【年产100吨植物乳杆菌菌剂生产线设计10000字（论文）】

年产100吨植物乳杆菌菌剂生产线设计目录TOC\o"1-2"\h\u7829植物乳杆菌制备工艺优化及年产100吨菌剂生产线设计 195381引言 392591.1益生菌的概述 3146081.2益生菌常用菌种 397761.3植物乳杆菌简介 3310591.4植物乳杆菌的研究进展及发展现状 457761.5研究目的及意义[11] 421412工艺优化[10] 5281902.1研究目的 511022.2研究方案 5165322.3实验材料与设备 5204012.3.1实验材料 5218202.3.2实验试剂 5286502.3.3仪器设备 646422.4实验方法 6143722.4.1实验流程 6137772.4.2MRS培养基配制[11] 6278092.4.3菌种活化 6317082.4.4植物乳杆菌活菌数测定 7106492.4.5单因素实验 7273312.4.5.1培养时间对乳酸菌生长的影响 7292012.4.5.2初始pH值对乳酸菌生长的影响 7158642.4.5.3接种量对乳酸菌生长的影响 7118442.4.6正交设计优化条件 8135792.5研究结果分析 9242262.5.1单因素实验结果 964772.5.1.1培养时间对乳酸菌生长的影响 9121382.5.1.2初始pH值对乳酸菌生长的影响 1054782.5.1.3接种量对乳酸菌生长的影响 10149532.5.2正交实验结果及分析 1158053生产线设计 12285203.1设计依据 12282373.2设计内容 1285243.3厂址选择 12226463.3.1厂址选择的原则[12] 12258473.3.2厂址的确定 125523.4工艺流程[13] 1362473.4.1前段工艺 13108523.4.2后段工艺 13234703.5工艺要点 1386393.5.1配料 13211673.5.2灭菌 13173213.5.3活化 13322013.5.4扩培 1379213.5.5发酵 13104533.6物料衡算 14284803.7设备选型[15] 14110483.7.1设备选型的原则 14224403.7.2主要设备选型 14185423.7.2.1种子液的制备及发酵阶段设备选型 1437103.7.2.2供热冷却设备选型 15167953.7.2.3干燥及包装设备选型 15279163.7.2.4品控及研发设备选型 15241443.8水、电、燃料能耗估算 16107303.9生产车间平面设计[17] 17149403.9.1生产车间设计原则 17314793.9.2生产车间设计主要内容 17164473.10成本估算及项目投资收益 18166053.10.1生产设备投资 18255133.10.2其他固定投资 19229853.10.3流动资金估算 19256143.10.4投资总额 1999243.10.5成本估算 199583.10.6项目收益预测 20246863.10.6.1全年利润计算 2017213.10.6.2总投资回收期计算 20228363.11绘图 20251814结论 214868参考文献 22摘要：植物乳杆菌是一种广泛存在于自然界中的革兰氏阳性细菌，特别是在各种发酵食品中，如蔬菜、肉类、奶制品和葡萄酒等。同时，在人体的胃肠道中也发现了植物乳杆菌，是定植于人体胃肠道内的有益菌群，对促进人体的健康起着重要作用。本文主要通过对菌粉活化和扩培条件进行优化，通过单因素和正交实验，得到最佳培养条件：初始pH值为6.5、培养温度为36℃、培养时间为24h、接种量为2%。根据最优工艺设计年产100吨植物乳杆菌菌剂的生产线，通过物料衡算、能耗估算、设备选型、工厂平面设计图、流程布置等，完成生产工艺及工厂设计。本项目总投资约为2187.81万元，年纯利润约为1024.07万元，投资回收期约为2.14年。