1 设计概况
本设计为年产 40000 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
设计依据
酱油、醋作为调味品,在人们生活中具有不可或缺的地位,随着人们生活
水平的不断提高,其市场前景将会越来越好。调味品行业具有发展速度快、产量
大、品种多、销售面广、经济效益好等特点。近年来,我国调味品行业有了较大
发展,特别是调味品 “地产地销”的局面已被打破。企业依靠科学技术,通过科
研,采用新工艺、新设备,创造新产品,并以严格的质量管理,保证了产品质量,
在增加品种的同时也使产品达到规模化生产。各种名、特、优、新产品不断涌现,
加速了产品的更新换代,对提高人们的饮食质量,改善烹调方法起到了不可估量
的作用。
设计原则
1、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。
2、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类型工厂生产实际平均先进水平最好。
3、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。
4、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。
5、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,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。
6、设计工作必须加强计划性,各阶段工作要有明确的进度。
设计范围
1、选择产品的方案,并确定主要产品的工艺流程和相关参数(绘制工艺流程
图)。
2、生产工艺的物料衡算。
3、工厂总平面的布置及运输(绘制总平面设计图)。
4、车间设备的选型与配套(各种设备型号、规格明细表)。
5、生产车间设备布置(绘制生产车间设备布置图)。
6、简要分析原料的供应情况,劳动定员,项目经济分析等。
7、简要设计相关的公用工程和辅助工程。
三、建设规模与产品方案
(一)建设规模
设计生产规模 40000 吨/年。
第一年筹建试生产,第二年生产规模为 10000 吨,第三年生产规模为 30000
吨,4 年达到生产规模 40000 吨。
(二)产品方案
以脱脂大豆、麸皮为主要原料,采用低盐固态发酵工艺。本产品具有纯天然、
口味丰富、鲜美、酱香和脂香浓郁、菜色好看、无焦糊味、无苦味等特点。
(三)项目建设年限
一年
(五)主要原料供应情况:
1、大豆:中国古称菽,是一种其种子含有丰富的蛋白质的豆科植物。大豆
呈椭圆形、球形,颜色有黄色、淡绿色、黑色等,故又有黄豆、青豆、黑豆之称。
豆饼就是大豆(主要是黄豆和黑豆)榨油后的副产品,在各种植物中营养价值最高。
大豆分布较广,在东北、长江流域、黄淮流域、江南各省南部、两广、云南
等地都有种植。其中以东北地区的产量较大,且质量较为优质。并且东北地区为
一年一熟,春播秋收。因此在其收获成熟的秋季可以适当多收购一些大豆储备用
于生产
2、小麦:小麦是小麦属植物的统称,是一种在世界各地广泛种植的禾本科
植物,起源于中东地区。小麦被磨面机加工后,变成面粉和麸皮两部分,麸皮就
是小麦的外皮。小麦的分布也较广,主要分布在华北、华中、华东、西北、东北、
东南等地区。
(六) 厂址的选择
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。
本设计所选厂址
根据以上选择原则,本设计初步选址定为四川省,主要考虑四川省的风向和
交通运输的方便,为避免空气污染,初步将厂址选定在宜宾市。
(七)公用工程和辅助工程
项目 建筑物和构筑物
生产车间
辅助车间
动力设施
给水设施
全厂性设施
标准化车间
机修室、化验室、辅料库、成品库等
配电房、锅炉房、冷冻机组等
水泵房、水井、水塔等
办公室、食堂、浴室、厕所、围墙、大门等
第二章 总平面布置及运输
一、总平面布置(见附图)
1 总平面设计的一般要求
工厂总平面设计是工厂总体布置的平面设计,他的任务是根据工厂建筑群的
组成内容及使用功能要求,结合厂址条件及有关技术要求,协调研究建、构筑物
及各项设施之间的相互空间和平面关系,正确处理建筑物、交通运输、管路管线、
绿化区域等布置问题,充分利用地形,节约场地,使所建工厂形成布局合理,协
调一致,生产井然有序,并与四周建筑群相互协调的有机整体。
总平面设计基本要求如下:
A 总平面设计必须符合生产流程的要求。原料、半成品、成品的生产作业线
应顺直、短捷,避免作业线的交叉和还回。
B 总平面设计应当将占地面积较大的生产主厂房布置在厂区的中心地带,以
便于其他部门为其配合服务。
C 总平面设计应充分考虑地区的主风向的影响。
D 总平面设计应将人流、物流通道分开,避免进行交叉。
E 总平面设计应遵从城市规划的要求。
F 总平面设计必须符合国家有关规划和规定。
2 本设计中工厂总平面设计
本设计中的总平面设计遵循发酵工厂总平面设计一般原则,采取分区布置。
工厂分为厂前区、生产区、厂后区、厂房左侧区和厂房右侧区。厂前区包括办公
楼、食堂、自行车棚、机动车棚及建筑小品等。生产区包括酱油生产车间、面酱
