關于年產兩萬噸食醋的可行性研究報告一、總論1、項目背景調味品行業自2003年以來進入了高速發展的階段，已連續十年實現年增長幅度超過10%以上，近5年行業年增長率達20%左右。預示著調味品行業的品牌時代已經來臨。中國調味品市場經過幾輪的行業整合和國內、國際資本整合之后，已經從一個相對滯后的行業，大跨越地轉型為激烈的市場競爭行業。隨著消費的不斷升級，市場競爭的加劇,調味品表現出向高檔化發展的趨勢，中高檔調味品市場容量在進一步擴大，品牌產品的市場份額進一步提高。隨著國家對調味品行業的不斷規范，使得門檻逐步提高，加上國際化、專業化的并購重組相繼上演，調味品行業集中度將逐步提高，中小企業的優勝劣汰也將加速。傳統調味品生產企業紛紛投資進行技術改造，調味品產品的技術含量日益增強，產品質量進一步提高。外資對國內調味品市場的滲透力度加大，但由于我國調味品消費的區域性特色明顯，在未來相當長時期內，國內名優品牌仍將占據主導地位。我國是一個食醋生產和消費的大國，釀醋歷史悠久，許多人都有食醋的習慣和愛好。隨著人們生活水平的提高以及科學研究對食醋功能特性的進一步揭示，食醋的用途也越來越廣，對食醋及其衍生產品的需求越來越大。現在對醋的使用已不僅僅局限于傳統的烹調中，作為營養飲品、保健品等正日益受到越來越多人的喜好。食醋起源于我國，古人稱醋為苦酒，也說明醋起源于酒。醋有文字記載是在距今3000余年的公元前1058年的《周禮·天官》篇中有“醯人主作醯”的記載。醯即醋和其他各種酸性調味品。早在秦漢時期經濟發達的通都大邑食醋生產已經具有相當規模。在三國時期曾推行“官販苦酒”的食醋專賣制。在西晉時期釀醋技術開始傳入日本。特別是在北魏時期，賈思勰在《齊民要術》中詳細記載了24種制醋方法，其中21種屬于“液態發酵法”，2種屬于“固態發酵法”。到了元代釀醋技術又有了進步，根據不同季節采用不同原料配方，并用開水淋醋，掌握了一些重要的生產規律，對今天的食醋生產仍然有指導意義。清代和民國時期的制醋方法和現在的用缸制醋的方法基本相同，以小手工作坊形式依靠手工操作生產，衛生條件差、設備簡陋、產量低而不穩、原料利用率低、勞動強度大。解放后，制醋工業有了很大的發展，生產工藝、設備都有了很大進步。目前，我國的制醋行業已經由手工作坊生產逐步發展成為工業化生產，制醋的工藝技術、生產設備都有了長足的發展，有些生產企業已經實現了比較先進的機械化、自動化生產，不但產品質量好，而且產量高，并積極創名牌產品，開發新品種、新包裝，向品種多樣化、包裝系列化發展，還研究生產旅游產品、保健產品、營養產品、風味產品、專用產品、方便產品等，深受消費者的歡迎。我國生產的食醋風味獨特，品種繁多，不同地區生產的醋有不同的特色，在世界上獨樹一幟，有些產品馳名中外。山西清徐的老陳醋，天津的浙醋和獨流醋，福建永春的紅醋，北京的龍門米醋，武漢的紅醋等都是享有盛名的佳品，行銷國內外，頗受歡迎。山西水塔老陳醋股份有限公司位于“中國老陳醋之都”——清徐縣，是國家八部委確定的首批全國農業產業化重點龍頭企業，也是目前國內大型的山西老陳醋生產基地。目前，其公司已擁有資產3.9億元，職工1200余人，占地一平方公里，年生產能力已越10萬噸，完全有能力實現年產兩萬噸食醋的計劃。二、項目建設規模與產品方案隨著品牌意識、渠道建設和新的營銷理念，再加上食醋本身具有良好的藥理和保健功能，所以在近年內食醋行業發展快速，遠銷國外。隨著科學的發展，人們對食醋的認識越來越深入。