醬油設備的工作原理詳解
時間：2025-04-24　作者：安泰機械 　瀏覽：次

       醬油作為中國傳統調味品，其生產過程融合了古老的發酵工藝與現代機械設備技術。下面我將用通俗易懂的語言，詳細介紹醬油生產設備的工作原理，幫助您全面了解這一傳統食品的現代化生產過程。

一、醬油生產的基本流程概述

在深入了解設備工作原理前，我們需要先了解醬油生產的基本流程。傳統醬油生產主要分為以下幾個步驟：

  1. 原料處理（清洗、浸泡、蒸煮）

  2. 制曲（接種、培養）

  3. 發酵（鹽水混合、長時間發酵）

  4. 壓榨提取

  5. 滅菌澄清

  6. 調配灌裝

現代醬油生產設備就是圍繞這些工序設計的自動化系統，下面我們逐一解析各環節設備的工作原理。

二、原料處理設備工作原理

1. 原料清洗設備

清洗設備主要處理大豆和小麥等原料。工作原理類似于大型洗衣機，但更加智能化：

  • 浸泡系統：通過水位傳感器控制浸泡時間，通常大豆需要浸泡8-12小時，水溫保持在30-40℃

  • 滾筒清洗：旋轉的滾筒內壁有螺旋導板，原料在旋轉過程中相互摩擦，去除表面雜質

  • 噴淋系統：高壓水流從不同角度噴射，沖洗原料

  • 雜質分離：利用比重差異，較輕的雜質通過溢流口排出，較重的砂石沉淀到底部

2. 原料蒸煮設備

蒸煮是為了使蛋白質變性，便于后續酶解。現代多采用連續蒸煮設備：

  • 預熱系統：先用80℃左右熱水預熱，避免突然高溫導致外熟內生

  • 高壓蒸煮：0.18-0.2MPa蒸汽壓力下，溫度121℃保持5-8分鐘

  • 閃蒸冷卻：突然降壓使原料爆裂，增加表面積利于酶解

  • 溫度控制：PLC系統精確控制各段溫度，確保蒸煮均勻

三、制曲設備工作原理

制曲是醬油生產的關鍵環節，通過米曲霉的生長產生各種酶類。

1. 自動接種系統

  • 菌種擴培：先在小型培養罐中擴大培養米曲霉孢子

  • 霧化噴灑：通過壓縮空氣將菌懸液霧化成微小顆粒均勻噴灑在原料上

  • 接種量控制：根據原料重量自動計算并控制接種量，通常為原料的0.3%-0.5%

2. 自動制曲機

現代制曲機實現了全過程自動化控制：

  • 多層設計：通常3-5層，每層有穿孔底板，便于通風控溫

  • 溫濕度控制：

    • 初期(0-12小時)：保持30-32℃，促進孢子發芽

    • 中期(12-24小時)：控制28-30℃，菌絲生長旺盛期

    • 后期(24-48小時)：維持25-28℃，促進酶類產生

  • 自動翻曲：機械臂定時翻動曲料，防止結塊并保證通風均勻

  • 通風系統：根據CO2濃度自動調節新風量，保持氧氣充足

四、發酵設備工作原理

發酵是將制好的曲與鹽水混合，在特定條件下長時間分解的過程。

1. 發酵罐系統

現代發酵罐多為不銹鋼材質，容量可達幾十噸：

  • 自動配鹽系統：根據曲料重量自動計算并配制22-24°Bé的鹽水

  • 攪拌裝置：低速攪拌槳，每天攪拌1-2次，促進均勻發酵

  • 溫度控制：

    • 前期(1-7天)：保持42-45℃促進蛋白酶作用

    • 中期(7-30天)：維持35-38℃利于酵母和乳酸菌生長

    • 后期(30-180天)：常溫發酵發展風味

  • pH監測：自動傳感器監測pH變化，控制在4.5-5.5范圍

2. 太陽能發酵系統（創新設計）

