毕业设计（论文）-年产1万吨山楂果酒生产线的设计

绪论全套图纸加V信153893706或扣3346389411近几年来，国际果酒市场呈现高速发展态势，果酒市场的迅速崛起与消费者的健康意识增强密不可分，果酒及复合果酒备受消费者亲睐。果酒为世界第二大饮料酒，年产量约300亿升，其中葡萄酒约占260亿升，苹果酒10亿升，其他品种的果酒产量相对较低。在全球果酒消费格局中，葡萄酒的产销量最大，为世界各国盛行的国际性饮料酒，主要产地为意大利、西班牙和德国等西欧地区。全世界约70%的葡萄均用于酿酒，我国约10%的葡萄用于酿酒。产销量第二的为苹果酒，主产地为英国、法国，其它品种的果酒产量相对较低，主要集中在主产地[6]。我国酒类产品的发展，在1986年之前，中国的酒类行业主要以中国特色的白酒、黄酒为主，葡萄酒等果酒和少量其他酒类。1985年中国白酒产量为300多万吨，啤酒为310万吨、黄酒和葡萄酒为100万吨左右。1991年白酒产量达到524万吨，啤酒838万吨。而到2002年啤酒产量突破2000万吨，白酒维持在500万吨左右，黄酒和果酒产量也基本保持在100万吨左右，由此可见，在二十世纪果酒的发展相对比较缓慢[4]。而根据《2014到2018中国果酒研究报告》发布数据显示，2010年时国内酒类销售额是1124亿元，果酒只占到了32%，到2013年果酒占到了62%。现在果酒发展种类繁多，有葡萄酒、枸杞酒、大枣酒、苹果酒以及山楂酒。然而，我国果酒的人均消费量只有0.2到0.3升,世界的平均水平是0.6升，远低于发达国家。随着我国水果产量这几年快速上升，产量已达到8000万吨，跃居世界首位，并以每年10%的速度递增。但是，深加工的比例却不到10%，而欧美深加工比例则远高于我国。因此，在这种背景下我觉得果酒的发展潜力十分巨大[16]。随着健康理念深入人心，越来越多的消费者在选购酒类时更倾向于购买果酒，由于果酒中含有大量人体所必须的营养元素，且具有营养平衡、良好风味、抗衰老、多样化、抗氧化、安全等多重卖点，从而备受消费者亲睐。以山楂为原料制成的山楂酒，具有悦人的山楂果香、营养丰富，醇厚丰满，清新爽口，同时还具有防治疾病的功能和很高的保健价值，是人民日常生活中饮用的最佳保健饮品。山楂别名山里红，学名CrataequspinnatifidaBge属于蔷薇科山楂属植物，全世界约有1000多个品种，主要分布在北半球。目前我国约有17个品种，主要分布在河南、辽宁、陕西、云南等地区。其果实近球形或者梨形，径1.5-2.0cm，熟后深红色，表面有浅色斑点，小核3-5颗，花期5-6月，果期7-10月，9月中下旬成熟。在我国山楂多被作为栽培水果利用，是我国北方地区重要的栽培水果，栽培简便，结果早，适应性强，果实营养丰富[7]。我国山楂按其性状可分为两大类，即：栽培类型和非栽培类型。其中栽培类型：果实大、品质好，供食用和加工、制药等。目前我国的栽培品种有辽红、西丰红、大旺、敞口、金星等，其中包括辽宁山楂和山里红的部分、河北的山里红、山西与河南的红果以及云南的山林果。非栽培类型又可分为原生类型和实生类型，原生类型为植物学分类所指的各原生种；实生类型是指各类型的山楂种子发育成的实生苗所形成的变异类型，包括河南的孔杞、公鸡蛋、山里果，湖北的猴楂，山西的苦山楂以及辽宁山里红的一部分[7]。山楂果实营养丰富，含水量为74%左右，果实中除水以外的干物质有两部分，一部分为可溶性物质，另一部分是不溶于水的物质，称非水溶性物质，山楂果实中的可溶性物质一般占20％左右。山楂果实的含糖量一般为6％~15％，其中蔗糖含量为0.02％~3.44％、葡萄糖为2.44％~5.55％、果糖为3.24％~6.30％；山楂总酸量约为1.8％~3.7％。其果实中的果胶含量一般约为3％~4％，未成熟的山楂果实，以原果胶为主，成熟的果实，果胶成分多。每100g山楂果肉中含维生素C70mg左右，高者可达90mg以上，维生素B20.32mg/kg~0.58mg/kg、维生素B10.12mg/kg~0.42mg/kg。单宁物质（也称鞣质）在山楂果实中含量为0.3％~0.8％。[8]由于山楂的固有特性及其所含有的特殊营养物质使得山楂极具营养价值，山楂果实中富含17种氨基酸，其中7种为人体所必须的氨基酸，富含熊果酸、山楂酸、酒石酸、苹果酸等有机酸，同时也含有三萜类、黄酮类成分。山楂具有健胃消食、散瘀强心，对于治疗内食积滞、小儿消化不良、高血压、高血脂及动脉硬化等疾病具有一定的功效。此外，山楂中的绿原酸对痢疾、大肠杆菌等都有较强的抑制作用。以山楂为原料制作果酒，既能充分释放山楂的营养成分，同时也有预防疾病等保健作用，深受广大消费者的青睐[5]。在我国，山楂果实除鲜食外，也用于制作饮料、果酒、果干等多种加工品，同时由于山楂还具有健胃消食等多种生理功能而被部分的作为药用。但山楂果实由于其独特的酸味，使其鲜食量受到一定的限制。而这些年来山楂的加工方式相对比较单调，使得山楂果实的加工利用率也很低。开发山楂果实高价值转化利用的新技术也是目前山楂栽培与加工领域的一项重要课题。本设计课题是：年产1万吨山楂干酒生产线的设计，本设计选用河北省涞水、来源等县产的“紫珍珠”山楂作为原料，该品种果实个大、百果重943g，果皮中厚，紫红色有光泽，果梗较细短，果肉厚，浓红或者紫红色，质地硬而致密，酸甜醇厚，贮后清香爽口。其可食率为86%，每100g果肉中含维生素C71.5mg、糖13.3%、酸4.1%、果胶2.4%。此品种为晚熟品种，4月份萌芽、5月中旬开花、10月中下旬果实成熟。该品种适应性强、抗寒、抗旱、耐贫瘠，丰产、稳定性好，果实品质极上，极耐储藏，是目前大果山楂栽培品种中经济性最好的品种[7]。该山楂果酒生产线设计，一方面是为了解决山楂加工方式单一的问题，增加山楂的加工利用率；另一方面能够增加果酒的产量，丰富果酒的品种，满足消费者需求，创造经济效益；同时果酒也迎合了现代消费者的健康理念，进一步丰富我国的酒类文化，符合现代食品的发展方向，具有十分广阔的市场潜力。第一章总则1.1概述该山楂果酒生产线设计，一方面是为了解决山楂加工方式单一的问题，增加山楂的加工利用率；另一方面能够增加果酒的产量，丰富果酒的品种，满足消费者需求，创造经济效益。同时果酒也迎合了现代消费者的健康理念，进一步丰富我国的酒类文化，符合现代食品的发展方向，具有十分广阔的市场潜力。1.2设计依据（1）设计任务书的要求。（2）国家有关部门颁布的相关质量标准，食品卫生标准及行业标准，如《GB2758发酵酒卫生标准》、《GB/T5009.49-2008发酵酒及其配制酒卫生标准的分析方法》、《GB/15038-2006葡萄酒、果酒通用分析方法》、《GB10344-2005预包装饮料酒标签通则》、《GB2760-2011食品添加剂使用标准》、《中华人民共和国食品安全法》、《中华人民共和国消防法》等。1.3设计原则（1）本设计要求生产工艺可行合理，产品符合国家、行业、企业质量标准，（2）除山楂原料的挑选外，生产线采用流水作业，机械化操作程度不低于90%。（3）生产设备选型合理，能为生产工艺服务。（4）编写的生产产品方案可行，生产班次能满足生产要求。（5）产品HACCP计划能为该产品的质量、安全及卫生管理提供借鉴和参考。