年產(chǎn)4000t蘋果醋工藝流程設(shè)計(jì)

年產(chǎn)4000t蘋果醋工藝流程設(shè)計(jì)摘要：本設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行年產(chǎn)4000t蘋果醋工藝流程設(shè)計(jì)。基于我國蘋果醋開展現(xiàn)狀以及國外蘋果醋行業(yè)開展的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了年產(chǎn)4000t蘋果醋的工藝體系。本設(shè)計(jì)按照生產(chǎn)需要，地理位置環(huán)境，生產(chǎn)技術(shù)等各方面出發(fā)，對年產(chǎn)4000t蘋果醋的工程進(jìn)行了工藝設(shè)計(jì)，并對產(chǎn)品方案，生產(chǎn)工藝，設(shè)備選用，物料衡算，衛(wèi)生環(huán)境，企業(yè)管理等方面進(jìn)行分析研究。此設(shè)計(jì)以利益最大化，環(huán)境最優(yōu)化，本錢最小化，為原那么。關(guān)鍵字：蘋果醋：工藝流程設(shè)計(jì)：物料衡算：設(shè)備選用一緒論1.1概述蘋果醋對人體的好處及用途：1、酸性口感的堿性飲料。蘋果醋是一個(gè)口感呈酸性，在人體內(nèi)代謝后呈堿性的飲料，它有中和魚、肉、蛋、米、面等呈酸性食品的功能，并有利于它的各種營養(yǎng)素的保存和促進(jìn)鈣的吸收。呈酸性食物中大多含有鈣、鉀、鎂、鐵、鈉、錳、鋅等金屬元素，像蘋果、西紅柿，雖入口有酸味，但這些有機(jī)酸在體內(nèi)分解成二氧化碳和各種酸性鹽而呈堿性，能夠有效改善人體酸性體質(zhì)，使人體呈弱堿性。堿性體質(zhì)的人群較酸性體質(zhì)的人群對病毒的免疫力要更強(qiáng)。2、富含果膠，有益健康。果膠有利于腸道中有益菌的生長，有益菌能夠產(chǎn)生人體必需的營養(yǎng)物質(zhì)，如維生素B族(維生素B1、B2、B6、B12、煙酸、泛酸)、維生素K2等。果膠可促進(jìn)脂肪、類固醇及膽汁的排泄，增加類固醇的排泄有利于降低與性激素有關(guān)癌癥的患病率。果膠能夠延緩腸道對糖、脂質(zhì)的吸收，控制血糖升高。果膠攝入人體內(nèi)吸水膨脹，體積可增大為原來的10倍，容易使人產(chǎn)生飽感，并延遲胃的排空，可有效預(yù)防肥胖和減肥。果膠與其他纖維素不同，它不會影響人體對鈣、鎂、鋅、銅等微量元素的吸收。果膠能吸附食物中的鉛、鎳、鈷等重金屬離子，且不能被消化液所消化，所以能夠有效的排出體內(nèi)毒素。3、富含維生素，美容養(yǎng)顏。蘋果醋里的大量維生素抗氧化劑能促進(jìn)新陳代謝，美白殺菌、淡化黑色素、迅速消除老化角質(zhì)、補(bǔ)充肌膚養(yǎng)分及水分，活血化疼、縮小粗糙毛孔，抗氧化，防止色斑、美白嫩膚，可令皮膚更加光滑細(xì)膩，發(fā)質(zhì)柔順。4、富含有機(jī)酸。蘋果酸可直接參與人體代謝，被人體直接吸收，實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)向肌體提供能量，消除疲勞，起到抗疲勞、迅速恢復(fù)體力的作用，同時(shí)蘋果酸可以促進(jìn)氨代謝，降低血氨濃度，對肝臟有保護(hù)作用，蘋果酸還有保持心肌的能量代謝，對心肌堵塞的缺血性心肌層起到保護(hù)作用，醋酸可以促進(jìn)胃液分泌，增進(jìn)食欲，并且可以促進(jìn)對其他食物中鈣的吸收。纈氨酸可促進(jìn)傷口愈合，改善肝功能。天冬氨酸對肌肉有保護(hù)作用，可治療心絞痛，對心肌堵塞等有防治效果，且具有防止和解除疲勞的作用。谷氨酸參與腦的蛋白和糖代謝，促進(jìn)氧化，改善中樞神經(jīng)活動(dòng)，有維持和促進(jìn)腦細(xì)胞功能的作用，促進(jìn)智力的增加。5、蘋果醋能提高機(jī)體免疫力。蘋果醋中含有豐富的維生素和氨基酸，能在體內(nèi)與鈣質(zhì)合成醋酸鈣，增強(qiáng)鈣質(zhì)的吸收，讓身體更加強(qiáng)壯起來。蘋果醋中還含有豐富的維生素C，維生素C是一種強(qiáng)大的抗氧化劑，能防止細(xì)胞癌變和細(xì)胞衰老，增加身體的抵抗力。此外，醋廠的工人很少感冒，這已經(jīng)是一個(gè)眾所周知的常識。醋酸有抗菌消炎的作用，可以預(yù)防感冒。對于愛感冒的人來說，可以在早飯后出門前喝一瓶蘋果醋，可以抵御早晨上班路上的寒冷，不得感冒。尤其是在冬天，可以把蘋果醋加熱來喝，這樣對胃沒有什么刺激，也讓醋的消毒殺菌效果更好一些。如今，喜歡喝蘋果醋的人越來越多，這酸酸甜甜的飲品不僅取代了很多餐廳宴席上的啤酒、可樂，在各大超市里也成為人們爭相購置的暢銷品。經(jīng)研究證實(shí)，飲用果醋確實(shí)會給身體健康帶來很多好處。6、蘋果醋可以消除疲勞。對于上班族來說，蘋果醋是能夠消除疲勞的最正確飲品。一般來說，果醋中含有十種以上的有機(jī)酸和人體所需的多種氨基酸。醋的種類不同，有機(jī)酸的含量也各不相同。它們使有氧代謝順暢，有利于去除沉積的乳酸，起到消除疲勞的作用。經(jīng)過長時(shí)間勞動(dòng)和劇烈運(yùn)動(dòng)后，人體內(nèi)會產(chǎn)生大量乳酸，人就會感覺特別疲勞，如在此時(shí)喝上一小瓶果醋，能促進(jìn)代謝功能恢復(fù)，從而消除疲勞。通常來說，下午3點(diǎn)左右的時(shí)間，是一天中最容易疲勞的一個(gè)時(shí)段，可以選擇在此時(shí)喝250毫升蘋果醋，可以起到非常好的效果。