年產(chǎn)500t慕薩萊思工廠設(shè)計

鄒遠(yuǎn)清 朱麗霞

摘 要：本文為年產(chǎn)500 t慕薩萊思葡萄酒的工廠設(shè)計，通過實地調(diào)查和翻閱資料，綜合權(quán)衡，選址為新疆阿瓦提縣阿依巴格鄉(xiāng)。主要進(jìn)行工廠的選址、總平面設(shè)計、物料衡算、確定生產(chǎn)工藝、主要設(shè)備選擇、勞動組織、水電暖衡算、輔助工程（包括原料接收站、研發(fā)中心、品控中心等）、衛(wèi)生、環(huán)保、安全、可行性分析等環(huán)節(jié)的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：慕薩萊思;工廠;設(shè)計

Abstract：The paper is the engineering design of an annual output of 500 t of Musales winery. Through field investigation and data review， the project is located in Aybage Township， Awati County， Xinjiang Uygur Autonomous Region. The project mainly includes the design of factory site selection， winery design， material balance， determination of production process， selection of main equipment， labor organization， water and electricity heating balance， auxiliary engineering （including raw material receiving station， R & D center， quality control center）， health， environmental protection， safety， feasibility analysis and other links.

Key words：Musales; Factory; Design

中圖分類號：TS261.8

1 慕薩萊思概述

1.1 慕薩萊思簡介

慕薩萊思是一種釀造的葡萄酒，被認(rèn)為是西域葡萄酒的活化石。新疆阿瓦提縣的慕薩萊思是最古老的一種西域葡萄酒[1]，人們通常根據(jù)自己的口味添加一些當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的大蕓、白杏、枸杞、鴿子、雪雞、鹿血甚至烤全羊[2]。廣為流傳的詩句“葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催”中的“葡萄美酒”指的就是慕薩萊思，高昌王朝向唐朝廷進(jìn)貢的“西域瓊漿”也是慕薩萊思[3]。20世紀(jì)50年代以后，慕薩萊思遍布南疆地域及吐魯番地區(qū)[4]，慕薩萊思現(xiàn)仍以家庭作坊制的生產(chǎn)為主，主要集中在阿瓦提地區(qū)、和田及吐魯番地區(qū)。慕薩萊思品質(zhì)豐富多樣[5]，“慕薩萊思”在阿拉伯語中的意思為“三分之一”，就是指慕薩萊思的釀制工藝中將“葡萄汁去二留一精華”的特點[6]。

1.2 慕薩萊思的功效

2004年，新疆醫(yī)科大學(xué)通過對新疆阿瓦提縣的10家慕薩萊思中的兒茶素、蘆丁、槲皮素進(jìn)行小白鼠實驗[7]以及李虎等人通過對小鼠的實驗發(fā)現(xiàn)，慕薩萊思除了有降血脂、補腎、抗衰老、活血化瘀等保健功能外，還具有增強免疫功能的作用[8]。

1.3 慕薩萊思發(fā)展?fàn)顩r

截至2019年，新疆阿瓦提縣共有慕薩萊思生產(chǎn)企業(yè)4家，正在建廠的2家，小作坊130多家，從業(yè)人數(shù)300余人[9]，年產(chǎn)慕薩萊思超過2 000 t，產(chǎn)值1億元。

2 工廠選址及總平面設(shè)計

2.1 工廠選址

通過查閱資料顯示，南疆葡萄產(chǎn)區(qū)主要在和田、喀什、阿克蘇和克州4個地區(qū)。阿克蘇地區(qū)葡萄主要產(chǎn)區(qū)在阿瓦提縣。新鮮葡萄不耐貯運，在運輸過程中稍微磕碰就容易發(fā)生褐變，影響慕薩萊思釀造品質(zhì)，新疆阿瓦提縣阿依巴格鄉(xiāng)作為原料產(chǎn)地，既可以提供新鮮優(yōu)質(zhì)原料，又可節(jié)省原料運輸成本，有獨特優(yōu)勢。新疆阿瓦提縣阿依巴格鄉(xiāng)土地開闊平整，地質(zhì)條件好，自然資源豐富，水源充足，氣候溫和，由于晝夜溫差大，生長的葡萄含糖量高，且葡萄種植量大，幾乎家家都種植，慕薩萊思葡萄酒釀造工藝較成熟，適合慕薩萊思的發(fā)展。