（6）在总平面设计，生产工艺设计流程，“三废”排放，土地及其他公共设施的卫生条件要符合《GB12697-1990果酒厂卫生规范》。1.4设计范围通过对山楂果酒生产工艺设计，制定产品方案及工艺流程，进行物料衡算、设备选型、总平面布置设计、工作制度设计和辅助部门设计等。递交设计说明书一份、工艺流程图一张、车间平面布置图一张、HACCP计划书一份。1.5生产规模和产品方案（1）本设计生产山楂干酒年产量为1万吨，本设计选择的紫珍珠山楂为生产原料，该品种山楂的出产旺季集中在10月中下旬，为提高生产车间的使用效率，从9月份开始收购山楂，9、10、11月这3个月为连续压榨生产的旺季，12月、1-6月为生产的淡季，其中旺季完成所有果浆的制备，且生产的果浆1/2直接投入生产，1/2杀菌制作半成品果浆用于淡季的生产。所以设定压榨旺季生产班次为三班，生产淡季设为两班。全年共生产10个月，9-11月每月生产30天，12月、1-6月每月生产20天，共计230天，旺季连续生产90天，每班为7.5h，7、8月停产进行设备检修，则计算得生产淡旺季果酒的班产量为18.18t,设班产量为18.5t。（2)产品方案编排：表1-1山楂干酒产品方案编排产品名称年产量（吨）包装形式山楂果酒10000玻璃瓶（750ml)1.6环保与综合利用本项目所产生的废弃物主要有锅炉废气、废水、废渣，此设计根据国家相关法规，设计一定的环保处理，废水处理达标后排放、废渣定点处理、废气经过一定处理后作为厂区的供暖用，回收热量，尽量减少对环境的污染。1.7消防、职业安全及重要措施1.7.1消防本项目严格按照消防法规设计，在仓库、生产车间、食堂等重要区域建设足够数量的消防设施、尽可能完善消防措施，定期对员工进行消防培训，提升消防意识。1.7.2职业安全与卫生（1）厂区合理布局、人货分流，充分利用土地，保留一定绿化带。（2）生产车间、检验室、更衣室、办公室等合理排布。（3）员工进入车间等作业区，须严格遵守制度，穿戴工作服、卫生帽、戴好手套，进入车间前必须经过消毒、风淋等程序，防止交叉感染。（4）设备及管路进行合理布置，标志清晰，定期维护，设置一定的安全防护措施。（5）严格执行操作规程，设备定期维护和保养。（6）避雷、接零保护，消防栓的布点合理。（7）车间内人流通道、物流通道必须严格区分。1.8工作制度1.8.1企业组织企业由厂部和车间构成，设立生产部、质检部、研发部、贸易部、财务部、人事部、工程部等职能部门，根据精简机构、强化管理的原则，实行因才配岗制度，充分发挥人员的特长，合理安排人员数量。1.8.2生产制度全年共生产270天，9-11月每月生产30天，12月、1-6月每月生产26天，共计270天（法定节假日除外）。厂部、机修车间、仓库为一班制，生产车间、质检部及其水电配套设施等同生产班次配套，根据季节调整班次。第二章山楂酒生产工艺2.1山楂酒的生产工艺流程破碎←分选、清洗←山楂原料验收↓果浆制备果胶酶、糖浆、水、H2SO3、碳酸钙、酒石酸↓↓→杀菌→冷却→无菌灌装→山楂原果浆储存↓发酵酵母↓分离→酒渣→压汁↓↓发酵原酒1#发酵原酒2#、山楂酒精↓澄清SO2↓过滤→冷冻→过滤→调整→除菌→包装→山楂酒↑SO2、山楂酒精酒瓶→洗涤、杀菌调整后果酒灌装↓打塞（封盖）↓灯检→贴标→喷码→缩帽→装箱→成品2.2山楂酒生产工艺综合说明2.2.1发酵法生产山楂酒工艺要点山楂原料验收山楂原料进厂后按照产品质量要求进行原料检验。用于生产的山楂原料主要来自河北省涞水、来源等县产的“紫珍珠”山楂作为原料，要求山楂充分成熟，色泽红艳。山楂采购后，应经过适当的存放，使果实软化，也能使果香味最好，并起到降低果实酸度的作用；若采购的果实已充分变软，可直接投入生产[5]。分选、清洗经过后熟的山楂，通过人工挑选，严格剔除生虫、发霉的果实以及其它杂质，分选后的合格山楂先投入到清洗槽中用流动的清水进行浸泡，然后再选用冲浪式清洗机进行洗果，洗去果实表面的灰尘污物以及夹杂其中的杂质，洗果用水为自来水[4]。破碎在山楂的破碎压榨过程中，应及时分离果核果梗。这些物质当中单宁和各类多酚物质含量较高,是造成原酒口感苦涩的主要原因之一。具体要求破碎后果核果梗与果肉分离,破碎应达到均匀,果汁不得流失。压榨后用手揉捏无明显水分流出。全部破碎过程中环境应保持清洁，此工段成品与废弃物应完成一批,清运一批,不得长时间堆放。并应尽量缩短该工段的处理时间,避免染菌。本设计选用辊式破碎机进行破碎原料果，破碎程度应以山楂果肉粉碎，果核完整为宜；同时应控制进料量，防止进料过多，堵塞破碎机[9]。果浆制备山楂果实果胶含量在3%-7%左右，果实破碎后呈胶着状态，因此破碎时应加入40-50℃的温水，水量控制在山楂量的1倍左右为宜，通过加热使品温达到沸腾状态，煮沸的后按照成品酒的酒精度要求调整果浆糖度、酸度。浸提取汁结束后使果浆温度降到40℃左右，加入果胶酶和H2SO3，搅拌均匀静置，加入果胶酶约40-60mg/L,加入80mg/L的亚硫酸。投料结束后，迅速加热，使品温达到65—75℃，保持12h，使果胶酶充分作用[10]。调糖：当山楂酒原料含糖量达不到成品酒的酒度要求，需要对果浆的含糖量进行调整，本设计要求取部分原果浆降至常温后测定果浆中的糖度和pH值,要求调节至外观糖度20。Bx-24Bx。选用白砂糖进行调整，白砂糖添加量的计算方法是根据17g/L糖产生1%的酒。其中调糖用的白砂糖要求选用国产一级白砂糖以上的等级，调糖过程中应先将白砂糖与水混匀、溶解，调制成55%的糖浆。调酸：酿造果酒时，果浆PH值应保持在3.0-3.8之间，PH值高于3.8不利于抑制杂菌生长和果酒的品质，当PH值高于3.8时添加适量的酒石酸至果浆中，降低PH值；当测定的PH值低于3.8时，会影响果酒酵母菌的生长与发酵，此时，选择在果浆中按照所得到的山楂酒中酒石酸含量不应低于1g/L的标准，添加碳酸钙，降低酸度，升高PH值。发酵将调糖完毕后的果浆泵送至已杀菌好的发酵罐,装液量为罐容的80%左右，并使品温降到20℃左右，加入经驯化的葡萄酒酵母，18～22℃恒温发酵，当发酵至残糖<5g/L时，且基本不再下降时，发酵即终止，发酵时间控制在10-18d左右[12]。分离发酵结束后5-7d，分离出的自流酒单独存放，分离后的酒渣进行压汁，压出的汁单独存放，压出后的酒渣进行蒸馏，生产山楂白兰地。澄清山楂酒中加入复合澄清剂组合:膨润土0.075g/L,PVPP0.075g/L,明胶0.015g/L，澄清方法：先将复合澄清剂用60-70℃的水浸泡24h，然后加入澄清的果酒配成5%-10%的悬浮液，边搅拌边加入到酒中。加完后搅拌20min，24h后再搅拌一次，静置5-7d进行澄清[13]。过滤静置澄清后的酒业，通过硅藻土过滤机进行过滤，得到含果渣较少的滤液，入缓冲罐中暂存。冷冻、过滤果酒冷冻是为了加速冷不溶物质的沉淀析出，通过将果酒降温至酒液冰点以上0.5-1℃，使冷不溶物质析出，提高果酒的稳定性。本设计的山楂干酒应置于-6～-7℃条件下冷冻5-7d，在冷冻室进行无菌过滤，得到澄清酒液，入暂存罐进行暂存。0调整因原料与工艺的差异，不同批次的原酒，甚至同一批次的不同罐之间的原酒在色泽、香气、风味方面均存在差异。为获得质量稳定的果酒，过滤后应对果酒再次进行调整。