年產5000噸發(fā)酵食醋發(fā)酵車間設計

1、緒論年產 5000 噸發(fā)酵食醋發(fā)酵車間設計目錄3 矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。1、食醋的起源與功能2、食醋的種類 3、食醋的原料 4、食醋的生產工藝3 聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。3 殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟。4 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。4 彈貿攝爾霽斃攬磚鹵廡。5、液態(tài)法食醋質量標準5 謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。、設計任務廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。、生產方案和流程的確定（一）生產方案的確定（二）生產流程的確定 6煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚6 鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。6 籟叢媽羥為贍僨蟶練淨。第2 頁共31 頁1. 菌種選擇 6預頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。2. 原料預處理 6滲釤嗆儼勻諤鱉調硯錦。3. 糖化 7 鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡

2、。4. 酒精發(fā)酵 7擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。5. 醋酸發(fā)酵 7贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。6. 壓濾 8壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。7. 配兌和滅菌 8 蠟變黲癟報倀鉉錨鈰贅。9 綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。8. 陳釀 9買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。三）生產工藝流程示意圖三、工藝設計及計算 10 驅躓髏彥浹綏譎飴憂錦一）工藝技術指標及基礎數(shù)據(jù) 10貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。二）物料計算 1. 主要原料的物料衡算 -2. 蒸煮醪量的計算 3. 糖化醪量的計算 4. 酒精發(fā)酵醪的計算 5. 醋酸發(fā)酵醪的計算 三）熱量衡算 1. 液化過程中的熱量衡算2. 糖化過程熱量衡算 3. 酒精發(fā)酵過程熱量衡算4. 醋酸發(fā)酵過程熱量衡算四）

3、無菌壓縮空氣消耗量計算10 鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。10 構氽頑黌碩飩薺齦話騖。12 輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號澩。14 堯側閆繭絳闕絢勵蜆贅。14 識饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。15 凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。16 恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。16 鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫。17 碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。17 閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。18 氬嚕躑竄貿懇彈瀘頷澩。 - 19 釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。四、 設備設計與選型 20 慫闡譜鯪逕導嘯畫長涼一）液化車間 20諺辭調擔鈧諂動禪瀉類。1. 生產能力的計算 20 嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。2. 液化罐數(shù)量 N1 的確定 20 熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機庫。3. 主要尺寸計算： 20 鶼漬螻偉閱

4、劍鯫腎邏蘞。（二）糖化車間 21紂憂蔣氳頑薟驅藥憫騖。1. 生產能力的計算 21 穎芻莖蛺餑億頓裊賠瀧。2. 糖化罐數(shù)量 N2 的確定 21 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。3. 主要尺寸計算 21 銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。（三）酒精發(fā)酵車間 21擠貼綬電麥結鈺贖嘵類。1. 生產能力的計算 21 賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。2. 酒精發(fā)酵罐數(shù)量 N3 的確定 22 塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊庫。3. 主要尺寸計算： 22 裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺。4. 種子罐 22 倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驁。（四）醋酸發(fā)酵車間 23綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。1. 生產能力的計算 23 驍顧燁鶚巰瀆蕪領鱺賻。2. 醋酸發(fā)酵罐數(shù)量 N4 的確定 23

5、 瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼。3. 主要尺寸的計算 24 鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類。4. 冷卻面積的計算 24 櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。5. 轉子與定子的確定 24 轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應。6. 設備結構工藝設計 25 峴揚斕滾澗輻灄興渙藺。7. 壁厚計算 25 詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。8. 接管設計 26 則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。9. 支座設計 26 脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。10. 種子罐 26 鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。（5）. 車間設備一覽表 28 稟虛嬪賑維嚌妝擴踴糶。五、 總結與謝辭 29 陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。附件 29 溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應。1. 全廠物料流程圖 29 鋇嵐縣緱虜榮產濤團藺。2. 醋酸發(fā)

6、酵車間流程圖 30 懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮。3. 醋酸發(fā)酵車間布置設計 30 謾飽兗爭詣繚鮐癩別瀘。4. 主要設備圖 30 咼鉉們歟謙鴣餃競蕩賺。參考文獻 30 瑩諧齷蘄賞組靄縐嚴減。年產 5000 噸發(fā)酵食醋發(fā)酵車間設計萬重陽（武漢工業(yè)學院 生物與制藥工程學院 武漢 430023）摘 要：食醋發(fā)酵是繼酒精發(fā)酵之后， 在醋酸菌氧化酶的作用下， 生成醋酸的過 程。食醋原料，按照工藝要求一般可以分為主料、 輔料、填充料和添加劑四大類。 主料大致是含淀粉、 含糖、 含酒精的三類物質。 本設計對醋酸生產的發(fā)酵車間進 行了工藝計算和設備選型。 麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。關鍵詞 ：食醋、發(fā)酵罐、深層發(fā)酵。Abs

7、tract： Vinegar fermentation following the process of alcoholic fermentation generates acetic acid under the action of acetic acid bacteria oxidase. Raw materials to produce vinegar, according to the process requirements, can be generally divided into four categories, such as main materials, auxiliar

8、y materials, filling materials and additives. The main materials roughly contain starch, sugar and alcohol. The design of the workshop to produce acetic fermentation was about process calculation and equipme nt selection納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。Keyword: vinegar, fermenter, deep submerged fermentatio風攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。緒論1

