年产3000吨桑葚酒工厂设计

1 引言

随着世界经济的发展，人民生活水平质量的提高以及人们消费观念和饮酒习惯的改变，酒类的消费品种正由传统的啤酒、白酒等向果酒以及保健型酒类的方向转变。

保健型酒类与传统的啤酒、白酒相比，前者的营养价值更高，因富含水果中的各种营养。其中，桑树的果实桑葚中含有丰富的葡萄糖、蔗糖、果糖、胡萝卜素、维生素、氨基酸及矿物质钙、磷、铁、铜、锌等。其营养成分是苹果的5-6倍，是葡萄的4倍[1 ]。、以桑葚为主要原料制成的桑果酒是一种新兴的果酒，利用现代酿酒技术精酿而成,其营养价值远远高于葡萄酒,对心脏以及免疫系统均有治疗和保护作用[2]。桑葚酒中含有多种微量元素、蛋白质以及氨基酸，其中，硒含量为葡萄酒12.41倍；蛋白质含量为葡萄酒的8.44倍,赖氨酸含量为葡萄酒的9.23倍,花青素含量为葡萄酒的5倍,而且还含有丰富的物质白藜芦醇,等其他营养物质。

2 项目建议书

本项目以桑葚为原料制作保健型桑葚果酒，完全体现桑葚的营养价值。现代人们对健康食品、饮品的需求日益增加，而桑葚果酒作为绿色保健型饮品的代表，其含微量元素十分丰富，具有很高的营养价值，其经济效益可观。

由于桑葚果酒的生产具有季节性强、室温下不宜贮藏的特点，故可以考虑和葡萄酒厂家开展合作的形式进行生产，同时也可以有助于提高双方的经济效益，本设计拟采取这种合作生产的方式进行生产。 2.2 可行性分析

近些年来，随着国民经济的发展，消费者的生活水平的提高与消费观念的转变，酒类市场已从单纯的满足酒精的刺激感和口感的传统的白酒、啤酒逐步转向具有营养、保健功能的保健型果酒酒类。果酒饮品之所以作为新兴的酒类的代表并在市场取得了一定的份额，是和它的营养价值分不开的。而桑葚果酒饮品的经济效益前景十分广阔，主要体现在：桑葚的营养价值丰富，果实肉厚汁多、味道甘美。桑葚的营养价值在于其含有比较丰富的维生素、矿物质、 氨基酸等营养成分。在中国古代的许多中医名著作中均可以找到与之相关的记载，例如《本草纲目》、《中药大辞典》、《中药志》、《本草经疏》等。传统中医认为：桑葚味甘、性寒，具有生津止渴、补肝益肾、

1

明目安神、利关节、去风湿之功效，多用于肝肾阴虚、目暗耳鸣、失眠健忘、老年便秘、消渴等症状。现代医学表明，桑葚具有促进免疫作用，对脾脏有增重作用，对溶血素反应有增强作用，可以防止人体动脉硬化，骨骼关节硬化，能促进新陈代谢等作用。近年来，人们对桑葚的药理作用，临床应用等分方面进行了较深入的研究，发现桑葚含有多种成分，临床副作用小，可以长期服用，它可以调节和促进免疫功能，对以预防某些老年病和延缓衰老有益。

本项目以桑葚为原材料，经过洗涤漂洗、破碎压榨、榨汁过滤、发酵（前发酵、后发酵）、陈酿、调配、澄清处理、过滤杀菌、包装成品等工艺，制成低酒精度、高营养、带有桑葚特殊的清新香气的典型桑葚果酒。在生产过程中严格按照国家相关卫生、安全等标准进行生产，达到卫生、安全生产。并采用科学合理的先进生产技术应用于规模化生产中。

天津属于华北地区，环境有利于桑树的生长。厂址拟选择于天津蓟县地区，自然环境适宜，完全可以满足桑葚果酒的生产需要。此外，选择在蓟县地区建厂，水电等资源可以得到充足的保障。周边交通便利，便于原料和成品的运输。 2.3 拟建规模

公司结合当地资源及资金能力，该项目以“适度规模，追求档次”为建设原则，分步实施，循序渐进，最终完成全部计划项目。本次项目建设规模拟定为年产桑葚果酒3000吨。 2.4 厂址选择报告