本设计的产品为山楂干酒，其糖度不需再次进行调整，只需调整其酒精度，通过添加蒸馏得到的山楂白兰地使其酒精度符合成品的品质要求。1除菌、灌装在山楂酒灌装之前先添加适量的SO2以达到抑菌的目的，一般以添加5mg/L为宜，主要用于补偿装瓶过程中果酒原有的SO2的损失。将杀菌后的山楂酒通过全自动三合一酒水灌装设备灌装在真空玻璃瓶中，压盖、打码、贴标后即可进行贮存、销售。陈酿将生产好的瓶装果酒进行陈酿，使其风味更佳。2.2.2糖浆的制备溶糖用热水溶糖法进行溶解，先将水加入到溶糖罐中，通蒸汽加热到85℃，使水温保持在该温度，边搅拌边加白砂糖，然后加热杀菌、过滤、冷却。该方法溶糖速度快，可杀菌，能量消耗较小；也避免了蒸汽直接加热时糖在锅壁上粘结。过滤过滤可除去糖溶液中的悬浮物和较大颗粒杂质，本设计选用板框式硅藻土过滤机进行过滤，让糖液通过硅藻土过滤机使糖液恢复澄清透明。2.2.3山楂原果浆的制备杀菌山楂果浆中存在各种细菌、霉菌和酵母等微生物以及芽孢，通过加热杀死上述微生物和致病菌，同时钝化酶的活性。山楂果浆在PH值在3.0-3.8之间，通过超高温瞬时灭菌机，在121℃条件下保持10s左右，达到杀菌要求。冷却杀菌后冷却，减少高温对果汁的不良影响。此灭菌机自带冷却系统，出口温度可自行调节，物料出口温度设定在30℃，保证果浆品质。无菌灌装将冷却后的山楂果浆无菌灌装在铝制真空包装袋中，并用铁桶进行盛装，灌装完后立即封口，盖好桶盖，生产的原果浆用于淡季发酵生产。2.2.4山楂酒的包装理瓶将购买回来的玻璃酒瓶通过全自动理瓶机进行理瓶后，均匀的排布在输送带上，便于后续工作的进行。洗瓶本设计选用全自动三合一酒水灌装设备对采购的玻璃瓶、木塞进行清洗。首先，采用热碱浸泡，一般碱液浓度0.5%-2.5%，温度为43-71℃，浸泡时依据碱液浓度不同而变化。本设计选用2%的碱液在60℃条件下浸泡5min；然后再用1-2%的H2SO3溶液冲洗灭菌5-10s，然后再用无菌水冲洗，控干后备用。真空无菌灌装灌酒前，用于盛装酒的玻璃瓶、瓶塞、无菌过滤后的果酒流经的所有管道、设备均进行灭菌。装瓶前先在瓶中通入N2赶走瓶中空气，以减少瓶中溶解的氧气含量，然后进行真空灌装。打塞（封盖）本设计选用自动三合一酒水灌装机将已经消毒过的木塞压入酒瓶中。灯检打塞后的瓶装果酒需经过灯检，灯检主要是检查果酒的液面高度是否达标，盖子有否盖歪，瓶子有否变形及溶液是否有变质混浊的情况。如果出现上述的情况，则需要挑选出来。贴标经过灯检的瓶装果酒通过全自动贴标机进行贴标。喷码贴标后的果酒由输送带送到喷码机，由喷码机在瓶身标签上打码，打上果酒的生产日期及生产批号等。缩帽通过全自动铝塑帽缩帽机将塑料胶帽套在打塞后的酒瓶上，通过加热使塑料胶帽收缩。套胶帽是为了美观并可覆盖住软木塞外表面可能出现的溢出的酒或生长的霉菌。装箱选用全自动机器人装箱机，该设备直接将已经裁剪过的瓦楞纸片折叠，灯检好的饮料按照的一定规格装箱，然后机器自动封口。0入库将装箱好的产品送至仓库，仓库应维持在较低的温度，保持良好的通风。2.2.5本设计设备的清洗本设计采用CIP定位清洗系统，设备无需拆开，直接在在闭合的回路中采用高温、高浓度的洗净液，对设备装置加以强力作用，把与食品的接触面洗净。CIP清洗系统提高产品的安全性，提高效率、节约劳动力、节约水、蒸汽等能源，自动化水平高，延长生产设备的使用寿命。CIP清洗次序表次序CIP清洗温度时间/min清水净水常温3碱液3%氢氧化钠75°10热水净水60°5酸液4%柠檬酸75°10热水净水60°5冲洗净水常温102.3产品质量标准2.3.1感官指标项目要求组织形态均匀一致，澄清透明、无悬浮物、无沉淀物色泽宝石红色、气味和滋味具有悦人的山楂果香、谐调的酒香及陈酿香，无异香；醇厚丰满，清新爽口、洁净，无异味。杂质无肉眼可见的外来杂质2.3.2理化指标项目指标酒精度(％，V／V，20℃)≥7总糖(以葡萄糖计，g／L)≤4．0；总酸(以酒石酸计，g／L)7～9总SO2(mg／L)≤250游离SO2(mg／L)≤50挥发酸(以H2SO3计，g／L)：≤O.5铁（Fe）/（mg/L）≤8.0铜（Cu）/（mg/L）≤1.0苯甲酸或苯甲酸钠（以苯甲酸计）/（mg/L）≤50山梨酸或山梨酸钾（以山梨酸计）/（mg/L）≤2002.3.3卫生要求应符合GB2758的规定。2.3.4净含量要求本次设计的最终产品为750mL玻璃瓶包装的果酒饮料，每瓶净含量允许偏差为±0.2%，同一批产品所抽样品的平均净含量不得低于标签上标明的净含量，酒精度标签标示值与实测值不得超过±1.0%（体积分数）。2.4产品质量检测2.4.1抽样检测在每批产品中随机抽取样品，生产批量为20000瓶以下的，取样数按1/3000计；超过20000瓶以上，其取样数可按1/10000，尾数超过1000瓶者，增取1瓶。2.4.2感官评定1、取适量样品于无色透明的洁净的玻璃器皿中，置于明亮处，用肉眼观察其色泽和可见杂质。2、打开包装立即闻其气味，品其味道。2.4.3理化检测1、酒精度的测定按《GB/15038-2006葡萄酒、果酒通用分析方法》规定的方法测定。2、总糖、总酸的测定按《GB/15038-2006葡萄酒、果酒通用分析方法》规定的方法测定。3、总SO2、游离SO2、挥发酸等的测定分别按《GB/T5009.49-2008发酵酒及其配制酒卫生标准的分析方法》、《GB/T5009.34-2003食品中亚硫酸盐的测定》、4、铁、铜的测定《GB/T5009.13-2003食品中铜的测定》、《GB/T5009.14-2003食品中锌的测定》规定的方法测定。5、山梨酸、苯甲酸的测定《GB/T5009.29-2003食品中山梨酸、苯甲酸的测定》2.4.4卫生指标的检测应按照GB2758规定的方法检验。2.4.5检验规则1、组批同一原料、同一班次、同一生产线的同一规格的产品为一批。2、出厂检验每批产品需经本厂检验部门检验合格并出具产品检验合格证或报告后方可出厂。出厂检验项目为感官要求、酒精度、总糖、总酸、总SO2、游离SO2、挥发酸、各项微生物指标等。3、型式检验型式检验每季度进行一次，其项目为出厂检验之外的其他所有项目。当出现下列情况之一时，要进行型式检验。①原料、工艺、设备有较大变化，可能影响产品质量；②新产品的试制定型鉴定；③停产半年以上重新恢复生产时；④出厂检验结果与上次型式检验有较大差异；⑤国家质量监督机构提出进行型式检验要求；4、判定规则微生物指标不符合要求时，判定该批产品为不合格产品，不得复检。其他检验项目不符合上述指标时，对不合格产品从该批次产品中加倍抽样检验，以复检结果为准。复检结果仍有一项不合格，则判定该批产品为不合格产品。2.4.6标志、包装、运输和贮存1、标志包装标签、标识应符合《GB10344-2005预包装饮料酒标签通则》的规定。包装图示标志应符合GB/T191的规定。2、包装包装玻璃材料材料应符合GB19778-2005的规定，包装应严密，封口牢固。外包装材料应符合GB/T6543的规定。瓦楞纸箱应符合GB6543-2008的规定。3、运输运输必须符合GB10790的规定。运输工具必须清洁卫生，搬运时应轻拿轻放，严禁摔撞。产品运输应避免日晒雨淋，不得与有毒，有异味，易挥发，易腐蚀的物品混装运输。