食醋本身除含90%以上的醋酸外，還含有檸檬酸、乳酸、氨基酸、琥珀酸、蘋果酸、葡萄糖以及鈣、磷、鐵、B族維生素、醛類化合物、食鹽等，在烹調菜肴時加點食醋，能保護食物中的水溶性維生素和維生素C的作用，此外，經臨床實踐證明，醋蛋液對防治高血壓和動脈硬化等有療效。這些藥理作用的發現，使得國內外對食醋量的需要與日俱增。現在對醋的使用已不僅僅局限于傳統的烹調中，作為營養飲品、保健品等正日益受到越來越多人的喜好。目前，我國食醋行業市場競爭相當激烈，除傳統的四大名醋外，我國醋業市場上還有各地大大小小上千種醋品牌。其中，我國的四大名醋分別是：鎮江香醋、山西老陳醋、四川保寧醋、浙江大紅浙醋；我國國內食醋行業市場主要以內資品牌為主，但是由于各種歷史原因導致了這些企業尚不具備操作全國市場的能力，全國食醋的生產還沒有一家形成相當的規模，而是以點狀分布為主。但目前，我國食醋市場已經逐漸有外族品牌進入，并占據著較大的市場份額。在未來的幾年內，食醋行業不僅要面對新的市場機會，更要面對打假和維護市場品牌形象的重要任務，需要加強對自身特點、定位和文化傳承的了解，更需要了解市場的變化、重新調整和發展競爭戰略、分析和掌握消費者的需求和真實感知。為了在激烈的競爭環境中求得生存和發展，食醋企業有必要了解消費者對自身及競爭品牌產品的質量感知，以準確地把握當前的市場態勢，尋找發展機會。目前在歐美國家大多數釀醋企業規模都不大，年產量也不高。所以大力發展釀醋業，對進駐國際市場是很有希望。水塔集團作為山西老陳醋的知名品牌，決心斥巨資建設一個年產兩萬噸食醋的工廠，為中國醋業強大發展機會。本工廠以生產香醋、陳醋為主，采用現在先進的機械攪拌自吸式發酵罐液態深層發酵制醋法，機械攪拌自吸式發酵罐液態深層發酵制醋法是將淀粉質原料經液化．糖化、酒精發酵后，在空氣自吸式發酵罐中完成液體深層醋酸發酵的新工藝。具有原料利用率高，機械化程度高，生產周期短（8d），產品質量穩定等優點。本工廠決心在經濟、環保的情況下生產出最可口的醋。三、資源、原材料、動力、運輸、供水等配套條件及公用設施落實情況本工廠以大米為主要原料，因為大米的淀粉含量較高且釀造出來的醋口味較好。工廠處在市區中心，臨近運輸公路，運輸比較方便，所以工廠采用煤與電力為動力系統，并直接以純凈的自來水為水分來源，用車間式的生產方式生產食醋。公司已經和自來水公司和供電局達好協議，一旦工廠建成，即可通水通電。四、建廠條件、廠址選擇方案及總圖布置方案本工廠建立在地勢平坦，旁邊臨近公路的市區中心，工廠毗鄰市政排水系統，有利于污水和廢渣的處理，能夠很好的保證環境衛生。工廠采用區帶式布置形式，以主要生產車間的定位布置，逐一的布置其他的生產生活地帶。生產區、生活區、污水處理區、綠化區和動力系統分布清晰，功能分明。詳細布置參考全廠平面布置圖。五、工藝技術、主要設備選型、建設標準和相應的技術經濟指標工藝技術：本工廠采用機械攪拌自吸式發酵罐液態深層發酵制醋。機械攪拌自吸式發酵罐液態深層發酵制醋是將淀粉質原料經液化．糖化、酒精發酵后，在機械攪拌自吸式發酵罐中完成液體深層醋酸發酵的新工藝。此工藝具有原料利用率高，機械化程度高，生產周期短（8d），產品質量穩定等優點。深層發酵法是向酒醪中接入醋酸菌后，采用向醪液中通入空氣的方法來增加醪液中的溶解氧，使醋酸菌的醋酸發酵正常進行。發酵設備多采用自吸式發酵罐，發酵品溫32～35℃，發酵時間在3d左右。