【《5000吨年产量的薏米黄酒生产工艺及工厂设计》13000字】

引言1.1薏米研究进展1.1.1薏米概述薏米，英文名SeedofJob'stears，是国家卫生部年首批公布的药食同源植物品种之一，为禾本科植物薏苡的干燥成熟种仁，俗称米仁，又名薏仁、回回米等。薏苡在我国最早的文字记载见于《神农本草经》，被称作上品养心药。为“世界未本科植物之王”。中医认为薏米味甘淡，性凉，入脾、胃、肺经，食之有清热解毒、利尿祛湿、健脾止泻的功效，对降低血和血脂也很有好处。《本草纲目》记载薏米“轻身延年、健脾益胃、祛风胜湿、补肺清热、养颜驻容”，《本草经》记载薏米“主筋急拘挛，不可曲伸，风湿癖，下气”，对肌肉酸重、脾虚腹泻、关节疼痛等症有良好的治疗和预防作用。薏米因其热量较高，有促进新陈代谢及减少胃肠负担的作用，因此经常食用薏米食品对慢性肠炎、消化不良等症有明显效果，可作为病中或病后体弱患者的补品。健康人常吃薏米，也可使身体轻捷，减少肿瘤等疾病的发病机会[1]。1.1.2薏米的种类薏苡在分类学上属于禾本科，玉蜀黍族，薏苡属中的一个种。薏苡属内各个物种之间在形态学上的区分一般是根据叶子和果实的形状特性，但是由于其相似性，给种的划分造成了一定的困难，因而薏该属植物被划分为至余种不等。根据《中国植物志》记录，我国有种及变种，种分别为川谷、水生薏小珠惹孩、窄果薏苡、薏、米变种分别为念珠薏苡和薏苡原变种。1.1.3薏米营养成分薏米是一种营养平衡的谷物，薏米含有蛋白质脂肪碳水化合物粗纤维同时，薏米还含硫胺素核黄素，尼克酸，钾纳，镁，猛锌，铜，憐，铁。而且薏米还含有人体所需的酪氨酸、精氨酸、赖氣酸、亮氣酸等必需氣基酸。薏米油脂中的不饱和脂肪酸含量也很高，其中油酸和亚油酸的含量高达以上。薏米中还含有多种保健成分，如薏仁素又叫兼仁内酯、薏仁油脂、薏仁多糖以及特有的三萜类化合物和和留醇类化合物、和甾醇类化合物具有易被人体消化吸收等特点[2]，对减轻肠胃负担、增强体质有益。另外薏米中重金属及有毒物质残留量极低，是一种典型的“绿色食品”。由此可知薏米是一种极具开发价值的食品原料。1.2黄酒研究进展1.2.1黄酒概述黄酒在我国的历史上可称为是“中华国粹”，在世界三大酿造酒中黄酒占有重要的地位。我国的黄酒有着独特的酿造工艺，其成品营养丰富、健康，风味独特，一直深受消费者的喜爱。黄酒的主要成分不仅含有乙醇和水，而且还含有其它的营养成分，如蛋白质、碳水化合物、维生素及微量矿物元素等。自上世纪末以来，我国黄酒的生产方式得到了迅猛的发展，获得了相关部门的大力扶持后开始从人工转为机械化生产，这不仅大大提高了黄酒的生产能力，而且还降低了人们的劳动强度。近年来，我国的黄酒产业不断得到发展和提高，同时也塑造了自己的品牌，古越龙山、沙洲优黄、金枫、塔牌等黄酒行业的标杆企业不断发展壮大。1.2.2黄酒酿造工艺研究黄酒在生产方式上有着不同的酿造工艺，其可分为传统酿造工艺和新型酿造工艺。传统酿造工艺在我国的酿酒史上有着重要的借鉴意义，虽然生产方式不足以满足如今黄酒的发展，但其中的经验和技术我们可以推陈出新，传承发展。在利用传统酿造工艺生产黄酒时，作为酿造用的原料（如稻米、薏米、玉米、小米等），必须要经过蒸煮、摊晾、加曲、糖化、发酵、压榨、过滤、煎酒、贮存、勾兑等程序才能成为成品[3]。传统酿造工艺生产的黄酒在酿造过程中对于酒曲的选择至关重要，由于黄酒的酒曲不是单一的某一种酒曲，而是属于多菌混为一体，其中含有种类繁多且有益于发酵的自然繁殖微生物，因此，黄酒的酒香、酒味及风格特征会因酒曲的不同而发生变化。目前，随着人们生活水平的不断提高，在不断总结利用传统工艺生产黄酒的工艺基础上，另一种生产黄酒的新工艺得到不断的改善和提高，一些专家学者提出了利用单一的酒曲或者酒母进行纯种液态发酵酿造黄酒的方法，同时也出现了其他的发酵方式，如清爽型红曲发酵法、纯生发酵法、生料发酵法等发酵方式。陆燕等人研究采用挤压膨化原料糯米的方式来改变黄酒的口味，经过不断的试验酿造出口味清淡的黄酒。胡永梅等人在2006年提出了液化无曲酿造黄酒的发酵工艺[4]，即用多种酶制剂代替传统酒曲的方式进行液化发酵。魏甲乾等人对传统黄酒酵母的生产进行了特定改造，利用固定化技术确定了传统黄酒完整的发酵工艺。盛凤云等人利用液化法酿造黄酒取代传统工艺中浸米和蒸饭步骤，为液化法酿酒的开发和应用奠定了坚实的理论基础[5]。