【正文】 影響，在制作過程中水果中的營養(yǎng)成分大部分流失或被破壞，失去了水果原有的營養(yǎng)價值也療養(yǎng)功效。而水果經(jīng)過微生物發(fā)酵產(chǎn)生的果醋則很好地避免了這些問題，在發(fā)酵中，微生物將水果中原本具有的維生素、微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)導(dǎo)入到果醋中，使其很好的保留了下來，從而使得果醋產(chǎn)品具備了鮮食水果的保健功效。蘋果因其豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和很好地保健功效在眾多水果中占有重要的位置，蘋果醋飲品保留鮮食蘋果的大部分營養(yǎng)價值和療養(yǎng)功效，在果醋飲品中占據(jù)了主導(dǎo)地位，人類日常飲食中攝入的鈉鉀遠不能滿足機體需求，體內(nèi)鈉鉀離子失調(diào)會引發(fā)高血壓，而蘋果醋飲料中含有能抑制高血壓的豐富的鈣離子和鉀離子，因而，蘋果醋飲料不僅能解渴，還具有很好的保健功效，蘋果醋中含有抗氧化物質(zhì)，可以消除皮膚細胞中沉積的色素和廢物，起到美顏功效，同時，蘋果醋還具有減肥、解除疲勞的功效。所以，蘋果醋是一款集營養(yǎng)、保健與療養(yǎng)一身的新型飲料，在不斷推崇綠色健康食品的今天，蘋果醋注定會得到社會各界人士的青睞，將具有很大的發(fā)展空間和消費市場。 本課題的研究內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容是年產(chǎn)3000噸蘋果醋的工廠設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容包括：廠址的選擇和平面布局設(shè)計，蘋果醋生產(chǎn)工藝設(shè)計（物料衡算、設(shè)備選型、生產(chǎn)車間工藝布置、勞動力計算），生產(chǎn)輔助部門設(shè)計（原料接收處理車間、化驗室、倉庫），生活設(shè)施設(shè)計，環(huán)境工程設(shè)計。 設(shè)計原則本次設(shè)計嚴格按照國家現(xiàn)行的節(jié)能政策、指令以及相關(guān)標準，合理利用資源，減低耗能，提高經(jīng)濟效益，結(jié)合項目特點，因地制宜，選用節(jié)能高效的設(shè)備，本著節(jié)約原則設(shè)計建筑，并盡量保證生產(chǎn)機械化、自動化。設(shè)計的技術(shù)經(jīng)濟指標以達到或超過國內(nèi)同類型工廠生產(chǎn)實際平均水品為宜，合理利用新技術(shù)，積極創(chuàng)新，對產(chǎn)品質(zhì)量嚴格控制達到國家標準，并根據(jù)目前市場狀況對產(chǎn)品的外包裝、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)進行合理安排。2 廠址選擇 廠址選擇本蘋果醋加工廠位于昌吉州呼圖壁縣，在昌吉市西北部。南鄰準噶爾盆地、北臨秀麗的天山、東臨S201省道、西與西四環(huán)相接，進入高速公路僅為4公里。呼圖壁縣位于天山北麓中段，氣候適宜，周邊呼圖壁河和雀爾溝河圍繞，林木種植非常發(fā)達，尤其是果樹種植面積在國內(nèi)居于前列，果品產(chǎn)量均很高，為昌吉州及周邊地區(qū)提供了豐富的水果資源?？h內(nèi)及周邊有很多小中型的農(nóng)副產(chǎn)品加工廠，主要加工各種果汁果醬。將廠址選在呼圖壁縣，可解決原料問題，且呼圖壁縣交通運輸發(fā)達，未成品運輸提供了良好的便利條件。