车间、醋生产车间、料酒车间及各类储罐等。厂后区包括污水处理站、酱渣处理、
原料库等。厂房左侧区包括食堂、浴室、蒸汽房、质检室、变电室、配电室、职
工宿舍等。厂房右侧区包括原料库、销售部、废料处理场等。全厂总面积为
37220m2,建构筑物面积及堆场、作业场占地面积为 13548m2,建筑系数为 %,
土地利用系数为 %,绿化系数 %。
二、工厂运输
处理好的原料由原料筒仓到原料输送车间的运输,成品由包装车间到成品库
的运输均采用叉车。现选用杭叉公司生产的 CPD25 型电瓶叉车。该车的各性能
指标为:
起重量 吨,起重高度 3 米,起升速度空载:
前进速度 13km/h,行走电机 10kw,起升电机 10 kw,蓄电池电压 48v,容量
700ah。
每天搬运原料量为(+)=8 吨,一次运 2 吨,则需 4 次,叉车跑一个
来回约 3 分钟,每天搬运原料约需 13 分钟。每天搬运成品酱油为 34 吨,一次 2
吨,则需 17 次,加上包装重量,约需 19 次,一次约 3 分钟,则每天搬运成品酱
油需 1 小时。故每天叉车工作约 小时即可。因此,选取一辆 CPD25 型电瓶叉
车即可。
第三章 劳动定员
本设计中的劳动组织定员我们只讨论主生产车间,即蒸煮车间、发酵车间、
淋油车间等。具体定员情况如下:原料输送车间一人,负责原料的输送及记录。
蒸煮车间两人,一人负责拌种及熟料的输送,并负责每天生产所用原料量,一人
负责在高层控制各管道的阀门、润水量以及控制蒸汽压力。制曲车间两人,负责
熟料的输入及成曲的输出。发酵工段两人,负责测量酱醅温度及操作天车完成酱
醅的移池及酱渣的清除。淋油工段一个人,负责浇淋。化盐工段一个人,负责头
油的化盐及初油的输出。因制曲工段及发酵工段需三班制,各调休一人,既再需
两个人,软包装车间一人,瓶装车间四人,一人负责洗瓶机,两人负责灌装生产
线,一人负责巡视和检查流水线。成品仓储室一人,负责下线成品的堆放和调用。
另设车间主任及副主任各需一人,负责整个车间的总体安排及人员调动。因此可
知所设计车间人员 80 人。
第四章 车间工艺
第一节 工艺流程及相关工艺参数
一、工艺流程
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 11~13 oBe’盐水,
酱醅含盐量 6%~7%,发酵温度 45~50℃发酵周期 15~25d,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:
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 40~45℃ (这个温度可促进蛋白酶对蛋白
质的水解,此温度至少应控制在 12~15d,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。
现在大多数工厂将后期发酵时间也缩至 6~7d 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。
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 ~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%,纤维素 %~%,灰分 %~%,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 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
%,灰分 %,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。
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α-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 %
表 1
氯化钠 亚硝酸钠
1、外观
2、用途
3、对人体
健康影响
4、原因
5、症状
6、熔点
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
增氧
801℃
外观相似,白色晶状颗粒,密度几乎相同,
有咸味,同属盐类。
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。
缺氧
头晕、头胀、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。
271℃
(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,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。
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、α-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 32~35℃,利于长菌。若 42℃以上停止生长。后期 28~30
