气动搅拌法生产玫瑰醋的设备的制作方法

本实用新型涉及食品发酵工程技术领域，尤其是一种采用气动搅拌法替代人工翻缸(醪)的生产玫瑰醋的设备，使用该设备进行玫瑰醋的的生产，促进了浙江玫瑰醋酿造行业的技术进步。

背景技术：

传统的浙江玫瑰醋生产的基本步骤为：浸、洗大米，蒸熟，冷却搭窝，发花，加水发酵，陈酿，压榨，杀菌及调配。在加水发酵过程中，由于微生物的发酵，会产生热量并消耗氧气，这就需要人力定期用耙对缸内发酵物(即醪液)进行搅动和翻拌(俗称翻缸)，达到给醪液散热、均衡醪液温度、给醪液补充氧气的效果。具体来讲——

浸、洗大米：浸米要求米粒浸透，定时换水，浸泡时间足够，米粒缓慢吸水以形成适合微生物生长的pH环境，浸泡总时间与气温有关，江浙春醋酿制期间平均温度在22～25℃。捞出米粒，用清水洗净。

大米蒸熟：将上述清洗的大米(如早籼米)倒入缸内，加水至高出米粒15cm左右，缸的中央可插入空心竹萝桶，高出水面，常压或高压蒸煮，以饭粒达到颗粒完整、手捻无白心为宜，掌握合理的出饭率。

冷却搭窝：将蒸熟的米饭自然冷却，转入缸中，中间搭成圆形窝(凹坑)。

发花(糖化)：浙江玫瑰醋传统工艺中的糖化时间不少于12天。过程中采用纯天然固态糖化，生产上通常形象地描述为“发花”。利用盖缸的草盖中长期生产积累的自然菌群和外界微生物落到缸内米饭表面混合发花，使米饭与外界最大面积接触培养各种微生物。待米饭面上长满红色、黑色、黄色、绿色、灰白色等各类杂色微生物，发花就算完成。因此玫瑰香醋属多菌共酵，最后使醋中的有机酸非常丰富，醋味浓郁。发花时间一般在10~15天，前期米饭经过浸泡产生一定酸度，有益于霉菌在此环境和温度中充分繁殖，促进糖化。

(C6H10O5)nH2OxC6H12O6 + yC12H22O11

淀粉 葡萄糖 麦芽糖

加水发酵(酒精发酵与醋酸发酵)：向缸内加水(冲缸放水)后玫瑰醋生产即进入酒精发酵与醋酸发酵阶段，持续3个多月的发酵过程中，淀粉的分解与酒精发酵是连续而又交叉发生的，淀粉糖化先进行产生部分糖，糖在酵母菌作用下发生酒精发酵，同时由于空气和工具(耙)中带入到醪缸中的醋酸菌繁殖，逐步将醪液中生成的酒精氧化为醋酸。

C6H12O62C2H5OH + 2CO2

葡萄糖 乙醇 二氧化碳

C2H5OH+O2CH3COOH + H2O

乙醇 乙酸

翻缸(发酵控制)：醪液中霉菌所分泌的淀粉酶、蛋白酶及肽酶等各类酶，将淀粉、蛋白质分解产生小分子的糖分及氨基酸等，再被酵母菌发酵生成乙醇，乙醇又被醋酸菌分泌的酒精氧化酶氧化成醋酸。这个过程除产生有机酸、挥发性香气等呈味物质外，也有大量生化反应热放出使醪温升高。传统的方法是人工定期开耙(翻缸)降温增加空气中氧气的溶入，并利于醋酸菌耗氧发酵。

压榨、杀菌：当醪液酸度达到5-6%而且酸度不随时间上升时，添加2-3%食盐结束醋酸发酵，进入后期陈酿，最后经压榨、杀菌得玫瑰醋成品。

浙江玫瑰醋采用天然混合菌种(包括霉菌、酵母、醋酸菌)，历经长达半年时间(5月开酿——10月榨醋)的自然发酵，产品具有浅玫瑰色、酸味柔爽快、略带鲜甜味，风味远胜于机械化深层发酵醋，深受人们喜爱，近年来玫瑰醋的销售区域从江浙一带逐渐向华东、华南、华北扩展。

