产3000吨猕猴桃果酒酿造车间工艺设计

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精益求精，善益求善。产3000吨猕猴桃果酒酿造车间工艺设计产3000吨猕猴桃果酒酿造车间工艺设计产3000吨猕猴桃果酒酿造车间工艺设计PAGEPAGE6PAGE2PAGE2产3000吨猕猴桃果酒酿造车间工艺设计PAGE四川理工学院毕业设计年产3000吨猕猴桃果酒酿造车间工艺设计学生学号：专业班级：指导老师：四川理工学院生物工程学院二0一二年六月四川理工学院四川理工学院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：年产3000吨猕猴桃果酒酿造车间工艺设计系：班级：学号：学生：指导教师：接受任务时间2012年教研室主任（签名）系主任（签名）1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求①全厂工艺流程及工艺参数的选择与论证；②全厂物料衡算、主体车间水、热衡算；③主体设备的计算、设计、选型，附属设备的计算与选型；④绘制全厂工艺流程方框图，主体车间车间带控制点工艺流程图，主体车间平面、立面布置图，主体设备装配图（A1或A0图纸）；撰写毕业说明书一份。2．主要参考资料《工程制图》、《化工原理》、《生物工程设备》、《材料与零部件》、《换热器手册》、《发酵工厂工艺设计概论》及有关专业期刊和网上资料。3．进度安排序号毕业设计各阶段名称起止日期1查阅文献资料2012.3.12-2012.3.212工艺论证和参数选择，物料及水、热衡算2012.3.22-2012.3.293主体设备及附属设备的计算选型2012.3.30-2012.5.64绘制图纸和撰写设计说明书2012.5.7-2012.5.315检查修改设计说明书及图纸2012.6.1-2012.6.10PAGEIIPAGEIII目录四川理工学院 2第一章 11.1果酒的简介 11.2猕猴桃的简介 11.3猕猴桃果酒及前景分析 21.4本设计拟定的主要内容 21.5设计依据 3第二章厂址的选择 42.1厂址的选址 42.2厂址选址的情况 4第三章生产工艺流程设计 53.1产品方案的确定 53.1.1产品方案设计的依据 53.1.2产品方案设计的要求 53.2工艺流程的确定 63.2.1工艺流程 63.2.2工艺要点 73.3果酒酵母的使用 83.3.1酵母质量的检查 83.3.2果酒酵母的纯培养 83.4原辅料标准 103.4.1猕猴桃质量标准 103.4.2白砂糖特性及指标 103.5成品的质量指标 113.5.1感官指标 113.5.2理化指标 113.5.3卫生标准 12第四章物料衡算 134.1物料衡算的目及原理 134.2物料横算的依据 134.3年产3000t猕猴桃所需原辅料 134.4水、热衡算 14第五章设备选型 165.1气囊压榨机 165.2发酵罐 165.3储罐 165.4螺杆制冷机组 165.5发酵罐控制器 165.6猕猴桃汁冷却机 175.7酒瓶 185.8设备选型 18第六章工厂定员编制 206.1劳动力定员原则 206.2劳动力定员计算方法 206.2.1按定额计算 206.2.2按设备和各工段需要人数来确定 206.3猕猴桃果酒车间人员编制 216.4全厂辅助车间人员编制 216.5全厂行政人员编制 22第七章生产车间工艺布置 247.1生产车间布置原则 247.2生产车间工艺布置的设计步骤与方法 247.3车间建筑结构设计 257.3.1层数 257.3.2厂房跨度 257.3.2柱距 257.3.4车间高度及车间开间 257.3.5墙面和隔断 257.3.6门和窗户 26第八章全厂布局说明 288.1总体布局 288.2生产区 288.2.1生产车间 288.2.2辅助部门 288.2.2.1生产性辅助设施 288.2.2.2动力性设施 308.2.2.3运输设施 318.3全厂辅助设计 318.3.1全厂办公楼设计 318.3.2全厂生产车间的更衣室和洗手池设计 318.3.3全厂食堂设计 328.3.4卫生间的设计 328.3.5停车场设计 33第九章果酒工厂废水及处理 349.1废水来源 349.2废水处理 34PAGE4第一章1.1果酒的简介以新鲜水果和果汁为原料，经酵母发酵酿制而成的含酒精饮料称为果酒。若再经过蒸馏即可得到水果蒸馏酒。以葡萄味原料的蒸馏酒称为白兰地，而以其它果实为原料的蒸馏酒则应在白兰地前冠以果实的名称，例如苹果白兰地、樱桃白兰地、李子白兰地等。果酒酿造时候水果加工的主要途径之一，在国内外有着悠久的历史。果酒中以葡萄酒产销量最大，为世界各国盛行的国际性饮料酒，主要生产国为意大利、法国与西班牙等出产葡萄的国家和地区，全世界约70%葡萄用于酿酒，我国约10%的葡萄用于酿酒。