6000吨酱油工厂设计

I I 6000 吨酱油工厂设计 摘 要 酱油始创于我国 至今已有 2 000 多年的历史 它以营养丰富 风味优良而成为国 际 国内市场上不可缺少的调味品 本设计说明书主要是关于年产 6000 吨的酱油工厂设计的具体内容 对酱油酿造的 相关工艺 技术和设备做了较详细的研究 主要包括以下方面 1 酱油生产发酵工艺采用高盐稀态发酵工艺 压滤法 高盐 稀态 低温 常温 长周期 发酵工艺 是符合酿造多种微生物生长规律 符合多种微生物酶的作用条件 的一种科学 合理的生产工艺 酱酿的酿造过程 就是充分发挥有益微生物的作用 促进生产原料主要成分的分解 促进各种风味物质产生的生化过程能正常进行 同 时能抑制 防止有害微生物的活动 避免异常发酵 防止不良风味的产生 2 各个工艺工段的操作 以大豆为主要原料的酱油生产主要有四个阶段 原料处理 制曲 发酵 精制 原料处理是酿造酱油的第一道工序 手要把原料按一定配比进行处理 达到原料适 度变性 蒸熟 包括原料粉碎 润水 加水 蒸煮三个内容 制曲的技术关键 1 要选择新鲜而优良的种曲 2 原料润水要适当 3 原料蒸煮蛋白质变性适度 过度变性会使熟料发粘及产生有碍米曲霉生 长的 因子 4 凡接触熟料的工具 设备 输送设施及环境等 须清洁卫生以防止杂菌污染 5 接种要均匀 特别是连续送了的设备 6 制曲温度要管理 7 制曲过程要注意控制管理 8 每次制曲完毕 要注意作好曲室 曲池及输送管道 工具等的清洗 卫生工作 发酵的工艺条件是高盐 低温和长周期发酵 高盐是抑制乳酸菌等生长的重要手 段 能够阻止酱醪 pH 值下降过快 使中性 碱性蛋白酶得到最佳工作条件 低温指常温 发酵 也是抑制乳酸菌活动的重要条件 在高盐 低温条件下 延长发酵周期是不可避 免的 长周期发酵有利于菌体的自溶和产品风味圆熟 精制工艺首先进行酱油醪的压榨 由于酱醪是液体 所以必须压榨 压榨得到的酱 醪汁里还含有相当一部分细微的固形物需要澄清 将压榨的酱醪汁送进澄清罐数天 将 II 上面的生酱油抽取出来 对过滤后的发酵醪加温到70 80 C 以使大部分微生物及酶 反应失活 通过加热 可以得到理想的 棕色的酱油 以及热凝聚物的分离 酸性的 增加 色度 澄清度的增加 抗酵母能力的增强 良好的酱油风味的改善 还原糖和 氨基酸含量的减少 可挥发性成分的蒸发 都是加热过程中主要的变化 酱油的配兑 关系到企业的经济效益和消费者利益 为了适应地方及传统风味的特殊需要 有时也添 加甜味剂 如蔗糖 葡萄糖 液体糖浆 冰糖蜜 饴糖及甘草粉等 添加酸味剂 如有机 酸类 醋酸 琥珀酸 及盐类物质 还可添加谷氨酸钠 肌甘酸钠和鸟甘酸钠等核酸类风 味剂 酱油配兑时 一般应控制三项主要指标 即全氮 氨基酸态氮和无盐固形物 在三项指标中 以最低的质量指标作为配兑的依据 3 各阶段设备操作规程如原料处理设备 制曲 发酵和包装等设备的操作 4 车间平面布置 车间管道布置设计原则以及通风采光和卫生指标 关键词关键词 酱油 制曲 发酵 高盐稀醪 操作规程 III III With an annual production capacity of 6 000 tons of soy sauce factory design ABSTRACT Pioneer sauce in the country and has been there for 2 000 years of history Its nutrient rich excellent flavor as the international and domestic markets indispensable condiment The manual is designed with an annual production capacity of 6 000 tons of soy sauce factory design of the specific content Soy sauce to the relevant processing technology and equipment a more detailed study Mainly include the following 1 Soy sauce fermentation production of the high salt liquid fermentation filtration High salt liquid state low temperature room temperature the long cycle Fermentation is brewing with a variety of microbial growth law microbial enzymes with a variety of conditions for a scientific and rational production processes Bean sauce brewing process bring into full play the role of useful microorganisms raw materials for production of major components of the