藉助於棒式預塗過濾器生產醬油的方法
2023-11-30 16:30:06
專利名稱：藉助於棒式預塗過濾器生產醬油的方法
技術領域：
本發明涉及用於生產醬油的方法，涉及用於過濾在生產醬油的過程中從醬醪 (moromi)得到的液體的棒式預塗過濾器(candle precoat filter)的使用方法，還涉及使用棒式預塗過濾器製成的醬油。
背景技術：
醬油是約5000年前在中國被發明出來的。起初，醬油是在生產一種發酵的大豆醬——八丁豆醬(八丁味噌(hatcho miso))過程中得到的液體。只用大豆製成的傳統的醬油——不含小麥的醬油(tamari)(中國)不同於用大豆和烘烤的穀物通常是小麥製成的醬油(日本)。其生產方法大體包括以下步驟。如圖5所示，第一步，加熱或蒸煮完整的大豆並使其與烘烤的搗碎的小麥乾燥混合。注入黴菌(醬油麴黴、米麴黴)以製成稱為曲 (koji)的乾燥的粉料(mash)。在第一次發酵中使這些粉粒(grains)發酵兩到三天使之成為淺灰色塊。然後在備好的曲中加入鹽含量(氯化鈉)最高為20%的鹽水。在第二次發酵步驟中，該粉料在大桶或盆中成熟變成備好的醬醪。第二次發酵步驟持續一到四個月或更長。也可以通過使原料的營養成分轉化(converting)的水解系統生產醬油。在轉化之後，例如在第二次發酵之後，可將液體或備好的醬醪再次蒸煮片刻。由於析出的蛋白質導致煮後的產品難以過濾，所以將其抽吸到沉澱池中放置幾天，以便析出固體物，該沉澱持續至少三天。接下來進行過濾，而且必要的話還進行巴氏滅菌處理。
發明內容
然而，從醬醪中得到的液體難以過濾。迄今為止，例如仍藉助過濾器或分離器(離心機)來過濾這種液體。然而，對於醬油的日產量約2500噸的大規模生產來說，相應的已知方法由於生產能力低而無法勝任。已知的過濾器使用壽命短，因此維修(set-up)時間長。 所以，本發明基於以更加高效且更簡單的方式過濾醬油的目的。根據本發明，上述目的採用下述特徵來實現，—種用於生產醬油的方法，其包括如下步驟a)提供原料並將原料混合，b)使所述原料的營養成分轉化，具體地通過發酵和/或水解進行所述轉化，c)藉助於棒式預塗過濾器對得到的液體進行過濾，其中，將待過濾液體導入未過濾液體室，並且使一部分液體通過過濾棒被過濾並作為濾出液流被排出，另一部分液體在所述過濾棒的上端或者在該上端的上方作為未過濾液體流導出所述未過濾液體室。用於過濾和/或穩定在生產醬油過程中、具體地從醬醪中得到的液體的棒式預塗過濾器的使用，所述棒式預塗過濾器包括具有未過濾液體室的過濾容器，用於未過濾液體的進口，
布置於所述未過濾液體室的多個過濾棒，用於濾出液的出口，以便允許生成濾出液流，用於未過濾液體的出口，該出口被布置於所述未過濾液體室的所述過濾棒的上端區域或該上端的上方，以便允許生成未過濾液體流。一種採用棒式預塗過濾器製成的醬油，生產醬油的過程中得到的液體被導入所述過濾器的未過濾液體室，一部分液體通過過濾棒被過濾並作為濾出液流被排出，另一部分液體在所述過濾棒的上端或在該上端的上方作為未過濾液體流被導出所述未過濾液體室。根據本發明，原料的營養成分能夠通過發酵和/或通過酸解而轉化。在酸解蛋白質的過程中，油和碳水化合物被化學分解。此時可以選擇地加入乳酸桿菌和酵母菌用於發酵。在通過發酵轉化的過程中，優選地第一次發酵被執行用於產生曲，第二次發酵被執行用於產生醬醪。有利地，在原料的營養成分轉化之後，將由此得到的液體蒸煮以便析出蛋白質形式的渣料。根據本發明，在營養成分轉化之後、尤其在第二次發酵之後，藉助於棒式預塗過濾器對得到的液體、特別是對從備好的醬醪中得到的液體進行過濾。將待過濾的液體、即未過濾液體導入未過濾液體室，使其中的一部分作為未過濾液體流從未過濾液體室再次導出， 而使另一部分通過過濾棒進行過濾並作為濾出液流而被排出。