年产一万吨食醋厂设计项目书.docx

1、年产一万吨食醋厂设计项目书食品工厂设计课程作业 题 目 : 年产1万吨食醋生产项目 学 院 : 食品科学与工程学院 武威醋工厂项目建议书目录 1、项目概况2、工厂厂址选择2.1 厂址选择的原则2.2 厂址的确定3、产品方案分析3.1 主要原料的规格3.2 产品质量标准4、工厂总平面设计4.1 总平面布置4.2 工厂运输5、工厂工艺设计5.1 工艺流程设计图5.2 工艺流程5.3 设备选型5.4 物料衡算6、公用工程及辅助设备6.1 公用工程6.2 辅助工程7、劳动定员8、环境保护9、经费概算9.1 产品成本及费用估算9.2 净利润估算9.3 原料费用估算 武威食醋工厂设计建议书1、项目概况项目

2、名称：武威食醋工厂设计建议书项目简介：食品工厂建设是食品工业的主要内容，也是食品工业发展的重要基础和前提条件。食醋工厂设计它涉及食品工厂的建设意义、合理布局、厂址选择、工艺路线、设备选型及布置、食品工程与工业建筑结构、食品卫生及环境保护等。1.1 武威市建设食醋项目的优势条件（1）区位条件优越。武威是丝绸之路自东而西进入河西走廊和新疆的东大门，东接兰州、南靠西宁、北邻银川和内蒙、西通新疆，地处亚欧大陆桥的咽喉位置，处于兰州、白银、银川、金昌、西宁城市经济圈的中心位置和西陇海兰新经济带的腰峰地带，兰（州）新（疆）铁路、干（塘）武（威）铁路、国道312、连（云港）霍（尔果斯）（G30线）高速公路、

3、西（宁）武（威）高等级公路贯穿全境，为兰新线与包（头）兰（州）线、包（头）中（卫）线的交汇点，距金昌机场60公里，距兰州中川机场260公里，是西部重要的交通隘口城市和区域中心城市，也是甘肃河西地区人流、物流及信息中心，区域内市场辐射空间巨大。以武威为中心，半径500公里内，波及甘肃、宁夏、青海3个省的15个市州，人口近1500万；半径1000公里内，波及甘肃、宁夏、青海、陕西、四川、内蒙、西藏、新疆8个省的大部分市州，人口近6000多万，优势显著。（2） 原料供应充足。武威市农业发展基础较为完善，区域内日照时间长，昼夜温差大，为农副产品的生长发育提供了良好的环境，是甘肃省瓜果蔬菜基地、放心肉繁

4、育基地、绿色食品最佳产区，也是甘肃及西北地区重要的农产品生产加工基地。主要农林牧资源有小麦、玉米、油料、瓜果、蔬菜、棉花、畜产品等。其中小麦种植面积99.15万亩，总产量95.3吨，啤酒大麦种植面积27万亩，产量13万吨，玉米种植面积64.54万亩，产量42.94万吨，马铃薯种植面积33.68万亩，产量50.6万吨，葡萄种植面积约10万亩，产量5万吨，棉花种植面积15.4万亩，产量1.54万吨，油料种植面积27.76万亩，产量5.49万吨，蔬菜种植面积52.86万亩，产量135万吨，瓜类种植面积4.59万亩，产量17.2万吨，红枣园面积6.06万亩，产量近1.4万吨。目前，武威以丰富的农产品资

5、源为依托，初步形成以淀粉业、酒业、面业、醋业、肉类加工业为主的食品工业体系，产品品种达到150多类1400多种，重点产品产量，小麦粉86.75万吨，混配合饲料31万吨，食用植物油23410吨，熏醋3万吨，保健醋1万吨，白酒5336吨，啤酒83476吨，葡萄酒10000吨。食醋生产原料主要是麸皮、玉米、小麦、高粱等。该项目年产食醋10000吨，年需各种粮食原料2万吨左右，只占全市粮食产量的2%左右，市境内原料可完全满足项目生产需要。（3）土地资源丰富。武威土地条件良好，土地资源未利用面积大，占全市国土面积的47.2%，高于全省6.3个百分点。耕地面积达676.5万亩，按甘肃省石羊河流域重点治理规