苹果酒为世界第二大果酒，主要分布于世界酒苹果产地，如法国、英国等。经过几十年的努力，我国已经成为世界第一大苹果生产国，年产量约2900万吨，虽然目前国内苹果酒成产厂家较少，但是在国内大力发展苹果酒有独到的资源优势。其它水果酒的产量较少，主要分布于相应的水果产地。我们国家地域辽阔，水果资源丰富多彩。从技术上讲，只要含糖的果实都能发酵成相应的风味独特的果酒。果酒的酒精度以体积分数计，例如葡萄酒的酒精度为12%，含义为100ml温度为20摘自《果酒生产技术》杜金华金玉红著1.2猕猴桃的简介我国猕猴桃资源丰富，发展迅速。据统计，2008年中国猕猴桃种植面积为6.5万公顷，占世界猕猴桃种植面积的46%，猕猴桃年产量约为45.8万t，种植面积和年产量均居世界第一位。猕猴桃又名藤梨、阳桃、茅桃、奇异果、猕猴桃，属于猕猴桃科。猕猴桃（actinidia）果实大多在9~10月份成熟，果肉呈翠绿色，甜酸适口，清爽宜人。据测定，每100g果肉维生素C含量是100~420mg，是柑橘的5~10倍，为苹果、梨20倍以上；含糖8%~14%；果酸1.4%~2.0%；还含Ca、Mg、P、Fe、K、Se等多种营养元素以及18种氨基酸。被任命誉为水果之王，具有较高的营养保健价值。猕猴桃性寒，味甘酸，有解热、止渴、通淋、健胃的功效。可以治疗烦热、消渴、黄疸、呕吐、腹泻、石淋、关节痛等疾病，而且还有抗衰老的作用。唐代医学家陈藏器介绍猕猴桃的功效为“调中下气、主骨节风、瘫缓不随、长年白发”。现代医学研究分析，近来来有报道称：猕猴桃能阻断致癌物质——亚硝胺合成的活性成分，对老年心血管病等多种疾病具有明显疗效。并能阻断癌细胞诱发物质亚硝基吗啉与二甲基硝胺的形成阻断率达98%，固有抑制癌细胞的作用。所以，猕猴桃是滋补强身的上等果品。1.3猕猴桃果酒及前景分析我国的果酒酿造始于西汉，最初以葡萄酒为主，现在各种果酒在我国也有辉煌的成绩。我国是猕猴桃种植大国，猕猴桃来源丰富。猕猴桃出汁率高，营养丰富，具有甜瓜、草莓、橘子香味，风味独特，果实糖、酸含量也很适合酿酒。“十一五”规划中明确指出，酿酒行业要继续贯彻“优质、低度、多品种、低能耗”的方针，积极实施普通酒向优质酒转变，高度酒向低度酒转变，蒸馏酒向酿造酒转变，粮食酒向水果酒转变。充分利用水果资源优势，消化残次果，生产果酒，既符合我国酿酒行业的发展方向和产业政策，也可发函农业经济，应该说振兴、发展国酒业已到刻不容缓的地步。1.4本设计拟定的主要内容本设计主要进行车间工艺布置说明，是以酿造车间为主进行的设计，生产工艺流程设计和车间布置是生产工艺设计的主要内容，其中包括果酒厂得选址，生产车间工艺流程设计，物料、热量的横算，设备选型，耗水耗电耗汽计算，车间及工厂员工编制，花生蛋白酸乳生产车间工艺布置，全厂布局和废水处理。（1）确定论证年产5000吨猕猴桃果酒厂产品方案、厂址和建厂意义。（2）确定并且论证猕猴桃果酒车间产品生产工艺流程、工艺条件与参数，通过生产车间的水、电、蒸汽平衡的工艺估算，进行生产车间生产设备的选择和论证。（3）对非标准简单设备设施进行设计，进行猕猴桃果酒车间生产设备布置和布置论证，对全厂进行平面布置和论证，对生产车间的生产组织提出要求。（4）书写工厂设计说明书；（5）画全厂总平面布置图；猕猴桃果酒酿造车间平面和立剖面布置图；工艺流程图1.5设计依据（1）毕业设计任务书、生产项目建议书、投产可行性分析报告；（2）生产项目对环境影响的预估报告；（3）厂址选择分析报告；（4）工厂设计纲领、技术支持；（5）对于采用了新技术、新工艺、新设备的生产项目，须附技术鉴定书及经实验研究的技术报告，所有报告及技术资料必须通过审核后方可投资生产；（6）产品工艺设计依据国家出台的以下相关标准进行设计：《中国食品卫生法》，《大气污染物综合排放标准》（GB16097-1996）二级标准，《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，《国家水污染物排放标准》，《工业“三废排放”标准》，《生产设备安全设计总则》GB5083-85；（7）车间设计依据：《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90），《食品企业通用卫生规范》GBl4881—94，《室外排水设计规范》，《建筑设计防火规范》GB16-87，《建筑防雷设计规范》。第二章厂址的选择2.1厂址的选址果酒制品工厂应选择在环境卫生状况比较好的区域建厂。注意远离粉尘、有害气体、放射性物质和其它扩散性污染源，如化工厂、水泥厂、医院、畜禽养殖场等。果酒制品工厂应与其保持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后期建设此类设施。