浓郁、酒香优雅、酒质醇和舒顺。
七十年代后起，世界上兴起了新工艺白葡萄酒，其工艺特点是利用：
二氧化硫防止氧化，添加活性于酵母发酵，发酵温度较低，控制在16．18。
C，酿造的酒贮存期较短，其产品特点是有新鲜怡悦的果香、优雅的酒香、洁净爽口、别具一格。
”’
（3）桃红葡萄酒的工艺特点
葡萄破碎入罐后，为保证桃红葡萄酒的颜色和u味特点，果皮浸渍24小时后，发酵前分离出20％一25％的自流汁，用于发酵桃红葡萄酒，剩余的汁酿造红葡萄酒，发酵温度控制在l8．20℃，酿造过程要防止氧化。
1.2可行性研究
1.2.1项目背景
长春市位于北半球中纬地带，欧亚大陆东岸的中国东北松辽平原腹地，居北纬43°
05’～45°
15’；
东经124°
18’～127°
02’。
幅员20604平方公里。
西北与松原市毗邻，西南和四平市相连，东南与吉林市相依，东北同黑龙江省接壤，市区海拔在250--350米之间，地势平坦开阔。
属大陆性季风气候区，在全国干湿气候分区中，地处湿润区向亚干旱区的过渡地带。
气温自东向西递增，降水自东向西递减。
春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷漫长，具有四季分明，雨热同季，干湿适中的气候特年日照2476.4小时，无霜期171天。
是中国酿酒葡萄最佳种植区之一。
一是：
地处中纬度地带的长春发展葡萄酒产业的气候、土壤等自然资源条件得天独厚，是我国酒葡萄栽种与基地建设的理想区域之一。
二是：
悠久的葡萄种植和百年的酿酒史所积淀的栽培技术、管理经验和精湛的工艺是长春不可多得和其他人没有的宝贵财富，它将为长春葡萄酒产业的大发展提供可靠的智力支持与技术保障。
1.2.2设计范围
制定产品方案，设计工艺，进行物料平衡，，劳动力平衡，全厂卫生安全研究，设定企业管理组织架构进行效果预测，绘制葡萄酒总厂平面图、葡萄酒加工车间设备流程图[3]。
1.2.3厂址选择
1.原则
①距离葡萄基地尽可能近一些，减少长途运输；
②交通方便，便于运输。
对于大型设备应考虑沿途是否具备运输条件；
③电力充足，供应方便；
④水源充足，水质良好；
⑤节约用地；
⑥厂区的面积、形状应满足工艺流程合理布置的需要，并留有适当的发展余地；
⑦厂址的自然地形应有利于厂区布置，有利于建筑施工，降低工程造价；
⑧无环境污染；
⑨公用工程和生活设施等方面要有良好的协作条件；
⑩避离低洼及易被洪水淹没的地段。
2.内容
①厂址位置及与周围环境的联系；
②可供建厂的土地面积；
③交通及水电供应情况；
④原材料供应情况；
⑤地形及地质资料；
⑥周围环境的污染情况；
⑦经济分析；
⑧选择意见。
1.2.4产品方案的确定
产品方案是指葡萄酒产品品种及产量，是葡萄酒厂设计的主要依据之一[4]。
1.产品方案的确定依据
（1）原料状况即葡萄原料的品种、数量、质量及供应状况；
（2）市场需求,产品方案确定的主要原则是;
（3）根据现有投资的可能性，尽可能提高葡萄加工的转化能力，提高经济效益；
（4）根据国内外市场预测和产品销价，选择产销对路、经济效益高的产品方案[5]。
2.工艺流程的制定
工艺流程是指产品生产过程中所采用的方法、步骤、途径及各个环节所必须的技术参数，它是指导产品按预定质量指标进行生产的关键。
工艺流程设计的目的就是要确定各生产环节的具体内容、顺序和组合方式，并以工艺流程图的形式表示出整个生产过程的全貌。
3.工艺路线的选择
选择工艺路线就是选择生产方法。
对于同一产品往往可用不同的生产方法去生产，这就要求对列出的几种工艺流程方案进行全面分析和对比，从中选取最佳方案，作为设计采取的工艺路线。
在葡萄酒生产中，工艺路线选择的主要依据是原料状况。
例如，葡萄原料成熟度好时可采用传统的理想工艺，若成熟度差或有腐烂变质，则应采取改良工艺；
对于红葡萄酒来讲，还可采用热浸酿造工艺及二氧化碳浸渍酿造工艺。
（1）工艺流程制定的主要依据是：
①产品的品种及其产量；
②原料的品种及其质量；
③主要设备的投资状况。
（2）工艺流程制定的主要原则是：