decomposition Flavor promote the biochemical processes can be carried out normally Also can inhibit and prevent harmful microorganisms and avoid abnormal fermentation and prevent unscrupulous flavor production 2 Technology Section of the various operations Soy sauce production of raw materials has four main phases raw materials handling system works fermentation purification Raw materials handling brewing soy sauce is the first process should hand a certain proportion of raw materials for processing raw materials to achieve moderate degeneration steamed including raw material crushing carry water water three elements of Cooking Koji of key technology 1 To choose fresh and excellent starter 2 Raw materials Run water should be appropriate 3 Cooking protein denaturation raw materials appropriate excessive variability will clinker sticky and have hindered the growth of Aspergillus oryzae factor 4 Where the clinker contact with the tools equipment transportation facilities and the environment to be clean to prevent bacterial contamination 5 To uniform coverage especially for delivery of the equipment 6 Starter temperature management 7 Starter to the attention of management control IV 8 Every time starter finished it is necessary to make room curly curly pond and pipeline the tools of cleaning sanitation work Fermentation process conditions of high salt low temperature fermentation and long cycle High salt inhibit the growth of lactic acid bacteria and other important means to prevent the sauce mash pH drop fast neutral Alkaline Protease best working conditions Hypothermia mean temperature fermentation lactic acid bacteria also inhibit the activities of the important conditions In high salt low temperature conditions extended fermentation cycle is inevitable long cycle is conducive to bacterial fermentation of autolysis products and exquisite flavor Refining first sauce Organization for the press as is the liquid sauce Organization we must exploit Squeeze the juice sauce Organization Lane also contain very minor part of the solids need to be clarified Will squeeze the juice sauce Organization sent tanks to clarify a few days the above raw soy sauce extracted After filtrate of the fermentation temperature of 70 80 C so that