食醋的加工特点与设备选型及展望

邹东恢 ，邹丰谦，郭宏文

(1.齐齐哈尔大学 食品与生物工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2.黑龙江大学电子工程学院， 哈尔滨 150080)

食醋的加工特点与设备选型及展望

邹东恢1，邹丰谦2，郭宏文1

(1.齐齐哈尔大学 食品与生物工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2.黑龙江大学电子工程学院， 哈尔滨 150080)

近几年来，随着我国食醋工业的发展，食醋加工设备也获得了显著的提高，向着自动化、大型化方向发展，新型食醋加工设备得以涌现和发展，出现了一些新的变化。文章阐述了我国食醋生产的特点、设备选型，并对其未来发展趋势进行了展望。

食醋；特点；设备选型；展望

食醋是我国劳动人民在长期生产实践中创造出来的一种酸性调味品，在我国有3000多年的历史，历史悠久。食醋酿造企业生产出种类不同、风格各异的传统老法食醋和名特醋，各具独特的风味，体现了鲜明的地方色彩。

食醋中含有18种以上游离氨基酸、多种有机酸、无机盐类等，具有降血压、增进食欲、增强肝脏机能、防腐杀菌、调节体内酸碱平衡、预防衰老等功能[1-3]。食醋可分为酿造醋和人工合成醋，酿造醋所占比重较大，其中果醋(苹果醋、葡萄醋、山楂醋等)是近年新发展的品种，以水果类为原料生产的各种果醋兼有调味品及饮料的功能，成分新型的保健功能食品，发展潜力巨大。

目前，我国食醋年产量5.30×106t，制醋工业发展较快，企业大胆革新，采用先进工艺，发展制醋方法，新型的制醋工艺不断涌现[4]。如酶活液化通风回流法、生料发酵法、速酿法、深层液体发酵法等，这些新型酿制方法丰富了我国制醋工艺，在酿造周期、原料利用率、设备周转率、产量等方面与传统方法都有不同程度的提高。总体上，制醋工业朝着科学化、机械化与大型化的方向发展。

1 食醋的加工特点

食醋生产的原料、工艺条件不同，风味各异，因而种类繁多。

固态发酵制醋是我国食醋传统生产方法，其特点是采用低温糖化和酒精发酵，应用多种有益微生物协同发酵，配用多量的辅料和填充料，浸提法提取食醋。成品香气浓郁，口味醇厚，色深质浓，但生产周期长，劳动强度大，出品率低。

在液体状态下进行的醋酸发酵称为液态发酵法制醋，常见的有表面发酵法、淋浇发酵法、液态深层发酵法、固定化菌体连续发酵法。液态发酵法不用辅料，可节约大量麸皮和谷糠，使环境卫生得到改善，减轻劳动强度，有利于实现管道输送，提高了机械化程度，生产周期较固态法缩短。但其风味、色泽及稠厚度较固态法相比要差，需采取其他方法改善。

国内酿造食醋的品种及成分见表1。

表1 我国食醋的一般成分

2 食醋加工设备与选型

近年来，我国食醋工艺技术革新和产业发展步伐加快，工业化水平和生产规模提高较快，提高了生产效率和原料利用率,食醋总产量亦出现较快的增长。食醋酿造设备主要有物料输送设备、粉碎设备、旋转蒸煮锅、制曲机、制醅机、发酵罐、灭菌设备、包装设备等。

2.1 物料输送设备

食醋酿造的输送机械包括干料输送和湿料输送两类，干料输送主要是原料输送，其设备主要为斗式提升机、刮板输送机和风送设备等几种，湿料输送使用皮带运输机或刮板运输机的效果较理想[5]。平型、槽型带式输送机技术参数见表2。

表2 平型、槽型托辊带式输送机技术参数

2.2 粉碎设备

原料的粉碎可分为干法粉碎和湿法粉碎两类，食醋的原料粉碎多采用湿法粉碎。湿法粉碎是将固体物料和水一起加入粉碎机中进行粉碎。湿法粉碎的优点是消除粉尘危害，改善工作环境，降低原料消耗；粉碎时物料吸水膨胀，可提高蒸煮效果；因水分的存在，使得机器磨损少，节省了设备维修费用。如胶体磨是一种离心式设备，工作原理是剪切、研磨及高速搅拌作用力，磨碎依靠磨盘齿形斜面的相对运动而成，其中一个高速旋转，另一个静止使物料通过齿斜面之间的物料受到剪切力和磨擦力，同时又在高频震动和高速旋涡等复杂力的作用下使物料的研磨、乳化、粉碎、均质、混合，从而得到精细的物料。JM 系列胶体磨技术参数见表3。