此外，果酒制品工厂也不宜建在闹市区和人口比较稠密的居民区。果酒制品工厂不应选在昆虫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相对周围要高些，以便工厂废水的排放和防止外面污水和雨水流入厂区。要根据当地的气象资料，掌握当地一年四季的天气条件。2.2厂址选址的情况果酒需要将生产的产品及时送到市场上去，因此选址必须是交通方便且靠近市场，故本设计中的厂址选在四川省成都市锦江工业园区，位于成都市南三环三段外侧，距离市中心约7公里。锦江工业园区地理位置优越，地势宽阔，空气洁净，一年四季风不大，主要有5级以下的北风或西北风，适宜建果酒制品厂，也适合果酒制品企业的发展。同时将果酒制品厂建立在成都市锦江工业园区还有稳定果源，距锦江工业园区85km的蒲江县是全省最大的猕猴桃基地，那里猕猴桃产量高，质量好，能为果酒厂提供丰富的原料。PAGE36PAGE39第三章生产工艺流程设计3.1产品方案的确定产品方案即是生产纲领，实际上是根据果酒厂准备全年生产哪些品种和各品种的数量、产期、生产班次等的计划安排。全年的生产就可依照所制定产品方案有条不紊的进行。猕猴桃果酒，对原料的要求高，生产工艺复杂，生产周期长，生产成本想对较高，属于新型酒类饮料。在消费能力欠佳，经济欠发达的中国市场上，果酒还不是广大消费者最主要的消费产品。虽然猕猴桃原料的季节性强，，所以根据市场的销售和原料供应方面的因素确定其产品方案如下表所示：表3-1年产3000吨猕猴桃果酒厂产品设计方案说明品项或品类猕猴桃果酒年产量3000吨3.1.1产品方案设计的依据猕猴桃果酒的年产品为3000吨，全年生产时间250天，则日产量为12吨。为充分利用设备资源，实现24小时连续生产，则每天3班，每班的产量为4吨，即班产量为4吨。3.1.2产品方案设计的要求（1）产品方案必须满足产品在产量、经济效益、淡季和旺季的平衡以及原料在综合利用方面的要求。（2）产品方案满足产品在产量、原料供应、生产班次、设备生产能力和耗水、耗电、耗汽负荷等方面的平衡。（3）满足市场需求，符合经济要求。即是所生产的产品既能满足市场的需求，又不过剩，不会因为因为产品过剩导致果酒厂经济效益不好。综合以上三个方面的的设计要求，可以制定如下的猕猴桃果酒生产方案表3-2年产3000吨猕猴桃果酒生产方案产品名称花生蛋白酸乳年产量/t3000日产量/t12班产量/t41月/t1002月/t1003月/t2004月/t3005月/t3006月/t3007月/t4508月/t4509月/t45010月/t15011月/t10012月/t1003.2工艺流程的确定3.2.1工艺流程清汁发酵法生产猕猴桃果酒的工业流程图酵母糖SO2、果胶酶酵母糖SO2、果胶酶控温发酵静置澄清清调整成分破碎压榨清洗猕猴桃控温发酵静置澄清清调整成分破碎压榨清洗猕猴桃SO2、糖、酒、酸SO2SO2猕猴桃酒倒酒灌装过滤调整过滤冷冻过滤、澄清陈酿SO2、糖、酒、酸SO2SO2猕猴桃酒倒酒灌装过滤调整过滤冷冻过滤、澄清陈酿3.2.2工艺要点3.2.2猕猴桃果实的酸度较高，对于坚硬未熟的果实，可以通过4~7d的后熟处理。经过后熟处理的果实含糖量高，总酸、果胶和单宁含量均降低。剔除烂果、变质果、病虫果、未熟果。入选果实洗去泥沙、虫卵及其他杂物。用清水冲洗，沥干水分后待用。3.2.2.2破碎榨汁、澄清先用破碎机将鲜果破碎，然后将果浆送入榨汁机进行汁渣分离。得到的果汁中加入果胶酶（具体用量按照产品说明或通过实验来确定），静置澄清处理。去除沉淀得到澄清果汁。果渣含有残余糖和淀粉，经发酵、蒸馏后得到猕猴桃酒精，可用于原酒的酒度调整。3.2.2.3调整果汁成分添加SO2、调整果汁糖度、酸度。添加SO2猕猴桃静置澄清时加入SO2，抑制杂菌的生长、繁殖。pH3.0时添加30mg/LSO2;pH3.5事添加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。调整果汁糖度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17g/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）÷17；加糖量（kg）=（11—A）×1.7%×W。可以在接种酵母前加糖，最好在酵母刚开始发酵时加糖。因为这时酵母菌正处于旺盛繁殖阶段，能很快将糖转化为酒精。酸度的调整在酿造果酒时，果汁pH值宜在3.0~3.8之间，pH值高于3.3对抑制杂菌生长和保障果酒的感官品质均不利，应添加适量有机酸将果汁的pH值调整到3.8以下。