most microorganisms and enzyme lost vitality Through heating can be ideal and the brown sauce and hot condensed the separation the increase in acidity color clarify the increase in the capacity enhancing yeast Good to improve the flavor of soy sauce sugar and amino acid content reduced the evaporation of volatile components heating process are the main changes Soy sauce against the distribution of the economic efficiency of enterprises and the interests of consumers In order to adapt to the local and traditional flavor to the special needs and sometimes they add sweeteners such as sucrose glucose liquid syrup sweet honey malt sugar and licorice powder Add sour agent such as organic acids acetate succinate and salts substances also added sodium glutamate sodium and muscle Gan Torikai nucleic acids such as sodium flavor agent Soy sauce against the allocation control should generally be three key indicators namely nitrogen amino nitrogen and salt free solids In three indicators the lowest quality indicators as the basis of allocation Keywords Soy sauce starter fermentation high salt Lean Organization and operating regulations 目目 录录 V V 摘 要 I ABSTRACT III 1 前言 1 2 工艺部分 6 2 1 生产工艺流程图 6 2 2 酱油生产发酵工艺及选择原则 7 2 3 各车间工艺方法 7 2 3 1 原料处理工艺 7 2 3 2 制曲工艺 8 2 3 3 发酵工艺 10 3 物料恒算 16 4 热量恒算 18 5 设备计算 19 6 各阶段设备操作规程 20 6 1 原料处理设备的操作 20 6 2 原料冷却设备的操作 21 6 3 熟料输送设备的操作 21 6 4 制曲设备的操作 21 6 5 发酵设备的操作 23 6 6 压榨设备的操作 24 6 7 酱油后处理设备的操作 24 6 7 1 硅藻土过滤法 24 6 7 2 超滤技术的应用 24 6 8 包装设备的操作 25 7 车间平面布置 25 7 1 建筑的有关参数 25 7 2 车间布置主要依据 25 7 3 车间平面布置的要求 26 8 车间管道布置设计的原则 27 9 通风采光及卫生指标 27 10 劳动组织及定员 28 致 谢 29 参 考 文 献 30 年产 6000 吨酱油工厂设计 1 1 1 前言 酱油始创于我国 至今已有2 000多年的历史 它以营养丰富 风味优良而成为国 际 国内市场上不可缺少的调味品 目前我国是世界上酱油产销量最多的国家 世界第一 但我国如今依然是一个发展 中国家 受到人民消费水平低及酱油生产能力 高盐稀态工艺的生产能力 低的种种限 制 目前只能是一个生产低质酱油的 制造大国 我国年产酱油总量高达500 多万吨 但是占总量90 的酱油是由发酵期不足一个月的速酿工艺 低盐固态工艺 生产的 而 且占酱油总量中的70 80 是三级酱油 即国家标准GB18186 2000 中最低一级标 准的酱油 自20 世纪70 年至今 我国各地的酱油生产企业 为了不断的改善酱油产品 的风味质量 对低盐固态发酵工艺进行了大量的工艺改革工作 如 在生产原料方面 增 加淀粉质原料的比例 在发酵工艺上 加大成曲的拌水量 并采取循环浇淋的发酵工艺 降低发酵温度 为人工添加乳酸菌 酵母菌创造了条件 多菌种的发酵大大提高了产品 的风味质量 当然与高盐稀态发酵工艺相比 在酱油产品风味上仍存在相当大的差距 对酿造酱油而言 高盐稀态发酵工艺是比较科学合理的 由高盐稀态发酵工艺生产的高 品质酱油 一般发酵期在4 6 个月 仅占酱油总产量约10 目前的产量虽然少 但发 展势头很好 国内不少的知名酱油生产企业 都在相继投入大量资金 扩大采用传统发酵 工艺的酱油产量 随着人民生活水平的不断提高 对酿造酱油的产品质量也提出了更高 的要求 