劉春輝，馬 磊，李 敬

（中國海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島266003）

我國飲料行業(yè)相比發(fā)達(dá)國家起步較晚，20世紀(jì)80年代，飲料主要以汽水為主，20世紀(jì)90年代，乳制品開始蓬勃發(fā)展，2008年三聚氰胺事件對國內(nèi)含乳飲料造成了重創(chuàng)，飲料行業(yè)安全問題也得到重視。消費(fèi)者需求不再只停留在口感和外觀方面，開始有意識地注重營養(yǎng)和健康。隨著我國飲料產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大，逐漸成為世界第二大飲料生產(chǎn)國。近10年，植物蛋白飲料、乳酸菌飲料、果蔬汁飲料等備受消費(fèi)者追捧，產(chǎn)品質(zhì)量更受關(guān)注，大健康趨勢也深入人心，消費(fèi)人群更細(xì)分化[1]。飲料行業(yè)市場化程度高，競爭激烈，產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，要想產(chǎn)品脫穎而出，必須走差異化路線，加強(qiáng)產(chǎn)品創(chuàng)新才可以保證飲料產(chǎn)業(yè)活力。

光參是一類營養(yǎng)豐富、價格較低的一類海參，其加工成光參飲料能夠?qū)崿F(xiàn)低值海參營養(yǎng)的高值化利用，發(fā)揮光參最大的滋補(bǔ)效果，而且解決了海參長期貯藏的問題。項目是以光參為主要原料，輔料為調(diào)味液（飲用水、濃縮藍(lán)莓汁、濃縮檸檬汁、綠橙汁、菠蘿汁、白砂糖等）[2]，經(jīng)解剖清洗、粉碎、酶解、過濾、調(diào)配、灌裝、滅菌等工藝生產(chǎn)的飲料制品。其主要營養(yǎng)成分包括氨基酸、海參肽、海參多糖，鋅、硒、碘、鈣、鐵等多種微量元素，維B2、維B6等[3]。該項目所用光參、水果等原料資源豐富，有待于大力開發(fā)利用，提高所用原料利用價值，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級有推動作用。項目產(chǎn)業(yè)化后，可有力地促進(jìn)地方產(chǎn)業(yè)經(jīng)技的發(fā)展，增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入和出口創(chuàng)匯，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 工藝流程

1.1 產(chǎn)品方案流程[4]

工藝流程框圖見圖1。

圖1 工藝流程框圖

1.1.1 原料驗收

原料選擇主要有：光參（應(yīng)符合鮮、凍動物性水產(chǎn)品GB 2733的規(guī)定）[5]；綠橙（應(yīng)符合鮮柑橘GB/T 12947—2008的規(guī)定）[6]；菠蘿（應(yīng)符合鮮菠蘿GH/T 1154—2017的規(guī)定）[7]；白糖（應(yīng)符合白糖GB 14963—2011的規(guī)定）[8]；濃縮藍(lán)莓汁、濃縮檸檬汁（應(yīng)符合食品工業(yè)用濃縮液（汁、漿）GB 17325的規(guī)定）[9]。

輔料選擇主要有：符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的飲用水（應(yīng)符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB 5749的規(guī)定）[10]、香辛料、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶等[11]。

1.1.2 解剖清洗

海參解剖去除海參牙、沙嘴及部分內(nèi)臟后進(jìn)入后續(xù)加工過程。在解剖清洗過程中，選擇人工操作，操作人員的衛(wèi)生狀況、手套的菌落總數(shù)、解剖剪刀和操作臺是否干凈、清洗用水的衛(wèi)生，以及解剖室內(nèi)溫度和菌落總數(shù)等因素都會直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)與保質(zhì)期，因此應(yīng)嚴(yán)格控制該工序的操作參數(shù)。

1.1.3 蒸煮去腥

該工序選擇SZ-5000型海參蒸煮機(jī)，物料放在可調(diào)速的不銹鋼網(wǎng)帶上，在傳送帶的作用下按序進(jìn)入蒸煮箱體內(nèi)，經(jīng)由高溫水為介質(zhì)的蒸煮槽蒸煮后，再由傳送帶送入冷卻箱體內(nèi)均勻冷卻，從而達(dá)到產(chǎn)品蒸煮殺青要求。該系列設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，已蒸煮殺青的產(chǎn)品被源源不斷送入下一生產(chǎn)工序。海參蒸煮設(shè)備采用連續(xù)式自動蒸煮的工作原理，蒸煮時間30 min，溫度為100℃，均可以通過變頻調(diào)控，設(shè)備配有溫感裝置，可以對溫度進(jìn)行很好的把握，整機(jī)采用SUS304型食品級不銹鋼板材加工制造，符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)。通過計算得出，每日需光參原料0.379 t，按生產(chǎn)班次看需粉碎15.8 kg/h，每臺蒸煮機(jī)可熟化光參10～100 kg/h。

