年产50吨水果酵素发酵饮料的工厂设计
本设计根据生命科学与食品工学学院下达的毕业设计说明书。以水果为原料进行生产发酵制成水果酵素饮品，初步设定年产量为50吨，进行工厂设计，本设计包含工艺流程、物料衡算、设备选型、厂址选择、厂区设计、经济核算等几个内容。其中，水果酵素生产配方采用的白糖:水果:水=1:3:10，发酵温度控制在30℃，发酵周期为60天。为了节省成本，采用三天发酵一批，原料也可以三天购入一批。本工厂全年生产天数为250天，产量为50吨水果酵素原液，包装规格为750ml玻璃瓶包装，根据国内行情以及生产成本，单价设定为600元。整个生产线采用全自动化生产线，工作人员需要定期检查酵素发酵情况。在设计之前查阅相关的资料，参考之前厂家的建厂经验，结合其他厂家的成功经验，吸取他们的失败教训，完善生产工艺 流程，使本设计达到所需完成的要求。 关键词水果酵素；工厂；设备；工艺
目 录
第 1 章 前言 5
1.1 课题来源及设计的依据和要求 5
1.2 本设计应该达到的要求 5
第 2 章 工艺论证 7
2.1 水果酵素的发酵机理 7
2.2 水果酵素工艺的优化 7
2.3 水果酵素的工艺流程 9
2.4 工艺步骤分析 10
2.5 生产过程中严格遵守的国家标准 11
2.6 酵素原液的成品质量标准 12
第 3 章 物料衡算 13
3.1 工艺技术指标及基础数据 13
3.2 物料衡算 13
第 4 章 设备选型 14
4.1 设备选型的要求 14
4.2 设备选型的原则 14
4.3 设备选型 14
第 5 章 总平面设计 17
5.1 厂址选择的要求 17
5.2 厂址的选择 17
5.3 工厂的总平面设计原则 17
5.4 工厂的总平面设计 18
第 6 章 公用系统 20
6.1 用水量估算 20
6.2 用电量估算 20
6.3 用汽量估算 21
6.4 管路设计 21
第 7 章 经济核算 23 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
7.1 劳动定员 23
7.2 人员定额 23
7.3 设备投资 24
7.4 土建投资 24
7.5 建设投资 25
7.6 生产成本 25
7.7 动力燃料消耗 25
7.8 折旧费和维修费 25
7.9 销售额 26
7.10 生产总成本及利润 26
7.11 经济性评价 26
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
第 1 章 前言
1.1 课题来源及设计的依据和要求
1.1.1 课题来源
本设计依据生命科学和食品工程学院下发的“毕业设计任务书”的要求，设计课题为“年产50吨水果酵素发酵饮料的工厂设计”，且产品必须符合国家卫生标准。
1.1.2 选题依据
在如今社会，人们的生活节奏越来越快，人们的饮食结构随着西方国家的影响而改变。这些年，调节人体生理功能，提高人体免疫力的食品开始进入人们的视线。如植物多糖、蛋白、维生素、免疫活性肽[1]，以及酶法水解酪蛋白、大豆、玉米胚芽牛乳蛋白、鸡蛋清、面筋蛋白等得到含有免疫调节肽的水解物，酵素也是其中的一种。酵素其实是日本、台湾等地对酶的一种称呼。水果酵素发酵饮料是以多种水果做为原料，加入多种对人体有益的菌种进行发酵而产生的。
水果酵素发酵饮料是以果蔬为原料进行发酵生产得来的。这类产品通过促进人体细胞新陈代谢、活化受损细胞，提高机体免疫力，从而达到促进人体健康的目的。在水果酵素饮料的原料中，不同的水果都具有它的特殊成分，在发酵过程中产生新的成分，这些成分具有活跃的生物活性，还具有改善人体体质、调整肠道菌群、提高机体免疫力等一些有益的功能。但近年来消费者经常在家庭中自制酵素饮料产品，容易导致微生物超标的安全性问题，因此通过对酵素产品工艺优化，进行规模化酵素产品的工厂设计具有非常重要的现实意义和实际价值。
1.2 本设计应该达到的要求
通过毕业实习和查阅国内外文献，对发酵酵素生产过程进行详细了解；
根据规定的设计规模，合理制订全年产品生产方案；进行物料衡算、设备选型、水电汽估算、劳动力估算；
对生产线辅助性部门所需面积进行估算，并对生产车间和全厂平面进行合理安排；
