液态发酵年产10000吨米醋厂生产工艺设计Word文档下载推荐.docx
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(个/ml)≤10000
大肠菌群:
(MPN/100ml)≤3
致病菌(系指肠道治病菌);
不得检出
产品相关标准:
要符合GB2719-1996《米醋卫生标准》,GB18187-2000《酿造米醋》,ZBX66004-86《米醋质量标准》
感官指标:
具有正常的米醋色泽,气味和滋味,不涩,无其他不良气味和异味,无悬浮物,不浑浊,无沉淀,无异物,无醋鳗,醋虱。
2产品方案
2.1生产规模
醋厂年产量为5000t,厂设计采取统一的规划布局,规范化建设,科学
化管理,规模化生产。
一体化经营,完全采用现代化企业管理模式将逐渐形成规模。
2.2主要原料的规格
粮食:
应符合GB2715的规定
酿造用水:
应符合GB5749的规定
食用盐:
应符合GB5461的规定
食用酒精:
应符合GB10343的规定
糖类:
应符合相应国家标准或行业标准规定
食品添加剂:
应选用GB2760中允许使用的添加剂,还应符合相应的食品添加剂的产品标准
2.3工期设定
生产品种为4度酿造米醋,年产量5000t,采用瓶装生产,设计日产
量为16.7t
2.4产品质量及标准
GB/T601-1988化学试剂滴定分析(容量分析)用标准溶液的制备
GB2715-1981粮食卫生标准
GB2719-1996米醋卫生标准
GB2760-1996食品添加剂使用卫生标准
GB4789.22-1994食品卫生微生物检验调味品检验
GB/T5009.41-1996食品卫生标准分析方法
GB5461—2000食用盐
GB5749—1985生活饮用水卫生标准
GB/T6682—1992分析实验室用水规格和试验方法
GB7718—1994食品标签通用标准
GB10343—1989食用酒精
3生产工艺流程设计
3.1工艺流程选择论证
3.2工艺流程图
根据中米醋风味而设计的工艺流程简图见图
原料粉碎
调浆
液化
糖化
酒精发酵
酒醪
3.3工艺要点
3.3.1原料粉碎
先将碎米浸泡,使米粒充分膨胀,然后将米与水按1:
(1.5~2)的比例送入磨粉机,磨成50目以上。
锤式粉碎机是利用快速旋转的锤刀对物料进行冲击粉碎,广泛用于中等硬物(暑干、玉米等)。
辊式粉碎机主要用来粉碎谷类颗粒原料,大麦、大米、高粱等都可用此粉碎。
钢磨主要用于大米、玉米等原料的粉碎[16]。
3.3.2调浆
原料浸泡后用磨粉机磨成粉浆,然后在调浆池内进行调浆。
调浆时要加0.25%的α-淀粉酶(酶制剂2000u/g)。
控制pH6.0~6.5,温度在85~90℃。
由于钙离子有提高酶对热稳定性作用,所以加入无水氯化钙0.1%。
3.3.3液化和糖化
本项目采用高温液化法,需要设备小,适于连续操作,淀粉受热快而均匀,能使淀粉迅速糊化。
液化时边加热边进料边搅匀,液化品温控制在85~92℃,待粉浆全部进入液化锅后,维持10~15min,使淀粉充分液化,之后升温至100℃,保持20min。
采用高温糖化法,也称酶法液化法,它是先以α-淀粉酶制剂在85~90℃对原料粉浆进行液化,然后再用麸曲在65℃进行糖化,糖化时间30min。
3.3.4酒精发酵
将糖化醪送入酒精发酵罐中,并使温度降至32℃左右,向醪液中接入酒母。
酒精发酵是无氧氧化过程。
除了发酵初期,酵母中的活细胞大量繁殖需要一定的氧气外,整个过程在密闭发酵罐中进行。
罐压控制在0.25×
105Pa,发酵温度30~32℃,发酵时间为60~70h。
产品在正常情况下酒度为6.7%左右,总酸应控制在0.4%以下,残糖在0.2%左右[17]。
3.3.5醋酸发酵
将酒精发酵醪接入醋酸发酵罐,在适宜的条件下,乙醇经醋酸菌的作用氧化为乙酸,它是酿醋的主要环节,直接影响到食醋的产量与食醋的风味。
醋酸发酵是利用醋酸菌所分泌的氧化酶将酒精氧化成醋酸,因此要求醋酸菌必须活力强、无杂菌、接种量不低于10%。
醋酸菌刚接入发酵罐,通过一段时间培养,醋酸菌进入对数生长期,细胞数量增加、活力提高、酶大量形成、呼吸作用大大加强,要加大风量;
到后期,酒精减少、酸度上升缓慢、菌体衰老、呼吸缓慢、风量即可减小[18]
3.3.6压滤
醋酸发酵结束后,为了提高食醋糖分,在醋醪里加入一定量的糖,混合均匀送入压滤机进行压滤。
3.3.7灭菌和陈酿
醋酸压滤后取样检测,按成品要求加盐配兑,在加热至75~80℃灭菌。
陈酿过程中,因美拉德反应等,食醋的色泽加深;
因氧化反应,食醋中的乙醇含量降低,而乙醛含量有所升高;
因酯化反应,食醋中的酯含量明显升高;
因缔合作用,食醋的风味变得醇和,醋酸的刺激性减弱。
4工艺计算
4.1主要技术参数
淀粉糖化率:
80%
糖酒精得率:
85%
酒精醋酸得率:
大米原料成品醋:
148.4kg/t
4.2物料衡算
按主料计每148.4kg原料产醋1t,每批投主料量:
148.4*33.34=4947.656kg
每年投主料量:
148.4*10000=1484t
4.2.1酶量计算
应用酶活力为2000u/g的α–淀粉酶使淀粉液化,促进糊化,可减少蒸汽消耗量。
α-淀粉酶用量按8u/g原料计算。
全年用酶量为:
1484*8/2000=5.936t
单批次耗量:
5.936*1000/300=19.79kg
