畢業論文-年產6000噸米醋廠生產工藝設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 15 的規定 釀造用水：應符合 GB5749 的規定 食用鹽：應符合 GB5461 的規定 食用酒精：應符合 GB10343 的規定 糖類：應符合相應的國家標準或行業標準的規定 食品添加劑：應 選用 GB2760 中允許使用的食品添加劑，還應符合相應的食品添加劑的產品標準 工期設定 生產品種為 4 度釀造米醋。年產量 6000t，采用瓶裝生產（一年 365 天，五一3 天、十一 7 天、端午 1 天、清明 3 天、中秋 1 天、春節 7 天、設備檢修 23 天，一年生產 300 天），設計日產量為 20t。 產品質量標準 GB/T 601— 1988 化學試劑滴定分析 (容量分析 )用標準溶液的制備 GB2715— 1981 糧食衛生標準 GB2719— 1996 米醋衛生標準 GB2760— 1996 食品添加劑使用衛生標準 — 1994 食品衛生微生物學檢驗調味品檢驗 GB/— 1996 食米衛生標準的分析方法 黑龍江東方學院本科生畢業論文（設計） 7 GB5461— 2022 食 用鹽 GB5749— 1985 生活飲用水衛生標準 GB/T6682— 1992 分析實驗室用水規格和試驗方法 GB7718— 1994 食品標簽通用標準 GB10343— 1989 食用酒精 工廠總平面設計 設計原則 （ 1） 總平面設計應當將占地面積較大的生產主廠房布置在廠區的中心地帶，以便其他部門為其配合服務 。 （ 2） 總平面設計應充分考慮地區主風向的影 響，以次合理布置各建、構筑廠房及廠區位置 。 基本要求 （ 1） 總平面設計應將人流、貨流通道分開，避免交叉 。 （ 2） 總平面設計必須符合國家有關規范和規定 。 （ 3） 總平面設計必須符合生產流程的要求 。 （ 4） 總平面設計應遵從城市規劃的要求 。 車間布置設計的 要求 （ 1） 車間布置應符合生產操作的要求 。 （ 2） 車間布置應符合設備安裝、檢修的要求 。 （ 3） 車間布置應符合廠房建筑的要求 。 （ 4） 車間布置應符合節約建設投資要求 。 （ 5） 車間布置應符合安全、衛生和防腐蝕的要求 。 （ 6） 車間布置應符合生產發展 的需要 。 黑龍江東方學院本科生畢業論文（設計） 8 車間 平面 設計 圖 依據車間布置設計要求，繪制車間平面圖 （見附圖 A）。 黑龍江東方學院本科生畢業論文（設計） 9 第 3 章 生產工藝設計 依據工藝流程，制定出釀造過程中個部分工藝要點。 工藝流程 根據中米醋風味而設計的工藝流程簡圖見 圖 31： 圖 31 米醋生產工藝簡圖 原料預處理 采用分選機進行預處理。在分選機中將塵土與其他輕級雜質吹出， 經篩分除去較大的雜物， 最后再經篩 分過程把原料與混雜進的其他谷物分開 。 鮮薯采用洗滌的方法除去附著在表皮的砂土 ， 將有黑斑或腐爛 的薯塊剔除； 薯原料粉碎 調漿 酒醪 醋酸發酵 液化 酒精發酵 糖化 壓濾 成品 消毒 氯化鈣 a淀粉酶 純堿 酒母 無菌空氣 試管培養 三角瓶培養 種子罐培養 麩曲 黑龍江東方學院本科生畢業論文（設計） 10 干則通過磁鐵分離器除去可能混入的金屬物品后即可送去粉碎 。 工藝要點 原料粉碎 先將碎米浸泡，使米粒充分膨脹，然后將米與水按 1：（ ~2）的比例送入磨粉機，磨成 50 目以上 。錘式粉碎機是利用快速旋轉的錘刀對物料進行沖擊粉碎，廣泛用于中等硬物 (暑干 、 玉米等 )。 輥式粉碎機主要用來粉碎谷類顆粒原 料， 大麥 、大米 、 高粱等都可用此粉碎 。 鋼磨主要用于大米 、 玉米等原料的粉碎 [16]。 調 漿 原料浸泡后用磨粉機磨成粉漿，然后在調漿池內進行調漿。調漿時要加 %的 α淀粉酶 （酶制劑 2022u/g） 。 控制 ～ ，溫度在 85～ 90℃ 。