一种高效连续膜筛分自吸式液态醋发酵设备及工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于醋酿造领域，具体涉及一种高效连续膜筛分自吸式液态醋发酵设备及工艺。
【背景技术】
[0002]70年代以后，液态发酵法制醋逐渐采用深层发酵法，淀粉质原料经液化、糖化及酒精发酵后，酒醪送入发酵罐内，接入纯粹培养逐级扩大的醋酸菌液，控制品温及通风量，力口速乙醇的氧化，生成醋酸，缩短生产周期。发酵罐类型较多，现已使用自吸式发酵罐，它于50年代初期被联邦德国首先用于食醋生产，称为弗林斯醋酸发酵罐，并在1969年取得专利。日本、欧洲诸国相继采用，我国70年代开始使用。
[0003]在液态深层发酵制醋生产过程中，多采用3/4-1/2的分割法，每次醋酸上升至生产要求酸度时，分割3/4-1/2的醋液，剩余当做下批生产种子，补入3/4-1/2的酒液，继续进行发酵生产，此为半连续式生产方式，为国内多数企业采取，但是此种方法也存在缺陷??第一、刚分割完4小时内由于醋酸菌要增值，产酸速率只有正常的50%，造成能源浪费；第二、菌种使用时间长容易出现老化现象，造成产酸速率降低。
[0004]为了克服现有技术的不足，我公司在生产实践中，把高新膜过滤技术应用到液态深层醋酸发酵过程中，自行设计制作出一套高效连续膜筛分自吸式液态醋发酵系统。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种高效连续膜筛分自吸式液态醋发酵设备及工艺，达到液态醋高效连续发酵的目的。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种高效连续膜筛分自吸式液态醋发酵设备及工艺，包括罐体、凉水池、母液筛分循环管路和酒液补料装置，其特征在于:罐体内设置螺旋冷却管，螺旋冷却管一端联通罐体下部进入的冷却水管，螺旋冷却管的另一端联通罐体上部进入的冷却水管；冷却水管联通凉水池，形成冷却水管路；在冷却水管路上设置循环泵带动冷却水循环；罐体下部设置母液筛分循环管路联通罐体内部；罐体上端设置进气管，进气管中设置酒液补料装置；罐体下端设置电机带动罐体内的定子和转子旋转。
[0007]母液筛分循环管路包括循环泵和过滤仓，母液筛分循环管路通过循环泵带动，将罐体内的液体通引出，经过过滤仓过滤后重新注入罐体内；过滤仓内设置虑物出口，将滤除的液体脱出。
[0008]过滤仓包括筛分膜组、感测器安装层、滑道和提升块，过滤仓两侧的内壁上开设滑道，滑道内设置提升块，筛分膜组嵌装在滑道内，筛分膜组被提升块带动进行升降；筛分膜组下方设置感测器安装层；感测器安装层内设置压力感测器。
[0009]筛分膜组包括虑膜管、虑孔和滤液出口，筛分膜内设置两条以上的虑膜管，虑膜管上阵列分布虑孔；虑膜管通过虑孔联通滤液出口。
[0010]虑孔的孔径为0.4-0.45微米。
[0011]酒液补料装置包括酒液补料管和雾化喷淋头，酒液补料管一端伸入进气管中，在端口设置雾化喷淋头，酒液补料管的另一端连接酒液补料罐。
[0012]罐体设置温控探头和酒精探头。
[0013]本发明所述的一种高效连续膜筛分自吸式液态醋发酵工艺，包括醋酸发酵步骤、膜筛分步骤和补料步骤，其特征在于:
[0014]醋酸发酵步骤时，将酒液配制成标准酒液7-10 %，泵入自吸式发酵罐中，加入10%种子罐菌种，发酵罐总装料系数70-80%。开始醋酸发酵阶段，操作温度控制在29至31摄氏度，等待总酸逐渐上升，用酒精探头可检测发酵液残余酒精含量，待残酒达到0.1%时，同时开启母液筛分循环管路和酒液补料装置；