3.2.2.4控温发酵将果汁泵入发酵罐，容器充满系数控制为80%，加入活化后的活性果酒酵母，搅拌均匀，控制发酵温度为18~20℃3.2.2.5原酒陈酿原酒中补加SO2，满罐陈酿，高度食用酒精封口，以抑制微生物的生长，减少酒液氧化、防止氧化褐变而影响果酒风味与色泽。在15℃以下密封陈酿，逐渐使酒味协调自然，进一步澄清。3.2.2.6冷冻过滤果酒冷冻的目的是加速冷不溶性物质的沉淀析出，提高果酒的稳定性。具体操作是将果酒降温至酒液冰点以上0.5~1℃，保温一周左右，具体冷处理时间应该通过果酒冷稳定性试验来确定，冷处理后同温下过滤。果酒冰点的简单计算方法：果酒冰点（℃）=-0.5×3.2.2.7澄清、调整加入皂土澄清酒液。先将皂土用60~70℃3.2.2.8灌装对于12%以上的干酒，可采用无菌灌装，补加SO2抑菌。为了防止果酒的氧化，可以添加维生素C，最后灌装后采用巴氏杀菌。3.3果酒酵母的使用3.3.1酵母质量的检查镜检显微镜下观察培养酵母，细胞形态与大小均匀一致，细胞饱满，细胞质透明、均一，出芽率60%~80%以上。用美兰染色，死亡细胞不超过1%，视野内无杂菌。发酵情况接种后的培养液很快浑浊，页面有洗白泡沫生成，摇动培养容器有细小气泡上升。理化分析经糖、酸分析，酵母降糖速度正常，无异常产酸现象。感官检查酵母培养液应有原料果汁的风味、香气与酵母味，无异味。3.3.2果酒酵母的纯培养果酒酵母一般在果酒开始发酵前10~15d进行。由菌种活化到成产用酵母，需经过数次扩大培养。3.3.3.1果酒酵母扩大培养的条件果酒酵母扩大培养条件扩培过程液体试管三角瓶卡氏罐酵母培养罐/桶18×180mm10mL≥12°Bx20min/0.08MPa-251~2d定时摇动-500mL250mL≥12°Bx20min/0.08MPa2524~30h定时摇动12.10L6L≥15°Bx60min/100冷后加80mg/L,24h后接入酵母20~2524h定时摇动12200~300L160~200L≥15°Bx加热至80冷后加100mg/L,24h后接入酵母20~252~3d(降糖至1/2~1/3)通无菌风或搅拌14~253.3.3.2酵母扩大培养步骤（1）活化斜面上保存的酵母长期处于低温及营养匮乏的环境中，细胞已衰老。使用前应转接于10~12°Bx麦芽汁琼脂斜面培养基上，25℃（2）液体试管培养取新鲜、健康的澄清果汁分装于液体试管中，每管装约10mL。于0.08MPa下灭菌20min.冷却备用。无菌条件下接入已活化好酵母，摇动试管，使接入菌种在果汁中分布均匀。于25℃（3）三角瓶培养500mL三角瓶中加入约250mL新鲜、健康澄清果汁,于0.08MPa下灭菌20min.冷却.每瓶接入两支已培养好的液体试管，摇匀。于20℃（4）卡氏罐培养取洗涤、杀好菌的卡氏罐或大玻璃瓶，加入6L新鲜、健康澄清的果汁，常压灭菌1h。冷却后加入SO2，是SO2含量至80mg/L。24h后接入两三角瓶发酵旺盛的培养酵母，摇匀。20~25℃（5）采用200~300L带盖的木桶或不锈钢罐培养酵母。容器洗净后，蒸汽杀菌。往罐内注入新鲜、健康澄清的果汁至容器的60%~80%。加热至80℃，冷却后加入SO280~100mg/L。静置24h后，添加1~2个卡氏罐培养酵母，用无菌风，于20~25（6）种酵母的使用一般应在果汁加SO212~24h后添加培养好的酵母，以减少游离SO2对酵母的抑制作用。酵母用量为1%~10%。酿造季节开始时一般3%~5%。3.4原辅料标准3.4.1猕猴桃质量标准制酒的猕猴桃果实应充分成熟、多汁、含糖量高、皮薄、肉细嫩剔除烂果、变质果、病虫果、未熟果。入选果实洗去泥沙、虫卵及其他杂物。用清水冲洗，沥干水分后待用。。3.4.2白砂糖特性及指标白砂糖是食糖中质量最好的一种。其颗粒为结晶状，均匀，颜色洁白，甜味纯正。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：白砂糖的国家标准项目指标蔗糖分，不少于（%）99.65还原糖分，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°）2.003.5成品的质量指标3.5.1感官指标项目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，醇厚纯净而无异味，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3.5.2理化指标项目指标酒精度（20℃7~18滴定酸（以酒石酸计），g/L4.0~9.0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≤8.03.5.3卫生标准项目指标铅（以Pb计），mg/L≤0.2无机砷（以As计），mg/L≤0.05山梨酸，g/kg≤0.2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）不得检出第四章物料衡算4.1物料衡算的目及原理物料衡算是车间设计工作从定性转到定量的开始。