專利名稱：密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種食品機械，即一種密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)工藝及設(shè)備。
背景技術(shù)：
食醋是由淀粉原料經(jīng)發(fā)酵轉(zhuǎn)化而來，其發(fā)酵工藝分為液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。 液體發(fā)酵產(chǎn)品純度高，但成分單一，味覺較差，且工藝復(fù)雜，設(shè)備昂貴，成本較高。因此，傳統(tǒng)的固體發(fā)酵工藝仍然是食醋工業(yè)的主要工藝。固體發(fā)酵就是把原料置于容器中，加糖化酶、 酵母、醋酸菌等發(fā)酵劑，在氧氣參與下，在一定的水分和溫度條件下，完成淀粉、糖、醇、醋的轉(zhuǎn)化過程。在大規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)，所用的容器是多個并排的發(fā)酵池。在生產(chǎn)規(guī)模較小的情況下，所用的容器是成排的陶缸。為了使物料均勻接觸氧氣，需要對容器中的物料進行多次翻轉(zhuǎn)攪拌。受工藝條件限制，目前，物料的翻攪均靠人力，用锨、勺或簡單的翻醅機來完成。由于翻攪的要求較高，所以須采用多個容器，連續(xù)翻倒，由工人把發(fā)酵的物料由一個容器倒到另一個容器中，稱作“倒池”或“倒缸”。由于固體發(fā)酵所用的容器都是敞口容器，在翻倒過程中，物料散發(fā)出大量氣體，雖然這些氣體的成分多為醋酸，但擴散到空氣中以后，即表現(xiàn)出強烈的腐蝕性和刺激性，成為破壞環(huán)境的污染源。受其影響，食醋生產(chǎn)場所氣味難聞，作業(yè)條件十分惡劣，如果防護不當(dāng)，就會對工人的身體造成傷害，對廠房、設(shè)備以及周圍的環(huán)境亦有一定的負面影響。此外，由于發(fā)酵容器較多，占用的場地較大，溫度控制比較困難。通過控制室溫來調(diào)節(jié)溫度，不僅空間大，浪費熱能，而且還要考慮工人的耐受能力，不能太熱， 調(diào)節(jié)范圍十分有限，因而直接影響到發(fā)酵的效率。特別是在制取熏醋時，還要把發(fā)酵的物料從發(fā)酵車間取出，移至溫度更高的場所，加工過程非常繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不用人工翻倒物料，且供氣充分，溫度可控，避免空氣污染，發(fā)酵效率高、質(zhì)量好，占用場地小，生產(chǎn)成本低的密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)工藝設(shè)備。上述目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的提供一種密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)工藝，包括把物料進行發(fā)酵，制取食醋的過程，其特點是所說的密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)工藝是，把大米或其他含淀粉物料裝入密閉罐中，加水并進行機械攪拌，充入清潔空氣，控制罐內(nèi)溫度， 加入糖化酶糖化后，加入酵母大曲進行醇化，再加入麩皮稻殼玉米芯進行醋化，再把成熟的醋醅加水浸泡后淋取醋液，或把罐內(nèi)醋醅加熱制取熏醋。一種密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)設(shè)備，其特點是所說的食醋生產(chǎn)設(shè)備有一個中空的罐體，罐體設(shè)有進料口和出料口，進料口和出料口上都設(shè)有可開關(guān)的密封蓋，出料口還設(shè)有淋醋管，罐體還設(shè)有充氣管和排氣管，排氣管接入氣體回收器，并且設(shè)有物料翻攪裝置和溫度控制裝置。所說的物料翻攪裝置是在罐體上穿裝一支轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸兩端通過軸承支撐在機架上，轉(zhuǎn)軸的一端通過傳動部件與動力機相聯(lián)系，罐體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸周圍裝有外凸的板狀攪拌齒。所說的物料翻攪裝置是罐體兩端分別與轉(zhuǎn)軸相固連，轉(zhuǎn)軸通過轉(zhuǎn)動軸承支撐在