7、蘋果汁醋可以美容。果醋中含有的抗氧化物質(zhì)可以抑制人體中過氧化物的形成，從而緩解細(xì)胞的衰老，具有很好的美容養(yǎng)顏?zhàn)饔谩＞C上所述，蘋果醋不僅老少皆宜，也是未來市場必然開展的新星蘋果醋的保健功能及科學(xué)依據(jù)中國調(diào)味品堐榜琴；張建國；肖國輝；張瑋瑋；康曼。蘋果醋的保健功能及科學(xué)依據(jù)中國調(diào)味品堐榜琴；張建國；肖國輝；張瑋瑋；康曼1.1.2國內(nèi)外蘋果醋行業(yè)開展?fàn)顩r：蘋果醋飲料在我國早以不是人們陌生的名詞，早在90年代初我國很多飲料加工企業(yè)和養(yǎng)生保健企業(yè)先后在全國范圍內(nèi)刮起一場蘋果醋飲料的旋風(fēng)。醋酸飲料被譽(yù)為繼碳酸飲料，但是由于消費(fèi)者對蘋果醋了解甚少，當(dāng)時(shí)價(jià)格較貴，市場切入點(diǎn)不準(zhǔn)，宣傳力度不夠，以其人們的消費(fèi)觀念以及生活水品的制約，因而不能接受蘋果醋。所以，當(dāng)時(shí)的蘋果醋行業(yè)并不景氣，很快銷聲匿跡。我國蘋果種植面積廣闊，現(xiàn)已達(dá)225萬hm^2，每年都有很好的產(chǎn)量，這就為蘋果醋生產(chǎn)提供了很大的原料原產(chǎn)地，再加上國內(nèi)勞動(dòng)力廣泛且廉價(jià)，這就為我國蘋果醋市場的成長與開展提供了很好地外部條件。近年來，到1998年止，有關(guān)蘋果醋的專利已達(dá)46項(xiàng)，2000年上半年，有關(guān)蘋果醋的研究報(bào)告和工藝試驗(yàn)技術(shù)文獻(xiàn)已達(dá)40篇。目前，我國對于綠色食品和綠色保健品的消費(fèi)不斷增多，蘋果醋系列產(chǎn)品又漸漸走進(jìn)了人們的視線?，F(xiàn)代科技信息的迅猛開展，使得多數(shù)消費(fèi)者能夠充分的了解蘋果醋的成效，也使得人們對此系列的產(chǎn)品有了一定的消費(fèi)，國內(nèi)的蘋果醋市場應(yīng)經(jīng)初步形成，現(xiàn)在逐漸的開展壯大。在國外，特別是歐美，日本等興旺國家蘋果醋市場開展已日漸成熟，其中日本女孩最流行飲蘋果醋，因?yàn)樘O果醋不但有美容養(yǎng)顏的成效，還有減肥保健消除疲勞等效果。上世紀(jì)90年代，美國的醋產(chǎn)量為5.6億升，其中蘋果醋產(chǎn)量0.93億升，占總醋產(chǎn)量16.7%；在英國年產(chǎn)醋1.0億升，其中蘋果醋0.1億升，占總醋產(chǎn)量的10%；在日本70年代末就將果醋納入國家標(biāo)準(zhǔn)；由此可見，世界興旺國家已將蘋果醋開展壯大，并得到了廣闊消費(fèi)者的認(rèn)可和親睞蘋果醋市場狀況分析及開展前景2002.10.30飲料工業(yè)送芝強(qiáng)蘋果醋市場狀況分析及開展前景2002.10.30飲料工業(yè)送芝強(qiáng)1.2蘋果醋工藝流程設(shè)計(jì)的意義現(xiàn)代市場上的主打飲料是以果汁和碳酸飲料為主。碳酸飲料中含有檸檬酸，易引起高血壓和心腦血管疾病，長期飲用對人體生長發(fā)育不利；果汁因?yàn)槭芷渖a(chǎn)工藝限制導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)大量流失對人體沒多大作業(yè)且本錢較高。而蘋果醋不僅僅是人們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅Ｖ匾母渍{(diào)味品,而且具卓越的醫(yī)療保健作用。它能夠延緩衰老;防止血壓上升;改善高血脂癥;防止動(dòng)脈硬化;延緩血液中乙醇濃度上升;調(diào)節(jié)鈣質(zhì)代;抗細(xì)菌侵害;排除毒素,預(yù)防關(guān)節(jié)炎;控制體重,美容養(yǎng)顏;維持體內(nèi)酸堿平衡等等。近來研究還發(fā)現(xiàn),蘋果汁經(jīng)微生物發(fā)酵所產(chǎn)生的葡萄糖酸是“健康因子〞,對腸道內(nèi)雙歧桿菌的生存增殖效果顯著。而且蘋果營養(yǎng)醋的開展?fàn)顩r及生產(chǎn)方法2005.4.25.運(yùn)城學(xué)院學(xué)報(bào)楊萍芳，蘋果醋行業(yè)市場潛力巨大開展方向廣泛，特別是高消費(fèi)層次的高檔蘋果醋的調(diào)味品，保健品將成為廣闊消費(fèi)者的消費(fèi)時(shí)尚。目前，國外市場較為成熟，而國內(nèi)市場尚未形成較大的規(guī)模。因此,蘋果醋是一種老少皆宜的營養(yǎng)保健食品蘋果營養(yǎng)醋的開展?fàn)顩r及生產(chǎn)方法2005.4.25.運(yùn)城學(xué)院學(xué)報(bào)楊萍芳我國食醋生產(chǎn)的研究進(jìn)展邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)趙芳；李志民；陳斌1.3本課題研究的內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是年產(chǎn)4000t蘋果醋的工藝流程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括：工廠場地的選擇以及平面設(shè)計(jì)，蘋果醋生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)〔物料衡算，設(shè)備選用，生產(chǎn)車間布置，工藝計(jì)算等〕，生活設(shè)施設(shè)計(jì)〔食堂，辦公樓等〕，環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)〔三廢處理〕，其他輔助部門設(shè)計(jì)(原料產(chǎn)地，檢驗(yàn)室，倉庫等)。