6、划还可压减农田灌溉面积164.5万亩，可变性为生态和建设用地，我市将优先保证工业用地和水权。目前，全市境内有各级各类工业园区9个，规划占地面积382.06平方公里，建成面积46.83平方公里。其中，与食品工业相关的共有5个，包括甘肃武威工业园区、甘肃武威黄羊工业园区2个省级工业园区和民勤城东工业集聚区、古浪工业集中区、天祝金强工业集聚区3个市级工业聚集区。（4）人力资源充沛。武威市现有甘肃省畜牧工程学院、兰州交通大学新能源与动力工程学院、甘肃威龙葡萄酒业专修学院、武威职业学院、甘肃省理工中专、凉州区职业中专等大中专院校15所，在校学生3.2万人。全市人才总量13.45万人，其中专业技术人才3.

7、4万人，技能人才5.45万人，农村实用人才2.65万人，企业经营管理人才4600多人，社会工作人才6800多人。城乡劳动力资源富足，有40多万富余劳动力。核定最低工资540元/月，平均工资800元/月，一般劳动力工资600800元/月，技术型劳动力工资为10001200元/月。（5）政策支撑有力。近年来，国家和省上高度重视甘肃和武威的经济社会发展，先后制定出台了一系列政策措施，使武威迎来了加快发展的历史性机遇。从国家层面看，国家先后出台了实施新一轮西部大开发战略、支持四省藏区发展、推进扶贫连片开发、承接产业转移、建设循环经济试点省、支持甘肃经济社会发展、支持石羊河流域重点治理等一系列政策措施。

8、从省级层面看，甘肃省深入实施“中心带动、两翼齐飞、组团发展、整体推进”的区域发展战略、加快开发开放承接产业转移、批复实施金（昌）武（威）区域经济一体化、支持武威工业和信息化发展等政策措施，特别是批准实施的甘肃省统筹城乡发展试验区武威城乡融合发展核心区总体规划，更为武威推进跨越发展提供了特殊的政策支持。这些叠加的政策环境优势必将推动我市工业产业的转型跨越发展。（6）市场前景广阔。全国食醋产量 300 万吨左右。食醋市场需求量每年还是以10%的速度递增。食醋企业具有很强的区域分布性，消费口味也存在较大差异，市场集中度相对较低，因此也决定了目前各地食醋仍主要以地方品牌居多。如由上海宝鼎酿造有限公司最

9、先推出、符合南方人口味的康乐醋，在市场上经久不衰，2010年产量递增20%，2011年也增长了16%。随着人们生活水平的提高以及对食醋功能特性的进一步揭示，食醋的用途也越来越广，对食醋及其衍生产品的需求越来越大。除传统的米醋、香醋外，按功能和口味细分的食醋还有蟹醋、姜汁醋、饺子醋、蒜蓉香醋等，对醋的使用也已不仅仅局限于传统的烹调中，作为营养饮品、保健品等正日益受到越来越多人的喜好。预计810年内，饮料醋、保健醋市场将出现较大变化。2、食品工厂厂址选择2.1 厂址选择的原则食醋作为食品类，而食品工业布局涉及地区的长远规划，与当地及周边地区的资源、交通、环保、农业发展状况、经济实力、电力、市场等因

10、素密切相关。所以在选择厂址的时候必须符合以下几点要求：（1）有足够可利用的面积和较适宜的地形，以满足工厂总体平面合理的布局和今后发展扩建的需要。（2）厂区应通风、日照良好、空气清新、地势高照、地下水丰富、地面平坦而又有一定的坡度、土质坚实。厂区标高特别是主车间及仓库标高应高于当地历史最高洪水位0.5m以上，并应设在受污染河流和污水排放工厂的地势上方。厂区自然排水坡度最好在0.0040.008.（3）水源充足、水质符合国家生活饮用水水质标准，以靠近自来水管网较好，同时考虑自来水的供给量及水压是否符合生产需要。采用深井水、河塘水，必须事先进行水质检验，为选择和水质处理依据。（4）厂区周围不得有粉尘

