醬油制曲關鍵工藝設備優化

黎志堅

摘 要：醬油是當前應用最為廣泛、最為普遍的調味品之一。在醬油釀制的過程中，制曲是一個關鍵環節，直接關系著醬油的質量和品質。對醬油制曲關鍵工藝設備進行了分析，對制曲過程中曲池、曲房、輸風管道的設計以及風機的選型和空氣調節原理進行了詳細介紹，旨在為醬油的生產提供參考。

關鍵詞：醬油；制曲工藝；進風口；連接管

中圖分類號：TS264.21 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.24.108

醬油是一種應用十分廣泛的調味品，而醬油產業更是常青產業之一。在醬油生產的過程中，一般分為原料處理、制曲、醬醅發酵以及浸泡淋油四個環節。其中，培養微生物的制曲環節在醬油釀制中具有十分重要的地位。醬油制曲實質是為米曲霉創造適宜的生長環境，促進米曲霉的生長繁殖，這對制曲設備的設計及選擇提出了較高的要求。如何優化設計醬油制曲關鍵工藝設備，提高成曲質量是當前醬油產業面臨的一個重要問題。

1 曲池的優化

曲池是米曲霉生長和繁殖的重要場所。在適宜溫度和濕度的條件下，米曲霉通過在原料上吸取必要的營養物質而開始生長，通風操作為曲料提供必要氧氣的同時，也帶走了米曲霉在生長過程中產生的生物熱，使米曲霉在適宜的溫度和濕度條件下生長，因此，曲池結構是否合理將直接影響制曲生產的質量。目前，國內大多數企業使用的曲池基本上都是長方形池子，其長度一般在6～12 m，寬度為1.5～2.0 m，具體尺寸是根據投料量及工藝設備確定的，立面結構如圖1所示。

曲池由曲料箱和風道兩部分組成，其中，曲料箱用來盛放曲料。曲料均勻地平鋪在曲池中，料層厚度為25～30 cm。要使米曲霉長度均勻一致，保證曲料接種均勻、曲料各處的溫度一致。在曲料生長過程中，依靠通風帶走熱量，保持曲料生長溫度的穩定。由于曲池內曲料的厚度基本是均勻一致的，即空氣通過曲料各個部位的阻力是一致的，所以，要保證各部位曲料溫度均勻一致，必須保證風道內各部位風壓一致。

2 曲房的優化

曲房結構如圖2所示。

曲房具有保溫、保濕的重要作用，能為米曲霉的生長繁殖創造條件。在制曲的初始階段，曲房能維持曲料的溫度和濕度處于相對恒定的狀態，避免曲料中水分和熱量的大量散失，從而為米曲霉的前期生長創造必要條件；在米曲霉生長的中后期，曲房中有溫暖、濕潤的循環空氣，可使曲料中通過的空氣始終保持溫暖、濕潤的狀態，維持曲料生長溫度恒定和水分散失緩慢。因此，曲房的空間不宜過大，這有利于保溫和保濕。

目前，曲房的結構可分為3種形式：①2～3組為1個單元放在1個房間內，為每天的1個投料單元；②將所有曲池集中放在1個大的房間內制曲；③每個曲池為1個單元，單獨加蓋自成體系。

A方案采用第一種形式，操作單元相對獨立，易于管理，房間較小，易于保溫和保濕，制曲條件相同，互不干擾，保潔清理也很方便。

B方案采用第二種形式，優點為固定資產投入相對較少。缺點為房間大，在制曲初期和后期保溫和保濕難度相對較大；不同的操作單元在一起會相互干擾，操作環境優化困難，比如遇到染菌事故時，相互影響更大；保潔工作重復，造成了資源浪費。

C方案采用第三種形式，優點為固定資產投入相對較少，車間內視野開闊。缺點為曲池蓋笨重，移動不便，比如用起重設備時還需另加行車；曲的看護不方便，特別是在菌種與曲料攪拌不均勻的情況下，前期曲料局部過熱不易被發現，易造成局部燒曲，影響曲的品質；如果曲池蓋處理不當，則蒸汽冷凝水可能在秋、冬、春季節流入曲池，影響曲的品質；如果員工的操作不及時，也會影響通風換氣，進而影響成曲品質。