主要設備選型：設備名稱臺數規格與型號材料錘式粉碎機81t/hCS(碳鋼)螺旋輸送器41.5t/hCS(碳鋼)調漿罐4V=10m3CS(碳鋼)粉漿高位槽4V=10m3CS(碳鋼)液化罐7V=50m3CS(碳鋼)糖化罐7V=50m3CS(碳鋼)補糖罐3V=5m3CS(碳鋼)酒精發酵罐7V=50m3CS(碳鋼)醋酸發酵罐9V=50m3CS(碳鋼)醋酸種子罐2V=5m3CS(碳鋼)鼓風機6CS(碳鋼)空氣過濾機12A=0.785m3CS(碳鋼)板框壓濾機8KP-629CS(碳鋼)濾液配兌機3SS工藝技術流程圖：六、環境保護、安全生產、勞動衛生、消防、GMP等要求和采取的相應措施方案本工廠建有專門的污水處理池和廢渣處理站，產生的廢渣可以利用回收，經過一系統的措施直接供給給動物食用。工廠人員制度有專門的環保部門，可以保證污水和廢渣的處理結果符合國家標準。工廠內還建有綠化帶和綠化區域。工廠具有專門的逃生通道、消防設施，如消防水管、滅火器等。本工廠建有更衣洗簌間，操作工人在進入操作間前必須更換工作服，并進行雙手消毒。生產的產品必須經過嚴格的安全檢驗才可以出廠，以保證產品的安全。施工期關于環境保護采取的相應措施：①施工場地應進行硬化處理，并對路面采取灑水抑塵措施；加強對機械、車輛的運輸管理及維修保養，加強對施工人員的環保教育，提高全體施工人員的環保意識，堅持文明施工、科學管理。②施工人員產生的生活污水依托現有管網收集排放；施工機械產生的含油廢水應設簡易有效的隔油池進行隔油處理。施工場地雨水及沖洗廢水設沉砂池，沉淀處理后排放。③施工機械安設位置應盡可能遠離敏感區域；選用低噪聲的機械設備，或經過降噪技術處理的施工機械；施工場地、道路保持通暢，控制運輸車輛車速，減少車輛鳴笛；嚴格執行《建筑施工場界噪聲限值》（GB12523-90）標準的有關規定。④生活垃圾和建筑垃圾實行袋裝化，收集后由環衛部門處理；加強對施工人員的管理，禁止將施工、生活垃圾隨處傾倒。生產時期所產生的污水和廢渣都會經此二次回收后，在經過嚴格的處理，在環保部門的檢查后，符合國家排放標準后才允許排放。項目噪聲設備經合理安置，分別采取隔振、消聲、隔聲措施；水泵、風機等設置減震墊、軟性連接、消聲器；本項目廠界噪聲能滿足《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB12348－2008）中3類標準的要求。七、企業組織、勞動定員和人員培訓設想本工廠預計招收員工300人，采用制度式的管理措施。分為銷售部，技術部、財務部、人才開發部、保安部、后勤管理部、環保部門、質檢部門、科研部門，另設正負總經理統一管理全廠。本工廠意從總公司請一些經驗充足的員工對工廠新員工進行培訓。八、建設工期和實施進度本工廠從今年7月開始動工建設，預計在2013年底完成工期。施工進度由承包工程隊掌握，工期一到必須完工。本工廠建設場所包括：辦公大樓、員工宿舍、衛生所、食堂，種子培養車間、粉碎車間、糖化車間、酒精發酵車間和醋酸發酵車間，還有二次回收站和廢水，廢渣處理站，還有原料庫，動力車間等輔助車間。九、投資估算和資金籌措工廠預計投資五千萬元，三千萬用于工廠建設和籌備設備，兩千萬用于流動資金。資金由水塔集團斥資提供。十、經濟效益和社會效益評價本工廠年產量為兩萬噸，按照現今的發展趨勢，預計在三年內回籠資金。十一、總結水塔集團已經具備建設年產兩萬噸食醋工廠的種種條件，可以動工進行建設，希望得已批準。