9、、食醋的起源與功能食醋是傳統(tǒng)的酸性調味品，我國釀醋自周朝開始，已有 2500 年歷史。中國 各地物產氣候不同， 產生了各具特色的地方食醋， 保持至今最著名的江蘇鎮(zhèn)江香 醋、山西老陳醋、四川保寧麩醋、遼寧喀左陳醋等。 中國醫(yī)藥大典記載， “醋 產浙江杭紹二縣為最佳，實則以江蘇鎮(zhèn)江為 ”，鎮(zhèn)江香醋以糯米為原料，是一種 典型的米醋。梁人陶弘景神農本草經(jīng)注中就有關于鎮(zhèn)江米醋用法的記載，據(jù) 此，鎮(zhèn)江香醋已有 1400 多年的歷史。 滅噯駭諗鋅獵輛覯餿藹。性能：味酸、甘，性平。歸胃、肝經(jīng)。能消食開胃，散淤血，止血，解毒。 因原料和制作方法的不同， 醋的成品風味迥異。 醋是用得較多的酸性調味料。 每 100

10、mL 醋中的醋酸含量，普通醋為 3.5g 以上，優(yōu)級醋為 5g 以上。由于醋能 改善和調節(jié)人體的新陳代謝， 作為飲食調料， 需要量不斷增長。 鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。2、食醋的種類食醋可劃分為釀造醋、合成醋、再制醋三大類。釀造醋是用糧食等為原料，經(jīng)微生物制曲、糖化、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵等階 段釀制而成。除主要成分醋酸外，還含有各種氨基酸、有機酸、糖類、維生素、 醇和酯等營養(yǎng)成分和風味成分。 攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。合成醋是用化學方法合成的醋酸配制而成，缺乏發(fā)酵調味品的風味，質量不 佳。再制醋是以釀造醋為基料，經(jīng)過進一步加工制成，如五香醋、蒜醋、固體醋3、食醋的原料食醋原料，按照工藝要求一般可以分為主

11、料、 輔料、填充料和添加劑四大類。 主料大致是含淀粉、含糖、含酒精的三類物質。輔料，一般使用谷糠、麩皮或豆粕作輔料。他們不僅含有一定量的碳水化合 物，而且含有豐富的蛋白質和礦物質， 為釀醋用微生物提供營養(yǎng)物質， 并增加成 醋的糖分和氨基酸含量，形成醋的色香味成分。 趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。填充料，固態(tài)發(fā)酵法制醋以及速釀法制醋都需要填充料，其主要作用是疏松 醋醅，積存和流通空氣。添加劑： 食鹽，醋醅發(fā)酵成熟后要及時加入食鹽以抑制醋酸菌，防止醋酸菌將醋酸分 解，同時食鹽還起到調和風味的作用。砂糖、香辛料，能增加醋的甜味，并賦予食醋特殊的風味。炒米色，能增加醋色澤及香氣。4、食醋的生產工藝食醋的生產工

12、藝分固態(tài)法及液態(tài)法兩類。（1） 固態(tài)法釀醋工藝 傳統(tǒng)的固態(tài)法釀醋工藝主要有 3 種。 1、用大曲制醋： 以高粱為主要原料， 利用大曲中分泌的酶， 進行低溫糖化與酒精發(fā)酵后， 將成熟 醋醅的一半置于熏醅缸內， 用文火加熱， 完成熏醅后， 再加入另一半成熟醋醅淋 出的醋液浸泡， 然后淋出新醋。 最后， 將新醋經(jīng)三伏一冬日曬液與撈冰的陳釀過 程，制成色澤黑裼、質地濃稠、酸味醇厚、具有特殊芳香的食醋。著名的有山西 老陳醋。 2、用小曲制醋：以糯米和大米為原料，先利用小曲（又稱酒藥）中的 根霉和酵母等微生物， 在米飯粒上進行固態(tài)培菌， 邊糖化邊發(fā)酵。 再加水及麥曲， 繼續(xù)糖化和酒精發(fā)酵。然后酒醪中拌入麩

13、皮成固態(tài)入缸，添加優(yōu)質醋醅作種子， 采用固態(tài)分層發(fā)酵，逐步擴大醋酸菌繁殖。經(jīng)陳醋釀后，采用套淋法淋出醋汁， 加入炒米色及白糖配制，澄清后，加熱煮沸而得香醋。著名的有鎮(zhèn)江香醋。3、以麩皮為主料， 用糯米加酒或蓼汁制成醋母進行醋酸發(fā)酵， 醋醅陳釀一年， 制得 風味獨特的麩醋。著名的有四川保寧（今閬中縣）麩醋及四川渠縣三匯特醋。 夾 覡閭輇駁檔驀遷錟減。固態(tài)發(fā)醋法釀醋，由于是利用自然界野生的微生物，所以發(fā)酵周期長，醋酸 發(fā)酵中又需要翻醅， 勞動強度大。 目前已采用純種培養(yǎng)麩曲作糖化劑， 添加純種 培養(yǎng)酵母菌制成的酒母， 進行酒精發(fā)酵， 再用純種培養(yǎng)醋酸菌制成的醋母， 進行 醋酸發(fā)酵而制得食醋。也有采