11、、烟雾、灰沙、有害气体、放射性物质和其他扩散性污染源；不得有垃圾场、废渣场、粪渣厂以及其他有昆虫大量生存的潜在场所。（5）厂区需远离有害场所，生产建筑物与外界公路或通路应有防护地带，其距离按乳品卫生规范的规定执行。但总的原则是有毒、有害场所排出的有害成分的废气、烟尘、废水、废渣等物质对乳品企业不造成环境影响。（6）有动力电源，电力负荷和电压有充分保证。（7）交通运输方便。根据交通条件，建厂地点必须有相应的公路等运输条件。（8）要哦便于食醋生产中排出的污水、废弃物的处理附近最好有承受污水排放的地面水体，或市政的污水处理中心。（9）考考虑生活区用地，一方便职工上下班。2.2 厂址的确定甘肃武威工业

12、园区园区位于武威市区东郊5公里，地理位置优越，交通便利，规划面积12平方公里，现已建成5.5平方公里。新建工程厂址占地面积为45亩，合计约30平方千米。3、产品方案分析名称规格产量单价产值（万元）包装方式备注散装食醋500元250袋装食醋500mL/袋1.5元/袋240单聚乙烯薄膜带瓶装食醋1000mL/瓶4.0元/瓶1600玻璃瓶3.1 主要原料的规格粮食：应符合GB2715的规定酿造用水：应符合GB5749的规定食用盐：应符合GB5461的规定食用酒精：应符合GB10343的规定糖类：应符合相应的国家标准或行业标准的规定食品添加剂：应选用GB2760中允许使用的食品添加剂，还应符合相应的食

13、品添加剂的产品标准3.2 产品质量标准GB/T 6011998化学试剂滴定分析（容量分析）用标准溶液的制备GB27151981粮食卫生标准GB27191996食醋卫生标准GB27601996食品添加剂使用卫生标准GB4789.221994食品卫生微生物学检验调味品检验4、总平面设计及运输4.1 总平面布置建筑物和建筑物之间的分布应满足食醋生产工艺的要求，要满足生产过程的连续性，使作业线左最短，操作最方便，劳动强度最低。车间应按生产工艺流程及所需要的洁净等级就行合理布局。同一车间和邻近车间进行的各项操作不得相互妨碍。做到人流与物流分开，成品与半成品分开，原料的接受，验收，储存，全部生产过程要求在

14、一条生产线上，杜绝生产过程中的交叉污染。工厂建筑群的组成内容及功能，要精心组织，合理安排，做到分区明确。原料仓库，生产车间，成品仓库，应设置在与它有直接联系的车间附近，尽量减少运输距离。更衣间，消毒间必须设置在车间入口处，使进入车间的人员必须经过清洁消毒，保证人员的清洁卫生。主要车间的厂房应设置在当地常年主导风向的上风向，既可避免工厂自身产生的污染，又可使工厂有良好的自然通风。本次工厂平面布置涉及的厂房主要有：原料库，生产车间，成品库，办公楼，包装车间，厕所，公司文化展示区，废水处理车间，及公司绿化布置。为了能够让原料及成品能够方便的运输，本次设计在厂区右边建设了一条原料及成品专用运输通道。4

15、.2 工厂运输结合厂区的各种自然条件和外部条件确定生产过程中物料和人员的流动路线和最佳运输方案就是交通运输设计的内容。合理的交通运输设计能使整个生产过程完全避免人流和物流混杂，避免运输路线往返交叉，避免洁净物和污染物接触，这些要点对食品厂显得尤其重要。交通运输设计的内容包括：交通运输方式的选择本次设计涉及的运输由于条件及地理条件限制，采用的是依靠公用道路为主的运输方式。5、工艺设计5.1工艺流程示意图5.2工艺流程1. 菌种选择糖化选择黑曲霉。酵母菌（AS 2.399）酵母菌培养的最适温度为2530度。醋酸菌（许氏醋酸杆菌 A. schutzenbachii）生长繁殖适宜温度2527.5度，不