℃,有利于蛋白酶、谷氨酰胺酶的生成。~
℃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。
℃常用菌株 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℃,pH4~5。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 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 6×109 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 号米曲霉,
原料蛋白质利用率可达 75%左右。
℃培养基配方
泸酿 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 、硫酸镁 、磷酸二氢钾 1g,pH 值 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 5oBé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 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 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 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 %~
%(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
持室温 28~30℃,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 34~36℃,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 %~ % ,不超过 (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 5µg/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
用成曲拌和盐水或稀糖浆盐水入池,用 12~13°Bé盐水或 17°Bé稀糖浆盐水
使酱醅含水量为 52%~57%。发酵容器可用大缸,工厂多用(10~20m)×2m×3m
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 40~45℃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 2~3 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,酱油的甜味越好,体态越浓厚,无盐固形物含量越高。
3)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,28~35℃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 第 2 次滤油 第 3 次滤油
头油 二油 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 70~80℃的三油,
浸泡 8~12h。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),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,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
内向外的浓度梯度,随着浸泡时间的延长,这种浓度差逐渐变小,有效成分也大
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 65~70℃,
保温 30min 就可以。
加热的目的
1)灭菌 尽管酱油中含较多盐分,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 65~70℃,30’。
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
HCl 的含量≤,水分≤%,砷盐含量≤2mg/kg,酸碱度为 NaOH≤
。
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 %。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,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(CPP)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6~12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
