年產4000噸食醋工藝設計黃曉婷（食品052班海洋學院淮海工學院）摘要：本設計介紹了食醋起源與發(fā)展，陳列了常用的制醋原料以及其相應的各種標準，包括-理化標準以及檢測方法。運用液體深層發(fā)酵技術，設計了年產4000噸的食醋工藝與工廠布局。關鍵詞：食醋；液體深層發(fā)酵技術；工藝設計；工廠設計Thedesignofthetechnologytovinegarproducing

of4000tperyearAbstract:Thisdesignintroducestheoriginanddevelopmentofthevinegar,exhibitssomematerialsofvinegarproducingandmanykindsofstandards,suchasthephysicalandchemicalstandardsandthemeasuringmethods?Itmakesadesignofthetechnologyandthefactoryofvinegarproducingof4000tperyear,whichreliesonthetechnologyofliquiddeepfermentation.Keywords:vinegar;thetechnologyofliquiddeepfermentation;technologydesign;factorydesign1引言食醋的起源與發(fā)展食醋起源于我國。古人稱酷為苦酒，也說明醋起源于酒。醋有文字記載是在距今3000余年的公元前1058年的《周禮?天官》篇中有“醯人主作醯”的記載。醯（讀xi）即醋和其他各種酸性調味品。早在秦漢時期經濟發(fā)達的通都大邑食醋生產已經具有相當規(guī)模。在三國時期曾推行“官販苦酒”的食酷專賣制。在西晉時期（公元265-316年）釀酷技術開始傳入日本。特別是在北魏時期，賈思勰在《齊民要術》中詳細記載了24種制醋方法，其中21種屬于“液態(tài)發(fā)酵法”，2種屬于“固態(tài)發(fā)酵法”（一種類似于淋澆工藝，另一種接近于用缸制酷方法）。到了元代釀醋技術乂有了進步，根據不同季節(jié)釆用不同原料配方，并用開水淋醋，掌握了一些重要的生產規(guī)律，對今天的食醋生產仍然有指導意義：門。清代和民國時期的制醋方法和現在的用缸制醋的方法基本相同，以小手工作坊形式依黑手工操作生產，衛(wèi)生條件差、設備簡陋、產量低而不穩(wěn)、原料利用率低、勞動強度大。解放后，制酷工業(yè)有了很大的發(fā)展，生產工藝、設備都有了很大進步。LI前，我國的制醋行業(yè)已經由手工作坊生產逐步發(fā)展成為工業(yè)化生產，制酷的工藝技術、生產設備都有了長足的發(fā)展，有些生產企業(yè)已經實現了比較先進的機械化、自動化生產，不但產品質量好，而且產量高，并積極創(chuàng)名牌產品，開發(fā)新品種、新包裝，向品種多樣化、包裝系列化發(fā)展，還研究生產旅游產品、保健產品、營養(yǎng)產品、風味產品、專用產品、方便產品等，深受消費者的歡迎②。我國生產的食醋風味獨特，品種繁多，不同地區(qū)生產的醋有不同的特色，在世界上獨樹一幟，有些產品馳名中外。山西清徐的老陳醋，天津的浙醋和獨流醋,福建永春的紅醋，北京的龍門米酷，武漢的紅醋等都是享有盛名的佳品，行銷國內外，頗受歡迎。仁2食醋的分類1.2.1.按國家及行業(yè)標準分類（1） 釀造食醋釀造食醋是單獨或混合使用各種含有淀粉、糖的物料或酒精，經微生物發(fā)酵釀制而成的液體調味品。（2） 配制食醋配制食醋是以釀造食醋為主體，與冰醋酸、食品添加劑等混合配制而成的調味食醋。1?2?2?按食醋行業(yè)分類標準（SB/10174-93）分類（1） 糧谷醋或米醋以糧谷原料生產的醋，有些地區(qū)以原料統(tǒng)稱左醋名。（2） 萼干醋用萼類為原料生產的醋。（3） 秋醋用軼皮為原料生產的醋。（4） 糖醋用飴糖、廢糖蜜、糖渣、蔗糖等為原料生產的醋。（5） 果醋用水果、果汁或果灑生產的醋。（6） 灑醋用白灑、灑精、酒糟等釀制的醋。（7） 陳醋用髙粱為主要原料，大曲為發(fā)酵劑，采用固態(tài)醋酸發(fā)酵，經陳釀而成的糧谷醋。