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1、(10)授权公告号 CN 103416544 B (45)授权公告日 2014.12.24 CN 103416544 B (21)申请号 201210147398.2 (22)申请日 2012.05.14 A23F 3/16(2006.01) (73)专利权人 中原工学院 地址 451191 河南省郑州市新郑双湖经济开 发区淮河路 1 号 (72)发明人 张迎晨 吴红艳 (74)专利代理机构 郑州中原专利事务所有限公 司 41109 代理人 张绍琳 孙诗雨 CN 1935976 A,2007.03.28, 权利要求 1. CN 101921700 A,2010.12.22, 说明书第 14-2。
2、3 段、 图 1. CN 1089783 A,1994.07.27, 全文 . CN 1108691 A,1995.09.20, 全文 . CN 1661001 A,2005.08.31, 全文 . 谢恺熙 等 . 对传统食醋液态淋浇发酵塔的 改进方法 .中国调味品 .2001,( 第 4 期 ), 第 2、 3、 5 节 . 戴锐 等 . 淋浇发酵法生产细菌纤维素的研 究 .中国酿造 .2012, 第 31 卷 ( 第 1 期 ), 第 37-40 页 . (54) 发明名称 用无纺布型填料的液态淋浇发酵塔生产红茶 菌饮料的方法 (57) 摘要 一种用无纺布型填料的液态淋浇发酵塔生产 红茶菌。
3、饮料的方法， 其发酵步骤采用用无纺布型 填料的液态淋浇发酵塔， 所述的无纺布型填料系 统的液态淋浇发酵塔包括塔体， 塔体内顶部设有 回淋盘， 塔体内上部为无纺布型填料系统， 下部为 发酵液， 填料系统和发酵液之间设有假底 ； 所述 的无纺布型填料系统包括设置在塔内的滚轮和缠 绕在滚轮上的无纺布， 无纺布一端连接放卷装置， 另一端连接收卷装置。本发明使用无纺布型填料 系统， 利用无纺布的定向运动， 带走液态淋浇红茶 菌发酵生产产生的 “海月” - 细菌纤维素及其聚集 成的细菌纤维素膜体系。彻底解决该膜堵塞填充 料间的空隙 , 空气和发酵液不能正常流动而终止 发酵生产红茶菌饮料的问题。 (51)I。
4、nt.Cl. (56)对比文件 审查员 李晓霞 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书8页 附图1页 (10)授权公告号 CN 103416544 B CN 103416544 B 1/1 页 2 1. 一种用无纺布型填料的液态淋浇发酵塔生产红茶菌饮料的方法， 其特征在于包括下 述工艺步骤 ： （） 、 糖茶液的配制 ： 取原料茶叶 / 糖 / 水比例 1/10/100， 用沸水冲泡茶叶和糖， 保持 微沸 110min， 静置使茶叶沉淀， 取上清液， 在 108 121灭菌处理 10 25min， 备用 。
5、； （） 、 分别制取酿酒酵母菌、 木醋酸菌液体菌液 ： 、 酿酒酵母菌液体菌液的制取 ： 用接种环从葡萄糖酵母膏固体培养基斜面菌种取一 环纯化的酿酒酵母菌菌苔至灭菌后冷却的装有葡萄糖酵母膏液体培养基的试管中， 置于 25 35的培养箱中培养天 ； 得酿酒酵母菌液体菌液 ； 、 木醋酸菌液体菌液的制取 ： 用接种环从葡萄糖酵母膏固体培养基斜面菌种取一环 纯化的木醋酸菌菌苔至灭菌后冷却的装有葡萄糖酵母膏液体培养基的试管中， 置于 25 35的培养箱中培养天 ； 得木醋酸菌液体菌液 ； （） 、 混合液体菌种的制取 ： 酿酒酵母菌液体菌液、 木醋酸菌液体菌液接种比例为 5 10至无菌的糖茶液中， 。
6、将接种后糖茶液置于振荡培养器中， 50 200rpm， 25 35， 培养 2 5 天 ； 得混合液体菌种 ； （） 、 生产红茶菌 ： 在发酵塔内将混合液体菌种按 5比例接种， 灭菌后的糖茶液间歇 喷淋用无纺布制成的填充料体系上， 使填充料大量的吸附发酵液及醋酸菌， 空气经填充料 之间的缝隙流动， 部分氧溶解在填充料表面， 强制通风， 维持溶氧 60 100， 温度 20 35、 收放卷设备运转速度为 1mm10m/h ； 当总糖降至 10 25g/L、 总酸升至 6 10 g/L， Ph2.5 3.0， 结束发酵， 配兑后得红茶菌饮料 ； 所述的发酵塔为液态淋浇发酵塔， 包括塔体， 塔体内。