用CAD绘制生产工艺流程图、车间平面布置图、车间主要部位剖面图、管路布置图和全厂平面布置图；
按照“毕业设计工作条例”要求完成详细的设计说明书1份，完成毕业实习报告1篇；
严格遵守纪律，严格按照工厂安全规程操作，数据记录完整，真实可靠；
查阅相关的中英文文献15篇以上，撰写2000字开题报告1篇，做一篇开题报告（powerpoint）；
查阅和翻译相关的英文文献1篇（3000汉字或10000印刷符号）；
能制定试验方案，选用、安装和调试仪器设备及测试、采集与分析处理实验数据；能够熟练使用计算机；
（10）有一定的口头表达能力。
第 2 章 工艺论证
2.1 水果酵素的发酵机理
水果酵素发酵是一个混菌发酵体系，需要接种一些有益菌种，使得水果原料在分子结构上发生分解，产生许多新的中间代谢产物，实现物质之间的代谢转化，产生新的生物活性成分，并代谢产生多种生物酶。微生物中有营养物质，包括酚类（黄酮醇、类黄酮、花青素、儿茶素类、酚酸、苯乙烯、香豆素、木质素、丹宁酸、鞣质等），有机酸(没食子酸、琥珀酸、丙酮酸、苹果酸等) 和多糖等功能性成分等[2]。
发酵原料经过多种微生物共同发酵后，会使发酵液富含多种酶类，微生物发酵酵素主要的功效酶类包括超氧化物歧化酶、蛋白酶、脂肪酶[3]等超氧化物歧化酶是一种能催化超氧自由基发生歧化反应的特殊金属酶，它能清除体内超氧自由基和活性氧，保护机体不受超氧自由基损失。张雷［4］等的研究表明植物中含有的超氧化物歧化酶对延缓衰老、预防和治疗心脑血管疾病等方面具有显著的作用。
2.2 水果酵素工艺的优化
平时我们在家也可以制作酵素，一般采用白糖:水果:水=1:3:10的比例均匀混合，然后装入容器中进行常温发酵，而发酵的终点就是没有气体产生，但是在大规模的工业化生产过程中，这种不可控制发酵方式显得极为不合理，不能满足大规模工业化生产。我们通过进行一系列的实验来优化生产工艺，从而达到满足大规模工业化生产的要求。
选取100g苹果，100g梨，100g胡萝卜，100g白糖，1kg水，按照白糖:水果:水=1:3:10，均匀混合，接种酵母，装入瓶中。这些步骤是固定的，不过其中的水果品种可以更换，但是考虑到我们工业化生产必须保证原料的产量在一年四季都很稳定，价格不会有太大的波动。考虑到水果酵素生产过程是一个发酵的过程，温度和时间都是影响发酵进程的主要因素，合适的温度可以让有益菌更好的生长，发酵温度会影响水果酵素发酵原液的口感以及色泽，作为一款面向广大消费者的产品，水果酵素发酵原液的色泽和口感也是至关重要的。
目 录
第 1 章 前言 5
1.1 课题来源及设计的依据和要求 5
1.2 本设计应该达到的要求 5
第 2 章 工艺论证 7
2.1 水果酵素的发酵机理 7
2.2 水果酵素工艺的优化 7
2.3 水果酵素的工艺流程 9
2.4 工艺步骤分析 10
2.5 生产过程中严格遵守的国家标准 11
2.6 酵素原液的成品质量标准 12
第 3 章 物料衡算 13
3.1 工艺技术指标及基础数据 13
3.2 物料衡算 13
第 4 章 设备选型 14
4.1 设备选型的要求 14
4.2 设备选型的原则 14
4.3 设备选型 14
第 5 章 总平面设计 17
5.1 厂址选择的要求 17
5.2 厂址的选择 17
5.3 工厂的总平面设计原则 17
5.4 工厂的总平面设计 18
第 6 章 公用系统 20
6.1 用水量估算 20
6.2 用电量估算 20
6.3 用汽量估算 21
6.4 管路设计 21
第 7 章 经济核算 23 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
7.1 劳动定员 23
7.2 人员定额 23
7.3 设备投资 24
7.4 土建投资 24
7.5 建设投资 25
7.6 生产成本 25
7.7 动力燃料消耗 25
7.8 折旧费和维修费 25
7.9 销售额 26
7.10 生产总成本及利润 26
7.11 经济性评价 26
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
第 1 章 前言
1.1 课题来源及设计的依据和要求
1.1.1 课题来源