（8） 香醋以糯米為主要原料，大曲為發(fā)酵劑，采用固態(tài)分層醋酸發(fā)酵，經陳釀而成的糧谷醋。（9） 熏醋將固態(tài)發(fā)酵成熟的全部或部分醋酷，經間接加熱熏烤成為熏酷，再經浸淋而成的糧谷醋。（10） 再制醋在釀造醋中添加糖類、酸味劑、調味劑、香辛料等制成的釀造醋。1.2.3.按生產工藝分類（1） 按原料處理方法不同可分為兩類：①熟料醋；②生料醋。（2） 按醋酸發(fā)酵方式可分成兩類：①固態(tài)發(fā)酵醋；②液態(tài)發(fā)酵醋。（3） 按醋的顏色可分成三類：①濃色醋；②淡色醋；③白醋。仁3食醋的食用價值食醋這一古老的酸性調味品隨著社會的發(fā)展在人們生活中所占的位置越來越高，其除了調味作用外，還有保健及食療作用。如《本草綱LI》中說“醋能消腫，散水氣，殺邪毒，理諸藥”。隨著科學的發(fā)展，人們對食醋的認識越來越深入。食酷本身除含90%以上的醋酸外，還含有檸檬酸、乳酸、氨基酸、琥珀酸、蘋果酸、葡萄糖以及鈣、磷、鐵、B族維生素、醛類化合物、食鹽等，在烹調菜肴時加點食醋，能保護食物中的水溶性維生素和維生素C的作用⑶。此外，經臨床實踐證明，醋蛋液對防治高血壓和動脈硬化等有療效。食醋的生產原輔料2.1主料制醋的主要原料是指能被微生物和酶制劑作用而生成醋酸的原料。目前制醋采用的主要原料糧谷類。高粱、大米、糯米、玉米、小米、小麥、大麥、青棵等，糧食加工下腳料如碎米、鉄皮、脫脂米糠、細谷糠、高粱糠等。薯類。甘薯、馬鈴薯、薯干等。果蔬類。柿子、梨、棗、葡萄、番茄等糖類。飴糖、廢糖蜜等。酒類。白酒、酒精、黃酒、果酒等。野生植物。橡子等。2.2輔料釀醋需要使用大量的輔助原料，以提供微生物活動所需要的營養(yǎng)物質及主長繁殖條件，并增加食醋質量和風味物質。一般釆用的輔料有隸皮、玉米皮、米糠等。2.3填充料固態(tài)發(fā)酵法釀醋法制醋都需要填充料，其主要作用是疏松醋酷，調節(jié)空氣，寄存菌體，以利酷酸菌好氣發(fā)酵。常用的填充料有稻殼、高粱殼、玉米芯、玉米秸、谷糠、高粱糠等。2.4添加劑為了提高食醋的質量風味，增加花色品種，改善食醋的色澤及體態(tài)，故使用一些添加劑，常用的有：食鹽、食糖、味精、呈味核昔酸、炒米色、醬色、香辛料、苯甲酸鈉、山梨酸鉀等。2.5水水質的優(yōu)劣與食醋的質量有很大關系，雖然釀醋用水不及釀酒用水要求高，凡可飲用餓水均可釀醋，但最好用甜水，而不用含硫酸鎂、氯化鎂較高的苦水，含氯化鈉、氯化鈣較高的咸水也不能用。2.6原料的選擇標準雖然凡含有淀粉、糖類、酒精等成分的原料均可制醋，但為了適應工業(yè)化生產，對其要求如下：淀粉（或糖或酒精）含量高;價格低廉，使用方便；資源豐富，產地近，易儲運;無霉爛變質，符合衛(wèi)生要求。3食醋質量規(guī)格與主要技術指標3.1液態(tài)法食醋質量標準本標準適用于以糧食、糖類、酒類、果類為原料,采用液態(tài)醋酸發(fā)酵法釀造而成的酸性調味料。（1）感官指標：色澤：棕紅色到棕褐色，有光澤。香氣：具有醋的醇香和酯香。滋味：酸味柔和，味鮮回甜，具有醋特有的滋味。體態(tài)：濃度適宜，澄清，無沉淀，無浮膜。（2）理化指標見表3-1⑷。表3TL項 目指 標總酸（以醋酸計）（g/100ml）23.5無鹽固形物糧食醋(g/lOOml)21.5其他醋(g/100ml)21.0（3）衛(wèi)生指標按GB2719-81《食酷衛(wèi)生標準》的規(guī)定，見表3-2⑸。表3-2項 目指 標神(以As計)(mg/L)0.5鉛(以Pb計)(mg/L)1.0游離礦酸不得檢出黃曲霉毒素Bx（pg/kg）W5食品添加劑按GB2760—86規(guī)定細菌總數（個/ml）W5000大腸菌群（個100g）3致病菌（系指腸道致病菌）不得檢出2檢驗方法按照ZBX66012?6602087《醬油、食醋、醬類的質量標準和檢驗方法》執(zhí)行。4液體深層發(fā)酵法制食醋生產工藝液體深層發(fā)酵制醋可以實現制醋不用糠(即不用輔料，包括谷糠、鉄皮等),而且使生產機械化和管道化，顯著減輕繁重的體力勞動，有一定的優(yōu)點。4.1工藝流程細菌淀粉酶 缺曲J J甘萼「?粉一?加水一調漿一?液化一?加熱一冷卻一拌勻一?糖化一?I—?離心火國一I過濾一〉酒精發(fā)酵一?