2.2 總平面設(shè)計

根據(jù)生產(chǎn)、生活和管理的需要，結(jié)合廠址具體地理位置，將全廠劃分為生產(chǎn)區(qū)、綜合區(qū)、休閑采摘區(qū)。

（1）生產(chǎn)區(qū)。生產(chǎn)區(qū)域大致分為原料處理、壓榨、濃縮、冷卻、發(fā)酵和灌裝等。

（2）綜合區(qū)。包括門衛(wèi)、辦公樓、綠化、員工宿舍、員工食堂、研發(fā)中心、健身醫(yī)療室、停車場等。

（3）休閑采摘區(qū)。包括籃球場、排球場，同時在此區(qū)域種植品種各異的葡萄及其他瓜果作物，可以根據(jù)葡萄不同時期的生長狀態(tài)，組織不同類型的參觀活動。

（4）輔助工程區(qū)。該區(qū)域包括各類庫房、磅房、機修間、動力中心、配電室等。

3 慕薩萊思生產(chǎn)工藝設(shè)計

3.1 產(chǎn)品方案設(shè)計

根據(jù)葡萄生長時間，選擇每年9月和10月進(jìn)行生產(chǎn)，具體生產(chǎn)方案見表1。

3.2 慕薩萊思生產(chǎn)工藝設(shè)計

3.2.1 工藝流程圖

年產(chǎn)500 t慕薩萊思生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

3.2.2 工藝要點

（1）原料收購。選擇新鮮、成熟度好、呈紫色或烏紫色、無腐爛及無病蟲害的葡萄果實。裂果、長霉果以及發(fā)酵變質(zhì)的不適合加工成果汁。采購的新鮮葡萄成熟度在八成以上，糖度≥18 Brix，葡萄色澤鮮艷無腐爛變質(zhì)。

（2）葡萄挑選與清洗方法。將新鮮葡萄進(jìn)行人工去除破損腐爛的葡萄粒、葡萄表面的砂石、果葉等雜質(zhì)，榨汁前將原料庫的葡萄放入清洗機，采用噴淋方式對葡萄進(jìn)行清洗，葡萄果實必須充分沖淋、洗滌，洗去附著在果實表面與梗部的農(nóng)藥、灰塵等。

（3）除梗破碎。清洗干凈的新鮮葡萄利用刮板提升機運送到除梗破碎機進(jìn)料口，通過機器運轉(zhuǎn)實現(xiàn)對葡萄進(jìn)行果梗分離、清除梗枝、破碎、輸送果漿。

（4）榨汁。使用螺旋壓榨機對將破碎后的葡萄進(jìn)行壓榨，經(jīng)孔徑為1 mm的管道過濾器除去皮渣，經(jīng)過濾的葡萄汁泵入緩沖池沉淀，然后打入蒸煮鍋備用。

（5）皮渣煮沸浸提。過濾出來的皮渣和水以1∶3的比例蒸煮2～6 h，熬煮結(jié)束的皮渣水進(jìn)行過濾，通過管道進(jìn)入沉淀池。

（6）濃縮。將過濾后的皮渣水與過濾后的葡萄汁打入蒸汽鍋進(jìn)行煮沸熬煮，時間控制在12 h左右，熬煮過程中定期檢測糖度，終糖度為22～25 Brix。

（7）冷卻。將熬煮好的濃縮汁通過食品級管道流入冷卻塔，通過冷卻塔實現(xiàn)溫度迅速從90 ℃降到20 ℃，通過噴淋水增強傳熱傳質(zhì)的效果。

（8）發(fā)酵。冷卻后的濃縮汁通過管道進(jìn)入發(fā)酵罐，待每個罐裝滿80%進(jìn)行封口，發(fā)酵時間30 d。

（9）清洗。目前食品工廠使用最廣泛的是CIP清洗設(shè)備，它能有效控制所產(chǎn)生的高有機廢物、微生物、細(xì)菌等，并且設(shè)備、管道和儲罐由CIP循環(huán)清洗流體來強制清洗，不必進(jìn)行任何拆卸，減少勞動強度。