16、耐热，最高生长温度37度，最适pH3.56.5，耐食盐为1%1.5%。该菌产酸高达11.5%，对醋酸没有进一步的氧化作用。2. 原料预处理（1）原料的筛选和除杂1.剔除霉变的原料，除去附着的尘土和杂物。2.对带有皮壳的原料去除皮壳。3.处理方法采用分选机筛选和水洗涤。（2）粉碎与水磨 扩大原料同微生物酶的接触面积，使有效成分被充分利用，大多数情况下先粉碎，然后再进行蒸煮、糖化。粉碎常用设备是：锤式粉碎机、刀片轧碎机、钢磨。技术要点：细度50目；浓度1820Be；pH6.26.4（试纸测定）。工艺参数：加水浸泡1h；用调pH；加0.2%补充；加中温-淀粉酶0.25%（酶活力2000u/g）。（3

17、）原料蒸煮液化使植物组织破裂，细胞中的淀粉被释放出来，淀粉由颗粒状转变为溶胶状态，另一个作用是高温杀菌。技术要点：液化后的糖浆具有香味i，用竹片撩液滴点呈渣水分离状；碘反应成棕黄色；DE值15%20%。工艺参数：流加法液化浆温8590，88最佳。维持10min；升温煮沸10分钟。3. 糖化麸曲制备试管斜面菌种三角瓶培养 帘子培养 厚层通风培养培养基：10%麦芽汁 麸皮+80%水 麸皮+ 麸皮+10%15% 琼脂2% 110%水 稻壳+70%水pH6.0培养条件： 30,3d 30,3d 30,3d 30,1d在帘子培养以前的麸曲制备过程为种曲培养阶段，这一阶段是以得到强壮的霉菌孢子为培养目的，

18、所以培养组成、培养条件要符合微生物生长规律，即要符合霉菌孢子发芽、菌丝生长、菌丝繁殖和孢子着生的要求。厚层通风培养是生产用曲培养阶段，这一阶段是以得到淀粉酶为主要培养目的，所以培养基的组成、培养条件既要符合微生物生长规律，又要符合微生物产酶规律。采用高温糖化法，也称酶法液化法，它是先以-淀粉酶制剂在8590对原料粉浆进行液化，然后再用麸曲在65进行糖化。具有糖化速度快、淀粉利用率高等优点。技术要点：糖化液碘呈淡橙黄色；DE值25%30%；酸度0.2%。工艺参数：加捣碎的麸曲5%（酶活力1200u/g）；加曲温64；糖化温度6062；糖化时间30min。4. 酒精发酵通过纯培养方法制成酒母，再将

19、其接入糖化醪中进行酒精发酵。技术要点：酒精含量8.0%8.5%；酸度0.3%0.4%；总醪量为原料之56倍。工艺参数：酒母4%(原料)；接种温度2628，极限温度30；发酵温度3037，最适3233，发酵时间6068h。5. 醋酸发酵向酒精发酵醪中接入醋酸菌，在适宜的条件下，乙醇经醋酸菌的作用氧化为乙酸的过程称为醋酸发酵，它是酿醋的主要环节，直接影响到食醋的产量与食醋的风味。醋酸发酵工序由醋酸菌种子培养、醋酸发酵和陈酿等组成。（1）醋酸菌种子培养 酿醋过程中的醋酸发酵常在非严格无菌条件下进行，所以微生物种类复杂，但醋酸菌是醋酸正常发酵醪液中的主要微生物，它能氧化酒精为醋酸，有些醋酸菌还能把葡萄

20、糖氧化成葡萄糖酸。传统酿醋多采用自然醋酸菌，目前多采用纯种醋酸菌。醋酸菌种子培养工业流程如下：菌种试管斜面接种培养 大三角瓶纯种扩大培养 醋酸菌种子液态培养试管培养基：葡萄糖0.3g、酵母膏1.0g、碳酸钙2.0g、6%酒液100mL、琼脂2.02.5g。三角瓶培养基：酵母膏1%、葡萄糖0.3%、水100mL、浓度为95%的酒精4%。种子液态培养：4%8%酒精发酵醪，醋酸种子酸度2.5%3.0%，接种量5%10%；通风量0.1m/(m.min)；培养温度3235；培养时间24h。醋酸菌种子培养与其它微生物种子培养一样，除了使微生物繁殖以外，还有一个驯化作用，即使微生物适应于生产的要求，所以，在