7、顶部设有回淋盘， 塔体内上部为无 纺布型填料系统， 下部为发酵液， 填料系统和发酵液之间设有假底 ； 所述的无纺布型填料系 统包括设置在塔内的滚轴和缠绕在滚轴上的无纺布， 无纺布一端连接放卷装置， 另一端连 接收卷装置 ； 所述的无纺布在塔内倾斜设置， 所述的滚轴直径为 0.004-0.05 米， 两滚轴之 间的距离为 0.1-10 米。 权 利 要 求 书 CN 103416544 B 2 1/8 页 3 用无纺布型填料的液态淋浇发酵塔生产红茶菌饮料的方法 技术领域 0001 本发明涉及微生物、 发酵、 纺织、 食品及饮料行业和领域， 具体涉及一种用无纺布 型填料系统的液态淋浇发酵塔生产红茶。
8、菌饮料的方法。 背景技术 0002 红茶菌饮料是有着悠久历史的一种民间传统酸性饮料， 它的产生于 150 多年前， 我国渤海一带。除了中国、 日本、 韩国等东南亚地区， 红茶菌在欧洲中部和东部各国也一 直广为流传， 那里的人们把酸茶酒 ( 即红茶菌 ) 当清凉饮料来治疗消化不良和动脉硬化 等症。自 20 世纪 90 年代初期到现在， 红茶菌又在德国、 美国和加拿大等西方国家广为 流传， 成为一种时尚。它是以糖茶水为原料， 经红茶菌饮料酸菌、 酵母菌和乳酸菌等多种 微生物共同发酵而成的。红茶菌菌液中含有一部分茶叶的浸出物、 活的微生物及其代谢 产物， 这些物质主要包括葡萄糖酸、 红茶菌饮料酸、 。
9、葡萄糖、 果糖、 蛋白质、 氨基酸、 维生素、 微量元素、 茶多酚、 咖啡因、 乙醇和二氧化碳等。红茶菌一直被饮用它的人们认为是一种 对人体有多种保健作用的健康饮品。它的保健作用包括 ： 清理肠胃， 预防和治疗便秘和痔 疮 ； 帮助消化 ； 对高血压、 高血脂、 动脉硬化等心血管疾病和糖尿病有预防和治疗作用 ； 避 免各种结石的发生 ； 帮助身体及时排除毒素， 防癌、 抗癌以及增强机体免疫力等等。可以说 它是一种良好的健身饮料。红茶菌虽然在我国有悠久的历史， 但对它的科学研究却起步较 晚。我国著名微生物学家方心芳先生于 1951 年 黄海 杂志第 12 卷第 5 期刊登了 海 宝是什么 一文，。
10、 这是我国关于红茶菌的首篇科学论文。文中认为红茶菌的微生物种类主 要是红茶菌饮料酸菌和酵母， 同时指出红茶菌中的红茶菌饮料酸菌不只一种， 但以膜红茶 菌饮料菌为主。20 世纪 70 年代末期到 80 年代初期， 红茶菌饮料在我国非常流行， 一些 介绍红茶菌效果及制作方法的文章大量涌现。从 20 世纪初期到中期， 一些医生和学者纷 纷报道了红茶菌在治疗各种疾病中的效果和作用。从 20 世纪中期开始一直到现在， 有关 红茶菌的微生物组成及相互作用、 发酵条件、 菌液成分、 作用机理等方面的研究陆续有文献 报道。1 红茶菌菌种的类型及菌种间的相互关系用于发酵培养红茶菌的菌种主要是红茶 菌饮料酸菌和酵。
11、母菌， 有的红茶菌有少量乳酸菌主要是保加利亚乳杆菌 (Lactobacterium bulagricum)。到目前为止， 人们从各种红茶菌中分离到的红茶菌饮料酸菌有 ： 木红茶菌饮 料杆菌(Acetobacter xylinum) 、 拟木红茶菌饮料杆菌(Acetobacterxylinoides)、 葡萄糖 酸杆菌 (Bacterium gluconicum)、 产酮红茶菌饮料杆菌 (Acetobacter ketogenum)、 弱氧 化红茶菌饮料酸菌 (Acetobacter suboxydans) 、 葡萄糖红茶菌饮料酸菌 (Gluconobacter liquefaciens)、 红。