然而，浙江玫瑰醋的上述生产方式，不仅生产周期长(一般要持续5～7个月)，而且受气温影响，所以一年只能生产一次，规模与产量一直上不去。尤其是采用人工定期翻缸来进行发酵控制，劳动强度很大，生产效率低，而且产品质量参差不齐，难以保证。在本申请之前，虽有过机械化生产的尝试，但都已失败告终，或生产出来的是深层发酵米醋而非玫瑰米醋。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种气动搅拌法生产玫瑰醋的设备，能够扩大玫瑰醋的生产规模，提高玫瑰醋的得产率，提高并稳定玫瑰醋的品质，减轻劳动强度。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种气动搅拌法生产玫瑰醋的设备，包括用于生产玫瑰醋的罐，所述的罐呈圆筒形，罐的上端敞口，罐的下端设有锥形或弧形底，罐的圆筒部的径高比D︰H=1︰(0.8～1)，罐的锥形或弧形底的最低处设有出料口，压缩空气管道一端与进气口连接、另一端与设置在罐内醪液下部的喷气嘴连接，在所述上端口设有草盖。

所述罐由食品级塑料或不锈钢制成，罐的底部设有支脚，罐的体积为0.8～5立方米，罐的外壁和/或内部设有温控装置。

所述温控装置包括控制器，设置在罐内中间位置的至少一个温度传感器，及设在罐1内的竖式蛇管冷却器。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：由于采用上述技术方案，用具有一定压力的空气通入醪液进行搅拌，替代了传统的人工“翻缸”(搅拌)，降低了劳动强度，提升了发酵过程的机械化程度，不仅效率提高，而且“翻缸”更彻底，利于使醪液从空气中获得有用的酵母菌和醋酸菌；用液泵让醪液通过罐外进行循环，比在罐内安装搅拌机更有优势，一是不占用罐内容积，二是不影响熟米入罐和搭窝。

进一步的有益效果是：罐的外壁和/或内部设有温控装置，所述温控装置包括控制器，设置在罐内中间位置的至少一个温度传感器，及设在罐1内的竖式蛇管冷却器，这种结构，克服了玫瑰醋生产受季节限制的瓶颈，可以实现全年不间断生产，更有利于实行依据玫瑰醋发酵过程各阶段的微生物作用规律，进行醪液循环(搅拌）的强度和温度控制。

在本申请之前，虽有过机械化生产的尝试，但都已失败告终，原因在于对玫瑰醋发酵过程的生化变化过程认识不足。前期，这阶段提高充气量，充气时醪液搅动强度要大，操作时草缸盖要掀开。主要作用有：a.让醪液与空气充分接触，空气中的对发酵有益的酵母菌、醋酸菌、乳酸菌会进入醪液；b. 醪液搅动强度大有利于饭粒的粉碎细化，有利于加快各种糖化、发酵的过程；c.酵母菌在酒精发酵的前期需要有氧条件下完成酵母的增殖，以保持在醪液菌群结构中的优势，防止杂菌生长，加快酒精发酵进程。如果该阶段醪液搅动强度偏小，容易导致中期的醋酸菌数量不足(不长膜)，形成“高酒低酸醋”，这种现象在本实用新型前期研究中频繁出现。②中期，这阶段充气频率宜频繁、充气量要适中。当醅中酒精形成后，由空气引入醅中的醋酸菌逐渐开始生长，可以观察到酒精度缓慢上升(第30天约5.2%Vol)，酸度也缓慢上升(30天约2.6g/100ml)，进入糖化(由霉菌产生的糖化酶对淀粉的糖化作用仍在缓慢进行)、酒精发酵、醋酸发酵三边协调发酵的进程，而温度控制、氧气供给应以醋酸发酵为主体对象。如果该阶段充气量过大、每次充气时间过长，醪液散热过分易使醪液品温偏低，导致醋酸菌繁殖慢而各种野生酵母繁殖迅速(醋酸菌适宜繁殖温度在30～35℃，而野生酵母适宜繁殖温度在24～30℃)，有形成“桐油醋”的危险。③后期，残糖、残酒的进一步转化阶段，醪液内生化反应已经趋弱反应速度变慢。醪液中已经积累较高的醋酸，过高的充气频率、充气量会使挥发损失增加，该阶段可在带盖情况下完成醪液充气搅拌操作。不同工厂对该阶段的翻缸操作管理差异很大，这是造成玫瑰醋得率差异的主要原因。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案更加清晰，以下结合附图1，对本实用新型进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型的保护范围。