关键词：植物乳杆菌；培养条件；工艺；生产设计1引言1.1益生菌的概述益生菌（Probiotics），也被称为活细菌制剂，是一类活性微生物，有助于维持宿主肠道微生态平衡，并对宿主产生有益的调节[1]。益生菌遍及自然界中，不单生活在人和动物的肠道以及其它的器官内，并且在一些临床样品中都发现益生菌的存在，如：湖泊、河水、泥土、饲料、食物、植物根际等[2]。益生菌主要包含：乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌和一些光合细菌等[3]。1.2益生菌常用菌种益生菌主要来源不只包括双歧杆菌(Bifidobacteria)属和乳酸菌（Lactobacilli）属，还有酵母菌中的一些具有益生作用的菌等。可用于食品的益生菌被列在我国2010年卫生部办公厅颁发65号文件中[4]。乳酸菌和双歧杆菌均为革兰氏阳性细菌、能够通过发酵产生乳酸、是人体和动物肠道内组成微生态群的菌落[5]。1.3植物乳杆菌简介植物乳杆菌(LactobacillusPlantarum)是属于革兰氏阳性细菌的一种乳杆菌，在自然界中较为普遍，尤其是在各种发酵食品中，如菜蔬、肉类、乳制品和葡萄酒等。同时，人体的胃肠道中也存在有植物乳杆菌，是一种定植于人体胃肠道内的有益菌群，在促进人体健康方面发挥着重要作用[6]。植物乳杆菌也是一种异养微生物，它缺乏合成多种化合物的能力，且需要来自外界的生长代谢所需营养物质。如氨基酸、糖类、矿物质、生长因子等。除受底物的影响之外，植物乳杆菌在生长过程中，还受到其他因素影响，如有机酸、氧气和渗透压等。有机酸是植物乳杆菌生长过程中的代谢产物，在抑制细菌生长的同时，导致pH下降。1.4植物乳杆菌的研究进展及发展现状研究数据表明，植物乳杆菌对健康起着各种影响：①调节慢性代谢性疾病；②调节免疫功能；③调节肠道功能；④拮抗致病菌感染；⑤调节精神和神经功能等。同时，也在逐步开展与植物乳杆菌的益生功能相关的临床研究。植物乳杆菌所具有良好的益生功能和生理特性，被广泛应用于食品、工业生产、动物饲料、医疗保健等领域，国内外学者也对其进行着越来越深入的研究[7]。近年来，随着肠道菌群的进一步发展和人体健康研究工作的开展，人类逐渐意识到肠道微生态平衡的调节对人类健康有着重要的影响。大量研究数据已经证实，益生菌能够调节肠道菌群的结构，改善肠道的微生态平衡，从而发挥促进健康的作用。因此，益生菌作为一种能够提高人体健康功能的产品，深受大众的关注和喜爱，也吸引了许多科研工作者对其进行深刻的研究。其中，在植物乳杆菌良好的生理特性和益生功能基础上的钻研，已成为益生菌功能研究领域的一个热点方向。就目前而言，如果益生菌想要实现应用，首先需要能够对它们进行大规模的工业化生产。在国外，益生菌冻干粉的生产技术趋近成熟，几乎垄断了国内的益生菌产业。尽管中国在益生菌冻干粉的生产研究上起步很晚，但其发展是迅速的。至今，国内也出现一些生产企业能够进行工业化生产益生菌冻干粉，这些发展与我国科研学者的大量工作是不可分割的。李东华[8]就是通过以植物乳杆菌为研究对象，对其生产过程中的初始pH值调整、菌株富集等条件进行工艺优化[9]，最终得到较为成熟的培养方案。1.5研究目的及意义[11]随着社会经济的高速发展，人们越来越注重健康问题，对健康、纯天然的食品的持续追求，因而益生菌普遍受到人们的关注，在乳制品、医药保健和饲料等多个领域中应用广泛。其中，植物乳杆菌可以改善食品的口感风味，具备食品保健价值。益生菌有多种生理作用，如可改善胃肠道环境，防治腹泻、便秘等疾病及相关并发症，因此普遍应用于医药行业。此外，研究表明益生菌还能降低胆固醇、调节血脂[10]，随着世界肥胖、高胆固醇、高血脂人群的不断增长，其作为一种新型功能性产品在降胆固醇、降血脂等方面的发展有着广阔前景。益生菌的工业化大批生产受多方面因素的制约，如何维持菌体生机，在生产过程中增多活菌数，是限制益生菌行业发展的要害，因此本课题以植物乳杆菌为主要研究对象，为使植物乳杆菌大规模培养的产量增加以及降低其生产成本，保证有效发挥其生理作用，我们须要对植物乳杆菌的培养工艺进行优化。