通过物料衡算确定出原料和辅料的用量，接下来的设备选型以及能量衡算需要以此作为依据，并估算劳动人员编制、仓库的面积、物流采购的能力等。物料衡算依据的质量守恒原理，跟据原辅料使用量等于生产过程损耗与出口物料量的总和，以此平衡关系进行计算。4.2物料横算的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。一年既定生产250日，则年产量=250×3×4=3000t。4.3年产3000t猕猴桃所需原辅料鲜果出汁率：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°猕猴桃果汁的量：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%）=2263.8kg发酵原酒的量：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%）=2127.97kg陈酿原酒的量：发酵后原酒进入陈酿阶段，此过程需要几次倒罐操作，分离酒脚得到较澄清、口味较佳的陈酿原酒。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，因此，陈酿后的原酒量为：2127.97×（1-3%）=2064.13kg4.4水、热衡算稳定后处理原酒的量：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。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的损失约为2%，因此稳定后处理的原酒量为：2127.97×（1-2%）×（1-2%）=2043.7kg装瓶后成品的量：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%。因此，装瓶后成品的量为：2043.7×（1-2%）=2002.83kg出酒率：由物料衡算可知，3000t猕猴桃生产出2002.83t成品酒，则猕猴桃的出酒率为：2002.83÷3000×100%=66.76%吨酒耗猕猴桃量：3000÷2002.83=1.50t年产3000t猕猴桃果酒耗猕猴桃量为：3000×1.50=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：3000×50/6%=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%vol猕猴桃果酒，需补加蔗糖：（11×18-85）×3000=339000kg=399①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。F＝GC（t1-t2）式中G=3000kg/h，C=0.98kcal/kgt1＝25℃，t'1=18℃，t2=20℃，Q=3000×0.98×(25-20)＝14700kcal/hF＝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℃，则F=14700/2000×2.89=2.54②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℃；Q2＝GC（t1-t2）式中：G＝14700kg/hC＝0.98kcal/kgt1＝25℃，t'1=-10℃，t2=-5℃Q2＝14700×0.98（25+5）＝432180kcal/hF2＝Q2/K△tcp，△tcp＝△t1-△t2/ln(△t1/△t2)△t1＝t1-t'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）]＝116490.56kcal/h第五章设备选型5.1气囊压榨机用于猕猴桃的皮渣压榨，压榨机的数量要根据其生产能力和原料的进料能力而定，可按下式计算:n=e×w式中：n———压榨机的台数；e———进料能力，t／h；W———压榨机的生产能力，t／h。根据压榨机的生产能力应选择18～20t／h，因此选择2台压榨机，型号为DZJ20。5.2发酵罐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。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。选发酵罐个数为6个。