产4000吨食醋厂设计说明书本科生毕业论文(设计).doc
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1、黑龙江东方学院年产4000吨食醋厂设计说明书学 部 食品与环境工程学部 目 录年产4000吨食醋厂设计说明书1年产4000吨食醋厂设计说明书21 设计任务书22产品方案32.1.1 生产规模32.1.2 主要原料的规格42.1.3 生产品种及数量42.1.4 产品质量及标准42.2生产工艺流程设计42.2.1 工艺流程图42.2.2 工艺要点53 工艺计算63.1 物料衡算63.1.1 主要技术参数63.1.2 原、辅材料和燃料动力消耗73.1.3 生产能力73.1.4 物料计算73.1.4.1 液化、糖化工序73.1.4.2 酒精发酵工序83.1.4.3 醋酸发酵工序93.1.5 投入和产出
2、物料衡算汇总104 设备选型114.1 选型的原则114.2 4000t/a食醋厂主要设备115 环境保护建议方案135.1 废水处理135.1.1 废水污染强度及排放量135.1.2 废水处理方案135.2 废渣处理14年产4000吨食醋厂设计说明书1 设计任务书设计项目:年产4000t食醋厂设计设计规模:日产量13.4t生产工艺:液态深层发酵工作制度:全年发酵工作日300天,三班作业,连续生产,投料276批/年主要原料:高粱辅助原料:中温-淀粉酶、碳酸钠、无水氯化钙、液体曲成品:5度酿造食醋1) 产品质量标准A. 感官特性:色 泽:具有该品种固有的色泽香 气:具有该品种特有的香气滋 味:酸
3、味柔和,无异味体 态:澄清B. 理化指标:总酸(以乙酸计):g/100ml 3.50不挥发酸(以乳酸计):无可溶性无盐固形物:g/100ml 0.502) 产品相关标准:要符合GB2719-1996食醋卫生标准、GB18187-2000酿造食醋、ZBX66004-86食醋质量标准感官指标:具有正常的食醋色泽、气味和滋味,不涩,无其他不良气味与异味,无悬浮物,不浑浊,无沉淀,无异物,无醋鳗、醋虱。微生物指标:菌落总数/(个/ml)10000 大肠菌群/(MPN/100ml)3 致病菌(系指肠道致病菌):不得检出3) 产品用途:广泛用于食品及餐饮行业。2 产品方案2.1.1 生产规模醋厂年产量为4
4、000t厂建设采取统一的规划布局,规范化建设,科学化管理,规模化生产,一体化经营,完全采用现代化企业管理模式将逐渐形成规模。2.1.2 主要原料的规格 粮食:应符合GB2715的规定。酿造用水:应符合GB5749的规定。 食用盐:应符合GB5461的规定。 食用酒精:应符合GB10343的规定。 糖类:应符合相应的国家标准或行业标准的规定。食品添加剂:应选用GB2760中允许使用的食品添加剂,还应符合相应的食品添加剂的产品标准。 2.1.3 生产品种及数量生产品种为5度酿造食醋。年产量4000t。采用mL瓶装生产。设计日产量为13.4t。2.1.4 产品质量及标准质量特征:产品澄清、有该品种固
5、有的色泽和香气、酸味柔和。2.2 生产工艺流程设计2.2.1 工艺流程图 -淀粉酶、CaCl2、Na2CO3 醋酸菌种子 原料 磨浆 调浆 液化 糖化 酒精发酵 醋酸发酵 过滤配制 糖化曲 酒母 蛋白水解液 滤渣消毒 贮存 成品 2.2.2 工艺要点1) 淀粉分解 粉碎调浆 原料用锤式粉碎机粉碎,其细度在40目左右。原料与水比例为1:4。原料浸泡后用磨粉机磨成粉浆,然后在调浆池内进行调浆。调浆时要加0.25%的-淀粉酶(酶制剂2000u/g)。控制pH6.06.5,温度在8590。由于钙离子有提高酶对热稳定性作用,所以加入无水氯化钙0.1%。淀粉的液化 本项目采用高温液化法,需要设备小,适于连
