年产一万吨低盐固态酱油工厂设计

1、本科毕业设计1 设计概况第1页共41页本设计为年产10000 吨酱油固态酱油生产工艺的初步设计。生产工艺是低盐固态浇淋生产法；蒸煮工艺采用传统的、 技术方面十分成熟的旋转蒸料锅法；制曲工艺采用厚层通风制曲方式；利用传统发酵设备的发酵池发酵， 浇淋以减少酱醅对发酵池的占用时间。我国酱油发酵由制酱演变而来，随着科学技术的发展，生产方法也不断的改进。按照发酵方法，当下国内应用较多的有：低盐固态发酵法、高盐稀醪发酵法、低盐稀醪保温法、固稀发酵法其他传统工艺法。各种方法各有优点， 国内普遍使用低盐固态发酵法。2 设计基础2.1设计依据a) 老师下达的设计任务书，其中包括设计中要求的产量生产工艺等。b）提

2、供的各种资料。如发酵调味品生产技术、调味品生产工艺学、调味品、调味料加工技术等一些参考书籍及相关手册，另外有一些核心期刊。c）在珍极酿造厂实习所获得的实践经验等。2.2设计原则设计工作要围绕现代化建设这个中心， 为此中心服务。 首先要有加速社会主义四个现代化早日实现的明确指导思想。做到精心设计，投资省、技术新，质量好，收效快并且回收期短，使设计工作符合社会主义经济建设总原则。设计工作必须认真进行调查研究。 学会查阅文献。收集设计必需的技术基础资料，加强技术经济分析工作， 并进行深入调查， 与同类型厂先进技术经济指标作比较， 要善于从实际出发去分析研究问题。 设计的技术经济指标以达到或超过国内同

3、类型工厂生产实际平均先进水平最好。解放思想， 力求设计在技术上具有现实性和先进性， 在经济上具有合理性。 并根据设备和控制系统在资金和供货可能的情况下， 尽可能提高劳动生产率， 逐步实现机械化和自动化。设计必须结合实际， 因地制宜，体现出设计的通用性和独特性相结合的原则，不本科毕业设计第2页共41页能千厂一样。工厂生产规模、产品品种的确定，要适应国民经济的需要，建厂地点，时间，三废综合利用等条件，并适当留有发展余地。发酵工厂设计还应考虑采用微生物发酵的工厂的独特要求，既要注意到周围环境（包括空气、水源）的清洁卫生，又要注意到工厂内车间之间对无菌、卫生、防火等条件的相互影响。 食品类发酵工厂，

4、还应贯彻国家食品卫生法有关规定，充分体现卫生、优美、流畅，并让参观者放心的原则。设计工作必须加强计划性，各阶段工作要有明确的进度。由于受到工厂规模和工艺条件的限制，及市场定位的要求生产中低档酱油。2.3设计范围（ 1）选择并确定生产流程，确定技术经济的指标；（ 2）进行生产工艺的计算；（ 3）设备的选型与计算，确定生产设备的规格和台数；（ 4）车间设备布置的方案比较和设备的平面和空间关系的确定及设计制图；（ 5）正式绘制车间生产设备布置图，工艺流程图，编制设备表。3 厂址的选择3.1厂址选择原则酱油发酵车间应在居民区的下风侧，河流上游，水电汽源丰富，并且节约用地,少占耕地。尽可能采用新工艺新设

5、备，以利用技术后达到好的经济效果。在条件允许下， 尽可能的使用标准设计以简化设计工作量，缩短工作时间。原料来源立足于国内，立足于本地，选择优质廉价的原料。并注意节约粮食、提高利用率、提高产量。在保证质量的前提下， 尽可能减少原料消耗， 提高原料利用率，节约设备费用和操作费用。发酵工厂原料用量大，以交通方便为原则。废物排放量大，尽量靠近城市排水系统。安全防护措施要符合国家卫生标准。3.2本设计所选厂址根据以上选择原则， 本设计初步选址定为石家庄市东开发区，主要考虑石家庄市本科毕业设计第3页共41页的风向和交通运输的方便， 为避免空气污染， 初步将厂址选定在南高营镇。 这里紧靠京深和石太高速公路交

6、叉口。 而且石家庄地形西高东低， 东部水源丰富， 符合发酵工厂用水量大的要求。4 工艺设计4.1工艺流程的选择由商业部副食品局、 天津市副食调料公司和天津市调味品研究起草的适用于以脱脂大豆、麸皮为主要原料的采用低盐 ( 酱醅含盐量为 7%左右 ) 固态 ( 酱醅水分 50%58%)方法酿造酱油的工艺。4.2工艺流程介绍该工艺特点现在普遍使用的低盐固态发酵工艺是 20 世纪 60 年代初期在无盐固态发酵的基础上发展起来的，它利用酱醅中食盐含量在 10%以下时，对酶活力抑制作用不大的特性生产的。目前，全国大多数厂都在延用这种工艺。 80 年代末期，全国各地全面推广低盐固态发酵生产技术， 极大推动了