12、茶菌饮料化红茶菌饮料杆菌 (Acetobacteraceti) 和巴氏红茶菌饮料 杆菌 (Acetobacter pasteurianus)， 其中最主要的是木红茶菌饮料杆菌。酵母菌有酿酒 酵母 (Saccharomyces cerevisiae)、 不显酵母 (Saccharomyces inconspicus)、 路德类酵 母 (Saccharomycodes ludwigii) 、 粟酒裂殖酵母 (Schizosaccharomyces pombe) 、 热带 假丝酵母 (Candida tropicans) 、 克鲁斯假丝酵母 (Candidacrusei)、 汉逊德巴利酵母 (deb。
13、aryomyces hansenii)、 酒香酵母(Brettanyomyces)、 克勒克酵母(Kloeckera)、 拜耳接 说 明 书 CN 103416544 B 3 2/8 页 4 合酵母(Zygosaccharomyces bailii)等。 发酵红茶菌的菌种是由上述的一种或多种红茶菌 饮料酸菌和上述的一种或多种酵母菌组成， 有的还有乳酸菌。 不同的菌种组成， 其菌液中代 谢产物的种类和数量也会有所不同。 酵母菌和红茶菌饮料酸菌在红茶菌中是互惠互利的共 生关系。 在发酵开始阶段， 由于红茶菌饮料酸菌不能直接利用蔗糖或利用蔗糖的速度很慢， 由酵母菌将蔗糖降解为葡萄糖和果糖并进一步发酵。
14、产生乙醇， 红茶菌饮料酸菌则在培养液 中有了葡萄糖、 果糖和乙醇之后开始大量生长繁殖， 将葡萄糖和果糖氧化产生葡萄糖酸、 乙 酸等代谢产物， 并将酵母产生的乙醇氧化生成乙酸。 有资料表明， 酵母菌产生的乙醇能刺激 红茶菌饮料酸菌的生长， 产生更多的纤维素膜和乙酸， 而红茶菌饮料酸菌产生的乙酸又会 刺激酵母菌产生乙醇， 而乙酸、 乙醇的存在可保护红茶菌饮料酸菌和酵母菌， 使它们免受其 它微生物的侵染。 0003 各种特性的红茶菌饮料在我国己成为饮料行业的发展热点 , 其产品日益受到大 众的欢迎， 目前， 我国红茶菌饮料年消费量达 10 万吨 （以 100g/L 红茶菌饮料酸含量计） 。但 从品质。
15、和性能上讲， 远远不能满足社会各层次旺盛需求。传统酿造工业生产的传统红茶菌 饮料的口感 , 一直让消费者津津乐道， 但其产能远远不能满足旺盛的需求， 经德国改进的 淋浇回流法即载体滴下发酵法， 由于工艺设备投资小, 生产周期短, 耗电低, 操作简单, 占地面积小 , 产率高， 易于实现管道化生产等诸多优点目前被各个生产厂家广泛接受。 0004 红茶菌饮料淋浇发酵法是把含有醋酸杆菌的发酵液自上而下浇淋在用稻壳、 玉米 芯、 芦苇杆、 包花或木炭制成的填充料上。 使填充料大量的吸附发酵液及醋酸菌, 空气经填 充料之间的缝隙自下而上 , 部分氧溶解在填充料表面 , 在适合的温度下醋酸菌迅速生长 繁殖。
16、 , 并把乙醇氧化成醋酸。通过浇淋把填充料上浓度高的醋酸冲下 , 并把浓度高的乙 醇发酵液补充到填充料上 , 如此反复直至酒精度降到 0.5% 左右时 , 即为成熟 , 取出成 醋 , 再留一部分作为底酸 , 继续回流发酵。由于增大了发酵液和空气的接触面积 , 有效 地提高了溶解氧的浓度, 淋浇发酵产酸速度约是静止表面发酵的40倍, 正常的产酸速度 为 0.27KG/(M3H)( 以醋酸计 )。但是 , 红茶菌饮料淋浇发酵生产中普遍存在的严重问题 是经过一到三个月左右淋浇回流后 , 塔内易形成皮革状的类似纤维的透明菌膜 , 该膜堵 塞了填充料间的空隙 , 空气和发酵液不能正常流动而必须终止发酵。
17、。该问题的解决方法国 内报道不多。 0005 红茶菌饮料淋浇发酵法是在国际上广泛应用的先进红茶菌饮料酿造方法 , 其主 要是利用醋酸杆菌所产生的氧化酶把乙醇氧化成乙酸的过程 , 其总的反应式为 ： 0006 CH3CH2OH（乙醇脱氢酶） CH3CHO（醛脱氢酶） CH3COOH。 0007 C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+115 卡 0008 从上式可以看出一分子乙醇氧化需要一分子氧溶解氧进行氧化才能生成一分子 乙酸, 乙醇及醋酸菌生长繁殖所需的碳源、 氮源、 微量元素等可通过人为及时补充。 因此要 想提高醋酸氧化的速度就要解决如何为醋酸菌生长繁殖及发酵提供所需的溶解氧 , 即如。
