年产2000吨柠檬果酒工厂设计
摘
柠檬果酒种柠檬原材料进行系列发酵陈酿获低浓度饮料酒柠檬果酒醇香口感保健功广受追捧喜爱
文柠檬果酒工艺设计中传统柠檬果酒酿造方法进行进步改良创新文利柠檬型克勒克氏酵母菌柠檬果酒进行生物发酵免量化学品添加剂柠檬果酒风味破坏提高柠檬果酒品质延长柠檬果酒储藏时间设计生物发酵前添加偏重亚硫酸钾步仅调节柠檬果酒风味起抑制杂菌生长作续酵母菌发酵良基础时文柠檬果酒续降酸进行创新性设计文采吸附容量高离子交换树脂D311发酵柠檬果酒进行处理程度降低柠檬果酒含酸量改善柠檬果酒风味
文通合理工厂选址工艺流程设计车间布局设计达年产2000吨柠檬果酒目标外文进行年产两千吨柠檬果酒工厂物料衡算水电量估算工厂定员编制
关键词：柠檬果酒生物发酵树脂降酸工厂设计
Design of 2000 tons lemon fruit wine factory
Abstract
Lemon fruit wine is a kind of low concentration beverage wine which is made of lemon and fermented and aged Lemon fruit wine is popular because of its mellow taste and health function
In the process design of lemon fruit wine in this paper the traditional brewing method of lemon fruit wine was further improved and innovated In this paper the biological fermentation of lemon fruit wine by lemon type Klebsiella yeast can not only avoid the damage of a large number of chemical additives to the flavor of lemon fruit wine but also improve the quality of lemon fruit wine and prolong the storage time of lemon fruit wine In this design potassium sulfite was added before the biological fermentation This step can not only regulate the flavor of lemon fruit wine but also inhibit the growth of miscellaneous bacteria laying a good foundation for the subsequent yeast fermentation At the same time this paper also carried out an innovative design for the subsequent acid reduction of lemon fruit wine In this paper the ion exchange resin D311 with high adsorption capacity was used to reduce the acidity of lemon wine
In this paper the selection of technological process the calculation of material balance and the calculation of water and electricity consumption are carried out so as to realize the preliminary design of the factory with an annual output of 2000 tons of lemon fruit wine In addition this paper also carried out the location of the factory workshop layout and the establishment of the factory staff
Key words lemon wine biological fermentation resin acid reduction factory design
目录
1前言 1
11柠檬果酒概述 1
12柠檬果酒研究现状 1
13研究设计思路方案 4
2柠檬果酒酿造工艺流程操作点 5
21柠檬果酒酿造工艺流程 5
22柠檬果酒酿造操作点 5
3 物料衡算 7
31班次确定 7
32班物料需求计算 7
4 冷热衡算 9
41热量衡算 10
42 冷量衡算 10
5 生产设备选型 10
51 设备选型原 10
52器械览表 11
6 水电量估算 11
61 水量估算 11
62 电量估算 13
7工厂定员编制 13
71 劳动力定员原 13
72 劳动力定员计算方法 14
73 车间员编制 14
7 4 全厂辅助车间员编制 14
7 5 全厂行政员编制 15
8 厂区面社会 16
81 厂址选择原 16
82 选址 16
83 总面设计方案 16
84 车间生产程设计 17
85 车间布局设计图 18
9 结 18
参考文献 20
致谢 21
附录 22
1前言
11柠檬果酒概述
柠檬果酒种低浓度饮料柠檬果原材料制成传统柠檬果酒酿造工艺通常需蒸馏酒工艺发酵果酒工艺充分结合成柠檬果酒色香味俱佳仅具酒香醇保持柠檬汁原风味营养柠檬果酒富含体需维生素种微量元素30种效营养成分十种氨基酸果酸矿物质等适量饮柠檬果酒身体具良功效适量饮柠檬果酒预防高血压心脏病坏血病缺钙等种疾病柠檬果酒具止渴生津化痰杀菌等功日常生活中常饮柠檬果酒健脾养胃火止咳改善心血循环
12柠檬果酒研究现状
121果酒发展现状
果酒开始种类型葡萄酒熟知葡萄酒部分源欧洲国家中国葡萄酒生产相说较少中国传统制酒产业通常粮食原料酿造白酒[1]着健康养生意识逐渐增加国渐渐认识饮酒精度数高酒性烈白酒会身体造成损伤酒精度数低口感清爽果酒逐渐走进视线获广群众追捧喜爱[2]
着果酒逐渐进入视线越越研究者酒产业制造商甘禁锢葡萄酒种果酒开始利种水果进行果酒研究开发投资积极引入欧洲葡萄酒技术时中国开始制造富域特色果酒浙江宁波部分区利杨梅制造杨梅果酒广东区荔枝原料制造荔枝果酒[3]西北区沙棘原料制造沙棘果酒等等酒产业制造商开始制宜利盛产水果进行果酒研发制造进行系列规模化生产理[4]目前果酒行业中国发展市场宽阔未良发展趋势
四川东部丘陵区具中亚热带季风气候全年温度宜空气湿润雨量充足没霜期里柠檬果仅产量丰厚口感滋润厂商开始利柠檬果优势制造种具特殊风味新型柠檬果酒柠檬水果相具酸度高特点柠檬果酒制造发展程中必须解决技术难题[5]越越食品研究者开始钻研降低柠檬酒酸度柠檬酒更推广食
122柠檬果酒降酸工艺研究现状
目前柠檬果汁降酸方法分三种物理降酸法化学降酸法生物降酸法
物理降酸法：第柠檬果酒发酵程中添加糖水通稀释方法降低柠檬果酒酸度提高柠檬果酒甜度种方法会淡柠檬果酒香味定程度影响柠檬果酒口感[6]第二调味法利口感果汁柠檬果汁进行搭配达降低柠檬果酒酸度效果样辅助降酸选择范围作范围受限制[7]第三离子交换法种方法够效柠檬果酒中机酸浓度降低容易实现规模商业化生产理种方法柠檬果酒中部分物质进行吸附根果酒酸涩口味进行改变
化学降酸法通添加碳酸钙盐金属盐类柠檬果汁中化学成分进行沉淀降低柠檬果酒酸度种方法进行降酸程中会造成柠檬果酒中物质沉淀出柠檬果酒中营养成分严重破坏会程度影响柠檬果酒口感[8]降低柠檬果酒保质期种方法通常适柠檬果酒生产程中
生物降酸法利乳酸菌酵母菌发酵作方面降低柠檬果酒酸涩味道起改良风味口感作方面够提高柠檬果酒品质延长柠檬果酒储藏时间合理掌握生物菌利条件研发生产高质量柠檬果酒关键技术国外量学者柠檬果酒酿酒程中酵母菌筛选发酵工艺进行详细研究万萍等[9]利数值进行柑橘汁酸脱苦处理降酸效果显著Lee等[10]利树脂柚皮苷进行降酸处理研究发现树脂柚皮苷酸度吸附率高达78
123柠檬果酒发酵工艺研究现状
柠檬果酒生产程中酒精发酵程否良决定着成品果酒风味品质坏果酒生产程中发酵实果汁中糖类物质通酵母菌氧呼吸转化成含酒精物质进行酒精发酵酵母菌通常具发酵速度快酒精抵抗性强硫耐受性强等优点特点保证酵母菌够果酒酿造程中利生长繁殖发挥作关键素酵母菌种类繁选择合适种类酵母菌进行果酒发酵果酒酿造技术核心性环节
雪梅[11]等通数十种酵母菌发酵性测试发现适合北京青柠檬发酵菌种安琪 RW时研究者通控制变量正交实验出柠檬酒发酵佳工艺条件初始溶性固形物含量25 菌种添加量025 pH值29酒精浓度132种条件酿造出柠檬果酒仅色泽明亮酒香浓郁回味长久
邓奥宇[12]安岳柠檬周围果园果皮土壤中分离纯化筛选出株孢汉逊属柠檬型克勒克氏酵母该种提纯酵母7种常见酿酒酵母进行发酵性产酒率产气量等方面综合较测评结果发现该实验提纯该种酵母菌产气量产酒精适柠檬果酒酿造典型菌株