二、 工艺技术指标及基础数据
(1)生产规模:40000t/a 标准二级酱油。
(2)生产天数:每年 300 天。
(3)二级酱油日产量:40000 除以 300 天,每日生产量就为 140 吨。
(4)ZB X66013—87《低盐固态发酵酱油》质量标准规定的二级酱油质量指
标:
℃可溶性无盐固形物,g/100ml≥
℃全氮,g/100ml≥
℃氨基酸态氮(以氮计),g/100ml≥
(5)蛋白质利用率:78%
(6)二级酱油相对密度(20℃):
(7)全氮折算系数:
(8)氨基氮生成率为:50%
(9)原料豆粕粗蛋白质含量:48%
(10)原料麸皮粗蛋白质含量:14%
(11)原料豆粕与麸皮投料比例:6:4
第二节 物料衡算
5 技术经济指标
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:
氨基酸态氮生成率(%)= ×100---------------------------------(1)
式中 AN——酱油中的氨基酸态氮含量(g/100ml)
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
基态氮生成率为:
二级酱油氨基态氮生成率= ×100=50(%)
原料利用率
原料利用率包括蛋白质利用率(全氮×=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。
a)蛋白质利用率的计算公式
蛋白质利用率(%)= ----------------------------(2)
TN
AN
'
100
m
d
TNm
式中 ——酱油实际产量(kg)
——实测酱油的全氮含量(g/100ml)
——酱油相对密度
——混合原料含蛋白质总量(kg)
——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。
蛋 白 质 利 用 率 ( % ) =
-----------------(3)
式中 m——酱油实际产量(kg)
TN——酱油的全氮含量(g/100ml)
d——酱油相对密度
——二油及三油的产量
——二油及三油的全氮含量
——产二油及三油的相对密度
——浸泡借二油及三油的质量
——浸泡借二油及三油的全氮含量
——浸泡借二油及三油的相对密度
——混合原料含蛋白质总量
——全氮折算蛋白质系数
酱油出品率
酱油的出油数量(产量)多少,并不能表示出品率的高低,因为它还与原始
投料数、原料的成分含量及成品的质量都有关系,因此,要计算出品率,必须考
虑这些因素,如果产量不变,原料投料数不变,成分含量也不变,则酱油质量愈
高,其出品率也愈高。
m
TN
d
'm
100
'
2
22
1
11
m
d
TNm
d
TNm
d
TNm
1m
1TN
1d
2m
2TN
2d
'm
酱油可根据成分不同,分别以全氮氨几台单机固形物计算出品率,但应以全
氮与氨基态氮为主。
全氮出品率的计算
二级酱油相对密度(20℃),全氮
计算公式如下:
酱油全氮出品率(kg/kg 蛋白质)=蛋白质利用率×
或者以全氮含量直接计算出品率,公式如下:
----------------------------(4)
式中 ——酱油实际产量(kg)
——实测酱油的全氮含量(g/100ml)
——实测酱油的相对密度
——标准二级酱油的相对密度
——标准二级酱油的全氮含量(g/100ml)
——混合原料所含蛋白质总量(kg)
氨基态氮出品率的计算
二级酱油含氨基态氮 50%,
根据全氮出品率,计算公式如下:
氨基态氮出品率(kg/kg 蛋白质)= ------------(5)
或者由氨基态氮含量直接计算出品率,公式如下:
---------------------------------------(6)
式中 ——酱油实际产量(kg)
AN——实测酱油氨基态氮的含量(g/100ml)
——标准二级酱油的相对密度
——标准二级酱油的氨基态氮的含量(g/100ml)
d——实测酱油的相对密度
蛋白质混合原料每
)(折算标准)酱油量(
kg
kg
m
d
TNm
1'
m
TN
d
'm
%50
氨基态氮生成率全氮出品率
蛋白质混合原料每
)(折算标准)酱油量(
kg
kg
m
d
ANm
1'
m
——混合原料含蛋白质总量(kg)
固形物出品率的计算
二级酱油含无盐固形物 15g/100ml,其固形物出品率计算公式如下:
固形物出品率(kg/kg 蛋白质、淀粉)= ----------------(7)
式中 m——酱油实际产量(kg)
E——实测酱油的无盐固形物含量(g/100ml)
——标准二级酱油的相对密度
15——标准二级酱油含无盐固形物量(g/100ml)
d——实测酱油的相对密度
——混合原料含淀粉总量(kg)
——混合原料含蛋白质总量(kg)
物料衡算
日原料消耗
设豆粕用量为 6x,则麸皮为 4x,据蛋白质平衡,有:
可算出 x=
豆粕用量为 6x=;
麸皮为 4x=
种曲日用量
取曲种加入量为 %
则四分之一日消耗种曲量=原料总量接种量
=(+)×%
=,共计 吨。
制酱醅用盐水日用量
盐水量= -----------------(8)
而成曲量与水分往往是未知的,但每批投料的总料是已知的,可根据经验数