18、 何经济地解决通气量保证溶解氧浓度的问题。 但实际生产中大多醋酸菌都是产膜菌, 发酵 时除了专用的醋酸菌外 , 不可避免也有一些野生菌的生长繁殖 , 一些野生菌的产膜速率 很快 , 这些菌膜随空气着生于填充料的表面 , 由于填充料为无序堆叠 , 之间的缝隙犬牙 交错 , 发酵液或外力无法将其清除 , 当菌膜长到一定程度就把填充料间的缝隙堵死 , 影 响空气和醋液的淋浇回流。 醋酸菌生长受到抑制 , 同时将醋酸氧化分解 , 醋酸发酵甚至 说 明 书 CN 103416544 B 4 3/8 页 5 因缺氧而受阻， 产酸速度明显下降。因此菌膜海月的生长是红茶菌饮料淋浇发酵生产的关 键问题。 000。
19、9 红茶菌饮料淋浇发酵生产的实质为固态发酵的变种 - 载体吸附发酵， 传统的载体 一般为活性载体， 如果选用惰性载体吸附固态发酵， 则可以克服传统固态发酵过程中底物 结块、 传质和传热差以及底物的不均匀性等难题。 同时， 固态载体的高孔隙率为微生物生长 提供了巨大的界面， 使得微生物可以在通入少量或不需要通入空气或氧气的条件下， 从外 界获得自身生长所需的氧气， 从而提供了更有利于微生物生长代谢的环境， 解决了液态搅 拌通气发酵能耗高以及剪切力破坏作用等问题。 惰性吸附载体发酵的出现为固态发酵提供 了新的思路， 拓宽了应用前景， 近年来被应用于有机酸、 蛋白酶制剂、 抗生素等的发酵生产 中。 。
20、0010 谢恺熙等把填充料进行有序的排列,进行悬空无底处理,把原来支撑填充料的假 底置于塔下的发酵液液面以下 , 形成一个较为完善的醋酸发酵设备 , 其工作原理跟原来 一样 , 只是填充料比以前更充分被发酵液 “喷淋” 使菌膜刚生长就被冲下而不能积聚 , 一 些死角生长的菌膜也因自重或可人为地将其冲到假底上 , 由于假底设于发酵液液面下 , 菌膜不能在其以下生长 , 通过降低液面即可把菌膜从入孔处清理到塔外 , 而无需进行大 面积对填充料进行更换清洗, 保证产酸速度的稳定,延长填充料的使用寿命,大大节约成 本。另外由于进行了有序排列 , 使填充料的单位利用率比传统堆放法提高约一倍。由于填 充料。
21、需进行编排,第一次装塔或更换一次填充料都比较麻烦,例如填装一个直径的发酵塔 约需要 200 个工时。即使如此， 填充料必须进行更换， 而填充料更换不仅费时、 费工， 增加生 产成本， 还污染环境。 目前国内外红茶菌饮料液态淋浇发酵生产中普遍存在这种有害现象， 是影响液态淋浇红茶菌饮料发酵生产不能长期进行循环生产的主要因素。 0011 无纺布生产技术的发展和产品应用领域的拓展促进高性能无机物、 聚合物纤维的 使用， 满足产业用纺织品的特别需求， 如纤维细度小， 耐高温、 耐化学性、 良好的强度和弹 性、 医疗用产品舒适性、 与食品接触的安全性等要求。 发明内容 0012 本发明的目的是提供一种用。
22、无纺布型填料系统的液态淋浇发酵塔生产红茶菌饮 料的方法， 以满足微生物、 发酵、 纺织、 食品及饮料等相关行业和领域的需求。 0013 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案如下 ： 0014 本发明的用无纺布型填料的液态淋浇发酵塔生产红茶菌饮料的方法， 包括下述工 艺步骤 ： 0015 （） 、 糖茶液的配制 ： 取原料茶叶 / 糖 / 水比例 1/10/100， 用沸水冲泡茶叶和糖， 保持微沸 110min， 静置使茶叶沉淀， 取上清液， 在 108 121灭菌处理 10 25min， 备 用 ； 0016 ） 、 分别制取酿酒酵母菌、 木醋酸菌液体菌液 ： 0017 、 酿酒酵母菌液体菌。
23、液的制取 ： 用接种环从葡萄糖酵母膏 （） 固体培养基 斜面菌种取一环纯化的酿酒酵母菌菌苔至灭菌后冷却的装有葡萄糖酵母膏液体培养基的 试管中， 置于 25 35的培养箱中培养天 ； 得酿酒酵母菌液体菌液 ； 0018 、 木醋酸菌液体菌液的制取 ： 用接种环从葡萄糖酵母膏 （） 固体培养基斜 说 明 书 CN 103416544 B 5 4/8 页 6 面菌种取一环纯化的木醋酸菌菌苔至灭菌后冷却的装有葡萄糖酵母膏液体培养基的试管 中， 置于 25 35的培养箱中培养天 ； 得木醋酸菌液体菌液 ； 0019 （） 、 混合液体菌种的制取 ： 酿酒酵母菌液体菌液、 木醋酸菌液体菌液接种比例为 5 。