郑淑丹[13]非酿酒酵母酿酒酵母否混合培养培养程中接种序果酒风味影响进行研究
实验中实验者非酿酒酵母柠檬型克勒克酵母酿酒酵母分采时混合序混合两种混合方式采两种发酵方法进行柠檬果酒酿造实验者利固相微萃取气质联技术成分分析方法两种发酵条件果酒中产生种风味物质进行分析较研究结果发现两种酵母进行序混合发酵方式果酒中风味物质更加丰富浓郁更新果酒发酵技术提供更验
梅明鑫[14]柠檬果酒发酵工艺入手柠檬果酒佳发酵工艺条件进行列探究终发现柠檬果酒佳发酵条件：糖度255酵母量012发酵温度280℃外宋安东等通酵母菌驯化耐受35高糖25酒精高级酵母菌株
124柠檬果酒酿造工艺研究现状
提高柠檬果酒产率提升柠檬果酒风味质量研究者柠檬果酒酿造程中影响素佳控制条件进行系列研究研究者柠檬果酒酿造程中成分添加风味改良进行系列试验
西南学研究者发现确柠檬果酒酿造程中初始糖度酵母菌添加量发酵温度三素会柠檬果酒发酵程成品风味产生影响三影响子中初始糖度产生影响效果发酵温度影响效果次酵母菌添加量影响效果中前两者影响作十分显著时该研究者发现果酒酿造程中处理时间处理温度会柠檬果酒苦味率风味产生影响
胥霞[15]酶解法分解柠檬蛋白进行研究利单素标量控制变量试验方法柠檬果酒透光率等感官评价评价指标柠檬果酒澄清工艺进行探究改良研究发现风味蛋白酶胰蛋白酶柠檬蛋白酶解效果更柠檬果酒澄清实验研究结果表明常澄清剂中明胶柠檬果酒澄清效果更显著优势
邱爱东等尝试糯米酒柠檬果酒进行复合发酵调制安岳柠檬蒸馏糯米酒原料二者例调制采耐酸性菌种发酵制备获具混合风味柠檬果酒饮品研究者柠檬汁甘蔗汁[16]混合发酵酿造柠檬果酒酿造工艺进行探究种混合方法制果酒柠檬特色香味甘蔗原汁糖分补充果酒发酵程中必需原料需进行深加工措施采种工艺酿造柠檬甘蔗混合果酒仅引领柠檬果酒市场开辟新方增加柠檬甘蔗附加值创造出更济效益社会效益
13研究设计思路方案
131研究目意义
着全球济快速发展民生活水迅速提高果酒重视程度喜爱程度中逐渐增加国2018年5月份2019年4月份年柠檬出口量高达96吨出柠檬市场需求量巨柠檬果酒市场全世界言具强发展潜力
国国酒酿造已2000年历史直没形成规模果酒始终处低档次酒位新技术新工艺极果酒酿造技术丰富技术水提升时提高效率降低投入成改善产品质量
研究传统柠檬果酒生产制造工艺基础通优化生产工艺选合适酵母菌进行发酵生产出独特风味方特色柠檬果酒促进柠檬果酒产业现代化发展设计研究成果果酒企业前果酒市场环境中找准定位做出特色果酒品牌提供理
132设计技术求
生产力：年产2000吨柠檬果酒生产
工艺求：设计中利果胶酶进行柠檬汁中果胶酶解续调节发酵创造良条件利柠檬型克勒克氏酵母生物发酵方式进行酒精发酵时孔弱碱性阴离子交换树脂D311进行柠檬果酒降酸处理
质量求：食品安全国家标准中华民国食品卫生法
食品安全国家标准发酵酒卫生标准GB27572012
食品安全国家标准发酵酒配制酒生产卫生规范GB196962016
133设计解决问题
（1） 柠檬果酒发酵程中进行生物发酵[17]选酵母柠檬型克勒克氏酵母[18]
（2） 柠檬果酒存口感酸涩问题孔弱碱性阴离子交换树脂D311进行柠檬果酒降酸处理[19]
（2）制作生产程中确定果胶酶投入量酵母添加量糖分添加量控制发酵温度发酵时间发酵初始糖度pH值冷时间等工艺素保障柠檬果酒风味品质[20]
（3）根设计产量目标进行相应物料消耗计算设备种类数量选型设计合理车间布局程度降低耗减少生产程中产生废水废气废物环境造成污染
2柠檬果酒酿造工艺流程操作点
21柠檬果酒酿造工艺流程
柠檬鲜果→选果清洗→皮瓤籽浆→计重→添加偏重亚硫酸钾(100mgkg添加) →添加果胶酶→接种酵母 （5％(vv)量）→灭菌棉塞封口→控温发酵(25℃第次发酵) →降酸（离子交换树脂D311处理33gkg）→陈酿→澄清→滤→杀菌→装瓶
22柠檬果酒酿造操作点
221领料中间理
1 原材料辅料重量质量进行严格检查核确保没混异物等符合质量求原辅料均投产
2 定额领原料偏重亚硫酸钾柠檬型克勒克氏酵母果糖果胶酶离子交换树脂D311[21]皂土等原料理规定进行物料验收贮存发放
222酿造工艺操作技术点
1 柠檬原料预处理
制酒柠檬应该充分成熟需具汁含糖量高果肉细嫩等特点柠檬酸度较高成熟柠檬应该进行47天左右熟处理般说处理柠檬含糖量会升高酸度果胶含量会降低备选柠檬果原料需先腐烂变质病虫害未成熟柠檬果剔掉筛选柠檬果需清水洗净掉泥土虫卵等杂物柠檬皮通常会厚柠檬进行皮时需先沸水中加热3060秒达杂菌效果晾干水分柠檬果剥果皮果瓤籽柠檬肉进行破碎挤压进柠檬果汁
2 成分调整
步获柠檬汁中添加灭菌水柠檬汁∶水1∶1
SO2添加：柠檬果汁灭菌水例混合均匀添加 100mgL 偏重亚硫酸钾达效抑制杂菌生长繁殖效果
甜度调整：设计中通添加白砂糖方式进行柠檬果酒糖度调整白砂糖添加量计算17gL糖产生1酒果成品酒求酒度11果汁重W(kg)果汁汁潜酒度A果汁糖度（gL）17加糖量（kg）（11A）×17×W酵母菌接种前酵母菌发酵早期适宜进行糖分添加阶段酵母菌旺盛繁殖期糖快速效转化酒精
果胶酶添加：50mgL果胶酶加入前步柠檬浆中45℃水解45h冷准备接种发酵
3 酵母菌种筛选
利柠檬汁培养基进行1#红葡萄酒酵母菌2#啤酒酵母菌3#青梅酒酵母菌4#柠檬型克勒克氏酵母菌4酵母菌种筛选选择出适合设计中柠檬果酒发酵酵母菌种
（1） 酵母分离纯化
四种酵母菌次编号：1~4号称取1~4号酵母菌种10g稀释20倍制成酵母菌悬浊液分30℃PDA培养基中板培养3天期间观察种酵母菌落特征酵母特性进行抽样检测种酵母进行菌落分离菌落特征明显酵母进行纯化然纯菌株转移试斜面30℃温度条件进行3天增殖培养培养期结束移入4℃冰箱冷藏保存
（2） 优良酵母筛选
述4种细菌进行分离纯化扩培养4装10ml柠檬汁培养基接种8酵母菌接种液调节糖度24然试放入28℃恒温培养箱中进行恒温培养采杜氏发酵法观察判断菌株产气时间产气量筛选出优质产气菌株继续进行7天恒温培养通发酵液体酒精度进行测定确定酵母发酵力筛选出适合柠檬果酒发酵优酵母试验均行重复三次筛选发现适合柠檬果酒发酵佳酵母菌种柠檬型克勒克氏酵母菌选菌种作设计中续酵母菌
4 柠檬型克勒克氏酵母发酵
酵母菌活化：柠檬型克勒克氏酵母菌（简称酵母菌）15例加入2糖液中轻轻搅拌完全溶解然溶解菌液放入3538℃水浴中1530分钟进行酵母菌活化菌液温度降室温接种
酵母菌接种：进成分调整柠檬汁滤滤渣液化清液稳固保持3538℃加入发酵罐处理酵母菌5（vv）接种量分接入活菌数约107cfug酵母液柠檬果汁中发酵程氧发酵需灭菌封口
细菌生长赖培养基中氮源细胞铵离子浓度增加减弱ATP柠檬酸关键酶磷酸果糖激酶反馈抑制促进EMP代谢促进柠檬酸产生积累机盐组成微生物生命活动中必少物质细菌菌体组成物质促进细菌代谢促进细菌产酸
第次发酵：酵母菌生长繁殖需适宜环境条件发酵温度需控制25℃左右pH值需控制55左右发酵醪液面明显升第次发酵开始发酵期间隔24时观察测定发酵液失重量测定酒液残糖酒精度发酵速度产酒率等理化指标直变化时第次发酵结束通常情况柠檬型克勒克氏酵母发酵完成时间约8天
5 降酸苦
离子交换树脂预处理：称取需离子交换树脂
先100NaCl溶液浸泡2时蒸馏水浸泡5时浸泡离子交换树脂捞出进行清洗清洗水变清澈停止然继续试剂处理设计采盐酸氢氧化钠溶液循环浸泡树脂树脂浸泡时浸泡液体积需约树脂体积4倍次清洗程中测量清洗液pH值直终流出水呈现中性状态止循环盐酸氢氧化钠溶液交形式进行循环两三次止需氢氧化钠溶液树脂进行定型处理氢氧化钠溶液离子交换树脂进行持续洗直检测出清洗液浓度变时止然清洗离子交换树脂放置边备
离子交换树脂添加：22℃27℃温度条件L柠檬果汁投入33g离子交换树脂 充分接触吸附三时基达吸附衡陈酿沉淀滤沉淀物
6 陈酿
述操作获柠檬果酒需高度食酒精封口方面抑制微生物生长方面效防止酒液挥发氧化导致风味色泽变化陈酿需低温避光处理控制温度15℃贮存时间般三月保证制果酒味道香醇
7 澄清滤
陈酿获柠檬果酒中加入处理皂土等物质配置成皂土含量8左右悬浮酒液皂土添加程中需边加边搅拌全部添加完搅拌30min24h进行次搅拌静置澄清进行滤
3 物料衡算
31班次确定
柠檬果酒年四季饮饮品夏季678月高峰期综合考虑节假日休息设备清洗等素终确定工厂生产工作日300天
柠檬原料成熟期约56月根柠檬果实生产特点确定生产班次：
日生产班次分13班班8时旺季天3班100天旺季天2班100天淡季天1班100天
32班物料需求计算
q班Qκ（3t旺+2t中+t淡）2000075（3×200+2×100+100）29630（t班）
（κ设备均匀系数般07~08设计中κ取075）
1柠檬出汁率取50进行计算班产量单位进行计算（班产量29630t）
2工序损失见表31：
表31 工序损失率
Table 31 loss rate of each process
序号
指标名称
损失率
1
原料验收
30
2
清洗挑选
05
3
榨汁
50
4
精滤
2
5
调配
04
6
均质
03
7
脱气
01
8
灌装
03
9
检验
01
3工序损失计算（班产量计算）
（1）检验损失率01检验前柠檬果酒：29630 (101)29659 t
（2）灌装损失率03灌装前柠檬果酒：29659 (103)29749 t