广大的消费者更加重视酱油的风味发展 安全质量 因此可以预料 在进入21 世纪的今天 酱油生产高盐稀态发酵工艺的更快发展时期 必将会提前到来 酱油是一种发酵的调味食品 其色 香 味的形成机理是十分复杂的 高品质的酱 油产品 是需要优质的原料 优良的菌种 在满足其发酵规律的工艺条件下酿造出来的 冰冻三尺非一日之寒 采用大豆 脱脂大豆及小麦 面粉酿造的酱油与采用脱脂大豆及麸皮生产的酱油 风味是不一样的 就目前的科技水平而言 任何 点石成金 的速酿技术也改变不了这 一差别 进入21世纪 我国人民的生活水平有了很大的提高 市场需求优质酱油的呼声日趋 高涨 低盐发酵产品已经不能满足市场需求 酱油生产企业要在激烈的市场竞争中求 生存 谋发展 必须了解传统酱油质量好的作用机理和条件 并在继承传统酱油生产工 艺的基础上 加以改进 发展 用科学的理论指导实际生产 1 1设计的依据 本设计是根据陕西科技大学生命科学与工程学院食品科学与工程专业2007年度毕 业设计任务书的要求而设计的 1 2设计的指导思想 2 设计过程中以保证生产 节约投资 获得最大的经济效益 环境效益和社会效益为指 导思想 尽可能的采用成熟先进的技术和设备 达到最优生产的目的 1 3设计的任务及主要设计内容 本设计的任务是对一个年产六千吨的酱油厂的发酵 蒸煮 包装工段工艺进行设计 设计的内容包括 发酵 蒸煮 包装工段工艺流程 物料 能量恒算 设备计算及选型 工艺 布置及车间设计 管路设计 主要设备工艺设计等 1 4设计的生产规模及产品 设计生产规模为年产六千吨酱油厂的发酵 蒸煮 包装工段 成品为特级酱油 1 5产品的质量指标 1 5 1酱油的感官指标 色泽 深红褐色 香气 浓郁的酱香及酯香 风味 酱味 味道鲜美醇厚 状态 澄清的液体 1 5 2酱油的理化指标 项目 指标 氨基酸态氮 0 4g 100mL 总酸 以乳酸计 2 5g 100mL 总砷 以As计 0 5mg L 铅 Pb 1mg L 黄曲霉毒素B1 5ug L 1 5 3酱油的微生物指标 项目 指标 菌落总数 30000cfu mL 大肠菌群 30MPN 100mL 致病菌 沙门氏菌 志贺氏 菌 金黄色葡萄球菌 不得检出 年产 6000 吨酱油工厂设计 3 3 1 6工艺技术指标及基础数据 表1 工艺技术指标及基础数据表 指标名称单位指标数 年生产规模 年生产天数 产品日产量 发酵时间 蛋白质利用率 淀粉利用率 氨基酸生成率 氨基酸抬氮出品率 t y d t d d 标准酱油 kg 蛋白质 kg 6000 300 20 120 86 53 85 65 74 07 15 26 酱油生产原料 酱油通常以植物蛋白质含量高 价格低廉的原料为宜 大豆含蛋白质36 40 含脂肪 15 20 含碳水化合物20 左右 大豆蛋白绝大部分是水溶性的 其中蛋白占84 3 白蛋白占5 3 非蛋白态物质占6 0 包括嘌呤 嘧啶 大豆蛋白质含有十几种氨基 酸 与鲜味有关的谷氨酸和天冬氨酸含量都很高 还含有磷 磷 铁等元素和维生素 以及碳水化合物20 左右 及现代风行的低聚糖 是双歧杆菌的营养源 氨基酸大豆蛋白质 大豆球蛋白 大豆蛋白粉 氨基酸 g 16gN 异亮氨酸 4 26 05 1 亮氨酸 9 68 07 7 赖氨酸 6 16 86 9 蛋氨酸 2 41 71 6 胱氨酸 2 41 91 6 苏氨酸 4 63 94 3 色氨酸 1 21 41 3 缬氨酸 4 85 35 4 苯丙氨酸 9 25 35 0 酪氨酸 9 24 03 9 甘氨酸 4 04 5 4 丙氨酸 3 34 5 丝氨酸 4 25 6 精氨酸 7 38 4 组氨酸 2 92 6 天门冬氨酸 3 712 0 谷氨酸 18 421 0 脯氨酸 5 06 3 由表可见 其氨基酸成分全有 属全价蛋白 氨基酸评分远远高于其他谷物品种 特 别是它的赖氨酸含量特别丰富 这是大豆蛋白质的重要优点 酱油生产辅料 可选择 水分粗蛋白质粗淀粉淀粉 酶法 小麦粉 12 13 14 15 60 61 52 55 麸皮13 左右14 左右45 左右23 左右 四号粉14 左右 13 4854 9041 3 碎米9 左右 7 1979 31 玉米粉11 左右 8 8167 61 甘薯干11 左右 0 4870 29 高粱14 左右 7 5970 35 面粉 12 139 1365 75 小米12 左右 9 7077 蚕豆 11 172849 米糠 11 1217 1821 22 我国产米地区大多选用碎米为淀粉原料 也受市场价格波动选用 4 号粉或小麦粉 而 北方常用小麦 麸皮玉米为辅料 小麦是世界上分布最广的 种植面积最大的主要粮食作物之一 小麦谷粒的组成 分三部分 为胚乳 粉质 胚芽和麸皮 分别占 83 2 及 15 碳水化合物 80 以上 存在于胚乳中 是酿造酱油主要利用的淀粉原料 是酱油浓度 色素 香味 甜味的 主要成分 小麦还含有麦谷蛋白 分解成谷氨酸 是酱油鲜味的主要来源 小麦还含 有木质素 可生成 4 已基愈疮木酚 是酱香的重要成分之一 麸皮是小麦加工面粉后 的副产品物 麸皮中含有蛋白质和多羧戊糖 与酱油中氨基酸结合能产生黑褐色素 增加酱油色泽 生麸皮含有 及 淀粉酶 多种维生素 钙 铁等有机物 麸皮质地 舒松 表面积大 对培养微生物 制曲 浸滤酱油都有利 所以在原料配比中 加入 