2工艺优化[10]2.1研究目的植物乳杆菌在不同培养条件下进行培养时，可以达到的活菌数也由差异，因而，我们对植物乳杆菌进行培养时，将主要的单因素条件进行优化，使用正交试验筛选出最佳的培养条件，确定益生菌最佳的培养工艺，从而使活菌数增多。2.2研究方案本章依照植物乳杆菌发酵条件有关文献报道和实验室经验，在植物乳杆菌培养条件的优化试验中，选取影响较为显著的3个影响因素进行L9(33）正交实验，根据实验结果分别选取时间、接种量以及初始pH值三个因素，每种因素选取3个水平，以植物乳杆菌的活菌数为依据，确定最佳的培养条件。2.3实验材料与设备2.3.1实验材料植物乳杆菌：沧州方元生物工程有限公司提供的乳酸菌菌粉。2.3.2实验试剂表2-1实验试剂试剂名称级别生产厂家胰蛋白胨生化试剂上海盛思生化科技有限公司牛肉浸膏粉生化试剂天津市光复精细化工研究所葡萄糖分析纯天津市永大化学试剂有限公司酵母浸膏粉生化试剂天津市光复精细化工研究所柠檬酸氢二铵分析纯天津市永大化学试剂有限公司乙酸钠分析纯国药集团化学试剂有限公司磷酸氢二钾分析纯天津市光复科技发展有限公司吐温80化学纯天津市永大化学试剂有限公司无水硫酸镁分析纯天津市永大化学试剂有限公司续表2-1硫酸锰（Ⅱ），一水分析纯上海展云化工有限公司琼脂粉生化试剂上海展云化工有限公司2.3.3仪器设备本实验所用仪器均由蚌埠学院食品与生物工程学院实验室提供，设备如下：表2-2主要仪器设备仪器名称型号规格公司名称落地式洁净工作台SW-CJ-2FD上海力辰邦西仪器科技有限公司电子天平AB323上海海康电子仪器厂电热恒温鼓风干燥箱DHG-9023A上海东麓仪器设备有限公司电热恒温培养箱PWT-P42B合肥华德利科学器材有限公司pH精密试纸0.5~5.0Q/HTZ08-2004杭州特种纸业有限公司pH精密试纸5.5~9.0Q/GHSC1571-2012上海三爱思试剂有限公司手提式压力蒸汽灭菌器YX-24HDD江阴滨江医疗设备有限公司2.4实验方法2.4.1实验流程益生菌菌种活化→菌种扩大培养→菌种发酵→收集和干燥2.4.2MRS培养基配制[11]（1）MRS固体培养基：胰蛋白胨10.0g，牛肉膏10.0g，葡萄糖20.0g，酵母膏5.0g，柠檬酸氢二铵2.0g，乙酸钠5.0g，磷酸氢二钾2.0g，吐温801.0ml，硫酸镁0.58g，硫酸锰0.25g，琼脂20.0g，蒸馏水1000ml，pH5.7±0.2,121℃灭菌30min。（2）MRS液体培养基：上述配方去除琼脂，即为MRS液体培养基。2.4.3菌种活化本实验中所用MRS培养基，制备过程如下：按照2.4.2配方制成100mlMRS液体培养基，放入高压灭菌锅中灭菌（121℃、30min），冷却，待用。在无菌洁净工作台中，将0.1g乳酸菌菌粉加入100mlMRS液体培养基中，充分混合，然后设定电热恒温培养箱培养温度为36℃，培养48h，待培养液中长出乳白色菌落后，放进4℃的冰箱中保存。2.4.4植物乳杆菌活菌数测定植物乳杆菌活菌数测定依据国标GB4789，35-2010《食品安全国家标准食品微生物检验乳酸菌检验》测定。具体方法如下：（1）复水：称量0.1g乳酸菌菌粉在无菌条件下将其溶于0.9ml无菌水中，混合均匀，备用。（2）样品处理以及培养：将复水后得到的菌悬液用无菌水以10倍浓度梯度在试管中进行稀释，备用。吸取0.1ml适当浓度的菌液到固体培养基中，为使菌液分布均匀利用涂布棒进行涂布，恒温培养48h，待长出菌落后进行统计。（3）菌落计数：计算菌落总数时，应选择菌落数在30~300个之间的培养基。当培养基上有菌落较大片生长时，不进行统计，若其中有一半菌落成斑块状生长，另一半菌落分布非常均匀，计算菌落生长均匀的培养基上的菌落数后，做翻倍计算。如果培养基上的菌落呈无显著界限的生长，每条单链当作一个菌落统计。