（3）脱气损失率01脱气前柠檬果酒：29749 (101)29779 t
（4）均质损失率03均质前柠檬果酒：29779 (103)29869 t
（5）调配损耗率2调配前物料量：29869 (12)30478 t
4根配方计算调配时种原辅料（班产量计算）
调配时加入柑橘汁量 30478×103×(5001000)15235 kg
加入偏重亚硫酸量 30478×103×(011000)03047 kg
加入白砂糖量 30478×103×(1021000)31079 kg
加入果胶酶量 30478×103×(501000)15235 kg
加入软化水量 30478×103×(34791000)106005 kg
表32 原辅料量汇总表
Table 32 summary of raw and auxiliary material consumption
序号
成分名称
添加量kg
1
柠檬汁
15235
2
偏重亚硫酸
03047
3
白砂糖
310794
4
果胶酶
15235
5
软化水
106005
5柑橘原料生产量计算（班产量计算）
（1）调配前柠檬原汁质量：15235(102)1526553 kg
（2）精滤损失率20精滤前柠檬汁质量：152655(120)155771 kg
（3）榨汁出汁率50榨汁前柠檬质量：155771(150)311541 kg
（4）清洗挑选损失率05清洗挑选前柠檬质量：311541(105)313107 kg
（5）原料检验损失30检验前柠檬质量：313107(130)322790 kg
6灌装瓶量装箱箱量：（瓶500ml箱7瓶）
（1）检验前柑橘饮料量：29630 t（设柠檬果酒饮料密度105gml）
PET瓶消耗量：(29630×106105)5005644
（3） 检验损失01合格瓶数量：5644(101)5649
（4） 标签纸损失01标签纸数量：5649(101)5655
（3）瓦楞纸箱消耗量：56497807
表33物料计算汇总表
Table 33 material calculation summary
材料名称
时
消耗量
班消耗量
旺季1天
消耗量
中季1天
消耗量
淡季1天
消耗量
年消耗量
亚硫酸盐Kg
190437
15235
45705
3047
15235
914100
蔗糖Kg
0038
03047
09141
06094
03047
18282
柠檬Kg
388495
310794
932382
621588
310794
186476
酵母Kg
190438
15235
45705
3047
15235
91410
酿造水Kg
1325065
106005
318015
21201
106005
636030
金属瓶盖kg
7055
5644
16932
11288
5644
3386400
玻璃瓶瓶
707
5655
16965
11310
5655
3393000
标签张
100875
807
2421
1614
807
484200
纸箱
83
664
1992
1328
664
398400
4 冷热衡算
2000t柠檬果酒衡算标准进行热量衡算热量公式：
QGCP(TT0) （41）
式中：Q表示加热程中获热量（kJ）
G表示班产量(kg)
CP表示食品热(kJkg·℃)
T表示物质始温度(℃)
T0 表示物质终温度(℃)
中 CP根CP1470+2720ω C水418 kJkg·℃ C柠檬汁385 kJkg·℃
41热量衡算
411控温发酵
发酵时柠檬汁加热25℃阶段需加入热量：
Q2×106×385×（2520）38500000kJ
412杀菌
装瓶时果酒温度 10℃15℃间送灭菌时 65℃巴杀 45min阶段需加入热量：
Q2×106×385×(6510)423500000kJ
413总热量
年产量2t果酒总热量进行核算整果酒生产程中需热量：
38500000+423500000462000000kJ
加热程中热量损失15进行计算总热量：
462000000×（1+15）531300000kJ5313×108kJ
42 冷量衡算
柠檬果酒生产程中冷量计算发生冷程中柠檬汁温度25℃冷水温度18℃2000t果酒阶段降温需冷量
Q2×106×385×（2518）53900000kJ
冷量损失 15算总冷量：
53900000×（1+15）61985000kJ61985×107kJ
表41 热量衡算表
Table 41 Balance sheet of energy
名称
时
消耗量kJ
班
消耗量kJ
旺季1天
消耗量kJ
中季1天
消耗量kJ
淡季1天
消耗量kJ
年
消耗量kJ
热量
651×106
521×107
156×108
104×108
521×107
469×108
5 生产设备选型
51 设备选型原
设备选择应物料衡算工艺流程基础时设备选型全厂水电消耗计算提供设备选型仅影响着产品质量决定着公司成投入营状况选择设备时列原进行：
（1） 保证设备程中工艺程实施安全性会产品造成污染
（2） 济允许范围选取技术先进设备
（3）综合考虑设备运行功率效率设备运行费适宜前提消耗较少水电汽
（4）操作简洁清洗方便质量耐易维修配件易获取更换
（5）设备运行生产效率高实现工厂机械化动化
（6）综合实践验确定性优良设备
（7）考虑设备维修等素设置备设备
52 粉碎机
根物料衡算结果班需粉碎柠檬量3115 t班粉碎工序需时间约3 h选型号150350kgh 刀片式粉碎机4台3台运行1台备该设备技术指标表51示：
表 51 粉碎机选型
名称
刀片式粉碎机
型号
JFS12043
生产力 （kgh）
150350
机转速 （tmin）
3500
电机功率 （kw）
7
外形尺寸（mm）
1300×650×1900
生产公司
常州市恒锐机械限公司
53 储存罐
柠檬果酒生产工艺流程中柠檬浸提程陈酿程等供需均需柠檬果汁者柠檬果酒贮存罐中贮藏段时间设计中选方便清洁锈钢储存罐设计选HM0510锈钢贮罐柠檬酒生产程中加热冷杀菌贮存厂生产程中浸提液日储存量约35t设计选6容积4000L储罐该设备技术指标见表52：
表52 贮存罐选型
名称
锈钢贮存罐
型号
HM0510
容积（L）
4000
加热面积（m²)
11
电机功率（kw）
2
外形尺寸（mm）
1500×2500
生产公司
锡市华园化工设备限公司
53 酒精发酵罐
酒精发酵柠檬果酒生产程中关键供需设计天需酒精发酵液量约9t发酵工段需8天时间生产连续化天产生酒精发酵液装入发酵罐中次设计选容积10000L（10m³）锈钢酒精发酵罐9中81备酒精发酵罐技术指标见表53：
表53 酒精发酵罐选型
名称
锈钢酒精发酵罐
容积 （L）
10000
换热面积（m²）
10
电机功率（kw）
65
工作压力（Mpa）
015
搅拌转速（rmin）
160200
外形尺寸（mm）
1100×5000
生产公司
锡市华园化工设备限公司
54 袋式滤器
根物料衡算结果设计中班时生产约03625t柠檬果酒选滤面积196m2BAB1501000N型袋滤器袋滤器具滤精度高寿命长等优点设计中陈酿果酒进行滤需滤器3台技术指标表54示：
表54 滤器选型
名称
袋式滤器
型号
BAB1501000N
功率（kw）
4
滤袋数量（）
3
滤面积（㎡）
196
进出口径（mm）
100
工作压力（MPa））
05
流量（th）
130
生产公司
合肥天工科技开发限公司
55 充填封口器
根物料衡算结果设计中班需生产2900瓶果酒选产量较动化程度较高 XBG6016充填封口机6台技术指标表55示：
表55 充填封口机选型
名称
充填封口机
型号
XBG6016
工作效率（h）
70
功率（kw）
12
耗气量（m³h）
1
工作压力（MPa）
085
生产公司
浙江鼎业机械限公司
56 巴氏灭菌设备
巴氏杀菌生产线设备分杀菌冷两部分通运转链条柠檬果酒送进杀菌室时巴氏杀菌设备持续作业果酒进行灭菌BD6000型全动巴氏灭菌设备 温度杀菌时间进行动调节控制更保证产品质量根流程工艺求设计选择全动巴氏灭菌流水线设备4台技术指标表56示：
表56 全动巴氏杀菌设备
型号
BD6000
功率（kw）
35
杀菌温度（℃）
8095
工作压力（MPa）
1
耗气量（m 3 h）
1
生产公司
山东盛康机械科技限公司
57 封箱包装机
工艺拟工装箱热收缩膜包装设备相结合果冻产品进行包选DQL5545 全动 L 型封切机+BSD4520 热收缩包装机动包装封切动处理废料需手动调节进料输送台根物料衡算结果包装箱实际班需求量350选工作效率5箱min包装机2台1运行1备技术指标表57示：
表57包装机选型
名称
全动封箱包装机
型号
KD38Ⅲ
功率 （kw）
2
输送速度（mmin）
15
外型尺寸(mm)
3000×4500×5000
生产公司
天津科达包装机设备限公司
58 器械览表
工厂需型设备表 58 示：
表58 设备汇总表
设备名称
型号
数量
生产厂家
刀片式粉碎机
JFS12043
4
常州市恒锐机械限公司
锈钢贮存罐
HM0510
6
锡市华园化工设备限公司
锈钢酒精发罐
V10m3
9
锡市华园化工设备限公司
袋式滤器
BAB1501000N