物料的工藝計算：全廠物料衡算主要內容淀粉原料食醋廠的物料衡算包括兩部分，第一部分是生產過程全廠總物料衡算，主要計算內容有：原料消耗的計算：主要原料為大米，其他原料有ɑ-淀粉酶，糖化酶，酒母糖化醪用糖化酶，氯化鈣，純堿，麩曲等。中間產物：蒸煮醪，酒母醪，發酵醪量等。成品、副產品以及廢氣、廢水、廢渣等。2、工藝流程示意圖生產工藝采用液態深層發酵、間歇發酵流程，如圖：3、工藝技術指標及基礎數據（1）生產規模：20000t/a食醋。（食醋含量4%的質量分數）（2）生產方法：液態深層發酵和間歇發酵。（3）生產天數：每年300d。（4）食醋日產量：70t。（5）食醋年產量：21000t。（6）副產品年產量：次級食醋占食醋總量的2%.（7）產品質量：符合GB18187—2000國家標準釀造食醋。（8）主原料：大米原料含淀粉70%，水分13%。（9）酶用量：ɑ-淀粉酶用量為8u/g原料，糖化酶用量為150u/g原料，酒母糖化醪用糖化酶量300u/g原料。(10)發酵周期8d，周期數300/8=38。醋酸發酵周期為3d。4、原料消耗的計算（1）淀粉原料生產酒精的總化學反應式糖化：(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6162181801g1.11g發酵：18046*244*21.11g0.57g理論上1g淀粉可以生產0.57g的酒精，但因為一，糖化酶的活力、種類、糖化工藝的原因，淀粉原料中支鍵淀粉和直鏈淀粉的比例不同，糖化結束后糖化醪中糖和非糖的比例控制不同等，因而使得糖化效果頗有差異，實際的糖化率一般以理論的75%-85%計算，即實際上1g淀粉能生成0.833~0.944g葡萄糖。這里取80%；二，酵母菌的生長繁殖、中間代謝產物的生成、酒精的揮發等，實際的酒精得率一般以理論酒精得率的85%計算。所以1g淀粉可以生產0.39g酒精。（2）醋酸發酵物料衡算向酒精醪液中接入醋酸菌，進行醋酸發酵，其物料衡算可以用下列生化反應的總方程式為基礎：4660181g1.30g根據方程式計算得到：理論上1g酒精能生產1.30g醋酸。但由于醋酸菌的生長繁殖，發酵過程中酒精和醋酸的揮發，以及醋酸的進一步氧化等，實際的醋酸得率一般以理論得率的80%計算，實際上1g酒精能生產1g左右的醋酸。根據以上的兩部計算得出，用淀粉質原料釀醋時，1g純淀粉可以得到0.41g醋酸。所以1t食醋含40kg醋酸，需要40/0.41=97.56kg的淀粉，需要大米97.56/0.7=139.37kg。(3)大米年消耗量21000t食醋中醋酸含量：21000*4%=840t。生產800t醋酸需要淀粉的量：840/0.41=2048.78t。大米年消耗量：2048.78/0.7=2926.83t。（4）ɑ-淀粉酶消耗量：應用酶活力為20000u/g的ɑ-淀粉酶使淀粉液化，促進糊化，可減少蒸汽消耗量。ɑ-淀粉酶用量按8u/g原料計算。全年用酶量為：（2926.38*8）/20000=1.17t。糖化酶消耗量：所用糖化酶的活力為100000u/g，使用量為100u/g原料，則糖化酶消全年耗量為：（2926.38*100）/100000=2.93t。氯化鈣消耗量：單耗量：0.15kg/t；年消耗量：0.15*21000=3150kg。純堿消耗量：單耗量：0.225kg/t；年消耗量：0.225*21000=4725kg。