醋酸發(fā)酵一〉加熱火菌一?配制成品酒母(200L種子罐培養(yǎng)四級種子)醋酸菌(200L種子罐培養(yǎng)四級種子〉」空氣一亠無菌空氣 2操作方法(1)投料甘薯干粉：水=1:7。調漿后用泵抽入糖化罐內。罐內配有攪拌器，使之攪拌均勻。為了嚴格控制水分，采用夾層升溫，也可加水時留有余地，釆用直接蒸汽。液化7658細菌淀粉酶有效作用溫度是85—90°C,故加溫至85—90°C，維持1小時，原料液化后繼續(xù)升溫至100°Co糖化開冷卻水降溫至65°C，加入鉄曲，隸曲用量為甘薯干粉的10%。鉄曲添加方法是用降溫到65°C的液化醪，從糖化罐內放出隸曲4倍的量，將其攪拌均勻，并用水泵連同鉄曲一起抽回罐內。保溫60-63°C,糖化3—4小時，取樣測定還原糖，一般情況下可達到13%—14%。隨即升溫至100°C，維持10分鐘，以殺滅雜菌，然后降溫到40°C，經離心篩過濾去渣，糖液備用。酒精發(fā)酵①將預先糖化好的糖液，抽入2000L酒精發(fā)酵罐內，定容至1500L(每次投料2罐,共3000L)o接種量為10%,即接入500L種子罐培養(yǎng)8小時的酒母（分別平均抽入罐內）。培養(yǎng)及發(fā)酵：控制溫度為32—34°C，靜止培養(yǎng)及發(fā)酵50-60小時。發(fā)酵結束，一般酒精含量為5%-6%,酸度不超過0?5g/100ml,殘?zhí)前土直?度，還原糖0.25g/100ml以下。（5） 醋酸發(fā)酵將酒液抽入2000L耐酸陶瓷醋酸發(fā)酵罐內。接種量：為酒液的10%,即接入500L種子罐培養(yǎng)12-14小時的醋酸菌種子（分別抽入兩罐內）。培養(yǎng)及發(fā)酵：醋酸發(fā)酵期間，溫度保持35-37°Co通風量前期為1:0.13/min；中期為1:0.17/min；后期為1:0.13/min。罐壓維持30kPa。連續(xù)進行攪拌。醋酸發(fā)酵時間為40-50小時，經測定已無酒精，殘?zhí)菢O少，且兩次測酸未上升或下降，說明醋酸發(fā)酵結束。（6） 滅菌及配制成品醋酸發(fā)酵結束后，應立即升溫到80°C，維持10分鐘，殺滅菌類，并使剩余的糖分和蛋口質進一步轉化，以增加食酷的色澤和香味，然后降溫放罐，配制成品。5物料衡算和主要設備5.1生產方法根據液體深層發(fā)酵工藝的生產情況，采取分批投料，分批發(fā)酵的方法，醋酸單罐到底發(fā)酵后，采用分割取醋半連續(xù)發(fā)酵法。酒精發(fā)酵罐和醋酸發(fā)酵罐各設3只，每取量為1罐，補入醋酸發(fā)酵罐內的酒精發(fā)酵液也為1罐，每天投料一批，連取酷9次，第10次全部放出。更換新種后再開始一輪新的發(fā)酵。2食醋車間全年投料批數和每批投料量每只醋酸發(fā)酵罐1個周期為13天。每只罐全年的生產周期數為300天十13天=23。3只罐每周期內投料為4批X3=12批。全年共投料為12批X23=276批。年產4000t車間每批料應為：400014-276批二14.5t/批。按每lkg主料產醋為6.72kg計，每批投料量為：14.5t/批一6.72=2.16t/批。表5-1為原料消耗綜合表，表5-2為勞動定員分配表。

原料冬稱規(guī)格盹醋耗用量/kg每批投料量/kg全年投料雖：/kg碎米、高粱、萼干二含淀粉70%1492160596000糖化酶5400u/g0.23213.365928.4a-淀粉酶2000u/g0.37255.41490食鹽含NaC190%以上25362.4100000氯化鈣無水0.152.2600純堿工業(yè)用0.2253.26900原料消耗綜合表帶?原料計算時，可根據當地的實際情況任選一種。表5-2勞動定員分配表工段人員工作范圍班次原料處理5人領料、粉碎、調漿、液化日常班發(fā) 酵11糖化、酒精、醋酸發(fā)酵（酵母、醋酸種子三班制每班3人調休人培養(yǎng)）2人配兌消毒5人配兌、消毒、入庫、壓濾、質疑管理三班制每班2人調休1人化 驗4人原料、半成品、成品化驗、各級菌種培養(yǎng)三班制每班1人調休1人車間維修4人管理機房中％動力設備、車間內小型維修預備人員3人各工段如有缺勒及時頂替二班調度員1人負責工藝、設備中技術問題，兼生產調度不脫產車間技術員表5-15.3物料衡算表5-1年產4000t液醋車間物料衡算見表5-3o表5-3 400t液醋車間物料衡算序號物料名稱質量/kg物料規(guī)格體積質量/kg?1?