2.4.5单因素实验2.4.5.1培养时间对乳酸菌生长的影响将活化后的乳酸菌菌液按照2%的接种量涂布于MRS固体培养基中，在培养温度为36℃，初始pH值为6.5，培养时间分别在18h、20h、22h、24h、26h的条件下培养。以MRS固体培养基为空白对照，进行菌落计数，根据活菌数值的变化得出最佳培养条件，做3组平行试验。2.4.5.2初始pH值对乳酸菌生长的影响将活化后的乳酸菌菌液按照2%的接种量涂布于MRS固体培养基中，在培养时间为24h，培养温度为36℃，培养基初始pH值分别为4.5、5.5、6.5、7.5、8.5的条件下培养，以MRS固体培养基为空白对照，进行菌落计数，根据活菌数值的变化得出最佳培养条件，做3组平行试验。2.4.5.3接种量对乳酸菌生长的影响将活化后的乳酸菌菌液分别按照1%、2%、3%、4%、5%的接种量涂布于MRS固体培养基中，在培养温度为36℃，初始pH值为6.5，培养时间为24h的条件下培养。以MRS固体培养基为空白对照，进行菌落计数，根据活菌数值的变化得出最佳培养条件，做3组平行试验。2.4.6正交设计优化条件依照上述对乳酸菌培养条件单因素实验结果，设计以培养时间、初始pH值以及接种量三种因素的正交试验，以MRS固体培养基为空白对照，进行菌落计数，根据活菌数值的变化确定培养条件，做3组平行试验。表2-3乳酸菌培养条件正交设计水平因素表序号A接种量（%）B初始pH值C培养时间（h）114.520225.522336.524表2-4正交水平分布表序号ABC1111212231334212522362317313832193322.5研究结果分析2.5.1单因素实验结果2.5.1.1培养时间对乳酸菌生长的影响图2.1不同培养时间对乳酸菌生长的影响图2.1不同培养时间对乳酸菌生长的影响由图2.1可以看出，在培养温度为36℃，乳酸菌培养时间分别为18h、20h、22h、24h、26h的情况下培养，活菌数不断增加，在24h时达到最大值，随后活菌数减少，这是因为在24h时，乳酸菌已几乎完全生长成熟，继续培养一段时间，乳酸菌发生老化死亡，从而数量开始减少。因此选取培养时间为20h、22h、24h等3个水平进行正交实验。2.5.1.2初始pH值对乳酸菌生长的影响图2.2不同初始pH值对乳酸菌生长的影响图2.2不同初始pH值对乳酸菌生长的影响由图2.2可以看出，在培养温度为36℃，乳酸菌培养时间为24h，培养基初始pH值不同，活菌数不同，在4.5~8.5范围内，活菌数先增加后减少，在初始pH值为6.5时活菌数达到最大值，随后活菌数减少，乳酸菌最适生长环境应处于酸性，当pH环境超过中性到达碱性，乳酸菌将会大量死亡。因此选取初始pH值为4.5、5.5、6.5等3个水平进行正交实验。2.5.1.3接种量对乳酸菌生长的影响图2.3不同接种量对乳酸菌生长的影响图2.3不同接种量对乳酸菌生长的影响由图2.3可以看出，在培养温度为36℃，乳酸菌初始pH值为6.5，乳酸菌接种量分别为1%、2%、3%、4%、5%的情况下培养，活菌数不断增加，在2%时，活菌数增长幅度最大，这是因为，培养基中的营养成分有限，当乳酸菌生长完全后，多余的菌种没有其生长所需的营养物质供其生长，因而超过最佳接种量2%的菌种几乎无法生长，活菌数下降。因此选取乳酸菌接种量为1%、2%、3%等3个水平进行正交实验。2.5.2正交实验结果及分析正交实验数据分析由正交设计助手专业版v3.1应用软件完成。表2-5乳酸菌培养条件优化正交结果序号ABC活菌数111190212214031332254212115续表2-552232456231215731310583211859332255K1151.667103.333163.333K2191.667190170K3181.667231.667191.667R40128.33428.334根据表2-5得出以下结论，培养条件中的三个影响因素中对乳酸菌生长的影响顺序为B>A>C，即为接种量>初始pH值>培养时间。