1.4本課題的設(shè)計(jì)原那么本設(shè)計(jì)考慮到蘋果醋工藝生產(chǎn)特點(diǎn)。按照我國國家現(xiàn)行的節(jié)能，減排，環(huán)保，可持續(xù)開展的原那么，盡量提高其生產(chǎn)效率，并要求工藝流程機(jī)械化，自動(dòng)化。能夠因地制宜，一切以環(huán)保，節(jié)約，高效為原那么合理利用新技術(shù)，積極創(chuàng)新，勇于創(chuàng)造，產(chǎn)品質(zhì)量按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并根據(jù)目前市場現(xiàn)狀對產(chǎn)品進(jìn)行包裝和運(yùn)輸。二廠址選擇2.1廠址選擇本蘋果醋加工廠位于陜西省延安市洛川縣，洛川縣屬渭北黃土高原溝壑區(qū)，暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，平均海拔1072米；年均氣溫9.2度，年降水量622毫米，無霜期167天，是黃土高原面積最大，土層最厚的塬區(qū)，也是目前世界上保存最完好的古原地貌之一．塬面平坦，土地寬廣，質(zhì)地優(yōu)良，日照充足，晝夜溫差大。雨熱同季，自然條件優(yōu)越，開展農(nóng)業(yè)具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，素有“陜北糧倉〞和“蘋果之鄉(xiāng)〞的譽(yù)稱，先后被確定為全國蘋果外銷基地縣和陜西省蘋果生產(chǎn)甲級基地縣、糧油生產(chǎn)基地縣。將廠設(shè)于此可解決原料問題，又可知此地位貫穿210國道以及是火車的必經(jīng)之地。所以其交通運(yùn)輸也是相當(dāng)便利。而且廠區(qū)周圍地處位置較高。有良好的環(huán)境衛(wèi)生可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。2.2氣象條件2.2.1氣溫延安氣象條件延安氣象條件年平均氣溫15℃最熱月平均氣溫〔7月〕21.6℃最冷月平均氣溫〔1月〕-4.8℃極端最高氣溫38℃極端最低氣溫-23℃2.2.2氣壓年平均大氣壓885.4mbar最熱月平均氣壓878.5mbar最冷月平均氣壓892.3mbar2.2.3濕度與風(fēng)向年平均相對濕度60%夏，秋季主導(dǎo)風(fēng)向東南向冬，春季主導(dǎo)風(fēng)向西北向年平均風(fēng)速2.4m/s瞬時(shí)風(fēng)速19m/s2.2.4降雨量年平均降雨量615.4mm月平均最大降雨量〔7月〕115.7mm月平均最小降雨量〔1月〕4.9mm日最大降水量118mm最長連續(xù)降雨天數(shù)66天2.2.5其他最大積雪厚度17cm最大凍土深度76cm三工藝設(shè)計(jì)及流程：3.1產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量確實(shí)定3.1.1產(chǎn)品方案3.1.2班產(chǎn)量確實(shí)定年產(chǎn)Q：4000t,屬于小型食品企業(yè)工廠；生產(chǎn)天數(shù)t:預(yù)計(jì)全年生產(chǎn)天數(shù)300天，暫時(shí)沒有淡旺季的劃分；生產(chǎn)班次n:四班三倒，每班8小時(shí)，成產(chǎn)約4.4噸〔4000÷300÷3〕；每小時(shí)生產(chǎn)能力：4.4÷8≈0.56t。3.2生產(chǎn)工藝流程確實(shí)定3.2.1生產(chǎn)工藝流程的選擇制定工藝流程應(yīng)遵循以下原那么：注意經(jīng)濟(jì)效益，盡量選投資少、能耗低、本錢低、產(chǎn)品收率高的生產(chǎn)工藝；結(jié)合實(shí)際條件，因地制宜，優(yōu)先采用機(jī)械化、連續(xù)自動(dòng)化作業(yè)線；〔3〕嚴(yán)格按照國家規(guī)定食品質(zhì)量平安市場準(zhǔn)入制度的要求擬定工藝流程。從工藝的先進(jìn)性和科學(xué)性角度出發(fā)。確定定此次設(shè)計(jì)的蘋果醋生產(chǎn)工藝流程如下：3.2.2生產(chǎn)工藝流程圖蘋果醋生產(chǎn)工藝研究蘋果醋生產(chǎn)工藝研究李莉田士林3.2.3材料與方法〔1〕供試蘋果為市場銷售紅富士蘋果；〔2〕高壓滅菌鍋LS-C50L；〔3〕酵母(湖北安琪酵母股份生產(chǎn)的安琪耐高溫高活性釀酒干酵母)。它是安琪公司十多年暢銷的產(chǎn)品，其特點(diǎn)是在耐高溫42度、耐酒13%、繁殖力強(qiáng).能夠有效地抑制雜菌的生長.適合各種白酒和釀造醋的生產(chǎn).白酒廠和醋廠多采用該產(chǎn)品。用法與用量：先復(fù)水活化。按料液量的1%。-2%。添加?！?〕醋酸菌干粉(上海迪發(fā).造生物制品生產(chǎn)的醋酸菌干粉〕。用法與用量：先復(fù)水活化，按料液的10%—15%添加?！?〕純潔水(鄭州市自來水公司提供的自來水。經(jīng)過離子交換后轉(zhuǎn)變成純潔水用于生產(chǎn)〕。