鐘小榮

（三亞中瑞酒店管理職業(yè)學(xué)院，海南 三亞 572000）

水蜜桃是一種富含維生素和礦物質(zhì)的低血糖生成指數(shù)水果，在炎熱夏季食用可為人體補充電解質(zhì)，富含的膳食纖維可促進腸道蠕動，降低人體血脂和預(yù)防肥胖[1]。果醋是經(jīng)由水果或果品加工下腳料發(fā)酵釀制而成的一種風(fēng)味優(yōu)良、營養(yǎng)豐富的酸性調(diào)味劑，同時擁有水果和食醋的營養(yǎng)保健功能[2]。蜜桃醋具有較強的清除羥自由基與DPPH自由基的能力，且在眾多果醋中抗氧化能力優(yōu)異，具有很高的保健食用價值和市場發(fā)展前景[3]。

利用蜜桃生產(chǎn)蜜桃果醋，既能節(jié)省糧食，又能就地將其進行深加工轉(zhuǎn)化，為果農(nóng)增收提供更好的途徑。飲料行業(yè)是近年來我國食品工業(yè)中成長最為迅猛的行業(yè)[4]。而且，隨著飲料行業(yè)的迅速發(fā)展、人們消費意識的改變以及消費水平的提高，人們對飲料的消費趨向往營養(yǎng)化、療效化、環(huán)保化發(fā)展。

1 蜜桃醋廠址選擇

選定蜜桃醋生產(chǎn)廠址需要多方面綜合考慮，如氣候、經(jīng)濟、交通、原料產(chǎn)量以及水電條件等。韶關(guān)地處粵湘贛三省交界地區(qū)，是粵北交通樞紐和政治、經(jīng)濟、文化中心，被稱為廣東北大門[5]。有珠江三角洲的生態(tài)屏障之稱的韶關(guān)土地面積居廣東省第二位，是全國重點林區(qū)，擁有大量未開發(fā)的土地資源。年發(fā)電量超過100億kW·h，電力資源豐富，是廣東省重要的電力基地。韶關(guān)水質(zhì)優(yōu)良，而且韶關(guān)市境內(nèi)多地設(shè)有桃園，水蜜桃原料資源豐富[6]。綜合水、電、勞動力及成本等，將蜜桃醋生產(chǎn)廠選址在廣東省韶關(guān)市新豐產(chǎn)業(yè)園。

2 產(chǎn)品方案和工藝設(shè)計

2.1 產(chǎn)品方案分析和產(chǎn)量的確定

蜜桃醋工廠建成后，根據(jù)當?shù)厮厶耶a(chǎn)量和居民的消費需求，結(jié)合韶關(guān)市的地理環(huán)境及交通運輸現(xiàn)狀，確定產(chǎn)品與產(chǎn)量。一年按365 d算，除去設(shè)備檢修和節(jié)假日，全年生產(chǎn)天數(shù)按3 00 d算，每天24 h連續(xù)生產(chǎn)，每8 h一班，每天的生產(chǎn)班次為3班。生產(chǎn)周期為16 d。具體產(chǎn)量數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 產(chǎn)量計算

2.2 蜜桃醋飲料產(chǎn)品配方

按照經(jīng)驗，0.25 kg水蜜桃能制備0.1 kg蜜桃汁，發(fā)酵后得到0.72 kg左右蜜桃醋。以生產(chǎn)1 000 kg蜜桃醋為標準，所需的原輔料：蜜桃汁139.1 kg、酵母7.8 kg、蜂蜜7 kg、香精20 mL。

2.3 蜜桃醋工藝流程

蜜桃→清洗揀選→去核→打漿→榨汁→澄清過濾→滅菌冷卻→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→調(diào)配→滅菌→檢驗→成品

2.4 蜜桃醋生產(chǎn)操作要點

2.4.1 原料處理

選用無腐爛完全成熟的水蜜桃作為生產(chǎn)原料，經(jīng)果蔬清洗機洗凈和去核機處理后，用打漿機進行打漿處理20 min，將所得的果漿放入螺旋壓榨機進行榨汁處理，利用板框過濾機過濾得到桃汁。將桃汁置于90 ℃溫度條件下進行30 min的殺菌處理，冷卻至室溫備用。