原料消耗表：名稱規格單耗年消耗量大米淀粉含量70%139.27kg/t2787.46tɑ-淀粉酶20000u/g0.056kg/t1.17t糖化酶100000u/g0.14kg/t2.93t氯化鈣無水0.15kg/t3150kg純堿工業用0.225kg/t4725kg5、蒸煮醪量的計算根據生產實踐，淀粉原料連續蒸煮的粉料加水比為1:3，所以粉漿量為：139.37*（1+3）=557.48kg蒸煮過程使用直接蒸汽加熱，在后熟器和汽液分離器減壓蒸發、冷卻降溫。在蒸煮過程中，蒸煮醪量將發生變化，故蒸煮醪的精確計算必須與熱量衡算同時進行，因而十分復雜。為簡化計算，可按下述方法近似計算。假定用罐式連續蒸煮工藝，混合后粉漿溫度50℃，應用噴射液化器使粉漿迅速升溫至88℃，然后進入連續液化器液化，再經115℃干物質含量a0=85%的大米比熱容為：b0=4.18*（1—0.7a0）=1.69【kJ/（kg。K）】粉漿干物質含量為：a1=85/（4*100）=21.3%蒸煮醪比熱容為：b1=a1b0+(1.0﹣a1)bw=21.3%*1.69+（1.0﹣21.3%）*4.18=3.58【kJ/（kg。K）】式中cw——水的比熱容[kJ/(kg.K)]為簡化計算，假定蒸煮醪的比熱容在整個蒸煮過程維持不變。⑴經噴射液化加熱后蒸煮醪量為：557.48+{557.48*3.58(88﹣50)/{2748.9﹣88*4.18}=589.33kg式中2748.9——噴射液化器加熱蒸汽（0.5Mpa）的焓（kJ/K）⑵經二液化維持罐出來的蒸煮醪量為：589.33﹣{589.33*3.58*(88﹣84)}/2288.3=585.64kg式中2288.3——第二液化維持罐的溫度為84度下飽和蒸汽的汽化潛熱(kJ/K)⑶經噴射混合加熱器后的蒸煮醪量為:585.64+{585.64*3.58*（115﹣84）}/(2748.9-115×4.18)=614.29kg式中115——滅酶溫度（攝氏度）,2748.9——0.5Mpa飽和蒸汽的焓（kJ/K）⑷經汽液分離器后的蒸煮醪量：614.29﹣{556.99*3.58*(115﹣104.3)}/2245=604.79kg式中2245——104.3攝氏度下飽和蒸汽的汽化潛熱(kg)⑸經真空冷卻后最終蒸煮醪量為：604.79﹣{547.49*3.58*(104.3﹣65)}/2351=572.03kg式中2351——真空冷卻溫度為63攝氏度下的飽和蒸汽的汽化潛熱(kJ/K)。6、糖化醪量的計算麩曲（糖化力100000u/g干曲），單耗：0.14kg/t生產1t食醋的糖化醪量：572.03+0.14=572.17kg則生產21000t食醋的糖化醪量為：572.17*21000=12015570kg7、酒精發酵醪的計算（1）實際產酒精量=原料量×淀粉含量×實際產酒率=139.37*0.7*0.39=38.05kg（2）發酵中CO2產量：38.05*(88/92)=36.40kg（3）發酵中溢出水分（按2%計）：38.05*0.02=0.76kg（4）酒精發酵成熟醪總質量（含醋母醪量）：572.17﹣36.40﹣0.76=535.01kg（5）成熟醪體積（成熟醪密度為0.99Kg/L）：535.01/0.99=540.42L（6）成熟醪中酒精體積分數（酒精d420=0.7893）：38.05/（0.7893*540.42）*100%=8.92%8、醋酸發