①尽量采取理想工艺，将优良原料的优良特点最大限度地体现在葡萄酒产品中；
②尽量采用复合式生产线，以提高设备利用率，节约设备投资；
并使生产作业线最径直和捷短，减少运输，节约能源；
缩小占地面积，节约厂房投资。
③对产品的更新和发展要求应具有较强的适应性。
4.生产车间
（1）车间布置原则[7]
①最大限度满足生产工艺流程及设备维修要求；
②有效利用车间建筑面积；
③要为车间技术经济指标的合理及节能创造有利条件；
④本车间与其他车间之间以及本车间内部各工段之间联系要方便。
（2）生产车间工艺布置的方法步骤
①工艺人员先要根据工艺流程、生产性质、各专业的要求及车间在总平面图上的位置，初步划分出生产、辅助和生活部门的分隔位置，确定出厂房的长度、宽度及柱距；
②绘制出厂房建筑的平、立面草图；
③根据工艺流程，在平、立面草图中布置设备，并绘制成车间平、立面工艺布置草图；
④车间平、立面布置草图完成后，要广泛征求各专业的意见，并进行必要的调整和修改后提交建筑设计人员进行建筑设计；
⑤工艺人员在取得建筑设计图后，再根据布置草图绘制出车间工艺布置平、立面图。
第二章设计计算书
2.1产品方案
表2-1年产200t葡萄酒庄产品方案
产品规格
年产量／t
班产量／t
一月
二月
三月
四月
五月
六月
七月
八月
九月
十月
十一月
十二月
0.75L/瓶装红葡萄酒
120
0.69
0.75L/瓶装|白葡萄酒
80
说明（每杠等于8班）
年产量：
200吨
生产期间：
每年12个月，每月24天，每班8小时，每天一班。
年生产班次：
24×
12=288班
班产量：
200/（24×
12）=0.69t
2.2工艺流程示意图
2.2.1红葡萄酒
（果胶酶150g单宁4kg
酵母2kg酵母营养素1.5kg）
皮渣
2.2.2白葡萄酒
2.3物料衡算
2.3.1基础数据
按工艺要求，葡萄酒的原料为100%新鲜的优质葡萄，葡萄酒产量为200吨。
其糖度为196g/L，按正常工艺操作，酿成的酒的酒精度为11.0%voL～12.0%voL，符合国家的标准要求。
表2-1红葡萄酒物料衡算
名称
单耗
总量
红葡萄酒
0
120t
待灌装酒
2%
120t÷
98%=122.5t
葡萄原酒
6%
122.5t94%=130.3t
葡萄
30%
130.3t÷
70%=186.1t
葡萄浆果
6%
186.1t×
94%=174.9t
梗
94%
174.9t×
6%=10.5t
表2-2白葡萄酒物料衡算
80t
80t÷
98%=81.6t
81.6t÷
98%=83.3t
4%
83.3t÷
96%=86.8t
86.8t÷
70%=123.9t
70%
123.9t×
30%=37.2t
由物料衡算得知，186.1t红葡萄产干红120t
123.9t白葡萄产干白80t
则葡萄出酒率为：
红葡萄出酒率：
186.1×
100%=64.5%
白葡萄出酒率：
123.9×
每吨酒耗葡萄量为：
1÷
64.5%=1.55t
年产200t葡萄酒耗葡萄量为：
200×
1.55t=310t
灌装葡萄酒：
200t，若装量为750mL/瓶，则1t酒可装1333.333瓶，200t酒可装266667瓶。
则酒瓶、软木塞、胶帽、标签的用量均为：
266667÷
95%=280702个。
每箱装6瓶，纸箱用量为：
6÷
98%=45352个。
2.3.2二氧化硫的添加量
生产200t葡萄酒，二氧化硫用量为10mg/L，使用6%的亚硫酸调硫，添加量为：
200×
10/6%=33.3L。
2.3.3蔗糖添加量：
生产200t葡萄酒，出汁率为75%，含糖为196g/L，生产12%voL葡萄酒，需补加蔗糖：
（12×
18-196）×
200=4000kg=4t。
2.4设备选型
2.4.1原料接收设备——除梗破碎机
葡萄经除梗破碎之后得到的葡萄汁，一般情况下皮、梗、籽占整个果穗的23%，不能酿酒发酵的低档压榨汁为3%。
葡萄酒厂每年葡萄的需要量约为310t。
若采收期为5天，则日处理量为：
310t÷
20=31t
若每天工作8小时（两班），则每小时的处理量为：
