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1、第四章车间工业第一节、工艺流程及相关工艺参数一）生产流程的确信1. 菌种选择 糖化选择黑曲霉。酵母菌（AS ）酵母菌培育的最适温度为25一30度。醋酸菌（许氏醋酸杆菌A. schutzenbachii）生长繁衍适宜温度25-度，不 耐热，最高生长温度37度，最适，耐食盐为1%。该菌产酸高达%，对醋酸 没有进一步的氧化作用。2. 原料预处置（1）原料的挑选和除杂1. 剔除霉变的原料，除去附着的尘土和杂物。2. 对带有皮壳的原料去除皮壳。3. 处置方式采纳分选机挑选和水洗涤。（2）粉碎与水磨 扩大原料同微生物酶的接触面积，使有效成份被充分利用，大多数情形下先粉碎，然后再进行蒸煮、糖化。粉碎经常使用
2、设备是：锤式粉碎机、刀片轧碎机、 钢磨。技术要点：细度50目；浓度18一20 Be; -（试纸测定）。工艺参数：加水浸泡1h；用Na2CO3调pH；加CaC】2%补充Ca2 ；加中温a -定粉酶 （酶活力2000u/g）。3）原料蒸煮液化使植物组织破裂，细胞中的淀粉被释放出来，淀粉由颗粒状转变成溶胶状态，个作用是高温杀菌。技术要点：液化后的糖浆具有香味i用竹片撩液滴点呈渣水分离状；碘反 映成棕黄色；de值15%20%。工艺参数：流加法液化浆温85_90C, 88C最正确。维持10min;升温煮沸 10分钟。3. 糖化：麸曲制备试管斜面菌种三角瓶培育 帘子培育厚层通风培育培育基：10%麦芽汁麸皮
3、+80%水麸皮+麸皮+10%15%110%水稻壳+70%水琼脂 2%培育条件： 30C,3d30C,3d30C,3d30C,1d在帘子培育以前的麸曲制备进程为种曲培育时期，这一时期是以取得强壮的 霉菌孢子为培育目的，因此培育组成、培育条件要符合微生物生长规律，即要符 合霉菌孢子发芽、菌丝生长、菌丝繁衍和孢子着生的要求。厚层通风培育是生产 用曲培育时期，这一时期是以取得淀粉酶为要紧培育目的，因此培育基的组成、 培育条件既要符合微生物生长规律，又要符合微生物产酶规律。米纳咼温糖化法，也称酶法液化法，它是先以a-淀粉酶制剂在8590C对 原料粉浆进行液化，然后再用麸曲在65C进行糖化。具有糖化速度快
4、、淀粉利 用率咼等优势。技术要点：糖化液碘呈淡橙黄色；DE值25%30%；酸度。工艺参数：加捣碎的麸曲5% （酶活力1200u/g）；加曲温64C；糖化温度60 62C ；糖化时刻30min。4. 酒精发酵通过纯培育方式制成酒母，再将其接入糖化醪中进行酒精发酵。技术要点：酒精含量%；酸度%；总醪量为原料之56 倍。工艺参数：酒母4%（原料）；接种温度2628C，极限温度30C ；发酵温度 3037C，最适3233C，发酵时刻6068h。5. 醋酸发酵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 乙酸的进程称为醋酸发酵，它是酿醋的要紧环节，直接阻碍到食醋的产量与食醋 的风味
5、。醋酸发酵工序由醋酸菌种子培育、醋酸发酵和陈酿等组成。1.醋酸菌种子培育酿醋进程中的醋酸发酵常在非严格无菌条件下进行，因此微生物种类复杂， 但醋酸菌是醋酸正常发酵醪液中的要紧微生物，它能氧化酒精为醋酸，有些醋酸 菌还能把葡萄糖氧化成葡萄糖酸。传统酿醋多米纳自然醋酸菌，目前多米纳纯种 醋酸菌。醋酸菌种子培育工业流程如下：菌种试管斜面接种培育一大三角瓶纯种扩大培育一醋酸菌种子液态培育试管培育基：葡萄糖、酵母膏、碳酸钙、6%酒液100mL、琼脂。三角瓶培育基：酵母膏1%、葡萄糖、水100mL、浓度为95%的酒精4%。 种子液态培育： 4%8%酒精发酵醪，醋酸种子酸度%，接种量 5%10%； 通风量（