24、10至无菌的糖茶液中， 将接种后糖茶液置于振荡培养器中， 50 200rpm， 25 35， 培养 2 5 天 ； 得混合液体菌种 ； 0020 （） 、 生产红茶菌 ： 在发酵塔内将混合液体菌种按 5比例接种， 灭菌后的糖茶液 间歇喷淋用无纺布制成的填充料体系上， 使填充料大量的吸附发酵液及醋酸菌， 空气经填 充料之间的缝隙流动， 部分氧溶解在填充料表面， 在 30-34下醋酸菌迅速生长繁殖， 并把 乙醇氧化成醋酸， 通过淋浇把填充料上浓度高的醋酸冲下， 并把乙醇浓度高的发酵液补充 到填充料上， 如此反复直至把乙醇基本氧化完全， 采用分割法继续下一轮发酵。强制通风， 维持溶氧 60 100，。
25、 温度 20 35、 收放卷设备运转速度为 1mm10m/h ； 当总糖降至 10 25g/L、 总酸升至 6 10 g/L， Ph2.5 3.0， 结束发酵， 配兑后得红茶菌饮料。 0021 所述的无纺布型填料系统的液态淋浇发酵塔包括塔体， 塔体内顶部设有回淋盘， 塔体内上部为无纺布型填料系统， 下部为发酵液， 填料系统和发酵液之间设有假底 ； 所述的 无纺布型填料系统包括设置在塔内的滚轮和缠绕在滚轮上的无纺布， 无纺布一端连接放卷 装置， 另一端连接收卷装置。 0022 所述的无纺布在塔内倾斜设置， 所述的滚轴直径为 0.004-0.05 米， 两滚轴之间的 距离为 0.1-10 米。 0。
26、023 所述的无纺布为有机机织物或无机机织物， 其克重范围为 0.1-7000g/m2; 密度范 围为 0.001-10g/cm3、 无纺布填充体积为塔内体积的 1/20-9/10。 0024 所述的无纺布为静电无纺布、 离心无纺布、 熔喷无纺布、 纺粘无纺布、 中空菊瓣无 纺布、 水刺、 针刺无纺布及其加工后的复合材料中任意一种。 0025 所述的无纺布填料的材质为聚丙烯、 聚乙烯、 聚四氟乙烯、 玻璃、 氧化铝或氧化钛 中的任意一种。 0026 所述的收放卷设备的运转速度为 1mm/h-10m/h。 0027 本发明的液态淋浇发酵塔除了填料系统采用机织布填料以外， 其余未提及之处均 采用现。
27、有技术。 0028 采用上述技术方案， 利用无纺布的定向运动， 带走液态淋浇红茶菌发酵生产产生 的 “海月” - 细菌纤维素及其聚集成的细菌纤维素膜体系。彻底解决该膜堵塞填充料间的空 隙， 空气和发酵液不能正常流动而终止发酵生产红茶菌的问题。 0029 由于细菌纤维素的功能性决定了其价值比红茶菌高， 长满细菌纤维素的无纺布填 料可以按特定的商品出售或进行二次开发和精细加工， 弥补因购买无纺布填料而花费的费 用。不但太大节约了成本， 而且可以带来新的利润。另外由于进行了有序排列， 填充料的单 位利用率比传统堆放法提高。 附图说明 0030 图 1 是本发明中的液态淋浇发酵塔的一种结构形式的示意图。
28、。 具体实施方式 说 明 书 CN 103416544 B 6 5/8 页 7 0031 下面结合具体实施例， 进一步阐述本发明。 0032 实施例 1 0033 本实施例的用无纺布型填料的液态淋浇发酵塔生产红茶菌饮料的方法， 包括下述 工艺步骤 ： 0034 （） 、 糖茶液的配制 ： 取原料茶叶 / 糖 / 水比例 1/10/100， 用沸水冲泡茶叶和糖， 保持微沸 110min， 静置使茶叶沉淀， 取上清液， 在 108 121灭菌处理 10 25min， 备 用 ； 0035 ） 、 分别制取酿酒酵母菌、 木醋酸菌液体菌液 ： 0036 、 酿酒酵母菌液体菌液的制取 ： 用接种环从葡萄。
29、糖酵母膏 （） 固体培养基 斜面菌种取一环纯化的酿酒酵母菌菌苔至灭菌后冷却的装有葡萄糖酵母膏液体培养基的 试管中， 置于 25 35的培养箱中培养天 ； 得酿酒酵母菌液体菌液 ； 0037 、 木醋酸菌液体菌液的制取 ： 用接种环从葡萄糖酵母膏 （） 固体培养基斜 面菌种取一环纯化的木醋酸菌菌苔至灭菌后冷却的装有葡萄糖酵母膏液体培养基的试管 中， 置于 25 35的培养箱中培养天 ； 得木醋酸菌液体菌液 ； 0038 （） 、 混合液体菌种的制取 ： 酿酒酵母菌液体菌液、 木醋酸菌液体菌液接种比例为 5 10至无菌的糖茶液中， 将接种后糖茶液置于振荡培养器中， 50 200rpm， 25 35。