〔6〕輔料注：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)的原醋經(jīng)逐一鑒定后，根據(jù)其不同品質(zhì)，設(shè)計(jì)最正確的方案進(jìn)行調(diào)配，使之成為口感、風(fēng)味俱佳的蘋果醋。3.3生產(chǎn)蘋果醋的工序3.3.1原料的預(yù)處理3.3.1.1選果、洗果挑選新鮮的蘋果，要求無腐爛、無樹葉等雜志物；40℃以下，用流動(dòng)水漂除去泥土等后，用稀鹽酸泡3—5min,再用高錳酸鉀清洗。要求必須附著在原料果實(shí)上的泥土、微生物必須降低到5.0﹪以下。3.3.1.2破碎、榨汁將洗凈的蘋果放入破碎機(jī)中粉碎。注意防止與空氣接觸，防止果肉氧化；后沖洗后榨汁，參加果膠酶提高出汁率，同時(shí)參加適量的維生素C防止氧化酶氧化。注意：果汁中某些成分容易和鐵器發(fā)生反響，故要防止與鐵制產(chǎn)品接觸。蘋果醋生產(chǎn)工藝關(guān)鍵工序探討李曉樓楊麗華3.3.2滅菌處理蘋果醋生產(chǎn)工藝關(guān)鍵工序探討李曉樓楊麗華在每次投料前用純潔水沖洗各設(shè)備和管道、閥門等，確發(fā)酵保設(shè)備的清潔。設(shè)備清洗后.采用蒸汽滅菌，滅菌時(shí)，不少30分鐘.滅菌時(shí)發(fā)酵罐各閥應(yīng)保持半開狀態(tài)，以免造成死角或者設(shè)備憋壓而導(dǎo)致危險(xiǎn)。滅菌完畢后，除了放開氣閥微開外，關(guān)閉其余各閥，以免造成污染。3.3.3發(fā)酵準(zhǔn)備3.3.3．1接種配料滅菌完成后，等待料液溫度低于25℃時(shí)進(jìn)行接種。接種完畢以后，控制罐內(nèi)溫度相對穩(wěn)定，以保證料液的正常發(fā)酵。定時(shí)測量罐內(nèi)料液溫度并及時(shí)填寫“蘋果醋發(fā)酵工藝日記錄〞。同時(shí)，應(yīng)密切觀察是否有跑、冒、滴、漏或機(jī)械故障發(fā)生。一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)及時(shí)處理，并將處理情況記錄在“記錄本〞上，供技術(shù)分析時(shí)參考。3.3.3.2糖度調(diào)整糖度的上下對發(fā)酵的影響較大。糖度過高，發(fā)酵液中底物濃度過大可能引起酵母菌過度生長，發(fā)酵液粘稠，傳質(zhì)差酵母菌易老化等問題；糖度過低，酵母菌缺乏營養(yǎng)，難以到達(dá)預(yù)期目的。因此，一般控制濃縮果汁含糖量在10%左右。其中復(fù)原性糖≥3.5%。3.3.3.3活化〔1〕酵母菌的活化是將121℃滅菌30min的無菌水50ml冷卻至37—38℃，參加活性釀酒酵母1g輕輕搖勻，并且每隔10min搖一次，30分鐘后備用?！?〕醋酸菌的活化將保存的醋酸菌菌種無菌操作接入盛有醋酸菌活化的培養(yǎng)基100ml/300ml的發(fā)酵罐中，30℃搖勻培養(yǎng)24小時(shí)后備用。3.3.4發(fā)酵3.3.4.1酒精發(fā)酵將糖度調(diào)整好的無菌果汁參加已滅菌的發(fā)酵罐的一半體積..接入2‰預(yù)先活化好的釀酒酵母(耐高溫的活性干酵母)..攪拌均勻后28—30℃的溫度下培養(yǎng)12h。然后再參加無菌果汁，使果汁的體積占發(fā)酵罐總?cè)莘e的70—90%。進(jìn)行密閉發(fā)酵。發(fā)酵溫度控制在25—35℃，整個(gè)酒精發(fā)酵時(shí)間48—72小時(shí)。待酒精上升到6%—7%。殘?zhí)墙抵浦?.4%以下時(shí)，發(fā)酵分為以下三個(gè)時(shí)期：前發(fā)酵期：發(fā)酵醪中接入活化酵母的時(shí)期稱為前發(fā)酵期。這一時(shí)期酵母菌主要進(jìn)行有氧呼吸。并進(jìn)行迅速繁殖，酵母細(xì)胞很快能到達(dá)一定數(shù)量。前發(fā)酵時(shí)間的長短與接種量有關(guān)，接種量越大，前發(fā)酵期越短。接種時(shí)發(fā)酵醪的溫度一般控制為26—28℃，而整個(gè)前發(fā)酵期的溫度不要超過30℃。發(fā)酵期：酵母菌經(jīng)過前發(fā)酵的繁殖后，發(fā)酵醪中的氧氣大大減少，酵母菌轉(zhuǎn)入?yún)捬鹾粑?，酒精發(fā)酵開始。這時(shí)，發(fā)酵醪中的糖分下降，酒精度增加。而且發(fā)酵溫度上升很快，應(yīng)控制在30—34℃范圍內(nèi)。主發(fā)酵期的長短與發(fā)酵的含糖量有。含糖量越高，那么主發(fā)酵期長。后發(fā)酵期：酵母菌經(jīng)過主發(fā)酵期的酒精發(fā)酵后，其生命活力和發(fā)酵能力都開始減弱。又因?yàn)榘l(fā)酵醪中酒精含量的增加和糖分的減少，所以酵母菌的生長比擬困難。此時(shí)，應(yīng)降低發(fā)酵醪的溫度..使酵母菌活力降低，防止酵母菌發(fā)生自溶。3.3.4.2醋酸發(fā)酵在有氧條件下將酒精氧化成醋酸的過程叫做醋酸發(fā)酵。酒精發(fā)酵結(jié)束后，過濾除去死酵母菌，由無菌泵送入醋酸發(fā)酵罐。向完成酒精發(fā)酵的酒醪中接入10%—15%的醋酸菌工作發(fā)酵劑，控制品溫在30—42℃之間。醋酸菌好氧，所以醋酸發(fā)酵時(shí)需要不斷攪拌通風(fēng)。通風(fēng)量為發(fā)酵液∶風(fēng)量=1∶0.06—0.08。醋酸發(fā)酵需要48小時(shí)。