6、续操作,淀粉受热快而均匀,能使淀粉迅速糊化。其操作方法是先在液化罐内加底水,升温至8590,待粉浆达定量后,在此温度下维持10min,然后将醪液打入糖化缸,冷却至6062待糖化。 糖化 采用的糖化剂为液体糖化曲。菌种是3912-12或UV-11型。操作方法:将液化醪冷却至6062,接入液体糖化曲,糖化30min后,冷却、输送入酒精发酵罐。液体曲的用量取决于酶活力的高低,一般1g淀粉至少需120单位糖化酶。2) 酒精发酵将成熟酒母醪输入到发酵罐内和糖化醪一起进行酒精发酵。酒精发酵是无氧氧化过程。除了发酵初期,酵母中的活细胞大量繁殖需要一定的氧气外,整个过程在密闭发酵罐中进行。罐压控制在0.251
7、05Pa,发酵温度3032,发酵时间为6070h。产品在正常情况下酒度为6.7%左右,总酸应控制在0.4%以下。残糖在0.2%左右。3) 醋酸发酵醋酸发酵是利用醋酸菌所分泌的氧化酶将酒精氧化成醋酸,因此要求醋酸菌必须活力强,无杂菌,接种量不低于10%,其具体操作方法是先加水清洗罐,将空气过滤器用甲醛灭菌,空罐以0.98105Pa压力灭菌30min,而后输入酒醪,30时接入醋酸菌。醋酸菌刚接入发酵罐,细菌数不高,活力低,要求氧量不大,一般吸式发酵罐前期通气量1:0.07m3/m3,通过一段时间培养,醋酸菌进入对数生长期,细胞数量增加,活力提高,酶大量形成,呼吸作用大大加强,要加大风量,一般通风量
8、1:0.1m3/m3为宜;到后期,酒精减少、酸度上升缓慢,菌体衰老,呼吸缓慢,风量即可减小。醋酸菌繁殖温度在3437左右。温度太高,醋酸菌会变形。本项目中醋酸菌的生产采用半连续发酵法(分割发酵法),即当醋酸发酵的酸度不再上升时,可放出1/3的发酵液,余者作为留种。然后补充酒醪,调整其浓度,继续发酵。一般24h左右取醋一次,连续10次左右,更换一次种液。 4) 发酵液的后处理醋酸发酵后放罐,打入压滤贮液罐中,用风压输入板框压滤机进行压滤,在滤液中加入2%2.5%的食盐冲匀,在备兑池中取样测定,按质量标准进行配醋,经列管式热交换器加热至7580,而后输入成品贮存罐,以便沉淀贮存。再经洗渣并检验、包
9、装即为成品。5) 工艺流程当发酵至13天成熟后,从发酵罐中放出发酵液总量的1/3送后提取工段进行处理,同时补入等量的酒精料液,继续发酵。正常情况下每间隔1天取醋一次。因为酒精发酵时间是醋酸半连续发酵时间的3倍,所以,用3台醋酸发酵罐来平衡,因而每天取醋量为1台发酵罐,而补入酒精发酵液也是1罐的量。连续取醋9次后,至第10次全部放出,然后洗罐消毒,更换新菌种开始新一轮发酵。3 工艺计算3.1 物料衡算3.1.1 主要技术参数淀粉 酒精,转化率75%酒精 醋酸,转化率90%原料 成品醋,6.72kg/kg3.1.2 原、辅材料和燃料动力消耗名 称单 位单 耗年 耗规 格高粱中温-淀粉酶碳酸钠无水氯
10、化钙液体曲水电煤tkgkgkgLm3kWht0.1490.37230.2230.14926.06218.81600.15961489.289259610424875200640000400含淀粉70%2000u/g纯度98%工业级糖化力480u/ml饮用水标准380v,50Hz标煤3.1.3 生产能力年产食醋4000t,发酵投料为276批,因此每批料应产醋量:4000/276=14.5(t)按主料计每kg原料产醋6.72kg,每批投主料量:14.5/6.72=2.16(t)3.1.4 物料计算 3.1.4.1 液化、糖化工序1) 原料加水量 加水比为1:4水量=21604=8640(kg)2)
11、 粉浆中干物质的质量分数 原料含水量以12%计3) -淀粉酶用量 2000u/g中温-淀粉酶用量按5u/g计:酶用量=(21605)/2000=5.4(kg)4) 无水氯化钙用量:21600.001=2.16(kg)5) 碳酸钠用量(调pH) 21600.0015=3.24(kg)6) 粉浆体积V1 17.6%干物质含量的粉浆,密度约为1.07kg/m3 V1=(2160+8640+5.4+2.16+3.24)/1.07=10810.8/1.07=10103.6(L)7) 粉浆比热容 c 按下式计算:c=c0+w/100+c水(100-w)/100 =1.55(17.6/100)+4.18(8
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