4、贮存产品在清洁、卫生、干燥的仓库中贮藏，原料、辅料、半成品、成品应分开放置，避免阳光照射，防虫、防鼠。注意每批产品的保质期限，按期限先后出厂产品。5、保质期在符合本标准规定的贮存运输条件下，本产品酒精度设计为11%，产品保质期限不限。第三章产品方案编制及说明3.1产品方案编制的原则产品方案即生产纲领，指食品工厂全年生产产品品种、数量、生产周期、生产班次的计划安排。在制定产品方案时，首先，要根据调查研究分析得到的资料，确定产品的品种、规格、产量和生产班次；其次是调节产品，用以调节生产忙闲不均的现象；最后，尽可能对原料进行综合利用及加工半成品贮存。在安排产品方案时，尽量做到“四个满足”“五个平衡”。“四个满足”是：（1）满足主要产品产量的要求；（2）满足淡旺季平衡生产的要求；（3）满足原料综合利用的要求；（4）满足经济效益的要求。“五个平衡”是：（1）产品产量与原料供应量应平衡；（2）生产季节性与劳动力应平衡；（3）设备生产能力要平衡；（4）生产班次要平衡；（5）水、电、汽负荷要平衡。3.2产品方案编制具体考虑的因素产品方案的影响因素有多个方面，包括，产品的市场销售、人民的消费习惯、地区的气候等影响因素。（1）根据分析研究资料，确定产品的品种、规格、产量、生产班次。（2）设备进行合理的布局，充分利用厂房，提高生产效率。（3）根据市场需求动态，调整产品产量，提高经济效益。（4）不断开拓新产品，进行市场推广。3.3产品配方表3-1产品配方名称百分含量酒精度11%山楂果浆(不含水)43.7%白砂糖12%柠檬酸0.15%山梨酸0.15%果胶酶0.06%维生素C0.02%酵母0.3%净水43.6%3.4产品方案及班产量的确定工艺设计中班产量是主要的基础经济数据，关系设备布置、劳动力分配、车间布局、和产品效益。影响班产量大小的因素有：原料的供应、设备产能、市场需求等。此设计结合山楂的出产旺季，果酒每年共生产10个月。9、10、11月为旺季，一天三班，每月生产30天；1-6月、12月为淡季，一天两班，每月生产20天；7、8月停产进行设备的检修和维护。果酒年产量1万吨，压榨淡旺季果酒的班产量均为18.5吨。班产量的确定见表3-2：表3-2班产量的确定产品名称年产量（t）班产量（t）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月山楂果酒1000018.5停产停产第四章原辅料要求4.1原料简介4.1.1山楂简述山楂别名山里红，属于蔷薇科山楂属植物，全世界约有1000多个品种，主要分布在北半球。目前我国约有17个品种，主要分布在河南、辽宁、陕西、云南等地区。其果实近球形或者梨形，径1.5-2.0cm，熟后深红色，表面有浅色斑点，小核3-5颗，花期5-6月，果期7-10月，9月中下旬成熟。在我国山楂多被作为栽培水果利用，是我国北方地区重要的栽培水果，栽培简便，结果早，适应性强，果实营养丰富。4.1.2山楂的营养价值及用途山楂果实营养丰富，含水量为74%左右，果实中除水以外的干物质有两部分，一部分为可溶性物质，另一部分是不溶于水的物质，称非水溶性物质，山楂果实中的可溶性物质一般占20％左右。山楂果实的含糖量一般为6％~15％，其中蔗糖含量为0.02％~3.44％、葡萄糖为2.44％~5.55％、果糖为3.24％~6.30％；山楂总酸量约为1.8％~3.7％。其果实中的果胶含量一般约为3％~4％，未成熟的山楂果实，以原果胶为主，成熟的果实，果胶成分多。每100g山楂果肉中含维生素C70mg左右，高者可达90mg以上，维生素B20.32mg/kg~0.58mg/kg、维生素B10.12mg/kg~0.42mg/kg。单宁物质（也称鞣质）在山楂果实中含量为0.3％~0.8％。由于山楂的固有特性及其所含有的特殊营养物质使得山楂极具营养价值，山楂果实中富含17种氨基酸，其中7种为人体所必须的氨基酸，富含熊果酸、山楂酸、酒石酸、苹果酸等有机酸，同时也含有三萜类、黄酮类成分。山楂具有健胃消食、散瘀强心，对于治疗内食积滞、小儿消化不良、高血压、高血脂及动脉硬化等疾病具有一定的功效。此外，山楂中的绿原酸对痢疾、大肠杆菌等都有较强的抑制作用。以山楂为原料制作果酒，既能充分释放山楂的营养成分，同时也有预防疾病等保健作用，深受广大消费者的青睐。4.1.3品种介绍我国山楂按其性状可分为两大类，即：栽培类型和非栽培类型。其中栽培类型：果实大、品质好，供食用和加工、制药等。目前我国的栽培品种有辽红、西丰红、大旺、敞口、金星等，其中包括辽宁山楂和山里红的部分、河北的山里红、山西与河南的红果以及云南的山林果。非栽培类型又可分为原生类型和实生类型，原生类型为植物学分类所指的各原生种；实生类型是指各类型的山楂种子发育成的实生苗所形成的变异类型，包括河南的孔杞、公鸡蛋、山里果，湖北的猴楂，山西的苦山楂以及辽宁山里红的一部分。4.1.4山楂的种类选择本设计选用河北省涞水、来源等县产的“紫珍珠”山楂作为原料，该品种果实个大、百果重943g，果皮中厚，紫红色有光泽，果梗较细短，果肉厚，浓红或者紫红色，质地硬而致密，酸甜醇厚，贮后清香爽口。其可食率为86%，每100g果肉中含维生素C71.5mg、糖13.3%、酸4.1%、果胶2.4%。此品种为晚熟品种，4月份萌芽、5月中旬开花、10月中下旬果实成熟。该品种适应性强、抗寒、抗旱、耐贫瘠，丰产、稳定性好，果实品质极上，极耐储藏，是目前大果山楂栽培品种中经济性最好的品种。4.2原辅料的要求4.2.1山楂来源：直接从产地购买（北省涞水、来源等地进行收购）。要求：成熟度达到7~8成，无腐败变质，无病虫害，农药残留达到标准、卫生良好的果实。4.2.2辅料1、白砂糖来源：市场采购要求：符合一级及以上规格。根据《GB317-2006白砂糖》，白砂糖各项指标如下。表4-1白砂糖的各项理化指标项目指标精制优级一级二级蔗糖分/（%）≥99.899.799.699.5还原糖分/（%）≤0.030.040.100.15电导灰分/（%）≤0.020.040.100.13干燥失重/（%）≤0.050.060.070.10色值/IU≤2560150240混浊度/MAU≤3080160220不溶于水杂质/（mg/kg）≤102040602、酿造用水来源：城市自来水要求：符合《GB5749-2006生活饮用水卫生标准》。3、柠檬酸来源：市场采购要求：符合《GB1987-2007食品添加剂柠檬酸》的要求。4、维生素C来源：市场采购要求：符合《GB14754-2010食品安全国家标准食品添加剂维生素C（抗坏血酸）》的要求。5、山梨酸来源：市场采购要求：符合《GB1905-2000食品添加剂山梨酸》的要求。6、果胶酶来源：市场采购要求：符合《QB1502-1992食品添加剂果胶酶制剂》的要求。7、酵母来源：市场采购要求：符合《GB/T20886-2007食品加工用酵母》的要求。9、复合澄清剂（膨润土、PVPP、明胶）来源：市场采购要求：原料符合《GB6783-2013食品安全国家标准食品添加剂明胶》等果胶规定的要求；4.2.3包装容器1、750ml玻璃瓶（波尔多瓶）来源：向外部厂家订购外观要求：