赵学伟在国外机理研究基础之上，经过不断的探索，发现了酿造黄酒的原料在挤压膨化的过程中有着一定的变化规律，这种变化规律对后来的挤压膨化法酿造黄酒的生产提供了重大的理论指导意义。张中华采用了聚合酶链式反应变性梯度凝胶电泳技术研究发现优势菌群在黄酒发酵过程中对黄酒的酒质起着重要的作用。梁香首次将薏米、葛根和糯米组合进行纯种液态发酵酿造黄酒，不仅保持传统黄酒的独特口感和风味，还增加了黄酒中的功能性成分[6]。1.2.3黄酒的营养成分与白酒、葡萄酒等酒种相比，黄酒的酒精度比较低，营养成分非常丰富，通过大量的研究表明黄酒中含有丰富的氨基酸、碳水化合物、维生素、矿物质等微量元素，因此，黄酒一直以来以营养丰富、保健养生而著称。1.3.黄酒工厂设计简介黄酒工厂设计是指工厂的建立、扩大和改造所需要制定的模式，包括工厂生产产品的品种、生产规模、生产工艺流程、生产设备、设施、厂房、水电气的供应、生产成本、工厂的经济效益和社会效益等一整套完整、周密、细致的构想和实施方案，并使用图纸、表格和必要的文字说明等将其表达出来，具有产品种类复杂、生产季节性强、卫生要求高等特点，其基本内容主要有厂址选择、生产工艺论证、物料恒算、车间平面设计、全厂平面设计、劳动组织分配、经济分析等，此外还进行设备选型、辅助部口设计、公用系统设计等。设计要求技术上先进，工艺上简单，质量上安全，布局上合理，操作上规范。1.4课题研究目的与意义及主要内容1.4.1课题研究目的与意义黄酒在我国的历史上可称为是“中华国粹”，在世界三大酿造酒中黄酒占有重要的地位。我国的黄酒有着独特的酿造工艺，其成品营养丰富、健康，风味独特，一直深受消费者的喜爱。黄酒的主要成分不仅含有乙醇和水，而且还含有其它的营养成分，如蛋白质、碳水化合物、维生素及微量矿物元素等。近年来，我国的黄酒产业不断得到发展和提高，同时也塑造了自己的品牌，古越龙山、沙洲优黄、金枫、塔牌等黄酒行业的标杆企业不断发展壮大[7]。然而随着人民生活水平的不断提高，人们对酒精饮料的要求不仅是低度，而且还追求营养健康，因此，低度、营养的酒精饮料已经成为酒类研发者重点的研发对象。薏米含有丰富的功能性成分，这种原料用于酿造功能性黄酒具有有重要的辅助作用，主要采用薏米做为主原料、辅以糯米和茯苓加入黄酒中，既具有黄酒的风味，又富含保健功能[8]。目前，国内薏米黄酒的生产企业少，所以，急需加大研发生产力度并实现产业化，以占领国内市场。有关薏米黄酒的工艺及性质研究已有一定成果，但针对其生产工厂的设计却鲜有报道，因此，本项目进行了年产5000吨薏米黄酒的工厂设计，为其工厂建设提供参考。1.4.2课题主要内容（1）概述薏米黄酒发展及本文设计意义（2）年产5000吨薏米黄酒的工厂设计：①工厂平面设计及生产车间设计。②原料、水电费用估算。

③生产设备选型和人工及费用估算④土建投资费用的估算。（3）物料衡算通过对薏米黄酒工厂的总平面及生产车间设计，估算了年产5000吨薏米黄酒的原料、水、电费用及土建、生产设备投资，为黄酒企业建厂提供了一定的理论依据。（4）厂址选择工厂选址要充分考虑当地自然资源、交通运输、生态环境等情况，厂址选择是否恰当，将直接影响到工厂成本投资、产品质量、最终收益，同时，还关系到当地经济发展水平及居民的生活状态。（5）总平面设计平面设计要符合厂址所在地区的总体规划，特别是用地规划、工业区规划、居住规划、交通运输规划等。食品工厂总平面设计还必须满足食品工厂卫生要求。（6）生产车间设计及工艺计算食品生产车间是根据生产方案来设计和布局的，应遵守食品车间设计的基本原则。对于本项目车间平面设计，就要根据薏米黄酒及废弃物综合利用的加工工艺流程和年产量，对生产过程进行物料、水、电、汽的衡算，进而完成设备选型等工作。（7）技术经济分析技术经济分析就是对项目技术方案的经济效果进行详细的估算、分析、评价，然后作为选择方案进行决策的有效依据。2年产5000吨薏米黄酒的总平面设计2.１设计规模和内容根据企业规模化发展要求，结合当地种植资源和企业收购能力，本项目拟建设一条薏米黄酒的生产线，生产所用原料为薏米和糯米，生产产品主要为黄酒。巧计生产能力为年产5000吨的中型酒厂，工作日为250天，规划建筑面积8000m2。2.2厂址选择2.2.1厂址选择的原则厂址选择是设计工作的基本内容之一。