一定量的麸皮及小麦十分必要 年产 6000 吨酱油工厂设计 5 5 小麦和麸皮的氨基酸分析表 小麦麸皮胚芽面筋 谷蛋白 精氨酸 4 70 6 60 6 88 2 40 组氨酸 2 122 222 262 20 赖氨酸 2 673 775 281 20 酪氨酸 3 192 822 853 80 苯丙氨酸 4 433 583 384 90 胱氨酸 1 801 521 042 10 色氨酸 1 131 580 981 00 蛋氨酸 1 741 481 911 80 丝氨酸 5 224 584 605 20 苏氨酸 2 762 863 422 50 亮氨酸 6 525 515 756 80 异亮氨酸 3 783 293 484 00 缬氨酸 4 694 694 904 10 谷氨酸 29 3016 2014 0037 30 天冬氨酸 4 856 647 482 90 甘氨酸 3 945 125 223 10 丙氨酸 3 374 655 232 40 脯氨酸 9 946 115 0313 70 麸皮含有丰富的营养 多种维生素及无机物 质地舒松 表面积大 是曲霉菌等 微生物良好的培养基 在生产中配入适量的麸皮 有利于制曲和浸滤酱油 但是过多 添加麸皮则无助于提高酱油品质 麸皮中含有 20 左右戊聚糖 五碳糖 这类五碳糖 不能被酵母发酵 使其产生醇类 不利于改善酱油风味和甜味 而且五碳糖形成的色 素呈乌黑 光泽 亮度 没有六碳糖好 以蛋白质的单价计 麸皮超过豆粕 淀粉质 可利用的酶解淀粉仅 32 单价贵于小麦 碎米 玉米 薯干等 仅此要酿造较好 的优质酱油 除使用适量的麸皮之外 还需要添加其他的淀粉质含量高的原料 我国 北方地区生产酱油原料配比麸皮占 100 即每 100Kg 豆粕配入麸皮 100Kg 6 2 工艺部分 2 1 生产工艺流程图 食盐 大豆 自来水 浸泡 润水 蒸料 冷却 拌料 接种 混合制曲 成曲 盐水 成曲混合入稀发酵罐 成熟酱醪 压滤 酱渣 糖 防腐剂 增鲜剂 配兑 加热灭菌 过滤 灌装 容器清洗消毒 巴氏灭菌 年产 6000 吨酱油工厂设计 7 7 储运 2 2 酱油生产发酵工艺及选择原则 发酵工艺采用高盐稀态发酵工艺 压滤法 高盐 稀态 低温 常温 长周期 发酵工艺 是符合酿造多种微生物生长规律 符合多种微生物酶的作用条件的一种科学 合理的生产工艺 酱酿的酿造过程 就是充分发挥有益微生物的作用 促进生产原料主 要成分的分解 促进各种风味物质产生的生化过程能正常进行 同时能抑制 防止有害 微生物的活动 避免异常发酵 防止不良风味的产生 以大豆为主要原料的酱油生产主要有四个阶段 原料处理 制曲 发酵 精制 原料处理是酿造酱油的第一道工序 手要把原料按一定配比进行处理 达到原料适 度变性 蒸熟 包括原料粉碎 润水 加水 蒸煮三个内容 制曲的技术关键 1 要选择新鲜而优良的种曲 2 原料润水要适当 3 原料蒸煮蛋白质变性适度 过度变性会使熟料发粘及产生有碍米曲霉生 长的 因子 4 凡接触熟料的工具 设备 输送设施及环境等 须清洁卫生以防止杂菌污染 5 接种要均匀 特别是连续送了的设备 6 制曲温度要管理 7 制曲过程要注意控制管理 8 每次制曲完毕 要注意作好曲室 曲池及输送管道 工具等的清洗 卫生工作 酱油的精制十分重要 包括酱油醪的压榨 加热杀菌 配兑等 配兑即将生产的半 成品酱油 如有的超过专业质量标准 有的各项指标不平衡或不合格产品 按照专业标准 进行配兑 酱油配兑还会关系到企业的经济效益和消费者利益 2 32 3 各车间工艺方法各车间工艺方法 2 3 1 原料处理工艺 原料润水 大豆加水后 需要维持一定的时间使其吸收膨胀 称此为润 润水的目的有三 一 是使蒸煮时达到蛋白质适度变性 二是原料中淀粉吸水糊化 供米曲霉等微生物生长的 营养物 三是供米曲霉在制曲过程的必须必需水分 原料润水的方法 大豆润水保持 2 3 小时 原料蒸煮 大豆在蒸煮过程中 颗粒均匀 润水充分而均匀 合适的蒸煮温度和时间 就能使蛋 白质达到适度变性 班白制结构发生变化 即蛋白质的次级键受到破坏 使肽键松散地 8 展开 露出肽键 以利于酶的分解 这就是适度变性 如果原料过度变性 则在同样蒸煮条件下 其变性程度各不相同 或因润水不足 蒸 料温度或时间不够 就会使原料中残存未变性的蛋白质 即所谓 N 性蛋白质 未变性的 N 性蛋白质难以被酶分解 虽能溶于酱油中 但经稀释后热闹感会产生浑浊性物质或沉淀 影 响酱油质量 如采用高温长时间或常压蒸煮焖过夜 传统生产法 会使蛋白质过度变性 二次变性 鉴别原料蒸熟的程度 熟料的感官检测 熟料要求色泽呈淡黄 比蒸料前略深些 质地输送 手感有弹 性 水分虽高但不觉得湿 捏之不粘手 有香味 无硬心 无不良气味 熟料水分达 到要求 消化率达 80 以上 过度变性的大豆色泽呈深褐 粘手而结实 吸水性差 手 感很湿 无弹性 这种熟料易污染杂菌 不易制好曲 消化率低于 78 原料加水量是个技术关键 相对来说加水量大 原料蒸煮变性快 微生物生长繁 殖好 酶活力高 有利于原料利用率和氨基酸抬氮含量的提高 但过高的水分造成原 料粘度增加 空隙减少 不利于米曲霉生长 因为大部分细菌 毛霉 根霉的水分活 度高于米曲霉 在敞开式制曲环境中 各种微生物竞相生长 易被杂菌污染 也就是 说大水分制曲为杂菌繁殖创造了生长条件 会出现算曲 花曲 