⑴瓶口：端面平整，无损伤缺口，口部无尖刺，封合面上无致使内容物泄露的口部缺陷，内外部不应有油污。

⑵瓶身：无大于4mm的气泡、无污点、色泽均匀、成型饱满，瓶体无破气泡和表面气泡、无变形。瓶体无大于1.5mm结石，封锁环上无结石，瓶身模缝线无尖锐刺手、凸出量不大于0.5mm；瓶身无明显的皱纹、条纹、冷斑、黑点和严重影响外观的缺陷。

⑶瓶底：无中心点偏离、无破裂，无分层，瓶底支撑面上有点状或条状滚花。

⑷内壁：玻璃瓶内壁无粘料、玻璃搭丝。⑸标志、外包装每个产品应在瓶底以上20mm范围内标明生产企业标记，每件包装应有合格证或合格标签，标注生产企业名称、厂址、产品名称、规格、数量、生产日期、检验包装人员姓名以及“易碎、小心轻放”等字样。

①满口容量：770±10mL②高度：750ml葡萄酒瓶：289±1.8mm；③瓶口外径：≤28mm

瓶口内径18.5±0.5mm④瓶身厚度≥1.4mm瓶底厚度≥2.8mm⑤瓶口倾斜≤0.7mm圆度≤2.0mm2、瓦楞纸箱来源：向外部厂家订购要求：符合《GB/T6543-2008运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱》规定的要求。3、真空无菌灌装袋、铁桶来源：向外部厂家订购要求有无菌袋密封性能合格证；无菌袋辐射物残留合格证明。防止消毒剂、辐射残留物和致病菌污染第五章物料衡算5.1班产量的确定本设计为年产1万吨山楂果酒生产线设计，考虑国家法定假日、设备维护、淡旺季不同产量等因素，全年实际工作时间定为270天。具体生产计划如下：1、山楂果酒除6、7月外，其余月份都生产，9、10、11月一天3班，每月生产30天；12月、1-6月每天2班，每月生产20天；6-7月停产。9-11月份为压榨和酿造的集中时间，12-6月为生产淡季。生产旺季每班生产时间为8小时，除去清洁设备维护时间，每班实际生产时间约为7.5小时。山楂果酒生产的总班数为：3×30×3+2×140=550班设实际生产班数为540班班产量为：10000/540=18.5t/班每小时产量为：18.5/7.5=2.47t/h每小时灌装量为2470/(1.0×(750×10-3))≈2470kg/h=3294瓶/h5.2物料衡算5.2.1每小时生产山楂果酒的物料计算由班产量计算可知，装箱入库速度为3294瓶/h检验：3294÷（1-1%）=3328瓶/小时灌装：3328×750÷1000÷（1-0.5%）×1.0=2507.99㎏/h调整：2507.99÷（1-0.4%）=2518.07㎏/h过滤：2518.07÷（1-1%）=2543.5㎏/h冷冻：2543.5÷（1-0.5%）=2556.28㎏/h过滤：2556.28÷（1-1%）=2582.10㎏/h澄清：2582.10÷（1-1.5%）=2621.43㎏/h倒酒、陈酿：2621.43÷（1-0.2%）=2626.68㎏/h调配：2626.68÷（1-0.3%）=2634.58㎏/h发酵、分离：2634.58÷（1-15%）=3099.51㎏/h果浆制备：3099.51÷（1-0.2%）=3105.72㎏/h则山楂果浆半成品制备各环节产量如下：杀菌：3105.72÷（1-0.3%）=3115.06㎏/h冷却：3115.06÷（1-0.2%）=3121.308㎏/h无菌灌装：3121.308÷（1-0.2%）=3127.56㎏/h因为果浆制备后有1/2用于储存，所以压榨旺季果浆的实际班产量为：3105.72×2=6211.44㎏/h根据配方可计算出：纯山楂果浆：6211.44×43.7%=2714.399㎏/h白砂糖：6211.44×12%=745.37㎏/h柠檬酸：6211.44×0.15%=9.317㎏/h山梨酸：6211.44×0.15%=9.317㎏/h抗坏血酸：6211.44×0.02%=1.24㎏/h果胶酶：6211.44×0.06%=3.726㎏/h酵母：6211.44×0.3%=18.63㎏/h糖浆：745.37÷55%=1355.21㎏/h糖浆中的水：1355.21×45%=609.85㎏/h果浆中的水：6211.44×43.6%-609.85=2098.33㎏/h则，各步骤生产的量和损失量如下：糖浆（1355.21㎏/h,55%的糖浓度）自来水（2098.33㎏/h）↓→果浆制备（6211.44㎏/h；1/2用于发酵）→发酵、分离（3099.51kg/h）↓-0.2%↓-15%12.42kg/h464.93kg/h→调配（2634.58kg/h）→倒酒、陈酿（2626.68kg/h）↓-0.3%↓-0.2%7.9kg/h5.25kg/h→澄清（2621.43kg/h）→过滤（2582.10kg/h）↓-1.5%↓-1%39.33kg/h25.82kg/h→冷冻（2556.28kg/h）→过滤（2543.5kg/h）↓-0.5%↓-1%12.78kg/h25.43kg/h→调整（2518.07kg/h）→波尔多瓶罐装（2507.99kg/h）↓-0.4%↓-0.5%10.08g/h12.54kg/h→打塞（2495.45kg/h，3328瓶）→灯检（2495.45kg/h）↓-1.0%25.45kg/h→贴标、喷码、缩帽、装箱、入库（2470kg/h，3294）5.2.2每小时山楂的用量衡算计算过程:纯山楂果浆：6211.44×43.7%=2714.39㎏/h破碎：2714.39÷（1-2%）=2769.79㎏/h清洗：2769.79÷（1-0.2%）=2775.34㎏/h分选：2775.34÷（1-4%）=2890.98㎏/h山楂原料的使用量为2890.98㎏/h。山楂（2890.98㎏/h）→挑选（2775.34kg/h）↓-4%115.64kg/h→清洗（2769.79㎏/h）→破碎（2714.39kg/h）↓-0.2%↓-2%5.55kg/h55.4kg/h5.2.3每小时辅料的用量及其相对应的物料衡算柠檬酸（9.317㎏/h）→溶解过滤山梨酸（9.317㎏/h）→溶解过滤抗坏血酸（1.24㎏/h）→溶解过滤果胶酶：（3.726㎏/h）→溶解过滤酵母：（18.63㎏/h）→溶解过滤5.2.4每小时山楂酒用水的量及其相对应的物料衡算山楂果浆用水：2098.33㎏/h溶糖用水：609.85㎏/h总的用水量为：6211.44×43.6%=2708.18㎏/h工程上应保持20～50%的余量，因此实际水处理量约为：2708.18×（1+40%）=3791.45kg/h≈3.79t/h=3.79m3/h5.2.5每小时白砂糖的用量及其相对应的物料衡算调配需要糖浆：1355.21㎏/h糖浆浓度：55%自来水（621.59㎏/h）↓白砂糖（759.72㎏/h）→溶解（1381.30kg/h）↓-0.6%8.02kg/h→过滤（1373.01kg/h）→冷却（1359.29kg/h）↓-1%↓-0.3%13.72kg/h4.08kg/h→贮罐（1355.21㎏/h）实际所需白糖为759.72㎏/h，溶糖用水为621.59㎏/h。第六章设备选型及人员编制6.1设备选择的原则食品厂生产设备大致可以分为4类：储存和计量设备、定型专用设备、通用机械设备和非标准专业设备[20]。