2.4.2 酒精發(fā)酵

將干酵母置于溫度36℃、濃度6%的無菌白糖水中活化150 min，然后將活化的干酵母溶解成10%的酵母溶液，將其維持20 ℃?zhèn)溆?。將處理好的備用桃汁與酵母溶液攪拌均勻，密封，置于30～31 ℃環(huán)境條件下發(fā)酵4 d，前2 d每天攪拌2次，后2 d每天攪拌3次。最終酒精度要達到4.8 mL/100 mL以上。

2.4.3 醋酸發(fā)酵

將酒精發(fā)酵完的酒醪冷卻到20 ℃左右，接種經(jīng)過擴大的7.1%醋酸菌，并維持濕態(tài)發(fā)酵，保持濕態(tài)發(fā)酵狀態(tài)。在發(fā)酵前期，維持溫度在33 ℃左右，將裝有10 m3培養(yǎng)液的發(fā)酵罐，每分鐘通入無菌空氣1 m3。當連續(xù)2 d測試酸度未有明顯上升時停止醋酸發(fā)酵。整個醋酸發(fā)酵周期約為12 d，醋酸含量為5.8 g/100 mL。

2.4.4 發(fā)酵后期處理

發(fā)酵好的果醋用板式過濾機過濾，并加入蒸餾水將果醋酸度調(diào)至1.8%，根據(jù)市場需求加入適量的桃味香精調(diào)香，添加蜂蜜進行酸甜比調(diào)配，以改善醋飲料風(fēng)味，最后進行罐裝滅菌。

2.5 物料衡算

通過物料衡算可以確定生產(chǎn)過程中所使用的原輔料的需要量、倉庫儲存量以及采購運輸量等，并且能夠?qū)ιa(chǎn)過程中使用到的設(shè)備、勞動定員和包裝材料需求量等提供依據(jù)，生產(chǎn)1 t蜜桃醋消耗原料及包裝材料定額見表2。

表2 生產(chǎn)1 t蜜桃醋消耗原料及包裝材料定額表

3 主要生產(chǎn)設(shè)備

設(shè)備選型會影響投資建廠、工廠投產(chǎn)后的運行和檢修、產(chǎn)品質(zhì)量以及工人的勞動強度等。因此，在選擇設(shè)備時候需考慮以下原則：

（1） 確保工藝過程實施的安全性，滿足工藝要求。

（2） 經(jīng)濟要合理，技術(shù)要先進，機械化程度要高。

（3） 投資省，耗能低，效率高，加工方便，能一機多用。

（4） 操作簡單，清洗方便，結(jié)構(gòu)緊湊，盡量采用已被確認為性能優(yōu)良的設(shè)備。

（5） 考慮自動控制系統(tǒng)。

通過對設(shè)計規(guī)模和產(chǎn)品方案的分析，按每小時蜜桃醋690 kg的產(chǎn)量，作出相關(guān)設(shè)備匯總，見表3。

表3 相關(guān)設(shè)備匯總

4 水、電、氣用量及用工人數(shù)估算

4.1 用水量

根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)流程和當?shù)厣罘绞?，估算出工藝生產(chǎn)用水量是25.0 t/d，員工生活用水19.5 t/d，清潔用水40.0 t/d，全廠總用水量為84.5 t/d。

4.2 用電量

電耗與設(shè)備的生產(chǎn)能力有關(guān)，將設(shè)備的損耗量累計，即可得到能源的消耗，根據(jù)設(shè)備損耗和總耗電量的估算，蜜桃醋每噸成品工藝用電量為400 kW·h。

4.3 用汽量

由于工廠以水蒸氣作為熱源，酶解、發(fā)酵、殺菌和真空減壓濃縮等工序都需要蒸汽，按“單位產(chǎn)品耗汽量定額”估算可知，蜜桃醋每噸成品工藝用汽耗量為1.5 t。

4.4 人員編制

根據(jù)生產(chǎn)工藝流程，輔助生產(chǎn)部門包含配電房、鍋爐房、機修房、冷庫、輔料庫、成品庫共6個部門，每個部門定員為每班人數(shù)2人，共36人。車間生產(chǎn)部門包含分選清洗、壓榨、酶解等車間共63人。實行廠長負責(zé)制，廠長、銷售經(jīng)理、技術(shù)經(jīng)理、出納各1人，副廠長2人，會計3人，化驗員、品控員各4人，行政文員、采購員各5人，后勤10人，銷售員20人。共計人數(shù)是57人。因此，該廠定員人數(shù)合計為156人。