1.1.4 冷庫過夜泡發(fā)

蒸煮熟化冷卻后，輸送到冷庫中，加入符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的飲用水，溫度控制在0℃左右，過夜泡發(fā)24 h。泡發(fā)階段要保證12 h內(nèi)的生產(chǎn)量貯藏，滿足0.75 t的貯藏要求，因此選用貯藏量為600 L的不銹鋼貯藏罐，在冷庫中過夜泡發(fā)，滿足生產(chǎn)需求。

1.1.5 攪拌、打漿

工序設(shè)備選擇高速打漿機(jī)，在室溫下打漿20 min。在打漿升降過程中機(jī)器要求要穩(wěn)定性好、打漿速度快、機(jī)座穩(wěn)固可靠，產(chǎn)量高、質(zhì)量好、升溫低，滿足生產(chǎn)需要。

1.1.6 酶解

工廠生產(chǎn)選用的酶解選用復(fù)合酶包括木瓜蛋白酶[12]、胃蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶，比例為1∶1∶1，復(fù)合蛋白酶加酶比例為0.03 mL/g，加入到酶解罐中，使蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)有效降解，使水解度達(dá)90%以上。酶解溫度控制在55℃，酶解時間為6～8 h，使得海參營養(yǎng)全面保留，活性成分不被破壞。

工序選擇YYMJG-500型酶解罐，具有加熱、冷卻、保溫、攪拌功能。罐體設(shè)計有物料進(jìn)口、純水口、出料口、取樣口等工藝管口，能夠提供酶解過程的條件，酶解結(jié)束后可以開啟夾套直通蒸汽攪拌加熱至100℃，達(dá)到滅酶功能，滅酶完成后可進(jìn)行降溫冷卻后開啟放料閥出料，酶解罐可設(shè)計自動的控制系統(tǒng)，包括進(jìn)料、蒸汽加熱系統(tǒng)、循環(huán)冷卻系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、出料、控溫等過程控制，降低勞動強(qiáng)度，使酶解過程實現(xiàn)全自動控制。該酶解罐的容量為500 L，需要5臺設(shè)備并聯(lián)使用。

1.1.7 升溫滅活

在上一工序的酶解罐中實現(xiàn)，酶解結(jié)束后可以開啟夾套直通蒸汽攪拌加熱至100℃，達(dá)到滅酶功能，滅酶完成后可進(jìn)行降溫冷卻后開啟放料閥出料，進(jìn)入下一工序。

1.1.8 離心

離心設(shè)備選擇二相碟片分離機(jī)，電機(jī)通過摩擦離合器螺旋齒輪驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓主軸線做高速回轉(zhuǎn)，料液由上部中心進(jìn)料管流至轉(zhuǎn)鼓底部，經(jīng)碟片下面的分流孔趨向轉(zhuǎn)股壁，在離心力場的作用下，比液體重的固相物沉向轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁形成沉渣，液體沿錐形碟片外錐面向軸心流動至上部經(jīng)向心泵，由出液口排出。該離心機(jī)的處理量為1～2 m3/h，可以滿足生產(chǎn)需求。

1.1.9 清洗榨汁

清洗設(shè)備選擇CFB3F1TA型鼓泡清洗機(jī)，采用高壓水流沖擊被清洗物體表面，形成含有氣泡的清洗水柱，清洗水柱高速運(yùn)動沖擊被洗物表面，氣泡在與物體接觸時破裂產(chǎn)生的能量，會對被清洗物體表面起到一個沖擊和刷洗的作用，刷洗被清洗物體表面，將被清洗物體清洗干凈。