本设计主要按照以下原则进行设备选型：（1）合理性。设备须满足工艺要求，同时满足生产负荷，保证产品质量达到规定要求。设备同工艺流程、工艺操作条件、工艺控制水平、生产规模相适应，充分利用设备的生产能力。（2）安全性。要求安全可靠、操作稳定、弹性较好、无隐患。选用设备应符合食品卫生要求，易装拆清洗，与食品直接接触的材料要抗腐蚀，不对食品造成污染。操作时尽量避免高温、高压、高空、尽量不使用有毒有害的设备附材。（3）先进性。根据工厂生产规模进行选型，要求设备运转可靠、生产能力、转化率、自动化程度、效率等尽量接近国内、国际领先水平。（4）经济性。设备投资少，便于加工、更新、维修，无特殊维护要求，运行费用低。尽可能引进先进设备，对比报价，参考设备性能，考虑是否易于改进利用，避免盲目选型。（5）在温度、真空、压力、浓度、时间、速度、液位、流量、计数和程序等方面有合理科学的控制系统，尽可能采用自动控制方式。（6）选用下一道工序设备的生产能力比前一道工序设备的生产能力稍大。6.2设备选型设备选型是工艺设计和设备布置的基础，为配水、电、汽用量计算提供了依据。本设计选用的设备如下：6.2．1山楂酒生产设备选型1、双层挑选台型号：无外形尺寸（长×宽×高，mm）：5500×700×1000（定制）功率（kw）：0.37kw生产厂家：XXXXXXX2、冲浪式清洗机型号：CXJ-5生产能力（t/h）：6外形尺寸（长×宽×高，mm）：2600×600×2000功率（kw）：2.8生产厂家：XXXXXXXXXX3、辊式破碎机型号：2PG610×400生产能力（t/h）：13--40外形尺寸（长×宽×高，mm）：2235×1722×810功率（kw）：30生产厂家：XXXXXXXXXXX4、调配罐（2个）型号：PZG-7000容积（L）：7000外形尺寸（直径×高度，mm）：Φ1800×2500电机功率（kw）：4生产厂家：XXXXXXXXXXXXX5、大型发酵罐（12个）公称容积：200m3外形尺寸（直径×高，mm）：Φ4600×11500搅拌功率（kw）：300kw生产厂家：XXXXXXXXXXXXX6、不锈钢储酒罐（2个）外形尺寸（直径×高，mm）：Φ600×1500生产厂家：XXXXXXXXXXXXXXX7、不锈钢储酒罐（2个）外形尺寸（直径×高，mm）：Φ600×1000生产厂家：XXXXXXXXXXXXXX8、不锈钢搅拌罐（1个）公称容积：10m3外形尺寸（直径×高，mm）：Φ1030×3000生产厂家：XXXXXXXXXXXXXXX9、硅藻土过滤机型号：BASB400UN-1板片数量：62过滤面积（㎡）：8.5生产能力（t/h）：6-8外形尺寸(长×宽×高，mm):2500×660×1400生产厂家：XXXXXXXXXXXXXXXX10、不锈钢冷冻罐（1个）公称容积：100m3外形尺寸（直径×高，mm）：Φ5000×5000生产厂家：XXXXXXXXXXXXX11、板框式过滤机型号：BASB400NN-1（2）板片数量：61过滤面积（㎡）：8生产能力（t/h）：6-8外形尺寸(长×宽×高，mm):2000×670×1150生产厂家：XXXXXXXXXXXXXXX12、果汁分离机型号：JXS10产量：13t/h功率;4kw外形尺寸：4000×1130×2000mm设备重量：1500kg生产厂家：XXXXXXXXXXXXXXX13、全自动三合一酒水灌装设备型号：凯利/GDP系列多种规格产量：7000瓶/h功率;3.55kw外形尺寸：3100×1800×2200生产厂家：XXXXXXXXXXXXXX14、灯检机型号：DJ生产能力（瓶/min）：150～300功率（Kw）：15外形尺寸（长×宽×高，mm）：2900×1100×1800生产厂家：XXXXXXXXXXXXX15、高速立式圆瓶贴标机型号：GH-TB100生产能力（瓶/h)：6000-7500额定电压：220Ｖ/50Hz整机功率：300Ｗ

外型尺寸（长×宽×高，mm）：1710×950×300

整机重量：146Kg生产厂家:XXXXXXXXXXXXXXX16、喷码机型号：F300生产能力（瓶/h)：8000-10000喷印行数(行)：1-3字符高度（mm）：1.2-15（可调）喷印速度（m/s）：5功率(w):120外形尺寸(长×宽×高，mm):620×260×440生产厂家:XXXXXXXXXXXXXXXXXX17、全自动铝塑帽缩帽机八头生产能力（瓶/h)：6400适用瓶口直径：10-50mm整机功率：3.2kw

外型尺寸（长×宽×高，mm）：1300×750×1800

生产厂家:XXXXXXXXXXXXXXXX18、全自动纸箱包装机型号：ABE-ZB18生产能力（箱/min）：18功率（Kw）：8外形尺寸（长×宽×高，mm）：6000×2255×1900生产厂家：XXXXXXXXXXXXXXXX19、全自动理瓶机型号：LP-1直径（mm）：2450生产能力（瓶/h）：8000～10000功率（Kw）：1.5外形尺寸（长×宽×高，mm）：3100×2450×2200生产厂家：XXXXXXXXXXXXXXX20、管式杀菌器型号：HE-UHT-CH-3灭菌温度（℃）：可调保持时间（s）：可调出料温度（℃）：60-95℃生产能力（t/h）：6外形尺寸（长×宽×高，mm）：3500×1600×2000电机功率（kw）：3.0生产厂家：XXXXXXXXXXXXX21、三合一灌装机型号：RGZ24-24-8生产能力（瓶/h）：10000功率（kw）:8.68外形尺寸：3200×2000×2250生产厂家：XXXXXXXXXXXXX6.2.2溶糖设备1、溶糖罐型号：JYR-10容积（L）：1500搅拌器转速（r/min）：90功率（Kw）：7.5外形尺寸（长×宽×高，mm）：3000×1500×2800生产厂家：XXXXXXXXXXXXX2、硅藻土过滤机型号：BASB400UN-1板片数量：62过滤面积（㎡）：8.5生产能力（t/h）：6-8外形尺寸(长×宽×高，mm):2500×660×1400生产厂家：XXXXXXXXXXXXXX3、板式换热器生产能力（L/h）：1500外形尺寸（长×宽×高，mm）：700×400×800生产厂家：XXXXXXXXXXXXXXXX6.2.3其他设备1、CIP清洗系统电机功率（kw）：5.5外形尺寸（长×宽×高，mm）：3200×1400×2000生产厂家：XXXXXXXXXXXXX2、螺杆泵型号：G35-1处理能力（m3/h）：8功率（kw）：3外形尺寸（长×宽×高，mm）：750×310×420生产厂家：XXXXXXXXXXXX4、离心泵型号：BAW-10-24生产能力(t/h)：10功率（kw）：2.2外形尺寸（长×宽×高mm）：515×275×380扬程（m）:24进/出口直径（mm）：φ51/38生产厂家：XXXXXXXXXXXXX5、高位罐外形尺寸（罐外径×罐高mm）：Φ1200×2000底部离地高度（mm）：3500厂家定制6-1设备一览表名称型号生产能力t/h功率（kw）外形尺寸（mm）数量生产厂家双层挑选台0.375500×700×10001冲浪式清洗机CXJ-562.82600×600×20001辊式