發(fā)酵結(jié)束后，醋酸發(fā)酵液經(jīng)硅藻土過濾即可澄，澄清液經(jīng)高溫瞬時(shí)滅菌后貯存，澄清液就是蘋果醋飲料。醋酸發(fā)酵分為3個(gè)階段:前期，為菌種適應(yīng)期，生長慢，對氧需要量少。此時(shí)罐溫維持在35-36℃風(fēng)量要小。中期,醋酸菌活力上升，菌量大增。由于呼吸作用加強(qiáng),需大量的氧.故要加大供風(fēng)，溫度控制在36—37.5℃。后期，隨著醋酸菌大量繁殖，氧化酶大量分泌，催化乙醇與空氣中的氧結(jié)合形成乙酸。本階段氧化反響緩慢，溫度維持在35℃，以測定發(fā)酵液中酸度不再上升為宜。3.3.5調(diào)配影響蘋果醋飲料風(fēng)味的主要因素為糖度、酸度及飲料芳香成分的含量。通常水果飲料的糖度為10%..15%、酸度為0.2%—0.7%。為滿足消費(fèi)者的要求,飲料中的糖度和酸度需要調(diào)配,芳香成分也需通過香精的參加來調(diào)整。根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)選定的蘋果醋飲料配方.用自制的蘋果醋,一定量的甜味劑(蔗糖、蜂蜜)和蘋果天然香精,調(diào)配出蘋果醋飲料。調(diào)配100ml飲料需要蜂蜜7g、蔗糖7g、蘋果醋6ml、香精2ml。3.3.6灌裝以及滅菌調(diào)配好的混合料液高溫瞬時(shí)殺菌后,保溫30s然后趁熱灌裝、排氣、封口。灌裝所用瓶子和瓶塞要求事先清洗消毒30min。3.4產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)3.4.1感觀指標(biāo)色澤：淺黃色或米黃色。氣味：具有濃郁蘋果香味。味道:酸味純粹柔和，甘甜。其它：組織細(xì)膩，無肉眼可見外來雜志。3.4.2理化指標(biāo)總酸：〔以醋酸計(jì)〕≥3.5g/mL；可溶性固形物≥10g/mL；復(fù)原性糖〔以葡萄糖計(jì)〕≥10g/mL。注：食品添加劑按國家GB2760的規(guī)定執(zhí)行3.4.3微生物指標(biāo)菌落總數(shù)≤100個(gè)/ml；大腸菌群：未檢測出；無致病菌：未檢測出。蘋果醋生產(chǎn)工藝研究《價(jià)值工程》汪琴蘋果醋生產(chǎn)工藝研究《價(jià)值工程》汪琴李宗軍感觀理化指標(biāo)檢驗(yàn)按GB/T10792中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。微生物指標(biāo)檢驗(yàn)按GB4789.2、GB4789.3中的規(guī)定進(jìn)行。重金屬指標(biāo)按GB/T5009.11、GB/T5009.12、GB/T5009.13中的方法進(jìn)行。3.5結(jié)果與討論〔1〕通風(fēng)與醋酸發(fā)酵由于醋酸菌是好氣菌，在醋酸發(fā)酵中氧化酒精需要充足的氧氣。故通風(fēng)量的選擇對醋酸發(fā)酵起著重要作用。前期或后期短時(shí)間停止通風(fēng)對醋酸菌影響稍差。實(shí)踐證明：通風(fēng)量應(yīng)掌握前小、中大、后小的原那么，同時(shí)罐內(nèi)應(yīng)保持一定的壓力?！?〕攪拌與醋酸發(fā)酵攪拌對醋酸發(fā)酵的影響很大。必須與通風(fēng)密切配合，使氧氣均勻地溶解在發(fā)酵液中，這樣醋酸菌吸收了足夠的溶解氧，才能夠充分發(fā)酵?！?〕溫度與醋酸發(fā)酵醋酸發(fā)酵過程中..溫度影響到醋酸菌的生長繁殖速度和氧化酒精速度。溫度在30℃以下發(fā)酵極慢，產(chǎn)酸極低，假設(shè)偏高，造成醋酸菌衰老現(xiàn)象，酒精和醋酸的揮發(fā)較多，使轉(zhuǎn)化率降低。溫度應(yīng)保持在35-37.5℃為宜，菌種不同，最適溫落總數(shù)、大腸菌群按GB4789.2、GB4789.3規(guī)定的方法檢驗(yàn)。四物料衡算4.1衡算原理G=Gp+Gd；G：引入系統(tǒng)的物料重量；Gp：得到產(chǎn)品的重量Gd：損失物料的重量。4.2計(jì)算準(zhǔn)那么4.2.1以生產(chǎn)單位重量的產(chǎn)品量為基準(zhǔn)。4.2.2以100kg濃縮蘋果汁生產(chǎn)蘋果醋的物料衡算〔1〕計(jì)算發(fā)酵液濃縮蘋果汁：100kg純潔水的用量：100×70%÷10%-100=600kg純水；待發(fā)酵果汁的用量：100+600=700kg；酒精培養(yǎng)液：700×0.2%=1.4kg〔按0.2%的比例參加酵母菌懸浮液，那么應(yīng)參加的酵母為1.4kg〕酒精發(fā)酵液總量：700+1.4=701.4kg醋酸發(fā)酵液:701.4×15%=105.2kg〔當(dāng)酒精發(fā)酵后，按照15%的比例參加醋酸菌懸浮液，那么應(yīng)參加醋酸菌培養(yǎng)液105.2kg〕進(jìn)行的醋酸總發(fā)酵液:701.4+105.2=806.6kg計(jì)算調(diào)配液通過正交試驗(yàn)，得出發(fā)酵配方為0.1kg蘋果醋液中參加蜂蜜0.007kg，蔗糖0.007kg，香精也為0.007kg；那么〔0.007+0.007+0.002〕÷0.1×735.5=117.7kg(3)計(jì)算成品醋發(fā)酵損失：806.6×6%=48.4kg過濾及管路損失：〔806.6-48.4〕×〔1+2〕%=22.7kg到達(dá)灌裝的液體量為：806.6-48.4-22.7=735.5kg灌裝損失量為：〔735.5+117.7〕×