3 風機選型優化

在選擇風機時，需要結合各個曲池的實際情況，合理選擇風機的型號，從性能指標上應考慮風機的風壓和風量，一般選擇中壓風機（1～3 kPa）即可滿足制曲要求，風量（m3/h）按總料量（kg）的4～5倍計算，風壓在1 kPa以上即可滿足制曲的要求。比如每池投料量為1 500 kg，則風機最大風量選定在6 000～7 500 m3/h即可滿足工藝要求。從材質上分，風機有塑料風機、玻璃鋼風機和金屬風機可供選擇。由于制曲生產環境中的空氣濕度較大，金屬碳鋼風機在使用中的銹蝕比較嚴重，以往，大多數企業主要選用塑料和玻璃鋼材質的風機。塑料風機雖然耐潮濕和腐蝕，但使用一定的年限后，塑料有老化現象，風機葉輪在高速旋轉時一旦碰到硬物即炸裂，易傷人。近年來，一些企業使用塑料風機的殼體，將塑料葉輪換成了不銹鋼葉輪，克服了塑料易老化和碳鋼易銹蝕的缺點，提高了風機的使用性能及安全性。目前，國內專業生產釀造機械設備的制造企業已具備制造專用釀造風機的工藝及技術，性能優于普通風機。

4 輸風管道的優化

輸風管道的作用是將曲房、風機與曲池合為一體，形成封閉的空氣循環系統，為曲料提供氧氣及疏散熱量。

4.1 從風機出口到曲池風道入口的連接管

風機出口和曲池風道入口截面相差較大，因此，風機出口處的空氣流速遠大于曲池入口處的空氣流速。如果不在風機出口與曲池風道入口之間加上過渡連接管，則會將高速流動的空氣直接吹進曲池，使曲池風道內各個位置的空氣流速和壓力不穩定，造成空氣無法均勻地通過曲料層，影響料溫的均衡。過渡連接管的長度一般在800～1 000 mm，從風機出口到曲池空氣入口水平方向要逐步過渡到曲池風道的內徑寬度，在垂直方向上要有過渡彎，從而改變空氣流動方向，提高過渡連接管的緩沖效果；保證過渡連接管靠近曲池部分有500 mm的長度保持水平，保證空氣水平進入曲池的風道內，減少因空氣在曲池風道內流動方向上的變化而產生渦流現象，進而造成曲池風道內風壓不均衡，影響通風效果。

4.2 風機入口與曲房的連接管

其功能主要是將曲房內溫暖濕潤的空氣通過風機輸送給曲料，確保通過曲料的空氣具有一定的溫度和濕度，滿足米曲霉生長的工藝要求。為了保證給醬油米曲霉生長提供合適的溫度和濕度，連接管除了能將曲房內的溫濕空氣引入風機外，還應調節通風量及調節通入曲池風道內空氣的溫度和濕度，并能補充適量的新鮮空氣，因此，還要在連接管中加上風量調節板及新鮮空氣輸入調節孔（或加空氣調節箱），以滿足工藝條件要求。

空氣調節板的工作原理就是在連接管中加上1個可以人工調節的擋板，通過調節手柄調整擋板的開合度，改變連接管的導通橫截面積，從而調整空氣在管道中的流量，以達到控制通風流量的目的，滿足醬油米曲霉在不同生長階段對通風量的需求。隨著電子工業技術的發展，通過電子調頻器以程序化對電機轉速進行控制來實現自動控制通風量，是今后實現自動化控制的一個方向。

增加新鮮空氣輸入調節孔的工作原理是：當醬油米曲霉生長進入旺盛期后曲房內的氧氣含量下降，二氧化碳含量上升，此時曲房內的空氣溫度一般都高于工藝要求，通過新鮮空氣輸入孔，適量地增加新鮮空氣供給量，可以降低通過曲料空氣的溫度并提高氧氣的供給量，有利于醬油米曲霉的生長；在夏天或冬天可以通過新鮮空氣輸入調節孔來調節制曲通風的溫度和濕度。風機與曲房連接管上加裝風量調節板和新鮮空氣輸入孔的局部結構，自來水加入管和飽和水蒸汽加入管，分別是在夏天和冬天為制曲通風增加濕度和溫度而設置的。

5 結束語

綜上所述，醬油成曲質量直接決定了蛋白酶的活性和醬油中揮發性風味的形成，并與醬油釀制的成品質量和出品率息息相關。因此，在醬油釀制中，相關技術人員要引進先進的技術，對制曲關鍵工藝設備進行優化設計，選擇合適型號的風機，并根據實際情況合理調節空氣條件。只有這樣，才能提高醬油生產原料的利用率，從而改進醬油的風味，提高醬油的品質和出品率。

參考文獻

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[2]李謙，秦禮康，夏輔蔚.苦蕎醬油制曲工藝條件優化[J].食品與機械，2014（06）.

〔編輯：張思楠〕