30、， 培养 2 5 天 ； 得混合液体菌种 ； 0039 （） 、 生产红茶菌 ： 在发酵塔内将混合液体菌种按 5比例接种， 灭菌后的糖茶 液间歇喷淋用无纺布制成的填充料体系上， 使填充料大量的吸附发酵液及醋酸菌， 空气经 填充料之间的缝隙流动， 部分氧溶解在填充料表面， 强制通风， 维持溶氧 60 100， 温度 20 35、 收放卷设备运转速度为 1mm10m/h ； 当总糖降至 10 25g/L、 总酸升至 6 10 g/L， Ph2.5 3.0， 结束发酵， 配兑后得红茶菌饮料。 0040 本发明的液态淋浇发酵塔的结构示意图如图 1 所示， 包括塔体 1， 塔体 1 内顶部设 有回淋盘 。
31、2， 塔体内上部为填料系统， 下部为发酵液 10， 填料系统和发酵液之间设有假底 9 ； 假底 9 设于发酵液液面以下。在塔体上部设有排气孔 11， 中部设有进气孔 7。在发酵液液 面处设有视镜， 用于观察塔内反应情况。在塔体下部设有用于操作人员出入的人孔 14， 在 填料系统和发酵液处分别设有温度计 13， 塔体下部设有流量计 15， 在塔体底部设有取样口 16， 塔体底部设有进料管道 18 和出料管道 19， 出料管道上设有耐酸泵 20， 进料管道通过上 液管 17 与回淋盘 2 连接。 0041 所述的填料系统为无纺布型填料系统。 所述的无纺布型填料系统包括设置在塔内 的滚轴 4 和缠绕。
32、在滚轴上的无纺布 3， 无纺布一端连接放卷装置 12， 另一端连接收卷装置 6。根据实际安装需要， 滚轴 4 可以采用轴承架架设在酵塔内壁上， 也可以采用支架架设在 发酵塔内部。 0042 在方形红茶菌液态淋浇发酵塔内， 厚度 2 毫米的聚丙烯针刺无纺布填料按照密度 0.9、 使用 1 /2 塔内体积和垂直排列方式装在红茶菌液态淋浇发酵塔内安装填料的相应位 置。无纺布填料在放卷和收卷机构的带动下， 按照如图所示的运动方向在工艺运行速度条 件下运动， 即把无纺布填充料进行有序的排列， 进行悬空无底处理， 把原来支撑填充料的假 底置于塔下的发酵液液面以下， 形成一个较为完善的醋酸发酵设备。含有醋酸。
33、菌的发酵液 自上而下淋浇在用无纺布制成的填充料体系上。使填充料大量的吸附发酵液及醋酸菌， 空 说 明 书 CN 103416544 B 7 6/8 页 8 气经填充料之间的缝隙流动， 部分氧溶解在填充料表面， 在适合的温度下醋酸菌迅速生长 繁殖， 并把乙醇氧化成醋酸。 通过淋浇把填充料上浓度高的醋酸冲下， 并把乙醇浓度高的发 酵液补充到填充料。如此反复直至把乙醇基本氧化完全。采用分割法 ( 即留下部分发酵液 作种的办法 ) 继续下一轮发酵， 填充料正常时产酸速度为 0.27kg m3h( 以醋酸计 ) 。无 纺布填充料充分被发酵液 “喷淋” 后， 细菌纤维素菌膜生长而积聚在无纺布填料上边。 0。
34、043 无纺布填料被细菌纤维素菌膜完全覆盖达到影响醋酸生产效率的时候， 新的无纺 布填料自动喂入， 而完全覆盖细菌纤维素菌膜的无纺布填料在设定的运动速度下被发酵塔 外的卷取辊收集而自动更换， 大量的细菌纤维素被无纺布填料带出塔外， 一些死角生长的 菌膜因自重或可人为地将其冲到假底上， 由于假低设于发酵液液面下。菌膜不能在其以下 生长， 通过降低液面即可把集存的菌膜从入孔清理到塔外， 而无需进行停车对填充料进行 更换清洗， 保证了产酸速度的稳定。本发明使用无纺布型填料系统， 利用无纺布的定向运 动， 带走液态淋浇红茶菌发酵生产产生的 “海月” 细菌纤维素及其聚集成的细菌纤维素膜体 系。彻底解决该。