6、m? .min）；培育温度3235C；培育时刻24h。醋酸菌种子培育与其它微生物种子培育一样，除使微生物繁衍之外，还有一 个驯化作用，即便微生物适应于生产的要求，因此，在种子培育的前时期，培育 基的组成、培育条件多米纳较优的工艺参数；而在培育的后时期，多米纳接近于 生产要求的工艺参数。2.醋酸发酵技术要点：酒液酒度 5%6%；醋酸发酵液酸度%。工艺参数：接种温度2830C ；发酵温度3234C，最高不超过36C ；前 期通风量/(mmin)、中期m，/(mmin)、后期3/(m3 .min)；培育时刻6567h。醋酸菌含有乙酰辅酶 A 合成酶，能催化醋酸氧化，反映生成的乙酰辅酶 A 进入三羧酸
7、循环，进一步氧化为CO2和H20。其反映式如下：CH COOH + CoASH T CH CO SCoA + H O332因此，醋酸发酵成熟时就要加入 2%5%的食盐，以抑制醋酸菌的活性。 在液态深层发酵中，可采纳分割法去醪进行“半持续式发酵”，即掏出1/2 1/3 量的发酵成熟醋醪，同时补加相应量的酒醪。这一方式即能够省却醋酸菌种 培育工序，且发酵罐中的菌种在醋酸发酵进程中已取得充分驯养，因此，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。6. 压滤技术要点：滤渣水分70% ；酸度W%。工艺参数：发酵醪预处置，55摄氏度维持24h；压头醋、二醋用泵输送，泵 压2*89KP
8、a，压净停止。压清醋用高位槽自然压力。7. 配兑和灭菌技术要点：灭菌后成品醋酸三;醋液红褐色，无混浊，无沉淀，无异味； 细菌数5000个/ml。工艺参数：灭菌温度80C，维持适那时刻；苯甲酸钠添加量为。8. 陈酿一是生醋经日晒夜露陈酿数月；二是将成品醋封坛陈酿。陈酿进程中，因美 拉德反映等，食醋的色泽加深；因氧化反映，食醋中的乙醇含量降低，而乙醛含 量有所升高；因酯化反映，食醋中的酯含量明显升高；因缔合作用，食醋的风味 变得醇和，醋酸的刺激性减弱。二)生产工艺流程示用意小曲 麦曲麸皮炒米色二醋主料一浸泡一蒸料一淋饭一酒精发酵一醋酸发酵一醋醅陈酿鼻一淋醋 水 fft彳食盐包装一灭菌一澄清一配兑第
9、二节、物料衡算1. 要紧原料的物料衡算（1）淀粉糖化物料衡算 淀粉质原料加水加热糊化后，加入糖化曲或淀粉酶进行糖化，物料衡算总方程式（CH O ） +（n- 1）H O TnCH O6105 n26126162 1801g理论上 1g 淀粉完全水解后能生成葡萄糖。但由于糖化酶的活力、种类、糖化工 艺的缘故，淀粉原料中支键淀粉和直链淀粉的比例不同，糖化终止后糖化醪中糖 和非糖的比例操纵不一样，因此使得糖化成效很有不同，实际的糖化率一样以理 论的 75%-85%计算，即事实上 1g 淀粉能生成葡萄糖。那个地址取 80%，即 1g 淀粉能生成。（2）酒精发酵物料衡算 向糖化醪液中接入酵母菌进行酒精发
10、酵，其物料衡算能够用以下生化反映的总方 程式为基础：CH O T2C H OH + 2CO T6 12 6 2 5 21802X46881g理论上 1g 葡萄糖能生产酒精，但由于酵母菌的生长繁衍、中间代谢产物的生成、 酒精的挥发等，实际的酒精得率一样以理论酒精得率的 85%计算，即事实上 1g 葡萄糖能生成左右的酒精。（3）醋酸发酵物料衡算 向酒精醪液中接入醋酸菌，进行醋酸发酵，其物料衡算能够用以下生化反映的总 方程式为基础C H OH + O T CH COOH + H O2 5 2 3 24660181g依照总方程式计算取得：理论上1g酒精能生产醋酸。但由于醋酸菌的生长繁衍, 发酵进程中酒