榨汁設(shè)備選擇LZ-1.5型螺旋榨汁機(jī)，原料加入進(jìn)料斗中，在螺旋的推進(jìn)下受壓，其壓榨的汁液通過過濾網(wǎng)流入底部的盛汁器，而廢料則通過螺旋及調(diào)壓頭的錐形部分之間形成的環(huán)狀空隙排出，調(diào)壓頭沿軸向的移動可調(diào)整空隙的大小，即調(diào)整排渣的阻力，即可改變出渣率。該型榨汁機(jī)的處理量為0.1～1.5 t/h，綠橙和菠蘿原料分開榨汁。

1.1.10 過濾

過濾是防止飲料出現(xiàn)沉淀的一個重要步驟，該步驟可以除去飲料中大部分的殘渣。使用420型板框壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，懸浮液用泵送入濾機(jī)的每個密閉的濾室，在工作壓力的作用下，濾液透過濾膜或其他濾材，經(jīng)出液口排出，濾渣則留在框內(nèi)形成濾餅，從而達(dá)到固液分離。

該壓濾機(jī)的工作能力3.0 t/h。酶解離心后的光參液有0.212 t/h，榨汁后的菠蘿汁0.283 t/h，綠橙汁0.424 t/h。所以需要3臺壓濾機(jī)以滿足生產(chǎn)線上的需要。

1.1.11 調(diào)配

將經(jīng)板框過濾后的海參酶解液，與按配比添加的輔料混合，按照15%的海參酶解液、20%的菠蘿汁、30%的綠橙汁、1.5%的濃縮檸檬汁、1.5%的濃縮藍(lán)莓汁、22%的白糖，10%的水的比例，經(jīng)過調(diào)配，海參飲料的口感得到改善，滋補(bǔ)效果也得到了鞏固和增強(qiáng)。選用LRG型調(diào)配罐，每罐混料量最高500 kg。根據(jù)前面工藝設(shè)備的生產(chǎn)能力，調(diào)配量約為1.399 t/h。若30 min可調(diào)配好一罐，則一個調(diào)配罐的生產(chǎn)能力為1 t/h?？紤]清洗等步驟，將購置2臺該設(shè)備，輪流使用。

1.1.12 均質(zhì)

經(jīng)過均質(zhì)機(jī)的作用，由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高切線速度和高頻機(jī)械效應(yīng)帶來的強(qiáng)勁動能，使物料在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強(qiáng)烈的機(jī)械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂等綜合作用，瞬間均勻精細(xì)的分散乳化，經(jīng)過高頻的循環(huán)往復(fù)，最終得到穩(wěn)定的高品質(zhì)產(chǎn)品。擬采用FZJR-500型均質(zhì)機(jī)，每次可均質(zhì)500 L飲料，若均質(zhì)一次需要20 min，則一臺均質(zhì)機(jī)的處理能力為1 500 L/h。生產(chǎn)線上需均質(zhì)物料約1.399 t/h，處理能力約為1 000 L/h，可以滿足生產(chǎn)需求。

1.1.13 殺菌

殺菌工藝是保證飲料無菌和保質(zhì)期的關(guān)鍵工序，滅菌效果直接關(guān)系到產(chǎn)品的安全，因此必須嚴(yán)格執(zhí)行殺菌操作規(guī)程，隨時監(jiān)控殺菌時間和溫度。用微波輔助滅菌，可以殺死致病菌，減少高溫滅菌對活性物質(zhì)和風(fēng)味的破壞，又可將部分難吸收物質(zhì)降解，提高利用率。采用工業(yè)微波滅菌設(shè)備溫度設(shè)置為85℃，時間為3 min；脈動真空滅菌溫度設(shè)置在115℃，殺菌時間30 min，經(jīng)過上述2個步驟的滅菌能徹底殺滅細(xì)菌及芽孢。

1.1.14 無菌灌裝

調(diào)配好的飲料將使用無菌灌裝機(jī)進(jìn)行灌裝。選用YGF18-4型易拉罐灌裝、封口機(jī)進(jìn)行灌裝，該灌裝機(jī)有18個灌裝頭，4個封口頭，生產(chǎn)能力為5 000罐/h，每臺單價為2.54萬元。生產(chǎn)線上的飲料流量為1.395 t/h，每罐飲料的容量為200 mL，即一臺無菌灌裝機(jī)的處理能力為1 000 L/h，約1.4 t/h，灌裝好的成品進(jìn)入下一階段的包裝工序，包裝采用金屬易拉罐裝，設(shè)定每罐包裝體積為200 mL，每6罐套袋塑封，最外層采用瓦楞紙包裝箱。