厂址选择的好坏直接影响设计质量、建设进度、投资大小和投产后经营管理条件。因此，厂址选择是一项包括政治、经济、技术的综合性的复杂工作，具有较高的原则性和广泛的技术性。（1）厂址要符合国家下达建厂计划任务书中所作的规定和要求。（2）厂址应符合当地城镇总体发展规划的要求，并尽量与附近工业企业相配合，以节约基建投资。（3）厂址的面积和外形要满足黄酒生产工艺的要求，并留有适当的扩建余地。（4）厂址地形宜平坦，地面倾斜坡度最好不超过3%,便于厂区运输线路布置并尽可能减少土方工程量。（5）厂址应符合国家有关卫生、防火、人防等要求。如:厂区应在居民点下风侧；河流的上游;厂区附近不得有细菌，传染病病源或其他污染的来源;不应选择在低洼窝风的地形做厂区，应避开军事措施地区等等。（6）厂址应在当地最高洪水水位之上，如果低于洪水位则须有坚固堤防保护.同时，要防止内涝水的浸淹.综合以上因素决定本次薏米黄酒厂厂址选在浙江省绍兴市。2.2.2厂址选择依据（1）地质条件绍兴市地处东南沿海地区，以丘陵和平原地形为主。地势平坦,无地质灾害记录。（2）气候与环境绍兴市属于亚热带季风性气候，四季分明。年平均气温在16.2℃左右，年降水量约1462mm，平均无霜期233天，日照时数1977小时，光照充足。多年平均蒸发量为840mm，属湿润气候带，适宜薏米等农作物生长[9]。（3）交通运输航空：距离萧山国际机场仅42公里。公路：杭州湾环线高速横贯东西，绍诸高速纵穿南北。生产原材料、产品的流通非常便捷。（4）人力资源依托绍兴多所高等院校，通过产业区域化优势，吸引大批专业优秀人才。（5）区域经济优势绍兴市具有雄厚的工业基础，黄酒工业支柱产业汇集群聚，黄酒文化历史悠久。2.3工厂总平面设计布局2.3.1总平面设计的基本原则总平面设计必须贯彻国家的各项方针，政策，在符合放火，卫生规范的前提下,尽可能节约用地，不占、少占衣田；减少劳动强度，节约建筑材料，具体应注意以下几方面。（1）平面紧凑：必须按设计任务书和选择厂址报告进行设计，按不同的规模和类别结合周围环境，布置上力求紧凑，节约用地。（2）布置合理:建筑物、构筑物的布置必须符合工艺流程要求；动力设施应接近负荷中心，以缩短管线，减少损耗；根据生产性质不同，动力供应，货运周转，卫生防火等分区布置等[10]。2.3.2薏米黄酒工厂平面布局全厂厂区形状为长400m，宽200m的长方形，总占地面积为8000m2。年产5000吨薏米黄酒平面布局厂区总面积(m2)生活区面积(m2)其他建筑面积(m2)绿化面积(m2)生产区面积(m2)硬化路面积(m2)80003001350140036001520工厂各用地面积:（1）生产车间:3600m2（2）酒库:450m2（3）办公楼:300m2（4）食堂:150m2（5）职工生活区:300m2（6）配电室:150m2（7）锅炉房:100m2（8）保卫室：30m2（9）绿化面积:1400m2（10）硬化路面积:1520m22.3.3黄酒工厂总平面设计图年产5000吨薏米黄酒工厂总平面设计图见附录一。3薏米黄酒的生产工艺设计3.1原料薏米黄酒是用谷物作原料，用麦曲或小曲做糖化发酵剂制成的酿造酒，其主要原料是酿酒用的大米、酿造用的水，辅料是薏米和制曲用的小麦。3.1.1薏米黄酒的主要原料是大米，包括糯米、粳米和粧米。此次年产5000吨薏米黄酒厂的设计选用基础原料的是糯米，再以薏米为辅料。主要因为糯米所含的都是支链淀粉，粘性好，在蒸煮过程很容易糊化，达到熟透而不糊的要求，出酒率高[11]。3.1.2纯种麦曲把经过纯种培养的黄曲霉(或米曲霉)接种在小麦上，在人工控制的条件下进行扩大培养制成的黄酒糖化剂。纯种麦曲按原料处理方法的不同可分为纯种生麦曲、熟麦曲和爆麦曲；多数采用厚层通风制曲法,其制造工艺过程为:原菌→试管培养→三角瓶扩大培养→种曲扩大培养→麦曲通风培养3.1.3块曲块曲是指在破碎的小麦上培养繁殖糖化菌而制成的黄酒糖化剂，在黄酒酿造中占有极为重要的地位。它为黄酒酿造提供了各种酶类，主要是淀粉酶和蛋白酶；同时在制曲过程中，形成各种代谢产物，以及由这些代谢产物相互作用产生的色泽、香味等赋予黄酒以独特的风味[12]。以下图3-1是块曲培养工艺流程图图3-1块曲培养工艺流程图3.1.4纯种酒母采用仿照黄酒生产方式的速酿双边发酵酒母,因制造时间比淋饭酒母短，又称速酿酒母。