破碎机2PG610×40013--40302235×1722×8101调配罐PZG-700074Φ1800×25002大型发酵罐200m3300Φ4600×1150012不锈钢储酒罐Φ600×15002不锈钢储酒罐Φ600×10002硅藻土过滤机BASB400UN-16-82500×660×14002不锈钢冷冻罐100m3Φ5000×50001板框式过滤机BASB400NN-1（2）6-82000×670×11501果汁分离机JXS101344000×1130×20001全自动三合一酒水灌装设备凯利/GDP系列70000瓶/h3.553100×1800×22001灯检机DJ150～300瓶/min152900×1100×18001高速立式圆瓶贴标机GH-TB1006000-7500瓶/h0.31710×950×3001喷码机F3008000-10000瓶/h0.12620×260×4401全自动铝塑帽缩帽机6400瓶/h3.21300×750×18001全自动纸箱包装机ABE-ZB1818箱/min86000×2255×19001全自动理瓶机LP-18000-10000瓶/h1.53100×2450×22001管式超高温杀菌机HE-UHT-XGZ-332.53500×1800×20001无菌灌装机JP-GZD24000-8000L/h13700×2000×25001溶糖罐JYR-101500L7.53000×1500×28001板式换热器1000L/h500×300×7001CIP清洗系统5.53200×1400×20001螺杆泵G35-18m3/h3750×310×4209离心泵BAW-10-24102.2515×275×38013高位罐φ1200×200016.3人员编制人员编制是工厂设计中非常重要的一步，若人员过少，则无法满足生产需要。定员过多，则造成人力资源浪费、公共设施紧缺及资金浪费。因此，人员编制主要依据下列两条原则进行：（1）按全年所需最少工人人数定为基本工。（2）生产旺季时，选用增加临时工，但生产骨干仍为基本工。表6-2山楂果酒生产车间人员编制（每班人员）工种固定工临时工总计原料预处理车间原料验收134人工挑选、61016清洗101破碎112果浆调配426半成品车间杀菌、冷却101无菌灌装101发酵车间投料202温度控制101后处理车间分离224酒渣蒸馏123调配112倒酒224澄清、过滤112冷冻、过滤112调整101除菌、灌装101溶糖车间溶糖112过滤101灌装车间理瓶101洗瓶、灌装、打塞101灯检101贴标101喷码101缩帽101装箱224入库202同时，设每个车间主任1人，各个车间每班设班长1人。化验室每班配备2人，机修间每班配备3人。考虑到工人请假等问题，增加人员配置4%。工厂各车间的基本员工如下：原料预处理车间：29人/班，则需要30人/班；半成品车间：2人/班，则需要3人/班；发酵车间：3人/班，则需要4人/班。后处理车间：19人/班，则需要20人/班。溶糖车间：3人/班，则需要4人/班。灌装车间：12人/班，则需要13人/班。化验室：2人/班，则需要3人/班。机修室：3人/班，则需要4人/班。在原料预处理车间和后处理车间不同时生产时，人员可进行适当调度。同时生产时，每班需要固定员工总计41人。第七章生产车间的设计7.1生产车间工艺布置的原则食品工厂车间设计是工艺设计非常重要的一部分，对生产实践有很大影响，且会关系到工厂整体。车间布置一经施工便难以调整，所以在设计过程中必须全面考虑[19]。车间布置设计的原则：1、设计有全局观念：满足生产要求，同时要从本车间总体平面布置上的位置、其它车间部门的关系，满足总体设计的要求。2、生产线尽可能成平行线排列。3、设备布置尽量按工艺流水线安排：设备尽可能的按照工艺流程排列，特殊设备可使同类型设备集中排列，重型设备设在底层。4、考虑多品种生产的可能：设备布置时应进行多种生产的可能、留有适当余地，方便灵活调动。5、考虑劳动保护和生产卫生，如：防蚊防虫、卫生消毒、车间排水及电器防潮等。6、注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施，对散热、有气味的介质需单独集中布置。7、可以设在室外的设备，尽量设在室外并加盖简易棚保护。7.2生产线的车间总平面布置及说明1、生产车间总共分为22个部分：原料预处理间、果浆生产间、半成品生产车间、发酵车间、糖处理间、果酒调配间、果酒后处理车间、理瓶间、灌装间、玻璃瓶及玻璃塞暂存间、成品后处理间、成品暂存间、纸箱暂存间、辅料及白砂糖暂存间、CIP清洗间、更衣室、办公室、化验室等，故设计车间长度为54m，宽度为30m。2、山楂酒的生产线按照工艺流程布置，车间设计成U型布置，基于土地的利用率和物料的方便运输。此设计能够使物料运输通畅，减少管道交叉或转弯，降低管道损失。人流、物流严格分开，满足安全和卫生要求，人流通道和生产车间之间采用玻璃间隔，充分采光，同时可作为参观通道。3、车间布置满足工艺流程的需求，方便合理。所有进入车间的人都必须进行更衣消毒，所有原辅料暂存都靠近对应的的工艺车间，能够方便快捷的实现原辅料的运输。果浆调配车间靠近糖处理车间、以及果浆榨汁车间，能够有效的缩短管路，防止管路交叉，减少物料残留。同时CIP清洗系统靠近糖处理、调配车间，能够很好的完成清洁操作。原料预处理单独设置车间，能够防止交叉污染，保证产品质量。4、对于清洁度要求不同的工序，通过隔间来控制。原料、辅料、包装材料单独存放，设立隔间，通过传递门送至各个车间。7.3生产车间对建筑、通风、采光、防虫等非工艺设计的要求1、建筑结构此设计的车间结构采用钢筋混凝土结构，强度高，耐久性好。外形为长方形，长54米，宽30米。厂房为单层平面结构，层高8米，横向柱距6米，纵向柱距6米[19]。2、门窗每个车间必须有两道以上的门，作为人流、物流及设备的进出口。生产车间的门按工艺要求进行设计，要求有防虫、防蝇设施，如水幕、风幕、暗道或飞虫控制器，车间常用的门有单扇门、空洞门、双扇门等[19]。本设计货物进出门采用双扇内外开门，规格分别为（宽×高）2000×3000mm和3000×3000mm两种。人流出入采用单扇和双扇内开门，规格分别为1000×2500mm、2000×3000mm两种[19]。开窗主要是为了车间的采光。窗有侧窗和天窗之分。侧窗开在四周墙上，窗台高度1米，同时，屋顶开设天窗。本设计采用铝合金窗，内层为纱窗，窗的规格有1000×2000mm，2000×3000mm，3000×2000mm三种。3、采光食品工厂车间采光系数一般要求为1/4～1/6，一般铝合金窗玻璃有效面积占窗洞的74%-79%，车间的采光主要来自侧窗，若采光系数达不到要求时，还需在屋顶开天窗增加采光面积或者设置双管日光灯照明，灯离地2.8m，每隔2m安装一组[19]。4、地坪为顺利实现地面排水，地坪应有1.5%～2.0%的坡度，且设有明沟排水。大跨度厂房内排水明沟间距小于10m。食品工厂的生产车间常常受到油、酸、碱、水等腐蚀性介质侵蚀及运输车轮的冲击，因此地坪须用高标号的水泥铺盖。本设计中，生产车间的地坪均采用高标号混凝土地面[19]。