14、用酶法液化通風回流法，將原料加水浸泡磨漿后， 先添加細菌a -淀粉酶加熱液化，再加麩曲糖化，糖化醪冷卻，加入酒母進行酒精發(fā) 第 5 頁 共 31 頁酵，待酒精發(fā)酵結束，將酒醪、麩皮、礱糠與醋母充分混合后，送入設有假底的醋 酸發(fā)酵池中，假底下有通風洞，可讓空氣自然進入，利用自然通風及醋回流代替 翻醅，并使醋醅發(fā)酵溫度均勻，直至成熟。酶法液化通風回流法的產量，出醋率 和勞動生產率均比傳統(tǒng)法高。 視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲。(2)液態(tài)法釀醋工藝 傳統(tǒng)的液態(tài)法釀醋工藝有多種。1、以大米為原料，蒸 熟后在酒壇中自然發(fā)霉，然后加水成液態(tài)，常溫發(fā)酵 3-4個月。醋醪成熟后，經(jīng) 壓榨、澄清、消毒滅菌，即得色澤鮮艷、

15、氣味清香、酸味不刺鼻、口味醇厚的成 品。著名的有江淅玫瑰米醋。2、以糯米、紅曲、芝麻為原料，采用分次添加法， 進行自然液態(tài)發(fā)酵，并經(jīng)3年陳釀，最后加白糖配制而得成品。著名的有福建紅 曲老醋。3、以稀釋的酒液為原料，通過有填充料的速釀塔內進行醋酸發(fā)酵而成， 女口遼寧省丹東白醋。偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。液態(tài)發(fā)酵法制醋也漸采用深層發(fā)酵新工藝。淀粉質原料經(jīng)液化、糖化及酒精 發(fā)酵后，酒醪送入發(fā)酵罐內，接入純粹培養(yǎng)逐級擴大的醋酸菌液， 控制品溫及通 風量，加速乙醇的氧化，生成醋酸，縮短生產周期。發(fā)酵罐類型較多，現(xiàn)已趨缶 使用自吸式充氣發(fā)酵罐。它于 50年代初期被聯(lián)邦德國首先用于食醋生產，稱為 弗林斯醋酸發(fā)酵

16、罐，并在1969年取得專利。日本、歐洲諸國相繼采用。中國自 1973年開始使用。 緦徑銚膾齲轎級鏜撟廟。食醋品種雖然繁多、工藝條件各具特色，但食醋釀造的基本工藝流程包含淀 粉糖化、酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵三個階段。具體工藝流程如下：騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹醋酸菌醋酸發(fā)酵圖1、醋酸基本工藝流程5、液態(tài)法食醋質量標準(1)感官指標具有本品種固有的色澤；有正常釀造食醋的滋味 (2)理化指標項目指標糧食醋其他醋總酸(以醋酸計)含量/(g/100ml) 3.5無鹽固型物含量/(g/100ml) 1.5 1.0一、設計任務年產5000噸發(fā)酵食醋發(fā)酵車間設計、生產方案和流程的確定（一）生產方案的確定空氣自吸式發(fā)酵罐液

17、態(tài)深層發(fā)酵制醋。 空氣自吸式發(fā)酵罐液態(tài)深層發(fā)酵制醋 是將淀粉質原料經(jīng)液化 糖化、酒精發(fā)酵后， 在空氣自吸式發(fā)酵罐中完成液體深 層醋酸發(fā)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(wěn)定等優(yōu)點。 癘騏鏨農剎貯獄顥幗騮。深層發(fā)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(fā)酵正常進行。 發(fā)酵設備多采用自吸式發(fā)酵罐， 發(fā)酵品溫3235C，發(fā)酵時間在3d左右。鏃鋝過潤啟婭澗駱讕濾。原料選擇大米，長江以南習慣以大米為原料，且大米制出來的醋口感較好。二）生產流程的確定1. 菌種選擇糖化選擇黑曲霉。酵母菌（ AS 2.399）酵母菌培

18、養(yǎng)的最適溫度為 2530度。醋酸菌（許氏醋酸桿菌 A. schutzenbachii）生長繁殖適宜溫度2527.5度， 不耐熱，最高生長溫度37度，最適PH3.56.5,耐食鹽為1%1.5%。該菌產酸 高達 11.5%，對醋酸沒有進一步的氧化作用。 榿貳軻謄壟該檻鯔塏賽。2. 原料預處理（ 1 ）原料的篩選和除雜1. 剔除霉變的原料，除去附著的塵土和雜物。2. 對帶有皮殼的原料去除皮殼。3. 處理方法采用分選機篩選和水洗滌。（ 2）粉碎與水磨 擴大原料同微生物酶的接觸面積，使有效成分被充分利用，大多數(shù)情況下先 粉碎，然后再進行蒸煮、糖化。粉碎常用設備是：錘式粉碎機、刀片軋碎機、鋼 磨。 邁蔦賺