4機架上，罐體及轉(zhuǎn)軸并通過傳動部件與動力機相聯(lián)系，可在動力機的帶動下轉(zhuǎn)動。所說的溫度控制裝置是罐體的大部分罐壁為雙層，雙層罐壁之間形成密閉的空腔，空腔設(shè)有進水管和出水管。所說的溫度控制裝置是設(shè)在罐體內(nèi)的溫度傳感器。所說的進水管通過閥門分別與熱水源和冷水源相接。所說的食醋生產(chǎn)設(shè)備設(shè)有計算機自動控制裝置。本發(fā)明的有益效果是采用密閉罐體代替多個敞口的容器，實現(xiàn)了翻料、供氧、控溫機械化，場地和人工大幅減少，揮發(fā)氣體完全回收，避免了環(huán)境污染，改善了勞動條件，生產(chǎn)效率顯著提高，并為實現(xiàn)計算機程序控制提供了條件，使傳統(tǒng)的固體制醋工藝發(fā)生了革命性的變化。


圖1是第一種實施例的主視圖；圖2是第二種實施例的主視圖；圖3是第三種實施例的框圖。圖中可見機架1，罐體2，空腔3，轉(zhuǎn)軸4，氣體回收器5，排氣管6，攪拌齒7，進料口 8，充氣管9，進水管10，傳動齒輪11，變速箱12，動力機13，回水管14，出料口 15，琳醋管 16。
具體實施例方式第一種實施例如圖1所示，這種食醋生產(chǎn)設(shè)備是在機架(1)上支撐一個平置的罐體O)，罐體(2)上方設(shè)有進料口(8)，下面設(shè)有出料口(15)，進料口⑶和出料口(15)上都設(shè)有可開關(guān)的密封蓋。在出料口(15)里面裝有可拆卸的淋醋裝置，并接出淋醋管(16)。 罐體(2)內(nèi)還接出進氣管(9)和排氣管(6)，進氣管(9)通過氣泵連通清潔空氣源。排氣管 (6)接入氣體回收器(5)。罐體O)的外圍除了上側(cè)以外都是雙層罐壁，形成一個可以盛裝水等流體介質(zhì)的空腔(3)?？涨籆3)分別接有進水管(10)和出水管(14)。在罐體O)中間裝有一支轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸(4)與罐體O)為密封滑動配合，罐體O)內(nèi)的轉(zhuǎn)軸(4)周圍裝有外凸的板狀攪拌齒(7)，轉(zhuǎn)軸(4)兩端通過軸承支撐在機架(1)上，一端通過傳動齒輪以及變速箱(1 與動力機(1 組成傳動副。這里的動力機(1 可以是電動機，也可以是柴油機、汽油機、畜力機等等，圖中推薦的是電動機。工作時，把大米或其他含淀粉物料從進料口(8)裝入罐體O)，加水并進行機械攪拌，充入清潔空氣，控制罐內(nèi)溫度，加入糖化酶糖化后，加入酵母大曲進行醇化，再加入麩皮稻殼玉米芯進行醋化，再把成熟的醋醅加水浸泡后淋取醋液，或把罐內(nèi)醋醅加熱制取熏醋。 期間，可根據(jù)需要，開動電動機，帶動轉(zhuǎn)軸(4)及攪拌齒(7)轉(zhuǎn)動，翻攪罐內(nèi)的物料，以便使物料與空氣均勻的接觸，有利于好氣菌類生長，促使發(fā)酵向著既定方向進行。如果罐內(nèi)空氣不足，即可打開氣泵，通過充氣管(9)向罐內(nèi)輸送清潔空氣。在罐內(nèi)壓力超標(biāo)時可打開排氣管(6)，將罐內(nèi)揮發(fā)氣體排入氣體回收器(5)回收利用。如果需要降低罐內(nèi)溫度，即可通過進水管(10)向雙層罐壁的空腔(3)內(nèi)打入冷水，也可以打開回水管(14)排出空腔(3)里面的水。當(dāng)然，這里的冷水也可以是冷氣或其他流體制冷介質(zhì)。排出的水可以通過冷凝再次循環(huán)，也可以作為溫水另作他用。當(dāng)罐內(nèi)需要升溫時，可以先排出冷水，再使進水管(10)接熱水源，使熱水進入空腔(3)。當(dāng)然，這里所說的熱水源，方式很多，也可以是在進水管(10) 上裝設(shè)加熱器，把通過的水加熱。當(dāng)物料發(fā)酵成熟后，打開淋醋管(16)，醋液即可排出。當(dāng)一罐物料加工過程結(jié)束時，打開出料口(15)，卸下淋醋的過濾器，即可放出廢渣。通過兩年多的實驗證明，這種設(shè)備及其工藝和傳統(tǒng)的敞口發(fā)酵相比，優(yōu)勢非常明顯。首先，以機械作業(yè)代替了人力作業(yè)，降低了勞動強度和人力成本。密閉發(fā)酵杜絕了揮發(fā)氣體的泄露，揮發(fā)的醋酸得到回收，提高了產(chǎn)品得率，避免了空氣污染，改善了勞動條件。密閉罐體便于控制供氧量，防止缺氧或過氧，既可保證有益菌種的活動，又能避免醋酸在過量氧氣中分解還原。密閉罐體便于控制溫度，可根據(jù)需要隨時升溫或降溫，使產(chǎn)量和質(zhì)量同步增長。據(jù)測算每kg主料生產(chǎn)3. 5%的醋酸由12kg增加到14. 1kg，轉(zhuǎn)酸率提高17. 