3
合肥天工科技开发限公司
充填封口器
XBG6016
6
浙江鼎业机械限公司
全动巴氏灭菌设备
BD6000
4
山东盛康机械科技限公司
全动封箱包装机
KD38Ⅲ
2
天津科达包装机设备限公司
6 水电量估算
61 水量估算
611工艺水
根配方计算知班柠檬果汁：水11例进行添加工艺水 Wa1060kg2000t柠檬果酒生产工艺水954t水
612冷水
冷水杀菌果冻冷冷量计算公式：
WbGCP(t1′t2′)[C(t2t1)] （61）
式中：
G—冷产品量kgh
CP—冷物料产品热（kJkg·℃）
C—冷水热（kJkg·℃）
t1′—冷物料产品初始温度℃
t2′—冷物料产品终温度℃
t1—冷水进口温度℃
t2—冷水出口温度℃
热容公式：
CP1470+2720ω （62）
式中：ω—食品含水量
CP38624 kJkg·℃
G29630×1038370375kgh
Wb370375×38624×（8540）42×（3520）102181kgh102th
W2102×8×9007560t
613洗坪水量
根实测数1t水坪40m3 左右食品加工厂生产车间班洗1次班需水量：
WcS40 （63）
式中：S表示生产车间面积m3
Wc500040125t
生产2000t柠檬果酒全年需900班W3125×900112500t
614生活水
生活水量气候生活惯卫生设备完善程度关生活水标准轮班工总数计算：
Wd班数×07×8100
班生活水 Wd113×07×81006328t
生产2000t柠檬果酒全年需900班W46328×90056952t
614总水量
全年需水量 WW1+W2+W3+W4954+7560+112500+569521267092t
62 电量估算
621 设备电量
根物料衡设备参数台数时间计算出厂年电费电费明细表示：
表 62 生产设备电量表
设备名称
台数
功率 kwh台
总功率 kwh
台班工作时间 h
台消耗量kw
年耗电量 kw
刀片式粉碎机
4
75
30
6
180
648000
锈钢贮存罐
4
22
88
7
616
221760
锈钢酒精发酵罐
6
75
45
8
360
1944000
加热罐
3
3
9
7
63
170100
袋式滤器
2
45
9
7
63
113400
充填封口器
2
12
24
6
144
259200
全动巴氏杀菌设备
2
3
6
8
48
86400
热收缩包装机
2
132
262
6
1572
282960
合计：
3725820
622 电量
工厂明灯班需20kwh年耗量18000kw
623 总电量
工厂班需电量3725820+180003743820kw
7 工厂定员编制
71 劳动力定员原
考虑工厂机械动化程度工厂建设投资济素工厂定员原
第劳动力定员数量需保证达工厂基生产目标第二定员需量精简高效节约原第三工厂理员服务员例状况协调稳定第四场工作员做事相宜第五工厂需制定贯彻落实定员标准工作员创造良工作环境
72 劳动力定员计算方法
721 定额计算
工厂设计理数基础结合工厂部门设备机械化动化差异工厂生产实际验进行定额规进行员工定员
722 设备工段需数确定
结合工厂进行设计时候选设备类型数量情况进行车间机械化动化程度评估确定车间需工作员数目工作员安排设置时充分考虑班次更时考虑工厂运行实际情况完善果酒制作程中需工作员形成具生产员质量监控员行政员勤员销售员等系列团队
73 车间员编制
根厂生产工艺实际运行情况首先做果酒车间员编制
表71 果酒车间工作员编制
岗位职务
班数（三班）
数合计
化学检测成分分析
2
6
微生物检测成品采样分析
2
6
仪器分析
2
6
现场品控
2
6
原料净化
3
9
原辅料预处理
4
12
控温发酵
5
15
降酸
5
15
原酒陈酿
2
6
原酒澄清滤
2
6
灌装封口码
3
9
机器保养维修
2
6
总计
34
102
7 4 全厂辅助车间员编制
表72 辅助车间员编制
岗位职务
数（三班）
数合计
原料库
2
6
辅料材料库
2
6
成品库
1
3
配电室
2
6
锅炉房
2
6
空压机房
1
3
污水处理站
3
9
合计
15
45
7 5 全厂行政员编制
表73 全厂行政员编制
职务
数
厂长
1
副厂长
1
车间
1
车间副
1
技术理
1
技术专员
5
财务员
3
行政事员
7
采购员
3
销售总理
1
商超部理
1
直销部理
1
连锁部理
1
外阜理
1
特渠理
1
销售员
35
总计
64
员编制：天三班制生产全厂定员计280中生产员102行政技术员64辅助员45
员求：柠檬果酒生产工艺员工综合素质工艺技术设备操作求较高般生产员应具备高中文化水关键岗位员应具专科学历行政员应具科学历专业员担专业技术员应聘具研究生学历相关专业员
8 厂区面社会
81 厂址选择原
1 厂址选择符合产业结构原区关规定国家关法律法规
2 充分利区域优势克服利条件充分利力物力方财富然资源保护环境节约土占农济适遵守现行国家土利环境保护水土保护立法关规定远离旅游然保护区污染水源推行符合现行环保法律法规废弃物理制度
3 确保企业理位置便获商品源消费设施消公运输方式整体济效益提高利加快国民济发展提高民生活水
选择厂址时应考虑厂址然条件技术条件济条件工业特点厂址然条件适条件进行
82 选址
柠檬果酒工厂选址位山东半岛中部安丘市里国务院认证批准首批海开放城市安丘区然条件优越势坦原丘陵山占三分山东省重水源该优越理位置便利交通东边距离青岛110公里西边距离济南200公里北边距离潍坊25公里条交通道汇聚安丘处温暖湿润季风区气候温四季晴朗日充足雨季炎热适合种农作物尤厂原材料柠檬生长距原材料基远空气清新环境良具发展前景
83 总面设计方案
厂区总占面积约16800方米东西方距离约160m南北方距离约105m厂区道路布置环路路宽8m辅路宽5m转弯半径10m够充分满足消防求工厂分生活区生产区生活区设更衣室休息室食堂娱乐场等基设施生产区设配电室制冷机房仓库备料间纯水间发酵间滤澄清间调配间巴氏灭菌间包装间等
表81厂区建筑面积
Table 81 the factory building area
序号
项目
单位
占面积
1
规划面积
㎡
16800
2
建筑物占面积
㎡
9000
3
总建筑面积
㎡
10000
4
建筑系数
595
5
容积率
07
6
绿化率
30
84 车间生产程设计
841生产车间工艺布置原
车间布置满足技术先进济合理节省投资操作方便设备布置简单紧凑整洁美观条件生产车间设计应该遵循条基原：
1 满足生产工艺求车间设备排列序应工艺操作序排列保证材料连续运输序处理
2 满足生产活动求
3 满足设备安装维修求设备安装维修拆卸提供足够空间满足设备求保证进入车间畅通外应记录设备修理箱运输材料起重运输设备副
4 满足建筑求
5 满足建筑投资节约求根运行运行性结合设备设计进行室外布置降低施工成量避免建筑物高度道集中工艺布置
6 符合安全健康防腐蚀求
7 满足生产发展需根生产需增产设备性量采建筑物设备变动少施工量建设布局方案
841生产需建筑
1 配电室：保证电量维持工厂正常运行
2 锅炉房：提供生产需蒸汽热量
3 机修车间：负责机械设备维修护理
4 污水处理车间：生产程中排放污水进行初步处理
5 原料库：存放生产原辅材料包装材料
6 成品库：存放生产出成品
7 生产车间包括备料车间调配车间生产车间滤澄清车间巴氏灭菌间包装车间纯水间空压机房站化验室外包成品仓库更衣室卫生间
（1）备料车间：进行柠檬清洗剥皮浆等前期准备工作
（2）调配车间：进行原材料调配工艺
（3）生产车间：进行柠檬酸发酵降酸等工作
（4）滤澄清车间：进行柠檬果酒陈酿澄清滤工作
（5）巴氏灭菌间：进行柠檬果酒装瓶密封前消毒灭菌工作
（6）包装车间：进行产品质检包装
（7）纯水间：工厂生产清洁生活等提供水源
（8）空压机房站：提供部分设备动控制需压缩空气空调制冷求
（9）化验室：发酵菌培养车间产出成品理化指标检测
（10）外包成品仓库：存放生产成品
（11）更衣室卫生间：供车间工
85 车间布局设计图
具体生产车间布置图流物料走图生产工艺车间洁净区域分布图工厂
面布置图设备图分见附录二三四五六
9 结
量文献调查研究厂设计2000吨柠檬酒柠檬果酒传统酿造工艺基础续发酵降酸处理进行创新利酵母柠檬酒专发酵添加剂配方采离子交换树脂进行酸处理设计获柠檬果酒果香醇厚风味独特时厂选择原材料容易获济政策良交通便利区进行厂区选择工厂车间设计进行合理布局设备选型注重机械化动化劳动员分配进行合理估算安排根文2000吨柠檬果酒工厂初步设计测算瓶柠檬酒价格33元柠檬酒市场价格瓶150元左右（瓶500ml）工厂制作成品130元瓶进行销售预计年左右回见柠檬酒利润非常观市场潜力巨
参考文献
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[21] 尹艳岳强5种离子交换树脂荔枝酒降酸处理研究[J]酿酒201340(03)5659
附录
附录1：设备流程图
附录2：工厂布置图
附录3：车间布置图
附录4：车间物流图
附录5：车间流图
附录：设备流程图
附录二：工厂布置图
附录三：车间布置图
附录四：车间物流图
附录五：车间流图