酵醪的計算（1）醋酸發酵醪質量(含醋母醪量)發酵時添加蛋白質水解液（d420=1.2）50kg/t：535.01+50=585.01kg（2）醋酸發酵醪體積：540.42+50/1.2=582.09L（3）原料產醋量（轉化率取84%）：38.05*1.30*84%=41.55kg（4）醋酸發酵時消耗氧氣：41.55*（32/60）=21.16kg（5）醋酸成熟醪的質量：585.01+21.16=606.17kg（6）成熟醪體積（成熟醪密度1.01Kg/L）：606.17/1.01=600.17L（7）成熟醪醋酸的質量分數：（41.55/606.17）*100%=6.86%（8）配兌消毒后成品中醋酸量按經驗數據：壓濾損失2%，消毒運輸損失為1.8%，共損失3.8%，則醋酸量：41.55*（1﹣3.8%）=39.97kg（9）配兌成4%醋酸含量的成品醋的質量：39.97/0.04=999.28kg≌1t符合生產要求（10）原料出醋率：9997.28/139.37=7.1720000t/a食醋生產廠的物料衡算表數量物料生產1000kg食醋物料量/kg每天數量/t每年數量/t食醋10007021000大米原料139.49.7582926.83ɑ-淀粉酶0.0560.0041.17糖化酶0.140.0102.93氯化鈣0.150.0113.2純堿0.2250.0164.8蒸煮粉漿557.539.02511707.5成熟蒸煮醪5721糖化醪572.24005412016.2酒精發酵醪535.137.45711237.1醋酸發酵醪585.140.97512287.1醋酸成熟醪606.242.43412730.2二氧化碳36.42.548764.4氧氣21.21.484445.2設備選型：（一）液化車間1.生產能力的計算每生產1t食醋需粉漿量：557.48kg每生產1t食醋需粉漿體積（粉漿密度1.07kg/L）：557.4/1.07=520.94L～0.521m3每天生產食醋70t，液化罐填充量80%，則每天需要液化罐的總容積： 70*0.521/0.8=45.59m32.液化罐數量N1的確定，發酵周期8天： 現取公稱容積50m3的液化罐，實際容積為58m3 N1=45.59*8/58=6.3（個） 現取公稱容積50m3液化罐7個。（二）糖化車間1.生產能力的計算每生產1t食醋需糖化醪量：572.17kg每生產1t食醋需糖化醪體積（糖化醪密度1.05kg/L）： 572.17/1.05=544.93L～0.545m3每天生產食醋70t，糖化罐填充量80%，則每天需要糖化罐的總容積： 70*o.545/0.8=47.69m32.糖化罐數量N2的確定，發酵周期8天： 現取公稱容積50m3的糖化罐，實際容積為58m3 N2=47.69*8/58=6.58（個） 現取公稱容積50m3糖化罐7個。（三）酒精發酵車間1.生產能力的計算每生產1t食醋需糖化成熟醪體積：540.42L～0.541m3每天生產食醋70t，酒精發酵罐填充量85%，則每天需要酒精發酵罐的總容積： 70*0.541/0.85=44.56m32.酒精發酵罐數量N3的確定，發酵周期8天： 現取公稱容積50m3的發酵罐，實際容積為58m3 N3=44.56*8/58=6.15（個） 現取公稱容積50m3發酵罐7個。（四）醋酸發酵車間1.生產能力的計算每生產1t食醋需酒精發酵成熟醪體積：600.1