5%。 從制麯、糖化、醇化到醋化，生產(chǎn)周期由原來的30天減少到20天。以加工500kg主料的單臺機計算，占地12m2，而用缸制醋則需要40個缸，占地42m2，用酵池需要占地^m2,分別節(jié)約 38m2和14m2。供熱體積本機僅為罐內(nèi)體積約3m3，而用缸則需要整個室內(nèi)供熱U6m3，用發(fā)酵池需要78m3。采用本機加工10000kg主料用工人1名，而用缸則需要工人20名，酵池需要工人5名，分別減少了 19名和4名。可見，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益都非常顯著。第二種實施例圖2所介紹的密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)設(shè)備，其工作原理與前例相同，也是機架(1)上支撐一個平置的罐體O)，罐體( 上方設(shè)有進料口(8)，下面設(shè)有出料口(15)，進料口⑶和出料口(15)上都設(shè)有可開關(guān)的密封蓋，在出料口(15)里面裝有可拆卸的淋醋裝置，并接出淋醋管(16)，罐體O)內(nèi)還接出進氣管(9)和排氣管(6)，進氣管(9) 通過氣泵連通清潔空氣源，排氣管(6)接入氣體回收器(5)，罐體( 的外圍有雙層罐壁，形成一個可以盛裝水等流體介質(zhì)的空腔(3)，空腔(3)分別接有進水管(10)和出水管(14)。 所不同的是前例的罐體( 不動，轉(zhuǎn)軸(4)轉(zhuǎn)動，帶動罐體( 里面的攪拌齒(7)翻動物料。而本例則是在罐體( 的兩端固定裝配同心的轉(zhuǎn)軸G)，也就是通常所說的半軸。轉(zhuǎn)軸 (4)和罐體( 在動力機的帶動下一起轉(zhuǎn)動，罐內(nèi)的物料即可得到充分的攪拌和翻動。由于罐體( 轉(zhuǎn)動，進氣管(9)、排氣管(6)以及進水管(10)、回水管(14)都通過轉(zhuǎn)軸(4)進入罐內(nèi)?？紤]到裝料和卸料的方便，這里推薦采用如圖所示的球形罐體O)。當(dāng)然，也可采用前例所介紹的筒狀罐體。第三種實施例如圖3所示，采用計算機程序控制裝置，特別推薦采用單片機控制裝置。由圖可見，這種單片機一邊與罐體( 的溫度探測器、溶氧探測器、壓力傳感器、水分探測器、糖化醇度醋酸指標(biāo)測定儀相連，另一邊與電動機(1 、水泵、電熱器、放水閥、充氣泵、排氣閥、淋醋閥、除渣閥相連。通過采集罐內(nèi)的各項數(shù)據(jù)，進行處理后發(fā)出指令，完成各項工藝步驟，使整個工藝過程處于更加合理的狀態(tài)，其各項經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)更加優(yōu)化。
權(quán)利要求
1.一種密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)工藝，其特征在于所說的密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)工藝是，把大米或其他淀粉原料與水裝入罐中，加糖化酶，密閉并進行機械攪拌，充入清潔空氣， 控制罐內(nèi)溫度，糖化完成后加入酵母大曲進行醇化，再加入麩皮稻殼玉米芯和醋酸菌進行醋化，當(dāng)醋醅成熟后直接加水浸泡淋取醋液，或把罐內(nèi)溫度提高制取熏醋，同時，采用回收裝置回收發(fā)酵過程排放的氣體。
2.一種密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所說的食醋生產(chǎn)設(shè)備有一個中空的罐體O)，罐體(2)設(shè)有進料口(8)和出料口(15)，進料口(8)和出料口(15)上都設(shè)有可開關(guān)的密封蓋，出料口(1 還設(shè)有淋醋管(16)，罐體還設(shè)有充氣管(9)和排氣管(6)，罐體 (2)還設(shè)有物料翻攪裝置和溫度控制裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所說的排氣管(6) 接入氣體回收器(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所說的物料翻攪裝置是在罐體( 上穿裝一支轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸(4)兩端通過軸承支撐在機架(1)上，轉(zhuǎn)軸 (4)的一端通過傳動部件與動力機相聯(lián)系，罐體( 內(nèi)的轉(zhuǎn)軸(4)周圍裝有外凸的板狀攪拌齒⑵。