由此得出的最佳培养基组分为A2B3C3即初始pH值为6.5，接种量为2%，培养时间为24h，培养温度为36℃。在此条件下乳酸菌生长得最好。3生产线设计3.1设计依据根据课题，设计一个年产100吨植物乳杆菌菌剂的生产车间。该设计主要将国内菌剂的生产技术作为基础，并结合国内外先进的生产工艺和设备，参考相关文献，运用CAD技术完成工艺设计。3.2设计内容制定产品计划，设计工艺，设备选型，进行物料平衡计算，水、电、燃料估算，绘制生产车间平面布置图、工艺流程图和工厂总平面设计图。3.3厂址选择建设一个食品工厂，和当地的资源环境、政策法规、交通运输密切相关。厂址选择是否得当，对工厂基建的进度、建成后的生产条件、产品的质量安全、卫生条件以及职工生活环境都有着深远影响。3.3.1厂址选择的原则[12]（1）按照国家相关政策，遵守当地城乡规划部门的统一规划，接近原料产地和销区销区，降低原料运输成本，获得新鲜原料。（2）注意厂区附近的环境卫生，没有有害气体、粉尘，远离易燃易爆加工厂。在当地政府规划区内，面积充足。地势高，无洪水灾害，地质条件可靠，水源质量好，供电条件良好。（3）运输方便，靠近铁路、公路或水路，供产品的销售和运输。靠近乡镇村落集中点，有足够的劳动力资源，以满足产品生产的需求。3.3.2厂址的确定经专业技术人员的深入调研，本项目最终选址在常德市西湖农场。西湖农场位于洞庭湖畔，沅、澧两水尾闾，与鼎城、汉寿、安乡、南县交界处，属湿润季风气候区，具有气候多变、季风影响强烈、气候温和、热量丰富、雨水充沛、四季分明的特点。该地区都是无污染项目和企业，水土资源较好、气候条件良好，交通便利，契合《食品生产通用卫生规范》的相关要求。3.4工艺流程[13]3.4.1前段工艺发酵原料在原料罐中混合，然后泵入发酵罐中进行实消灭菌，当培养基温度将达到发酵温度时，接入种子液进行发酵。3.4.2后段工艺发酵完毕后，通过离心分离的办法富集益生菌，而后进行冷冻干燥得到菌粉，最后进行包装。3.5工艺要点3.5.1配料乳酸菌菌粉、MRS培养基、纯净水等。3.5.2灭菌灭菌过程中要求灭菌锅严格密闭，灭菌时间15~30min，灭菌温度在121℃左右。3.5.3活化活化过程中，要保证无菌条件，避免活化得到的菌悬液中染上杂菌。3.5.4扩培扩大培养过程中，要保证培养时间24小时，培养温度在36℃左右，培养的初始pH值为6.5，乳酸菌接种量为2%。3.5.5发酵离心法是获得植物乳杆菌的常用方法，借助离心力使菌体浓缩，然后再重新悬浮得到植物乳杆菌的浓菌悬液。这种方法的缺陷是在离心过程中对菌体形成较大损伤，导致其休眠，使菌体得活力大大降低[14]。3.6物料衡算已知年产量100吨，一年工作10个月，一个月工作25天。每天产量400kg。根据扩大培养菌种量比为1：10，接种量2%。得原购买所得乳酸菌菌粉用量为0.8kg。日消耗：离心分离过程中菌粉损耗量按1%计算，冷冻干燥过程中菌粉损失量按0.05%计算，需要乳酸菌菌粉约0.8844kg。则年菌粉用量为221.1kg。3.7设备选型[15]3.7.1设备选型的原则(1)设备电源应满足生产需求，生产中的主要设备至少要有一台除生产所需设备以外的备用设备。(2)选用能充分使用原料、体积小、机械化连续性高、能耗少、效率高的先进设备，设备都要符合食品卫生要求，易清洗、易拆卸、不易腐蚀及污染产品。(3)下一道工序的生产能力应略大于上一道工序，以避免物料积压，带来生产不便。3.7.2主要设备选型（1）发酵罐:发酵罐每天每只可培养500kg左右液体。（2）无菌液体灌装机：灌装机将发酵好的菌液分装（每瓶20ml），处理量为40~60bot/min。（3）连续冷冻喷雾干燥机：干燥机作为整个工艺流程最后一步的设备，将已分装未加塞的菌液送入干燥机，其最大处理量为200kg/h，设定每小时处理量为40kg，连续工作10小时。3.7.2.1种子液的制备及发酵阶段设备选型在种子液制备阶段，应首先在实验室中进行菌种活化和种子液制备。