【正文】 消毒滅菌，即得色澤鮮艷、氣味清香、酸味不刺鼻、口味醇厚的成品。 以糯米、紅曲、芝麻為原料，采用分次添加法，進(jìn)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。 以稀釋的酒液為原料，通過有填充料的速釀塔內(nèi)進(jìn)行醋酸發(fā)酵而成，如遼寧省丹東白醋。淀粉質(zhì)原料經(jīng)液化、糖化及酒精發(fā)酵后，酒醪送入發(fā)酵罐內(nèi)，接入純粹培養(yǎng)逐級擴大的醋酸菌液，控制品溫及通風(fēng)量，加速乙醇的氧化，生成醋酸，縮短生產(chǎn)周期。它于 50 年代初期被聯(lián)邦德國首先用于食醋生產(chǎn)，稱為弗林斯醋酸發(fā)酵罐，并在 1969 年取得專利。中國自1973 年開始使用。具體工藝流程如下： 大米 可發(fā)酵糖 酒精 醋酸 CO2 糊精等 醋酸菌醋酸發(fā)酵 第 6 頁 共 33 頁 圖 醋酸基本工藝流程 液態(tài)法食醋質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (1) 感官指標(biāo) 具有本品種固有的色澤 。 (2) 理化指標(biāo) 項目 指標(biāo) 糧食醋 其他醋 總酸（以醋酸計）含量 /(g/100ml) ≥ 無鹽固型物含量 /(g/100ml) ≥ ≥ 一、 設(shè)計任務(wù) 年產(chǎn) 5000 噸發(fā)酵食醋發(fā)酵車間設(shè)計 二、 生產(chǎn)方案和流程的確定 （一） 生產(chǎn)方案的確定 空氣自吸式發(fā)酵罐液態(tài)深層 發(fā)酵制醋。具有原料利用率高，機 械 化程度高，生產(chǎn)周期短（ 8d），產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點。發(fā)酵設(shè)備多采用自吸式發(fā)酵罐，發(fā)酵品溫 32～ 35℃ ，發(fā)酵時間在 3d 左右。 （二） 生產(chǎn)流程的確定 1. 菌種選擇 糖化選擇 黑曲霉。 醋酸菌 （許氏醋酸桿菌 A. schutzenbachii）生長繁殖適宜溫度 25～ 度，不耐熱，最高生長溫度 37 度，最適 ～ ， 耐食鹽為 1%～ %。 第 7 頁 共 33 頁 2. 原料預(yù)處理 （ 1） 原料的篩選和除雜 ，除去附著的塵土和雜物。 洗滌。粉碎常用設(shè)備是：錘式粉碎機、刀片軋碎機、鋼磨。 Be’； ～ （試紙測定）。 （ 3） 原料 蒸煮液化 使植物組織破裂，細(xì)胞中的淀粉被釋放出來，淀粉由顆粒狀轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z狀態(tài)，另一個作用是高溫殺菌。 工藝參數(shù) ： 流加法液化漿溫 85～ 90℃， 88℃最佳。 3. 糖化： 麩曲制備 試管斜面菌種 —— 三角瓶培養(yǎng) —— 簾子培養(yǎng) —— 厚層通風(fēng)培養(yǎng) 培養(yǎng)基： 10%米曲汁 麩皮 +80%水 麩皮 + 麩皮 +10%～ 15% (或麥芽汁 ) 110%水 稻殼 +70%水 瓊脂 2% 培養(yǎng)條件： 30℃ ,3d 30℃ ,3d 30℃ ,3d 30℃ ,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。 采用高溫糖化法，也稱酶法液化法，它是先以α 淀粉酶制劑在 85～ 90℃對原料粉漿進(jìn)行液化，然后再用麩曲在 65℃進(jìn)行糖化。 技術(shù)要點 ： 糖化液碘呈淡橙黃色； DE 值 25%～ 30%；酸度 %。 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(jìn)行酒精發(fā)酵。 工藝參數(shù) ： 酒母 4%(原料 )；接種溫度 26～ 28℃，極限溫度 30℃；發(fā)酵溫度30～ 37℃，最適 32～ 33℃，發(fā)酵時間 60～ 68h。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。傳統(tǒng)釀醋多采用自然醋酸菌，目前多采用純種醋酸菌。 