由于鈣離子有提高酶對熱穩定性作用，所以加入無水氯化鈣 %。 液化和糖化 本項目采用高溫液化法，需要設備小，適于連續操作，淀粉受熱快而均勻，能使淀粉迅速糊化。 液化時邊加熱邊進料邊攪勻，液化品溫控制在 85~92℃，待粉漿全部進入液化鍋后，維持 10~15min，使淀粉充分液化，之后升溫至 100℃，保持20min。 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℃對原料粉漿進行液化，然后再用麩曲在 65℃進行糖化，糖化時間 30min。 酒精發酵 將糖化醪送入酒精發酵罐中，并使溫度降至 32℃左右，向醪液中接入酒母。 酒精發酵是無氧氧化過程。除了發酵初期，酵母中的活細胞大量繁殖需要一定的氧氣外，整個過程在密閉發酵罐中進行。罐壓控制在 105Pa，發酵溫度 30～ 32℃ ，發酵時間為 60～ 70h。產品在正常情況下酒度為 %左右，總酸應控制在 %以下，殘糖在 %左右 [17]。 黑龍江東方學院本科生畢業論文（設計） 11 醋酸發酵 將酒 精發酵醪接入醋酸發酵罐，在適宜的條件下，乙醇經醋酸菌的作用氧化為乙酸，它是釀醋的主要環節，直接影響到食醋的產量與食醋的風味。 醋酸發酵是利用醋酸菌所分泌的氧化酶將酒精氧化成醋酸，因此要求醋酸菌必須活力強、無雜菌、接種量不低于 10%。醋酸菌剛接入發酵罐，通過一段時間培養，醋酸菌進入對數生長期，細胞數量增加、活力提高、酶大量形成、呼吸作用大大加強，要加大風量；到后期，酒精減少、酸度上升緩慢、菌體衰老、呼吸緩慢、風量即可減小 [18]。 壓濾 醋酸發酵結束后，為了提高食醋糖分，在醋醪里加入一定量的糖，混 合均勻送入壓濾機進行壓濾。 滅菌和陳釀 醋酸壓濾后取樣檢測，按成品要求加鹽配兌，在加熱至 75～ 80℃ 滅菌。陳釀過程中，因美拉德反應等，食醋的色澤加深；因氧化反應，食醋中的乙醇含量降低，而乙醛含量有所升高；因酯化反應，食醋中的酯含量明顯升高；因締合作用，食醋的風味變得醇和，醋酸的刺激性減弱。 工藝流程圖 根據米醋生產工藝要點設計工藝流程圖（ 見附圖 B） 。 黑龍江東方學院本科生畢業論文（設計） 12 第 4 章 工藝計算 本章節根據生產工藝流程，進行生產車間的物料及熱量衡算。 主要技術參數 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： /t 物料衡算 本節根據物料損失及原料利用率，對生產過程中的物料進行計算。 主料量計算 按主料計 每 原料產醋 1t，每批投主料量： ?? 每年投主料量： 9 06 0 0 4 8 ?? 酶量計算 應用酶活力為 2022u/g 的 α– 淀粉酶使淀粉液化，促進糊化，可減少蒸汽消耗量。 α淀粉酶用量按 8u/g 原料計算。 全年用酶量為： ?? 單批次耗量： 3 ??? 所用麩曲糖化酶的活力為 800u/g，使用量為 150u/g 原料，則糖化酶消全年耗黑龍江東方學院本科生畢業論文（設計） 13 量為： 680 0 15 0 ?? 單批耗量： 5 63 0 6 6 3 ??? 氯化鈣 （規格：無水） 單耗： kg/t： 每批投量： 20=3kg 全年投料量： 6000 = 900kg 純堿 （規格：工業用） 單耗： kg/t 每批投量： 20= 全年投料量： 6000 = 1350kg 液化醪量計算 根據生產實踐，淀粉原料連續蒸煮的粉料加水比為 1:3，粉漿量 ： )31( ??? 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、冷卻降溫。在蒸煮過程中，蒸煮醪量將發生變化，故蒸煮醪的精確計算必須與熱量衡算同時進行，因而十分復雜。為簡化計算，可按下述方法近似計算。 