7、我国酱油工业的发展， 一直到今天，低盐固态发酵工艺已经成为我国的酱油生产主流工艺。 低盐固态发酵法酱油生产新工艺， 原料仍然是豆饼与麸皮，特点是：拌曲用 1113 oBe盐水，酱醅含盐量 6%7%，发酵温度 4550发酵周期 1525d，虽然与传统工艺生产的酱油相比仍有很大的差距， 但比固态无盐发酵法生产的酱油， 在产品风味上有了很大的提高。 他的优点是： 一是酱油色泽较深，滋味鲜美，后味浓厚，香气比无盐固态发酵显著提高； 二是生产不需要添加特殊设备；三是操作简便，技术不复杂，管理也方便；四是提取酱油仍可采用浸出淋油方法；五是原料蛋白质的利用率和氨基酸的生成率均较高，出品率也稳定；六，生产成本

8、较低。工艺流程(1) 流程简介按加入种曲的形式不同， 分为添加自制曲种和市售酱油曲精两种；其工艺流程见下图。本设计采用自培养曲种的工艺流程。该流程简图如下：本科毕业设计第4页共41页图 1(2) 前期水解过程此阶段任务是将原料蛋白质和淀粉进行分解。蛋白质被蛋白酶分解成各种味的氨基酸，淀粉被淀粉酶水解成小分子的葡萄糖、麦芽糖和糊精等。在整个发酵过程中，蛋白质分解是较难的， 时间需要也长。 然而这个过程是酱油酿造中提高原料利用率的关键，是后期发酵的基础，因此必须把好这一关。酱油酿造原料是以蛋白质原料为主，蛋白酶的作用适宜温度为40 45，因此固态低盐发酵前期温度宜控制在4045 ( 这个温度可促进

9、蛋白酶对蛋白质的水解，此温度至少应控制在1215d, 水解方可基本完成。(3) 后期发酵阶段前期水解过程将大分子的蛋白质和淀粉质原料分解成了小分子、胨、肽、糊精和本科毕业设计第5页共41页糖类。后期发酵过程的任务是利用酱醅中的各种酶类及空气中落入的有益微生物， 将小分子物质进一步转变成酱油的有效成分。 例如酵母利用葡萄糖发酵成酒精， 乳酸菌发酵成乳酸等。此阶段是利用各种酶共同作用，合成酱油色、香、味、体。各种酶的作用条件要求不能统一，但我们的工艺在后期应尽量考虑发挥各种酶和微生物的作用，考虑后发酵应适当降低发酵温度延长一些发酵时间，以利于色、香、味、体的形成。此阶段发酵时间至少 15d。现在大

10、多数工厂将后期发酵时间也缩至67d 或更短。前期发酵温度较高， 后期发酵温度靠水浴降温，偌大的发酵池根本降不下来，温度仍在 48 49 . 这就使后期的酒精发酵作用、 酯化作用等成为无源之水。 同时会在长时间高温过程中将大量蛋白质、氨基酸和糖消耗在合成色素上， 使酱油的呈味物质和营养成分相对减少， 风味会降低。因此，采用低盐固态发酵法生产酱油，不要将其改的面目全非。发酵时间、温度、 pH 值要科学掌握。防止随意性。4.3各工段工艺操作原料酱油是一种咸味调味品， 它是以蛋白质原料和淀粉质原料为主料经微生物发酵酿制而成。酿造方法分为传统和现代的。传统采用野生菌制曲、晒露发酵，生产周期长，原料利用率

11、低，卫生条件差。现代，在原料、工艺、设备、菌种等方面进行了很多改进，生产能力有了很大的提高，品种也日益丰富。酱油分类：酿造酱油配制酱油再配制酱油营养成分丰富，包括蛋白质、多肽、 aa 等 7.5 10g，含糖 2g 以上（我国酿造酱油每 100mL），另外包括磷脂、有机酸以及钙、磷、铁等无机盐也较丰富。多种调味成分使酱油具备特殊香气、咸味、鲜味、甜味、酸味、酪氨酸等爽适的苦味，咸、酸、鲜、甜、苦五味调和。（一）蛋白质原料1、大豆是黄豆、青豆、黑豆的统称，各地均有种植， 尤以东北大豆产量最多、 质量最优。1）主要成分蛋白质 35 40，脂肪 12 20，碳水化合物 21 31，本科毕业设计第6页

12、共41页纤维素 4.3 5.2 ，灰分 4.4 5.4 ，水分 7 12，还含有多种微量元素和维生素。大豆氮素成分中 95是蛋白质氮，其中水溶性蛋白质占 90， aa 种类较全，含 8 种必须 aa，尤其含谷 aa 量高。2）选择颗粒饱满、干燥、杂质少、皮薄新鲜、蛋白质含量高。3）脂肪未利用。故大多用脱脂大豆为酱油生产的蛋白质原料。脱脂大豆按生产方法不同，分豆粕和豆饼两种。用脱脂大豆作原料比大豆经济合算。因全氮含量为大豆的1.2 倍，在脱脂时破坏了大豆细胞组织，脱脂大豆易吸水，酶易渗透进去，酶作用速度加快，故原料利用率高，酿造周期缩短。2、豆粕又叫豆片， 是大豆先经适当加热处理， 再经轧坯机压

