葡萄是一种备受人们喜爱的常见水果。葡萄中不仅含有蛋白质、碳水化合物、粗纤维、钙、磷、铁、钾等微量元素，还含有卵磷脂、胡萝卜素、维生素B1、维生素B2、维生素C、维生素P等，此外，还含有人体所需的十多种氨基酸及多量果酸，对人体健康有着很多好处。葡萄可生食或制成葡萄干，或者榨成葡萄汁后进行酿制。葡萄汁经发酵后所形成的葡萄酒也是广受大众喜欢的一类饮品。葡萄酒是以葡萄为原料酿造的一种果酒，其酒精度高于啤酒而低于白酒。常饮葡萄酒可减少患心脏病的几率，其还具有预防心脑血管病、增强记忆力、减肥瘦身等功效。

　　我国在西汉时期自张骞出使西域后带回葡萄和酿酒工人开始出现葡萄酒，但我国葡萄酒的工业化生产始于1892年烟台张裕葡萄酒公司的建立，一百多年来，由于战争等因素影响，葡萄酒生产工业几经沉浮，近十几年来，葡萄酒工业发展十分迅速，主要以以白葡萄酒和红葡萄酒为主。目前我国葡萄酒工业既是一个传统工业，也是一个新兴工业，由于生产工艺上的一些问题影响我国葡萄酒工业的发展。

　　白葡萄酒相较于红葡萄酒来说受众范围较小，但其具有一些红葡萄酒不具备的功效。适当喝白葡萄酒可以使视力得到改善，研究表明，喝白葡萄酒的人比不喝白葡萄酒的人得白内障的几率低32%，在保护肺部健康方面，白葡萄酒与肺部健康的联系更为紧密，且白葡萄酒能适当缓解偏头痛，相比于红葡萄酒来说，偏头痛患者更喜欢选择白葡萄酒。综上，白葡萄酒更适用于一些特殊人群，因此，完善白葡萄酒生产工艺，将其推广给所需人群，将会是未来葡萄酒工业的主要方向。

　　本课程设计是依据指导老师下达的课程设计任务书，查阅有关的文献资料，并综合考虑生产、环境保护、资源利用、经济效益和社会效益等各方面因素，按照经济可持续、生产可操作的原则进行设计。

　　严格执行国家现行的节约能源的政策、指令、规定及有关标准，合理利用能源，降低能源消耗，提高经济效益。能源选择应贯彻国家能源方针和因地制宜的原则。设计中所选设备采用国家推荐的节能产品，严禁采用国家规定的淘汰的低效高耗能设备。

　　（1）符合经济建设的总原则：做精心设计、投资省、技术新、质量好、收效快、回收期短。

　　（2）设计的技术经济指标以达到或超过国内同类型工厂生产实际平均先进水平为宜。

　　（3）积极采用新技术，力求设计在技术上具有现实性和先进性，在经济上具有合理性。

　　（4）必须结合实际，因地制宜，体现设计的通用性和独特性相符合的原则，并留有适当的发展余地。

　　（5）食品类工厂还应贯彻国家食品卫生有关规定充分体现卫生、优美、流畅并能让参观者放心的原则。

　　白葡萄酒的生产过程需主要经过以下几个过程：原料接收与分选、除梗破碎、压榨、发酵、调整成分、过滤、冷处理等。其中最重要的是发酵过程。

　　此次通过计算，完成设计一个年产1.5万吨白葡萄酒的工艺流程设计，并完成发酵罐的设计、物料衡算、设备选型等一系列相关计算，并绘制年产1.5万吨的白葡萄酒工厂总平面设计图、车间平面设计图、车间立面设计图、工艺流程图和主体设备装配图。

　　本设计的产品对象为白葡萄酒，其产量如表2-1所示，一年有12个月，除去周末和各种法定节假日，一年工作日按照250天来计算。

　　原料采用白葡萄，将其榨成汁后向其中添加糖酸等进行调配，入发酵罐中进行发酵。

　　香气滋味 香气纯正、优雅、怡悦。纯净、幽雅的口味和新鲜悦人的果香味、酒体完整。

　　产品为白葡萄酒，在生产车间内，一条白葡萄酒生产线，每天工作三班制，每班实际工作时间为8小时，日产量为60吨，班产量为20吨，每小时产量为2.5吨。

　　选用优质白葡萄，白葡萄极易被氧化，采收时应尽量保证果粒完整，且应在采收后8小时内就对其进行加工，以免影响成品质量。对采摘后的葡萄进行清洗，除去其表面一些灰尘及细菌。分选过程由人工进行，原料分选的目的是尽可能除去原料中的枝、叶、僵果、生青果、霉烂果和其他杂物，选出新鲜完整的葡萄，保证原料品质优良。此外，泥土，砂石颗粒会对生产设备造成磨损，减少设备使用寿命，增加工厂投资成本。因此，分选是生产出高品质葡萄酒的重要前提。