在发酵生产过程中，将种子液注入发酵罐进行发酵作业。表3-1种子液设备选型设备名称型号数量规格/mm功率/kW厂家恒温箱KT-123BE3580*780*7700.5华信科技冰箱BCD-476FDG1666*833*18040.52海尔集团超净工作台SW-CJ-1F11050*680*16000.4上海苏净灭菌锅YX280B324L2上海三申厌氧发酵罐YDT-500L31000*1600*12000.55亿迪特蠕动泵65RGB-8.5-61Φ1021石家庄方沃储气罐碳钢Q345R1500*4*1750/青岛信泰压力容器有限公司3.7.2.2供热冷却设备选型表3-2供热冷却设备选型设备名称功率/kW规格/mm型号数量厂家风机21190*1100*950RDF18B10瑞设机电锅炉284850*2260*3290燃煤无烟锅炉1润利热能3.7.2.3干燥及包装设备选型表3-3干燥及包装设备设备名称型号数量功率/kW规格/m3厂家连续冷冻喷雾干燥机LPG-2002104m3莱帕克（北京）无菌液体灌装机BZG30010.98m3南京博健科技有限公司3.7.2.4品控及研发设备选型表3-4品控及研发设备设备名称型号数量厂家蒸馏水器DZ201上海新诺仪器集团有限公司分光光度计752N1上海仪电分析仪器有限公司恒温电热鼓风干燥箱DHG-9023A1上海东麓仪器设备有限公司恒温电热培养箱PWT-P42B1合肥华德利科学器材有限公司超净工作台SW-CJ-2FD1上海力辰邦西仪器科技有限公司续表3-4高压灭菌锅YX-24HDD1江阴滨江医疗设备有限公司离心机TD-5M1济南欧莱博电子商务有限公司水浴锅HW-6001山东博科生物产业有限公司冰箱BCD-476FDG1海尔集团电子天平AB3231上海海康电子仪器厂pH计PHSJ-6L1上海仪电科学仪器股份有限公司培养皿Φ90mm若干安赛瑞3.8水、电、燃料能耗估算（1）用水量估算每日需要生产400kg菌粉，所需用水量为400kg×10＝4t。锅炉用水：锅炉每天需要工作八小时，锅炉每小时可产生2t的水蒸气，所以可生产需要用水16t。清洁用水：根据生产经验，清洁用水大约为10t。生活用水：每班次工人数为50人，每人一天需要10kg，生活用水量0.5t。一天的用水量为26.5t，考虑到每天高峰期的用水量，在每天用水量的基础上增加20%，为31.8t，则全年耗水量7950t，水质要求必需符合饮用水卫生规范（GB5749－2006）。园区供水系统分为生产生活供水和消防给水两个系统。工业用水由自来水公司提供，且供应充足。（2）用电量估算种子液制备：种子液培养时间在24小时左右，所以用电量为4.97kW×24h=119.28kW发酵：0.55×2×14=15.4kW冷冻干燥：干燥机连续工作10小时用电量为10×10=100kW供热冷却：30×8=240kW包装：灌装机装瓶不加塞工作10小时，用电量约为0.9×10=9kW其他用电量：空调设备、照明、排风扇等日耗电约60KW每日生产耗电量：543.68KW，年耗电量为135920KW，园区所在地理位置距该地区域变电站约1公里，完全能稳定供电，满足该工程所需的电力。（3）工厂热负荷及供热要求锅炉为灭菌罐提供水蒸气，每天工作8小时，产生16t水蒸气，该型号的锅炉每产生1t水蒸气需要消耗200kg的煤，所以需要耗煤的质量为3.2t，全年燃煤量为800t。3.9生产车间平面设计[17]3.9.1生产车间设计原则（1）车间布置按照任务书要求进行，节约用地，考虑产量增加时，増添相应生产设施的可能性。（2）注重生产连续性和节能，满足消防要求，保证生产区与生活区分离。（3）厂区人员流动、物流、管道等均有各自的路线，且符合生产规程，无交叉污染，满足食品工厂卫生规范的要求。（4）设备布局合理，符合生产工艺流程的走向，做到生产线最短、最方便。（5）注意该区域常年的风向，锅炉房等污染性较大建筑要建在下风口。3.9.2生产车间设计主要内容生产车间是产品能量转化和耗能最大的地方，也是人员和物流最集中的地方。