專利名稱：密閉固體發酵食醋生產工藝及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種食品機械，即一種密閉固體發酵食醋生產工藝及設備。
背景技術：
食醋是由淀粉原料經發酵轉化而來，其發酵工藝分為液體發酵和固體發酵兩種。 液體發酵產品純度高，但成分單一，味覺較差，且工藝復雜，設備昂貴，成本較高。因此，傳統的固體發酵工藝仍然是食醋工業的主要工藝。固體發酵就是把原料置于容器中，加糖化酶、 酵母、醋酸菌等發酵劑，在氧氣參與下，在一定的水分和溫度條件下，完成淀粉、糖、醇、醋的轉化過程。在大規模生產企業，所用的容器是多個并排的發酵池。在生產規模較小的情況下，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，連續翻倒，由工人把發酵的物料由一個容器倒到另一個容器中，稱作“倒池”或“倒缸”。由于固體發酵所用的容器都是敞口容器，在翻倒過程中，物料散發出大量氣體，雖然這些氣體的成分多為醋酸，但擴散到空氣中以后，即表現出強烈的腐蝕性和刺激性，成為破壞環境的污染源。受其影響，食醋生產場所氣味難聞，作業條件十分惡劣，如果防護不當，就會對工人的身體造成傷害，對廠房、設備以及周圍的環境亦有一定的負面影響。此外，由于發酵容器較多，占用的場地較大，溫度控制比較困難。通過控制室溫來調節溫度，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， 調節范圍十分有限，因而直接影響到發酵的效率。特別是在制取熏醋時，還要把發酵的物料從發酵車間取出，移至溫度更高的場所，加工過程非常繁瑣。
發明內容
本發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，發酵效率高、質量好，占用場地小，生產成本低的密閉固體發酵食醋生產工藝設備。上述目的是由以下技術方案實現的提供一種密閉固體發酵食醋生產工藝，包括把物料進行發酵，制取食醋的過程，其特點是所說的密閉固體發酵食醋生產工藝是，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，或把罐內醋醅加熱制取熏醋。一種密閉固體發酵食醋生產設備，其特點是所說的食醋生產設備有一個中空的罐體，罐體設有進料口和出料口，進料口和出料口上都設有可開關的密封蓋，出料口還設有淋醋管，罐體還設有充氣管和排氣管，排氣管接入氣體回收器，并且設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軸，轉軸兩端通過軸承支撐在機架上，轉軸的一端通過傳動部件與動力機相聯系，罐體內的轉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軸相固連，轉軸通過轉動軸承支撐在
4機架上，罐體及轉軸并通過傳動部件與動力機相聯系，可在動力機的帶動下轉動。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，空腔設有進水管和出水管。所說的溫度控制裝置是設在罐體內的溫度傳感器。所說的進水管通過閥門分別與熱水源和冷水源相接。所說的食醋生產設備設有計算機自動控制裝置。本發明的有益效果是采用密閉罐體代替多個敞口的容器，實現了翻料、供氧、控溫機械化，場地和人工大幅減少，揮發氣體完全回收，避免了環境污染，改善了勞動條件，生產效率顯著提高，并為實現計算機程序控制提供了條件，使傳統的固體制醋工藝發生了革命性的變化。
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，這種食醋生產設備是在機架(1)上支撐一個平置的罐體O)，罐體(2)上方設有進料口(8)，下面設有出料口(15)，進料口⑶和出料口(15)上都設有可開關的密封蓋。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)的外圍除了上側以外都是雙層罐壁，形成一個可以盛裝水等流體介質的空腔(3)。空腔C3)分別接有進水管(10)和出水管(14)。在罐體O)中間裝有一支轉軸，轉軸(4)與罐體O)為密封滑動配合，罐體O)內的轉軸(4)周圍裝有外凸的板狀攪拌齒(7)，轉軸(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，或把罐內醋醅加熱制取熏醋。 期間，可根據需要，開動電動機，帶動轉軸(4)及攪拌齒(7)轉動，翻攪罐內的物料，以便使物料與空氣均勻的接觸，有利于好氣菌類生長，促使發酵向著既定方向進行。如果罐內空氣不足，即可打開氣泵，通過充氣管(9)向罐內輸送清潔空氣。在罐內壓力超標時可打開排氣管(6)，將罐內揮發氣體排入氣體回收器(5)回收利用。如果需要降低罐內溫度，即可通過進水管(10)向雙層罐壁的空腔(3)內打入冷水，也可以打開回水管(14)排出空腔(3)里面的水。當然，這里的冷水也可以是冷氣或其他流體制冷介質。排出的水可以通過冷凝再次循環，也可以作為溫水另作他用。當罐內需要升溫時，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) 上裝設加熱器，把通過的水加熱。當物料發酵成熟后，打開淋醋管(16)，醋液即可排出。當一罐物料加工過程結束時，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，這種設備及其工藝和傳統的敞口發酵相比，優勢非常明顯。首先，以機械作業代替了人力作業，降低了勞動強度和人力成本。密閉發酵杜絕了揮發氣體的泄露，揮發的醋酸得到回收，提高了產品得率，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，可根據需要隨時升溫或降溫，使產量和質量同步增長。