表3 JM 系列胶体磨技术参数

2.3 制曲机

传统曲团由人工制成，但速度慢，难以满足工业化要求，目前多采用制曲团机做曲团，利用螺旋翼的旋转制作成曲团。制曲机见图1。

图1 制曲机

2.4 制醅机

制醅机俗称下池机，是将成曲粉碎，拌和盐水及糖浆液成醅后进入发酵容器内的一种机器。机械化翻醅技术增强了设备利用率，从人工操作转化为自动化操作，大幅提高了生产效率，有利于产品质量控制。由机械粉碎、斗式提升及绞龙拌和兼输送三个部分联合组成。此机大小选择可根据各厂所采用的发酵设备来决定。绞龙的底部外壳，需特制成一边可脱卸的，便于操作完毕后冲洗干净，以免杂菌污染，实现了程序自动化管理、管道化生产，降低了劳动强度。制醅机，见图2。

图2 制醅机

注：1为成曲入口；2为碎曲齿；3为升高机出口；4为升高机；5为电动机；6为升高机调节器；7为盐水管及糖浆液管；8为入料斗；9为螺旋拌和器(绞龙)；10为出料口；11为铁架；12为轮子。

2.5 发酵罐

食醋生产传统发酵装置为水泥发酵池，目前采用发酵罐，形式多样，有酒精发酵罐、自吸式发酵罐、气升式发酵罐等。如自吸式发酵罐进行液体深层发酵制醋，发酵转化率高，发酵时间短，功率消耗低，节省设备投入等。

2.5.1 醋酸发酵池

一般容积为30 m3，距池底在15～20 cm处设一竹篾假底，其上装料发酵，假底下盛醋汁，紧靠假底四周设直径10 cm风洞12 个，喷淋管上开小孔，回流液体用泵打入喷淋管，在旋转过程中把醋汁均匀淋浇在醋醅表面。

2.5.2 速酿塔

速酿塔一般高达2～5 m，直径1～1.30 m，有圆桶式或圆锥式。内设假底，假底至塔底距离约0.5 cm，能储放相当数量的醋。在假底上放一竹编垫子，其上放置填充料，假使填充料采用芦苇梗，则先倒入已处理过的8～10 cm长的芦苇梗，然后在芦苇梗的面层加约15 cm厚的粗谷糠，以保证表面温度的均匀。塔顶上安装喷淋管，可以自动回转，醋汁从芦苇梗中流下来集积在假底下贮池中，下面接通不锈钢离心泵，这样就可以循环间歇进行醋化。塔顶上还要盖上木盖，并将其四周全部封闭，在木盖上开排气孔，装上排气管，包扎好纱布可以调节空气。塔的上、中、下各部分插入温度计，以检查塔内的发酵温度。芦苇梗放入塔中以前，预先用水清洗，再用含乙酸7 g/dL的食醋浸泡后使用[6,7]。

2.5.3 液体深层发酵制醋

液体深层发酵制醋是一种新工艺，生产机械化程度高。自吸式发酵罐应用于制醋工业始于20世纪60年代后期，采用自吸式罐进行液体深层发酵制醋，具有发酵转化率高、发酵时间较短、功率消耗较低、不用空压机、节约设备、简化结构、减少费用等优点[8,9]，自吸式深层发酵法的制醋工艺标志着我国传统食醋行业进入了工业化生产。自吸式发酵罐见图3。

图3 自吸式发酵罐

发酵液在一定转速的机械搅拌作用下，在搅拌器空腔的转子叶轮末端高速运动，同时在叶轮背侧呈现“负压”状态，使空气不断经由吸风管吸入，再从定子叶轮甩出。由于搅拌作用，叶轮周围形成强烈的湍流，使刚离开叶轮的空气，立刻在发酵液中分裂成细微的气泡，扩散到整个发酵罐中。