'm
'"
15
mm
d
Em
"m
'm
34
%78%144%486
xx
酱醅要求水分氯化钠
曲的水分酱醅要求水分曲量
%1
%%
字估计计算:
曲量=总料×成曲与总料之比(成曲率)
已知所用盐水浓度为 13°Bé,20℃下氯化钠含量为 %(查氯化钠含量与
相对密度和波美度对照参考表)。酱醅含水量 50%,经验成曲率 ,成曲含水
量 30%。带入上式:
盐水量=
润水量的计算
(1) 总料加水量的计算公式(未考虑蒸煮时的水分吸收):
m = -----------------------------------------------(9)
式中 w——要求熟料水分(%)
m——加水量(kg)
m1——豆粕的质量(kg)
w1——豆粕中水分(%)
m2——麸皮的质量(kg)
w2——麸皮中水分(%)
曲时间约 24 小时,则需另取 3 个种曲池轮换使用。因此,共需种曲池 9 个。
m1+ m2——总料的质量(kg)
(2) 考虑蒸煮时水分吸收的总料加水量
总料加水率 ----------------------(10)
蒸料是水分吸收率为 4%,则
总加水量
由已知数据:熟料水分 50%,豆粕含水量 10%,麸皮含水量 %,成曲含
水量 30%,带入上两式:
%50%
%30%
w
wmwmmmw
1
221121
%100
1
'
21
221121
wmm
wmwmmmw
w
%4'' wm 总料
tm
%501
%%%50
浇淋用水量计算
标准二级酱油中除了 的氨基氮和 16%的盐,其余的为水,这些
水主要来自浇淋用水。
四分之一年浇淋用水量 ,则一
年的量约为 33395 吨。
则四分之一日浇淋用水量 ,则一天的量约为 112 吨。
防腐剂日用量
主要是苯甲酸钠,四分之一用量为 %
四分之一量 ,共 136 千克。
热量衡算
蒸煮蒸汽用量
计算公式:D= ---------------------------------------------(11)
其中:D: 蒸汽耗量(kg),G:被加热酱油量(kg),C:酱油比热
(kJ/(kg℃)),t:加热开始时的温度(℃),T:加热结束时的温度(℃),i:蒸汽
的热焓,
η:由热损失而增加的蒸汽消耗量,取 5%-10%
D1=
混合了 130%的水后,混合比热为:
则有 D2=
%%100
8
%100
%100
%
%%%50
'
21
mm
m
w
tm %4%'
%1610000
10000
300
kg34%
)1(
)(
CTi
tTCG
%51
2011010008
CkgkJ
/
8
8
%71
故每天蒸汽消耗量=+=,4 万吨年产,每天蒸汽消耗量
为 吨。
管式换热器加热灭菌耗用蒸汽量
加热蒸汽温度 120℃、压力 ,将成品酱油由 20℃加热到 80℃灭菌。
---------------------------------------------------------(12)
其中:t、T 为酱油进出口温度
G 为四分之一酱油流量 ,年产 4 万吨,
那么酱油流量为 5556 千克每小时。
C 为酱油比热,近似于
I 为 120℃, 水蒸气的焓值,查得为 kJ/kg[17]
i 为 120℃, 水蒸气冷凝水的焓值,查得为 kJ/kg[17]
,D 约 629 千克每小时。
则每天灭菌用蒸汽量= ,同上每天灭菌用蒸汽量为
15092 千克。
40000 吨/a 二级酱油生产车间物料消耗一览表
防腐剂 日用量 月用量 年用量 162
豆粕 23256
麸皮 15504
种曲
食盐 2448
润水量 100 3000 30000
浇淋用水 133584
蒸汽 74416 2232480 22324800
锤击式粉碎机
选用上海市希科粉体设备有限公司生产的 SDF-500(1 型)捶击式粉碎机,
iI
tTCG
D
hkgD /
其排料粒度<3mm,转子转速 3000r/min,生产率 JO2-51-6 电机,
功率 ,电压 380V。
每天需粉碎原料为 32 吨,则用该设备 8 台
罗茨鼓风机
选用 D36 35-40/3500 型罗茨鼓风机,其流量为 40 /min,转数 1400r/min,配
用 JO2-84-4 电机,功率 40kw。
每天需风送原料为 32 吨,则用该设备输送共需时间不到 2 小时。故选取 Y90
连续压式气力输送装置 4 套,分别用于原料输送和熟料输送
旋转式蒸煮锅
拟采用浙江宁波市味华灭菌设备有限公司生产的 WHZ—5 型 旋转
蒸煮锅,配 电机。一般 5m3 旋转式蒸煮锅处理原料约 吨,每天蒸料量
为 32 吨,则共需蒸料次数为 32/(× 次。现设计每天蒸 6 次,则每
次处理原料量为 32/6= 吨。根据前面所述蒸料操作知,蒸煮一锅约需 130 分钟,
而原料输入及熟料输出时间大约为 15 分钟。故每锅从入料到处料所需时间约为
150 分钟,即 小时,蒸 6 锅共需 15 小时。因此,选取该型号的旋转蒸料锅 8
个,同时进行蒸煮,每锅工作时间为 小时。
麸皮储斗
每锅处理原料 吨,则每锅麸皮处理量为 40%= 吨,设麸皮储
斗 容 积 为 V , 装 料 系 数 为 80% , 则 有 : V 80%= 1000/600 , 解 得 ,