5.3储罐用于猕猴桃果酒的存储、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190kW5.5发酵罐控制器用途：主要控制主发酵罐的温度、pH值、酸度、糖浓度、搅拌、循环系统及各辅料的输入等。数量：6个（因为发酵罐数量是6个）。5.6猕猴桃汁冷却机将压榨后的葡萄汁冷却至后发酵温度20℃型式：板式冷却器。所需冷却面积计算：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。F＝GC（t1-t2）式中G=3000kg/h，C=0.98kcal/kgt1＝25℃，t'1=18℃，t2=20℃，Q=3000×0.98×(25-20)＝14700kcal/hF＝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℃，则F=14700/2000×2.89=2.54②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℃；Q2＝GC（t1-t2）式中：G＝14700kg/hC＝0.98kcal/kgt1＝25℃，t'1=-10℃，t2=-5℃Q2＝14700×0.98（25+5）＝432180kcal/hF2＝Q2/K△tcp，△tcp＝△t1-△t2/ln(△t1/△t2)△t1＝t1-t'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）]＝116490.56kcal/h5.7酒瓶1t猕猴桃果酒需容量为750mL±2%的酒瓶1350个，年需瓶量为：3000×1350=405万个；用水量：生产过程中，水主要用于发酵罐的清洗、车间的冲洗及瓶的冲洗等。1t水可以清洗的面积为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JTG20524453740×1110×17902一罐式连续发酵罐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第六章工厂定员编制6.1劳动力定员原则根据建厂意图、机械化程度、建厂投资及地区经济因素，一般所建工厂的机械化和自动化程度越高，所需要的劳动力也就越少。建厂投资地区经济越发达工作压力越大，个体劳动成本越高，每个劳动力承担的工作量就越大，相对安排的劳动力数量就越少。考虑全年生产的均衡性，合理确定职工人数。在满足生产规模的前提下，基本工人数少可以减少生活设施和厂房面积，同时兼顾考虑临时工人数季节变动适当调整厂房、车间面积和生活设施建设。6.2劳动力定员计算方法6.2.1按定额计算像包装等使用手工操作较多的工序，可根据单位产量物料消耗工人数确定生产人数，如果由于设备的机械化、自动化差异要选用直接按定额进行劳动定员，应当结合工厂生产的实际经验和实践数据。6.2.2按设备和各工段需要人数来确定机械化程度比较高的车间应当按每台设备需要的操作人数结合辅助人数确定。生产人员的确定通常按照生产同类型产品的工厂实际雇佣的人数，再结合设计工厂的实际情况考虑。同时还要考虑到国家的政策相关要求，比如我国近年来频繁出现食品安全事故，国家更加严格地控制食品安全，生产车间的常规检测项目逐渐增加。对于果酒厂，农药残留量、重金属、黄曲霉毒素等这些的常规检测定是必不可少的。除了生产人员、品控人员（现场品控、化验、仪器检验等），还应该加入政人员，其中主要包括车间主任（正副）、原料采购人员、财会人员、销售人员、党部书记、行政人事人员、辅助车间操作和管理人员等。6.3猕猴桃果酒车间人员编制根据生产工艺流程设计和实际情况，先对猕猴桃果酒车间的人员进行编制。岗位或职务每班人数（共三班）/人人数合计/人化学检测、成分分析412微生物检测、成品采样分析412仪器分析26现场品控26原料净化515原辅料预处理515酵母扩大培养412控温发酵618原酒陈酿412原酒冷冻、过滤412灌装、封口、打码412机器保养、维修26总计461386.4全厂辅助车间人员编制岗位或职务人数（每班、共两班）人数合计原料库26辅料材料库26成品库26配电室412锅炉房412空压机房26污水处理站26合计18546.5全厂行政人员编制职务人数厂长1副厂长2车间主任1车间副主任2技术经理1技术专员5财务人员5行政人事员10采购员5销售总经理1商超部经理1直销部经理1连锁部经理1外阜经理1特渠经理1销售人员50总计88人员编制：按每日三班制进行生产，全厂定员280人，其中生产人员138人，行政及技术人员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、设备操作具有较高要求。