13、扁， 用有机溶剂以浸出法提取油脂后的产物，为片状颗粒。1）成份 粗蛋白质 47 51，脂肪 1，碳水化合物 25，粗纤维素 5.0 ，灰分 5.0 ，水分 7 10，蛋白质高，水分低，且不必粉碎，故适宜作酱油生产原料。2）用途生产大豆蛋白、配合饲料、豆制品等。3、豆饼是用机榨法从大豆中提取油脂后的产物。可分冷榨豆饼和热榨豆饼。1）冷榨豆饼生产时大豆未经高温处理，故出油率低， 但豆饼中蛋白质基本没有变性，这种豆饼适合于制作豆制品；2）热榨豆饼大豆轧片后加热蒸炒， 使大豆细胞组织破坏， 同时减低油脂黏度，再经压榨而成，这样可提高大豆出油率。热榨豆饼水分较少，蛋白质含量高，质地疏松，易粉碎，适合于酿

14、制酱油。4、其它蛋白质原料只要蛋白质含量高，脂肪少，没有异味，不含有毒物质，都可为酿造酱油的代用品。如：蚕豆、豌豆、绿豆、花生饼、菜籽饼等。（二）淀粉质原料1、小麦根据多年的生产实践表明，小麦和麸皮是较理想的淀粉质原料。本科毕业设计第7页共41页1）分布是世界上分布最广，种植面积最大主要粮食作物之一，因品种、产地等不同而外形及成分各有差异。2）种类红皮小麦和白皮小麦；硬质小麦、软质小麦和中间质小麦；酿造酱油，应选用红皮及软质小麦。3）主要成份除含 70淀粉外，还含有2 3的糊精、 2 4的蔗糖、葡萄糖和果糖； 10 14的蛋白质， 其中麸胶蛋白质和谷蛋白质丰富，麸胶蛋白质中的 aa 以谷氨酸最

15、多，是产生酱油鲜味的主要因素之一。2、麸皮麸皮质地疏松、体轻、表面积大。1）成份除一般成分外，还含多种V、钙、铁等无机盐，粗淀粉中多缩戊糖含量高达 20 24，它与蛋白质的水解产物氨基酸相结合，产生酱油色素；另本身还含有 - 淀粉酶和 B- 淀粉酶，营养成分适于促进米曲霉的生长和产酶，2）优点麸皮资源丰富、价格低廉、使用方便，目前国内酱油厂大多以麸皮作为生产酱油的主要淀粉质原料。为了提高酱油质量， 尤其是要改善风味， 以适当补充些含淀粉较多的原料为宜，如淀粉不足，必然使糊精和糖分减少，影响酒精发酵，造成酱油香气差和口味淡薄。3、其它淀粉质原料1）米糠是碾米后的副产品， 米糠饼则是米糠榨油后的饼

16、渣。两者均含有丰富的粗淀粉，尤其米糠饼更甚。它们均可作为生产酱油的淀粉质原料。2）玉米、甘薯、碎米、小米等均可作为生产酱油的淀粉质原料。（三）食盐是生产酱油的重要原料之一，它使酱油具有适当的咸味， 并且与氨基酸共同呈鲜味。1）作用增鲜、防腐杀菌。2）添加量1.5本科毕业设计第8页共41页表11、外观氯化钠相似，白色晶状颗粒，密度几乎相同，有咸味，同属盐类亚硝酸钠外观相似，白色晶状颗粒，密度几乎相同，有咸味，同属盐类。维持人类生命的必需品2、用途3、对人体增氧建筑，染料、药物、防锈剂、印染、漂白等。无情的“杀手”，毒性很强。误将亚硝酸钠当食盐，食用而中毒。健康影响4、原因5、症状缺氧头晕、头胀、

17、耳鸣，全身无力，手脚麻手，并会有恶心呕吐、腹泻，心悸，血压下降，呼吸困难等症状，严重时发生抽搐，昏迷，如抢救不及时，或摄入量过多，就会呼吸循环衰竭而死亡。6、熔点801271（四）水没有污染，符合饮用水卫生标准。原料处理（粉碎）粉碎是通过机械作用将原料粉碎成为小颗粒或粉末状粉碎为豆饼（豆粕）润水、蒸煮创造条件，使原料充分地润水，蒸煮，达到蛋白质一次变性，从而增加米曲霉生长繁殖及分泌酶的总面积，提高酶活力粉碎的颗粒太大， 不仅不易吸水和蒸熟， 减少曲霉生长繁殖的总面积， 降低酶活力，也影响发酵时酶对原料的作用程度。 粉碎过细，麸皮比例又少， 润水时容易结块，蒸后难免产生夹心， 制曲导致通风不畅，

18、 发酵时酱醅发粘， 给淋油带来一定困难。 所以粉碎程度以细而均匀为宜，颗粒大小为 2 3mm，粉末量小于 20%。原料配比一般要求豆粕 :麸皮为 8:2 , 7:3 , 6:4 ，为了提高酱油的风味，最好用5% 10%的小麦代替皮。润料豆粕或细碎豆饼与大豆不同，因其原型已被破坏， 如用大量水价浸泡， 就会将其本科毕业设计第9页共41页中的成分浸出而损失， 因此必须有加水与润水量设置合理的工序。润水即是加入所需要的水量，并设法使其均匀而完全的吸收。润水还需要一定的时间。a) 润料的目的(1) 使原料中蛋白质含有一定的水分，以便在蒸疗时迅速达到适当变性的目的。(2) 使原料中淀粉易于充分糊化，以便