也就是說，一部分未過濾液體流沒有被引導通過過濾棒，而是直接從過濾容器中出來。即使醬油、例如從備好的醬醪中得到的液體很難過濾，未過濾液體流也能夠在過濾器中生成底部流(bottom current), 這確保了過濾促進劑均勻地沉積在過濾棒上。具體地說，可以攜帶大量的過濾促進劑進入過濾室的上部區域，並且能夠使過濾促進劑均勻地沉積在過濾棒上。加在過濾棒上的濾渣同樣也可以均勻地分布於過濾棒的整個長度。在過濾棒的各處獲得均勻顆粒尺寸分布的濾渣。這意味著難以過濾的液體、尤其是從醬醪中得到的液體也能夠被有效地過濾。均勻的沉積和均勻的過濾質量能夠得以確保。由於醬油的難過濾性，所以採用傳統預塗過濾器或棒式預塗過濾器至今均無法有效地進行過濾。此外，也可以節省過濾促進劑。未過濾液體流能夠被精確地調節成與所採用的過濾促進劑和該過濾促進劑的特定沉澱速度相適應。因此，可以使用能夠改善醬油的難過濾性的各種過濾促進劑。根據本發明的方法因此允許更大的過濾性能和更長的使用壽命，同時明顯降低維修時間。排出的未過濾液體可以通過旁通管路再次被供入未過濾液體室。可以在過濾之前將液體導入分離器(離心機)，特別地用於分離醪渣。可以在該步驟之前將液體導入沉澱池。有利地，將步驟b之後得到的液體進行蒸煮，該液體也就是在營養成分轉化之後得到的液體，具體地說是在進行用於產生醬醪的第二次發酵之後得到的液體，尤其是備好的醬醪。然後，在步驟c之前也就是在過濾之前，將醪渣、尤其是粗製醪渣從液體中、尤其是從蒸煮過的醬醪中分離出來。該過程特別地通過渦流器(whirlpool)和/或通過分離器完成。如果渦流器被用於分離粗製醪渣，那麼可以在蒸煮之後立即進行分離，使得不必耗費在對應的池中的沉澱時間。通過渦流器預澄清的液體然後可以被直接供給到棒式預塗過濾器進行過濾，這實質上簡化了生產。
作為過濾促進劑，可使用例如硅藻土、珍珠巖、纖維素或纖維性材料。這些過濾促進劑對醬油的過濾特別有利。而且，也可以在過濾之後對醬油進行滅菌或巴氏滅菌。為了生產醬油使用了棒式預塗過濾器，該過濾器包括帶有未過濾液體室的過濾容器；用於未過濾液體的進口 ；布置於未過濾液體中的多個過濾棒；用於濾出液的出口，以便允許生成濾出液流；和處在未過濾液體室中的過濾棒的上端區域或在該上端上方的用於未過濾液體的出口。有利地，棒式預塗過濾器包括用於控制濾出液流和未過濾液體流的裝置，以便允許調節濾出液流和未過濾液體流的比例。結合本發明，特徵出口是指實際應用中允許向外導出相應數量的那個出口(或多個出口)，也就是說該出口的端部必需具有適當的直徑。另外地或可選地，棒式預塗過濾器也可以用於穩定在生產醬油過程中得到的、具體地從醬醪中得到的液體。此處穩定液體意味著例如提高冷卻穩定性、避免渾濁和增強/ 延長氣味和味道方面的質量。
下面藉助於附圖更詳細地說明本發明。圖1概略地示出根據本發明的方法的基本步驟順序。圖2概略地示出穿過根據本發明的方法所使用的棒式預塗過濾器的長度方向的截面。圖3概略地示出穿過根據本發明的方法可以使用的渦流器的長度方向的截面。圖4概略地示出穿過渦流器的帶有醪渣錐形堆(sludge cone)的部分的截面。圖5概略地示出根據現有技術的用於生產醬油的方法的步驟順序。
具體實施例方式結合圖1更詳細地說明根據本發明的優選實施方式的方法。開始先提供並加工各種原料。如前面所述，可以只用大豆製造醬油，或者用穀物與大豆的混合物製造醬油。在本實施方式中，例如採用重量比為1 1的小麥(Si)和大豆 (S4)。首先，小麥被烘烤(S2)並最終被磨碎(S3)。將大豆浸泡並加熱或蒸煮(S5/S6)。作為選擇，可以蒸並由此將大豆潤溼。例如可以用蒸汽加熱大豆5分鐘使其達到約130°C，這樣也可以軟化大豆。10噸/小時的搗碎性能需要8噸/小時的蒸汽。然後將兩種原料在乾燥狀態下彼此混合。注入黴菌(醬油麴黴、米麴黴)以製成稱為曲的乾燥的粉料。