31t÷
8=3.9t
可选择生产能力为5t/h的除梗破碎机一台
2.4.2压榨设备——气囊压榨机
葡萄汁经过酒精发酵之后，分离酒脚，接着进行自然发酵，之后分离酒脚得到的发酵原酒。
一般情况下，酒精发酵后的酒脚量约占整个发酵醪液的5%，自然发酵后的酒脚量约占发酵原酒的2%，再次发酵过程中的压榨、管道及操作损失约为1%[8]。
年总处理葡萄310t，压榨期假定为16天，则日处理量为：
16=19.38t
气囊压榨机的一个压榨周期大约需要3—4个小时。
若每天工作8个小时，则每台压榨机每日可压榨2次。
则每次的处理量为：
19.38t÷
2=9.69t
可选择两台每批装量为5t（发酵皮渣）的气囊压榨机。
2.4.3发酵设备
1.发酵罐数量的确定
发酵后，原酒进入陈酿阶段，此过程需经过几次的倒罐操作，分离酒脚，得到较澄清的、口感较佳的陈酿型原酒。
在陈酿期间酒脚、储存期自然损失及操作过程中的损失一般为3%左右。
（1）红葡萄酒浸渍发酵罐[9]
一个发酵周期约为5天，假定每年按2个发酵周期计算，年发酵葡萄浆果总量174.9t，一个发酵周期的处理量为：
174.9÷
2=87.45t
发酵罐的总容量为：
Q=174.9t÷
80%=218.6t
（2）白葡萄酒发酵罐
一个发酵周期约为7天，若按2个发酵周期进行，则年发酵果浆总量为123.9t，一个周期处理量为：
123.9÷
2=61.95t
发酵罐的总容量为：
Q=123.9t÷
80%=154.9
选用一罐式连续发酵罐。
用于前酵、皮渣输送、过滤、集液、控温等。
根据实践经验发酵罐体积以25m3为宜，取容器的装填系数为80％，则
每罐实际发酵体积为：
25×
80％=20m3，为既提高设备利用率，又尽量缩短
总发酵时间，每年的发酵轮次耿为1次，则需要的发酵罐个数为：
（123.9+174.9）÷
20.00÷
2=7.5个），取为8个罐。
2、发酵罐尺寸的确定
发酵罐设计为园柱剁底园锥盖罐，材质选用不锈钢板，取罐的径高比为l：
2.3，即H=2.3D，
山V=π／4·
D2·
H（本设计中上盖容积不计入体积），
则：
25=π／4·
（2．3D），D3=25÷
l8055=13．85，
得：
D=2．4mH=5．52m
3发酵罐的附件
（1）下人孔选用椭圆人孔450×
330，重10kg，上人孔选用圆形水封¢
500。
（2）压板的制作：
选用筛孔为中8的不锈钢板作为皮盖压板，筛板底部做一
不锈钢托架，筛板上部处，在罐的四周做卡口
6、发酵罐的安装
发酵罐平放存与罐底相同斜度的混凝土基础上，地下基础1.0m，深度钢筋底座
2.4.4贮藏设备
陈酿后的原酒在品评均衡后经稳定性处理，主要进行下胶澄清、低温冷冻和趁冷过滤处理。
其中下胶澄清过程的损失约为2%。
低温冷冻和趁冷过滤过程损失为2%。
1、贮酒容量的确定
贮存期的酒是相对稳定的，且考虑到贮酒的要求及实际生产情况，选择
贮酒罐的容积不宜过小或过大，本设计选择贮罐的容积为1m3橡木桶。
葡萄酒生产工艺要求酒的贮存期存2年以上，本设计按两年计，贮罐的总容量应为年产量的2倍，即400t，每年葡萄酒发酵完成后发酵罐可作贮酒罐，其共贮酒量为：
8=200吨，则尚需橡木桶为：
（400-200）÷
1=200（个）。
橡木桶的个数不考虑酒体积与重量的差别，为尽量减少投资，贮罐个数的
确定按满负荷计。
2.橡木桶尺寸的确定
表2-3橡木桶尺寸
橡木桶容积
（升）
橡木桶底直径（mm）
橡木桶腰部直径（mm）
橡木桶垂直高度（mm）
橡木桶壁板厚度（mm）
橡木桶口部直径（mm）
1000
1060
1180
1340
40
35
2.4.5稳定处理设备——冷冻罐
稳定性处理后的酒经无菌过滤后，进入灌装系统装瓶包装。
在此过程中的过滤损失及机械操作等损失大约为2%[10]。
稳定处理的周期一般为10～20天，年产量为200t，年处理量为213.56（其中：
红酒128.136t，白酒85.424t），若年处理天数按288班，则每班的处理量为：
213.56t÷
288=0.74t
若处理周期为15天，则冷冻罐的总容量为：