植物乳杆菌菌剂的生产车间包括原料车间、包装材料灭菌车间、发酵车间、无菌灌装车间、冷冻干燥车间以及成品库。在设计中，要靠近水源，仓库和动力系统等，简化管道及电缆的铺设，使生产成本降低，缩减物料的往复运输。另外，生产车间还应设有现场品控室、消毒室、更衣室、卫生间、值班室等。现场品控室负责随机抽查流水线。值班室负责统计人员登记和货物进出。表3-5生产车间面积明细表区域占地面积（m2）层数结构包装材料灭菌车间101钢混清洗消毒车间201钢混净化车间401钢混无菌灌装车间201钢混冷冻干燥车间201钢混成品库151钢混发酵车间201钢混原料车间201钢混续表3-5品控室201钢混卫生间151钢混更衣室201钢混值班室101钢混总计占地面积（m2)2303.10成本估算及项目投资收益3.10.1生产设备投资表3-6生产设备一览表序号设备名称单价（万元）数量总价（万元）1恒温箱0.230.62超净工作台0.320.63灭菌锅0.130.34冰箱0.821.65厌氧发酵罐0.932.76蠕动泵0.510.57储气罐0.810.88锅炉151159风机0.610610连续冷冻喷雾干燥机2024011无菌液体灌装机1011012蒸馏水器3.413.413分光光度计0.910.914恒温电热鼓风干燥箱0.310.315恒温电热培养箱0.210.216高压灭菌锅0.310.317离心机0.810.818水浴锅0.210.219电子天平0.510.520pH计0.310.3合计84.5由表3-6可知，年产100吨植物乳杆菌菌剂的设备投资为84.5万元。3.10.2其他固定投资表3-7固定投资估算项目费用（万元）土地225办公楼85厂房125配电房6水站9全厂公共设施35合计485由表3-7可知，年产100吨植物乳杆菌菌剂的其他固定投资为485万元。综上所述可知，年产100吨植物乳杆菌菌剂工厂的建设投资为569.5万元。3.10.3流动资金估算流动资金估算：项目到达设计生产能力时，年需流动资金按建设投资的25%计算，约为569.5×25%=142.375万元。3.10.4投资总额根据以上估算可以计算出投资总额（建设投资＋流动资金）为711.875万元。3.10.5成本估算（1）原料估算年用量乳酸菌菌粉为221.1kg，因此购买菌粉240kg，按每千克计算单价，沧州方元的乳酸菌25元。年产100吨植物乳杆菌菌剂所需原料0.6万元。（2）包装估算20ml玻璃瓶0.5元/只，标签0.05元/张，专用包装纸盒0.25元/个。纸箱10元/个。年需要包装材料：玻璃瓶500万只，标签500万张，专用包装纸盒50万个，纸箱5万个。所以费用为337.5万元。（3）水、电、燃料成本估算：工厂一天用水量约为31.8t,当地的非居民用水价4.2元/吨，则每日需要用水的价格为133.56元，年用水费用为3.339万元。每日生产耗电量为543.68kW，当地工业用电价0.85元/度，则每日耗电量费用为462.128元，年耗电费用为11.5532万元。每日用煤量为3.2t，当地每吨煤价格880元，则日产用煤费用为2816元，年产用煤费用为70.4万元。综上所述，年产100吨植物乳杆菌菌剂水、电、燃料成本为85.2922万元。（4）工资及福利费本项目固定生产人员共50人，平均每人年工资70000元，厂区管理人员共15人，平均每人年工资30000元，行政人员共15人，平均每人年工资60000元，福利费按工资的15%计算，则正常年工资总金额为557.75万元。（5）其他费用管理费按员工工资福利、原料成本及包装成本总金额的5%计算，共计44.7925万元。销售费用按销售额的18%计算，共计450万元。其他费用共计494.7925万元。3.10.6项目收益预测3.10.6.1全年利润计算（1）毛利润：假定每瓶菌剂定价5元/瓶，则全年销售总金额为2500万元，则全年毛利润为2076.6078万元。（2）工厂纯利润纯利润＝毛利润－员工工资福利－