以下图3-2是纯种酒母培养工艺流程图。图3-2纯种酒母培养工艺流程图3.2黄酒生产工艺流程及操作方法3.2.1工艺流程图见下图3-3图3-3薏米黄酒生产工艺流程图年产5000吨薏米黄酒工厂工艺流程CAD设计图见附件二。3.2.2基本步骤（1）使用精米机：为了提高米的精白度，对精白度不符合要求的大米原料，应重碾。浸米：①将浸米罐冲洗后、关好阀门。吸取老的米浆水约250kgo再放清水至预放水标记数（指水面能高出米面10-15cm的经验数标记。②浸米间的室温尽可能保持在20-25℃,浸米水温控制在23℃左右。③水温调节好后，放米入罐,耙平米面，调整水位，使水面高出米面10-15cm。④浸米48h后,如达不到要求，应加强保温工作，适当延长浸米时间至达到要求,蒸饭。（3）洗米、淋米：①从浸米罐表面用皮管吸出部分老浆水，供下次浸米用。②把浸米罐出口阀套上软管,其头部搁在振动筛上。③打开浸米罐底部出口的自来水阀，让自来水冲动罐锥底部米层,使米容易流出。④打开浸米罐岀口阀门，米流入振动筛槽。打开淋米用的自来水阀门，放水冲洗至浆水淋净，并在振动筛槽中沥干。⑤米放完后，用自来水冲尽余米，把浸米罐冲洗干净，关好出口处自来水冲洗阀门和浸米罐岀口阀门。⑥洗米完毕后，搞好清洁卫生工作和设备维护保养工作[13]。（4）蒸饭：米饭颗粒分明，外硬内软,内无白心，疏松不糊，熟而不烂，均匀一致。出饭率:淋饭168%-170%,风冷饭140%-142%（5）淋饭、落罐：淋饭品温,应随不同的室温进行控制。如表3-1所示。室温/℃0~55~1010~1515~2020以上饭温/℃27~2826~2725~2624~25尽可能接近24表3-1淋饭品温与室温(6)冷却、落罐：①投料前，在前发酵罐中先放入配料用水It,再放入块曲50kg,酒母醪120kg。②在熟饭从蒸饭机中出来的同时应进行以下操作:淋饭冷却.落饭、加配料、水、加块曲和纯种培养曲、加酒母醪。要求落饭品温要匀,加水、曲、酒母要匀。③饭团、曲团要捣碎，可在入罐处加网篮，遇饭团即由操作工随时用铁钩钩散。（7）前发酵开耙问题是大罐发酵的关键所在。新工艺发酵醋层深，采用人工开耙是不可能的，要及时通入无菌压缩空气，强制性开耙，确保酒醅发酵正常进行。在前发酵过程中，须加强温度管理,经常测定品温，随时加以调整[14]。前发酵期还应经常测定其酒精含量、酸度。观察其变化情况，以便及时釆取相应措施。正常变化情况如表3-3所示。发酵时间/h24487296酒精体积分数/%>7.5>95>12>14.5表3-3酒精含量测定输醪①加压料盖时必须将皮圈垫匀，夹紧夹头，防止漏气。②输醪空气压力，一般为0.118MPa,最大不超过0.147MPa0③压料完毕，前发酵罐必须排气，直至内气压和大气压平衡.方允许开启罐盖，不准带压开罐盖。（9）后发酵：控制指标以干型黄酒为例,控制指标如下：①醪液品温控制在(14±2)℃②后发酵时间16-20天。③发酵成熟的酒醪应达到:酒精体积分数＞15.5%,总酸＜0.4g/100ml(以琥珀酸计)。发酵成熟的标志是:酒精含量基本稳定，酒质沉静。时间为16-20天，即可压榨。（10）压滤、澄清、煎酒和包装贮存经过较长时间的后发酵,黄酒酒酷酒精体积分数升髙2%〜4%,并生成多种代谢产物，使酒质更趋完美协调.但酒液和固体糟粕仍混在一起，必须及时把固体和液体加以分离,进行压滤。之后还要进行澄清、煎酒、包装、贮存等一系列操作,才成为黄酒成品。4工艺计算及设备选型4.1全厂物料衡算4.1.1生产原料计算此次设计的工厂，年产量5000吨薏米黄酒，按照工艺流程，进行年产量5000吨薏米黄酒厂的物料衡算。麦曲黄酒生产新工艺的配料比如下：薏米：30%；糯米：70%；生块曲9%;纯种熟麦曲1%;酒母醪10%;清水209%(包括浸米吸水，蒸饭吸水，落罐配料水)；总质量:330%该设计中涉及的参数如下表：以100kg小麦、100kg薏糯米（薏米30kg/糯米70kg）为计算单位。