2 物料衡算

2.1 生產(chǎn)方案

以每小時產(chǎn)品量為計算基準(zhǔn)展開物料衡算為例，一年以365 d計算，除去節(jié)假日和雙休日，年實際工作時間按300 d計，每月實際工作時間按25 d計，采取三班制。在時間安排上，可以時間均分，如24 h=8 h/班×3班次。根據(jù)各設(shè)備的生產(chǎn)或處理能力，擬定每小時生產(chǎn)1.39 t海參果汁飲料。

物料衡算數(shù)據(jù)見表1。

表1 物料衡算數(shù)據(jù)

2.2 物料總衡算

10 000 t/a海參果汁飲料物料衡算表見表2。

表2 10 000 t/a海參果汁飲料物料衡算表

3 設(shè)備選型與人員定編

3.1 設(shè)備一覽

根據(jù)工廠項目規(guī)格及大量的市場調(diào)研和技術(shù)論證，海參果汁飲料工廠項目為初步規(guī)劃，整體設(shè)計年產(chǎn)能達(dá)1萬t（按年生產(chǎn)300 d計），并預(yù)留2 000 t的產(chǎn)能，根據(jù)市場變化和需求，靈活增加其他形式的產(chǎn)品[13]。

根據(jù)上述確定的工藝流程，該工藝中涉及到以下幾類設(shè)備：蒸煮設(shè)備、流體輸送設(shè)備、打漿設(shè)備、酶解設(shè)備、冷凝設(shè)備、離心、過濾設(shè)備、均質(zhì)設(shè)備、微波殺菌設(shè)備、計量、貯存設(shè)備、灌裝設(shè)備、公用工程設(shè)備（鍋爐、制冷、壓縮機(jī)、配電設(shè)備），以及水處理、污水處理等設(shè)備?，F(xiàn)就其中主要的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行選型。

海參果汁飲料生產(chǎn)車間設(shè)備總清單見表3。

表3 海參果汁飲料生產(chǎn)車間設(shè)備總清單

3.2 人員組織[14]

該廠共設(shè)置總經(jīng)理1名，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌全廠各項事宜。下設(shè)原料部、銷售部、財務(wù)部、生產(chǎn)部和后勤部。其中，原料部設(shè)采購員1人，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)原輔料及辦公用品的采購工作；銷售部銷售員1人，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)產(chǎn)品的銷售和生產(chǎn)廢料的回收處理銷售工作；財務(wù)部設(shè)會計1人，負(fù)責(zé)全廠的財務(wù)收入及支出工作；生產(chǎn)部設(shè)車間班長1人，負(fù)責(zé)車間事務(wù)的管理和聯(lián)系。解剖清洗過程共用6人，因解剖清洗時間較長，工序繁瑣，依賴人工，同時負(fù)責(zé)車間內(nèi)設(shè)備的清洗及人員消毒工作；離心及過濾等機(jī)械化程度較高，每班配備1位員工；蒸煮泡發(fā)時間長，需固定1人看守設(shè)備及卸料及運(yùn)輸；由1人負(fù)責(zé)產(chǎn)品及包裝產(chǎn)品的品控和驗收；1人負(fù)責(zé)廢渣、廢水的回收，同時作為機(jī)動人員，滿足各個崗位的需求。生產(chǎn)部主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)工作和質(zhì)量檢驗檢查。后勤部設(shè)食堂工作人員1人，負(fù)責(zé)提供員工就餐的各項服務(wù)；廠區(qū)保潔1人，負(fù)責(zé)非生產(chǎn)區(qū)的清潔衛(wèi)生工作，2人共同完成食堂以及保潔工作；保安1人，負(fù)責(zé)廠區(qū)的治安以及看守工作；技術(shù)工人1名，負(fù)責(zé)整個廠區(qū)各個設(shè)備的檢修。全廠共有員工33人。全年工作天數(shù)300 d。按批生產(chǎn)，每天3批，每批次需一班生產(chǎn)人員，每班工作8 h。

工廠生產(chǎn)人員定編見表4。

表4 工廠生產(chǎn)人員定編

4 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

4.1 設(shè)計概算

4.1.1 固定資產(chǎn)分析計算[15]