一般生产人员应当具有高中或中等专业技术文化水平，关键岗位要求操作人员应当具备大专或大专以上文化水平,行政人员一般具有本科以上相关专业的人员担任，专业技术岗位应该聘请相关专业人员担任，一般具有研究生以上的学历。第七章生产车间工艺布置7.1生产车间布置原则（1）满足生产、卫生要求，同时考虑各个车间的相互联系，在总体上进行布局。（2）设备应最大限度按照生产流程线进行布置，务必做到生产操作方便、生产周期短，且生产占地最少，重型设备最好安装在底层同时考虑设备安装、维护的方便性。（3）设备间的距离应该便于设备更换和调整，同时操作台、设备、建筑物之间留有适当的安全距离，以便于操作、清洁和维修装卸。（4）不同车间各工序满足物流运送顺畅，运输距离最短的要求，多利用空间进行运输，以节约能源和土地。（5）从生产卫生条件和作业人员的安全考虑，其中包括与食品表面接触的卫生、清洁，预防交叉污染；注意个人卫生及卫生设施布置，防止污染发生；虫害控制，有毒化学药品的使用与生产人员的健康保护；车间内部三防，防水、电器防潮、防火。（6）车间采光、采暖、通风、降温设施，散热、有气味、易腐蚀的物质集中堆放，对空调、空压、真空泵间集中布置分隔安置以减少管路损失。（7）可以放在室外的设备尽量安装在车间外同时安好防雨、防晒顶棚。7.2生产车间工艺布置的设计步骤与方法本设计中设计猕猴桃果酒酿造的设备体积不大，数量不多。故使用单层平面的车间。工艺布置按照以下步骤进行：（1）整理好设备清单和生活室等部分的面积要求。（2）按照工艺流程图，将表中所列出来的设备进行初步布置。（3）对设备清单进行全面的分析，对于笨重的、固定的和专用的设备，应该尽量的排在车间四周；对于轻的、可移动的设备，可以排在车间的中间，这样在更换产品时调换设备比较方便。（4）按照以上的布置原则和生产的需求，确定合适的建筑结构形式，对设备进行分析，按比例将各设备做出模型，然后进行多种不同的布置方案的比较分析。比较的方面有：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分析优缺点，综合评价，选出最佳方案。然后把生活间、车间办公室等摆进去，再确定剖视位置，画出剖面图，最后作出施工图纸。7.3车间建筑结构设计食品工厂生产车间的建筑外形选择，应该根据生产品种、厂址、地形等具体条件决定。一般所选的外形有：长方形、“L”形、“T”形，“U”形等，其中以长方形最为常见，长方形车间的长度取决于流水作业线的形式和生产规模。为利于流水作业线的排布，车间长度一般在60m左右或更长一些。7.3.1层数猕猴桃果酒生产连续性较强，考虑工序连续性和物料运输的方便性及设备布置决定厂房层数采用单层。7.3.2厂房跨度厂房跨度取10～15m，由于跨度小于18米，所以建筑模数取3m，实际跨度根据车间宽度选取。7.3.2柱距柱距采用常用的6m柱距，柱网布置的扩大模数为300mm，以此根据车间长.选择。7.3.4车间高度及车间开间车间内最大设备高度为4m。因为车间设计中都采用统一模数，单层车间层高采用200mm作为扩大模数，所以考虑到人工操作确定车间高度为5m，并由4.5m处吊顶。此车间平面开间采用300mm作为扩大模数进位，具体开间根据设备布置情况确定。7.3.5墙面和隔断车间的墙面和隔断应该铺有2m以上的墙裙。墙裙用耐腐蚀、易清洗消毒、坚固、不渗水的材料铺制车间的墙面和隔断要用浅色、无毒、防水、防霉、不易脱落、可清洗的材料覆涂车间的墙角、地角和顶角应呈弧形。以便于日常清洁和防止积纳污物和地面。车间地面要用防滑、坚固、不渗水、易清洁、耐腐蚀的材料铺制。7.3.6门和窗户车间至少必须有两道以上的门，作为人流、物流和机器设备的入口。作为人流的出入的门，其尺寸在正常情况下应该能满足生产要求，在火灾或某种紧急状态下亦应该满足迅速疏散的要求，故尺寸要求适中，不宜过大，也不能过小，作为运输工具及其机器设备进出的门，一般要能让生产车间最大尺寸的机器设备通过。总的来说，生产车间门的数量，必须按生产的工艺流程和车间的实际情况进行设计。常用门的规格分为普通门和车间大门。普通门主要是考虑人的通行和小型工具的进出，故门的尺寸不要很大。一般单扇门规格（宽×高）有：1000×2200，1000×2700（单位：mm）一般双扇门的规格有1500×2200，1500×2700，2200×2700（单位：mm），车间大门主要是满足机器设备、货物和大型交通工具的顺利通过。若是满足机器设备进出，门的宽×高尺寸应大于机器设备的进出，则应该根据不同的交通工具来确定门的大小、对于电瓶车或手推车，门的规格可用：2000×2400，3000×2400（单位：mm）；对于汽车、门的规定可用3000×3000，4000×3000（单位：mm）。