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年产2000吨柠檬果酒工厂设计
摘
柠檬果酒种柠檬原材料进行系列发酵陈酿获低浓度饮料酒柠檬果酒醇香口感保健功广受追捧喜爱
文柠檬果酒工艺设计中传统柠檬果酒酿造方法进行进步改良创新文利柠檬型克勒克氏酵母菌柠檬果酒进行生物发酵免量化学品添加剂柠檬果酒风味破坏提高柠檬果酒品质延长柠檬果酒储藏时间设计生物发酵前添加偏重亚硫酸钾步仅调节柠檬果酒风味起抑制杂菌生长作续酵母菌发酵良基础时文柠檬果酒续降酸进行创新性设计文采吸附容量高离子交换树脂D311发酵柠檬果酒进行处理程度降低柠檬果酒含酸量改善柠檬果酒风味
文通合理工厂选址工艺流程设计车间布局设计达年产2000吨柠檬果酒目标外文进行年产两千吨柠檬果酒工厂物料衡算水电量估算工厂定员编制
关键词：柠檬果酒生物发酵树脂降酸工厂设计
Design of 2000 tons lemon fruit wine factory
Abstract
Lemon fruit wine is a kind of low concentration beverage wine which is made of lemon and fermented and aged Lemon fruit wine is popular because of its mellow taste and health function
In the process design of lemon fruit wine in this paper the traditional brewing method of lemon fruit wine was further improved and innovated In this paper the biological fermentation of lemon fruit wine by lemon type Klebsiella yeast can not only avoid the damage of a large number of chemical additives to the flavor of lemon fruit wine but also improve the quality of lemon fruit wine and prolong the storage time of lemon fruit wine In this design potassium sulfite was added before the biological fermentation This step can not only regulate the flavor of lemon fruit wine but also inhibit the growth of miscellaneous bacteria laying a good foundation for the subsequent yeast fermentation At the same time this paper also carried out an innovative design for the subsequent acid reduction of lemon fruit wine In this paper the ion exchange resin D311 with high adsorption capacity was used to reduce the acidity of lemon wine
In this paper the selection of technological process the calculation of material balance and the calculation of water and electricity consumption are carried out so as to realize the preliminary design of the factory with an annual output of 2000 tons of lemon fruit wine In addition this paper also carried out the location of the factory workshop layout and the establishment of the factory staff
Key words lemon wine biological fermentation resin acid reduction factory design
目录
1前言 1
11柠檬果酒概述 1
12柠檬果酒研究现状 1
13研究设计思路方案 4
2柠檬果酒酿造工艺流程操作点 5
21柠檬果酒酿造工艺流程 5
22柠檬果酒酿造操作点 5
3 物料衡算 7
31班次确定 7
32班物料需求计算 7
4 冷热衡算 9
41热量衡算 10
42 冷量衡算 10
5 生产设备选型 10
51 设备选型原 10
52器械览表 11
6 水电量估算 11
61 水量估算 11
62 电量估算 13
7工厂定员编制 13
71 劳动力定员原 13
72 劳动力定员计算方法 14
73 车间员编制 14
7 4 全厂辅助车间员编制 14
7 5 全厂行政员编制 15
8 厂区面社会 16
81 厂址选择原 16
82 选址 16
83 总面设计方案 16
84 车间生产程设计 17
85 车间布局设计图 18
9 结 18
参考文献 20
致谢 21
附录 22
1前言
11柠檬果酒概述
柠檬果酒种低浓度饮料柠檬果原材料制成传统柠檬果酒酿造工艺通常需蒸馏酒工艺发酵果酒工艺充分结合成柠檬果酒色香味俱佳仅具酒香醇保持柠檬汁原风味营养柠檬果酒富含体需维生素种微量元素30种效营养成分十种氨基酸果酸矿物质等适量饮柠檬果酒身体具良功效适量饮柠檬果酒预防高血压心脏病坏血病缺钙等种疾病柠檬果酒具止渴生津化痰杀菌等功日常生活中常饮柠檬果酒健脾养胃火止咳改善心血循环
12柠檬果酒研究现状
121果酒发展现状
果酒开始种类型葡萄酒熟知葡萄酒部分源欧洲国家中国葡萄酒生产相说较少中国传统制酒产业通常粮食原料酿造白酒[1]着健康养生意识逐渐增加国渐渐认识饮酒精度数高酒性烈白酒会身体造成损伤酒精度数低口感清爽果酒逐渐走进视线获广群众追捧喜爱[2]
着果酒逐渐进入视线越越研究者酒产业制造商甘禁锢葡萄酒种果酒开始利种水果进行果酒研究开发投资积极引入欧洲葡萄酒技术时中国开始制造富域特色果酒浙江宁波部分区利杨梅制造杨梅果酒广东区荔枝原料制造荔枝果酒[3]西北区沙棘原料制造沙棘果酒等等酒产业制造商开始制宜利盛产水果进行果酒研发制造进行系列规模化生产理[4]目前果酒行业中国发展市场宽阔未良发展趋势
四川东部丘陵区具中亚热带季风气候全年温度宜空气湿润雨量充足没霜期里柠檬果仅产量丰厚口感滋润厂商开始利柠檬果优势制造种具特殊风味新型柠檬果酒柠檬水果相具酸度高特点柠檬果酒制造发展程中必须解决技术难题[5]越越食品研究者开始钻研降低柠檬酒酸度柠檬酒更推广食
122柠檬果酒降酸工艺研究现状
目前柠檬果汁降酸方法分三种物理降酸法化学降酸法生物降酸法
物理降酸法：第柠檬果酒发酵程中添加糖水通稀释方法降低柠檬果酒酸度提高柠檬果酒甜度种方法会淡柠檬果酒香味定程度影响柠檬果酒口感[6]第二调味法利口感果汁柠檬果汁进行搭配达降低柠檬果酒酸度效果样辅助降酸选择范围作范围受限制[7]第三离子交换法种方法够效柠檬果酒中机酸浓度降低容易实现规模商业化生产理种方法柠檬果酒中部分物质进行吸附根果酒酸涩口味进行改变
化学降酸法通添加碳酸钙盐金属盐类柠檬果汁中化学成分进行沉淀降低柠檬果酒酸度种方法进行降酸程中会造成柠檬果酒中物质沉淀出柠檬果酒中营养成分严重破坏会程度影响柠檬果酒口感[8]降低柠檬果酒保质期种方法通常适柠檬果酒生产程中
生物降酸法利乳酸菌酵母菌发酵作方面降低柠檬果酒酸涩味道起改良风味口感作方面够提高柠檬果酒品质延长柠檬果酒储藏时间合理掌握生物菌利条件研发生产高质量柠檬果酒关键技术国外量学者柠檬果酒酿酒程中酵母菌筛选发酵工艺进行详细研究万萍等[9]利数值进行柑橘汁酸脱苦处理降酸效果显著Lee等[10]利树脂柚皮苷进行降酸处理研究发现树脂柚皮苷酸度吸附率高达78
123柠檬果酒发酵工艺研究现状
柠檬果酒生产程中酒精发酵程否良决定着成品果酒风味品质坏果酒生产程中发酵实果汁中糖类物质通酵母菌氧呼吸转化成含酒精物质进行酒精发酵酵母菌通常具发酵速度快酒精抵抗性强硫耐受性强等优点特点保证酵母菌够果酒酿造程中利生长繁殖发挥作关键素酵母菌种类繁选择合适种类酵母菌进行果酒发酵果酒酿造技术核心性环节
雪梅[11]等通数十种酵母菌发酵性测试发现适合北京青柠檬发酵菌种安琪 RW时研究者通控制变量正交实验出柠檬酒发酵佳工艺条件初始溶性固形物含量25 菌种添加量025 pH值29酒精浓度132种条件酿造出柠檬果酒仅色泽明亮酒香浓郁回味长久
邓奥宇[12]安岳柠檬周围果园果皮土壤中分离纯化筛选出株孢汉逊属柠檬型克勒克氏酵母该种提纯酵母7种常见酿酒酵母进行发酵性产酒率产气量等方面综合较测评结果发现该实验提纯该种酵母菌产气量产酒精适柠檬果酒酿造典型菌株