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所說的物料翻攪裝置是罐體( 兩端分別與轉(zhuǎn)軸(4)相固連，轉(zhuǎn)軸(4)通過軸承支撐在機架(1)上，罐體 (2)及轉(zhuǎn)軸(4)通過傳動部件與動力機相聯(lián)系，可在動力機的帶動下轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所說的溫度控制裝置是罐體(2)周圍的罐壁為雙層，之間為密閉的空腔(3)，空腔(3)設(shè)有進水管(10)和回水管(14)，進水管(10)分別與冷熱水源相接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所說的溫度控制裝置是設(shè)在罐體O)內(nèi)的溫度傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所說的食醋生產(chǎn)設(shè)備設(shè)有計算機自動控制裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于在機架(1)上支撐一個平置的罐體O)，罐體( 上方設(shè)有進料口(8)，下面設(shè)有出料口(15)，進料口(8)和出料口(15)上都設(shè)有可開關(guān)的密封蓋，在出料口(15)里面裝有可拆卸的淋醋裝置，并接出淋醋管(16)，罐體O)內(nèi)還接出進氣管(9)和排氣管(6)，進氣管(9)通過氣泵連通清潔空氣源，排氣管(6)接入氣體回收器(5)，罐體O)的外圍除了上側(cè)以外都是雙層罐壁，形成一個可以盛裝水等流體介質(zhì)的空腔(3)，空腔C3)分別接有進水管(10)和出水管(14)，在罐體⑵中間裝有一支轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸⑷與罐體⑵為密封滑動配合，罐體⑵內(nèi)的轉(zhuǎn)軸 (4)周圍裝有外凸的板狀攪拌齒(7)，轉(zhuǎn)軸(4)兩端通過軸承支撐在機架(1)上，一端通過傳動齒輪以及變速箱(1 與動力機(1 組成傳動副。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于在機架(1)上支撐一個平置的罐體O)，罐體( 上方設(shè)有進料口(8)，下面設(shè)有出料口(15)，進料口(8)和出料口(15)上都設(shè)有可開關(guān)的密封蓋，在出料口(15)里面裝有可拆卸的淋醋裝置，并接出淋醋管(16)，罐體O)內(nèi)還接出進氣管(9)和排氣管(6)，進氣管(9)通過氣泵連通清潔空氣源，排氣管(6)接入氣體回收器(5)，罐體O)的外圍有雙層罐壁，形成一個可以盛裝水等流體介質(zhì)的空腔(3)，空腔⑶分別接有進水管(10)和出水管(14)，罐體⑵兩端分別與同心的轉(zhuǎn)軸⑷相固連，轉(zhuǎn)軸⑷通過軸承支撐在機架⑴上，罐體⑵及轉(zhuǎn)軸⑷通過傳動部件與動力機相聯(lián)系，可在動力機的帶動下轉(zhuǎn)動，進氣管(9)、排氣管(6)以及進水管 (10)、回水管(14)都通過轉(zhuǎn)軸(4)進入罐內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種食品生產(chǎn)方法和設(shè)備，即一種密閉固體發(fā)酵食醋生產(chǎn)工藝及設(shè)備，其工藝是把大米或其他淀粉原料與水裝入罐中，加水和糖化酶，密閉并進行機械攪拌，充入清潔空氣，控制罐內(nèi)溫度，糖化完成后加入酵母大曲進行醇化，再加入麩皮稻殼玉米芯和醋酸菌進行醋化，當(dāng)醋醅成熟后直接加水浸泡淋取醋液，或把罐內(nèi)溫度提高制取熏醋；所說的設(shè)備有一個中空的罐體(2)，罐體(2)設(shè)有進料口(8)和出料口(15)，還設(shè)有充氣管(9)和排氣管(6)，并且設(shè)有物料翻攪裝置和溫度控制裝置。其有益效果是實現(xiàn)了翻料、供氧、控溫機械化，場地和人工大幅減少，揮發(fā)氣體完全回收，避免了環(huán)境污染，改善了勞動條件，生產(chǎn)效率顯著提高，并為實現(xiàn)計算機程序控制提供了條件，使傳統(tǒng)的固體制醋工藝發(fā)生了革命性的變化。
文檔編號C12J1/04GK102443531SQ20121000695
公開日2012年5月9日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者劉傳剛, 楊志雙, 馬福平 申請人:通遼市楊氏調(diào)味品廠