35、膜堵塞填充料间的空隙 , 空气和发酵液不能正常流动而终止发酵生产红茶 菌的问题。 0044 发酵塔工作原理如下 ： 0045 （1） 在方形醋液态淋浇发酵塔内， 具有一定厚度和空间形态结构的无纺布填料按 照一定密度、 一定体积和一定排列方式装在食醋液态淋浇发酵塔内安装填料的相应位置如 图所示。 0046 （2） 无纺布填料在放卷和收卷机构的带动下， 按照如图所示的运动方向在工艺运 行速度条件下运动， 即把无纺布填充料进行有序的排列， 进行悬空无底处理， 把原来支撑填 充料的假底置于塔下的发酵液液面以下， 形成一个较为完善的醋酸发酵设备。 0047 （3） 含有醋酸菌的发酵液自上而下淋浇在用无纺。
36、布制成的填充料体系上。使填充 料大量的吸附发酵液及醋酸菌， 空气经填充料之间的缝隙流动， 部分氧溶解在填充料表面， 在适合的温度下醋酸菌迅速生长繁殖， 并把乙醇氧化成醋酸。通过淋浇把填充料上浓度高 的醋酸冲下， 并把乙醇浓度高的发酵液补充到填充料上如此反复直至把乙醇基本氧化完 全采用分割法 ( 即留下部分发酵液作种的办法 ) 继续下一轮发酵， 填充料正常时产酸速 度为 0.1-0.5kg m3h( 以醋酸计 ) 。 0048 （4） 无纺布填充料充分被发酵液 “喷淋” 后， 细菌纤维素菌膜生长而积聚在无纺布 填料上边。 0049 （5） 无纺布填料被细菌纤维素菌膜完全覆盖达到影响醋酸生产效率的。
37、时候， 新的 无纺布填料自动喂入， 而完全覆盖细菌纤维素菌膜的无纺布填料在设定的运动速度下被发 酵塔外的卷取辊收集而自动更换， 大量的细菌纤维素被无纺布填料带出塔外。 0050 （6） 一些死角生长的菌膜因自重或可人为地将其冲到假底上， 由于假低设于发酵 液液面下。 菌膜不能在其以下生长， 通过降低液面即可把集存的菌膜从入孔清理到塔外， 而 无需进行停车对填充料进行更换清洗， 保证了产酸速度的稳定。 0051 实施例 2 0052 本发明的用无纺布型填料的液态淋浇发酵塔生产红茶菌饮料的方法， 包括下述工 艺步骤 ： 0053 （） 、 糖茶液的配制 ： 取原料茶叶 / 糖 / 水比例 1/10。
38、/100， 用沸水冲泡茶叶和糖， 说 明 书 CN 103416544 B 8 7/8 页 9 保持微沸 1min， 静置使茶叶沉淀， 取上清液， 在 108灭菌处理 25min， 备用 ； 0054 ） 、 分别制取酿酒酵母菌、 木醋酸菌液体菌液 ： 0055 、 酿酒酵母菌液体菌液的制取 ： 用接种环从葡萄糖酵母膏 （） 固体培养基 斜面菌种取一环纯化的酿酒酵母菌菌苔至灭菌后冷却的装有葡萄糖酵母膏液体培养基的 试管中， 置于 25的培养箱中培养天 ； 得酿酒酵母菌液体菌液 ； 0056 、 木醋酸菌液体菌液的制取 ： 用接种环从葡萄糖酵母膏 （） 固体培养基斜 面菌种取一环纯化的木醋酸菌菌。
39、苔至灭菌后冷却的装有葡萄糖酵母膏液体培养基的试管 中， 置于 25的培养箱中培养天 ； 得木醋酸菌液体菌液 ； 0057 （） 、 混合液体菌种的制取 ： 酿酒酵母菌液体菌液、 木醋酸菌液体菌液接种比例为 5至无菌的糖茶液中， 将接种后糖茶液置于振荡培养器中， 50rpm， 25， 培养 5 天 ； 得混合 液体菌种 ； 0058 （） 、 生产红茶菌 ： 在发酵塔内将混合液体菌种按 5比例接种， 灭菌后的糖茶液 间歇喷淋用无纺布制成的填充料体系上， 使填充料大量的吸附发酵液及醋酸菌， 空气经填 充料之间的缝隙流动， 部分氧溶解在填充料表面， 强制通风， 维持溶氧 60， 温度 20、 收放卷。
40、设备运转速度为 1mmm/h ； 当总糖降至 10 25g/L、 总酸升至 6 10 g/L， Ph2.5 3.0， 结束发酵， 得红茶菌饮料。 0059 如图2所示， 与实施例1不同的是所述的无纺布在塔内竖直设置， 所述的滚轴直径 为 0.004 米， 两滚轴之间的距离为 1 米。 0060 所述的无纺布为厚度 3 毫米的聚脂针刺无纺布， 填充体积为塔体积的 1 /3。 0061 其余均同实施例 1 的技术方案。 0062 实施例 3 0063 本发明的用无纺布型填料的液态淋浇发酵塔生产红茶菌饮料的方法， 包括下述工 艺步骤 ： 0064 （） 、 糖茶液的配制 ： 取原料茶叶 / 糖 / 。