郑淑丹[13]非酿酒酵母酿酒酵母否混合培养培养程中接种序果酒风味影响进行研究
实验中实验者非酿酒酵母柠檬型克勒克酵母酿酒酵母分采时混合序混合两种混合方式采两种发酵方法进行柠檬果酒酿造实验者利固相微萃取气质联技术成分分析方法两种发酵条件果酒中产生种风味物质进行分析较研究结果发现两种酵母进行序混合发酵方式果酒中风味物质更加丰富浓郁更新果酒发酵技术提供更验
梅明鑫[14]柠檬果酒发酵工艺入手柠檬果酒佳发酵工艺条件进行列探究终发现柠檬果酒佳发酵条件：糖度255酵母量012发酵温度280℃外宋安东等通酵母菌驯化耐受35高糖25酒精高级酵母菌株
124柠檬果酒酿造工艺研究现状
提高柠檬果酒产率提升柠檬果酒风味质量研究者柠檬果酒酿造程中影响素佳控制条件进行系列研究研究者柠檬果酒酿造程中成分添加风味改良进行系列试验
西南学研究者发现确柠檬果酒酿造程中初始糖度酵母菌添加量发酵温度三素会柠檬果酒发酵程成品风味产生影响三影响子中初始糖度产生影响效果发酵温度影响效果次酵母菌添加量影响效果中前两者影响作十分显著时该研究者发现果酒酿造程中处理时间处理温度会柠檬果酒苦味率风味产生影响
胥霞[15]酶解法分解柠檬蛋白进行研究利单素标量控制变量试验方法柠檬果酒透光率等感官评价评价指标柠檬果酒澄清工艺进行探究改良研究发现风味蛋白酶胰蛋白酶柠檬蛋白酶解效果更柠檬果酒澄清实验研究结果表明常澄清剂中明胶柠檬果酒澄清效果更显著优势
邱爱东等尝试糯米酒柠檬果酒进行复合发酵调制安岳柠檬蒸馏糯米酒原料二者例调制采耐酸性菌种发酵制备获具混合风味柠檬果酒饮品研究者柠檬汁甘蔗汁[16]混合发酵酿造柠檬果酒酿造工艺进行探究种混合方法制果酒柠檬特色香味甘蔗原汁糖分补充果酒发酵程中必需原料需进行深加工措施采种工艺酿造柠檬甘蔗混合果酒仅引领柠檬果酒市场开辟新方增加柠檬甘蔗附加值创造出更济效益社会效益
13研究设计思路方案
131研究目意义
着全球济快速发展民生活水迅速提高果酒重视程度喜爱程度中逐渐增加国2018年5月份2019年4月份年柠檬出口量高达96吨出柠檬市场需求量巨柠檬果酒市场全世界言具强发展潜力
国国酒酿造已2000年历史直没形成规模果酒始终处低档次酒位新技术新工艺极果酒酿造技术丰富技术水提升时提高效率降低投入成改善产品质量
研究传统柠檬果酒生产制造工艺基础通优化生产工艺选合适酵母菌进行发酵生产出独特风味方特色柠檬果酒促进柠檬果酒产业现代化发展设计研究成果果酒企业前果酒市场环境中找准定位做出特色果酒品牌提供理
132设计技术求
生产力：年产2000吨柠檬果酒生产
工艺求：设计中利果胶酶进行柠檬汁中果胶酶解续调节发酵创造良条件利柠檬型克勒克氏酵母生物发酵方式进行酒精发酵时孔弱碱性阴离子交换树脂D311进行柠檬果酒降酸处理
质量求：食品安全国家标准中华民国食品卫生法
食品安全国家标准发酵酒卫生标准GB27572012
食品安全国家标准发酵酒配制酒生产卫生规范GB196962016
133设计解决问题
（1） 柠檬果酒发酵程中进行生物发酵[17]选酵母柠檬型克勒克氏酵母[18]
（2） 柠檬果酒存口感酸涩问题孔弱碱性阴离子交换树脂D311进行柠檬果酒降酸处理[19]
（2）制作生产程中确定果胶酶投入量酵母添加量糖分添加量控制发酵温度发酵时间发酵初始糖度pH值冷时间等工艺素保障柠檬果酒风味品质[20]
（3）根设计产量目标进行相应物料消耗计算设备种类数量选型设计合理车间布局程度降低耗减少生产程中产生废水废气废物环境造成污染
2柠檬果酒酿造工艺流程操作点
21柠檬果酒酿造工艺流程
柠檬鲜果→选果清洗→皮瓤籽浆→计重→添加偏重亚硫酸钾(100mgkg添加) →添加果胶酶→接种酵母 （5％(vv)量）→灭菌棉塞封口→控温发酵(25℃第次发酵) →降酸（离子交换树脂D311处理33gkg）→陈酿→澄清→滤→杀菌→装瓶
22柠檬果酒酿造操作点
221领料中间理
1 原材料辅料重量质量进行严格检查核确保没混异物等符合质量求原辅料均投产
2 定额领原料偏重亚硫酸钾柠檬型克勒克氏酵母果糖果胶酶离子交换树脂D311[21]皂土等原料理规定进行物料验收贮存发放
222酿造工艺操作技术点
1 柠檬原料预处理
制酒柠檬应该充分成熟需具汁含糖量高果肉细嫩等特点柠檬酸度较高成熟柠檬应该进行47天左右熟处理般说处理柠檬含糖量会升高酸度果胶含量会降低备选柠檬果原料需先腐烂变质病虫害未成熟柠檬果剔掉筛选柠檬果需清水洗净掉泥土虫卵等杂物柠檬皮通常会厚柠檬进行皮时需先沸水中加热3060秒达杂菌效果晾干水分柠檬果剥果皮果瓤籽柠檬肉进行破碎挤压进柠檬果汁
2 成分调整
步获柠檬汁中添加灭菌水柠檬汁∶水1∶1
SO2添加：柠檬果汁灭菌水例混合均匀添加 100mgL 偏重亚硫酸钾达效抑制杂菌生长繁殖效果
甜度调整：设计中通添加白砂糖方式进行柠檬果酒糖度调整白砂糖添加量计算17gL糖产生1酒果成品酒求酒度11果汁重W(kg)果汁汁潜酒度A果汁糖度（gL）17加糖量（kg）（11A）×17×W酵母菌接种前酵母菌发酵早期适宜进行糖分添加阶段酵母菌旺盛繁殖期糖快速效转化酒精
果胶酶添加：50mgL果胶酶加入前步柠檬浆中45℃水解45h冷准备接种发酵
3 酵母菌种筛选
利柠檬汁培养基进行1#红葡萄酒酵母菌2#啤酒酵母菌3#青梅酒酵母菌4#柠檬型克勒克氏酵母菌4酵母菌种筛选选择出适合设计中柠檬果酒发酵酵母菌种
（1） 酵母分离纯化
四种酵母菌次编号：1~4号称取1~4号酵母菌种10g稀释20倍制成酵母菌悬浊液分30℃PDA培养基中板培养3天期间观察种酵母菌落特征酵母特性进行抽样检测种酵母进行菌落分离菌落特征明显酵母进行纯化然纯菌株转移试斜面30℃温度条件进行3天增殖培养培养期结束移入4℃冰箱冷藏保存
（2） 优良酵母筛选
述4种细菌进行分离纯化扩培养4装10ml柠檬汁培养基接种8酵母菌接种液调节糖度24然试放入28℃恒温培养箱中进行恒温培养采杜氏发酵法观察判断菌株产气时间产气量筛选出优质产气菌株继续进行7天恒温培养通发酵液体酒精度进行测定确定酵母发酵力筛选出适合柠檬果酒发酵优酵母试验均行重复三次筛选发现适合柠檬果酒发酵佳酵母菌种柠檬型克勒克氏酵母菌选菌种作设计中续酵母菌
4 柠檬型克勒克氏酵母发酵
酵母菌活化：柠檬型克勒克氏酵母菌（简称酵母菌）15例加入2糖液中轻轻搅拌完全溶解然溶解菌液放入3538℃水浴中1530分钟进行酵母菌活化菌液温度降室温接种
酵母菌接种：进成分调整柠檬汁滤滤渣液化清液稳固保持3538℃加入发酵罐处理酵母菌5（vv）接种量分接入活菌数约107cfug酵母液柠檬果汁中发酵程氧发酵需灭菌封口
细菌生长赖培养基中氮源细胞铵离子浓度增加减弱ATP柠檬酸关键酶磷酸果糖激酶反馈抑制促进EMP代谢促进柠檬酸产生积累机盐组成微生物生命活动中必少物质细菌菌体组成物质促进细菌代谢促进细菌产酸
第次发酵：酵母菌生长繁殖需适宜环境条件发酵温度需控制25℃左右pH值需控制55左右发酵醪液面明显升第次发酵开始发酵期间隔24时观察测定发酵液失重量测定酒液残糖酒精度发酵速度产酒率等理化指标直变化时第次发酵结束通常情况柠檬型克勒克氏酵母发酵完成时间约8天
5 降酸苦
离子交换树脂预处理：称取需离子交换树脂
先100NaCl溶液浸泡2时蒸馏水浸泡5时浸泡离子交换树脂捞出进行清洗清洗水变清澈停止然继续试剂处理设计采盐酸氢氧化钠溶液循环浸泡树脂树脂浸泡时浸泡液体积需约树脂体积4倍次清洗程中测量清洗液pH值直终流出水呈现中性状态止循环盐酸氢氧化钠溶液交形式进行循环两三次止需氢氧化钠溶液树脂进行定型处理氢氧化钠溶液离子交换树脂进行持续洗直检测出清洗液浓度变时止然清洗离子交换树脂放置边备
离子交换树脂添加：22℃27℃温度条件L柠檬果汁投入33g离子交换树脂 充分接触吸附三时基达吸附衡陈酿沉淀滤沉淀物
6 陈酿
述操作获柠檬果酒需高度食酒精封口方面抑制微生物生长方面效防止酒液挥发氧化导致风味色泽变化陈酿需低温避光处理控制温度15℃贮存时间般三月保证制果酒味道香醇
7 澄清滤
陈酿获柠檬果酒中加入处理皂土等物质配置成皂土含量8左右悬浮酒液皂土添加程中需边加边搅拌全部添加完搅拌30min24h进行次搅拌静置澄清进行滤
3 物料衡算
31班次确定
柠檬果酒年四季饮饮品夏季678月高峰期综合考虑节假日休息设备清洗等素终确定工厂生产工作日300天
柠檬原料成熟期约56月根柠檬果实生产特点确定生产班次：
日生产班次分13班班8时旺季天3班100天旺季天2班100天淡季天1班100天
32班物料需求计算
q班Qκ（3t旺+2t中+t淡）2000075（3×200+2×100+100）29630（t班）
（κ设备均匀系数般07~08设计中κ取075）
1柠檬出汁率取50进行计算班产量单位进行计算（班产量29630t）
2工序损失见表31：
表31 工序损失率
Table 31 loss rate of each process
序号
指标名称
损失率
1
原料验收
30
2
清洗挑选
05
3
榨汁
50
4
精滤
2
5
调配
04
6
均质
03
7
脱气
01
8
灌装
03
9
检验
01
3工序损失计算（班产量计算）
（1）检验损失率01检验前柠檬果酒：29630 (101)29659 t