3%=25.6kg其他損失：〔735.5+117.7〕×3%=25.6kg成品醋：735.5+117.7-(25.6+25.6)=802kg生產(chǎn)1t蘋果醋所需原料濃縮蘋果汁用量：100÷802×1000=124.7kg純潔水用量：600÷802×1000=748.1kg酵母培養(yǎng)液用量：〔124.7+748.1〕×0.2%=1.7kg醋酸菌培養(yǎng)液用量：〔124.7+748.1〕×15%=130.9kg發(fā)酵損失：1005.4×6%=60.3kg管路及過濾損失：〔1005.4-60.3〕×3%=28.4kg調(diào)配液量：kg生產(chǎn)能力計(jì)算工作日：300天生產(chǎn)周期：6天一周生產(chǎn)能力：4000÷300÷6=22t每天生產(chǎn)能力：4000÷300=13t純潔水需要量：13×748.1=9725.3kg濃縮蘋果汁需要量：13×124.7=1621.1kg酵母菌培養(yǎng)所需量：13×1.7=22.1kg醋酸菌培養(yǎng)所需量：13×130.9=1701.7kg調(diào)配液所需量：13×146.8=1908.4kg成產(chǎn)1t蘋果醋飲料所消耗的原料和包裝材料的定額4.3設(shè)備生產(chǎn)能力的計(jì)算與選型4．3.1設(shè)備的選擇原那么選用自動(dòng)化程度較高的設(shè)備，能源利用非常充分，耗能低，便于維修；所選設(shè)備的材料性能能適應(yīng)相應(yīng)的工作條件；能滿足工藝生產(chǎn)所需的要求，并且保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量；設(shè)備應(yīng)易清洗，易拆卸，不易腐蝕，不對環(huán)境造成污染；設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，材料性能能夠適應(yīng)各種環(huán)境〔如：溫度，壓力，濕度，酸堿度等〕。4.3.2水處理設(shè)備選型〔1〕用水量估算該工程按年產(chǎn)蘋果醋4000t的生產(chǎn)能力進(jìn)行設(shè)計(jì)；年生產(chǎn)日初定300天，而每天的生產(chǎn)能力為13t，那么每天用水量:600÷802×13=9.73t年用水量：9.73×300=2919t?！?〕水處理設(shè)備選型在蘋果醋，發(fā)酵工藝中調(diào)配和CIP清洗都需要純潔水，因此水處理設(shè)備是非常重要的。果醋生產(chǎn)中需要的純潔水是由自來水通過有機(jī)玻璃離子交換裝置轉(zhuǎn)換而成的。有機(jī)玻璃離子交換裝置耐腐蝕，無色透明。本設(shè)計(jì)方案使用1其規(guī)格為400×2000mm，進(jìn)口直徑為32mm,每小時(shí)最大處理量為2.5t的有機(jī)玻璃離子交換裝置，數(shù)量為3個(gè)。4.3.3發(fā)酵車間的設(shè)備選型及論證在工藝計(jì)算的根底上確定車間內(nèi)發(fā)酵設(shè)備的臺數(shù)、型號和主要尺寸，據(jù)此進(jìn)行車間布置設(shè)計(jì)，為設(shè)備的購置提供資料。本設(shè)計(jì)采用不銹鋼加工的發(fā)酵設(shè)備，耐腐蝕、易清洗，不滲漏，對蘋果醋發(fā)酵無不良影響。為防止發(fā)酵液的濺出，將蘋果醋發(fā)酵罐設(shè)定裝滿系數(shù)為80%。據(jù)此根據(jù)年生產(chǎn)量和生產(chǎn)天數(shù)以及蘋果醋生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)為計(jì)算根底對儲罐、發(fā)酵罐和調(diào)配罐進(jìn)行設(shè)備選型。調(diào)配罐的選型濃縮蘋果汁在發(fā)酵前需要進(jìn)行調(diào)配，本設(shè)計(jì)日生產(chǎn)為13t，需要濃縮蘋果汁為1621.1kg，所需應(yīng)選擇2個(gè)容積為10m3的調(diào)配罐以便日后擴(kuò)大生產(chǎn)。本設(shè)備自帶有攪拌功能，適用于果汁的加熱、冷卻、保溫、殺菌、儲存、具有節(jié)能，環(huán)保等特點(diǎn)。調(diào)配罐的主要參數(shù)酒精發(fā)酵罐的計(jì)算與選型發(fā)酵罐的容積和數(shù)量確實(shí)定容積：〔5、10、20、50、60、75、100、120、150、200、250、500、550、600、780〕m3，單罐的容積容量越大，經(jīng)濟(jì)越好，但風(fēng)險(xiǎn)越大，要求技術(shù)管理水平越高。日產(chǎn)13t，那么進(jìn)行酒精發(fā)酵的液料量為：(124.7+748.1+1.7)×13=11368.5kg混合溶液的密度按照水的密度計(jì)算：ρ=1000kg/m3灌裝系數(shù)=80%，那么每天需要發(fā)酵罐總?cè)萘縑0為：V0=11368.5÷1000÷0.8=14.2m3本設(shè)計(jì)選用容積為10m3的六彎葉機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐，每天需要需要10m3的發(fā)酵罐N。N=14.2÷10=1.42N=2取整數(shù)，所以每天需要10m3酒精發(fā)酵罐2個(gè)。每年有300個(gè)工作日，每天有2個(gè)10m3出料，實(shí)際產(chǎn)量檢驗(yàn)算：設(shè)備富裕量為〔4949.5-3000〕÷3000=0.64能滿足生產(chǎn)需求。