根据上述原则，拟选定厂址为天津市蓟县经济开发区。天津市蓟县，历史悠久，燕山北靠，渤海南望。蓟县资源丰富，物产众多，胜迹如云，交通畅达，享有山清水秀，风光旖旎，物华天宝，人杰地灵之美育。被称为天津市的“后花圆”。蓟县位于天津市最北部，地处京、津、唐、承、秦等城市的中间，距北京88公里，距天津市区115公里，距承德220公里，距秦皇岛236公里。津蓟高速公路，京哈、津围、邦喜、宝平等干线公路和县乡公路纵横交织，四通八达。京秦、大秦铁路横亘境内，津蓟铁路直抵县城。通讯设施完备，固定、移动通信便捷通畅。这些条件均有利于成为区域性交通通讯枢纽[5]。

蓟县是确定的全国首批沿海对外开放县。亦是全国首家绿色食品示范区和全国山区综合开发示范县。近年来，国民经济实现了快速发展，农业、工业、第三产业协调并进，产业结构日趋优化。2007年全县完成国内生产总值116.5亿元，完成财政收入8.15亿元。全县固定资产投入达到16.9亿元[6。

2

综上所述，选择该地作为桑葚果酒厂的建厂厂址，是因为交通发达，为原料的运输和成品的销售提供了便利条件；拥有优良的自然环境和地质条件，电力资源、水资源也比较丰富，这些为工业和果品、食品加工业的发展提供了极为有利的条件。环境污染小，无有害气体，有害水体等危及食品安全的不良因素[7]。 3 工艺设计 3.1 产品方案

在充分的考虑过原料的供应量及配套设备的生产能力之后，得出以下结论： 本厂设计为年产3000吨桑葚酒，按每年生产10个月200个工作日计算，每天进行一个班次的生产，班产量为15吨，每班生产7.5个小时，每小时生产2吨桑葚酒成品。

本厂设计产品规格为300ml玻璃瓶装，每箱10瓶。

3.2 生产工艺流程及操作要点 3.2.1 产品及产品质量要求 本项目对产品质量有如下要求： (1)桑葚果酒感官评价：

表1 桑葚果酒感官评价表

项目 色泽

特性 评价

澄清、透明，具有桑葚酒应有的光泽， 优 悦目平衡

澄清、透明，具有桑葚酒应有的光泽 良 澄清，无夹杂物，于桑葚酒光泽不符 中 微混，失光 差

香气

果香、酒香均良好 优 果香、酒香较少，但无异香 良 果香不足，或不悦人，或有异香 中 香气不足，使人厌恶 差

口感

柔细轻快，回味延绵，酒质柔顺， 优 柔和爽口，酸甜适口

酒体平衡，纯正无杂 良

3

略酸，欠浓郁 中 酸、涩、苦 ，有异味 差

色泽、香气、滋味均要达到优良指标 (2)桑葚果酒理化指标：

表2 桑葚果酒理化指标

项目 总酸含量 酒精体积分数 发酵过程中温度 挥发酸含量

指标 0.45%-0.70% 11%-15%

18℃-22℃ <0.1%

3.2.2 生产工艺流程

本桑葚酒厂生产桑葚果酒工艺流程为：

原料新鲜桑葚→分选→洗涤→破碎→果酱→添加二氧化硫→压榨→过滤→调整果汁成分→添加酵母、控温→发酵→后发酵→澄清处理→酒液调整成分→陈酿→过滤→杀菌→装瓶→成品 3.2.3 原料选定

桑葚一般嫩时为色青，味酸，选择桑葚时应选成熟时为紫红或紫黑色，质油润，味甜汁多，酸甜适口，以个大、肉厚、色紫黑、糖分足者为佳。经过综合评定，选择“红果2号”桑葚作为酿酒原料。

3.2.4 桑葚酒生产工艺流程操作要点

(1)桑葚果实的选取：

桑葚果酒的质量优劣，决定于桑葚原料的质量，只有优良的桑葚，加上合理严格的工艺，才能制造出优良的桑葚果酒。故应选择新鲜、清洁，完全成熟且无发霉、无腐烂的果实[8]。

(2)破碎压榨：

破碎：采用不锈钢滚筒式破碎机进行破碎， 压榨：采用双板式压榨机进行压榨。

4

(3)添加SO2进行杀菌处理

根据桑葚的特点，SO2添加量不同、pH 值不同、菌种不同均会对果酒的最终产品的色泽、香气和口感等造成影响。所以应掌握好最适SO2的添加量。

在果酒中，采用SO2进行杀菌、防氧化，以及澄清、溶解和增加酸量。但是SO2添加太多会影响酵母的活性，太少又起不了防杂菌的作用[9]。本实验在SO2的用量为 25-125 mg/L时进行了对比试验。SO2添加量对发酵的影响。