　　不将葡萄皮、梗和籽中的单宁和油脂榨出，压榨时压力必须温和平均，而且要适当翻动葡萄渣。

　　白葡萄经破碎（压榨）或果汁分离，果汁单独进行发酵。将葡萄破碎除梗，果浆直接输入果汁分离机进行果汁分离。采用连续螺旋式果汁分离机低速轻微施压于果浆。

　　目的：在发酵前，将果汁中的杂质尽量减少到最低含量，以避免葡萄汁中的杂质因发酵而给酒带来杂味。

　　采用二氧化硫静置澄清：采用适量添加二氧化硫来澄清葡萄汁，其操作简单、效果较好，在澄清过程中二氧化硫可加速胶体凝聚，对非生物杂质起到助沉作用。葡萄皮上有野生酵母、细菌、霉菌等微生物，在采收加工过程中也可能感染其他杂菌，普通清洗可能去除不彻底，使用二氧化硫起到抑制杂菌的作用。葡萄汁中酚类化合物、色素、儿茶素等易发生氧化反应，使果汁变质，当葡萄汁中有游离二氧化硫存在时，首先与二氧化硫发生氧化反应，可防止葡萄汁被氧化。

　　白葡萄酒发酵通常采用人工培育的优良酵母（或固体活性干酵母）进行低温发酵。

　　主发酵温度在16～22℃为宜，主发酵期为6 d左右。主发酵后残糖的含量降至5 g/L以下，即可转入后发酵。后发酵温度一般控制在15℃以下，在缓慢的后发酵中，葡萄酒香和味的形成更为完善，残糖的含量继续下降至2 g/L以下，后发酵持续30 d左右。

　　白葡萄酒是否清澈跟酒的品质没有太大的关系，除非是因为细菌感染使酒浑浊。但为了美观，或使酒的结构更稳定，通常还是会进行过滤的程序。酿酒师可依需要选择适当的过滤法。

　　冷处理是使酒中杂质因温度降低而发生沉淀，再通过过滤把沉淀除去，使酒质稳定，如去除酒石酸化盐、乳酸发酵、澄清等。

　　在二次发酵前，酿酒师常会混合不同产区和年份的葡萄酒以调配出所要的各种口味。发酵完毕，经储藏一段时间的葡萄原酒，逐渐趋向老熟，酒味变得醇和起来，酿酒者可以对原酒的酒度、糖分、酸度进行调配。酒度用同品种蒸馏酒调配，酸度可用柠檬酸或中性酒石酸调配，糖度用白砂糖调配。

　　生物的：病原菌等 是 原料生长、运输环境可能感染 肉眼检验霉烂，严重拒收

　　原料验收 化学的：农药残留 是 病虫防治使农残超标 采收前进行农残检测 是

　　酒精发酵 化学的：副产物 是 温度控制不当杂菌代谢 控制发酵温度 是 18℃～20℃

　　过滤 化学的：化学物质 否 澄清剂可能带入 控制澄清剂用量 否 国家标准

　　本设计的产品为白葡萄酒，选用雷司令作为主要原料。按照工艺要求，选用100%优质原料雷司令，要求年产量达到1.5万吨，年生产天数为250 d，生产班次要求3个班次，每班工作时间为8 h，按照国家葡萄酒标准进行生产。

　　设原料分选损失5%，破碎除梗损失4%（梗占葡萄重量3%～7%，本设计取4%），葡萄汁压榨出汁率70%，过滤、澄清损失5%，从发酵到包装杀菌损失5%（倒桶损失2%，过滤损失2%，包装杀菌损失1%）。

　　在葡萄到产品加工生产阶段，参照葡萄酒厂班次分配以及考虑到产品的年生产量，进行每天三班制。生产阶段所需天数一共60天。因此，每天每班需要原料量：

　　二氧化硫的添加应在破碎之后，产生大量酒精之前。培养好的酵母一般也应在葡萄汁中加SO2之后经4～8 h后再加入。一般加入量为1%～10%。发酵阶段加入量为25 mg/L，查找资料得出白葡萄酒的密度约为1.08× kg/，则所需二氧化硫：

　　经过发酵后得到的葡萄酒需要调整含糖量。已知雷司令出汁率为70%，含糖量196 g/L，含酸量为7.5 g/L，为使酒精含量达到11.0%，每18 g糖转换成一个酒精度，根据白葡萄酒的密度为1.08× kg/，计算出15 000 t白葡萄酒体积为：