物料平衡的计算依据项目计算单位数值1生麦曲出曲率干曲重kg/100kg小麦802熟麦曲出曲率出房曲kg/100kg小麦100左右3糯米机械化黄酒酒岀酒率酒重kg/100kg薏糯米2204酒母岀酒率酒母重kg/100kg薏糯米2205薏米黄酒酒投料总质量配料总质量kg/lOOkg薏糯米330左右6薏米机械化黄酒出糟率板糟kg/100kg薏糯米26左右有表可知：（1）薏米机械化黄酒的出酒率为220%，由此推算出年产量5000吨黄酒总共所需要薏米总量为(5000*30)/220=681.82吨。糯米总量为(5000*70)/220=1590.91吨。总量为(5000*10)/220=2272.75吨（2）糯米机械化黄酒的出糟率为26%,由此可以推算岀板槽的总质量为(2272.75*26)/100=590.9吨有麦曲黄酒生产新工艺的配料比可知：年产5000吨黄酒所需要的生块曲的质量为(2272.75x9)/100=204.55吨有麦曲黄酒生产新工艺的配料比可知：年产5000吨黄酒所需要的纯种熟麦曲的质量为(2272.75x1)/100=22.73吨有麦曲黄酒生产新工艺的配料比可知：年产5000吨黄酒所需要的酒母醪的质量为(2272.75x10)/100=227.28吨有麦曲黄酒生产新工艺的配料比可知：年产5000吨黄酒所需要的生产水的质量为(2272.75*209)/100=4750.05吨根据酒母出酒率220%,年产5000吨黄酒所需要的酒母醪的质量为227.28吨，则可得到酿造酒母所需要的薏糯米质量为(227.28x100)/220=103.31吨根据生块曲的出曲率为80%，年产5000吨黄酒所需要的生块曲的质量为204.55吨，可知酿造生块曲所需要的小麦的质量为:(204.55x100)/80=255.69吨根据纯种熟麦曲的出曲率为100%,年产5000吨黄酒所需要的纯种熟麦曲的质量为22.73吨，可知酿造纯种麦曲所需要的小麦的质量为：(22.73x100)/100=22.73吨。所以由以上数据可知，年产5000吨黄酒各原料所需要的量如下：糯米用量:1663.24吨薏米用量：712.82吨生块曲用量：204.55吨纯种熟块曲用量：22.73吨板糟用量：590.9吨酒母醪用量227.25吨生产水用量:4750.05吨小麦用量:278.42吨（3）班产量的确定根据初步计算，黄酒厂全年有250天用来生产，其中旺季有80天，三班制工作，淡季有170天,两班制工作。所以全年的生产班次N=2t1+3t2=580,因此班产量是：q=Q/kN=5000/0.75*580=11.5吨(k是设备的不均匀系数)所以，确定班产量为11.5吨黄酒，旺季时日产量为34.5吨，淡季是日产量为23吨，根据班产11.5吨黄酒，以及每吨黄酒所需的糯米和薏米量，可知每班次需要投放的糯米量为(1590.91x11.5)/5000=3.66吨薏米量为(681.82x11.5)/5000=1.57吨块曲的所需要的量为(204.55x11.5)/5000=0.47吨纯种熟曲所需要的量为(22.73x11.5)/5000=0.053吨酒母醪所需要的量为(227.28x11.5)/5000=0.53吨生产用水所需量为(4750.05x11.5)/5000=10.93吨小麦所需要的量为(278.42x11.5)/5000=0.64吨黄酒装罐按每瓶500ml来算，则年产5000吨黄酒共需要黄酒瓷瓶10000个。物料名称每班实际量/吨每年实际量/吨单价元/吨每年实际费用/万元糯米3.661663.245000831.62薏米1.57712.829600684.31小麦0.64278.42220061.25瓷瓶1000个4元/个0.4礼品盒500盒5元0.254.2用水量计算除生产用水外，主要用水集中在设备清洗、冲洗地坪和生活用水上。（1）薏米黄酒生产用水全年W1为4750.05吨（2）冲洗地坪用水W2：通常，每40m2地坪需要一吨水。(S/40)*1=(3500/40)*1=87.5吨/天，年耗水量为87.5*250=4375吨（3）清洗机械设备用水：0.5吨/天年耗水量为W3=0.5*250=1250吨。(4)生活用水W4参照相关标准，按照0.11吨/人*天。0.11*110=12.1吨/天。年耗水量W4为：12.1*250=3025吨/年则全厂年耗水量为：W=W1+W2+W3+W4=13400.05吨按照4元/吨计，全厂水费约53600元／年。