19、陘賓唄擷鷦訟湊。技術要點：細度50目；濃度1820 Be pH6.26.4 （試紙測定）。工藝參數(shù)：加水浸泡1h;用NaCO3調pH;力卩CaCI20.2%補充Ca2+;加中 溫a -淀粉酶0.25% （酶活力2000u/g）。嶁硤貪塒廩袞憫倉華糲。（ 3）原料蒸煮液化使植物組織破裂， 細胞中的淀粉被釋放出來， 淀粉由顆粒狀轉變?yōu)槿苣z狀態(tài)， 另一個作用是高溫殺菌。技術要點：液化后的糖漿具有香味 i，用竹片撩液滴點呈渣水分離狀；碘反 應成棕黃色；DE值15%20%。工藝參數(shù)：流加法液化漿溫8590C, 88C最佳。維持10min ;升溫煮沸10 分鐘。3. 糖化：培養(yǎng)基：試管斜面菌種10%米曲汁

20、三角瓶培養(yǎng) 麩皮+80%水簾子培養(yǎng)麩皮+110%水（或麥芽汁）瓊脂 2%麩曲制備PH6.0培養(yǎng)條件：30C,3d厚層通風培養(yǎng)麩皮+10%15%稻殼+70%水30C,3d30C,3d30C,1d在簾子培養(yǎng)以前的麩曲制備過程為種曲培養(yǎng)階段， 這一階段是以得到強壯的 霉菌孢子為培養(yǎng)目的， 所以培養(yǎng)組成、 培養(yǎng)條件要符合微生物生長規(guī)律， 即要符 合霉菌孢子發(fā)芽、 菌絲生長、 菌絲繁殖和孢子著生的要求。 厚層通風培養(yǎng)是生產 用曲培養(yǎng)階段，這一階段是以得到淀粉酶為主要培養(yǎng)目的，所以培養(yǎng)基的組成、 培養(yǎng)條件既要符合微生物生長規(guī)律， 又要符合微生物產酶規(guī)律。 該櫟諼碼戇沖巋鳧薩錠。采用高溫糖化法，也稱酶法液化

21、法，它是先以 a -淀粉酶制劑在8590C對 原料粉漿進行液化，然后再用麩曲在 65C進行糖化。具有糖化速度快、淀粉利 用率高等優(yōu)點。 劇妝諢貰攖蘋塒呂侖廟。技術要點：糖化液碘呈淡橙黃色；DE 值 25% 30%；酸度 0.2%。工藝參數(shù)：加搗碎的麩曲5%（酶活力1200u/g）;加曲溫64C；糖化溫度60 62C；糖化時間30min。 臠龍訛驄椏業(yè)變墊羅蘄。4. 酒精發(fā)酵通過純培養(yǎng)方法制成酒母，再將其接入糖化醪中進行酒精發(fā)酵。技術要點：酒精含量 8.0%8.5%；酸度 0.3%0.4%；總醪量為原料之 56 倍。工藝參數(shù)：酒母4%（原料）；接種溫度2628C,極限溫度30C ;發(fā)酵溫度 30

22、37C，最適3233T，發(fā)酵時間 6068h。鰻順褸悅漚縫輾屜鴨騫。5. 醋酸發(fā)酵向酒精發(fā)酵醪中接入醋酸菌，在適宜的條件下，乙醇經(jīng)醋酸菌的作用氧化為 乙酸的過程稱為醋酸發(fā)酵， 它是釀醋的主要環(huán)節(jié)， 直接影響到食醋的產量與食醋 的風味。醋酸發(fā)酵工序由醋酸菌種子培養(yǎng)、醋酸發(fā)酵和陳釀等組成。 穡釓虛綹滟鰻絲 懷紓濼。1. 醋酸菌種子培養(yǎng) 釀醋過程中的醋酸發(fā)酵常在非嚴格無菌條件下進行，所以微生物種類復雜， 第 7 頁 共 31 頁但醋酸菌是醋酸正常發(fā)酵醪液中的主要微生物， 它能氧化酒精為醋酸，有些醋酸 菌還能把葡萄糖氧化成葡萄糖酸。 傳統(tǒng)釀醋多采用自然醋酸菌，目前多采用純種 醋酸菌。醋酸菌種子培養(yǎng)工業(yè)

23、流程如下：隸誆熒鑒獫綱鴣攣駘賽。菌種試管斜面接種培養(yǎng) - 大三角瓶純種擴大培養(yǎng) - 醋酸菌種子液態(tài)培養(yǎng)試管培養(yǎng)基：葡萄糖0.3g、酵母膏1.0g、碳酸鈣2.0g、6%酒液100mL、瓊 脂2.02.5g。浹繢膩叢著駕驃構碭湊。三角瓶培養(yǎng)基：酵母膏1%、葡萄糖0.3%、水100mL、濃度為95%的酒精 4%。種子液態(tài)培養(yǎng)：4%8%酒精發(fā)酵醪，醋酸種子酸度 2.5%3.0%,接種量 5%10%;通風量0.1m/(m3.min);培養(yǎng)溫度3235C ;培養(yǎng)時間24h。鈀燭罰櫝箋 礱颼畢韞糲。醋酸菌種子培養(yǎng)與其它微生物種子培養(yǎng)一樣，除了使微生物繁殖以外，還有 一個馴化作用，即使微生物適應于生產的要求，