11、精和醋酸的挥发，和醋酸的进一步氧化等，实际的醋酸得率一样以 理论得率的80%计算，事实上1g酒精能生产1g左右的醋酸。由上述计算得知,用淀粉质原料酿醋时, 1g 纯淀粉能生成葡萄糖,经酒精发酵 取得酒精，再经醋酸发酵能够取得醋酸。即 1t 食醋含 40kg 醋酸，需 40/ = 淀粉，需大米 = kg。4）小麦年消耗量10000t 食醋中醋酸含量：10000x4% = 400t生产 400t 醋酸需要淀粉：400m =1039t年消耗小麦量：1039m =（5）a-淀粉酶消耗量 应用酶活力为2000u/g的a-淀粉酶使淀粉液化，增 进糊化，可减少蒸汽消耗量a-淀粉酶用量按8u/g原料计算。全年
12、用酶量为：1484.2 x 82000二 5.94t单耗量：5.94 x 10310000=0.594kg/1（6）麸曲耗用量 所用麸曲糖化酶的活力为800u/g，利用量为150u/g原料，那 么糖化酶消全年耗量为：1484.2 x 150800二 278.3t单耗量：278.3 x 10310000=27.8kg /1（ 7）氯化钙（规格：无水）单耗： kg/t：全年投料量：X5100 = 765kg（8）纯碱（规格：工业用）单耗： kg/t：全年投料量：X5100 =表一、原料消耗表（10000t/a）名称规格单耗全年投料量小麦淀粉含量70%tX 103kga -淀粉酶2000u/gtX
13、103kg麸曲800u/gtX 103kg氯化钙无水tX 103kg纯碱工业纯碱tX 103kg2. 蒸煮醪量的计算依照生产实践，淀粉原料持续蒸煮的粉料加水比为 1:3，粉浆量为X(l+3)=式中 生产 1t 食醋(醋酸含量 4%)需要的小麦量蒸煮进程利用直接蒸汽加热，在后熟器和汽液分离器减压蒸发、冷却降温。 在蒸煮进程中，蒸煮醪量将发生转变，故蒸煮醪的精准计算必需与热量衡算同时 进行，因此十分复杂。为简化计算，可按下述方式近似计算。假定用罐式持续蒸煮工艺，混合后粉浆温度50C,应用喷射液化器使粉浆迅 速升温至88C,然后进入持续液化器液化，再经115C高温灭酶后，在真空冷却 器中闪急蒸发冷却
14、至63C后入糖化罐。其工艺流程图如以下图所示。图 3 、粉浆持续蒸煮液化工艺流程干物质含量B0=87%的大米比热容为；c0 = () = kJ /(kg. K) 粉浆干物质浓度为：B1 = 87/(4*100) = % 蒸煮醪比热容为：C = Bico+ ( - Bi)X cw=%X+ ()X = kJ / (kg. K) 式中 cw水的比热容kJ /(kg. K) 为简化计算，假定蒸煮醪的比热容在整个蒸煮进程维持不变。经喷射液化加热后蒸煮醪量为：593.6 + 59|4*9 二 630(kg)式中喷射液化器加热蒸汽()的焓(kJ /K ) 经二液化维持罐出来的蒸煮醪量为：式中630-6384)二 626kg2288.3第二液化维持罐的温度为84度下饱和蒸汽的汽化潜热( kJ / K )经喷射混合加热器后的蒸煮醪量为； 626 x 3.62 x(115 - 84)626 +二 657kg2748.9 -115 x 4.18式中115灭酶温度(摄氏度)饱和蒸汽的焓(kJ /K )经汽液分离器后的蒸煮醪量：657 - 657 * 362 15 -1043)二 646kg2245式中2245摄氏度下饱和蒸汽的汽化潜热(kg)经真空冷却后最终蒸煮醪量为：646-空沁沁迴二605kg2351式中2351真空冷却温度为63摄氏度下的饱和蒸汽的