臭曲等现象 造成酱 油成品细菌数偏高 出现细菌性浑浊 水分过低 蛋白质变性不完全 成曲霉活力低 下 也影响酱油质量 实践证明 合适的润水量 以熟料 接种后 水分 46 50 为宜 以现有的制曲条 件 冬季为 46 47 春秋季为 47 49 夏天 49 50 2 3 2 制曲工艺 传统的酱油生产制曲时不接种菌种 靠空气中的野生微生物繁殖 在这些成曲中 混有各种野生微生物 包括米曲霉 黄曲霉 黑曲霉 根霉 红曲霉以及各种细菌 酵母菌等 其中有害菌类 混在一起 产生黄曲霉毒素 危害健康 有些无益的菌类 白白地消耗粮食原料 还产生不愉快的异味 影响产品质量和出品率 曲的质量不仅影响到高盐组分的发酵醪的酶降解成分和速度 也直接关系到最终 产品的化学和感官品质 为了制备高品质的曲 必须具备以下的几个条件 一是获得 足够的菌丝体的增殖 二是必须生产最大量的酶 如蛋白酶 淀粉酶和其他植物组织 降解酶 三是不破坏这些酶的活性 四是尽量限制由菌丝体生长而引起的淀粉的消耗 五是避免杂菌的生长 感染 制曲是培养米曲霉生长反正的过程 在这个过程中 会发生许多化学变化和物理 变化 1 化学变化 米曲霉孢子利用原料中的养料 在一定的温度 水分条件下发芽生长反正 分泌 蛋白酶和淀粉酶等酶类 分解蛋白质和淀粉 转化成霉菌生长繁殖需要的养料 如氨 年产 6000 吨酱油工厂设计 9 9 基酸和糖分等 部分糖分通过代谢分解成二氧化碳和水 同时放出大量的热 供培养 所需的能量 大部分多余的能量以热的形式挥发掉 因此 在制曲菌丝繁殖旺盛时 要及时翻曲 通风 疏松曲料 排除二氧化碳 补充新鲜空气 降温排热 调节温度 在制曲过程中 部分蛋白质分解成氨基酸和缩氨酸 如制曲温度过高或水分过大 会引起大量细菌污染 氨基酸进一步氧化 死氨基酸脱氨生成游离氨 产生刺鼻的氨 味 是 pH 上升 抑制米曲霉的生长 如果污染大量产酸细菌 致使 pH 下降 都会影 响曲的质量 2 物理变化 因米曲霉的繁殖产生热量 需要通风降温同时供给空气 就会使曲料水分挥发 熟料水分从 50 下降到成曲 30 左右 水分挥发掉 20 以上 就要按制曲不同时期的通 风状况 管理好水分的挥发 即在制曲前 中期按微生物生长需要保持湿度 采用循 环式通风 保持相对高的水分 在制曲后期 生长阶段基本完成 就可以排湿排温 曲料因收缩失水会发生裂缝 引起跑风 造成曲料温度不匀等现象 故需翻曲 使曲 料疏松 散热均匀 粗淀粉因制曲过程而消耗 10 左右 随着机械设备代替手工制曲的方法的开发成功 使得获得理想的温度和原料的湿 度成为可能 同时 缩短了制曲时间从 72h 降到了 48h 并且增加了曲和酶的活性 减 少了不必要的杂菌感染 降低了劳动成本 比如在曲培养中 第二次冷却到 35 C 以 后 通过降低品温 酱油的产率要比传统的方法增加了 7 左右 当曲在 25 C 恒温培 养时 蛋白的消耗率要比传统的木盘方法提高 7 理想的原料的湿度开始阶段控制在 43 最终阶段控制在 30 较高的温暖度和湿度会导致制曲过程中的曲霉增长所引起 的淀粉消耗量的增加 由于霉菌的生长 在曲的培养过程中 原料的湿度的平均范围 在 20 30 较小的粒度和较高的湿度的原料在制曲过程中可有效增加菌丝体的增长 但在初 始时 原料的总的湿度最多在 40 50 在制曲终止时 湿度达到 30 尽管迄今为止 在制曲中 来自于杂菌污染的卫生危害尚无报道 但是 有时在一株曲中含有 108 109 个微生物 如果曲被细菌感染不仅仅会降低蛋白质水解活性 同时也会最终影响酱油 的成品质量 过高的温度和湿度会导致曲中枯草杆菌的污染 杆菌的污染会组织曲霉菌的生长 同时由于丁酸浓度超过 3 g mg 其香气成分会严重破坏最终产品 杆菌的污染常常会 导致曲蛋白酶和碱性蛋白酶活性的增加 然而与未受污染的无菌曲相比 受污染的曲 的蛋白消化率会减低 2 3 这种蛋白消化率的低下 大约是由于曲中果胶酶活性的降 低所引起的 在通风机械制曲过程中 主要污染来自于产胶小球菌 小球菌污染 对于曲霉菌的生长影响程度较小 但是过度的污染 则会抑制碱性 蛋白酶的活性和乳酸发酵 醋酸或醋酸酯 有显著的抑制小球菌生长的作用 通过保 10 持乙酸浓度在 0 4 0 8 可以将小球菌的生长抑制到 1 100 1 1000 而这一醋酸浓 度则为了减少曲霉菌被细菌污染 常常将焙烤过的 粉碎的小麦铺在蒸煮的大豆上 以降低湿度 为了进一步防止制曲过程的细菌污染 必须将温度控制在 34 C 以下 用于通风制曲的机械设备可以归纳为以下几类 1 通风制曲系统 带有一个长方形 多孔板的间隙式设备 带有一个移动式圆形多孔板的间隙式设备 带有圆形多孔板的连续式设备 2 转鼓 3 表面通风系统 可以将放置在许多盘中的原料上方的空气控制在一定的温度 和湿度范围 这是一种传统的方法 4 液体培养 采用 系统 1 的 中 每一批可以处理 5 10t 原料 而系统 1 的 每小时 可处理 3 4t 原料 也可以将系统 1 的 的矩形多孔板装置改变为圈式多孔板 在 板上配置机械进料机 混合原料装置 上料机以及自动温度 湿度调节器 这样可以 大大减少劳动成本 另外也可以提高曲的质量 在系统 1 的 肢的装置中 有必要 移动多孔板 当将原料投入至多孔板中 在固定的混合机中 将原料混合 然后将成 曲上料 2 3 3 发酵工艺 