固定資產(chǎn)由土地及建筑工程費(fèi)、設(shè)備購置費(fèi)、設(shè)備安裝費(fèi)和其他費(fèi)用組成。海參果汁飲料總工廠平面設(shè)計圖中，總用地為125 m×89.6 m=11 200 m2，其中總建筑面積為4 927 m2，道路管線占地面積923 m2。土地及建筑工程費(fèi)以430元/m2計算，總計支出481.6萬元；設(shè)備購置費(fèi)為101.72萬元；設(shè)備安裝費(fèi)為26.45萬元；其他費(fèi)用70萬元。

總計耗費(fèi)679.77萬元。

4.1.2 資金預(yù)算

流動資金：2 400萬元，其中企業(yè)自籌資金1 000萬元。

建設(shè)期貸款利息：按固定資產(chǎn)投資，貸款利率以一年6%計算，年支付利息41.87萬元。

4.1.3 成本預(yù)算（以年計算）

原材料成本：包括光參、酶解用酶、綠橙、菠蘿、藍(lán)莓濃縮汁、檸檬濃縮汁和白糖等各類海參果汁飲料生產(chǎn)所需要的原材料。其中：

光參：114 t×5 000元/t=57萬元

菠蘿：3 480 t×1 000元/t=348萬元

綠橙：4 470 t×3 000元/t=1 341萬元

濃縮檸檬汁：151 t×8 000元/t=120.8萬元

濃縮藍(lán)莓汁：151 t×9 000元/t=135.9萬元

白糖：2 220 t×7 000元/t=1 554萬元

胃蛋白酶：4.42 t×70 000元/t=30.94萬元

木瓜蛋白酶：4.42 t×45 000元/t=19.89萬元

風(fēng)味蛋白酶：4.42 t×200 000元/t=88.4萬元

由此可得，原料的總成本為3 695.93萬元。

包裝材料成本：海參果汁飲料采用灌裝金屬罐包裝，每個金屬罐的價格成本為0.1元，按年生產(chǎn)海參果汁飲料4.2×107罐計算，則全年金屬罐所需費(fèi)用=4.2×107罐×0.1元/罐=420萬元。每24罐海參果汁飲料裝1箱，需要紙箱個數(shù)為1.75×106個，單價為0.02元/個，總價為3.5萬元。其中塑料膜也需要約1萬元。由此可得，包裝材料成本為

424.5 萬元。

水電費(fèi)用：用水量為普通用水41 100 t，水費(fèi)以3.35元/t工業(yè)用水計算，全年所需水費(fèi)=41 100 t 3.35元/t=13.77萬元；根據(jù)總負(fù)荷容量為526.63 kW，全年總用電費(fèi)用=526.63×24×30×0.65=246.46萬元。由此可得，水電費(fèi)用合計260.23萬元。

人工費(fèi)用：工廠擬聘用101人，按照平均工資為每人每天140元，食宿費(fèi)用每人每天20元，勞保費(fèi)395元/d，管理費(fèi)用280元/d，生產(chǎn)天數(shù)為300 d。101人×（140+20）元/人/d×300 d+（395+280）元/d×300 d=505萬元。

固定資產(chǎn)折舊費(fèi)：預(yù)計凈殘值率為4%，折舊年限為10年，采用平均年限法計提折舊，年折舊額=679.77×（1-0.04）/10=65.26萬元。

因此，生產(chǎn)成本費(fèi)用總計4 950.92萬元。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益評價

4.2.1 社會效益

近年來，隨著生活水平的不斷提高，人們對自身的健康越來越重視，適當(dāng)服用一些功能性保健產(chǎn)品防治疾病與保持健康已逐漸成為世界各國民眾的重要手段。工廠生產(chǎn)的海參果汁飲料具有品質(zhì)高、口感優(yōu)的特點(diǎn)。海參果汁飲料的保健功能有很多，是一種具有滋陰、補(bǔ)血、潤燥、調(diào)經(jīng)、養(yǎng)胎及利產(chǎn)等功效的保健食品。因此，制作一種適于廣大人群的海參果汁飲品，既符合現(xiàn)代社會及消費(fèi)者對健康時尚的要求，又可以追求口味多變，市場潛力很大。所以，此款海參果汁飲料將具有良好的消費(fèi)群體和市場，有重大的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2.2 經(jīng)濟(jì)效益評價

（1）銷售收入。

正常生產(chǎn)時年生產(chǎn)海參果汁飲料4.2×107罐，每罐200 mL，每罐飲料出廠價格按5元計算，則年銷售總額=4.2×107×5=21 000萬元。