4.3用电量计算设备电量计算序号设备名称型号工作能力功率（kw）数量（台）总功率（kW·h）1精米机JDX30.7-0.8t/h6162输送装置FS010.6-1t/h1.111.13淋水洗米装置DG-561t/h3.5274立式蒸饭机DG-30.4t/h62125加曲斗SGJ562000L/h1.5236空气压缩机HT-5000.6Mpa/h1227棉饼过滤机JJY-3502000L/h3268热交换消毒器TW-2100.8Mpa/h162329榨酒机FD-620.4t/h7214淡季一天所需加工薏米、糯米和小麦为（3.66+1.57+0.64）*2=11.74t，旺季为（3.66+1.57+0.64）*3=17.61t块曲每班为0.47t，纯种麦曲为0.053t，酒母醪每班为0.53t，共计为（0.47+0.053+0.53）=1.053t。淡季一天所需加工量为1.53*2=3.06t，旺季一天所需加工量为0.53*3=4.59t（1）精米机的耗电量D1设备产量0.7-0.8t/h。所以，精米机每年总工作时间为为:11.7/0.75*170+17.61/0.75*80=4530.4h，按4530.4h耗电量计算，精米机的功率为6KW，则:D1=4530.4h*6=27182.4kW·h(2)输送装置的耗电量D2输送装置每小时输送0.6-1t米，所以，输送装置每年总工作时间为:11.7/0.8*170+17.61/0.8*80=4247.3h。按4247.3h计算，输送装置的功率为1.1KW,则:D2=4247.3*1.1=4672kW·h（3)淋水洗米装置的耗电量D3淋水洗米装置每小时输送1t米，有两只，所以，淋水洗米装置每年总工作时间为:11.7/2*170+17.61/2*80=1698.9h。按1698.9h计算，淋水洗米装置的功率为3.5KW,则:D3=1698.9*3.5*2=11892.3kW·h（4)立式蒸饭机的耗电量D4立式蒸饭机每小时蒸0.4t米，有两只，所以，立式蒸饭机每年总工作时间为:11.7/（0.4*2）*170+17.61/（0.4*2）*80=4247.3h按4247.3h计算，立式蒸饭机的功率为6KW,则:D4=4247.3*6*2=50967kW·h（5)加曲斗的耗电量D5加曲斗每小时输送0.2t，有两只，所以，加曲斗每年总工作时间为D5:3.06/0.4*170+4.59/0.4*80=2218.5h按2218.5h计算，加曲斗的功率为1.5KW,则:D5=2218.5h*1.5*2=6655.5kW·h（6)空气压缩机的耗电量D6空气压缩机与淋水洗米装置工作时间一致，有两台，所以空气压缩机每年总工作时间为:11.7/2*170+17.61/2*80=1698.9h按1698.9h计算，空气压缩机的功率为1KW,则:D6=1698.9h*1*2=3397.8kW·h（7）棉饼过滤机D7棉饼过滤机每小时过滤0.2t，有两只。所以，棉饼过滤机每年总工作时间为D5:3.06/0.4*170+4.59/0.4*80=2218.5h按2218.5h计算，棉饼过滤机的功率为1.5KW,则:D7=2218.5h*3*2=13311kW·h（8）热交换消毒器D8热交换消毒器与空气压缩机工作时间基本一致，有两只，所以，热交换消毒器每年总工作时间为D8：2218.5h按2218.5h计算，热交换消毒器的功率为16KW,D8=2218.5h*16*2=70992kW·h（9)榨酒机的耗电量D9榨酒机每小时蒸0.4t米，有两只，所以，榨酒机每年总工作时间为:11.7/（0.4*2）*170+17.61/（0.4*2）*80=4247.3h按4247.3h计算，榨酒机的功率为7KW,则:D9=4247.3*7*2=59462.2kW·h(10)其他设备耗电量D10其他辅助设备一年耗电量总计估算为:D10=3750kW·h所以，全厂一年用电量:D=D1+D2+D3+D4+D5+D6+D7+D8+D9+D10=248532.2kW·h,拟工业用电的平均电费按0.8元/kW·h计算，则全年用电费用为19.9万元。4.4生产设备选型4.4.1设备选择的依据和原则（1）从设备的设计选型上，可以反映岀所设计工厂的先进性和生产的可能性。（2）经济上合理，技术上先进；（3）投资省，耗材料少；（4）运行费用低，水电消耗少；（5）操作清洗方便，耐用易维修；（6）考虑生产波动与设备平衡，留有一定余量。