5 全廠平面布置

5.1 全廠平面設(shè)計的基本原則

進行蜜桃醋飲料廠房布置設(shè)計的時候要考慮以下幾點：

（1） 遵循主生產(chǎn)車間布置在廠區(qū)中心地帶，輔助車間設(shè)置在其服務(wù)的負荷中心附近的原則。

（2） 平面設(shè)計要符合生產(chǎn)流程要求，確保生產(chǎn)作業(yè)線合理，原材料和半成品不能交叉運輸、往返運輸。

（3） 合理緊湊安排平面布置。

（4） 易燃倉庫及堆場盡量集中布置在場地主導(dǎo)的下風(fēng)口和邊緣地帶。

（5） 總平面設(shè)計要符合國家相關(guān)規(guī)范和規(guī)定。

5.2 主要建筑物的面積確定

5.2.1 土地利用系數(shù)與建筑系數(shù)

按生產(chǎn)要求，確定全廠總面積為18 000 m2，其中建筑物占地面積為5 580 m2，露天堆場面積為970 m2，輔助工程面積為4 210 m2。

根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，土地利用系數(shù)為45%～65%，建筑系數(shù)為25%～40%才符合設(shè)計要求。工廠土地利用系數(shù)為59%，建筑系數(shù)為36%符合設(shè)計要求。

5.2.2 廠內(nèi)交通道路規(guī)劃

按照新豐產(chǎn)業(yè)園的規(guī)劃，廠內(nèi)南北向主干道斷面寬度16 m，其余為8 m，次干道8 m，支路8 m。滿足一般貨車的通行要求。交通道路超前規(guī)劃，總體顯得寬敞。

5.3 車間平面布置設(shè)計

5.3.1 車間平面布置原則

在進行果醋車間平面布置時，盡量達到經(jīng)濟合理、節(jié)省投資、設(shè)備排列簡潔、緊湊、整齊美觀、操作維修方便等要求。設(shè)計時應(yīng)按照以下原則進行（車間布局圖說明見圖1）。

圖1 車間布局圖

（1） 車間平面布置要符合生產(chǎn)工藝要求。要按照生產(chǎn)加工的順序來排列設(shè)備，保證物料運輸?shù)捻槙?，還要達到節(jié)省費用和動力設(shè)備的目的。

（2） 車間平面布置要符合生產(chǎn)操作的要求?？紤]設(shè)備與建筑物和設(shè)備與設(shè)備之間的安全距離?？紤]為操作者創(chuàng)造能管理多個設(shè)備的條件，盡量排列整齊、對稱緊湊、充分利用空間。為充分發(fā)揮設(shè)備的潛力，須考慮相同或相似設(shè)備間互換使用的方便性和可能性；為了使工人便于操作設(shè)備，設(shè)備的閥門控制盡量集中，自動測量儀表要集中控制。

（3） 車間平面布置要符合設(shè)備安裝及其維修的要求。須考慮設(shè)備安裝、檢修、拆卸等操作時候所需要的面積和空間，滿足設(shè)備可以順利進出車間的基本要求。若有通過樓層的設(shè)備，樓面上要設(shè)置有蓋板或無蓋板但有可拆欄桿的吊裝孔?？紤]設(shè)備在檢修、拆卸和運輸物料時候有可能用到的起重運輸設(shè)備，若廠內(nèi)有永久性起重運輸設(shè)備的時候，須考慮運輸?shù)脑O(shè)備自身和物料的起吊高度。

（4） 車間平面布置要符合廠房建筑要求。為減少廠房樓面的振動和載荷，如大型通風(fēng)機、離心機等運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生振動的設(shè)備或是笨重的設(shè)備應(yīng)安置在廠房底層。設(shè)備布置注意要避開建筑物的柱子和主梁。在建筑物的伸縮縫或沉降縫處不能放置設(shè)備。布置在廠房的樓梯或大門旁邊的設(shè)備，要求不影響人員進出或開關(guān)門。