20 m3自吸式发酵罐的技术参数如下：

罐体部分：公称容积20 m3，装料系数0.7，罐体直径2400 mm，碟形封头高度592 mm，筒体高度4100 mm，液柱高度3290 mm，罐体材料不锈钢板，壁厚10 mm。

搅拌部分：搅拌叶轮型式三叶空心涡轮，搅拌转速420 r/min，叶轮直径480 mm，电机功率18.5 kW，导轮直径720 mm，搅拌轴径80 mm(下轴)。

冷却部分：冷却蛇管管径57 mm×2.5 mm(6组)，冷却面积25 m2，冷却水温度进口小于30 ℃，出口温差-3～4 ℃，平均冷却水量8.9 t/h(以3 ℃计)。

2.6 过滤设备

采用板框过滤机进行过滤操作，板框压滤机在生物加工业中使用广泛，如酱油发酵液、食醋发酵液、菌丝体的分离等场合，选用时可参考过滤机选用原则合理选择[10，11]，国产部分厂家不同类型过滤机型号与参数见表4。

表4 国产不同类型板框过滤机型号与参数

常用的板框压滤机用BMS，BAS，BMY及BAY等类型，其中B代表板框压滤机，M代表明流，A代表暗流，S代表手动，Y代表液压，代号后面的数字表示过滤面积、滤框规格及框的厚度。

2.7 灭菌设备

食醋灭菌装备可采用蛇管式、板式换热器灭菌，85～90 ℃，维持50 min热杀菌，板式换热器根据传热过程、产品结构、流程配置、流体数量及传热机理等可分为不同类别。按结构可分为可拆卸式、焊接式换热器。其中可拆卸式板式换热器使用范围广泛，其设备规格和基本参数可参见表5。

表5 部分可拆卸板式换热器的基本参数表

3 食醋加工设备发展与展望

目前，我国食醋的酿造工艺及装备已经出现了很大变化，生物技术、自动化技术等新技术已应用于传统的酿醋业，但是与国外先进技术相比还有差距，如，食醋企业整体上规模偏小、品牌化效应弱、市场竞争不规范等都是阻碍我国食醋企业做大做强的重要原因[12]，此外，食醋的生产和消费还具有较强的区域性特征，这增加了行业整合的难度，未来发展将出现以下几个方面的变化趋势。

3.1 食醋酿造装备发展仍有潜力

从消费潜力角度看，目前我国人均年消费食醋约2.3 kg，日本人年均消费约7.9 kg，我国食醋消费处于相对较低水平；从需求发展趋势看，未来我国食醋消费量的提升仍然存在着较大空间,部分食醋生产企业还没有完全实现机械化、自动化操作管理，因而，食醋酿造机械装备市场的发展将面临较大机遇。

3.2 产业结构将面临整合

从食醋行业发展趋势看，行业集中度低的状况将面临改变，整合中小企业规模,发挥集团化、规模化优势，改变老的生产模式和框架,不断创新，向集团化发展的进程将会进一步加快。

3.3 科技进步促使食醋生产企业向自动化、品牌化发展

开发新设备、新材料，引进科技含量高的先进技术和装备，加强国产自主创新设备的开发，使食醋生产企业加快计算机对生产工艺、装备自动控制管理,促进生产效率的整体提升，食醋产业未来将向自动化、标准化、品牌化发展方向迈进，探索出一条适合我国醋业发展的新模式。

[1]郭李云，倪文杰，杨小兰.熏醅对山西老陈醋抗氧化活性的影响[J].中国酿造,2015,34(2):34-37.

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Processing Characteristics and Equipment Selectionof Vinegar and Its Prospect

ZOU Dong-hui1,ZOU Feng-qian2,GUO Hong-wen1

(1.College of Food and Bio-engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006,China；2.Collegeof Electronic Engineering,Heilongjiang University,Harbin 150080,China)

In recent years，with the development of vinegar industry in China，vinegar processing equipment has significantly increased and it develops to the direction of automation and enlargement，new-type vinegar processing equipment has emerged and developed, and some new changes have taken place. Expound the characteristics of Chinese vinegar production and its equipment selection, and the future development trend is prospected.

vinegar；characteristics；equipment selection；prospect

2017-02-20

邹东恢(1967-)，男，黑龙江齐齐哈尔人，副教授，硕士，主要从事生物工程教学与科研工作。

TS264.22

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.08.014

1000-9973(2017)08-0067-04