一种气动搅拌法生产玫瑰醋的设备，包括用于生产玫瑰醋的罐1，所述的罐1呈圆筒形，罐1的上端敞口，罐1的下端设有锥形或弧形底，罐1的圆筒部的径高比D︰H=1︰(0.8～1)，罐1的锥形或弧形底的最低处设有出料口2，压缩空气管道3一端与进气口5连接、另一端与设置在罐1内醪液下部的喷气嘴4连接，在所述上端口设有草盖6。

作为优选，所述罐1由食品级塑料或不锈钢制成，罐1的底部设有支脚，罐1的体积为0.8～5立方米，罐1的外壁和/或内部设有温控装置7。所述温控装置7包括控制器，设置在罐1内中间位置的至少一个温度传感器，及设在罐1内的竖式蛇管冷却器。

实施例一：

使用本实用新型的气动搅拌法生产玫瑰醋的设备，进行玫瑰醋生产的方法，包括浸洗大米步骤，蒸米步骤，熟米冷却步骤，熟米入罐1并搭窝步骤，发花步骤，加水步骤，发酵步骤，陈酿步骤，压榨步骤，及杀菌步骤，其特征在于：所述的罐1呈圆筒形，罐1的上端敞口，罐1的下端设有锥形或弧形底，罐1的圆筒部的径高比D︰H=1︰0.8，罐1的锥形或弧形底的最低处设有出料口2，压缩空气管道3一端与进气口5连接、另一端与设置在罐1内醪液下部的喷气嘴4连接，在所述上端口设有草盖6，所述发酵步骤包括：

(1)前期的中频次大气动搅拌强度发酵控制

前期即第1至第21天，控制醪液的通气搅拌频率3次/2周，进气压力控制在3kgf/cm²，每次通气搅拌的时间为5分钟，气动搅拌时草盖6掀开；

(2)中期的高频次中气动搅拌强度发酵控制

中期即第22至第54天，控制醪液的通气搅拌频率为2次/周，进气压力控制在3kgf/cm²，每次通气搅拌的时间为3分钟，气动搅拌时草盖6掀开；

(3)后期的低频次小气动搅拌强度发酵控制

后期即第55至89天，控制醪液的通气搅拌频率为1次/周，进气压力控制在3kgf/cm²，每次通气搅拌的时间为1分钟，气动搅拌时草盖6盖上。

作为优选，所述罐1的材料为食品级塑料或不锈钢，罐1的底部设有支脚，罐1的体积为0.8立方米，罐1的外壁和/或内部设有温控装置7。所述前期的发酵控制步骤中，醪液的温度控制在30～32℃，每次通气搅拌的时间为5分钟；所述中期的发酵控制步骤中，醪液的温度控制在32～37℃，每次通气搅拌的时间为3分钟；所述后期的发酵控制步骤中，醪液的温度控制在28～32℃，每次通气搅拌的时间为1分钟。