3.3 工藝計算及設(shè)備選型

3.3.1 原料用量

根據(jù)慕薩萊思原料損失率，生產(chǎn)500 t慕薩萊思，消耗葡萄原料850 t。

3.3.2 輔料用量

設(shè)計每瓶裝成品慕薩萊思0.5 kg，500 t成品需玻璃瓶和標(biāo)簽各100萬個，每8瓶裝1箱，需紙箱125 000

個紙箱，膠帶100箱。

3.3.3 主要設(shè)備選擇

（1）原料清洗設(shè)備。選擇CXJ-3型淋水式清洗機，技術(shù)參數(shù)如下：處理量1～3 t·h-1，配用功率2.75 kW，外形尺寸3 000 mm×1 050 mm×1 650 mm。

（2）葡萄破碎除梗機。選擇CPJ型錘式破碎機，技術(shù)參數(shù)如下：處理量2～5 t·h-1，配用功率7.5 kW，外形尺寸1 500 mm×900 mm×1 800 mm。

（3）榨汁機。選擇LZ型螺旋榨汁機，技術(shù)參數(shù)如下：處理量1.5～2.5 t·h-1，配用功率15 kW，外形尺寸2 020 mm×640 mm×1 560 mm。

（4）濃縮設(shè)備。選擇JNS型夾套帶攪拌濃縮鍋，技術(shù)參數(shù)如下：容量1 000 L，循環(huán)水量39 m3·h-1，耗氣量1 130 kg·h-1，總功率9 kW，攪拌轉(zhuǎn)速24 r·min-1，外形尺寸3 000 mm×2 900 mm×4 500 mm。

（5）發(fā)酵罐。采用連續(xù)發(fā)酵設(shè)計，根據(jù)班產(chǎn)量及慕薩萊思生產(chǎn)損失率計算，設(shè)計發(fā)酵罐體積為25 m3，數(shù)量為13個。

（6）制冷系統(tǒng)。選用LQ-10型封閉式冷卻塔，技術(shù)參數(shù)如下：流量20 t·h-1，功率0.75 kW。

（7）過濾設(shè)備。采用 ZH-400型硅藻土過濾機。設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下，濾板直徑400 mm，層數(shù)10層，流量5 t·h-1，功率0.75 kW，外型尺寸700 mm×600 mm×1 200 mm。

（8）CIP清洗設(shè)備。設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下：外形尺寸3 240 mm×1 740 mm×1 950 mm，蒸汽壓力0.4 MPa，電機功率2.2 kW，離心泵流量10 m3·h-1，離心泵揚程40 m，清洗時間12 min/次。

（9）灌裝設(shè)備。設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下：型號BSJ-0.5，生產(chǎn)效率1 000～3 000瓶/h，灌裝容量50～3 000 mL，灌裝精度±1.0 mm，灌裝頭數(shù)14～18頭，電機功率0.55 kW，生產(chǎn)能力0.5 t·h-1。

4 經(jīng)濟技術(shù)分析

4.1 年銷售收入

年銷售收入=500（年產(chǎn)量）×5（萬元，每噸批發(fā)價）=2 500萬元。

4.2 年運行費估算

年運行費=年經(jīng)營費+ 生產(chǎn)成本費+年產(chǎn)500 t慕薩萊思葡萄酒費用：148.5萬元+425萬元+783萬元=1 356.5萬元。

4.3 經(jīng)濟評價

本項目投資1 618萬元，建設(shè)期為1年，第2年正常投產(chǎn)75%，第3年正常生產(chǎn)，折現(xiàn)率按9%計算，則動態(tài)投資回收期如表2所示。

由表2可得，該項目動態(tài)投資回收期為：

由此可知，該項目在第4年可實現(xiàn)盈利，所以該設(shè)計可行。

5 結(jié)論

本文闡述了建設(shè)慕薩萊思工廠的背景和意義，并從以下幾個方面對年產(chǎn)500 t慕薩萊思工廠設(shè)計進(jìn)行了論證和說明：①對工廠選址、總平面和生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品方案進(jìn)行了設(shè)計。②計算了物料和水電氣，設(shè)計了設(shè)備選型、勞動組織論證、輔助工程、衛(wèi)生、環(huán)保和安全等。③完成對設(shè)計方案的技術(shù)經(jīng)濟分析。通過分析，該項目在第4年可實現(xiàn)盈利，方案可行，具有一定的經(jīng)濟效益。

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