（7）考虑设备故障及检修的备用。4.4.2设备选择根据薏米黄酒的生产工艺流程确定出年产5000吨的薏米黄酒所需的生产设备型号。设备选型表如图：设备选型表序号设备名称型号工作能力功率（kw）数量（台）单价（万元）总额（万元）生产厂家1精米机JDX30.7-0.8t/h619.89.8常州贺河机械厂2输送装置FS010.6-1t/h1.110.30.3绍兴嘉信食品机械有限公司3淋水洗米装置GDG561t/h3.520.30.6绍兴市德发食品有限公司4立式蒸饭机DG-30.4t/h220.71.4嘉兴市力升食品机械有限公司5加曲斗SGJ562000L/h1.520.10.2绍兴市瑞贵食品机械有限公司6空气压缩机HT-5000.6Mpa/h126.813.6佛山景顺工程设备有限公司7棉饼过滤机JJY-3502000L/h323.46.8杭州市万科机械厂8热交换消毒器TW-2100.8Mpa/h16212.825.6台州市泰丰设备有限公司9浸米罐DH-410.10.1台州市泰丰设备有限公司10米浆水沉淀罐H-5820.10.2台州市泰丰设备有限公司11榨酒机FD-620.4t/h720.20.4绍兴市聚泰设备有限公司12沸水罐IM-2120.20.4台州市泰丰设备有限公司13酒母罐YR-8420.40.8嘉信食品机械有限公司14前酵罐EY-4820.40.8嘉信食品机械有限公司15后酵罐WGR-4820.40.8嘉信食品机械有限公司16一次清酒池YH-58224杭州市万科机械厂17二次清酒池JRJ-615224杭州市万科机械厂18成熟醪液池GF-221.22.4杭州市万科机械厂19淋饭落饭装置IGF-8520.10.2杭州市万科机械厂5生产车间设计5.1生产车间设计原则总的原则是要符合整齐、方便、安全、卫生的要求。薏米黄酒加工工厂的厂房设计应该明亮宽敞，为生产和操作留下足够的空间。工厂的内部设施必须要完善，设有员工更衣间、消毒间、成品存放间等，同时厂房内必须设有防护设施。例如，要做好防火、防潮工作，而且工厂应该具有很好的通风能力。工厂普通装修需要按照国家的相应标准进行。消防设施也应该配备完善，放在明显、安全的位置，并且需要经常检修[17]。(1)生产工艺流程中的每个工序要安全、稳定、高效、操作简单。(2)合理的选择生产设备，原则上要求在最小的成本投入下达到最高的生产效率。(3)保留一定余量的生产设备来防止因生产季节性偏差等因素带来的生产不平衡及经济损失。(4)设备与设备、设备与墙之间留有一定的距离，以便操作、清洗、维修。(5)各个厂间都必须配备灭火器材。(6)合理布局电力和蒸汽供应设施，使能量利用的效率达到最大。(7)工厂卫生环境要求达到相关国家标准，且在下风向不得布置排放污染气体的设施[15]。5.2生产车间布局生产车间是工厂的核心，总面积为3600m2(长90m，宽40m),主要建筑物包括:生产车间：原料仓库，制曲车间及曲库。制酒车间及酒库辅助车间：灌装车间，工具器室给水设施：水塔，水池，冷却塔等生活性设施：更衣室和卫生间、品控部和生产部办公室。生产车间具体布局如下:(1)原料仓库:300m2原料仓库位于曲库旁边。仓库内放置黄酒加工原料，将收购回来的薏米、糯米、小麦等原料进行分类处理。此外，原料库要保证干燥，经常通风，而且原料码放时要注意留空隙。(2)制曲车间及曲库:400m2制曲车间主要进行块曲、纯种熟曲和酒母醪的制取。该车间要紧邻曲库。经过制取后获得的产物可以送去制酒车间进行黄酒加工;将一部分当日生产不完的产物则可以放入曲库进行保存，待用。这不仅解决了薏米黄酒全年加工生产的原料供应问题，也保证了充足的货源可以源源不断的供应市场的消费需求[16]。(3)制酒车间:900m2将薏米、糯米、小麦等原料进行产品后续加工工序，完成薏米黄酒的制取工艺。操作场所必须有排汽设施，场地平坦、宽敞、坚硬、易于排水和清洗。发酵窖、池等容器，须按特定要求制作和安置。（4）酒库车间：400m2必须有防火、防爆、防尘设施，库内应阴凉干燥。容量为年产量的两倍。设防火墙，内部均设有斜道及外廊，（5）灌装车间：500m2灌装车间必须防尘、防虫、防蚊蝇、防鼠、防火、防爆；设透明的隔离走廊，便与外来人员参观；旁设有休息室、更衣室和洗手设施；给水设施：520m2包含有水池，冷却塔。