24、所以，在種子培養(yǎng)的前階段，培 養(yǎng)基的組成、培養(yǎng)條件多采用較優(yōu)的工藝參數(shù)；而在培養(yǎng)的后階段，多采用接近于生產要求的工藝參數(shù)。愜執(zhí)緝蘿紳頎陽灣愴鍵。2. 醋酸發(fā)酵技術要點：酒液酒度5%6%;醋酸發(fā)酵液酸度4.5%5.5%。工藝參數(shù)：接種溫度2830C；發(fā)酵溫度3234C,最高不超過36C；前 期通風量 0.07m3/(m3.min)、中期 0.1 0.12 m3/(m3.min)、后期 0.08m3/(m3.min)； 培養(yǎng)時間 6567h。貞廈給鏌綞牽鎮(zhèn)獵鎦龐。醋酸菌含有乙酰輔酶 A合成酶，能催化醋酸氧化，反應生成的乙酰輔酶A進入三羧酸循環(huán)，進一步氧化為 CO2和 出0。其反應式如下：嚌鰭級廚脹

25、鑲銦礦毀蘄。CH 3COOH CoASH CH 3CO SCoA H 2O所以，醋酸發(fā)酵成熟時就要加入 2%5%的食鹽，以抑制醋酸菌的活性。在液態(tài)深層發(fā)酵中，可采用分割法去醪進行“半連續(xù)式發(fā)酵”，即取出1/2 1/3量的發(fā)酵成熟醋醪，同時補加相應量的酒醪。這一方法即可以省卻醋酸菌種 培養(yǎng)工序，且發(fā)酵罐中的菌種在醋酸發(fā)酵過程中已得到充分馴養(yǎng)，所以，又有利于提高原料的利用率和產品質量，但分割法去醪應注意無菌操作。薊鑌豎牘熒浹醬籬鈴騫。6.壓濾技術要點：濾渣水分w 70%;酸度w 0.2%。工藝參數(shù)：發(fā)酵醪預處理，55攝氏度維持24h;壓頭醋、二醋用泵輸送，泵 壓2*89KPa，壓凈停止。壓清醋用高

26、位槽自然壓力。齡踐硯語蝸鑄轉絹攤濼。7. 配兌和滅菌技術要點：滅菌后成品醋酸3.5%;醋液紅褐色，無混濁，無沉淀，無異味; 細菌數(shù)w 5000個/ml。工藝參數(shù)：滅菌溫度80C，維持適當時間；苯甲酸鈉添加量為0.06%0.1% CH3COOH H2O4660181g1.30g根據(jù)總方程式計算得到：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(fā)酵過程中酒精和醋酸的揮發(fā)，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。擷偽氫鱧 轍幕聹諛詼龐。由上述計算得知，用淀粉質原料釀醋時，1g純淀粉能生成0.888g葡萄糖，經(jīng)酒 精發(fā)

27、酵得到0.385g酒精，再經(jīng)醋酸發(fā)酵可以得到 0.385g醋酸。蹤飯夢摻釣貞綾賁發(fā)蘄。即 1t 食醋含 40kg 醋酸，需 40/0.385 = 103.9kg淀粉，需大米 103.9/0.7 = 148.4 k 婭鑠機職銦夾簣軒蝕騫。(4)大米年消耗量5100t食醋中醋酸含量:5100X 4% :=204t生產204t醋酸需要淀粉：204/0.385 =:530t年消耗大米量：530/0.7 = 757.14t(5) a -淀粉酶消耗量應用酶活力為2000u/g的a -淀粉酶使淀粉液化，促進糊化，可減少蒸汽消耗量。a -淀粉酶用量按8u/g原料計算。譽諶摻鉺錠試監(jiān)鄺儕瀉。全年用酶量為：757

28、.14X 8= 3.03t2000單耗量：33.03X 10/5100 = 0.594kg/t(6) 麩曲耗用量 所用麩曲糖化酶的活力為800u/g，使用量為150u/g原料，則 糖化酶消全年耗量為：儔聹執(zhí)償閏號燴鈿膽賾。單耗量:757.14X 150800142.96t3142.96X 10/5100 = 28kg/t（7）氯化鈣（規(guī)格：無水）單耗：0.15 kg/t:全年投料量：0.15X 5100 = 765kg（8）純堿（規(guī)格：工業(yè)用）單耗：0.225 kg/t：全年投料量：0.225X 5100 = 1147.5kg表1、原料消耗表（5000t/a）名稱規(guī)格單耗全年投料量大米淀粉含量

29、70%148.4kg/t757.14X 103kga -淀粉酶2000u/g0.594kg/t3.03X 103kg麩曲800u/g28kg/t142.96X 103kg氯化鈣無水0.15kg/t765.07kg純堿工業(yè)純堿0.225kg/t1.15X 103kg2. 蒸煮醪量的計算根據(jù)生產實踐，淀粉原料連續(xù)蒸煮的粉料加水比為1:3,粉漿量為:148.4X（ 1+3） = 593.6kg式中148.4 生產1t食醋（醋酸含量4%）需要的大米量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(fā)、冷卻降溫。 在蒸煮過程中，蒸煮醪量將發(fā)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