实施例二：

使用本实用新型的气动搅拌法生产玫瑰醋的设备，进行玫瑰醋生产的方法，包括浸洗大米步骤，蒸米步骤，熟米冷却步骤，熟米入罐1并搭窝步骤，发花步骤，加水步骤，发酵步骤，陈酿步骤，压榨步骤，及杀菌步骤，其特征在于：所述的罐1呈圆筒形，罐1的上端敞口，罐1的下端设有锥形或弧形底，罐1的圆筒部的径高比D︰H=1︰0.9，罐1的锥形或弧形底的最低处设有出料口2，压缩空气管道3一端与进气口5连接、另一端与设置在罐1内醪液下部的喷气嘴4连接，在所述上端口设有草盖6，所述发酵步骤包括：

(1)前期的中频次大气动搅拌强度发酵控制

前期即第1至第25天，控制醪液的通气搅拌频率3次/2周，进气压力控制在4kgf/cm²，每次通气搅拌的时间为6分钟，气动搅拌时草盖6掀开；

(2)中期的高频次中气动搅拌强度发酵控制

中期即第26至第56天，控制醪液的通气搅拌频率为3次/周，进气压力控制在4kgf/cm²，每次通气搅拌的时间为4分钟，气动搅拌时草盖6掀开；

(3)后期的低频次小气动搅拌强度发酵控制

后期即第57至90天，控制醪液的通气搅拌频率为1次/周，进气压力控制在4kgf/cm²，每次通气搅拌的时间为2分钟，气动搅拌时草盖6盖上。

作为优选，所述罐1的材料为食品级塑料或不锈钢，罐1的底部设有支脚，罐1的体积为2立方米，罐1的外壁和/或内部设有温控装置7。所述前期的发酵控制步骤中，醪液的温度控制在29～32℃，每次通气搅拌的时间为6分钟；所述中期的发酵控制步骤中，醪液的温度控制在32～36℃，每次通气搅拌的时间为4分钟；所述后期的发酵控制步骤中，醪液的温度控制在27～32℃，每次通气搅拌的时间为2分钟。

实施例三：

使用本实用新型的气动搅拌法生产玫瑰醋的设备，进行玫瑰醋生产的方法，包括浸洗大米步骤，蒸米步骤，熟米冷却步骤，熟米入罐1并搭窝步骤，发花步骤，加水步骤，发酵步骤，陈酿步骤，压榨步骤，及杀菌步骤，其特征在于：所述的罐1呈圆筒形，罐1的上端敞口，罐1的下端设有锥形或弧形底，罐1的圆筒部的径高比D︰H=1︰1，罐1的锥形或弧形底的最低处设有出料口2，压缩空气管道3一端与进气口5连接、另一端与设置在罐1内醪液下部的喷气嘴4连接，在所述上端口设有草盖6，所述发酵步骤包括：

(1)前期的中频次大气动搅拌强度发酵控制

前期即第1至第28天，控制醪液的通气搅拌频率3次/2周，进气压力控制在5kgf/cm²，每次通气搅拌的时间为7分钟，气动搅拌时草盖6掀开；

(2)中期的高频次中气动搅拌强度发酵控制

中期即第29至第58天，控制醪液的通气搅拌频率为4次/周，进气压力控制在5kgf/cm²，每次通气搅拌的时间为5分钟，气动搅拌时草盖6掀开；

(3)后期的低频次小气动搅拌强度发酵控制

后期即第59至91天，控制醪液的通气搅拌频率为1次/周，进气压力控制在5kgf/cm²，每次通气搅拌的时间为3分钟，气动搅拌时草盖6盖上。

作为优选，所述罐1的材料为食品级塑料或不锈钢，罐1的底部设有支脚，罐1的体积为5立方米，罐1的外壁和/或内部设有温控装置7。所述前期的发酵控制步骤中，醪液的温度控制在27～32℃，每次通气搅拌的时间为7分钟；所述中期的发酵控制步骤中，醪液的温度控制在32～35℃，每次通气搅拌的时间为5分钟；所述后期的发酵控制步骤中，醪液的温度控制在25～32℃，每次通气搅拌的时间为3分钟。