廠址選擇在呼圖壁縣東南角，該廠地勢較高，可防御洪水。從設(shè)計任務(wù)書可知該廠的電力、燃料、生產(chǎn)用水都有充足的供應(yīng)。廠區(qū)周圍有良好的衛(wèi)生環(huán)境，廠區(qū)附近沒有有害氣體、放射性源粉塵和其他擴散性污染源。廠址不在受污染河流的下游和傳染病醫(yī)院附近旁。本廠生產(chǎn)的蘋果醋飲料銷往烏魯木齊與昌吉州等大、中城市。另外，利用交通便利的優(yōu)勢銷往國內(nèi)打、中城市，主要以甘肅、陜西為主。 氣溫年平均氣溫：℃年最高溫度：℃年最低溫度：℃ 濕度年平均相對濕度：65%夏季相對濕度：69%冬季相對濕度：58% 大氣壓年平均氣壓：737mmHg最熱月平均氣壓：743mmHg最冷月平均氣壓：758mmHg 風(fēng)荷載瞬時最大風(fēng)速：（地面以上10米）30m/s風(fēng)載荷：40kg/ m178。年主導(dǎo)風(fēng)向：西南風(fēng)夏季主導(dǎo)風(fēng)向：東北風(fēng)冬季主導(dǎo)風(fēng)向：西南風(fēng)3 工藝設(shè)計 蘋果醋發(fā)酵工藝概述蘋果醋有很多種發(fā)酵方法，主要區(qū)別在于所用原料種類，各企業(yè)在設(shè)計工藝時可根據(jù)當(dāng)?shù)丶竟?jié)因素，原料供應(yīng)情況和企業(yè)生產(chǎn)綜合效益來選取適合企業(yè)的釀造方式[2]。（1）以新鮮蘋果為原料，直接將蘋果打漿發(fā)酵，得到符合符合標準的蘋果醋。（2）以濃縮蘋果汁為原料，發(fā)酵得到蘋果醋，可直接飲用，液體澄清，風(fēng)味良好。（3）以蘋果渣為原料，發(fā)酵制醋，實現(xiàn)廢物利用。（4）利用蘋果酒直接發(fā)酵制醋，生產(chǎn)周期大大降低，但成本較高。 生產(chǎn)工藝流程的選擇 生產(chǎn)工藝流程選擇的原則 因地制宜，結(jié)合工廠選址地點及原料供應(yīng)運輸情況選取合適工藝流程。 結(jié)合企業(yè)實際情況和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟結(jié)構(gòu)，優(yōu)先選取機械化、自動化流水線作業(yè)。 秉承節(jié)約原則，選用低耗能設(shè)備。 注重經(jīng)濟效益，選取投資少，成本低，產(chǎn)品收率高的生產(chǎn)工藝。 嚴格按照國家規(guī)定食品質(zhì)量標準和食品衛(wèi)生標準制定生產(chǎn)流程。 生產(chǎn)工藝的確定因本設(shè)計選擇的廠址在新疆昌吉州，昌吉州處于天山北坡，農(nóng)林業(yè)發(fā)展較好，蘋果種植業(yè)發(fā)達，因此，昌吉州有很多農(nóng)副產(chǎn)品加工工廠，在新疆蘋果生產(chǎn)有很強的季節(jié)性，秋季蘋果出產(chǎn)量大，價格較為便宜，但在另三季，因蘋果保鮮投入較大，花費較高，導(dǎo)致蘋果價格較國內(nèi)其他地區(qū)都高出很多，不適合投入工業(yè)生產(chǎn)，而加工后的濃縮蘋果汁，易于保藏，價格較為穩(wěn)定，通過調(diào)查計算，選用蘋果汁作為蘋果醋發(fā)酵原料的全年投入成本較之鮮食蘋果作為原料的成本要低，因此本設(shè)計采用濃縮蘋果汁作為發(fā)酵原料的蘋果醋發(fā)酵工藝。 