（5） 車間平面設(shè)置要符合節(jié)約建設(shè)投資的要求?？梢愿鶕?jù)設(shè)備操作使用特點，合理地布置設(shè)備以減少建筑面積，節(jié)約廠房建筑費用，如發(fā)酵罐、貯槽等設(shè)備可以采取半露天或露天布置。廠房設(shè)計一般采用優(yōu)點較多的低層建筑和土建結(jié)構(gòu)。為了節(jié)約能源和減少管線投資，廠房的工藝管道應(yīng)該集中分布，盡量使設(shè)備間管線最短，供電、供汽等設(shè)備的位置盡可能地靠近負荷中心。

（6） 車間平面布置要符合防腐蝕和安全衛(wèi)生的要求。車間的衛(wèi)生是產(chǎn)品正常生產(chǎn)的重要組成部分。在設(shè)計時要重視車間的衛(wèi)生條件，發(fā)酵車間與污染源保持安全距離并建在上風(fēng)區(qū)。

5.3.2 車間設(shè)計

按照蜜桃醋飲料生產(chǎn)的工藝要求并聯(lián)合醋飲料實際生產(chǎn)情況，需要以下構(gòu)建或建筑物。

（1） 原料倉庫：用于存放收購的水蜜桃原料。

（2） 預(yù)處理車間：對蜜桃進行初步處理，即清洗挑選、榨汁過濾等處理。

（3） 發(fā)酵車間：利用發(fā)酵罐等設(shè)備對原輔料進行酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵等處理。

（4） 調(diào)配和灌裝車間：該車間須接近成品室。

（5） 衛(wèi)生間、更衣室：供車間職工使用，要設(shè)在每個車間人員出入必然經(jīng)過之地。此外，為避免交叉污染，人流和物流等進入車間的通道應(yīng)該分別設(shè)立。

（6） 廢水處理區(qū)。

（7） 配電室、機修車間。

6 經(jīng)濟分析

6.1 生產(chǎn)投資成本

根據(jù)工藝流程和工程設(shè)計，該項目生產(chǎn)投資成本見表4。

表4 生產(chǎn)投資成本

6.2 利潤估算

蜜桃醋飲料每瓶容量275 mL，出廠價定為4元/瓶。每噸蜜桃醋飲料銷售額為1 500元；蜜桃醋飲料年銷售額為7 500萬元。

全年原輔料費用：每噸原輔料費用為3 200元，全年原輔料總費用需要1 600萬元；包裝費用：909萬元；水電氣總費用：440.1萬元；年人工資費用：936萬元；稅收、銷售費及商檢費：712.5萬元；管理費或其他費用：85萬元。

年產(chǎn)5 000 t蜜桃醋飲料生產(chǎn)總費用：4 682.6萬元；毛利潤1 959.2萬元；年純利潤：1 567.36萬元。

6.3 投資回收期估算

投資回收期=固定資產(chǎn)總投資／年純利潤=3 969.5÷1 567.36 = 2.5年

6.4 經(jīng)營安全率 (η)數(shù)據(jù)分析

η= [年利率／（年利率＋年固定成本）]×100%= [1 567.36/（1 567.36+943.2）]×100% = 62.4%

根據(jù)資料[7]顯示，當η＞30%則認為該項目經(jīng)營安全。

7 綜合評價

綜合以上分析，本設(shè)計項目從產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境方面看來，建立在韶關(guān)市的本廠，地理位置十分優(yōu)越、交通便捷，且有充足的原材料供應(yīng)。從生產(chǎn)工藝和設(shè)備的選型來看，本設(shè)計符合食品衛(wèi)生安全要求，工藝設(shè)計先進、布局合理、生產(chǎn)自動化程度高。從環(huán)保和衛(wèi)生方面來看，本設(shè)計采用原位清洗（CIP）系統(tǒng)，有效保證了設(shè)備及管道的衛(wèi)生。從經(jīng)濟分析的結(jié)果來看，項目投資回收期為2.5年，投資回收期合理，經(jīng)濟評價結(jié)果顯示，該項目經(jīng)濟效益良好，每年可實現(xiàn)利潤1 567.36萬元。經(jīng)營安全率達62.4%，具有較好的抗風(fēng)險能力。

本設(shè)計經(jīng)濟上合理、技術(shù)上先進、工藝上成熟、生產(chǎn)上可行、設(shè)計上規(guī)范，具有較強的實際操作能力和代表性，能夠?qū)γ厶掖罪嬃瞎S的建設(shè)起到較好的指導(dǎo)作用。