19、溶出米曲霉所需要的营养成分。b) 润水设备(1) 最简单的润水设备是在蒸锅附近开辟一个用水泥砌成的平地，周围稍砌高畦，以防止拌曲时水分流失。由于这种润水操作全靠人工翻曲，劳动强度比较大，现已经基本被淘汰。(2) 另一种简单改进的设备是利用螺旋输送机（俗称绞龙） 。(3) 本设计直接利用旋转式蒸锅进行润水。 即将豆粕及麸皮装入锅内后， 一面回转蒸锅，一面喷水入锅内，使曲料润水。c) 加水量的决定加水量多少最为适宜， 是一个复杂的问题， 必须考虑各种条件： 如原料含水量的多少，原料性质和配比，气候季节以及地区的不同，蒸料的方法，操作中水分散发情况，曲箱内装料数量以及曲室保温和通风情况等。润料用水要

20、求符合饮用水标准，加水量为 80%85%。以接种前熟料的水分为准，冬季为 47%48%，春秋季为 48%49% , 夏季为 49%51%。润料以 1h 为宜，只有润透，才能使蒸煮达到比较好的效果。蒸煮蒸料的要求和目的要求：一熟、二软、三疏松、四不粘手、五无夹心、六有熟料固有的色泽和香气。加压蒸料操作时应注意：设备安全、人身安全。目的： 使原料中蛋白质完成适度的变性， 便于被米曲霉发育生长所利用， 并为以后酶分解提供基础。使原料中淀粉吸水膨胀而糊化， 并产生少量糖类， 这些成分是米曲霉生长繁殖的营养物。能消灭附在原料上的微生物， 以提高制曲的安全性， 给米曲霉正常生长发育创造有利条件。本科毕业设

21、计第10页共41页摊晾摊晾是为了使温度达到接种要求， 以防止杂菌污染， 种曲接入温度为 38 40 夏季稍低，冬季稍高 ) 。制曲传统方法 制曲是依靠野生菌自然繁殖发酵， 因含无益菌、 有害菌混杂， 曲酶活力不高，原料利用率低， 有的杂菌会使产品带有异味甚至产生有毒有害物质； 现代方法 用纯菌种制曲， 50 年代米曲霉优良菌株纯种发酵在全国推广，纯培养的耐盐酵母、耐盐乳酸菌应用于酱油发酵，用来提高酱油的风味。制曲和酱醅（酱醪）发酵是酱油生产中的2 个重要阶段。在制曲阶段米曲霉分泌和积累的酶对酱醅发酵的快慢、 色素和鲜味成分的生成以及原料利用率的高低有直接的关系； 在酱醅发酵阶段 酵母菌和酱油乳

22、酸菌的发酵产物对酱油风味的形成有重要作用。a）酱油酿造微生物主要有米曲霉、酱油曲霉、酵母菌、乳酸菌。(1) 米曲霉是曲霉的一种，由于它与黄曲霉十分近似，所以同属于黄曲霉群。外观与形态 黄绿色，个体形态：分生孢子头呈放射形，顶囊近球形，分生孢子表面平滑，少数有刺，依靠各种孢子繁殖，以无性孢子繁殖为主。在适宜条件，米曲霉可生成大量分生孢子。酶系复杂 分泌的胞外酶有：蛋白酶、 a- 淀粉酶、糖化酶、谷氨酰胺酶、果胶酶、半纤维素酶、纤维素酶等。胞内酶有：氧化还原酶等。蛋白酶、谷氨酰胺酶、- 淀粉酶、糖化酶活力的高低与酱油质量及原料利用率的关系密切。营养因米曲霉分泌的蛋白酶和淀粉酶是诱导酶，在制酱油曲时

23、要求制曲配料中有较高的蛋白质含量和适当的淀粉含量，以诱导酶的生成。 大豆或脱脂大豆富含蛋白质，小麦、麸皮含有淀粉，且含较丰富V、无机盐等营养物质，可满足米曲霉繁殖和产酶的需要。生长条件前期 3235，利于长菌。 若 42以上停止生长。 后期 2830，有利于蛋白酶、谷氨酰胺酶的生成。pH6.56.8水分过高，杂菌生长；过低，影响菌丝生长；故控制在48较适宜。好氧微生物通风，既加氧，又去CO2。CO2过多对米曲霉生长和产酶不利。本科毕业设计第11页共41页常用菌株AS3.863特点：蛋白酶、糖化酶活力强，生长繁殖快速，制曲后生产酱油香气好。(2) 酱油曲霉在分类上属米曲霉系的菌，其分生孢子等与米

24、曲霉相似。(3) 酵母菌对酱油风味和香气有重要作用。属鲁氏酵母和球拟酵母属。温度 28 30， pH45。耐盐，在 5 8食盐培养基中生长良好。(4) 乳酸菌耐盐，是在特定环境中的特殊的乳酸菌，但耐乳酸能力不强，故pH不会过低。适量乳酸是构成酱油风味的重要因素之一。原因：1）乳酸本身具有特殊香气；2）与乙醇生成乳酸乙酯重要香气。3）使酱醅 pH 下降至 5.5 以下，促使酵母繁殖发酵。(5) 有害微生物毛霉、青霉、小球菌、枯草芽孢杆菌等。原因：种曲质量差；操作不当；b) 种曲质量标准外观孢子生长旺盛， 呈新鲜黄绿色， 无杂菌生长的异色。 用手捏碎种曲有孢子飞扬，内部无硬心，手感疏松。气味具有种