生產(chǎn)工藝流程圖 圖1 蘋果醋生產(chǎn)工藝流程圖 產(chǎn)品方案確定及生產(chǎn)時間安排 產(chǎn)品生產(chǎn)時間安排考慮到蘋果成熟期及蘋果保藏時間較長，本產(chǎn)品生產(chǎn)不具有明顯的季節(jié)性，因而產(chǎn)品不分淡季和旺季。預(yù)計全年生產(chǎn)天數(shù)為300天，工廠全天制運作，分四班制，每天運轉(zhuǎn)三班次，每班工作八小時。 產(chǎn)量確定年產(chǎn)量：3000噸，屬于小型食品加工廠；班產(chǎn)量：；每小時生產(chǎn)能力：；日產(chǎn)量： 材料 主要原料 （1）新鮮的濃縮蘋果汁，主要理化指標有：糖度：71177。1；—%；透光度≧97%；色值：65—78%；吸光度＜；濁度:＜ （2）酵母，選用湖北安琪酵母股份有限公司出產(chǎn)的安琪耐高溫高活性釀酒酵母，特點是耐高溫42℃，繁殖能力強，能夠抑制發(fā)酵過程中其他雜菌的生長，多應(yīng)用于釀制白酒和醋的生產(chǎn)中，用法：先進行酵母活化復(fù)水，按照發(fā)酵料液的1‰—2‰添加。 （3）醋酸菌干粉，先進行活化，按照料液的15%—20%添加。 （4）純凈水，自來水經(jīng)過離子交換器轉(zhuǎn)變成純凈水用于蘋果醋生產(chǎn)。 輔料及其作用輔料有蘋果香精，蔗糖和蜂蜜。不同批次生產(chǎn)的蘋果原醋經(jīng)過其酸度鑒定后，根據(jù)其不同的品質(zhì)，選取最佳的輔料配比方案，使蘋果醋具有很好的口感[3]。 工藝要點 調(diào)整濃縮蘋果汁的糖度在發(fā)酵前，先要對濃縮蘋果汁原料進行調(diào)配使其最終糖度控制在10%左右，%以上，%以上。 殺菌、冷卻將經(jīng)過調(diào)配的的原料用板式熱交換器加熱到6070℃，殺死原料中的雜菌，然后，進行冷卻，冷卻后溫度保持為25℃。 酒精發(fā)酵對發(fā)酵罐進行空消，接入消毒后的無菌蘋果汁原料，按照2‰的比例接入活化后的酵母菌懸液，攪拌均勻后，進行密閉發(fā)酵4872h，發(fā)酵溫度保持為2535℃，%左右，%以下時，終止發(fā)酵。酒精發(fā)酵分為以下三個時期:發(fā)酵前期：接入活化酵母的這段時期為發(fā)酵前期，在這一時期，酵母的快速繁殖，進行有氧呼吸，發(fā)酵前期的長短與酵母菌的接種量呈反比關(guān)系，接種量越大，發(fā)酵前期越短，反之則越長。主發(fā)酵期：酵母菌經(jīng)過發(fā)酵前期的快速繁殖，發(fā)酵液中的氧氣含量大大減少，酵母菌開始進行厭氧呼吸，即酒精發(fā)酵開始，在此過程中，發(fā)酵液中的糖分下降，酒精度增加，發(fā)酵液溫度應(yīng)控制在3034℃之間。主發(fā)酵期的長度與發(fā)酵液中的含糖量呈正比，含糖量越高，主發(fā)酵期越長，反之，則越短。發(fā)酵后期：酵母菌經(jīng)過前兩個時期后，活力明顯下降，且發(fā)酵液中的酒精含量過高，糖分較低，抑制了酵母菌的生長，在這個時期酵母菌易發(fā)生自溶現(xiàn)象，所以應(yīng)降低發(fā)酵溫度。 醋酸發(fā)酵在有氧條件下，酒精氧化成醋酸的過程叫做醋酸發(fā)酵，酒精發(fā)酵過后，對發(fā)酵液進行過濾，除去死掉的酵母細胞，將處理過的發(fā)酵液經(jīng)由無菌泵輸送到醋酸發(fā)酵罐，向發(fā)酵液中接入10%—15%的醋酸菌發(fā)酵48h，發(fā)酵溫度為30—42℃，在整個發(fā)酵過程中應(yīng)不斷地攪拌，通入無菌空氣，保持發(fā)酵所需氧氣。醋酸發(fā)酵分為三個時期：發(fā)酵前期:前期為醋酸菌的適應(yīng)階段，菌種生長緩慢，需氧量較小，應(yīng)減小通風(fēng)量，將發(fā)酵溫度保持在35℃左右。