據測算每kg主料生產3. 5%的醋酸由12kg增加到14. 1kg，轉酸率提高17. 5%。 從制麯、糖化、醇化到醋化，生產周期由原來的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,分別節約 38m2和14m2。供熱體積本機僅為罐內體積約3m3，而用缸則需要整個室內供熱U6m3，用發酵池需要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，經濟效益和環境效益都非常顯著。第二種實施例圖2所介紹的密閉固體發酵食醋生產設備，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( 上方設有進料口(8)，下面設有出料口(15)，進料口⑶和出料口(15)上都設有可開關的密封蓋，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，轉軸(4)轉動，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軸G)，也就是通常所說的半軸。轉軸 (4)和罐體( 在動力機的帶動下一起轉動，罐內的物料即可得到充分的攪拌和翻動。由于罐體( 轉動，進氣管(9)、排氣管(6)以及進水管(10)、回水管(14)都通過轉軸(4)進入罐內。考慮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。通過采集罐內的各項數據，進行處理后發出指令，完成各項工藝步驟，使整個工藝過程處于更加合理的狀態，其各項經濟技術指標更加優化。
權利要求
1.一種密閉固體發酵食醋生產工藝，其特征在于所說的密閉固體發酵食醋生產工藝是，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，當醋醅成熟后直接加水浸泡淋取醋液，或把罐內溫度提高制取熏醋，同時，采用回收裝置回收發酵過程排放的氣體。
2.一種密閉固體發酵食醋生產設備，其特征在于所說的食醋生產設備有一個中空的罐體O)，罐體(2)設有進料口(8)和出料口(15)，進料口(8)和出料口(15)上都設有可開關的密封蓋，出料口(1 還設有淋醋管(16)，罐體還設有充氣管(9)和排氣管(6)，罐體 (2)還設有物料翻攪裝置和溫度控制裝置。
3.根據權利要求2所述的密閉固體發酵食醋生產設備，其特征在于所說的排氣管(6) 接入氣體回收器(5)。
4.根據權利要求2所述的密閉固體發酵食醋生產設備，其特征在于所說的物料翻攪裝置是在罐體( 上穿裝一支轉軸，轉軸(4)兩端通過軸承支撐在機架(1)上，轉軸 (4)的一端通過傳動部件與動力機相聯系，罐體( 內的轉軸(4)周圍裝有外凸的板狀攪拌齒⑵。
5.根據權利要求2所述的密閉固體發酵食醋生產設備，其特征在于所說的物料翻攪裝置是罐體( 兩端分別與轉軸(4)相固連，轉軸(4)通過軸承支撐在機架(1)上，罐體 (2)及轉軸(4)通過傳動部件與動力機相聯系，可在動力機的帶動下轉動。
6.根據權利要求2所述的密閉固體發酵食醋生產設備，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.根據權利要求2所述的密閉固體發酵食醋生產設備，其特征在于所說的溫度控制裝置是設在罐體O)內的溫度傳感器。
8.根據權利要求2所述的密閉固體發酵食醋生產設備，其特征在于所說的食醋生產設備設有計算機自動控制裝置。
9.根據權利要求2所述的密閉固體發酵食醋生產設備，其特征在于在機架(1)上支撐一個平置的罐體O)，罐體( 上方設有進料口(8)，下面設有出料口(15)，進料口(8)和出料口(15)上都設有可開關的密封蓋，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)的外圍除了上側以外都是雙層罐壁，形成一個可以盛裝水等流體介質的空腔(3)，空腔C3)分別接有進水管(10)和出水管(14)，在罐體⑵中間裝有一支轉軸，轉軸⑷與罐體⑵為密封滑動配合，罐體⑵內的轉軸 (4)周圍裝有外凸的板狀攪拌齒(7)，轉軸(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.根據權利要求2所述的密閉固體發酵食醋生產設備，其特征在于在機架(1)上支撐一個平置的罐體O)，罐體( 上方設有進料口(8)，下面設有出料口(15)，進料口(8)和出料口(15)上都設有可開關的密封蓋，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軸⑷相固連，轉軸⑷通過軸承支撐在機架⑴上，罐體⑵及轉軸⑷通過傳動部件與動力機相聯系，可在動力機的帶動下轉動，進氣管(9)、排氣管(6)以及進水管 (10)、回水管(14)都通過轉軸(4)進入罐內。
全文摘要
本發明涉及一種食品生產方法和設備，即一種密閉固體發酵食醋生產工藝及設備，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，當醋醅成熟后直接加水浸泡淋取醋液，或把罐內溫度提高制取熏醋；所說的設備有一個中空的罐體(2)，罐體(2)設有進料口(8)和出料口(15)，還設有充氣管(9)和排氣管(6)，并且設有物料翻攪裝置和溫度控制裝置。其有益效果是實現了翻料、供氧、控溫機械化，場地和人工大幅減少，揮發氣體完全回收，避免了環境污染，改善了勞動條件，生產效率顯著提高，并為實現計算機程序控制提供了條件，使傳統的固體制醋工藝發生了革命性的變化。
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 優先權日2011年9月20日
發明者劉傳剛, 楊志雙, 馬福平 申請人:通遼市楊氏調味品廠