30、復雜。為簡化計算，可按下述方法近似計算?？b電悵淺靚蠐淺錒鵬凜。假定用罐式連續(xù)蒸煮工藝，混合后粉漿溫度50C，應用噴射液化器使粉漿迅 速升溫至88C,然后進入連續(xù)液化器液化，再經(jīng)115C高溫滅酶后，在真空冷卻 器中閃急蒸發(fā)冷卻至63 T后入糖化罐。其工藝流程圖如下圖所示。 驥擯幟褸饜兗椏長 絳粵。粉料熱水*淀紛前84C50CJL滅氣噴維分離S8C持卻器圖3、粉漿連續(xù)蒸煮液化工藝流程干物質含量Bo=87%的大米比熱容為；co = 4.18( 1-O.7Bo) = 1.63 kJ/(kg. K)粉漿干物質濃度為：Bi = 87/( 4*100)= 21.8%蒸煮醪比熱容為：c1 = B1C0+ (1

31、.0 - B1)X cw=21.8%X 1.63+ (1.0-21.8%)X 4.18=3.62 kJ/ (kg. K)式中c w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經(jīng)噴射液化加熱后蒸煮醪量為：= 630(kg)5936 十 593.6*3.62(88 -50) 2748.9-88*4.18式中 2748.9噴射液化器加熱蒸汽(0.5Mpa)的焓(kJ/K)經(jīng)二液化維持罐出來的蒸煮醪量為：630 - 630X 3.62 X (88-84)= 626 (kg)2288.3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)

32、經(jīng)噴射混合加熱器后的蒸煮醪量為；626 +626X 3.62 X (115-84) =657 (kg)2748.9-115X 4.18式中115滅酶溫度(攝氏度2748.90.5Mpa 飽和蒸汽的焓(kJ/K)經(jīng)汽液分離器后的蒸煮醪量：657 -657X 3.62X (115-104.3) = 646 (kg)2245式中2245 104.3攝氏度下飽和蒸汽的汽化潛熱(kg)經(jīng)真空冷卻后最終蒸煮醪量為：646 - 646X 3.62X (104.3-63) = 605 (kg) 2351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)粉漿中干物質的質量分數(shù)：148.4*(

33、10.13)=21.28% 6053. 糖化醪量的計算麩曲(糖化力800u/g干曲)，單耗：28kg/t:生產1t食醋的糖化醪量：605 + 28 = 633kg糖化醪干物質質量分數(shù):*100%20.5%148.4*(1 -0.13)0.594 0.15 0.2256334. 酒精發(fā)酵醪的計算(1) 實際產酒精量= 原料量X淀粉含量X實際產酒率=148.4X 0.7X 0.385=39.9 kg(2)發(fā)酵中CO2產量:39.9X 8892=38.2kg(3)發(fā)酵中溢出水分(按2%計):39.9X 0.02 = 0.8kg(4) 酒精發(fā)酵成熟醪總質量(含醋母醪量)：633 -38.2 -0.8

34、= 594 Kg(5)成熟醪體積(成熟醪密度為0.99Kg/L )：594 / 0.99 = 600 L第15頁共31頁(6)成熟醪中酒精體積分數(shù)(酒精d42=0.7893):酒精體積分數(shù)=399*100% = 8.43%0.7893*6005.醋酸發(fā)酵醪的計算(1)醋酸發(fā)酵醪質量(含醋母醪量)發(fā)酵時添加蛋白質水解液(d420=1.2)50Kg/t:594 + 50 = 644kg(2)醋酸發(fā)酵醪體積：600 + 50/1.2 = 641.7L(3)原料產醋量(轉化率取84%):39.9X 1.30X 84% = 43.57kg(4)(5)醋酸發(fā)酵時消耗氧氣：3243.57X= 23.2kg6

35、0醋酸成熟醪的質量：644 + 23.2 = 667.2Kg(6)成熟醪體積(成熟醪密度1.01Kg/L):667.2/1.01 = 660.6 L(7)成熟醪醋酸的質量分數(shù)：43.57/667.2 = 6.53%配兌消毒后成品中醋酸量按經(jīng)驗數(shù)據(jù)：壓濾損失 4%,消毒運輸損失為癱噴導閽騁艷搗靨驄鍵。(8)1.2%，共損失5.2%，則醋酸量:43.57*(1 -4% -1.2%) =41.3kg(9) 配兌成4%醋酸含量的成品醋的質量：41.3/0.04 = 1032.5kg 1t ,所以符合生產要求(10) 4%成品醋的體積(成品醋密度1.01Kg/L):1032.5/1.01= 1032.5

36、L(11) 原料出醋率：1032.5/148.4=6.96( Kg/Kg)第19頁共31頁三)熱量衡算1. 液化過程中的熱量衡算 粉漿質量 m = 593.6 +0.594 +0.15 + 0.225 = 594.57kg； 粉漿比熱容 c=3.72KJ/Kg.K ； 液化過程總耗熱量為 Q1粉漿由初溫To加熱至88C總耗熱量為Q2。(1)設粉漿初溫取To=2OC，流加法液化漿溫為88E，耗熱量為Q2 則 Q2 = mc(88-To)=594.57X 3.72X (88-20)= 15o4o2 KJ( 2)加熱過程中蒸汽帶出的熱量為 Q2 加熱時間為40min，蒸發(fā)量為每小時5% 則蒸發(fā)水量為