表3 SO2添加量对发酵的影响

序号 1 2 3 4 5 SO2添加量mg/L 25 50 75 100 125 主发酵开始时间t/h 14 16 18 19 20 感官评定 酒味更明显，酸甜味增加 酒味、酸味较重，有甜味 酒味、酸味均有所上升 酒味明显，有酸甜味 醋味减淡，有酒味 由表4可知，在相同时间内，果酒的感官评定与SO2的添加量呈反比例关系；SO2添加量大时的酒味不明显，添加量小时的酒味明显。在发酵刚开始时，SO2添加量为100 mg/L样品的感官评定最好；但在第5天后其添加量为25mg/L 样品的感官评定明显上升；到第7天，样品感官评定值远超过其他样品，所以试验选择SO2适宜添加量为 25 mg/L；但实际生产条件达不到标准要求，所以建议选择SO2添加量25~75 mg/L为佳。

(4)接种发酵

桑葚经过压榨成汁，发酵成桑葚酒的过程是一个很复杂的反应，实质上是微生物的作用。酵母在桑葚酒的发酵过程中起到非常重要的作用。在厌氧的条件下，酿酒酵母将桑葚汁中的主要的糖类物质转化成酒精和二氧化碳[10]。

发酵过程应选用良好的、合适的酵母，使果汁中的糖类成分消耗完全，在这个过程中还要控制避免产生不必要的微生物。传统的果酒是通过附着在果皮表面的微生物进行自然发酵而成。虽然这样进行发酵的果酒，所含的高级醇和脂类的量比价较高，风味比较浓厚，但是在自然的条件下，酵母的酵母群不稳定，即使用于酿酒的果汁成分一样，最终的产品质量却会不同，有时甚至会和期望值有很大的差距。为了保证发酵的顺利进行，获得质量上乘且品质稳定的果酒，最好使用优良的果酒酿酒酵母，使果酒正常发酵，而最终成品果酒参糖含量低，酒精量高，且具有独特香气[11]。本实验

5

选择了5种菌种作对比试验，菌种对发酵的影响。

表4 菌种对发酵的影响

序号 1 2 3 4 5 菌种 RC212酵母 KD酵母 K1酵母 啤酒酵母 产酯酵母 主发酵开始时间t/h 16 17 18 20 22 感官评定 酒味上升，有酸甜味 酸甜味、酒味都上升 甜味酒味均上升，有酸味 酒味上升，有酸醋味 醋味、酸味和酒味都淡 由表 5可知，在相同的时间内，菌种KD酵母样品的感官评定值远远超过其他样品，尤其在发酵第5天后更加明显，故选择KD酵母为最佳发酵菌种[12][13]。

(5)罐装以及包装：

桑葚酒的包装工艺、包装流水线是德国进口设备，包括洗瓶机、灌装机、打塞机、胶帽口机、贴标机、喷码机、封箱机。其工艺流程为：己灭菌的桑葚酒→灌装→打塞封帽→验酒→贴标→装箱→成品酒。

桑葚酒的包装要求：灌装前，酒液所经过的管道及灌装机要先经过蒸汽或亚硫酸杀菌，并用氮气对灌装机充压隔氧。酒液经过高温瞬时灭菌机进行杀菌后再经灌装机装瓶，空瓶进入灌装机时，先充入氮气，将瓶中空气赶走，然后灌酒。所用包装材料(玻璃瓶、软木塞、PVC胶帽、纸箱等)，用前进行质量检验并要符合有关企业标准。

3.3 物料衡算

以1000kg桑葚为例，按照工艺要求进行生产，所得的成品酒的酒精含量为：11％－15％（体积分数）。

原料桑葚1000kg，在分选（去除梗以及发霉、腐烂的果实）的过程中损失率为2.5％左右，在浸渍，清洗过程中损失率为1.5％左右，在压榨、以及管道运输中的损失率为2％左右，在得到处理后桑葚为：1000kg×[1-(2.5%+1.5%+2%)]=940kg

原料桑葚经过发酵后，在经过澄清处理的过程中的损失率为2.5％左右，在调整成分、贮存的过程中的损失率为6.3％左右，在后期过滤中的损失率为1.7％左右，在杀菌以及装瓶的过程中的损失率为2.5％左右。在得到处理后桑葚果酒为：940kg×[1-(2.5%+6.3%+1.7%＋2.5)]=817.8kg