一般来说，门的大小与交通工具大小的关系是：门的高要比装满货物后的车高出400～500mm；门的两边都要宽出300～500mm。本设计中车间的大门为一般型号：3000×2400（单位：mm）。窗户主要和是用于采光通风。我国目前各食品厂的生产车间基本上是天然采光，一般要求食品工厂生产的采光系数为1/4～1/6。所谓采光系数就是指采光面积和房间地坪面积的比值。采光面积不等于窗洞面积。窗一般分为侧窗和天窗两大类。所谓侧窗就是开在四周墙上的窗。侧窗一般要求要开得高些，光线照射的面积可以大些。生产车间工人坐着工作时，窗台的高度（h）可以取0.8～0.9m；车间工人立着工作的时候，窗台的高度（h）可以取1～1.2（1.3）m。此外食品工厂常用的侧窗有：单层固定窗，只作采光，不作通风。此设计为双层内外开平开窗（一层纱窗、一层玻璃窗）,因为在食品工厂生产车间，双层内外开平开窗（一层纱窗、一层玻璃窗）比单层内外开平开窗（一层玻璃窗）用得多。推拉窗不占使用空间，但密封不是很好，一般布置在较低部位。固定窗构造简单，造价较低，只作采光，不作通风。一般用在房屋的层高较高、侧窗的窗洞亦较高时的上下部之组合窗中。悬窗可分为上悬窗、中悬窗和下悬窗。这种窗便于采用侧宙开关器进行启闭，是车间外墙上部理想的窗型。其缺点是构造较复杂。立旋窗沿垂直轴转动，可装置手拉联动开关设备，启闭方便，通风性好，但密闭性差。应用人工采光的时候，车间生产照明采用日光灯，设车间内每12平方米有一双管日光灯，每盏日光灯为30w。第八章全厂布局说明8.1总体布局成都蒲江区常年风较小，多吹北风或西北风，故全厂占地面积为工厂整体走向为南北方向。本设计中把全厂分为两个区域：生产区和生活区。8.2生产区生产区位于上风向，占全厂的70%，主要有生产车间和辅助部门。8.2.1生产车间猕猴桃发酵车间是本设计的主要设计车间，主要陈设发酵罐，倒酒罐和板式过滤机，完成猕猴桃原酒的生产。8.2.2辅助部门从工厂组成来说，除生产车间以外的其他部门或设施都称为辅助部门。他们占着整个工厂的大部分。因此，光有生产车间是不行的，对于果酒厂来说，有了这些辅助设施部门，才能正常的生产运作，辅助部门大致可以可分为两大类。8.2.2.1生产性辅助设施生产性辅助设施主要包括原材料的接收和暂存；原料，半成品和成品的检验；产品、工艺条件的研究和新产品的试制；机械设备的和电气仪器的维修；车间内外和厂内外的运输；原辅材料及包装材料的的贮存；成品的包装和贮存等。其具体如下：（1）收果站生产的第一个环节是原料的接收，大多数设在厂内，也有的需要设在厂外，不论厂内厂外都需要有一个适宜的卸货验收计量、及时处理、车辆回转和容器堆放的场配有相应的计量装置容器和及时处理配套设施（如制冷系统）。本设计中收果站在厂内，是用收猕猴桃果车将鲜果运输到本厂后经检验合格后用管道输入到仓库的储藏后熟,一般后熟4~7天。（2）原辅料接收站本设计中设有专门的原辅料和包装材料存放仓库，当这些原辅料运到果酒厂经品控部人员检验合格后直接贮藏在仓库里。（3）品控部品控部分为现场品控、化验室、成分分析室、微生物室、仪器分析实及实验实几个部分组成。主要是对原辅材料进行检查，对生产全过程的进行品质监控和成品的检测等。主要是按照国家标准和厂内标准进行常规检测，从而保住产品的质量和安全。品控部门应该置于下风向，通风和采光均要求良好。从上往下依次安排：化验室、成分分析实、微生物室、实验室、仪器分析室。（4）菌种培育室由于检验的操作环境与同菌种相似的环境条件，所以考虑管理和建筑成本，本设计把两室合并在一起。（5）原酒陈酿室用于原酒的陈酿，要求陈酿室阴凉、通风。（7）仓库食品工厂仓库的名目繁多，主要有：原料仓库（包括常温库和冷风库及冷藏苦等）、辅助材料（存放糖，油、盐、等等）、成品库（包括常温库和冷风库）包装材料库、设备工具库等等。本设计包括贮存原料仓库，塑杯仓库，冷库，设备工具等。仓库容量的确定：首先，单位库房面积储存的物料量系数的净重，没有记入包装材料重量。同样的物料，同样净重的，因其包装形式不同，所占的空间亦随之不同；其次，货物的堆放高度与楼板承载能力及堆放方法有关。楼板承重能力也给货物堆放的高度以相应的限制。这里顺便指出，在确定楼板负荷是，决不能只算物料的净重，而按毛重记。在楼板承受能力许可的情况下，机械堆放要比人工堆放装的更高。总之，单位库房面积可堆放的物料净重决定于物料包装的方式、堆放方法以及楼板的承受能力，最好不要依靠纯理论计算，而要依靠实测数据。本设计仓库采用钢筋混凝土结构。对某一仓库的容量，可按下式确定：其中：V：仓库应该容纳的物料量，单位：tW：单位时间（日或月）的物料量T：存放时间（日或月）设猕猴桃的贮存时间7天在猕猴桃果酒生产车间里，根据物料横算知，每天需要花生猕猴桃18t；同时每天需要蔗糖和二氧化硫等添加剂1.5t，贮存时间10天。