25、曲特有的曲香，无酸气、氨气等不良气味。水分新种曲 35 40，出售种曲 10以下。孢子数 每克种曲含 25 30 亿个孢子（湿基计）；或含 6109 个/g 孢子（湿基计），种曲 10g 烘干后过 75 目筛，过筛的孢子质量占干物质质量的 18以上。种曲细菌107 个 /g ；发芽率90 以上c) 种曲制备(1) 试管菌种的选择与培养菌种的选择直接影响酱油的色、 香、味及原料的利用率。 要求菌种在发酵过程中，不产生黄曲霉素，蛋白酶活力强，生长繁殖快，对杂菌抵抗力强，发酵后具有酱油特有的香气，且不产生异味。 我国酱油生产主要用泸酿 3.042 号米曲霉，原料蛋白质利用率可达 75%左右。培养基配

26、方本科毕业设计第12页共41页泸酿 3.042 号米曲霉专用培养基配方如下： 豆汁 1000ml、可溶性淀粉 20g、琼脂20g、硫酸铵 0.5g 、硫酸镁 0.58g 、磷酸二氢钾 1g， pH值 6.0 左右。培养基制备用豆粕或豆饼加水 5 倍煮沸（小火煮） 1h，边煮边搅拌；然后过滤。每 1000ml 豆粕或豆饼可制成 5oB豆汁100ml（多则浓缩， 少则补水）。豆汁中加入溶解的琼脂、可溶性淀粉及其他盐类。搅拌均匀后，灌入多只试管中，并用棉球封口，用手提式高压灭菌锅在 0.1MPa下，灭菌 30min，灭菌完毕，缓慢降压冷却，至约100取出，趁热将试管倾斜摆放，以使培养基冷却后成斜面后

27、备用。把购置的原试管菌种，在无菌台上，接种于斜面培养基上，置于30恒温箱内培养 3 5d，待菌株长满孢子呈黄绿色后取出使用。每月重新接种一次，避免菌种老化。若有冰箱设备， 菌株可保存在 4冰箱内， 接种时间就可延长至3 个月移植一次。(2) 三角瓶扩大培养培养基可选用下列原料配比：麸皮 800g、面粉 200g 和水 800ml 或麸皮 850g、豆饼 150g 和水 900ml。将原料混合拌匀后分装干净的 250ml 三角瓶内，每瓶约装湿料 10g 左右（使其厚度在 1cm左右），仍用 0.1MPa压力灭菌 30min，冷却后备用。在无菌操作台上接入试管菌种，摇匀后置于 30恒温箱内培养，经

28、 18h，三角瓶内曲料已稍发白结饼，摇瓶一次，将结块摇碎。继续置于 30恒温箱内培养，再过 4h 左右，又发白结饼，再摇瓶一次。经 2d 培养后，把三角瓶轻轻地倒置过来，继续培养 1d，全部装满黄绿色孢子，即可使用。(3) 曲盒菌种培养（种曲）制造种曲所用的原料及其配比各异，一般次采用的两种配比为：麸皮 80kg、面粉 20kg、水 70kg 或麸皮 100g 水 95g。先将麸皮与面粉用伴和机拌匀，再加水充分拌和， 加水混合应视原料性质而确定加水量，需凭经验，即用手轻轻地捏成团，再用手指一弹，以能散开为宜，即可移入锅中，常压蒸煮 1h，焖 30min，出锅过筛，移入拌和台上摊开，适当翻拌，使

29、之快速冷却。待曲料冷却至40左右，接入三角瓶扩大培养菌种，用量为总料的0.2%0.5%(干料计 ) 。拌和均匀，使米曲霉分生孢子广泛分布于曲料上。接种完毕，保持室本科毕业设计第13页共41页温 2830，干湿温差 1，培养 16h 左右，曲料上呈现白色菌丝， 同时产生曲香味，品温升高到 38左右，此时即可翻曲。翻曲后 4 6h，当品温又上升到 36，再进行第二次翻曲，温度保持在 3436，培养至 70h 左右，孢子大量繁殖呈黄绿色，即制成种曲。d) 成曲制备制曲的目的在于通过米曲霉在原料上的生长繁殖，而取得酱油酿造需要的各种酶，其中特别是蛋白酶和淀粉酶更为重要。制曲前，首先要选择原料， 给予适

30、当的配比并经过合理的处理， 然后在蒸熟原料中混合种曲，使米曲霉充分发育繁殖，同时分泌出多量的酶。曲的好坏，直接影响着酱油品质和原料利用率，因此，必须把好这一关。豆粕（或豆饼）蛋白质含量非常丰富，易于作为主料；麸皮既适合于米曲霉的生长繁殖，又较其他原料适合于米曲霉分泌酶类，可以作为辅料。两者搭配使用，确是一种较理想的制曲原料。制曲工艺流程现以选用豆粕及麸皮作为原料，其制曲工艺流程如下：豆粕和麸皮混合润水蒸熟冷却接种通风培养成曲 制曲原料制曲时原料的配比一般为：豆粕和麸皮之比为 8:2 或 7:3 或 6:4 ，按此比例都可获得高产优质的效果。 制曲方法及操作要点制曲采用厚层通风制曲法，厚层通风制