體積/L1米、高粱、薯干21.6含淀粉70%2水86.43U-淀粉酶5.44氯化鈣2.165碳酸鈉3.246粉漿10810.8含干物質17.6%1.0710103.67液化醪12209.4含干物質15?6%1.0611518.28糖化酶3.365糖化力54000u/g0.019糖化醪12587.411896.2續(xù)表序號物料名稱質M/kg物料規(guī)格體積質量/kg?L'1體積/L10灑精發(fā)酵醪12587.411896.211排出co居6.1612水分、灑精損失19.613灑精發(fā)酵成熟醪11951.8含酒精6.1/%（體積分數）0.9912072.614醋酸發(fā)酵醪12951.812950.915醋酸成熟醪13282.8含HAc5.66/%（體積分數）1.0113151.316配兌消毒后成品14503.8含HAc50g/zL1.025141505.4主要設備（1）原料處理工段如以高粱或碎米為原料，可采用真空泵將原料從倉庫直接輸送去水磨處理；如以薯干為原料，則需采用錘式粉碎機，粉碎后用絞龍輸入調漿池。液化期間要求邊進料邊進氣，為保持品溫穩(wěn)定，在液化罐上部增設1只粉漿高位槽，使粉漿利用位壓自流入液化罐。（2）發(fā)酵工段醋酸發(fā)酵設備是整個釀醋過程中的關鍵設備，酷酸發(fā)酵液具有腐蝕性，故醋酸發(fā)酵裝置均采用耐酸不銹鋼材料。（3）配兌消毒工段①補糖罐：為使產品達到部頒理化指標而設。②為保證生產順利進行，設圧濾貯存罐1只，每天取出的醋酸發(fā)酵液均入此罐，再由此罐壓入蒸式過濾機內過濾。過濾設備采用蒸式過濾機，山于醋酸發(fā)酵液有腐蝕性，過濾機內須涂以耐酸材料。生醋配兌：消毒輸送所用泵類，均考慮采用不銹鋼耐酸泵。按生產實際，設濾液貯存池1只，生醋配兌池2只，洗渣水池1只。為調劑方便，也可互換使用。生醋消毒設備釆用列管式換熱器。成品儲存罐以不銹鋼制作最佳。（4）輔助機械設備①空氣壓縮機用于物料的輸送。②采用氨冷凍機降低水溫，以保證夏天正常生產。各種輸送泵類均采用離心泵，可根據其流量和揚程要求選定。土吊車為設備維修中較大零件和小型設備的搬運而設。

表5-4詳細設備見表表5-4序號設備需稱規(guī)格型號數&消耗材料/kg配用電機單臺總量包括物料量/t碳鋼lCrl8Ni9Ti型號容量/kW數量T真空泵wvv31JO-42-45.512錘式粉碎機lt/h2660JO-71-42213絞龍7004調漿池V二2000L,<1)1300X14001540JOz-32-4315粉漿高位槽V二2000L,<1)1200化罐V二2000L,<1)1300X18001989JO-31-42.213.57空氣壓縮機V3/7（型號）2JO-72-62228空氣凈化系統(tǒng)3m/mm30009糖化罐V二5500L,<1)1800X200025640J0=-42-45.52810小灑母罐V=200L,<1)600X7001390JO：-11-40.6111大灑母罐V二2000L,<1)1400X136012280JO-32-43112酒精發(fā)酵罐V二17000L,<1)2400X36003130201813搖瓶機旋轉式,213r/min2640J0-22-61.120.3314空氣過濾器0.785m"1300.0315醋酸一級種子罐V=200L,<l>500xiooo1144216J0：-22-61.110.516高效過濾器lm：1500.0517醋酸二級種子罐V=2000L,<1)1200X1710186886JO-42-6413.518高效過濾器6m：3960016300JO-72-62232319離心泵65F25B2JO-22-22.22年產4000t食醋車間設備明細序號設備夕1序號設備夕1稱規(guī)格型號數量消耗材料/kg配用電機碳鋼lCrl8Ni9Ti型號容量/kW數量20壓濾罐V=15000U<1>2600X20001450192021熬式過濾器HM-604222油泵KD10,4)600X10001J0：-42-64123氨冷凍機A6-100,2930