5、内墙面食品工厂要求内墙要防霉、防湿、防腐，转角处理以圆弧形为最佳[18]。墙体要求有1.5～2.0米的墙裙，本设计中采用1.5m白瓷砖材料作为墙裙，可以保证墙面少受污染，易于清洁。内墙用白水泥沙浆粉刷，涂上耐化学腐蚀的过氯乙烯油漆或六偏水性内墙防霉涂料等，或者可以采用仿瓷涂料代替瓷砖，本设计选择仿瓷涂料作为内墙面[19]。6、温控车间最好有空调装置，若无空调，则门窗应设纱门纱窗。密闭车间应有机械送风，空气经过滤后进入车间。对于溶糖等产生大量热量和蒸汽的车间，除设置纱门纱窗之外，还应设置机械通风[22]。7、楼盖楼盖是由承重结构、铺面、天花、填充物等组成。承重结构是梁和板，铺面是楼板层表面层，可以保护承重结构，并承受地面上的一切作用力。楼盖选用现浇整体式结构，保持1.5%～2.0%的坡度，便于排水，保证楼盖不渗水，不积水[20]。7.4管路计算及选择7.4.1自来水的总水管[21][22][24]总水量为：3790kg/h，供水1h管道直径：查阅《化工原理》P360～P361，取标准管径D30×2.5mm，冷轧钢管。水流速度v=d2=（4×3790×106）/[3.14×1000×3600×1.5×（30-2.5×2）2]=1.43m/sv符合常用流速范围（见《化工原理》P26表1-1，1.0～1.50m/s，所选管径符合要求。7.4.2通往山楂原浆生产车间的水管山楂原浆生产车间的用水为原料清洗用水：山楂（挑选、清洗后）的用量为2769.79kg/h，按山楂:水为1:1.5则用水量为2769.79×1.5=4154.69kg/h，供水1h则D=1.128=1.128×=0.0309m查阅《化工原理》P360～P361表，取标准管径D38×3.5mm冷轧钢管v=d2=（4×4154.69×106）/[3.14×1000×3600×1.5×（38-3.5×2）2]=1.03m/sv符合常用流速范围（见《化工原理》P26表1-1，1.0～1.5m/s，所选管径符合要求。7.4.3通往溶糖间的水管溶糖用水量（550Brix）Q=621.59kg/h则D=1.128=1.128×=0.0121m查阅《化工原理》P360～P310表，取标准管径D16×2.50mm冷轧钢管v=d2=（4×621.59×106）/[3.14×1000×3600×1.5×（16-2.50×2）2]=1.089m/sv符合常用流速范围（见《化工原理》P26表1-1，1.0～1.5m/s，所选管径符合要求。7.4.4通往调配间的水管Q=2098.33kg/hD=1.128=1.128×=0.0250m查阅《化工原理》P360～P310表，取标准管径D30×3mm冷轧钢管v=d2=（4×2098.33×106）/[3.14×1000×3600×1.2×（30-3×2）2]=1.09m/sv符合常用流速范围（见《化工原理》P26表1-1，1.0～1.5m/s，所选管径符合要求。7.4.5糖浆管糖浆为高粘度流体，流速为0.5～1.0m/s取u=0.8m/s，Q=1355.21kg/hD=1.128=1.128×=0.0246m查阅《化工原理》P360～P310表，取标准管径D30×3.0mm冷轧钢管v=d2=（4×1355.21×106）/[3.14×1000×3600×1×（30-3.0×2）2]=0.8306m/sv符合常用流速范围（见《化工原理》P26表1-1，0.5～1.0m/s，所选管径符合要求。7.4.6山楂果酒物料管实际成品量为2470kg/h，工作实际为7.5小时D=1.128=1.128×=0.0269m查阅《化工原理》P360～P310表，取标准管径D32×3.0mm冷轧钢管v=d2=（4×2470×106）/[3.14×1000×3600×1.2×（32-3.0×2）2]=1.077m/sv符合常用流速范围（见《化工原理》P26表1-1，1.0～1.5m/s，所选管径符合要求。7.5管道安装一般要求1、安装时应按图纸规定的坐标、坡度、标高，准确地进行，做到横平竖直，安装程序应符合先大后小、先上后下、先复杂后简单、先压力高后压力低、、先地下后地上的原则。2、满足生产需要，尽量直线铺设，少交叉，少拐弯，缩短管线，减少管材消耗。3、在焊接或螺纹连接的管道上应适当配置一些法兰或活管接，拆装和检修。4、并列管道上的管件与阀件应错开安装。5、管道穿过墙壁时，墙壁上应预留开孔，过墙时，管外加套管[18]。7.6生产车间水、电、汽用量的计算7.6.1用水量的估算生活用水：按每人10kg计算，整个车间每班固定工人共有41人，用水量为41×10=41kg/班=0.41t/班生产工艺用水：（2098.33+609.85）×7.5/1000=20.3t/班原料清洗用水：4154.69×7.5/1000=31.16t/班其他清洗用水：清洗用水主要用于清洗墙壁、地面等，每吨水大约可冲洗45㎡的地坪，每班冲洗1次。车间面积为1620㎡，设冲洗面积为车间总面积的70%，则需要用水为1620×0.70×1/45=25.2tCIP清洗系统：CIP清洗系统清水用量为10t/h。每班清洗一次，每次各0.75h，则每班用量为7.5t/班。故整个食品厂的班总用水量为W总=0.41+20.3+31.16+25.2+7.5=84.57t/班≈85t/班7.6.2用电功率的估算1、生产动力用电负荷如果机械设备全部开动，生产用电功率为：W总1=495.24kw2、生活用电负荷平均每人每天生活用电功率0.5kw，生活用电功率：W总2=198×0.5=99kw7.6.3消耗蒸汽量在设计中需要用到的蒸汽设备有：冷热缸（调配罐）、蒸馏釜、溶糖罐、CIP清洗系统等。（其中水的比热为4.183kJ/kg﹒℃，密度为1000kg/m3，蒸汽热焓I1=2723.9kJ/kg，冷凝液的热焓I2=334.96kJ/kg，密度为0.598kg/m3。）1、溶糖罐当物料进入溶糖罐时，其温度约为25℃，而溶糖出来温度约为85℃，糖的比热为1.256kJ/kg﹒℃，则有Q=G×C×(T2-T1)=759.72×1.256×1000×（85-25）/1000=55702.34kJ/h每班工作7.5小时，55702.34×7.5=417767.58kJ/班耗气量q1=Q班/（I1-I2）=417767.58/（2723.9-334.96）=174.88kg/班2、CIP清洗系统CIP清洗系统温度一般大于60℃，设定设备运行温度为70℃，自来水设为常温20℃，每班的设备用水量为7.5t/班，则有Q班=G×C×(T2-T1)=7.5×1000×4.183×1000×（70-20）/1000=1.57×106kJ/班q2=Q班/（I1-I2）=1.57×106/（2723.9-334.96）=656.568kg/班3、果浆调配罐当破碎后的山楂进入调配罐时其温度大约为40℃，因为果浆需加热到沸腾状态，假定为100℃左右，山楂果肉的比热为3.8kJ/kg.K，则有：预煮需汽量：Q=G×C×（T2-T1）=2691.74×3.8×1000×（100-40）/1000=613716.72KJ/h一班工作7.5小时，613716.72×7.5=4602875.4KJ/班Q3=Q班/（I1-I2）=4602875