使用本实用新型的上述设备与使用传统的缸进行玫瑰醋生产的对比实验：

1试验环境与条件

•地点：绍兴市平水镇，绍兴至味食品有限公司

•实验室条件：12只试验发酵罐1(1m³/只)，20只传统发酵陶缸(0.5m³/只)，放置于72m²的房间中。南北朝向，南边有10m²的窗户，北边有4 m²的门。这样两种发酵具有相同的发酵室温、空气相对湿度，发酵过程中与之接触的微生物群落状态也基本相同。

•发酵罐：1m³PE罐1，罐1的底部为锥形，锥底角150度，罐1的圆筒部的直径与高度的比值为D：H=1：1，带直径760mm×厚50mm草缸盖。

•气泵：采用ZB-0.10/8直联便携式往复活塞空气压缩机，功率1.1kW。

•流量计：LZB-3WB玻璃转子流量计。

2 试验过程

•(1)12只发酵罐与20只传统发酵缸同步，6月10日投料200kg米饭/罐，100kg米饭/缸，搭窝，加盖草缸盖，自然气温下(约26-29℃)进行发花。

•(2)约20d时间饭坯的还原糖含量达到38g/100ml以上。

•(3)按米：水(w/w)=1：3冲缸放水，进行酒精发酵和醋酸发酵。

•(4)一周时间内酒精度可缓慢上升到6%以上，酸度缓慢积累到1.2g/100ml,缸(罐)内的物质变化由淀粉糖化、酒精发酵逐渐转变为以醋酸发酵为主的三边发酵。

•(5)冲缸放水后，20只传统发酵缸按照传统生产方式在自然环境下发酵，按照经验进行翻缸。在12只发酵罐中取3只罐按照本实用新型所述的气动搅拌法进行发酵：前期(1-28d)，醪液的温度控制在30～32℃，通气搅拌频率3次/2 周，每次搅拌的时间为5分钟，气压控制在3kgf.cm² ；中期(29-56d)，醪液的温度控制在32～37℃，通气搅拌频率2次/周，每次搅拌的时间为3分钟，气压控制在3kgf.cm² ；后期(57-90d)，醪液的温度控制在28～32℃，通气搅拌频率1次/周，每次搅拌的时间为1分钟，气压控制在3kgf.cm² 。

温度的控制由所述温控装置7控制，该温控装置7包括控制器，设置在罐1内中间位置的上部、下部两个温度传感器，及设在罐1内的竖式蛇管冷却器，所述控制器取两个温度传感器的平均值进行温度控制，夏季用温度20-25℃自来水降温，冬季用25-32℃热水保温，通过控制水的流量来调节醪液的温度。当然，也可以通过人工测温并通过调节竖式蛇管冷却器内水的流量来控制醪液的温度。

•(6)90天后酸度达到6%以上，加2.5%食盐终止发酵，醋酸发酵结束。继续在常温下后熟30天。前期浸米10天、发花20天、发酵90天、后熟30天，总发酵周期在155天左右。

•3试验结果

中试生产试验结果（绍兴至味食品有限公司，2017.5.28-2017.10.30）

注：试验时在12只罐中取3只罐(组号7#、8#、9#)跟踪测定理化指标及计算得率，对照组(传统缸)个体差异稍大，发酵结束时将20只缸混合后进行理化指标测定及得率计算。

依据国家酿造食醋标准GB/T 18187-2000，要求酿造食醋的总酸(以乙酸计)≥3.5(g/100ml)、不挥发酸(以乳酸计)≥0.5(g/100ml)、可溶性无盐固形物≥0.5(g/100ml)，从测得的结果看，采用泵回流发酵技术生产的玫瑰醋样品(7#、8#、9#)完全符合国家标准的要求；对照浙江玫瑰醋原行业标准，试验样品的色泽、香气、滋味、体态等感官特征也完全符合浙江玫瑰醋的感官要求。玫瑰醋的吨粮得率从传统的1：5.5 提高到1：6.5左右，提高了18%左右。