31、曲就是将曲料置于曲池（也成曲箱）内，其厚度增至 30cm左右，利用通风机供给空气及调节温度，促使米曲霉迅速生长繁殖。厚层通风制曲有许多优越性：成曲质量稳定，节约制曲面积，集中管理操作方便，劳动强度低，便于实现机械化等。种曲加入量为 0.3 %0.4 % , 不超过 0.5( 总原料量 ) ，加入的菌种要求具有安全性，对杂菌抵抗力强，黄曲霉素 B1 含量小于 5g/kg 。制曲温度控制在 30 32, 不超过 35，制曲时间一般为 24h 28h。保温发酵本科毕业设计第14页共41页用成曲拌和盐水或稀糖浆盐水入池，用 12 13B盐水或17B稀糖浆盐水使酱醅含水量为 52%57%。发酵容器可用大

32、缸，工厂多用（ 1020m） 2m3m带有假底，能通过热水进行保温的长方形水泥发酵池， 内表面可涂环氧树脂防止腐蚀。 落料品温要求在 4045之间，如果低于 40，即采用保温措施，务必使品温达到和保持此温度，使酱醅迅速水解。每天定时定点检测温度。酱醅入池后次日，需要浇淋一次，在前期分解阶段一般可再浇淋 23 次。所谓浇淋就是将积累在发酵池底下的酱汁， 用水泵抽取回浇于酱醅的面层。 加入的速度愈快愈好，使酱汁满布于酱醅上面， 又均匀地分布于整个酱醅之中， 以增加酶接触面积，并使整个发酵池内酱醅的温度均匀。 落料后浇淋一次后， 可封盐发酵。 前期保温发酵时间约为 5d。前期发酵完毕，水解就已基本完

33、成，可进入后期降温发酵。后期发酵应控制在33左右，为酵母菌和乳酸菌的生长创造条件，酱油的风味就可以得到适当的改善。此时也可利用浇淋发将制备的酵母菌和乳酸菌液浇于酱醅面层， 并补充食盐，使总的酱醅含盐在 15%或以上。并保持此温度进行酒精发酵及后熟作用。第 2 天及第 3 天再分别浇淋一次， 即使菌体分布均匀， 又能供给空气和达到一致。 后期发酵时间为 15d，这样酱醅成熟效果更好。发酵过程中有哪些生物化学变化发酵作用一方面利用米曲霉所分泌的多种酶（蛋白酶和淀粉酶） ，将蛋白质和淀粉等高分子物质分解成 aa 和糖。另一方面在制曲和发酵过程中， 从空气中落入的酵母菌和细菌也进行繁殖、 发酵；如酵母

34、菌发酵生成酒精， 由乳酸菌发酵生成乳酸。 可见发酵就是利用这些酶在一定条件下的作用，分解合成酱油的色、香、味、体。1）蛋白质分解形成许多 aa，因米曲霉所分泌的蛋白酶以中性和碱性为主，故在发酵时要防止pH过低。另在蛋白酶系中尚存谷氨酰胺酶，可分解得故aa。（酱油中另一部分谷氨酸来自原料中的游离谷氨酸）2）淀粉糖化利用微生物分泌的淀粉酶将残留碳水化合物分解成葡萄糖、麦芽糖、糊精等。在糖化后的单糖中除了葡萄糖外，还有果糖及五碳糖。酱油色泽主要由糖分与 aa 发生的美拉德反应构成。另酒精发酵也需要糖分。淀粉糖化作用越完全，本科毕业设计第15页共41页酱油的甜味越好，体态越浓厚，无盐固形物含量越高。3

35、）脂肪水解原料豆饼、麸皮中有残存粗脂肪，通过脂肪酶、解脂酶的作用水解成甘油和脂肪酸， 其中软脂酸、亚油酸与乙醇结合成的软脂酸乙酷和亚油酸乙酯是酱油香气成分的一部分。4）色素生成酱油色素是在酿造过程中经过了一系列的化学变化产生。5）酒精发酵 酵母菌在 10以下不能发酵，仅能繁殖， 2835时最适于繁殖和发酵；以利提高酱油的香气。 在温度较低的情况下， 酵母菌将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。发酵机理？酒精一部分被氧化成有机酸；一部分与 aa 及有机酸等化合而生成酯，酯对酱油的香气有重大作用。当食盐、总酸较多时，酵母菌繁殖和发酵能力显著减退。葡萄糖丙酮酸脱羧酶催化乙醛乙醇脱氢酶及辅酶（ NADH2）还

36、原乙醇6）酸类发酵 部分细菌繁殖、糖乳酸、醋酸和琥珀酸等。适量有机酸可增加酱油风味。但是若控制不当，发酵醪（醅）pH偏低，导致原料利用率低，成品质量下降。浸出酱醅成熟后， 利用浸出法将可溶性物质浸出， 浸出包括浸泡及滤油两个工序。 浸出法代替了手工或机械压榨， 节约了压榨设备， 改变了工人天天需要搬动石块的体力劳动，改善了劳动条件，提高了劳动生产率。浸出工艺流程水三油加热二油加热成熟酱醅第 1次浸泡头渣第2次浸泡二渣第 3次浸泡残渣第1次滤油头油第2次滤油二油第3次滤油三油a) 浸泡酱醅成熟后，即可加入二油。应先把二油加热至70 80，利用水泵直接加入。热二油加入完毕后，发酵容器仍需要保温。经

