苹果醋发酵设备设计.docx

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苹果醋发酵设备设计.docx

苹果醋发酵设备设计

引言1

1苹果醋工艺流程的确定2

1.1苹果醋工艺线路简介2

1.2苹果醋工艺流程确定2

2醋酸发酵工艺发酵罐的选择4

2.1技术参数的确定4

2.2物料衡算4

2.3设备的选择4

2.4设备的计算5

2.5设计结果列表6

3结论7

参考文献

附录:

附1:

苹果醋生产工艺流程示意图

附2:

ALF-L20m3气升式外环流发酵罐结构示意图

引言

随着现代医学和食品科学的发展,人们越来越重视饮食的营养保健作用,苹果醋就是为满足人们的这种需要而发展起来的一种新型食醋。

它采用苹果为主要原料,经过醋酸发酵酿造而成。

水果中含有较多的天然芳香物质和不挥发性有机酸,这样,与通常使用的食醋相比,由苹果酿制的食醋保持了水果特有的果香,酸味更柔合,并富含维生素、微量元素等营养成份,有些品种还具有一定的保健功能,从而提高了它的食用价值及经济价值。

苹果醋的生产工艺流程是原料筛选→清洗→破碎→酒精发酵→醋酸发酵→灭菌→过滤→配制→成品。

其中醋酸发酵工艺选择的发酵罐,要用于工业规模发酵,能显著加快微生物生长与代谢、缩短发酵周期、提高发酵水平、降低发酵能耗。

关键词:

苹果醋;发酵流程;醋酸发酵;发酵罐;

1苹果醋工艺流程的确定

1.1苹果醋工艺线路简介

苹果醋生产工艺发酵流程:

原料苹果→预处理→洗净→破碎→榨汁→果胶酶处理→过滤→加热→酒精发酵(加酵母培养液)→醋酸发酵(加醋酸菌培养液)→过滤→后熟→杀菌(调配)→成品

1.2苹果醋工艺流程确定

1.2.1苹果醋工艺流程的主要仪器

1

洗果机

2

破碎机

3

传送器

4

夹层锅

5

打浆机

6

7

离心分离机

8

调和罐

9

均质机

10

灭菌罐

11

发酵罐

12

洗罐机

13

灌装机

14

封罐机

15

杀菌锅

1.2.1苹果醋工艺的生产原料消耗及产物

(1)蛋白质原料:

苹果

(2)淀粉质原料:

麸皮、麦粉

(3)发酵菌种:

醋酸菌沈麦112-7#

(4)水、白砂糖

成品为苹果醋

副产物为物料渣

1.2.1苹果醋工艺的醋酸发酵操作步骤:

向酒精发酵醪中接入醋酸菌,在适宜的条件下,乙醇经醋酸菌的作用氧化为乙酸的过程称为醋酸发酵,它是酿醋的主要环节,直接影响到苹果醋的产量与食醋的风味。

醋酸发酵工序由醋酸菌种子培养、醋酸发酵和陈酿等组成。

技术要点:

酒液酒度5%~6%;醋酸发酵液酸度4.5%~5.5%。

所选用的气升式外环流发酵罐就用于苹果醋工艺的醋酸发酵过程。

2醋酸发酵工艺发酵罐的选择

2.1技术参数的确定

生产能力(吨/天)

15-18

工作气压(mPa)

0.0-0.3

温度(℃)

30-35

Ph值

2-12

Do值

5%-80%

2.2物料衡算

2.2.1工艺技术指标

1.实际日产量17t。

2.实际年生产量5000t每年。

2.2.2原料消耗计算

一年应产苹果醋量=[(4500000*80%+650000*95%+1000000]*98%

=5113150kg=5100t

一年按300天计算,所以一天应产苹果醋量=5100÷300=17t。

2.3设备的选择

2.3.1ALF系列气升式外环流发酵罐

该生产线集接种、搅拌、溶氧、发酵组成,适用于工业规模细菌发酵(微生物多糖、丙烯酰胺酶),霉菌发酵(β-胡萝卜素、5’-核苷酸酶),酵母发酵(甘油、石油脱蜡),发酵制酒、发酵制醋均能显著加快微生物生长与代谢、缩短发酵周期、提高发酵水平、降低发酵能耗。

工业实践证明它用于高生物量、高粘度、高密度培养、高溶氧、高含油体系微生物发酵具有显著优势。

2.3.2ALF系列气升式外环流发酵罐结构参数

外形尺寸

可根据用户需求度身定做

发酵周期

8天

温度控制

T~50℃,控制精度:

±0.5℃(T为外源水温度+5℃)

工作电源/功率

3¢/380V,20KW

工作气压

0.0-0.3mPa

2.3.3ALF系列气升式外环流发酵罐技术参数

型  号

ALF-S××

ALF-M×××

ALF-L×××

罐   体

全容积:

10~50L

全容积:

100~1000L

全容积:

3~200M3

材质:

不锈钢304或316L;罐体与材料均可根据用户需求度身定做

灭菌方式

外源蒸汽实罐原位消毒

温度控制

T~50℃,控制精度:

±0.5℃(T为外源水温度+5℃)

自动消泡

灵敏度100~100000Ω

pH控制

2~12pH,控制精度:

±0.05pH

DO控制

5%~100%,控制精度:

±1%

罐压控制

0~0.25MPa,控制精度:

±1%

流量控制

控制范围根据发酵容积和流量计量程而定,控制精度:

±2%

其它配置情况

补料控制

可变速蠕动泵四个,执行加酸、加碱、消泡液、自动补料的功能

中试规模可配备补料罐、消泡罐、酸碱罐,并配备精密电磁阀和计量罐自动控制

过程控制

工控计算机对发酵过程进行控制与数据在线显示、记录

2.3.4ALF系列气升式外环流发酵罐其他参数

1.生产厂家:

南京汇科生物工程设备有限公司 

2规格:

ALF系列  

3.价格说明:

两万元人民币

2.4设备的计算

根据上面的物料衡算可以得出,一年苹果醋产量为5100吨,一年按300天来算,一天苹果醋产量为17吨,一天平均工作为8小时。

每生产1t苹果醋需酒精发酵成熟醪体积:

650L=0.65m3

每天生产食醋17t,醋酸发酵罐填充量70%,则每天需要醋酸发酵罐的总容积:

17×0.65/0.70=15.78m3

现取公称容积20m3的醋酸发酵罐,实际容积为22m3

N=15.78*8/22=5.73(个)

采用公称容积20m3发酵罐6个。

根据以上发酵罐技术参数及计算,故选择ALF-L20m3气升式外环流发酵罐6台。

2.5设计结果列表

ALF-L20m3气升式外环流发酵罐参数表

型号

ALF-L20

全容积

20M3

罐   体

材质:

不锈钢304或316L;罐体与材料均可根据用户需求度身定做

灭菌方式

外源蒸汽实罐原位消毒

温度控制

T~50℃,控制精度:

±0.5℃(T为外源水温度+5℃)

自动消泡

灵敏度100~100000Ω

pH控制

2~12pH,控制精度:

±0.05pH

DO控制

5%~100%,控制精度:

±1%

罐压控制

0~0.25MPa,控制精度:

±1%

流量控制

控制范围根据发酵容积和流量计量程而定,控制精度:

±2%

发酵周期

8天

生产能力

20~22m3/周期

工作电源/功率

3¢/380V,20KW

价格

20000元

3结论

年产5000吨的苹果醋的生产,选择的工艺发酵流程是原料苹果→预处理→洗净→破碎→榨汁→果胶酶处理→过滤→加热→酒精发酵(加酵母培养液)→醋酸发酵(加醋酸菌培养液)→过滤→后熟→杀菌(调配)→成品。

其中醋酸发酵步骤所用的发酵罐,选择了南京汇科生物工程设备有限公司制造的ALF-L20m3气升式外环流发酵罐共6台。

参考文献

[1]吴思芳.发酵工厂工艺设计概论.北京:

中国轻工业出版社,2005年.第三章.

[2]蒋家新.食品生产技术.北京:

中国轻工业出版社.

[3]王福源.现代食品发酵技术.北京:

中国轻工业出版社.

[4]梁世中.生物工程设备.北京:

中国轻工业出版社,2006年.第五章.

[5]白凤武.食品与发酵工业[J].1995.

(1)

[6]陶兴无.发酵产品工艺学.化学工业出版社,2008年.第二章.

[7]上海市酿造科学研究所.发酵调味品生产技术.北京:

中国轻工业出版社,1998年.第四章.

[8]赵继伦.酒精发酵工艺学.华南理工大学出版社.

 

附录1苹果醋生产工艺流程示意图

 

附录2ALF-L20m3气升式外环流发酵罐结构示意图

1

发酵罐

2

通气管

3

发酵液进口

4

空气分布器

5

空气进口

6

循环泵

7

发酵液出口

8

热交换器

9

喷嘴

10

发酵液出料口

11

喷嘴

12

排气管

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