21、种子培养的前阶段，培养基的组成、培养条件多采用较优的工艺参数；而在培养的后阶段，多采用接近于生产要求的工艺参数。（2）醋酸发酵技术要点：酒液酒度5%6%；醋酸发酵液酸度4.5%5.5%。工艺参数：接种温度2830；发酵温度3234，最高不超过 36；前期通风量 0.07m/(m.min)、中期0.10.12 m/(m.min)、后期0.08m/(m.min)；培养时间6567h。醋酸菌含有乙酰辅酶A合成酶，能催化醋酸氧化，反应生成的乙酰辅酶A进入三羧酸循环，进一步氧化为CO2和H2O。其反应式如下：所以，醋酸发酵成熟时就要加入2%5%的食盐，以抑制醋酸菌的活性。在液态深层发酵中，可采用分割法去

22、醪进行“半连续式发酵”，即取出1/21/3量的发酵成熟醋醪，同时补加相应量的酒醪。这一方法即可以省却醋酸菌种培养工序，且发酵罐中的菌种在醋酸发酵过程中已得到充分驯养，所以，又有利于提高原料的利用率和产品质量，但分割法去醪应注意无菌操作。6. 压滤技术要点：滤渣水分70%；酸度0.2%。工艺参数：发酵醪预处理，55摄氏度维持24h；压头醋、二醋用泵输送，泵压289KPa，压净停止。压清醋用高位槽自然压力。7. 配兑和灭菌技术要点：灭菌后成品醋酸3.5%；醋液红褐色，无混浊，无沉淀，无异味；细菌数5000个/ml。工艺参数：灭菌温度80，维持适当时间；苯甲酸钠添加量为0.06%0.1%。8. 陈酿

23、一是生醋经日晒夜露陈酿数月；二是将成品醋封坛陈酿。陈酿过程中，因美拉德反应等，食醋的色泽加深；因氧化反应，食醋中的乙醇含量降低，而乙醛含量有所升高；因酯化反应，食醋中的酯含量明显升高；因缔合作用，食醋的风味变得醇和，醋酸的刺激性减弱。5.3 设备选型5.4 物料衡算1、主要原料的物料衡算（1）淀粉糖化物料衡算淀粉质原料加水加热糊化后，加入糖化曲或淀粉酶进行糖化，物料衡算总方程式162 1801g 1.11g理论上1g淀粉完全水解后能生成1.111g葡萄糖。但由于糖化酶的活力、种类、糖化工艺的原因，淀粉原料中支键淀粉和直链淀粉的比例不同，糖化结束后糖化醪中糖和非糖的比例控制不同等，因而使得糖化效

24、果颇有差异，实际的糖化率一般以理论的75%-85%计算，即实际上1g淀粉能生成0.8330.944g葡萄糖。这里取80%，即1g淀粉能生成0.888g。（2）酒精发酵物料衡算向糖化醪液中接入酵母菌进行酒精发酵，其物料衡算可以用下列生化反应的总方程式为基础：180 246 881g 0.51g理论上1g葡萄糖能生产0.51g酒精，但由于酵母菌的生长繁殖、中间代谢产物的生成、酒精的挥发等，实际的酒精得率一般以理论酒精得率的85%计算，即实际上1g葡萄糖能生成0.434g左右的酒精。（3）醋酸发酵物料衡算向酒精醪液中接入醋酸菌，进行醋酸发酵，其物料衡算可以用下列生化反应的总方程式为基础46 60 1

25、81g 1.30g根据总方程式计算得到：理论上1g酒精能生产1.30g醋酸。但由于醋酸菌的生长繁殖，发酵过程中酒精和醋酸的挥发，以及醋酸的进一步氧化等，实际的醋酸得率一般以理论得率的80%计算，实际上1g酒精能生产1g左右的醋酸。由上述计算得知，用淀粉质原料酿醋时，1g纯淀粉能生成0.888g葡萄糖，经酒精发酵得到0.385g酒精，再经醋酸发酵可以得到0.385g醋酸。即1t 食醋含40kg醋酸，需40/0.385 = 103.9kg淀粉，需小麦103.9/0.7 = 148.4 kg。（4）小麦年消耗量10000t食醋中醋酸含量：100004% = 400t生产400t醋酸需要淀粉：4000