三角瓶培養(yǎng)基：酵母膏 1%、葡萄糖 %、水 100mL、濃度為 95%的酒精4%。.min)；培養(yǎng)溫度 32～ 35℃；培養(yǎng)時間 24h。 技術(shù)要點 ： 酒液酒 度 5%～ 6%； 醋酸發(fā)酵液酸度 %～ %。/(m179。/(m179。/(m179。 醋酸菌含有乙酰輔酶 A 合成酶，能催化醋酸氧化，反應(yīng)生成的乙酰輔酶 A進(jìn)入三羧酸循環(huán)，進(jìn)一步氧化為 CO2和 H2O。 在液態(tài)深層發(fā)酵中，可采用分割法去醪進(jìn)行“半連續(xù)式發(fā)酵”，即取出 1/2～第 9 頁 共 33 頁 1/3 量的發(fā)酵成熟醋醪，同時補加相應(yīng)量的酒醪。 6. 壓濾 技術(shù)要點 ： 濾渣水分≤ 70%；酸度≤ %。壓清醋用高位槽自然壓力。 工藝參數(shù) ： 滅菌溫度 80℃，維持適當(dāng)時間；苯甲酸鈉添加量為 %～ %。陳釀過程中，因美拉德反應(yīng)等，食醋的色澤加深；因氧化反應(yīng)，食醋中的乙醇含量降低，而乙醛含量有所升高；因酯化反應(yīng)，食醋中的酯含量明顯升高；因締合作用，食醋的風(fēng)味變得醇和，醋酸的刺激性減弱。 第 11 頁 共 33 頁 4. 食醋日產(chǎn)量： 17t 5. 食醋年產(chǎn)量： 5100t 6. 副產(chǎn)品年產(chǎn)量：次級食醋占食醋總量的 2%。 9. α 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。 技術(shù)參數(shù) ： 淀粉糖化率： 80% 糖 ? 酒精得率： 85% 酒精 ? 醋酸得率： 80% 大米原料 ? 成品醋： 160kg /t （二） 物料計算 1. 主要原料的物料衡算 （ 1） 淀粉糖化物料衡算 淀粉質(zhì)原料加水加熱糊化后，加入糖化曲或淀粉酶進(jìn)行糖化，物料衡算總方程式 ? ? ? ?6 1 0 5 2 6 1 2 61nC H O n H O n C H O? ? ? 162 180 1g 理論上 1g 淀粉完全水解后能生成 葡萄糖。 這里取 80%，即 1g 淀粉能生成 。 （ 3）醋酸發(fā)酵物料衡算 第 12 頁 共 33 頁 向酒精醪液中接入醋酸菌，進(jìn)行醋酸發(fā)酵，其物料衡算可以用下列生化反應(yīng)的總方程式為基礎(chǔ) 2 5 2 3 2C H OH O C H C OO H H O? ? ? 46 60 18 1g 根據(jù)總方程式計算得到：理論上 1g 酒精能生產(chǎn) 醋酸。 由上述計算得知，用淀粉質(zhì)原料釀醋時， 1g 純淀粉能生成 葡萄糖，經(jīng)酒精發(fā)酵得到 酒精，再經(jīng)醋酸發(fā)酵可以得到 醋酸。 （ 4） 大米年 消耗量 5100t 食醋中醋酸含量： 5100 4% = 204t 生產(chǎn) 204t 醋酸需要淀粉 ： 204/ = 530t 年消耗 大米 量 ： 530/ = （ 5） α 淀粉酶消耗量 應(yīng)用酶活力為 2021u/g 的 α – 淀粉酶使淀粉液化，促進(jìn)糊化，可減少蒸汽消耗量。 全年 用酶量為： 8 = 2021 單耗量 ： 103/5100 = （ 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： 150 = 800 單耗量： 103/5100 = 28kg/t （ 7）氯化鈣（規(guī)格：無水） 單耗： kg/t： 全年投料量： 5100 = 765kg （ 8）純堿（規(guī)格：工業(yè)用） 單耗： kg/t： 全年投料量： 5100 = 第 13 頁 共 33 頁 表 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 70% 103kg α 淀粉酶 2021u/g 103kg 麩曲 800u/g 28kg/t 103kg 氯化鈣 無水 純堿 工業(yè) 純堿 103kg 2. 蒸煮醪量的計算 根據(jù)生產(chǎn)實踐，淀粉原料連續(xù)蒸煮的粉料加水比為 1:3，粉漿量為： （ 1+3） = 式中 —— 生產(chǎn) 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。