所用麸曲糖化酶的活力为800u/g,使用量为150u/g原料,则糖化酶消全年耗量为:
1484*150/800=278.25t
单批耗量:
278.25*1000/300=927.5kg
4.2.2氯化钙(规格:
无水)
单耗:
0.15kg/t:
每批投量:
0.15*33.34=5.001kg
全年投料量:
0.15*10000=1500kg
4.2.3纯碱(规格:
工业用)
单耗:
0.225kg/t
0.225*33.34=7.5015kg
0.225*10000=2250kg
4.2.4液化醪量计算
根据生产实践,淀粉原料连续蒸煮的粉料加水比为1:
3,粉浆量:
148.4*(1+3)=593.6kg
蒸煮过程使用直接蒸汽加热,在后熟器和汽液分离器减压蒸发、冷却降温。
在蒸煮过程中,蒸煮醪量将发生变化,故蒸煮醪的精确计算必须与热量衡算同时进行,因而十分复杂。
为简化计算,可按下述方法近似计算。
假定用罐式连续蒸煮工艺,混合后粉浆温度50℃,应用喷射液化器使粉浆迅速升温至88℃,然后进入连续液化器液化,再经115℃高温灭酶后,在真空冷却器中闪急蒸发冷却至63℃后入糖化罐
干物质含量B0=87%的大米比热容
C0=4.18(1-0.7B0)=1.63KJ/Kg.k
粉浆干物质浓度为:
B1=87/4x100=21.8%
蒸煮醪比热容:
C1=B1C0+(1-B1)xCw
=21.8%x1.63+(1.0-21.8%)x4.18
=3.62KJ/Kg.K
式中Cw——水的比热容[kJ/(kg.K)]
为简化计算,假定蒸煮醪的比热容在整个蒸煮过程维持不变。
经喷射液化加热后蒸煮醪量:
593.6+593.6x3.62(88-50)/2748.9-88x4.18=630kg
式中2748.9——喷射液化器加热蒸汽(0.5Mpa)的焓。
经二液化维持罐出来的蒸煮醪量:
630-630x3.62x(88-84)/2288.3=626kg
式中2288.3——第二液化维持罐的温度为84度下饱和蒸汽的汽化潜热。
经喷射混合加热器后的蒸煮醪量;
626+626x3.62(115-84)/2748.9-115x4.18=657kg
式中115——灭酶温度(摄氏度)
2748.9——0.5Mpa饱和蒸汽的焓
经汽液分离器后的蒸煮醪量:
657-657x3.62x(115-104.3)/2245=646kg
式中2245——104.3摄氏度下饱和蒸汽的汽化潜热。
经真空冷却后最终蒸煮醪量为:
646-646x3.62x(104.3-63)/2351=605kg
式中2351——真空冷却温度为63摄氏度下的饱和蒸汽的汽化潜热。
粉浆中干物质的质量分数:
148.4x(1-0.13)/605=21.8%
4.2.5糖化醪量计算
麸曲(糖化力800u/g干曲),单批耗:
28kg/t:
生产1t食醋的糖化醪量:
605+28=633kg
糖化醪干物质质量分数:
148.4x(1-0.13)+0.594+0.225
633x100%=20.5%
4.2.6酒精发酵醪量计算
实际产酒精量=原料量×
淀粉含量×
实际产酒率
=148.4x0.7x0.385=39.9kg
发酵中CO2产量:
39.9x88/92=38.2kg
发酵中溢出水分(按2%计):
39.9x0.02=0.8kg
酒精发酵成熟醪总质量(含醋母醪量)
633-38.2-0.8=594kg
成熟醪体积(成熟醪密度为0.99kg/L):
594/0.99=600L
成熟醪中酒精体积分数(酒精d420=0.7893)
酒精体积分数=39.9/0.7893x600x100%=8.43%
4.2.7醋酸发酵醪量计算
醋酸发酵醪质量(含醋母醪量)发酵时添加蛋白质水解液(d420=1.2)50kg/t:
594+50=644kg
醋酸发酵醪体积:
600+50+1.2=641.7L
原料产醋量(转化率取84%):
39.9x1.30x84%=43.57kg
醋酸发酵时消耗氧气:
43.57x32/64=23.2kg
醋酸成熟醪的质量:
644+23.2=667.2kg
成熟醪体积(成熟醪密度1.01kg/L):
667.2/1.01=660.6L
成熟醪醋酸的质量分数:
43.57/667.2=6.53%
配兑消毒后成品中醋酸量按经验数据:
压滤损失4%,消毒运输损失为1.2%,共损失5.2%,则醋酸量:
43.57x(1-4%-1.2%)=41.3kg
配兑成4%醋酸含量的成品醋的质量:
41.3/0.04=1032.5kg>
1t,所以符合生产要求
4.2.8无菌压缩空气的计算
深层发酵法的通风量计算如下:
理论需氧量:
C2H5OH+O2CH3COOH+H2O
22.4(L)60(g)
ab
a=22.4xb/60
式中a——理论需氧量,L/min
b——理论产酸速度,g/min
b=39.9x103x1.3/66x60=13.10g/min
理论通风量(a’):
a’=a+0.21
式中0.21——O2的含量
实际通风量(a'
'
):
a'
=2.5a'
式中2.5——经验数据
a'
=4.44b=58.16L/min
4.3物料衡算表
把上述的有关的米醋酿造车间的
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