　　本设计选用葡萄酒瓶规格为750 ml，一箱6瓶。其中木塞、标签损耗5%，纸箱损耗5%，酒瓶损耗2%。

　　设备选型不仅要依据物料衡算，还要符合工艺流程。设备选型不仅是保证产品质量的关键、体现生产水平的标准，且是工艺布置的基础，并且为动力配电、水用量计算提供依据。选择设备时要注意四点：

　　第一，设备要与企业实际的生产能力相吻合。在对具体型号进行确定之前，要确定生产的环境及条件，明确具体的食品产出量，以便对设备的生产加工能力、具体的规格以及相应的参数等提供具体的依据。

　　第二，要保障生产食品线上的设备相互之间能够配套。在对设备进行选型的过程中，不但要充分考虑好单机之间的生产作业情况，还要将其中的生产线视为主要的参考，考虑工艺与设备之间的关系是否配套，从而使设备的生产能够保持平衡， 使生产环节具有极强的稳定性。

　　第三，要注重设备的先进性和经济性。食品企业与企业之间的竞争是由食品的质量决定的，而生产设备是保障食品质量的前提基础，在选型的过程中，要对设备的性价比进行全面考虑，不但要价格适中，更要考虑设备具备的性能。

　　生产葡萄酒分三班，年工作日250 d，每班每天的工作时长为8 h，葡萄总量为26 885 t，则每天每班需要清洗原料量为：

　　经过筛选后，原料损失5%，原料总量为25 541 t，此时根据三班制求得班产量为：

　　由于设备生产能力不是100%，一般设备的生产能力为90%，因此实际班产量为：

　　根据计算选择YZJ-4.5螺旋连续式压榨机，其具体技术参数如表5-3所示。

　　根据上述计算结果，选用G30-2.5转股真空过滤机。具体参数如表5-4所示。

　　根据计算，选择型号QA-SL60A螺杆式制冷机，具体参数如表5-5所示：

　　板框过滤机具有过滤杀菌功效，根据原酒总量为15 790 t/h，计算得：

　　选择节约水源、冲洗彻底，吹干性好，操作简单的洗瓶设备，规格如表5-7所示。

　　因此选择的灌酒设备型号为GCPZ-N-18，其设备具体规格如表5-8所示。

　　发酵罐是一切发酵过程的硬件，这是因为发酵周期和发酵成熟液的质量取决于发酵罐设计水平及相应工艺过程。

　　通过查找资料，白葡萄酒的密度与水的密度基本相等，取白葡萄酒密度1.08× kg/。

　　发酵罐内罐体表面镜面抛光处理；各进出管口、人孔等工艺开孔与内罐体焊接处均采用拉伸翻边工艺圆弧过渡，光滑易清洗无死角，保证生产过程的可靠性、稳定性。

　　CIP清洗为在无需人工拆开的闭合回路内用高温、高浓度清洗设备的方式，可以保 证清洗效果，提高产品质量，节约劳动力、电、汽以及洗涤液的用量，进而实现工厂设 计的自动化。根据以上设备选型，选用上海达赋机械自动化有限公司生产的全自动CIP清洗系统。具体参数如表5-11所示。

　　根据年产15 000吨白葡萄酒工艺流程中具体原料计算，以及葡萄酒生产工艺具体流程，选定具体设备如表5-12所示。

　　（1）由于葡萄本身是一种保质期较短的水果，故白葡萄酒工厂应距离白葡萄生产基地尽量近些，减少长途运输。

　　（1）威海地处于胶东半岛，也是葡萄生产区之一，距离原料产地近，能够极大程度地保证葡萄的新鲜程度，且运输费用较少，降低成本。

　　（2）在交通运输上，陆运方面，环翠区境内连接青威和烟威两条高速公路；海运方面，威海是中韩陆海联运业务的首个试点口岸，环翠区境内及周边现有国家一类对外开放口岸（作业区）13个，开通了至韩国、日本等国家的6条海上客货运航线条；空运方面，环翠区境内或周边有威海、烟台、青岛三个国际机场，交通极为便利。

　　（4）环翠区多年平均水资源总量为9 886万立方米，水资源可利用量5 593万立方米，水源充足。

　　（1）总平面设计应该按照已经批准的设计任务书和可行性研究报告来进行，总平面布置紧凑、合理。

　　（2）建筑物、构筑物的布置必须符合生产工艺要求，保证生产过程的连续性。互相联系比较密切的车间、仓库，应尽量考虑组合厂房，既有分隔又缩短物流线路，避免往返交叉，合理组织人流和货流。

　　（3）建筑物、构筑物的布置必须符合城市规划要求和结合地形、地质、水文、气象等自然条件，在满足生产作业的要求下，根据生产性质、动力供应、货运周转、卫生、防火等分区布置。有大量烟尘及有害气体排出的车间，应布置在厂区边缘及厂区常年下风方向。