37、过2h，酱醅慢慢地上浮，然后逐步散开，属于正常现象。如果酱醅整块的上浮后一直不散开，表明发酵不良，滤油会受到本科毕业设计第16页共41页一定的影响。浸泡时间一般在20h 左右。浸泡期间品温不宜低于55，一般在 60以上。温度适当提高与浸泡时间的延长，对酱油的色泽的加深，有着显著的作用。b) 滤油浸泡时间达到后， 生头油可由发酵容器底部放出，流入酱油池中， 池内预先置备好装食盐的箩筐，把每批所用的食盐置于筐中， 流出的头油通过盐层逐渐将食盐溶解。待头油放完后（不宜放的太干） ，关闭阀门，再加入7080的三油，浸泡 812h。滤出二油（备下批浸泡用） 。再加入热水（为防止出渣时太热，也可加自来水）

38、，浸泡2h 左右，滤出三油，作为下批套二油之用。头油是产品，二油套头油，三油套二油，热水拨三油，如此循环使用。若头油数量不足，则应在滤二油时补充之，此即间歇滤油法。由于设备周转的关系， 可采用连续滤油法： 浸泡的方式是一样的， 但当头油将要滤完，酱渣刚露出液面时，即加入 75左右的三油，浸泡 1h，滤出二油，待二油即将滤完，酱渣刚露出液面时，再加入常温自来水，放出三油。从头油到放完三油总共时间仅 8h 左右。浸出原则尽可能将固体酱醅中的有效成分分离出来，溶入液相，最后进入成品中。浸出方式一般有两种方式。1）原池浸出直接在原来的发酵池中浸泡和淋油。特点 对原料适应性强， 不管采用何种原料和配比，

39、 都能比较顺利地淋油； 可省去了移醅操作， 节省人力，但浸出时占用了发酵池。 另浸淋时较高的温度常影响到邻近发酵池的料温。2）移池浸出将成熟酱醅取出，移入专门设置的浸淋池浸泡淋油。特点要求豆粕或豆饼与麸皮作原料，且配比要求在7:3 或 6:4 ，否则会造成淋油不畅。无原池法缺点。影响滤油速度的因素酱醅中有效成分的溶出主要依靠扩散作用。有效成分分子自酱醅向浸泡液中扩散，是由于酱醅内的有效成分浓度大于周围液体中的浓度，这种浓度差推动有效成分的渗出。首先从颗粒表面开始， 颗粒内层的成分也逐渐向外渗出，形成自内向外的浓本科毕业设计第17页共41页度梯度，随着浸泡时间的延长， 这种浓度差逐渐变小， 有效

40、成分也大部分进入到浸泡液中。酱油的滤出，是依靠酱醅自身形成的过滤层和溶液的重力作用自然渗漏的。影响滤油速度的因素有：酱醅黏度成曲质量差、 拌曲盐水量过大、 发酵条件控制不当等， 均可造成酱醅黏滞，滤油缓慢。料层厚度酱醅料层厚，滤油速度慢；醅层薄，滤油速度快，但设备利用率低。浸泡温度温度高，分子热运动加快，对有效成分溶出和滤油速度提高有利。浸泡液盐度食盐浓度高，有效成份不易溶出，且滤油速度慢。加热配制加热及配制的工艺流程助鲜剂甜味料生酱油加热配制澄清质量鉴定各级成品防腐剂a) 加热将滤出的头油直接用水泵送到加热装置，进行加热，一般升温到6570，保温 30min 就可以。加热的目的1）灭菌尽管酱

41、油中含较多盐分， 对一般微生物的繁殖能起到一定的抑制作用。但酱油中微生物种类繁多，故通过加热灭菌，杀灭多种微生物，防止生霉发白。2）增加色泽生酱油色泽较浅， 加热后部分糖转化成色素，可增加酱油的色泽。3）调和香气经加热，可使酱油增加醛、酚等香气成分，并使部分小分子缔结成大分子，改善口味，除去霉臭味。4）除去悬浮物酱油中的微细悬浮物或杂质，经加热后同少量高分子蛋白质凝结成酱泥沉淀下来，从而使产品澄清透明。5）破坏酶生酱油中存在着多种酶， 经加热可破坏这些酶系， 使酱油质量稳定加热温度加热温度因设备条件、酱油品种、加热时间长短以及季节不同而略有差异。1）一般为 6570， 30。本科毕业设计第18

42、页共41页2）连续式加热交换器出口温度 80；3）间接式80 ，时间 10min。4）若酱油中添加核酸等调味料增加鲜味，为了破坏酱油中存在的核酸水解酶一磷酸单酯酶，加热温度80， 20 。5）高级酱油加热温度比普通酱油略低，但均以能杀死产膜酵母及大肠杆菌为准则。6）季节夏季杂菌量大、种类多、易污染，加热温度比冬季提高5。注意加热后要及时冷却，防止酱油在70 80放置时间较长，导致糖分、氨基酸及 pH等因色素的形成而下降，影响产品质量。3、加热设备国内多用间接蒸汽法加热，方式有三种：在加热容器内安装蛇管（盘管） ，带有盖和搅拌装置，通蒸汽加热，使加热均匀。利用列管式热交换器加热，其结构简单，清洁