37、：V 水 =m X 5% X 40/60=594.57X 5%X 40/60= 19.8 KgQ2 = V 水 I= 19.8X 2257.2= 44693KJ式中 I 為水的汽化潛熱( KJ/Kg )( 3)熱損失 Q2 熱損失為耗熱量的 15%： Q2= 15% X(Q2+ Q2)( 4)則總耗熱量為：Q2= 1.15X(Q2+ Q2)= 1.15X(150402+ 44693)= 224360KJ再次升溫煮沸到100C后所需熱量為Q3 此時液化醪的質量為 m1=605KgQ3= m1X cX (100-88)= 605X 3.72X12= 27007.2KJ液化過程中總耗熱量為 Q1Q1

38、= Q2+ Q3= 224360+27007.2=251367.2KJ2. 糖化過程熱量衡算液化醪質量為 mi = 605 Kg液化醪比容熱為ci 100C1 = Coc水100 100式中：C0淀粉質比熱容為1.55kJ/(kg.K)3液化醪中干物質含量(%)c水一一水的比熱容為4.18kJ/(kg.K)所以，01=1.55* 2128 4.18* 100-21.28 = 3.62 kJ/(kg.K)100 100(1) 糖化過程加曲前，要將液化醪降溫到加曲溫度64C，所放出的熱量為Q4Q4= m1X C1X( 100-64)=605X 3.62X( 100-64)=78843.6 KJ(2

39、) 加曲后，開始糖化的溫度為60E，該過程發(fā)出的熱量為 Q5 加曲后糖化醪的質量為m2=5275.2 KgQ5= m1 X C1 X( 64-60)=605X 3.62X (64-60)=8760.4 KJ(3) 糖化過程放出熱量Q6Q6= Q4+ Q5=78843.6+8760.4=87604KJ(4) 冷卻水初始溫度為17C，最終溫度為35E，則糖化階段冷卻水耗用量為 W:W=C水(tw1 -tw2)876044.18 (35-17=1164.3kg3. 酒精發(fā)酵過程熱量衡算(1) 酒母接種溫度為28r，糖化醪降溫到酒精發(fā)酵溫度放出熱量為Q7糖化醪(含酒母醪)質量m2= 633KgQ7=

40、m2X ci x( 60-28)=633 X 3.62 X( 60-28)=73326.72 KJ(2) 酒精發(fā)酵溫度為33C,升溫到酒精發(fā)酵溫度所需熱量為 Q8 Q8= m2X ci X( 33-28)=633X 3.62X( 33-28)=11457.3 KJ(3) 產it食醋過程中產生酒精 39.9kg，以葡萄糖為碳源酵母發(fā)酵每生產 1Kg 酒精放出的熱量約為1170KJ，貝U發(fā)酵和酵母培養(yǎng)每小時放出的熱量為： 鑣鴿奪圓鯢 齣慫餞離龐。Q9=1170*39.9= 46683 KJ(4)冷卻水初始溫度為17C，最終溫度為35C，酒精發(fā)酵階段冷卻水用量為W1W1=Q7Gk(t w1-tw27

41、3326.724.18 (35-17)=975kg第21頁共31頁(5) 酒精發(fā)酵階段蒸汽耗用量為 D11. 因為投入的是液體曲，糖化醪干物質質量分數(shù)coCD1484*(1 一。13)594 15 .225*100% =20.54%6332.糖化醪的比熱容C2 :C2100- 100= 1.25迪4.18叱竺100 100=3.56 kJ/(kg.K) 3.蒸汽耗用量D1為D1Q8I=11457.3= 2738-419=4.94kg4. 醋酸發(fā)酵過程熱量衡算(1) 醋母接種溫度為28r，酒精發(fā)酵醪降溫到醋酸發(fā)酵溫度放出熱量為Q10酒精發(fā)酵成熟醪質量m3= 600 KgQio= m3X ci X

42、( 33-28)=600 X 3.62 X 5=10860 KJ(2) 醋酸發(fā)酵溫度為33C,升溫到醋酸發(fā)酵溫度所需熱量為QiiQii= m3X ci X( 33-28)=600X 3.62X( 33-28)=i0860 KJ(3) 生產it食醋過程中產生醋酸43.57kg，以酒精發(fā)酵每生產iKg醋酸放出的 熱量約為7458.5KJ，則發(fā)酵罐每小時放出的熱量為(醋酸發(fā)酵時間 66h):欖閾團 皺鵬緦壽驏頦蘊。Qi2=7458.5*43.57/66= 4923.74KJ/ (t.h)(4) 冷卻水初始溫度為17C，最終溫度為35C，酒精發(fā)酵階段冷卻水用量為 W2W2Q10 Gk(t wi-tw2

43、i08604.i8 (35-i7)=i44.34 kg(5)D2醋酸發(fā)酵階段蒸汽耗用量為=Qii=I -i0860=4.68kg2738-4i9D2(四)無菌壓縮空氣消耗量計算深層發(fā)酵法的通風量計算如下:理論需氧量： c2h5oh o2 ch3cooh h2o22.4(L)60(g)aba=22.4 X b/60式中 a理論需氧量， L/ minb理論產酸速度，g/min=i3.i0g/min,39.9*i0 3*i.3 b=66*60理論通風量(a)： a= a/0.2i第i9頁共3i頁第27頁共31頁式中0.2102的含量實際通風量（a”： a”=2.5a 式中2.5經(jīng)驗數(shù)據(jù)a”=4.44