在乾燥粉料中形成對隨後的發酵起很大影響的酶。具體地說，形成使小麥和大豆的成分水解的酶。在第一次發酵(S7)過程中，使這些粉粒發酵成淺灰色塊。 在發芽箱(germinating box)中進行曲的發酵，通過發芽箱調節空氣溫度、空氣溼度和氣團流量。第一次發酵持續例如兩到三天(例如72小時)，並且例如在室溫下進行。將鹽溶液、尤其是氯化鈉水溶液加入備好的曲中。鹽溶液的鹽含量最高為20 %，具體的說為16-18 %。然後將該混合物分層地放置在桶或盆中，在這裡進行幾天的另一次發酵 (S8)。從盆中取出液體(S9)，將其抽吸到另一個盆或桶中。可以移除殘渣(S17)。在第
5二次發酵(SlO)期間醬醪成熟，其中，在步驟S7中形成的酶將大豆蛋白質分解成胺基酸，澱粉被分解形成糖，該糖被轉化成乳酸和乙醇。這次發酵過程持續一到至少四個月。在此期間，將空氣供入醬醪以避免形成任何不期望的微生物。溫度例如為室溫。可以加入白利糖度為60-80的糖溶液(S19)。不過有的配方中不加糖。糖可以在第一次發酵(S7)之後且第二次發酵之前加入。同樣，也可以在該加工過程中晚些時候加入糖。根據該配方，也可以在各加工步驟中加入鹽(S20)。在第二次發酵結束之後，蒸煮醬醪(Sll)以分離出蛋白質。具體地說，藉助於管狀熱交換器以大約大於90°C蒸煮醬醪，並將醬醪以例如70-97°C、具體地以90°C保溫約10-30 分鐘，具體地保溫20分鐘。優選地，在蒸煮之後立即將備好的醬醪導入渦流器1以便分離出粗製醪渣(S12)。 也可以選擇地或另外地(在之前或之後)將液體導入分離器或沉澱池。在圖3舉例示出並且在下文中會更加詳細說明的渦流器1中，將醬醪相對於筒狀容器壁4大體成切線地導入， 以便在容器內形成旋轉流。因此，粗製醪渣能夠下沉在渦流器1的底部10，形成醪渣錐形堆。可以從渦流器中移出粗製醪渣(S16)。提取從渦流器得到的液體/醬油(S13)，可以直接對其進行過濾(S14)。也可以將從渦流器1得到的液體先供入沉澱池以便允許可能存在的醪渣顆粒下沉。無論如何，此次沉澱時間明顯短於持續多天的沉澱時間，這是因為藉助於渦流器已將醪渣很大程度地去除。從蒸煮醬醪之後到過濾這段時間(Sll與S14之間的時間)為約0-2天。也可以在導入渦流器之前先將液體供入沉澱池。預塗過濾尤其適於作為過濾方法。具體地說，圖示在圖2中的、下文將更加詳述的棒式預塗過濾器可用於此目的。最後，可以在步驟S14之後對醬油進行滅菌/巴氏滅菌(S15)，特別地可以將醬油加熱片刻，即至少加熱到75°C。這裡可將醬油引導通過熱交換器，具體地說通過管狀熱交換器。下面，藉助於圖3更詳細地說明用於生產醬油的渦流器1。渦流器1包括具有底部10 的立式筒狀容器4，該容器優選地朝向用於輸出已澄清液體的出口 6傾斜。渦流器1包括大體成切線的進口 5，該進口 5相對於筒狀容器4大體成切線地被配置使得流入的流體朝著容器4的內壁流動以便在容器內形成由圖3中的箭頭所圖示的圍繞中心軸線M的旋轉流。優選地，渦流器還包括環繞容器的主體的絕緣層8以及帶有通風煙道3的排煙罩2。有利地， 渦流器也可包括用於CIP(就地清洗)的裝置7和用於清洗並排出渣料的衝洗噴嘴9。容器的直徑與渦流器內的容量高度的比例可以是1 1至5 1，有利地2.5 1。渦流器的直徑例如為1-10米。除圖3所示的渦流器之外，還設有用於在蒸煮工序之後將備好的醬醪抽吸至渦流器1的泵。醬醪的流入速度不應該超過2-4米/秒，具體地 3-3. 5 米 / 秒。從圖4特別地可以看出，向心加速和底部流限定在渦流器的底部中心形成可以不再由殘渣流攜帶的醪渣錐形堆。在確定量的醬醪導入渦流器1直到最大程度之後，可以使其在渦流器內靜置約5到600分鐘。然後可以通過出口 6將已澄清的液體排出。清洗渦流器使其再次可用。以上結合實施方式說明了渦流器的使用，其中在第二次發酵SlO之後進行蒸煮工序S11。渦流器1也可用於未在第二次發酵之後立即進行蒸煮工序的方法。此時，可將醬醪分別從發酵盆或桶中抽吸出直接導入渦流器，並依次進行過濾和滅菌。