由上述计算得出：1000kg桑葚产酒的出酒率为：817.8kg/1000×100％＝

6

81.78％。故本设计生产3000吨桑葚酒所需的原料桑葚总量为：3000/81.7％＝3668.38吨

桑葚酒生产所需主要原料核算：

表5 桑葚酒生所需产原料核算

序号 1 2 3 4 5 6 名称 桑葚 白砂糖 酵母 玻璃瓶 纸箱 商标 规格 红果2号 食用级 KD 300ml 10瓶/箱 年消耗量 3668.38吨 0.05吨 0.8吨 10000000瓶 1000000箱 10000000瓶 单位（元） 6000/吨 4000/吨 280000/吨 0.5/瓶 2/箱 1/瓶 总计（万元） 2201.02 30 25 500 200 1000 桑葚酒原辅料总计=2201+30+12+25+500+200+1000=3968万元

3.4 主要设备选型

表6 主要设备选型

名称 滚筒式破碎机 皮带式输送机 浸渍型发酵罐 密闭发酵罐 双版式压榨机

型号 MIO TD800 ST/h型

生产能力及相关主要参数 为不锈钢滚筒式破碎机

278－824槽型

120m3 400m3 10吨/小时

转速：2700 r/min；功率：7.5kw

硅藻土过滤机

LWL320

过滤能力：10吨/小时。

贮酒保温罐

400m3；

生产能力：5吨/小时；灌注头数：12；

真空灌装机

GCP—10

适用瓶高：140—320mm

5套 10台 2台 数量 2台 2台 12个 12个 12台

7

生产能力：80—200瓶/min；

贴标机

TLJ—A

外型尺寸：1820*1100*1500；

包装流水线 瞬时灭菌机

TLN8

12000瓶/小时

10台 5台 10台

3.5 能量衡算 3.5.1 用水衡算

(1)对发酵罐进行清洗的用水量

在生产前要对400m3的密闭发酵罐进行清洗，以保证密闭发酵罐的洁净。每罐清洗需要5吨，共计24个发酵罐，则用水量为：5×24=120吨。地面冲洗用水及清洗皮带输送设备取为每班4吨，每天1班，共200个工作日，则用水量为：4×1×200=800吨。

总用水量为：120＋800＝920吨 (2)对不锈钢破碎机进行清洗的用水量

桑葚果破碎时使用2台不锈钢破碎机，采用1班生产，共200日的时间进行压榨。每个月洗涤破碎机的用水量取为5吨，共进行10个月的生产，则桑葚果破碎机期间用水量为：5×10×2=100吨。

(3)对压榨机进行清洗的用水量

桑葚压榨时使用2台双板式压榨机，采用1班生产，共200日的时间进行压榨。每个月洗涤压榨机的用水量取为5吨，共进行10个月的生产，则桑葚浆压榨期间用水量为：5×10×2=100吨。

(4)发酵阶段的用水量

发酵时的用水量为2吨，每天进行1班生产，需要200天，则用水量为2×1×200=400吨。

(5)桑葚酒在贮存时的用水量

桑葚酒在贮存过程中倒罐的洗涤用水量为360吨。在贮存阶段定期冲洗地面，每月一次，每次按10吨计算，冲洗地面用水量为：10×10＝100吨。总用水量为100＋360＝460吨。

(6)桑葚酒在澄清、过滤时的用水量 澄清、过滤用水量为：300吨。

8

(7)包装用水量

冲洗酒瓶用水：酒瓶采用300ml，生产3000吨桑葚果酒共需酒瓶数为：3000×1000/0.300＝10000000瓶，每10瓶洗涤用水为1.5L，消毒用水量每10瓶取为1L，则共需水量为：10000000×(0.15+0.1)/1000=2500吨。

卫生用水量：罐装、包装生产取200个工作日，每天一班。每天清洗地面、设备等用水为3吨,则总洗涤用水量为：200×3=210吨。

包装阶段用水量为：2500+210=2710吨。 故整个桑葚酒生产过程用水总量为： 920+100+100+400+460+300+2710=4990吨。

3.5.2 用电衡算

(1)桑葚分选、清洗过程中的用电估算：

桑葚分选、清洗设备各2台，每班工作2h，每日一班，共200个工作日,总工作时间为2×200×2×2＝1600h。配用电机功率为12kw，桑葚分选、清洗过程的用电量为：800×12×2=19200度。

桑葚皮带式输送机2台，每班工作2h，每日一班，共200个工作日,总工作时间为2×200×2＝800h。配用电机功率为12kw，桑葚输送时的用电量为：800×12=9600度。