44、b= 58.16L/min四、設備設計與選型（一）液化車間1. 生產能力的計算每生產1t食醋需粉漿量：594.57Kg液化后醪液量：605kg每生產1t食醋需粉漿體積（粉漿密度1.07kg/L）：3594.57/1.07=556L=0.556m每天生產食醋17t，液化罐填充量80%，則每天需要液化罐的總容積:17*0.556/0.8 =11.82m32. 液化罐數(shù)量Ni的確定，發(fā)酵周期8天:現(xiàn)取公稱容積20m3的液化罐，實際容積為22m3.“11.82*8/ 人、N1 = 4.3 （個）22現(xiàn)取公稱容積22m3液化罐5個；3. 主要尺寸計算:V全 =V 筒 +2V封 =22m32J 3H=2D

45、;則有V全=0.785D2*2DD3*2=2224解方程得：1.57D3+0.26D3=22取 2.4mH = 2D = 4.8m查表得封頭高：H封二ha hb =600+25=625mm ;封頭容積1.93m（二）糖化車間1. 生產能力的計算每生產1t食醋需糖化醪量：633kg每生產1t食醋需糖化醪體積（糖化醪密度1.05kg/L）:3633/1.05=603L=0.603m3每天生產食醋17t，糖化罐填充量80%，則每天需要糖化罐的總容積:317X 0.603/0.8 =12.8m2. 糖化罐數(shù)量N2的確定，發(fā)酵周期8天：現(xiàn)取公稱容積50m3的糖化罐，底封頭為橢圓形封頭，實際容積為58m3

46、.“12.8*8/ 人、N2 = 1.76 （個）58現(xiàn)取公稱容積50m3糖化罐2個3. 主要尺寸計算（設上封頭的容積與下封頭相等）：V全 =V 筒 +2V 封=58m糖化罐罐體不能太高或太矮取 H:D=1.5; H=1.5D ; JI則有V 全=0.785D2*1.5DD3*2=582433解方程得：1.18D +0.26D =59D = 3 58 = 3.43m 取 3.4mV1.44H = 1.5D = 5.1m 取 5m3查表得封頭高：H封二ha hb =850+50=900mm ;封頭容積5.60m（三）酒精發(fā)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：600 L=0.

47、6m3每天生產食醋17t，酒精發(fā)酵罐填充量85%，則每天需要酒精發(fā)酵罐的總容 積：317X 0.6/0.85 = 12m2. 酒精發(fā)酵罐數(shù)量N3的確定:現(xiàn)取公稱容積20m3的發(fā)酵罐，實際容積為22m3.12*8N2 = 4.36 (個)22現(xiàn)取公稱容積20m3發(fā)酵罐5個3. 主要尺寸計算:V全:=V 筒 +2V封 =22m3H=2D;則有2兀3V全=0.785D *2DD *2=2224解方程得：1.57D3+0.26D3=59D =3 22 = 2.29m 取 2.4m.1.83H =2D = 4.8m查表得封頭高：H 封二 ha hb =600+25=625mm ;封頭容積 1.93m34

48、.種子罐(1) 種子罐容積和數(shù)量的確定V #=V 總 X0%=22 X0%=2.2 m3式中V總為發(fā)酵罐的總容積 m310%接種量(2) 種子罐數(shù)量的確定種子罐與發(fā)酵罐對應上料，發(fā)酵罐平均每天上 1罐則需種子罐1個，種 子培養(yǎng)時間1220小時，取12小時，輔助操作時間810小時，生產周期約 2030小時。遜輸吳貝義鰈國鳩猶騸。(3) 主要尺寸的確定設H/D=2/1，則種子罐總容積 V總為：V=V筒+2V 封;23V 總=0.785D* 2 D+ n D3X 2/24=2.2算得D=1.06m 取 D=1.1 m貝 UH=2D=2.2 m查相應表得封頭高H封=250+25=275mm罐體總高 H

49、 罐=H 筒+2H 封=2200+2X 275=2750mm 單個封頭容量 V封=0.151 m3圓筒容積V筒=0.785D2x 2 D=1.57X 1.1 3=2.09 m3o不計上封頭容積 V有效=V 筒+V封=2.09 + 0.151 =2.24 m 校核種子罐總容積：V總=2 V封+ V筒=2.39 m3比需要的種子罐容積大，滿足設計要求。（四）醋酸發(fā)酵車間1.生產能力的計算每生產1t食醋需酒精發(fā)酵成熟醪體積：641.7L = 0.642m3每天生產食醋17t，醋酸發(fā)酵罐填充量70%，則每天需要醋酸發(fā)酵罐的總容 積：317X 0.642/0.70 = 15.590122m3.2. 醋酸發(fā)酵罐數(shù)量N4的確定:現(xiàn)取公稱容積20m3的自吸式醋酸發(fā)酵罐，實際容積為N4 =15.59*822=5.66（個）第35頁共31頁現(xiàn)取公稱容積20m3發(fā)酵罐6個年產醋酸醪液質量：204/0.0653 = 3124t式中0.0653成熟醋酸醪液醋酸含量年產醋酸醪液體積：3V 醪=3124/1.01 = 3093m式中1.01醋酸醪液密度22*0.7*6*