V=。设储斗上部为圆柱、下部为圆锥,其中心角为 90 度,取直径为 1
米 , 上 部 高 为 h , 则 有 : π π h= , 解 得 h= , 取
h=。所以设计麸皮储斗为上部为圆柱、下部为圆锥,其中心角为 90 度,直
径为 1 米,上部高为 米。
表 3 40000t/a 酱油车间设备一览表
序号 设备名称 台数 规格与型号 电机功率 备注
1 叉车 1 CPD30 总 200kw
3m
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
豆粕筒仓
麸皮筒仓
锤击式粉碎机
罗茨鼓风机
旋转蒸料锅
麸皮储斗
拌种绞龙
种曲池
拌盐绞龙
发酵池
电动葫芦
电动抓斗
翻曲机
浇淋用泵
化盐池
输油泵
灭菌器
酱油储罐
配兑罐
软包装机
洗瓶机
瓶装机
封口机
贴标机
装箱机
纸箱印码机
3
2
2
2
2
1
1
9
1
16
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
1
2
1
1
1
φ4000*8000
SDF-500(1 型)
D36 35-40/3500
WHZ—5 型
φ1m,
JL-250 型螺旋输送机
10m3
GX20 型螺旋输送机
长 ,宽 ,高 3m
BCD2—12D 型
ZJM-450 型
FQ-8B 型
AFK25-16
5*5* m
AFK25-16 型离心泵
GMJ-10 型
φ3050×4200
φ3050×4200
DZFB-600 型
QJB18/93C 型
ZG-18 型
BS-650B
A101 立式圆瓶贴标机
YLZX-12D
ZY-120 型
40kw
3kw
4kw
改性聚乙烯材料
项目经济分析
第一节 产品成本与售价
各年生产成本费用估算
表 6-2
单位:万元
第二节 经济效益
8 车间设计布置
车间布置的一般原则
车间布置设计的目的是对厂房的配置和设备的排列做合理的安排,并决定车
间、工段的长度、宽度、高度和建筑结构型式,以及各个车间之间与工段之间的
相互联系。
车间布置设计的一般原则如下:
(1)车间布置应符合生产工艺要求。车间设备布置必须按流程顺序依次进行
设备的安排,以保持物料顺畅的向前输送,按顺序加工处理,保证水平方向和垂
直方向的连续性。
(2)车间布置应符合生产操作要求,包括设备的定位,操作工人的工作条件,
空间利用等方面。
(3)车间布置符合设备安装、检修的要求。
(4)车间布置应符合厂房建筑的要求。
(5)车间布置应符合节约建设投资的要求。
(6)车间布置应符合安全、卫生和防腐蚀的要求。
(7)车间布置应符合生产发展要求。
本设计中的车间布置
本设计中的车间布置主要是酱油主生产车间,蒸煮车间、制曲车间、发酵车
间等的布置。
豆粕经气力输送系统送至旋转转蒸料锅进行干蒸过程,结束后将麸皮由气力
输送系统送至麸皮储斗,润水后靠重力进入旋转蒸煮锅,与豆粕一起蒸煮,完毕
后利用拌种绞龙将种曲与熟料按比例混合,风送到圆盘制曲机。制曲结束后,将
成曲移入发酵池,并拌入约 8%的盐水,发酵结束后利用天车呢将酱醅移入淋池,
进行浇淋,结束后使酱油流入化盐池,使含盐量达到二级酱油要求,用泵将酱油
输送至灭菌器,进行加热灭菌,得到的酱油或进入储罐暂储或进入包装车间进行
配兑包装。
10 附属工程
环境保护
环境问题已成为当今世界上共同关注的重点,它对一个新建工厂具有一票否
决权。因此,必须做好三废的处理工作,对废水、废渣和废气进行处理和综合利
用。
废水的处理
酱油工厂用水量大,废水排放量也大,其中含有部分对环境有害的物质,必
许进行处理,使 BOD 值、COD 值及 TSS 值达到国家标准要求。
本工厂的生活废水直接排入下水道即可。生产废水需要用活性污泥法进行处
理,符合《污水综合排放标准(GB8978-1996)》二级标准,排入城区总下水管
道。
废渣的处理和利用
酱油生产中产生的废渣主要是成曲经发酵、浸淋后产生的酱渣,它可以作为
牲畜饲料
劳动保护
由于机械设备多,应注意安全生产,防止机械损伤;电机等用电设备注意用
电安全;发酵车间是特种(高温)车间,尤其是在夏季应注意防止车间人员的高
温中暑。
给、排水工程
给水工程
发酵工厂的给水范围包括生产用水、生活用水和消防用水。本工程的生产、
生活和消防给水采用的是混合系统,其用水从供水管网上引接,生产用水分别引
分支至化学水车间、循环水系统等各用水点。
(1)生产用水:生产用水主要包括蒸煮润水用水、浇淋用水以及拌盐水用
水。用量前面已有计算,每天用量分别为 吨、 吨及 吨, 则每天
生产用水量为 吨
(2)生活用水:生活用水主要包括清洁用水、饮食用水和卫生用水。每人
每班饮用水为 25 升。淋浴用水每人每次为 40 升。洗漱用水每人每次 3 升,设每
人每班两次,则每人每班洗漱功用 6 升。由上面可知每人每班生活用水量为 71
升。
(3)消防用水:消防用水对水质没有什么特殊要求,但必须保证给水量在
5~40 升/秒。
排水工程
由于发酵工厂用水量大,厂内生产废水、生活污水与雨水采用分流制排水,
生产废水、生活污水采用暗管排水,雨水宜采用明沟排水。化水站排出的酸碱废
水经中和处理;卫生间排水经化粪池处理;以上各类生产废水、生活污水经处理
达到排放标准后,排至厂区排水管网。