（2）灌装损失率03灌装前柠檬果酒：29659 (103)29749 t
（3）脱气损失率01脱气前柠檬果酒：29749 (101)29779 t
（4）均质损失率03均质前柠檬果酒：29779 (103)29869 t
（5）调配损耗率2调配前物料量：29869 (12)30478 t
4根配方计算调配时种原辅料（班产量计算）
调配时加入柑橘汁量 30478×103×(5001000)15235 kg
加入偏重亚硫酸量 30478×103×(011000)03047 kg
加入白砂糖量 30478×103×(1021000)31079 kg
加入果胶酶量 30478×103×(501000)15235 kg
加入软化水量 30478×103×(34791000)106005 kg
表32 原辅料量汇总表
Table 32 summary of raw and auxiliary material consumption
序号
成分名称
添加量kg
1
柠檬汁
15235
2
偏重亚硫酸
03047
3
白砂糖
310794
4
果胶酶
15235
5
软化水
106005
5柑橘原料生产量计算（班产量计算）
（1）调配前柠檬原汁质量：15235(102)1526553 kg
（2）精滤损失率20精滤前柠檬汁质量：152655(120)155771 kg
（3）榨汁出汁率50榨汁前柠檬质量：155771(150)311541 kg
（4）清洗挑选损失率05清洗挑选前柠檬质量：311541(105)313107 kg
（5）原料检验损失30检验前柠檬质量：313107(130)322790 kg
6灌装瓶量装箱箱量：（瓶500ml箱7瓶）
（1）检验前柑橘饮料量：29630 t（设柠檬果酒饮料密度105gml）
PET瓶消耗量：(29630×106105)5005644
（3） 检验损失01合格瓶数量：5644(101)5649
（4） 标签纸损失01标签纸数量：5649(101)5655
（3）瓦楞纸箱消耗量：56497807
表33物料计算汇总表
Table 33 material calculation summary
材料名称
时
消耗量
班消耗量
旺季1天
消耗量
中季1天
消耗量
淡季1天
消耗量
年消耗量
亚硫酸盐Kg
190437
15235
45705
3047
15235
914100
蔗糖Kg
0038
03047
09141
06094
03047
18282
柠檬Kg
388495
310794
932382
621588
310794
186476
酵母Kg
190438
15235
45705
3047
15235
91410
酿造水Kg
1325065
106005
318015
21201
106005
636030
金属瓶盖kg
7055
5644
16932
11288
5644
3386400
玻璃瓶瓶
707
5655
16965
11310
5655
3393000
标签张
100875
807
2421
1614
807
484200
纸箱
83
664
1992
1328
664
398400
4 冷热衡算
2000t柠檬果酒衡算标准进行热量衡算热量公式：
QGCP(TT0) （41）
式中：Q表示加热程中获热量（kJ）
G表示班产量(kg)
CP表示食品热(kJkg·℃)
T表示物质始温度(℃)
T0 表示物质终温度(℃)
中 CP根CP1470+2720ω C水418 kJkg·℃ C柠檬汁385 kJkg·℃
41热量衡算
411控温发酵
发酵时柠檬汁加热25℃阶段需加入热量：
Q2×106×385×（2520）38500000kJ
412杀菌
装瓶时果酒温度 10℃15℃间送灭菌时 65℃巴杀 45min阶段需加入热量：
Q2×106×385×(6510)423500000kJ
413总热量
年产量2t果酒总热量进行核算整果酒生产程中需热量：
38500000+423500000462000000kJ
加热程中热量损失15进行计算总热量：
462000000×（1+15）531300000kJ5313×108kJ
42 冷量衡算
柠檬果酒生产程中冷量计算发生冷程中柠檬汁温度25℃冷水温度18℃2000t果酒阶段降温需冷量
Q2×106×385×（2518）53900000kJ
冷量损失 15算总冷量：
53900000×（1+15）61985000kJ61985×107kJ
表41 热量衡算表
Table 41 Balance sheet of energy
名称
时
消耗量kJ
班
消耗量kJ
旺季1天
消耗量kJ
中季1天
消耗量kJ
淡季1天
消耗量kJ
年
消耗量kJ
热量
651×106
521×107
156×108
104×108
521×107
469×108
5 生产设备选型
51 设备选型原
设备选择应物料衡算工艺流程基础时设备选型全厂水电消耗计算提供设备选型仅影响着产品质量决定着公司成投入营状况选择设备时列原进行：
（1） 保证设备程中工艺程实施安全性会产品造成污染
（2） 济允许范围选取技术先进设备
（3）综合考虑设备运行功率效率设备运行费适宜前提消耗较少水电汽
（4）操作简洁清洗方便质量耐易维修配件易获取更换
（5）设备运行生产效率高实现工厂机械化动化
（6）综合实践验确定性优良设备
（7）考虑设备维修等素设置备设备
52 粉碎机
根物料衡算结果班需粉碎柠檬量3115 t班粉碎工序需时间约3 h选型号150350kgh 刀片式粉碎机4台3台运行1台备该设备技术指标表51示：
表 51 粉碎机选型
名称
刀片式粉碎机
型号
JFS12043
生产力 （kgh）
150350
机转速 （tmin）
3500
电机功率 （kw）
7
外形尺寸（mm）
1300×650×1900
生产公司
常州市恒锐机械限公司
53 储存罐
柠檬果酒生产工艺流程中柠檬浸提程陈酿程等供需均需柠檬果汁者柠檬果酒贮存罐中贮藏段时间设计中选方便清洁锈钢储存罐设计选HM0510锈钢贮罐柠檬酒生产程中加热冷杀菌贮存厂生产程中浸提液日储存量约35t设计选6容积4000L储罐该设备技术指标见表52：
表52 贮存罐选型
名称
锈钢贮存罐
型号
HM0510
容积（L）
4000
加热面积（m²)
11
电机功率（kw）
2
外形尺寸（mm）
1500×2500
生产公司
锡市华园化工设备限公司
53 酒精发酵罐
酒精发酵柠檬果酒生产程中关键供需设计天需酒精发酵液量约9t发酵工段需8天时间生产连续化天产生酒精发酵液装入发酵罐中次设计选容积10000L（10m³）锈钢酒精发酵罐9中81备酒精发酵罐技术指标见表53：
表53 酒精发酵罐选型
名称
锈钢酒精发酵罐
容积 （L）
10000
换热面积（m²）
10
电机功率（kw）
65
工作压力（Mpa）
015
搅拌转速（rmin）
160200
外形尺寸（mm）
1100×5000
生产公司
锡市华园化工设备限公司
54 袋式滤器
根物料衡算结果设计中班时生产约03625t柠檬果酒选滤面积196m2BAB1501000N型袋滤器袋滤器具滤精度高寿命长等优点设计中陈酿果酒进行滤需滤器3台技术指标表54示：
表54 滤器选型
名称
袋式滤器
型号
BAB1501000N
功率（kw）
4
滤袋数量（）
3
滤面积（㎡）
196
进出口径（mm）
100
工作压力（MPa））
05
流量（th）
130
生产公司
合肥天工科技开发限公司
55 充填封口器
根物料衡算结果设计中班需生产2900瓶果酒选产量较动化程度较高 XBG6016充填封口机6台技术指标表55示：
表55 充填封口机选型
名称
充填封口机
型号
XBG6016
工作效率（h）
70
功率（kw）
12
耗气量（m³h）
1
工作压力（MPa）
085
生产公司
浙江鼎业机械限公司
56 巴氏灭菌设备
巴氏杀菌生产线设备分杀菌冷两部分通运转链条柠檬果酒送进杀菌室时巴氏杀菌设备持续作业果酒进行灭菌BD6000型全动巴氏灭菌设备 温度杀菌时间进行动调节控制更保证产品质量根流程工艺求设计选择全动巴氏灭菌流水线设备4台技术指标表56示：
表56 全动巴氏杀菌设备
型号
BD6000
功率（kw）
35
杀菌温度（℃）
8095
工作压力（MPa）
1
耗气量（m 3 h）
1
生产公司
山东盛康机械科技限公司
57 封箱包装机
工艺拟工装箱热收缩膜包装设备相结合果冻产品进行包选DQL5545 全动 L 型封切机+BSD4520 热收缩包装机动包装封切动处理废料需手动调节进料输送台根物料衡算结果包装箱实际班需求量350选工作效率5箱min包装机2台1运行1备技术指标表57示：
表57包装机选型
名称
全动封箱包装机
型号
KD38Ⅲ
功率 （kw）
2
输送速度（mmin）
15
外型尺寸(mm)
3000×4500×5000
生产公司
天津科达包装机设备限公司
58 器械览表
工厂需型设备表 58 示：
表58 设备汇总表
设备名称
型号
数量
生产厂家
刀片式粉碎机
JFS12043
4
常州市恒锐机械限公司
锈钢贮存罐
HM0510
6
锡市华园化工设备限公司
锈钢酒精发罐
V10m3
9
锡市华园化工设备限公司