发酵的工艺条件是高盐 低温和长周期发酵 高盐是抑制乳酸菌等生长的重要手 段 能够阻止酱醪pH值下降过快 使中性 碱性蛋白酶得到最佳工作条件 低温指常温 发酵 也是抑制乳酸菌活动的重要条件 在高盐 低温条件下 延长发酵周期是不可避 免的 长周期发酵有利于菌体的自溶和产品风味圆熟 酱油是利用微生物的酶及其代谢产生的发酵产物 要研究酱油生产工艺就不能离 开微生物 撇开微生物 片面强调晒露发酵及高盐 低温和长周期发酵 犹如无源之水 无本之木 也就不能酿造出好酱油来 现在不少采用晒露发酵及高盐 低温发酵生产酱 油的企业 它们所推出的都是中 低档产品 就是这个原因 传统酱油酿造是多种菌株的混合发酵 符合酱油成分复杂 需要有多种菌株的酶系 参与催化生化反应的客观要求 酱油的主要成分是蛋白质水解产物 且呈味 呈香及营 养物质极为复杂 现在已知的有300多种 大多数含量极微 但对产品质量却有很大的影 响 特别是酱油香气的形成机理很复杂 日本科学家从中分析出227种香气成分 国内分 析较少 通常认为有醇 酸 酚 酯 醛及呋喃6大类 这些成分都来源于原料中的各 种物质 在微生物的酶催化下水解 发酵而成的 酶具有专一性 一种酶只能作用于一 种物质 原料中多种物质的分解 产品中300多种成分的合成 必须要有多种不同性能 的酶系参与 因此 传统工艺具有多菌竞生 群酶共酵的条件 年产 6000 吨酱油工厂设计 11 11 多种菌株来源于制曲和发酵时由环境进入 天然制曲是利用自然界气温变化的规 律 创造适宜的养分 水分 温度和湿度等条件 使自然界存的各种微生物竞争生存 能 适应制曲环境的保存下来 生长繁殖并分泌多种有益于发酵的酶系 因为制曲温度控制 在 温如人腋下暖 正是米曲霉生长的适宜温度 所以成曲是以米曲霉为主及与之有 相似生长条件的其它霉菌 酵母菌和细菌共生的群体 成曲具有水解淀粉蛋白质 脂 肪和半纤维素的能力 还有发酵力和产醋力 天然发酵的酱醪与空气和容器广泛接触 给微生物进入酱醪提供方便 适者生存 保留下来的酵母菌 乳酸菌和芽孢杆菌等 在发 酵过程中盛衰交替 协同作用 给酱醪以复杂而完整的酶系 与曲中的酶系共同发酵 形 成丰富的代谢产物 加上菌体自溶后释放出来的物质 构成了营养丰富 风味独特的酱 油 天然具有菌株多 酶系广的优点 单菌纯种曲的酶系远比天然曲少得多 不可能完 全取代天然曲的功能 如常在天然曲中出现的着色橙红色孢子的食脉孢菌 除有强水解 蛋白质 淀粉的能力外 还有很强的产酯力 能形成芳香成分 还有一种革兰氏阴性杆 菌 能合成VitB12 单菌纯种曲就不具备形成以上营养和风味物质的能力 产品的感官 性状和营养价值自然要差些 传统酱油质量好 群酶共酵是内因 低温发酵是条件 混合发酵是结果 各种酶系适 宜的温度高低不同 淀粉酶最适温度为55 60 蛋白酶最适温度为42 45 脂肪 酶 酒化酶及酯化酶最适温度为30 35 果胶酶最适温度为30 温度高 酶促反 应快 酶失活也快 温度低 酶促反应慢 酶不易失活 只要时间充足 酶促反应终能进行 完善 要使各种酶系都能发挥作用 各种微生物都能生长 发酵温度宜低不宜高 如在 40 45 较高的温度发酵 有益微生物不能生长繁殖 最适温度较低 酶系容易变性失 活 而不能发挥作用 代谢产物必然少得多 从春季制曲 夏季旺盛发酵到秋季成熟取油 形成 春曲 夏酱 秋油 的生产时 序 顺应自然气温的变化 使发酵温度形成前低 15 左右 中高 30 左右 及后 低 15 20 的变化规律 虽然先民还不知道这些道理 但是在早期的生产实践中 已经认识到这种生产方法的正确性和必要性 低温发酵使各种酶系都能充分发挥作用 各种生化反应不分阶段地混合进行 许多 反应至今还不清楚 已知的主要是微生物的酶催化产生多种生化反应 把原料中的各种 不溶性高分子物质分解为可溶性低分子化合物 提高了产品的生物有效性 如把蛋白质 分解为胨和肽等 最终生成氨基酸 把纤维素 淀粉等分解为低聚糖 五碳糖和六碳糖 把脂肪分解为脂肪酸和甘油 同时 分解物之间的相互组合和多级转化的生化反应也在 进行 如氨基酸中的酪氨酸经过氧化 聚合 最终生成黑色素 亮氨酸和异亮氨酸转化 生成戊醇和异戊醇 氨基酸与糖类产生美拉德反应 褐变生成类黑色素和香气成分 六碳 糖发酵生成乙醇 同时伴生甘油 脂肪酸 乳酸 琥珀酸和葡萄糖酸 淀粉 糖类氧化 生成各种有机酸 甘油 甘露醇等多元醇氧化生成二酮和果糖 酸类与醇类酯化生成各 12 种芳香的酯类 与此同时 分解未彻底的低聚糖 胨和肽等继续水解生成还原糖和氨基 酸 以及微生物的自溶释放出脂肪酸 氨基酸和核苷酸等 发酵终了 代谢产生的营养 和风味物质丰富多样 产品质量优良 水解与发酵平行的混合发酵 省工节能 简化工艺和设备 操作管理方便 并能克服 中间生成物浓度过大对发酵的不良影响 打破化学平衡 增加正反应速度 发酵进行完善 具体采用 高盐稀态发酵工艺 压滤法 使用的生产原料是脱脂大豆及小麦 稀发酵 的前期采用低温发酵 且需要加入人工培养的乳酸菌及酵母菌 成熟酱醪经压榨机压滤 提取酱油 因 压滤法 生产设备的投资很大 且发酵期长 一般5 6 个月 所以采用 这种工艺生产的厂家不多 目前国内的主要生产厂家 产量超过万吨 年 为石家庄珍 极集团 北京和田宽等 高盐 稀态 低温 常温 长周期 发酵工艺 是符合酿造多种微生物生长规律 