一些廠家采用環保的太陽能輔助發酵：

  • 太陽能集熱板：收集熱能并通過管道傳導至發酵罐夾層

  • 熱交換系統：保持發酵溫度穩定，減少能源消耗

  • 智能調控：根據天氣情況自動切換傳統加熱與太陽能加熱

五、壓榨提取設備工作原理

發酵完成后，需要將固體醬醅與液體醬油分離。

1. 板框壓濾機

  • 過濾原理：多層濾布和濾板交替排列，在高壓下擠出醬油

  • 壓力控制：逐步加壓，初期0.5MPa，最終可達2.0MPa

  • 自動卸渣：壓濾完成后自動拉開板框，醬渣脫落

2. 連續式離心機

更高端的生產線采用離心分離：

  • 高速旋轉：轉速3000-5000rpm，產生強大離心力

  • 密度分離：固體顆粒沉積在轉鼓內壁，清液從上部溢出

  • 自動排渣：定期啟動刮刀清除固體渣滓

六、滅菌澄清設備工作原理

生醬油需要滅菌并去除懸浮物才能達到商品標準。

1. 巴氏滅菌系統

  • 溫度控制：72-75℃保持15-20秒，殺滅微生物但保留風味

  • 板式換熱：生醬油與熟醬油通過不銹鋼板交換熱量，節能高效

  • 冷卻系統：快速冷卻至常溫避免過度加熱

2. 精密過濾設備

  • 多級過濾：

    • 初級：硅藻土過濾去除大顆粒

    • 精細：0.45μm微孔膜過濾

    • 超濾：分子量截留去除大分子雜質

  • 反沖清洗：定時反向沖洗保持過濾效率

七、調配灌裝設備工作原理

最后階段是根據產品標準進行調配和包裝。

1. 自動調配系統

  • 在線檢測：實時監測氨基酸態氮、鹽度等指標

  • 配方控制：根據檢測結果自動添加缺失成分

  • 均質處理：高壓均質機使醬油質地均勻一致

2. 全自動灌裝線

  • 容器處理：

    • 洗瓶機：多道噴淋和消毒工序

    • 烘干：熱風循環去除水分

  • 定量灌裝：

    • 重力灌裝：簡單經濟

    • 真空灌裝：精度更高，適合高端產品

  • 封口包裝：

    • 自動壓蓋/旋蓋

    • 貼標機：視覺定位確保標簽位置準確

    • 噴碼：激光或墨水噴印生產日期批號

八、自動化控制系統

現代醬油設備的核心是智能控制系統：

  • PLC控制：可編程邏輯控制器協調各設備運行

  • SCADA系統：監控和數據采集，實時顯示生產狀態

  • MES系統：制造執行系統，記錄分析生產數據

  • 遠程監控：通過互聯網實現異地設備管理

九、環保處理設備

醬油生產會產生廢水廢渣，環保設備必不可少：

  • 廢水處理：

    • 厭氧處理：UASB反應器分解有機物

    • 好氧處理：活性污泥法進一步凈化

  • 醬渣利用：

    • 干燥造粒：制成飼料添加劑

    • 沼氣發酵：產生可再生能源

十、設備維護與安全

為確保設備長期穩定運行：

  • CIP清洗系統：就地清洗，避免微生物污染

  • 潤滑管理：自動潤滑關鍵軸承和傳動部件

  • 安全防護：急停裝置、安全光柵等保護操作人員

通過安泰機械對醬油生產各環節設備的詳細解析，您可以看到現代醬油生產已經實現了高度自動化和智能化。這些設備不僅提高了生產效率，保證了產品品質的一致性，還使得這一傳統食品的生產更加衛生、安全和環保。從原料處理到成品包裝，每一臺設備都在精確的控制系統協調下工作，共同完成了將簡單的大豆和小麥轉化為美味醬油的神奇過程。