因?yàn)楣S采用四班三倒工作制，酒精發(fā)酵的生產(chǎn)周期為3天，為保證發(fā)酵連續(xù)，所以本設(shè)計(jì)需要容積為10m3的酒精發(fā)酵罐6個(gè)，一個(gè)10m3的酒精發(fā)酵備用罐。②發(fā)酵罐主要尺寸確實(shí)定容積為10m3的發(fā)酵罐尺寸確定：V全=V筒+2V封=10m310=0.785D2×1.9D+πD3×2/24取H=2D,解方程的：1.49D3+0.26D3=10m取D=1.8H=1.9D=1.9×1.8=3.4m圓柱局部容積：V1=0.785×1.82×3.4=8.6m3上下封頭體積：V2=V3=m3總?cè)莘e：V=V1+V2+V3=8.6+0.76+0.76=10.1m3約為10m3取灌滿系數(shù)80%，實(shí)際裝液量為：10×80%=8m3③冷卻面積確實(shí)定對容積為10m3的發(fā)酵罐，實(shí)際裝液量為8m3.m2④攪拌器設(shè)計(jì)機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的攪拌渦輪有三種型式，可根據(jù)發(fā)酵特點(diǎn)、基質(zhì)及菌種特性用。由于谷氨酸發(fā)酵過程有中間補(bǔ)料操作，對混合要求較高，因此選用六彎葉渦輪攪拌器。該攪拌器的各部尺寸與罐徑D有一定比例關(guān)系，現(xiàn)將主要尺寸列后。10m3.的發(fā)酵罐攪拌器的葉徑m葉寬4m弧長m底距m盤徑m葉弦長m葉距m彎葉板厚mm取兩檔攪拌，轉(zhuǎn)速為110r/min攪拌軸功率確實(shí)定：10m3的發(fā)酵罐由修正后的邁凱爾式代入數(shù)據(jù)，式中D攪拌器直徑，D=0.6mN攪拌器轉(zhuǎn)速，N=1.83r/s混合液密度，=1000kg/m3混合液粘度，將數(shù)據(jù)代入上式得>104因此可視為湍流，那么攪拌功率準(zhǔn)數(shù)②計(jì)算不通氣時(shí)的攪拌軸功率式中——在湍流攪拌狀態(tài)時(shí)其值為常數(shù)4.7——攪拌轉(zhuǎn)速，N=110r/min=1.83r/s——攪拌器直徑，D=0.6m——醪液密度，=1000kg/代入上式那么有W選用兩檔攪拌③計(jì)算通風(fēng)時(shí)的軸功率式中——不通風(fēng)時(shí)攪拌軸功率〔kW〕，——軸轉(zhuǎn)速，N=110r/min——攪拌器直徑〔cm〕，——通風(fēng)量〔ml/min〕,設(shè)通風(fēng)比vvm=0.11~0.18,取低限，如通風(fēng)量變大，會小，為平安?，F(xiàn)取0.11。那么(ml/min)代入上式：=3.325〔kW〕④求電機(jī)功率：采用三角帶傳動(dòng)=0.92;滾動(dòng)軸承=0.99，滑動(dòng)軸承=0.98；端面密封增加的功率為1%；代入公式數(shù)值得：醋酸發(fā)酵罐計(jì)算與選型由于酒精發(fā)酵罐的物料和醋酸發(fā)酵罐的物料根本一樣，所以醋酸發(fā)酵罐的選型跟酒精發(fā)酵罐的選型一樣。醋酸發(fā)酵周期兩天，要保持醋酸發(fā)酵連續(xù)生產(chǎn)，所以本次設(shè)計(jì)需要醋酸發(fā)酵罐，容積為10m3的發(fā)酵罐4個(gè)，1個(gè)10m3備用罐。泵的選型物料泵的選型泵的揚(yáng)程：式中：—提高的液體的位壓頭，m—提高的液體靜壓頭，m，由于兩液面都是大氣壓，故取0—提高的液體動(dòng)壓頭，m—壓頭損失，m因滅菌罐與發(fā)酵罐的截面比管路截面大很多，那么罐中液體流速很水，可忽略不計(jì)，即。泵的揚(yáng)程需要留有適當(dāng)余量，一般為正常需要揚(yáng)程的1.05～1.1倍。那么實(shí)際所需的揚(yáng)程為：所以選擇型號為GNF64×4的物料泵，其流量為20m3/h，轉(zhuǎn)速為1960r/min，軸功率為6.66KW，電機(jī)功率11KW，效率50%，生量151kg，電機(jī)型號為Y160L—6，數(shù)量為4臺。②清水泵選型選用離心式清水機(jī)，型號為JL×20-36-G，其流量為20m3/h，揚(yáng)程為36m，配用電機(jī)型號為Y132S1-2，功率為5.5kw，4臺。4.3．4灌裝車間設(shè)備選型〔1〕調(diào)配罐醋酸發(fā)酵結(jié)束后要對蘋果原醋進(jìn)行調(diào)配以滿足群眾口味需求，本設(shè)計(jì)日生產(chǎn)量為13噸，所以應(yīng)選用2個(gè)容積10m3的調(diào)配罐，帶有攪拌功能。本設(shè)備適用于果汁的加熱、冷卻、保溫、殺菌。調(diào)配罐的主要技術(shù)參數(shù)〔3〕洗瓶機(jī)的選擇洗瓶大致可分為以下幾個(gè)步驟，浸泡，刷洗，沖瓶。出水檢查，其中浸泡是關(guān)鍵。浸泡液選用氫氧化鈉溶液，其作用是殺死細(xì)菌芽孢和去除污物，經(jīng)過浸泡的瓶子再用內(nèi)外刷洗，以去除污物。然后，用壓力為0.15-0.2MPa的清水沖洗。沖洗時(shí)，應(yīng)將瓶口朝下，水由瓶口朝上噴，瓶外部自上而下淋洗。本工程中選用QSP-4500型鏈?zhǔn)經(jīng)_瓶機(jī)。該設(shè)備主要用于沖洗有瓶頸的圓柱瓶及各種異型瓶，廣泛用于酒廠、飲料廠、制藥廠等企業(yè)?！?〕灌裝壓蓋機(jī)的選型及論證裝瓶是理論上的最終加工過程，也是蘋果醋的最終貯存形式。