袋式滤器
BAB1501000N
3
合肥天工科技开发限公司
充填封口器
XBG6016
6
浙江鼎业机械限公司
全动巴氏灭菌设备
BD6000
4
山东盛康机械科技限公司
全动封箱包装机
KD38Ⅲ
2
天津科达包装机设备限公司
6 水电量估算
61 水量估算
611工艺水
根配方计算知班柠檬果汁：水11例进行添加工艺水 Wa1060kg2000t柠檬果酒生产工艺水954t水
612冷水
冷水杀菌果冻冷冷量计算公式：
WbGCP(t1′t2′)[C(t2t1)] （61）
式中：
G—冷产品量kgh
CP—冷物料产品热（kJkg·℃）
C—冷水热（kJkg·℃）
t1′—冷物料产品初始温度℃
t2′—冷物料产品终温度℃
t1—冷水进口温度℃
t2—冷水出口温度℃
热容公式：
CP1470+2720ω （62）
式中：ω—食品含水量
CP38624 kJkg·℃
G29630×1038370375kgh
Wb370375×38624×（8540）42×（3520）102181kgh102th
W2102×8×9007560t
613洗坪水量
根实测数1t水坪40m3 左右食品加工厂生产车间班洗1次班需水量：
WcS40 （63）
式中：S表示生产车间面积m3
Wc500040125t
生产2000t柠檬果酒全年需900班W3125×900112500t
614生活水
生活水量气候生活惯卫生设备完善程度关生活水标准轮班工总数计算：
Wd班数×07×8100
班生活水 Wd113×07×81006328t
生产2000t柠檬果酒全年需900班W46328×90056952t
614总水量
全年需水量 WW1+W2+W3+W4954+7560+112500+569521267092t
62 电量估算
621 设备电量
根物料衡设备参数台数时间计算出厂年电费电费明细表示：
表 62 生产设备电量表
设备名称
台数
功率 kwh台
总功率 kwh
台班工作时间 h
台消耗量kw
年耗电量 kw
刀片式粉碎机
4
75
30
6
180
648000
锈钢贮存罐
4
22
88
7
616
221760
锈钢酒精发酵罐
6
75
45
8
360
1944000
加热罐
3
3
9
7
63
170100
袋式滤器
2
45
9
7
63
113400
充填封口器
2
12
24
6
144
259200
全动巴氏杀菌设备
2
3
6
8
48
86400
热收缩包装机
2
132
262
6
1572
282960
合计：
3725820
622 电量
工厂明灯班需20kwh年耗量18000kw
623 总电量
工厂班需电量3725820+180003743820kw
7 工厂定员编制
71 劳动力定员原
考虑工厂机械动化程度工厂建设投资济素工厂定员原
第劳动力定员数量需保证达工厂基生产目标第二定员需量精简高效节约原第三工厂理员服务员例状况协调稳定第四场工作员做事相宜第五工厂需制定贯彻落实定员标准工作员创造良工作环境
72 劳动力定员计算方法
721 定额计算
工厂设计理数基础结合工厂部门设备机械化动化差异工厂生产实际验进行定额规进行员工定员
722 设备工段需数确定
结合工厂进行设计时候选设备类型数量情况进行车间机械化动化程度评估确定车间需工作员数目工作员安排设置时充分考虑班次更时考虑工厂运行实际情况完善果酒制作程中需工作员形成具生产员质量监控员行政员勤员销售员等系列团队
73 车间员编制
根厂生产工艺实际运行情况首先做果酒车间员编制
表71 果酒车间工作员编制
岗位职务
班数（三班）
数合计
化学检测成分分析
2
6
微生物检测成品采样分析
2
6
仪器分析
2
6
现场品控
2
6
原料净化
3
9
原辅料预处理
4
12
控温发酵
5
15
降酸
5
15
原酒陈酿
2
6
原酒澄清滤
2
6
灌装封口码
3
9
机器保养维修
2
6
总计
34
102
7 4 全厂辅助车间员编制
表72 辅助车间员编制
岗位职务
数（三班）
数合计
原料库
2
6
辅料材料库
2
6
成品库
1
3
配电室
2
6
锅炉房
2
6
空压机房
1
3
污水处理站
3
9
合计
15
45
7 5 全厂行政员编制
表73 全厂行政员编制
职务
数
厂长
1
副厂长
1
车间
1
车间副
1
技术理
1
技术专员
5
财务员
3
行政事员
7
采购员
3
销售总理
1
商超部理
1
直销部理
1
连锁部理
1
外阜理
1
特渠理
1
销售员
35
总计
64
员编制：天三班制生产全厂定员计280中生产员102行政技术员64辅助员45
员求：柠檬果酒生产工艺员工综合素质工艺技术设备操作求较高般生产员应具备高中文化水关键岗位员应具专科学历行政员应具科学历专业员担专业技术员应聘具研究生学历相关专业员
8 厂区面社会
81 厂址选择原
1 厂址选择符合产业结构原区关规定国家关法律法规
2 充分利区域优势克服利条件充分利力物力方财富然资源保护环境节约土占农济适遵守现行国家土利环境保护水土保护立法关规定远离旅游然保护区污染水源推行符合现行环保法律法规废弃物理制度
3 确保企业理位置便获商品源消费设施消公运输方式整体济效益提高利加快国民济发展提高民生活水
选择厂址时应考虑厂址然条件技术条件济条件工业特点厂址然条件适条件进行
82 选址
柠檬果酒工厂选址位山东半岛中部安丘市里国务院认证批准首批海开放城市安丘区然条件优越势坦原丘陵山占三分山东省重水源该优越理位置便利交通东边距离青岛110公里西边距离济南200公里北边距离潍坊25公里条交通道汇聚安丘处温暖湿润季风区气候温四季晴朗日充足雨季炎热适合种农作物尤厂原材料柠檬生长距原材料基远空气清新环境良具发展前景
83 总面设计方案
厂区总占面积约16800方米东西方距离约160m南北方距离约105m厂区道路布置环路路宽8m辅路宽5m转弯半径10m够充分满足消防求工厂分生活区生产区生活区设更衣室休息室食堂娱乐场等基设施生产区设配电室制冷机房仓库备料间纯水间发酵间滤澄清间调配间巴氏灭菌间包装间等
表81厂区建筑面积
Table 81 the factory building area
序号
项目
单位
占面积
1
规划面积
㎡
16800
2
建筑物占面积
㎡
9000
3
总建筑面积
㎡
10000
4
建筑系数
595
5
容积率
07
6
绿化率
30
84 车间生产程设计
841生产车间工艺布置原
车间布置满足技术先进济合理节省投资操作方便设备布置简单紧凑整洁美观条件生产车间设计应该遵循条基原：
1 满足生产工艺求车间设备排列序应工艺操作序排列保证材料连续运输序处理
2 满足生产活动求
3 满足设备安装维修求设备安装维修拆卸提供足够空间满足设备求保证进入车间畅通外应记录设备修理箱运输材料起重运输设备副
4 满足建筑求
5 满足建筑投资节约求根运行运行性结合设备设计进行室外布置降低施工成量避免建筑物高度道集中工艺布置
6 符合安全健康防腐蚀求
7 满足生产发展需根生产需增产设备性量采建筑物设备变动少施工量建设布局方案
841生产需建筑
1 配电室：保证电量维持工厂正常运行
2 锅炉房：提供生产需蒸汽热量
3 机修车间：负责机械设备维修护理
4 污水处理车间：生产程中排放污水进行初步处理
5 原料库：存放生产原辅材料包装材料
6 成品库：存放生产出成品
7 生产车间包括备料车间调配车间生产车间滤澄清车间巴氏灭菌间包装车间纯水间空压机房站化验室外包成品仓库更衣室卫生间
（1）备料车间：进行柠檬清洗剥皮浆等前期准备工作
（2）调配车间：进行原材料调配工艺
（3）生产车间：进行柠檬酸发酵降酸等工作
（4）滤澄清车间：进行柠檬果酒陈酿澄清滤工作
（5）巴氏灭菌间：进行柠檬果酒装瓶密封前消毒灭菌工作
（6）包装车间：进行产品质检包装
（7）纯水间：工厂生产清洁生活等提供水源
（8）空压机房站：提供部分设备动控制需压缩空气空调制冷求
（9）化验室：发酵菌培养车间产出成品理化指标检测
（10）外包成品仓库：存放生产成品
（11）更衣室卫生间：供车间工
85 车间布局设计图
具体生产车间布置图流物料走图生产工艺车间洁净区域分布图工厂
面布置图设备图分见附录二三四五六
9 结
量文献调查研究厂设计2000吨柠檬酒柠檬果酒传统酿造工艺基础续发酵降酸处理进行创新利酵母柠檬酒专发酵添加剂配方采离子交换树脂进行酸处理设计获柠檬果酒果香醇厚风味独特时厂选择原材料容易获济政策良交通便利区进行厂区选择工厂车间设计进行合理布局设备选型注重机械化动化劳动员分配进行合理估算安排根文2000吨柠檬果酒工厂初步设计测算瓶柠檬酒价格33元柠檬酒市场价格瓶150元左右（瓶500ml）工厂制作成品130元瓶进行销售预计年左右回见柠檬酒利润非常观市场潜力巨
参考文献
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附录
附录1：设备流程图
附录2：工厂布置图
附录3：车间布置图
附录4：车间物流图
附录5：车间流图
附录：设备流程图
附录二：工厂布置图
附录三：车间布置图
附录四：车间物流图
附录五：车间流图
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