本设计依据生命科学和食品工程学院下发的“毕业设计任务书”的要求，设计课题为“年产50吨水果酵素发酵饮料的工厂设计”，且产品必须符合国家卫生标准。
1.1.2 选题依据
在如今社会，人们的生活节奏越来越快，人们的饮食结构随着西方国家的影响而改变。这些年，调节人体生理功能，提高人体免疫力的食品开始进入人们的视线。如植物多糖、蛋白、维生素、免疫活性肽[1]，以及酶法水解酪蛋白、大豆、玉米胚芽牛乳蛋白、鸡蛋清、面筋蛋白等得到含有免疫调节肽的水解物，酵素也是其中的一种。酵素其实是日本、台湾等地对酶的一种称呼。水果酵素发酵饮料是以多种水果做为原料，加入多种对人体有益的菌种进行发酵而产生的。
水果酵素发酵饮料是以果蔬为原料进行发酵生产得来的。这类产品通过促进人体细胞新陈代谢、活化受损细胞，提高机体免疫力，从而达到促进人体健康的目的。在水果酵素饮料的原料中，不同的水果都具有它的特殊成分，在发酵过程中产生新的成分，这些成分具有活跃的生物活性，还具有改善人体体质、调整肠道菌群、提高机体免疫力等一些有益的功能。但近年来消费者经常在家庭中自制酵素饮料产品，容易导致微生物超标的安全性问题，因此通过对酵素产品工艺优化，进行规模化酵素产品的工厂设计具有非常重要的现实意义和实际价值。
1.2 本设计应该达到的要求
通过毕业实习和查阅国内外文献，对发酵酵素生产过程进行详细了解；
根据规定的设计规模，合理制订全年产品生产方案；进行物料衡算、设备选型、水电汽估算、劳动力估算；
对生产线辅助性部门所需面积进行估算，并对生产车间和全厂平面进行合理安排；
用CAD绘制生产工艺流程图、车间平面布置图、车间主要部位剖面图、管路布置图和全厂平面布置图；
按照“毕业设计工作条例”要求完成详细的设计说明书1份，完成毕业实习报告1篇；
严格遵守纪律，严格按照工厂安全规程操作，数据记录完整，真实可靠；
查阅相关的中英文文献15篇以上，撰写2000字开题报告1篇，做一篇开题报告（powerpoint）；
查阅和翻译相关的英文文献1篇（3000汉字或10000印刷符号）；
能制定试验方案，选用、安装和调试仪器设备及测试、采集与分析处理实验数据；能够熟练使用计算机；
（10）有一定的口头表达能力。
第 2 章 工艺论证
2.1 水果酵素的发酵机理
水果酵素发酵是一个混菌发酵体系，需要接种一些有益菌种，使得水果原料在分子结构上发生分解，产生许多新的中间代谢产物，实现物质之间的代谢转化，产生新的生物活性成分，并代谢产生多种生物酶。微生物中有营养物质，包括酚类（黄酮醇、类黄酮、花青素、儿茶素类、酚酸、苯乙烯、香豆素、木质素、丹宁酸、鞣质等），有机酸(没食子酸、琥珀酸、丙酮酸、苹果酸等) 和多糖等功能性成分等[2]。
发酵原料经过多种微生物共同发酵后，会使发酵液富含多种酶类，微生物发酵酵素主要的功效酶类包括超氧化物歧化酶、蛋白酶、脂肪酶[3]等超氧化物歧化酶是一种能催化超氧自由基发生歧化反应的特殊金属酶，它能清除体内超氧自由基和活性氧，保护机体不受超氧自由基损失。张雷［4］等的研究表明植物中含有的超氧化物歧化酶对延缓衰老、预防和治疗心脑血管疾病等方面具有显著的作用。
2.2 水果酵素工艺的优化
平时我们在家也可以制作酵素，一般采用白糖:水果:水=1:3:10的比例均匀混合，然后装入容器中进行常温发酵，而发酵的终点就是没有气体产生，但是在大规模的工业化生产过程中，这种不可控制发酵方式显得极为不合理，不能满足大规模工业化生产。我们通过进行一系列的实验来优化生产工艺，从而达到满足大规模工业化生产的要求。
选取100g苹果，100g梨，100g胡萝卜，100g白糖，1kg水，按照白糖:水果:水=1:3:10，均匀混合，接种酵母，装入瓶中。这些步骤是固定的，不过其中的水果品种可以更换，但是考虑到我们工业化生产必须保证原料的产量在一年四季都很稳定，价格不会有太大的波动。考虑到水果酵素生产过程是一个发酵的过程，温度和时间都是影响发酵进程的主要因素，合适的温度可以让有益菌更好的生长，发酵温度会影响水果酵素发酵原液的口感以及色泽，作为一款面向广大消费者的产品，水果酵素发酵原液的色泽和口感也是至关重要的。
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