（2）利潤估算。

利潤總額=產(chǎn)品銷售收入-總成本費(fèi)用-銷售稅金及附加=21 000-4 950.92-21 000×17%（1+11%）=12 086.38萬元；

凈利潤=利潤總額-所得稅=12 086.38×（1-33%）=8 097.87萬元；

投資利潤率=凈利潤/投資總額×100%=8 097.87/（3 121.64+4 950.92）×100%=100.32%；

銷售利潤率=凈利潤/銷售收入×100%=8 097.87/21 000×100%=38.6%。

4.2.3 財務(wù)評價

項目建成投產(chǎn)后，年產(chǎn)海參果汁飲料10 000 t，年銷售收入2.1×104萬元，年稅后凈利8 097.87萬元。

投資回收期=總投資/凈利潤+建設(shè)期=16 000/8 097.87+1=3年。

由以上分析可知，該設(shè)計固定資產(chǎn)投資費(fèi)用較低、投資回收快、風(fēng)險小，具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險能力和良好的經(jīng)濟(jì)效益。

5 工廠設(shè)計

5.1 廠址選擇

考慮到產(chǎn)品的特點(diǎn)，光參主要產(chǎn)自中國南海，容易自溶導(dǎo)致不易儲存，因此廠址定于海南省較為合適，而且海南位于亞熱帶，水果來源豐富，據(jù)《2020—2026年中國海南水果行業(yè)競爭格局分析及投資潛力研究報告》中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2016—2019年海南水果產(chǎn)量逐年上升，2019年海南水果產(chǎn)量為453.41萬t，較2018年增加了21.68萬t，同比增長5.02%。其中，2018年海南省柑橘橙柚種植面積為3 933 hm2，同比增長18.24%；2019年海南省柑橘橙柚種植面積為3 430 hm2，同比增長14.65%。因此，可以提供較好的水果原料，進(jìn)一步考慮到產(chǎn)品運(yùn)輸，海南作為一個島，與外界主要依靠海運(yùn)，因此廠址位于港口附近較為方便。綜合考慮年產(chǎn)1萬t海參果汁飲料的廠址選在海南三亞國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)內(nèi)。

5.2 工廠總平面設(shè)計

在整個工廠總平面設(shè)計中，整個生產(chǎn)廠房位于廠區(qū)的中心區(qū)域，各種其他輔助部門分散在四周。如配電房、供水房、鍋爐房分布在廠區(qū)西側(cè)；宿舍樓、超市、餐廳等生活區(qū)分布于廠區(qū)東側(cè)；廠區(qū)北側(cè)分布著原料庫和空壓站，便于生產(chǎn)廠房使用；廠區(qū)南側(cè)分布由辦公樓、科研樓、綜合展覽大廳，這些也同時位于廠前區(qū)，既可以展示企業(yè)良好形象，也距離生產(chǎn)廠房較近，便于生產(chǎn)管理。

由三亞市全年風(fēng)向頻率分布圖可知，全年主導(dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)。因此，在最初的工廠總平面設(shè)計時，首先把人員較多的生活區(qū)布置在廠區(qū)東北側(cè)，盡可能避免人員受到生產(chǎn)區(qū)的污染。其次，對于污染較為嚴(yán)重的鍋爐房和廢水處理站位于廠區(qū)的西南側(cè)，屬于全年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，避免廠區(qū)其他區(qū)域受到二次污染。最后，對于原料庫設(shè)置2個，其中原料庫2為上風(fēng)向，適宜存放氣味較輕的原料，如鮮果；原料庫1為下風(fēng)向，適宜存放氣味較重的原料，如光參等。

工廠工作人員可以從后門2進(jìn)出，且主要生活設(shè)施也分布其附近，方便人員流動。物料進(jìn)出主要從后門1進(jìn)出。工廠管理人員可以從正門進(jìn)出，方便辦公管理。因此，設(shè)置的3個大門可以將人流、貨流通道分開。廠區(qū)西側(cè)區(qū)域及生產(chǎn)廠房南側(cè)區(qū)域均留有發(fā)展余地，可以較好地適應(yīng)工廠中長期發(fā)展規(guī)劃要求。