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圖2示出根據本發明的方法的步驟S14所使用的棒式預塗過濾器20。棒式預塗過濾器20包括具有未過濾液體室21的過濾容器23。多個、例如20至200個過濾棒22被配置於未過濾液體室21。過濾棒22被固定於一個或更多出口管四，使得濾出液能夠從過濾棒22經由所述至少一個出口管四被供應到用於濾出液流的至少一個出口 33。這意味著過濾棒22被組合形成所謂暫存器(register)的管路系統。濾出液的流出量、即濾出液流的流出量可以通過諸如流量控制閥觀這樣的裝置來調節。未圖示的泵將濾出液輸送出過濾器20。大體為中空筒狀的過濾棒22包括具有對應的流體口的未圖示的中空筒狀過濾元件。該過濾元件可以例如由螺旋繞線形成，其流體口被限定在線匝(wire turn)之間，過濾棒在其下端閉合而其上端被固定於出口管四。過濾容器23還包括用於從醬醪得到的液體、即用於未過濾液體的進口 30。未過濾液體的流入量可以通過例如流量控制閥31調節。此外，過濾容器23還包括用於使一部分未過濾液體從未過濾液體室21出來的出口 M。該未過濾液體的流量可以通過相應的裝置控制，此處採用流量控制閥27。用於未過濾液體的出口 M位於過濾棒22的端部或位於該端部的上方。因此，可生成特定的未過濾液體流UF。由於設置兩個可控的部分流、即濾出液流F和未過濾液體流UF這個事實，所以能夠在過濾器的表面實現限定的、首先是可控的流。用於未過濾液體的出口 M可以與旁通管路25相連，然後例如通過延伸回到未過濾液體用的進口的旁通管路25將未過濾液體引回未過濾液體室21。用於控制濾出液流和未過濾液體流的裝置觀、27、31能夠通過未圖示的控制裝置操作。因此，在棒式預塗過濾器20的運行過程中，藉助於未圖示的泵將在步驟Sll中蒸煮過的並且在步驟S12中通過渦流器1從粗製醪渣中分離的液體經由進口 30導入過濾器 20，其中在液體中加入過濾促進劑，具體地說加入硅藻土、珍珠巖(pearlite)、纖維素或其他纖維性材料。如果溶解在水中的過濾促進劑在實際過濾之前已經沉積在過濾棒上以形成過濾層，則是有利的。為了維持該過濾層，在過濾期間連續地將過濾促進劑定量地供入 (meter)未過濾液體，然後將其供入過濾器。換言之，在過濾之前和過濾過程中在過濾棒22 的表面上沉澱有均勻的預塗層。由於出口M幫助產生沿出口方向(用箭頭表示)的限定的未過濾液體流UF這個事實，所以能夠獲得均勻的沉積。沒有被排出的未過濾液體通過過濾棒22的流體口流入過濾棒並被過濾。隨後該液體經由過濾棒22的內部向上流入出口管四，從該出口管出來的液體於是作為濾出液流經由濾出液出口 33流出。該過濾器也允許過濾難以過濾的醬油。因此，本方法具有更優的過濾性能。生產出的濾出液流的數量級為50-700百升/小時(hl/h)。有利地，濾出液流與未過濾液體流的比例在1 1至1 10的範圍。此外，未過濾液體流可以被精確地調節以適應所使用的過濾促進劑、待過濾出的液體中的顆粒以及具體的沉澱速度。因此，可以使用各種過濾促進劑，使得難以過濾的醬油可以被過濾。過濾器的使用壽命特別長。如果待過濾的液體事先用渦流器和/或分離器(離心機)處理，那麼過濾能夠以特別有效的方式進行。在本實施方式中，通過發酵完成營養成分的轉化處理。根據本發明，可以通過發酵和/或通過酸解使原料的營養成分轉化。在酸解蛋白質時，油和碳水化合物被化學分解。然後，可以選擇地加入乳酸桿菌和酵母菌用於發酵。 應該注意的是，以上主要是對生產醬油過程中得到的液體、特別是從醬醪中得到的液體進行的過濾的說明。然而，根據本發明的方法和所述的棒式預塗過濾器也可用於過濾與穩定的組合應用，或者專門用於穩定處理各液體。諸如矽酸製劑或PVPP(聚乙烯吡咯烷酮)的穩定劑應當被涉及。例如可以在圖1中的步驟S14過程中或者在步驟S14之後進行該穩定。