26、.385 = 1039t年消耗小麦量：10390.7 = 1484.2t（5）- 淀粉酶消耗量 应用酶活力为2000u/g的 淀粉酶使淀粉液化，促进糊化，可减少蒸汽消耗量。-淀粉酶用量按8u/g原料计算。全年用酶量为： 单耗量： （6）麸曲耗用量 所用麸曲糖化酶的活力为800u/g，使用量为150u/g原料，则糖化酶消全年耗量： 单耗量： （7）氯化钙（规格：无水）单耗：0.15 kg/t：全年投料量：0.155100 = 765kg（8）纯碱（规格：工业用）单耗：0.225 kg/t：全年投料量：0.2255100 = 1147.5kg表1、 原料消耗表（10000t/a）名称规格单耗全年投

27、料量小麦淀粉含量70%148.4kg/t1484.2103kg- 淀粉酶2000u/g0.594kg/t5.94103kg麸曲800u/g27.8kg/t278.3103kg氯化钙无水0.15kg/t1.5103kg纯碱工业纯碱0.225kg/t2.25103kg2、 蒸煮醪量的计算根据生产实践，淀粉原料连续蒸煮的粉料加水比为1:3，粉浆量为： 148.4（1+3）= 593.6kg式中 148.4 生产1t食醋（醋酸含量4%）需要的小麦量蒸煮过程使用直接蒸汽加热，在后熟器和汽液分离器减压蒸发、冷却降温。在蒸煮过程中，蒸煮醪量将发生变化，故蒸煮醪的精确计算必须与热量衡算同时进行，因而十分复杂。

28、为简化计算，可按下述方法近似计算。假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度50，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至88，然后进入连续液化器液化，再经115高温灭酶后，在真空冷却器中闪急蒸发冷却至63后入糖化罐。其工艺流程图如下图所示。图3、粉浆连续蒸煮液化工艺流程干物质含量B0=87%的大米比热容为； c0 = 4.18（1-0.7B0）= 1.63 /(kg. K)粉浆干物质浓度为： B1 = 87/（4*100）= 21.8%蒸煮醪比热容为：c1 = B1c0+（1.0 - B1） cw= 21.8%1.63+（1.0-21.8%）4.18= 3.62 / (kg. K)式中 c w水的比热容/

29、(kg. K) 为简化计算，假定蒸煮醪的比热容在整个蒸煮过程维持不变。1 喷射液化加热后蒸煮醪量为：式中 2748.9喷射液化器加热蒸汽（0.5Mpa）的焓（）2 二液化维持罐出来的蒸煮醪量为： 式中2288.3第二液化维持罐的温度为84度下饱和蒸汽的汽化潜热()3 经喷射混合加热器后的蒸煮醪量为； 式中 115灭酶温度（摄氏度）2748.90.5Mpa饱和蒸汽的焓（）经汽液分离器后的蒸煮醪量： 式中 2245104.3摄氏度下饱和蒸汽的汽化潜热(kg)经真空冷却后最终蒸煮醪量为： 式中 2351真空冷却温度为63摄氏度下的饱和蒸汽的汽化潜热()。粉浆中干物质的质量分数： = 21.28%3、

30、糖化醪量的计算麸曲（糖化力800u/g干曲），单耗：28kg/t：生产1t食醋的糖化醪量：605 + 28 = 633kg 糖化醪干物质质量分数：= 20.5%4、酒精发酵醪的计算（1）实际产酒精量 = 原料量淀粉含量实际产酒率 = 148.40.70.385 = 39.9 kg（2）发酵中CO2产量： 39.9= 38.2kg（3）发酵中溢出水分（按2%计）：39.90.02 = 0.8kg（4）酒精发酵成熟醪总质量（含醋母醪量）：633 38.2 0.8 = 594 Kg（5）成熟醪体积（成熟醪密度为0.99Kg/L）：594 / 0.99 = 600 L（6）成熟醪中酒精体积分数 （酒精d420=0.7893）：酒精体积分数= 5、醋酸发酵醪的计算（1）醋酸发酵醪质量 (含醋母醪量) 发酵时添加蛋白质水解液（d420=1.2）50Kg/t：594 + 50 = 644kg（2）醋酸发酵醪体积：600 + 50/1.2 =