假定用罐式連續蒸煮工藝，混合后粉漿溫度 50℃ ，應用噴射 液化器使粉漿迅速升溫至 88℃ ，然后進入連續液化器液化，再經 115℃ 高溫滅酶后，在真空冷卻器中閃急蒸發冷卻至 63℃ 后入糖化罐 干物質含量 B0=87%的大米比熱容 ； KkgkJBC ./)( 00 ??? 黑龍江東方學院本科生畢業論文（設計） 14 粉漿干物質濃度為： 001 )1 0 04(87 ????B 蒸煮醪比熱容 ： WCBCBC ???? )( 1011 )( 0000 ????? KkgkJ ./? 式中 C w—— 水的比熱容 [kJ/(kg. K)] 為簡化計算，假定蒸煮醪的比熱容在整個蒸煮過程維持不變。 經噴射液化加熱后蒸煮醪量 ： )5088( ??? ??? 式中 —— 噴射液化器加熱蒸汽（ ）的焓 。 經二液化維持罐出來的蒸煮醪量 ： )8488( ????? 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 。 經噴射混合加熱器后的蒸煮醪量； )84115( ??? ???? 式中 115—— 滅酶溫度（攝氏度） —— 飽和蒸汽的焓 經汽液分離器后的蒸煮醪量： kg6462245 )( ????? 式中 2245—— 攝氏度下飽和蒸汽的汽化潛熱 。 黑龍江東方學院本科生畢業論文（設計） 15 經真空冷卻后最終蒸煮醪量為： kg6052351 )( ????? 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。 粉漿中干物質的質量分數： )( ??? 糖化醪量計算 麩曲 （糖化力 800u/g 干曲） ，單批耗： 28kg/t： 生產 1t 食醋的糖化醪量： kg63328605 ?? 糖化醪干物質質量分數： 0000 )( ??????? 酒精發酵醪量計算 實際產酒精量 =原料量 淀粉含量 實際產酒率 3 8 4 8 ??? ? 發酵中 CO2 產量： ?? 發酵中溢出水分（按 2%計）： ?? 酒精發酵成熟醪總質量（含醋母醪量）： ??? 黑龍江東方學院本科生畢業論文（設計） 16 成熟醪體積（成熟醪密度為 ）： ? 成熟醪中酒精體積分數 （酒精 d420=）： 酒精體積分數0000 ???? 醋酸發酵醪量計算 醋酸發酵醪質 量 (含醋母醪量 )發酵時添加蛋白質水解液（ d420=） 50kg/t： kg64450594 ?? 醋酸發酵醪體積： ??? 原料產醋量（轉化率取 84%）： 00 ??? 醋酸發酵時消耗氧氣： ?? 醋酸成熟醪的質量： 44 ?? 成熟醪體積（成熟醪密度 ）： 6 6 7 ?? 成熟醪醋酸的質量分數： ?? 配兌消毒后成品中醋酸量 按經驗數據：壓濾損失 4%，消毒運輸損失為 %，共損失 %，則醋酸量： )( 0000 ???? 黑龍江東方學院本科生畢業論文（設計） 17 配兌成 4%醋酸含量的成品醋的質量： 0 3 ?? 1t ， 所以符合生產要求 無菌壓縮空氣的計算 深層發酵法的通風量計算如下： 理論需氧量： 2 5 2 3 2C H OH O C H C OO H H O? ? ? (L) 60(g) a b ??? ba 式中 a —— 理論需氧量， L/ min b —— 理論產酸速度， g/min m i n/ 3 gb ?? ??? 理論通風量 ( 39。a )： 39。 ??aa 式中 —— O2 的含量 實際通風量 ( a )： 39。 aa ? 式中 —— 經驗數據 m in/ Lba ?? 黑龍江東方學院本科生畢業論文（設計） 18 物料衡算表 把上述的有關的 米醋釀造車 間的物料衡算結果整理成物料衡算表， 見 表 41： 表 41 米醋釀造車間物料的衡算表 熱量衡 算 本節依據生產各部分對熱量的需要進行計算，確保動力車間能夠對整個工廠正常供熱 。 液化過程中的熱量計算 粉漿質量 ?????m ； 粉漿比熱容 KkgkJC ./? ； 液化過程總 需 熱量為 Q； 物料名稱 每批投料量 全年投