發(fā)酵中期：醋酸菌生長活力增大，生長快速，菌種數(shù)大量增加，需氧量較大，應(yīng)加大通風(fēng)量，發(fā)酵溫度保持在3638℃.發(fā)酵后期：醋酸菌繁殖量加大，醋酸菌分泌的氧化酶量增加，催化乙醇于氧反應(yīng)生成乙酸，反應(yīng)溫度維持在35℃，以測定發(fā)酵液中的酸度不再上升為宜。 調(diào)配經(jīng)過醋酸發(fā)酵過濾后，得到的產(chǎn)品為蘋果原醋，只能作為調(diào)味品，要作為飲料在口感風(fēng)味上不符合顧客需求，所以測定原醋酸度后，根據(jù)不同品質(zhì)，選擇最佳調(diào)配配比，對蘋果原醋進行調(diào)配。影響蘋果醋風(fēng)味的主要是飲料中的糖度，酸度，以及其中的芳香性物質(zhì)的含量。為滿足顧客要求，在原醋中加入蔗糖、蜂蜜、等輔料調(diào)整其糖度和酸度，飲料的芳香性也需加入蘋果香精進行調(diào)配[4]。 灌裝將經(jīng)過調(diào)配的混合飲料進行高溫殺菌后，趁熱進行灌裝、排氣、封口，用于灌裝的瓶子和瓶塞要進行消毒滅菌。 冷卻灌裝后的產(chǎn)品進行淋水冷卻，冷卻至室溫，待干燥后，貼上標簽。 燈檢灌裝后的產(chǎn)品，在放入包裝箱前要進行燈檢，燈檢的目的是檢查包裝瓶中的飲料是否含有雜質(zhì)。 陳釀新發(fā)酵出來的蘋果醋飲料口感比較寡淡，為使，蘋果醋飲料更加醇香，一般在會進行陳釀，陳釀過程中，乙酸經(jīng)過進一步氧化轉(zhuǎn)變成乙醛，增加飲料的芳香性，且飲料的色澤也會加深。一般是將飲料放入密閉玻璃瓶中進行陳釀。 產(chǎn)品質(zhì)量標準 感官指標色澤：淺黃色。香氣：具有蘋果香氣，較為濃郁。滋味：具有一定的酸味，有蘋果滋味。形態(tài)：呈透明狀液體，長時間放置會有一定的沉淀。雜質(zhì)：無肉眼可見的漂浮物。 理化指標可溶性固形物：≧%(20176。折光法測定）總酸：—砷：≤鉛：≤銅:≤5mg/kg食品添加劑按照GB2760的規(guī)定執(zhí)行。 微生物指標菌落總數(shù)≤100cfu/ml大腸桿菌≤6MPN/100ml不能含有致病菌。 檢驗方法感官理化指標檢驗按GB/T10972中的有關(guān)規(guī)定檢驗。重金屬指標按照GB/，GB/，GB/。菌落總數(shù)、。 討論 通風(fēng)與醋酸發(fā)酵醋酸桿菌屬于好氧微生物，因此在發(fā)酵過程中需要大量的氧氣，所以，通風(fēng)量大小對醋酸發(fā)酵有很大的影響。發(fā)酵前期，菌種處于適應(yīng)期，后期，菌種活性降低，因此，在發(fā)酵前期和后期，通風(fēng)量的加大對發(fā)酵影響較小，發(fā)酵中期需求氧氣較多，應(yīng)加大通風(fēng)量。在發(fā)酵過程中，通風(fēng)量應(yīng)掌握在由小到大再變小的原則，發(fā)酵罐內(nèi)應(yīng)保持一定的壓力。 攪拌速度與醋酸發(fā)酵攪拌速度關(guān)系到發(fā)酵液中空氣交換速度，與通氣配合，加速氧的溶解。攪拌速度越快，發(fā)酵越充分，發(fā)酵時間越短。 溫度與醋酸發(fā)酵在發(fā)酵過程中，溫度的變化直接影響到醋酸菌的生長繁殖，和酶的活性，溫度在30℃以下，菌種活性較低，發(fā)酵速度緩慢，溫度偏高時，醋酸菌容易衰老死亡，酒精和醋酸揮發(fā)較多，產(chǎn)率降低，醋酸發(fā)酵的最適溫度應(yīng)保持在3537℃. 發(fā)酵測試記錄與發(fā)酵結(jié)束在發(fā)酵過程中應(yīng)做好發(fā)酵溫度、糖度變化、酸度