裝瓶操作應(yīng)考慮到長期貯存的情況下，蘋果醋飲料感官質(zhì)量保護(hù)灌裝包括把蘋果醋飲料灌入瓶內(nèi)和封口的操作，灌裝設(shè)備應(yīng)滿足以下質(zhì)量要求：1、所用工具及設(shè)備應(yīng)洗刷干凈，確保無鐵、銅等金屬和成品直接接觸，不會脫落任何雜物于飲料中。2、衛(wèi)生條件好，有防塵、防蠅措施。3、成品灌裝要定量。4、重點(diǎn)控制出口壓力。流速要適當(dāng)，以減少波動(dòng)和沖擊，使飲料平衡的進(jìn)入瓶中。4.4車間管路布置4.4.1管徑的計(jì)算根據(jù)泵的選型，可得知工藝過程所需的各類流體介質(zhì)的流量，根據(jù)流體在管內(nèi)的流量、流速與管徑之間的關(guān)系即可計(jì)算出管道的內(nèi)徑：式中：d—管道內(nèi)徑Q—流體流量，m3/hω—流體的流速，m/s4．4.2物料管的選擇進(jìn)料流量Q=20m3/h采用不銹鋼管，查表可知淀粉酶發(fā)酵液的流速為0.8m/s，那么：==94mm應(yīng)選物料輸送總管徑為DN100的不銹鋼管。4.4．3自來水管的選擇查表可知自來水的流速為2.5m/s，那么==53mm應(yīng)選自來水總管徑為DN60的不銹鋼管。五水、電估算：5.1用水量的估算5.1.1生產(chǎn)車間用水生產(chǎn)車間用水主要是稀釋調(diào)配，工藝其他用水量，設(shè)備清洗，以及地面清洗等?！?〕稀釋調(diào)配，物料衡算時(shí)已經(jīng)對所需純潔水進(jìn)行了計(jì)算，年生產(chǎn)4000噸蘋果醋所需純潔水用量：748.1×4000=2992400kg=2992.4t?！?〕工藝其他用水量：工藝流程中有一些過程需要添加一定的水量，大約估算一年所需水量總數(shù)為1000t〔3〕設(shè)備清洗：每班對設(shè)備進(jìn)行一次清洗，每次清洗大約用水2噸，所以每年清洗水量為2×3×300=1800t〔4〕對地坪的清洗：每班清洗一次，清洗每平米地坪需要用水0.01t，車間總面積為1000㎡，所以年地坪用水量為1000×0.01×300=3000t5.1.2鍋爐房用水鍋爐房用水主要用于蒸汽，可以循環(huán)使用，可以忽略其損失。5.1.3冷凍機(jī)房用水冷凍機(jī)房用水主要是為了得到冷卻水，其冷卻水也可以循環(huán)使用，可以忽略其損失。5.1.4消防用水可根據(jù)當(dāng)?shù)叵啦块T的具體數(shù)據(jù)得出，不過用于工廠用水量比擬大，其用水量一般可以忽略不計(jì)。5.1.5生活用水生活用水一般與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，人們的生活習(xí)慣以及衛(wèi)生設(shè)施的完善程度有關(guān)，可根據(jù)當(dāng)?shù)仡愃破髽I(yè)或居民的用水估算，大約每班耗水量為3t，那么年生活用水量為3×3×300=2700t5.1.6用水總量Q=2992.4+1000+1800+3000+2700=11492.4t5.2熱量衡算5.2.1加熱所需的蒸汽量W可按下式計(jì)算：W=Gc〔t2-t1〕/〔I-λ)[4]式中：G—物料流量，kg/hc—物料的比熱容，kJ/(kg·K)t1—物料的初始溫度，℃t2—物料加熱后的溫度，℃I—加熱蒸汽的熱焓，2738kJ/kgλ—加熱蒸汽凝結(jié)水的熱焓，λ=T×4.1865.2.2冷卻用水量M可按下式計(jì)算：M=Gc1(t1-t2)/c0(T2-T1)[4]式中：G—物料流量，kg/ht1—物料的初始溫度，℃t2—物料冷卻后的溫度，℃c1—物料的比熱容，kJ/(kg·K)c0—冷卻水的比熱容，kJ/(kg·K)T1—冷卻水進(jìn)口溫度，℃T2—冷卻水出口溫度，℃5.2.3酒精發(fā)酵前滅菌用的蒸汽量酒精發(fā)酵前的滅菌過程中的年產(chǎn)需要物料為：374.1+2992.4=3366.5tG—物料流量，G==1402.7kg/hc—物料的比熱容，kJ/(kg·K)發(fā)酵液的比熱式中：—原料比熱，kJ/(kg·K)—水的比熱，kJ/(kg·K)—原料濃度，%t1—物料的初始溫度，t1=25℃t2—物料加熱后的溫度，t2=65℃I—加熱蒸汽的熱焓，2738kJ/kgλ—加熱蒸汽凝結(jié)水的熱焓，λ=T×4.186用0.4MPa蒸汽〔表壓〕，其I=2743kJ/kg，用板式換熱器將物料由20℃預(yù)熱到65℃，用的蒸汽量為：這樣，每天的酒精發(fā)酵前滅菌蒸汽用量就是，每年用量為526.4×300=157920kg/年5.2.4酒精發(fā)酵前冷卻用水量由滅菌流程可知，65的熱料用冷卻水冷卻至25。在此過程中冷卻水由20℃升溫至50℃。G—物料流量，G=G=1091kg/ht1—物料的初始溫度，t1=65℃t2—物料冷卻后的溫度，t2=25℃c1—物料的比熱容，c1=3.583kJ/(kg·K)c0—冷卻水的比熱容，c0=4.18kJ/(kg·K)T1—冷卻水進(jìn)口溫度，20℃T2—冷卻水出口溫度，50℃由此計(jì)算出冷卻水的用量：每天酒精發(fā)酵前每天卻水用量為1294.6×8=10356.8kg/d精發(fā)酵前冷卻水的用量10356.8×300=3107040kg/年。5.2.5發(fā)酵罐空罐滅菌的蒸汽用量發(fā)酵罐體的體積總體積為10×7+5×5=95m3，假設(shè)罐體是由不銹鋼制造而成，此時(shí)罐體的重量為26.28t，冷卻排管