此阶段用电量：19200+9600=28800度。

(2)桑葚破碎时的用电估算：不锈钢破碎机2台，每班工作1h，每日一班，共200个工作日,总工作时间为1×200×2＝400h。电机功率为15kw。则用电量为：400×15=6000度。

(3)桑葚压榨时的用电估算：双板式压榨机2台，每班工作1h，每日一班，共200个工作日,总工作时间为1×200×2＝400h。电机功率为15kw。则用电量为：400×15=6000度。

(4)过滤阶段的用电估算：

桑葚酒需用硅藻土过滤两次，其过滤能力为5吨/小时，采用2台同时工作，每班工作1.5h，每日一班，共200个工作日，总工作时间为1.5×200×2＝600h。。功率为4kw。则用电量为600×4=2400度。

(4)酒泵、水泵、以及其他生产用电估算：

9

表7 酒泵、水泵以及其他主要生产用电量

种类 酒泵 水泵 包装流水线 瞬时杀菌流水线 真空灌装机 贴标机 生产照明用电 其他用电 用电时间 1500h 500h 500h 500h 500h 100h 1500h 功率 3 kw 5 kw 40 kw 5 kw 5 kw 5 kw 0.2 kw 台数 11 5 10 5 5 10% 100 用电量 49000度 1250度 20000度 12500度 12500度 5000度 30000度 3000度 桑葚酒生产过程的总用电量为：

28800+6000+6000+2400+49000+1250+20000+12500+12500+5000+30000+3000=158450度。

3.6 劳动力平衡

劳动力计算：根据生产单位重量品种所需劳动工日来计算，若用P表示每班所需人数，则根据公式有：P（人/班）=劳动生产率（人/产品）×班产量（产品/班）

下面将桑葚酒厂所需劳动力的工种、待遇等方面统计：

表8 劳动定员表

部门 总经理 副总经理 行政部 人事部 财务部 生产部

人数 1 2 3 3 2 5

月薪（千元/人） 年薪（万元/人）

5.0 3.0 1.5 1.5 1.4 1.5

5.0 3.0 1.5 1.5 1.4 1.5

合计（万元）

0.50 0.60 0.45 0.45 0.28 0.75

10

研发部 品控部 采购部 销售部 工程部 锅炉工 电工 司机 车间工人 后勤部门 共计

2 2 3 15 4 2 2 4 50 2 102

1.5 1.2 1.2 1.2 1.2 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

1.5 1.2 1.2 1.2 1.2 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

0.30 0.24 0.36 1.80 0.48 0.20 0.20 0.40 5.00 0.20 122.1

11

【参 考 文 献】

[1] 赵章忠.食品的营养与食疗[M] .上海上海科学技术出版社，1999（2）. [2] 陆寿峭.果酒工艺学[M] .北京中国轻工业出版社，1999. [3] 邻兰忠.现代实用中药学[M] .北京人民卫生出版社. 1999. [4] 江苏新医学院中药大辞典[M] .上海上海科学技术出版社，1986. [5] 蓟县－百科http://baike.baidu.com/view/16760.htmhtm#5 [6] 蓟县一百科http://baike.baidu.com/view/16760.htmhtm#8 [7] 蓟县－百科http://baike.baidu.com/view/16760.htmhtm#7 [8] 杨晓宇.桑套资源的开发利用[J] .食品科技 1999 ,( 4 ) :25-27

[9] 徐玉娟等，桑甚原汁加工及特性的研究[1].广东蚕业.2000, (1) :43-46. [10] 吴继军等.桑果汁发酵前后营养成分的变化[J].酿酒科技. 2002,(3):62-63.

[11] 王 琳, 岳田利，饶景萍. 桑资源的综合开发与利用[J] .陕西农业科学, 2003（3）：30-32. [12] 吴继军, 肖更生, 刘学铭. 桑葚酒的研制与规模化生产[J]. 食品与发酵工业，2002（6）：76-78.

[13]Uting C.Flavonoids as superoxide scavengers and anti-oxidants[J].Free Rad,1990,(9);19.

12

年产3000吨桑葚酒工厂设计

绿化带自行车库厂超市

原、辅料库浴室水塔废水处理宿舍食堂男厕所女厕所储藏室花园

生产车间绿化带质检室展览室停车场侧门门卫办公楼 学校 天 津 农 学 院 班级 生工一班 旗杆停车场 姓名 高颜 绿化带门卫锅炉房花坛研发部成品库大门绿化带天津农学院食品科学系2005级毕业设计 学号 0809034131

N 年产3000吨桑葚酒厂总平面图学生张益彬王浩田日期2009.5比例11:500指导教师评阅人图号第一张共三张

13