设置在制酒车间旁边，便于及时输水参与生产。(7)更衣室和卫生间:150m2更衣室和卫生间设在各车间的入口处。尽量保证不同的车间职工用各自独立更衣室和卫生间，从而避免进出不同车间带来的交叉污染。(8)品控部及生产部办公室:200m2(9)工具器室:120m2(9)走廊：210m25.3车间平面设计布局图年产5000吨薏米黄酒工厂车间设计图见附录三6企业组织管理及劳动定员6.1企业组织和管理机构生产部门主要保证生产工作的顺利进行，并且完成生产要求的生产量，同时质检合格，其工作制度与其他部门无关。车间的管理独立于其他部门，其管理的部门主要有原料接收站、生产线、动力部门、仓库、维修部门。所有的生产工人上岗前必须到正规医院进行体检，持健康证并且经过一段期间的岗前培训，熟知工作要领后方可上岗工作。6.2劳动定员生产部按包括管理人员和其他辅助人员在内，共计73人，具体分工如下：类型工种机器数量人员数量合计/人生产车间精米机普工1473原料输送装置普工14淋水洗米装置普工24立式蒸饭机普工26沸水罐普工24加曲斗技术人员26制曲设备技术人员210棉饼过滤机技术人员28其他设备普工6管理组车间组长3检验组质检人员5维修组设备维修维修人员3辅助组产品包装普工6后勤普工2保卫普工2表6-1车间人员分配表7经济效益估算7.1成本计算7.1.1原辅料及水电费用年产5000吨薏米黄酒原辅料费用物料名称每年实际量单价每年实际费用/万元糯米1663.24吨5000元/吨831.62薏米712.82吨9600元/吨684.31小麦278.42吨2200元/吨61.25乳酸1.5吨5500元/吨0.82实验套装10套50元/个0.05黄曲霉菌种2.5吨21000元/吨5.25包装瓷瓶1000个4元/个0.4礼品盒500盒5元/盒0.25水费13400.5吨4元/吨5.36电费24853.2kW·h0.8元/kW·h19.9总计金额1609.217.1.2员工工资费用每年员工工资估算工种人数/个工资/(元/月)每月总工资/万合计/(万/年）普工38400015.2672技术人员24600014.4组长3750022.5质检员554002.7维修工340001.2因此年产5000吨薏米黄酒的成本总金额1609.21+672=2281.21万元。7.2投资费用7.2.1生产设备费用序号设备名称数量（台）单价（万元）总额（万元）合计（万元)1精米机19.89.8117.12输送装置10.30.33淋水洗米装置10.50.54蒸饭机20.71.45加曲斗20.10.26空气压缩机26.813.67棉饼过滤机23.46.88热交换消毒器212.825.69浸米罐10.10.110米浆水沉淀罐20.10.211榨酒机20.20.412沸水罐20.20.413酒母罐20.40.814前酵罐20.40.815后酵罐20.40.816一次清酒池22417二次清酒池22418成熟醪液池21.22.419淋饭落饭装置20.5120包装设备24.48.821干燥设备48.835.27.2.2固定资产费用年产5000吨薏米黄酒的土建投资图序号工程名称结构类型单位造价建筑面积总造价/万元总计/万元1生产车间全框架2000元/m23500m27001177.32办公楼框架砖混1200元/m2250m2303食堂砖混1000元/m2150m2154员工宿舍砖混1000元/m2150m2155配电室砖混1000元/m250m256锅炉房框架1600元/m2100m2167水房砖混1000元/m2500m2508围墙铁艺600元/m2300m2189道路混凝土150元/m21250m22710大门13000元/m21.311土地8000m2300因此年产5000吨薏米黄酒的投资总金额为117.1+61177.3=1294.4万元7.3年利润估算通过对成本的基础核算后，需要对其经济效益进行综合分析，主要是为了完成产量的前提下，选择出投资少、周期短、效率高的方案。主要包括投资利润率、成本利润率、年销售收益比、投资回收期等。（1）成本年产5000吨薏米黄酒的总成本=2281.21+1294.4=3575.61万元。（2）利润综合考虑市场行情、产品质量、单位造价等因素，1吨薏米黄酒定价为