主要生產(chǎn)區(qū)位于廠區(qū)北部，由后門1進(jìn)入的產(chǎn)品原料通道可以直接存放于附近的原料庫中，并且兩個原料庫之間留有空地，方便卸貨。進(jìn)入原料庫之后的物料，在生產(chǎn)時可直接運(yùn)往對面的原料預(yù)處理廠間，首先進(jìn)行原料的驗收，以及光參原料的解剖清洗等預(yù)處理，處理好后的光參原料及鮮果經(jīng)物料通道進(jìn)行處理后，進(jìn)入潔凈的生產(chǎn)廠房內(nèi)，開始下一步的加工生產(chǎn)。在生產(chǎn)廠房內(nèi)完成所有生產(chǎn)工序后，飲料成品已經(jīng)灌裝進(jìn)了潔凈的金屬罐內(nèi)，并封口。之后，這些金屬罐飲料會運(yùn)往廠房東側(cè)的包裝廠房內(nèi)，進(jìn)行下一步的噴碼、標(biāo)識、套膜包裝、裝箱等操作，最后統(tǒng)一運(yùn)往成品庫，由貨車運(yùn)輸出廠。由以上分析可知，生產(chǎn)加工過程主要集中在廠區(qū)北部，由原料到半成品，最后再到成品的作業(yè)線十分短捷，利于生產(chǎn)加工和運(yùn)輸，符合生產(chǎn)流程要求。

年產(chǎn)1萬t海參果汁飲料工廠設(shè)計總平面圖見圖2。

圖2 年產(chǎn)1萬t海參果汁飲料工廠設(shè)計總平面圖

5.3 車間布置設(shè)計

5.3.1 工廠車間建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

海參果汁飲料生產(chǎn)加工車間布置總體合理，符合工藝要求。生產(chǎn)廠房內(nèi)各部門車間分布在3個樓層，其中果汁生產(chǎn)線在第3層，光參酶解液生產(chǎn)線位于第2層，最后的混合調(diào)配、殺菌及灌裝線位于第1層，這樣分布可以充分保證物料運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性和順序性，盡可能利用高位差減少動力輸送，且避免物料往復(fù)運(yùn)動。在各車間布置中，設(shè)備分布在北側(cè)，靠近觀光走廊，既易于廠外人員觀覽，也使得生產(chǎn)線短捷，符合工藝生產(chǎn)要求。

在各個樓層之間留有專門的原料暫存車間，在車間布置上也留有成品或半成品的堆放位置，設(shè)備的自動測量儀表也盡量集中，如3樓的控制室也有體現(xiàn)。此外，每個樓層的每個車間均留有設(shè)備安裝口和設(shè)備檢修位置，符合設(shè)備安裝或維修要求。

年產(chǎn)1萬t海參果汁飲料工廠車間布置圖見圖3。

圖3 年產(chǎn)1萬t海參果汁飲料工廠車間布置圖

5.3.2 工廠車間設(shè)備布置設(shè)計

在整個生產(chǎn)工序設(shè)備布置圖中可以發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)設(shè)備大多安裝在樓道北部，設(shè)備的操作面也盡可能與通道在一側(cè)，方便操作檢修。設(shè)備在布置安裝時，完全避開了主梁和柱子，避開了建筑物的伸縮縫處。符合廠房建筑要求。廠房車間內(nèi)人流物流通道分離，并設(shè)有專門的消防門，且各車間采光良好，符合安全規(guī)范。在人流通道內(nèi)設(shè)有嚴(yán)格的消毒更衣措施，并有緩沖間，保證衛(wèi)生要求規(guī)范。每個車間都留有空余，便于增添設(shè)備和管線的場地，滿足未來發(fā)展要求。

年產(chǎn)1萬t海參果汁飲料工廠設(shè)備布置圖見圖4。

圖4 年產(chǎn)1萬t海參果汁飲料工廠設(shè)備布置圖

6 結(jié)論

項目針對海參加工復(fù)雜、利用程度低、即食海參保存期短、產(chǎn)品單一等問題，系統(tǒng)進(jìn)行了光參加工方面關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)化，進(jìn)行光參深加工。既避開了刺參等高檔海參的原料短缺問題，又提高了低值海參的附加值。低值海參高值化利用也是海參產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。同時，結(jié)合國內(nèi)熱門的飲料市場，以創(chuàng)新為核心，開發(fā)生產(chǎn)一款天然健康的海參果汁飲品，可以使產(chǎn)品在市場上脫穎而出，具有很高的社會經(jīng)濟(jì)價值。