醋酸发酵设备设计.doc

目 录引言 11工艺流程的确定 2 1.1工艺路线 2 1.2 流程确定 22醋酸发酵 2 2.1 醋酸发酵步骤 23设备的选择 3 3.1操作参数的确定 3 3.2 物料衡算3 3.3 设备的选择 34结论 5参考文献附录 附录1 食醋生产工艺流程示意图 附录2 机械搅拌通风发酵罐引 言 食醋发酵是继酒精发酵之后，在醋酸菌氧化酶的作用下，生成醋酸的过程。食醋原料，按照工艺要求一般可以分为主料、辅料、填充料和添加剂四大类。主料大致是含淀粉、含糖、含酒精的三类物质。本设计对醋酸生产的发酵车间进行了工艺计算和设备选型。性能：味酸、甘，性平。归胃、肝经。能消食开胃，散淤血，止血，解毒。 因原料和制作方法的不同，醋的成品风味迥异。醋是用得较多的酸性调味料。每100mL醋中的醋酸含量，普通醋为3.5g以上，优级醋为5g以上。食醋品种虽然繁多、工艺条件各具特色，但食醋酿造的基本工艺流程包含淀粉糖化、酒精发酵和醋酸发酵三个阶段。具体工艺流程如下：大米糖化酒精发酵醋酸发酵。食醋酿造工艺中的醋酸发酵阶段需要的发酵罐。关键词：食醋、发酵罐、深层发酵。1 工艺流程的确定1.1工艺路线 食醋生产工艺流程：碎大米 浸泡 磨浆 调浆 液化 糖化 冷却 酒精发酵 酒醪 醋酸发酵 醋醪 压滤 消毒 成品醋酸发酵流程：菌种试管斜面接种培养 - 大三角瓶纯种扩大培养 - 醋酸菌种子液态培养1.2 流程确定1.2.1食醋工艺流程的主要仪器： 1锤式粉碎机、2螺旋输送器、3调浆罐、4粉浆高位槽、5液化罐、6糖化罐、7补糖罐、8酒精发酵罐、9醋酸种子罐、10鼓风机、11空气过滤器、12机械搅拌发通风酵罐、13板框压滤机、14滤液配兑池、15贮存罐。1.2.2 食醋工艺的生产原料消耗及产物 （1）原料：大米 （2）水 （3）糖化选择黑曲霉 成品为食醋 副产物为醋渣2醋酸发酵2.1 醋酸发酵步骤 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，直接影响到食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。 酒液酒度5%6%醋酸发酵液酸度4.5%5.5%接种温度2830培养时间6567h 醋酸菌含有乙酰辅酶A合成酶，能催化醋酸氧化，反应生成的乙酰辅酶A进入三羧酸循环，进一步氧化为CO2和H2O。在液态深层发酵中，可采用分割法去醪进行“半连续式发酵”，即取出1/21/3量的发酵成熟醋醪，同时补加相应量的酒醪。这一方法即可以省却醋酸菌种培养工序，且发酵罐中的菌种在醋酸发酵过程中已得到充分驯养，所以，又有利于提高原料的利用率和产品质量，但分割法去醪应注意无菌操作。3 设备的选择3.1操作参数的确定发酵罐容积10350工作气压 （mpa）0.10.5温 度 （）32343.2 物料衡算3.2.1工艺技术指标名称 所占百分比（%） 淀粉糖化率 80糖 85酒精 80实际年生产量5000t每年。实际日产量：5000300 =17（t）。3.2.2原料消耗计算:每生产1t食醋需酒精发酵成熟醪体积：641.7L = 0.642m3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：170.642/0.70 = 15.59m33.3 设备的选择 3.3.1 BIOGM机械搅拌通风发酵罐 系列的完整性，功率与转速能适应不同发酵工艺需要，拓宽了工艺选择余地。必要时加配变频器，可无级调速，以适应发酵过程中菌丝浓度的变化，提高产量。加热（冷却）盘管改用罐外半圆管，有利于罐内消毒、清理，当需增加换热面积时，可将原有一般挡板改为加热挡板。这样加热效果非常直接和有效。既降低了能耗，又节约了成本。3.3.2 BIOGM机械搅拌通风发酵罐结构及技术参数:设计压力 （设备内）0.3MPa （半圆管及加热挡板）0.3MPa设计温度 72。C 主要材料 0Cr18Ni9 316L 321 Q235-B型号/项目BIOGM1050BIOGM100BIOGM200BIOGM350公称容积m31050100200350直径DN,mm3000380046005600直筒高度H,mm700088001200013340H/DN2.332.322.322.3全容积m357.5115230402冷却（加热）F,m2加热档板半圆管24（6组）36（6）组36（8组）36（16组）60120240420（地区有差异）设计压力 （设备内）0.3MPa （半圆管及加热挡板）0.3MPa 设计温度 142。C 主要材料 0Cr18Ni9 316L 321 Q235-B功率kw55，7575，95165，180280，320转速n r/min100190100190100190100150（具体根据工艺而定）搅拌器直径MM950-10001000-11001200-12501300-1400 选择东台市压力容器制造厂生产的公称容积20m3机械搅拌通风发酵罐。 现取公称容积20m3的机械搅拌通风醋酸发酵罐，实际容积为22m3.N4 = = 5.66 （个） 故需要公称容积20m3发酵罐6个。 3.3.3选择BIOGM22机械搅拌通风发酵罐的型号及其他参数： 名称 范围 公称容积m3 1050 直径DN,mm 3000 直筒高度H,mm 7000 H/DN 2.33 全容积m3 57.5 冷却（加热）F,m2 加热档板半圆管 24（6组） 60发酵罐容积50350工作气压 （mpa）0.10.5 温 度 （）3234 价 格 （元）26004 结论 年产5000吨食醋的生产，选择了发酵工艺。 其醋酸步骤所用的发酵设备，选择了上海高盟生物工程设备有限公司的BIOGM22型号的械搅拌通风发酵罐设备6台。 参考文献1陶兴无. 发酵产品工艺学. 化学工业出版社，2008年.第七章2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.第五章3 张燕荣. 调味品工艺学. 科学出版社，2008年.P1534 赵继伦. 酒精发酵工艺学. 华南理工大学出版社.P3745 沈怡芳. 液体发酵法白酒生产. 北京：轻工业出版社,1983年.第三章6 姚华. 微生物工程工艺原理. 广州：华南理工大学出版社，1995年.P3167 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.8 蒋家新. 食品生产技术. 北京：中国轻工业出版社. 附录1 食醋生产工艺流程示意图 图1