43、卫生，操作方便，质量好，效率高。板式热交换器热交换效率高，但酱油须过滤后才可使用。夹层锅加热蒸汽通入锅的夹层加热。直接通入蒸汽加热有稀释作用，若蒸汽不纯正，给酱油带来异味。防腐剂目前卫生部门同意使用（国家专业标准号GB2760-86）苯甲酸、苯甲酸钠及山梨酸钾及对羟基苯甲酸酯类等，其中常用的是苯甲酸钠。苯甲酸钠通名安息香酸钠，是白色的结晶性粉末，易溶于水，微带安息香臭气，露置于空气中没有什么变化。 食用苯甲酸钠一般按药用标准为依据， 中国药典规定为：苯甲酸钠含量 99%，重金属含量 20mg/kg，含氯化合物为 0.02mol/L HCl 的含量 0.6ml ，水分 1.5%，砷盐含量 2mg

44、/kg，酸碱度为 0.1mol/L NaOH0.5ml 。苯甲酸钠在人体中可变成马来酸而被排除到体外， 所以它不会积聚， 故卫生部门同意把它作为食品防腐剂，但其用量规定最高不超过 0.1%。由于苯甲酸钠易溶于水，使用方便，所以是一般工厂常用的防腐剂。贮存及包装a) 澄清生酱油加热后， 随着温度的增高， 酱油中的一些含氮大分子、 糊精等会逐渐形成絮状凝结物。然后与悬浮物、微生物菌体等杂质结合 , 逐渐产生凝结物，酱油变成浑本科毕业设计第19页共41页浊，须放置于容器中，静止数日，使凝结物及其他杂质积聚于容器底部，成品酱油达到澄清透明的要求。 留于容器底部的 “酱油浑脚” , 含有较多的酱油 ,

45、可将这些较浓的浑脚装入布袋内进行压滤可回收部分酱油。影响酱油澄清的因素很多：蒸熟程度；制曲好坏；发酵情况；加热温度；贮存容器注意，最后要把底部的酱油浑脚再利用。b) 贮存已经配制合格的酱油，在未包装以前，要有一定的贮存期，其意义在于：使微细的悬浮物质缓慢下降，酱油得到进一步澄清；调和风味；在销售方面，防止脱销。贮藏酱油需要有一个相当数量的贮备，以保障市场的供应，现在使用的设备是：涂无毒耐腐蚀剂环氧树脂漆的大型贮油桶；钢筋水泥或石砌的水泥池。c) 包装(1) 袋装袋装酱油具有清洁卫生， 不易受污染，不易破碎，可以节约包装材料， 节约人工，减少运输费用的优点。袋装材料为聚乙烯（PE）或聚丙烯（ C

46、PP）弹片塑料薄膜，前者是常用材料。采用全自动液体包装机。袋装容量为250ml、450 ml、500 ml 等规格。(2) 瓶装包装后的酱油， 要瓶体紧凑， 由瓶个体变为统一整体，防止了瓶体间碰撞、晃动导致的瓶体破裂5 技术经济指标5.1氨基态氮酸生成率在酱油的酿造过程中，主要是把原料的蛋白质经过蛋白酶作用，逐渐分解成胨、氨基态氮等成分。由于分解受到某些影响，所以不完全，酱油中除氨基态氮外，也存在许多蛋白质中间生成物。一般认为酱油中的氨基态氮含量越高，表示分解得越好，味道也愈鲜。 通过全氮与氨基态氮地生成比例，可以看出分解的程度， 也能判断出酱油的质量、出品率等的高低，其计算公式如下：AN氨基

47、酸态氮生成率（%）= TN 100-(1)式中AN酱油中的氨基酸态氮含量（g/100ml ）本科毕业设计第20页共41页TN酱油中的全氮含量（g/100ml ）本设计要求生产的二级酱油其含氨基态氮0.6g/ml ，含全氮 1.2g/100ml, 其氨基态氮生成率为：0.6二级酱油氨基态氮生成率= 1.2 100=50（%）5.2原料利用率原料利用率包括蛋白质利用率（全氮 6.25= 蛋白质）和淀粉的利用率等，即原料中的蛋白质及淀粉质等成分进入成品中的比例。 提高原料利用率是生产中的一个重要目标。在整个酱油酿制过程中， 原料中蛋白质的损失量比较少， 而淀粉质的损失就比较大，它包括制取期间由于玉米

48、曲霉繁殖所吸收与代谢释放出的大量热量和发酵期间酵母、细菌等的作用，以及把糖变成酒精与香气成分等的作用， 这些因素都要损失淀粉。制曲与发酵时间愈长， 淀粉的损失就愈大， 而酱油产品中糖分与无盐固形物 （主成分）却相对地减少。因此，对发酵期较长的风味好地酱油其代表性反而不足。也就是说，风味良好的酱油， 以及还原糖于无盐固形物所表示的利用率不一定都是高的， 很可能还是低的。所以，原料的利用率应以蛋白质利用率为主， 仅以淀粉的利用率作为参考。 ) 蛋白质利用率的计算公式mTN6.25d 100m蛋白质利用率（ %） =-(2)式中m 酱油实际产量（ kg）TN 实测酱油的全氮含量（g/100ml ）d 酱油相对密度m混合原料含蛋白质总量（kg）6.25全氮折算蛋白质系数以上计算适合于连续生产， 按月统计，例如从每月中总投料多少吨， 计算出蛋白质的总量。从酱油的月产量及实际产量，再算出酱油成品中的平均全氮含量。b) 蛋白质利用率按批计算公式用于计算每批生产的酱油蛋白质的利用率。本科毕业设计第21页共41页蛋白质利用率（%）m TNm1 TN 1m2TN 2dd1d6.252100=m-(3