符合多种微生物酶的作用条件的一种科学 合理的生产工艺 酱酿的酿造过程 就是充 分发挥有益微生物的作用 促进生产原料主要成分的分解 促进各种风味物质产生的生 化过程能正常进行 同时能抑制 防止有害微生物的活动 避免异常发酵 防止不良风 味的产生 原料配比 一般掌握豆粕 小麦 7 3 小麦经焙炒 冷却 破碎后 与蒸熟的豆粕 混合制曲 成曲与食盐水混合进行稀发酵 发酵期4 个月 加入的盐水比重13 15 Be 加入盐水的温度 依季节变化作适当调整 工艺要求食盐水经制冷机冷却后 再与成 曲混合 盐水的温度以稀醪发酵前期 20 30d 酱醪品温保持15 为宜 以防止酱醪的 p H 值急速下降 抑制杂菌的繁殖 因p H 的急速下降会使蛋白酶的作用的减弱 这 种工艺在发酵过程中 需要加入人工培养的乳酸菌 酵母菌 同时要依据使用的乳酸菌 酵母菌菌种的不同选择适合的加入时间 温度 p H 值等工艺条件 一般掌握在稀发 酵的低温发酵阶段 30 40 d 结束后加入耐盐的酵母菌 稀发酵期间 要按工艺要求 定期进行搅拌 粗原料中的蛋白质酶解成为分子肽类 游离氨基酸 氨的降解过程在发酵的2 3个月之后几乎停止 这取决于发酵温度 在自 然温度变化的条件下 一般夏天准备的酱油具有较少量的总氮氨基酸 谷氨酸和较高 的有机酸含量 以及劣质的感官评价 相比于冬天培植的酱油 通过降低新发酵醪的 温度 可期望提高蛋白质的消化率1 3 这是因为降低温度可阻止由乳酸发酵而变化 产生的迅速的pH下降 而pH下降将导致碱性蛋白酶的失活 精制工艺 首先进行酱油醪的压榨 由于酱醪是液体 所以必须压榨 成熟的发酵醪在液压下 通过滤布进行过滤 主要有带有自动装置的薄膜压滤机 一台机器依次可以处理10 100kl发酵醪 年产 6000 吨酱油工厂设计 13 13 压榨得到的酱醪汁里还含有相当一部分细微的固形物需要澄清 将压榨的酱醪汁 送进澄清罐数天 将上面的生酱油抽取出来 必要时可以将生酱油通过装有硅藻土的过 滤机进行过滤 得到澄清的生酱油 再将该酱油输送到10 15 的储藏罐中备用 对过滤后的发酵醪加温到70 80 C 以使大部分微生物及酶反应失活 巴氏灭菌一般 在115 C下仅几秒钟就可完成 而高温杀菌则超过115 C主要是为了杀死耐热性芽孢 菌 通过加热 可以得到理想的 棕色的酱油 以及热凝聚物的分离 酸性的增加 色度 澄清度的增加 抗酵母能力的增强 良好的酱油风味的改善 还原糖和氨基酸 含量的减少 可挥发性成分的蒸发 都是加热过程中主要的变化 在巴氏杀菌中 阻 止乙醇的挥发可以提高酱油的感官品质 在酱油加热的过程中 产生的热凝聚物大约 占整个酱油体积的10 而重量则占整个体积的0 025 0 05 沉淀物主要来自于曲霉 菌的蛋白质 或者是70 80 的蛋白质 以及15 20 的糖 通过加热和蛋白酶的作用 蛋白质分子通过疏水键的结合形成沉淀 在加热过程中大多数酸性蛋白酶凝聚沉淀 在酱油生产中 天家这些酶 也会促进沉淀 曲中的蛋白酶 其中碱性蛋白酶在加热过程中也会逐渐凝聚 形成沉淀 在巴氏 杀菌中 酱油沉淀主要因为曲中的酸性蛋白酶的作用而不是淀粉酶 碱性蛋白酶去阻 止凝聚物的沉淀 在酱油灭菌器的底部 热凝聚物沉淀的体积大大影响了精制酱油的 产率 将成熟的酱油醪在40 C下保持120h 在45 C下保持72h 或在50 C下保持 20h 可降低蛋白酶和淀粉酶的活性 从而降低热凝聚物形成至60 84 99 以上是较为传统的灭菌保鲜技术 加热灭菌不仅造成了大量能源消耗 同时也不可 避免地损失掉了酱油中的某些营养成分 例如氨基酸和某些香气成分 还会使酱油灭菌 后产生严重的焦糊味 总酸上升和酱油色泽加深等弊病 影响了高品质酱油的生产 酱 油的保鲜技术也在不段的研究更新中 超声波保鲜技术 超声波是指频率超过20kHz 的不为人耳所听见的声波在液体 中 当超声波强度超过某一空气阀值时 会产生空化现象 即液体中微小的泡核 气或汽 泡核 在超声波作用下被激活 它表现为泡核的振荡 生长 收缩及崩溃等一系列动力 学过程 空气泡绝热收缩及崩溃的瞬间 泡内呈现5000 以上的高温及109 K s 的温 度变化率 产生达108N m2 的强大冲击波 利用超声波空化效应在液体中产生的瞬间 高温及温度交变变化 瞬间高压和压力变化 使液体中某些细菌致死 病毒失活 甚至使 体积较小的一些微生物的细胞壁破坏 从而延长保鲜期 朱绍华用超声波对酱油做杀菌 对比实验 发现用超声波处理酱油5min 杀菌为72 9 10min 为75 略低于巴氏杀菌 72 78 7 超声波消毒特点是速度快 无外来添加物 对人体无害 对物品无损 伤 但消毒不彻底 紫外线灭菌是一种传统的 有效的消毒方法 波长在190 350nm 之间 其中260nm左右的波长为DNA RNA 的吸收峰 它使DNA 的嘧啶基之间产生交联 或 为二聚物 抑制DNA 复制 导致微生物突变或死亡 紫外线杀菌能力很强 对细菌 霉菌 14 酵母 病毒等各类微生物都有显著的杀灭作用 紫外线已经广泛用于空气 水等的消 毒灭菌 高翔 6 用紫外线对即食酱油杀菌效果的研究表明 杀菌剂量48000 w s cm2 酱油厚度0 5mm 杀菌距离30cm 杀菌温度20 可杀灭菌落总数85 大肠菌 群98 以上 对可溶性无盐固形物 全氮 氨基态氮以及谷氨酸等理化 营养指标无任 何破坏作用 在20