權利要求
1.一種用於生產醬油的方法，其包括如下步驟a)提供原料並將原料混合(Si至S6)，b)使所述原料的營養成分轉化，具體地通過發酵和/或水解(S7至S9)進行所述轉化，c)藉助於棒式預塗過濾器00)對得到的液體進行過濾(S14)，其中，將待過濾液體導入未過濾液體室(21)，並且使一部分液體通過過濾棒0 被過濾並作為濾出液流被排出， 另一部分液體在所述過濾棒0 的上端或者在該上端的上方作為未過濾液體流導出所述未過濾液體室01)。
2.根據權利要求1所述的生產醬油的方法，其特徵在於，所述步驟b)包括b)進行用於產生曲的第一次發酵(S7)，c)進行用於產生醬醪的第二次發酵(SlO)。
3.根據權利要求1或2所述的生產醬油的方法，其特徵在於，所述濾出液流和所述未過濾液體流的比例是可調的。
4.根據權利要求1至3中至少一項所述的生產醬油的方法，其特徵在於，將排出的所述未過濾液體通過旁通管路0 再次供入所述未過濾液體室01)。
5.根據權利要求1至3中至少一項所述的生產醬油的方法，其特徵在於，在步驟c)的過濾之前將所述液體導入分離器。
6.根據權利要求1至4中至少一項所述的生產醬油的方法，其特徵在於，在步驟b)之後，將所述液體、具體地將醬醪蒸煮，並且在步驟c)之前，具體地藉助於渦流器(1)和/或藉助於分離器，將渣料、具體地將粗製醪渣從蒸煮過的所述液體、具體地從蒸煮過的所述醬醪中分離出來。
7.根據權利要求1至6中至少一項所述的生產醬油的方法，其特徵在於，使用下列組中的過濾促進劑硅藻土、珍珠巖、纖維素和纖維性材料。
8.根據權利要求1至7中至少一項所述的生產醬油的方法，其特徵在於，在步驟c)之後對醬油進行滅菌或巴氏滅菌，具體地通過短時間熱處理對醬油進行滅菌或巴氏滅菌。
9.用於過濾和/或穩定在生產醬油過程中、具體地從醬醪中得到的液體的棒式預塗過濾器的使用，所述棒式預塗過濾器00)包括具有未過濾液體室的過濾容器03)，用於未過濾液體的進口 0)，布置於所述未過濾液體室的多個過濾棒02)，用於濾出液的出口(33)，以便允許生成濾出液流(F)，用於未過濾液體的出口(M)，該出口被布置於所述未過濾液體室的所述過濾棒 (22)的上端區域或該上端的上方，以便允許生成未過濾液體流(UF)。
10.根據權利要求9所述的棒式預塗過濾器的使用，其特徵在於，所述棒式預塗過濾器 (20)包括用於控制所述濾出液流(F)的流量和所述未過濾液體流(UF)的流量的裝置⑵』 28)。
11.一種採用棒式預塗過濾器00)製成的醬油，生產醬油的過程中得到的液體被導入所述過濾器的未過濾液體室(21)，一部分液體通過過濾棒0 被過濾並作為濾出液流被排出，另一部分液體在所述過濾棒0 的上端或在該上端的上方作為未過濾液體流被導出所述未過濾液體室01)。
全文摘要
本發明涉及用於生產醬油的方法，涉及用於過濾生產醬油時產生的液體的棒式預塗過濾器的使用，還涉及使用該棒式預塗過濾器生產出的醬油。所述方法包括例如如下步驟提供原料並將其混合；加工原料的有價值的成分，特別是通過發酵和/或水解進行加工；和使用棒式預塗過濾器過濾得到的液體，其中，將待過濾液體導入未過濾液體區域，使一部分待過濾液體通過過濾棒過濾並作為濾出液流排出，並且使一部分待過濾液體在過濾棒的上端或在該上端的上方作為未過濾液體流排出未過濾液體區域。
文檔編號A23L1/238GK102427737SQ201080021592
公開日2012年4月25日 申請日期2010年3月31日 優先權日2009年4月6日
發明者U·詹森, 拉爾夫·施耐德 申請人:克朗斯股份公司