[0015]膜筛分步骤时，发酵母液泵入过滤仓，筛分膜组采用0.4-0.45微米孔径的微滤膜，采用错流过滤法，发酵母液通过筛分膜组进行筛分，醋液、醋酸菌畸形菌体、死菌体及其他颗粒大小小于0.4-0.45微米成分可以通过膜孔从滤液出口脱出，醋酸菌强壮菌体大小在0.6X2?3微米，不能通过膜孔，通过母液筛分循环管路回流入罐体；
[0016]补料步骤时，通过酒精检测，调整补料阀门开启的大小，控制酒精度始终保持在0.1±0.02%范围内，即单位时间内加入酒精的量和醋酸菌转化酒精变成醋酸的量相等，酒液通过雾化喷头雾化后通过进气管吸入发酵罐转子处，通过转子、定子的高速分散，迅速和发酵液混合均匀。
[0017]本发明的有益效果是:
[0018]1、本发明所述的液态醋发酵系统，罐体内设置螺旋冷却管，用于降低罐体内发酵过程产生的热能。螺旋冷却管一端自罐体下部进入，另一端自罐体上部穿出，贯穿整个罐体，使得散热效果更加高效和稳定。螺旋冷却管将罐体内的热能吸收后排到罐体外的凉水池，进行降温冷却，再由螺旋冷却管的另一端进入，通过循环泵注入到罐体内的螺旋冷却管，形成冷却水管路。罐体下部设置了母液筛分循环管路，对母液进行过滤脱出。罐体上端设置了进气管，使空气可以参与到液态醋发酵过程，并且将酒液补料装置同管设置。设备结构合理，操作简单，保持连续出醋和醋酸菌强壮菌体的连续筛选，减少了分割间歇的电能浪费。
[0019]2、母液筛分循环管路通过循环泵带动，将罐体内的液态醋母液引出，经过过滤仓筛分脱出醋液、醋酸菌畸形菌体、死菌体等物质，强壮的醋酸菌菌体随母液重新注入罐体内，参与发酵。可以时刻保持母液高效的发酵效率。
[0020]3、设备中的过滤仓两侧的内壁上开设滑道，筛分膜组嵌装在滑道内，筛分膜组下方设置感测器安装层，通过感测器安装层内设置压力感测器，感测筛分膜组的重量。当筛分膜组在工作过程中，出现损坏或老化后，筛分膜组的重量会发生变化，通过压力感测器感知后，启动滑道内的提升块，将筛分膜组从过滤仓中提升脱出，方便及时发现和更换。一方面体现了设备的自动化，另一方面时刻保持了产品的质量稳定。
[0021]4、所述的酒液补料装置，通过直接酒液补料管伸入进气管中，在端口设置雾化喷淋头。酒液通过雾化喷头雾化后由进气管进入发酵罐，并经过转子、定子高速分散在发酵液中，保证了酒液可以瞬间和原发酵液混合均匀。
[0022]5、本发明所述的液态醋发酵工艺，包括三个工艺步骤，依次经过醋酸发酵步骤、膜筛分步骤和补料步骤，首先在罐内配置好所需的液态醋发酵液，然后同时打开母液筛分循环管路和酒液补料装置，同步进行膜筛分步骤和补料步骤，膜筛分步骤中从母液里脱出醋液、醋酸菌畸形菌体、死菌体等，同步启动的酒液补料装置可以及时的补充缺失的母液，保持了液态醋发酵工作的连续性。
[0023]6、本发明适于实用，生产成本较低，适宜在业界推广普及。
【附图说明】
[0024]图1是本发明的结构示意图；
[0025]图2是图1中过滤仓的A向结构示意图；
[0026]图3是酒液补料装置的放大图，即图1的B部局部放大图；
图4是过滤仓的工作原理示意图；
[0027]图中:1、罐体；2、冷却水管；3、凉水池；4、循环泵；5、电机；6.母液循环管路；7、循环泵；8、过滤仓；9、滤液出口 ；10、螺旋冷却管；11、进气管；12、酒液补料装置；13、酒液补料管；14、感测器安装层；15、压力感测器；16、提升块；17、筛分膜组；18、雾化喷头；19、虑膜管；20、虑孔；21、滤液出口。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0029]如图1所示，罐体1内设置螺旋冷却管10，用于降低罐体内发酵过程产生的热能。螺旋冷却管10在罐体1内自上而下贯穿整个罐体，使得