41、水比例 1/10/100， 用沸水冲泡茶叶和糖， 保持微沸 10min， 静置使茶叶沉淀， 取上清液， 在 121灭菌处理 10min， 备用 ； 0065 ） 、 分别制取酿酒酵母菌、 木醋酸菌液体菌液 ： 0066 、 酿酒酵母菌液体菌液的制取 ： 用接种环从葡萄糖酵母膏 （） 固体培养基 斜面菌种取一环纯化的酿酒酵母菌菌苔至灭菌后冷却的装有葡萄糖酵母膏液体培养基的 试管中， 置于 35的培养箱中培养天 ； 得酿酒酵母菌液体菌液 ； 0067 、 木醋酸菌液体菌液的制取 ： 用接种环从葡萄糖酵母膏 （） 固体培养基斜 面菌种取一环纯化的木醋酸菌菌苔至灭菌后冷却的装有葡萄糖酵母膏液体培养基的。
42、试管 中， 置于 35的培养箱中培养天 ； 得木醋酸菌液体菌液 ； 0068 （） 、 混合液体菌种的制取 ： 酿酒酵母菌液体菌液、 木醋酸菌液体菌液接种比例为 10至无菌的糖茶液中， 将接种后糖茶液置于振荡培养器中， 200rpm， 35， 培养 2 天 ； 得 混合液体菌种 ； 0069 （） 、 生产红茶菌 ： 在发酵塔内将混合液体菌种按 5比例接种， 灭菌后的糖茶液 间歇喷淋用无纺布制成的填充料体系上， 使填充料大量的吸附发酵液及醋酸菌， 空气经填 充料之间的缝隙流动， 部分氧溶解在填充料表面， 强制通风， 维持溶氧 100， 温度 35、 收 放卷设备运转速度为 1mm10m/h ；。
43、 当总糖降至 10 25g/L、 总酸升至 6 10 g/L， Ph2.5 说 明 书 CN 103416544 B 9 8/8 页 10 3.0， 结束发酵， 得红茶菌饮料。 0070 所用的发酵塔与实施例 1 不同的所述的滚轴直径为 0.008 米， 两滚轴之间的距离 为 5 米。 0071 所述的无纺布为厚度 3 毫米的玄武岩纤维无纺布， 填充体积为塔体积的 1 /3。 0072 其余均同实施例 1 的技术方案。 0073 实施例 4 0074 本发明的用无纺布型填料的液态淋浇发酵塔生产红茶菌饮料的方法， 包括下述工 艺步骤 ： 0075 （） 、 糖茶液的配制 ： 取原料茶叶 / 糖 。
44、/ 水比例 1/10/100， 用沸水冲泡茶叶和糖， 保持微沸 110min， 静置使茶叶沉淀， 取上清液， 在 100灭菌处理 20min， 备用 ； 0076 ） 、 分别制取酿酒酵母菌、 木醋酸菌液体菌液 ： 0077 、 酿酒酵母菌液体菌液的制取 ： 用接种环从葡萄糖酵母膏 （） 固体培养基 斜面菌种取一环纯化的酿酒酵母菌菌苔至灭菌后冷却的装有葡萄糖酵母膏液体培养基的 试管中， 置于 30的培养箱中培养 5 天 ； 得酿酒酵母菌液体菌液 ； 0078 、 木醋酸菌液体菌液的制取 ： 用接种环从葡萄糖酵母膏 （） 固体培养基斜 面菌种取一环纯化的木醋酸菌菌苔至灭菌后冷却的装有葡萄糖酵母膏。
45、液体培养基的试管 中， 置于 30的培养箱中培养 5 天 ； 得木醋酸菌液体菌液 ； 0079 （） 、 混合液体菌种的制取 ： 酿酒酵母菌液体菌液、 木醋酸菌液体菌液接种比例 为 5 10至无菌的糖茶液中， 将接种后糖茶液置于振荡培养器中， 100rpm， 30， 培养 3 天 ； 得混合液体菌种 ； 0080 （） 、 生产红茶菌 ： 在发酵塔内将混合液体菌种按 5比例接种， 灭菌后的糖茶液 间歇喷淋用无纺布制成的填充料体系上， 使填充料大量的吸附发酵液及醋酸菌， 空气经填 充料之间的缝隙流动， 部分氧溶解在填充料表面， 强制通风， 维持溶氧 70， 温度 30、 收 放卷设备运转速度为 5m/h ； 当总糖降至 10 25g/L、 总酸升至 6 10 g/L， Ph2.5 3.0， 结束发酵， 得红茶菌饮料 . 0081 所用的发酵塔与实施例1不同的所述的滚轴直径为0.02米， 两滚轴之间的距离为 10 米。 0082 所述的无纺布为厚度 3 毫米的玻璃纤维无纺布， 填充体积为塔体积的 1/20。 说 明 书 CN 103416544 B 10 1/1 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 103416544 B 11 。