為簡化計算，可按下述方法近似計算。其工藝流程圖如下圖所示。 ⑴經(jīng)噴射液化加熱后蒸煮醪量為： 5 9 3 . 6 * 3 . 6 2 ( 8 8 5 0 )5 9 3 . 6 6 3 0 ( )2 7 4 8 . 9 8 8 * 4 . 1 8 kg???? 式中 —— 噴射液化器加熱蒸汽（ ）的焓（ kJ/K） ⑵經(jīng)二液化維持罐出來的蒸煮醪量為： 630– 630 (8884) = 626 (kg) 式中 —— 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(jīng)噴射混合加熱器后的蒸煮醪量為； 626 + 626 (11584) = 657 (kg) 式中 115—— 滅酶溫度（攝氏度） —— 飽和蒸汽的焓（ kJ/K） ⑷經(jīng)汽液分離器后的蒸煮醪量： 657 657 () = 646 (kg) 2245 式中 2245—— 攝氏度下飽和蒸汽的汽化潛熱 (kg) ⑸經(jīng)真空冷卻后最終蒸煮醪量為： 646 646 () = 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)。 （ 1） 設(shè)粉漿初溫取 T0=20℃，流加法液化漿溫為 88℃，耗熱量為 Q2’。 則蒸發(fā)水量為： V 水 = m 5% 40/60 = 5% 40/60 = Kg 第 17 頁 共 33 頁 Q2’’ = V 水 I = = 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% （ Q2’+ Q2’’） （ 4）則總耗熱量為： Q2 = （ Q2’+ Q2’’） = （ 150402+ 44693） = 224360KJ 再次升溫煮沸到 100℃后所需熱量為 Q3 此時液化醪的質(zhì)量為 m1=605Kg Q3 = m1 c (10088) = 605 12 = 液化過程中總耗熱量為 Q1 Q1 = Q2+ Q3 = 224360+ = 2. 糖化過程熱量衡 算 液化醪質(zhì)量為 m1 = 605 Kg 液化醪比容熱為 c1 c1=0 100100 100cc???? 水 式中： c0—— 淀粉質(zhì)比熱容為 [kJ/()] ω —— 液化醪 中干物質(zhì)含量（ %） c 水 —— 水的比熱容為 [kJ/()] 所以， c1= 2 1 . 2 8 1 0 0 2 1 . 2 81 . 5 5 * 4 . 1 8 *1 0 0 1 0 0?? = [kJ/()] （ 1） 糖化過程加曲前，要將液化醪降溫到加曲溫度 64℃，所放出的熱量為 Q4 Q4 = m1 c1 （ 10064） = 605 （ 10064） = KJ （ 2） 加曲后，開始糖化的溫度為 60℃，該過程發(fā)出的熱量為 Q5 第 18 頁 共 33 頁 加曲后糖化醪的質(zhì)量為 m2= Kg Q5 = m1 c1 （ 6460） = 605 (6460) = KJ （ 3） 糖化過程放出熱量 Q6 Q6 = Q4+ Q5 = + = 87604KJ （ 4） 冷卻水初始溫度為 17℃，最終溫度為 35℃，則糖化階段冷卻水耗用量為 W： W= 612()wwQc t t?水 = 87604 1 1 6 4 .3 k g4 .1 8 ??（ 3517 ） 3. 酒精發(fā)酵過程熱量衡 算 （ 1） 酒母接種溫度為 28℃，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(zhì)量 m2= 633Kg Q7 = m2 c1 （ 6028） = 633 （ 6028） = KJ （ 2） 酒精發(fā)酵溫度為 33℃，升溫到酒精發(fā)酵溫度所需熱量為 Q8 Q8 = m2 c1 （ 3328） = 633 （ 3328） = KJ （ 3） 產(chǎn) 1t 食醋過程中產(chǎn)生酒精 ，以葡萄糖為碳源酵母發(fā)酵每生產(chǎn) 1Kg酒精放出的熱量約為 1170KJ，則發(fā)酵和 酵母 培養(yǎng)每小時放出的熱量為： Q9 =1170*= 46683 KJ （ 4） 冷卻水初始溫度為 17℃，最終溫度為 35℃，酒精發(fā)酵階段冷卻水用量為W1 W1 = 712wwQc