Q=0.74×
15=11.12t
罐尺寸的确定
选用圆柱园锥底罐，考虑到冷却要迅速和包装车问的产量，取每次冷处
理酒为6吨，取冷冻罐的容积为6.2m3，考虑到冷却盘管及搅拌所占体积，故
罐锥底体积不计，取H=l356D，由V=0．25πD2H，得
62=025πD2×
（1.356D），D3=5．825，
D=1.80mr=0.9mH=2.44m
2.4.6制冷机的选型
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
2.4.7葡萄酒过滤机的选型
1、硅藻土过滤机的选型
葡萄酒的下胶过滤和冷冻过滤选用板框式硅藻土过滤机，型号为GLL400—20，主要性能参数为：
过滤面积20m2，板框数40个；
流量10m3／j时，配用酒泵为自吸式饮料泵，型号为50BYZl2．5．32，流量为12．5m3／d时，配用电机为4kw，外型尺寸：
1570×
1065×
1640mm，2台。
2、纸板过滤机的选型
选用意大利产卧式纸板过滤机做为酒的精滤，其主要性能参数为：
纸板类型为2—2型（k5型），纸格规格为40×
40cm，过滤面积：
11．6m2，生产能力：
8吨／小时，外形尺寸1305×
720×
920mm，1台。
3、除菌过滤机选型
选用意大利产立式膜过滤机作为酒的除菌过滤，其丰要性能参数为：
纸板型号：
甲．3型，过滤能力4H屯／d,时，外形尺寸800×
600×
1280mm，l台。
杆机组，-30～-60℃。
-30℃时，冷量可达190kW，工质为R22。
2.4.8葡萄酒所用泵的选型
l、发酵醪泵的选型
选用不锈钢耐腐蚀，型号为50FB．7，其流量为20m3／d、时，扬程为40m，出口压力为O．3Mpa，配用电机型号为YBl32S1—2，功率5．5kw，1台。
2、输酒泵选型
选用自吸式饮料泵，型号为60BYZ25一18，其流量为25m3／d时，扬程为25米。
配用电机型号为YBl00L．2，功率3kw,1台。
3、输水泵的选型
选用离一13,式清水泵，型号为儿×
20—36，G，其流量为20m3／小时，扬程为36m，配用电机型号为Y132Sl一2，功率5．5kw，1台。
2.4.9封装设备——灌装机
年灌装量为204.1t（其中：
红酒122.5t，白酒81.6t）。
若灌装时间按288天，每天工作8小时，1t葡萄酒可装1333.3瓶（750mL/瓶），则灌装设备的灌装能力为：
204.1t÷
288÷
8×
1333.3=118.1瓶/小时可选择灌装能力为120瓶/小时的灌装线。
2.5设备及型号选择
表2-4设备及其型号
序号
设备名称
数量
型号
规格
1
除梗破碎机
JCP-5
1920×
695×
1350mm
2
气囊压榨机
JLY-5
4520×
1720×
2750mm
3
发酵罐
8
-
D=2.40mH=5.52m
4
冷冻罐
D=1.80mH=2.44m
5
发酵醪泵
YBl32S1-2
6
橡木桶
200
D=1.18mH=1.34m
7
输酒泵
60BYZ25-18
冷冻机
9
硅藻土过滤机
GLL400-20
1640mm
10
纸板过滤机
2—2（k5）
1305×
920mm
11
膜过滤机
R22-2
800×
1280mm
12
灌装机
GZ1Sl-2
2015×
1350×
2150mm
第三章设计说明
本项目的设计按照国家要求投资小、产出大、见效快的原则，尽可能使建筑设施、能源（水、电、汽）在设计时与治理三废、环保、消防同步进行。
本项目遵照了《中国葡萄酿酒技术规范》。
3.1设计任务书
设计项目：
年产200t葡萄酒庄设计。
设计规模：
日产0.69t。
成品：
干红，干白葡萄酒
3.2产品质量标准
按照国际葡萄酒组织的规定[11]，葡萄酒只能是破碎或未破碎的新鲜葡萄果实或汁完全或部分酒精发酵后获得的饮料，其酒精度数不能低于8.5°
；
按照我国最新的葡萄酒标准GB
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