專利名稱：制造醬油用的鹽水及制醬油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造醬油用的鹽水；以及一種制醬油的方法。更具體講，本發(fā)明涉及一種用于制醬油的鹽水，它包括以碳酸鹽沉降物沉淀含在粗鹽水中的硬性成分，如鈣和鎂，從其中分離并除去沉降物得到一種上層清液，并中和該上層清液。本發(fā)明還涉及一種用這種鹽水制醬油的方法。
醬油一般是通過以下步驟制成的制備醬油曲的步驟，將該曲與一種鹽水混合得到一種未過濾醬油的步驟；熟成未過濾醬油一段預(yù)計(jì)的時(shí)間以得到一種熟成的未過濾醬油的步驟；通過固液分離壓榨熟成的未過濾醬油以得到一種生醬油的步驟；以及加熱生醬油以調(diào)味，著色和殺菌的步驟。
在制醬油時(shí)，如果需要，除了上述與曲混合的步驟之外，可在由熟成的未過濾醬油到最終產(chǎn)品的任何步驟使用適量的鹽水。
鹽水一般通過用水溶解海鹽或巖鹽(以下本文稱“原鹽”)而得到。這樣得到的鹽水(此后本文稱“粗鹽水”)經(jīng)澄清和過濾，并將其調(diào)整到優(yōu)選的鹽濃度，例如20-30％(W/V)，再被使用。一般地，除了對(duì)粗鹽水的澄清和過濾步驟以外的任何其它處理，在制醬油時(shí)并不一定要使用。
在加熱步驟中，已知一種通過用板式熱交換器在高溫/短時(shí)間內(nèi)加熱醬油從而殺死孢子的方法(見專利公開No.58-116655)。
當(dāng)使用板式熱交換器在90-130℃下加熱醬油5秒-30分鐘來(lái)熱處理醬油以殺死孢子時(shí)，隨著時(shí)間推移，會(huì)在熱交換器與醬油接觸的板的表面逐漸形成垢，這不僅降低了熱效率，還降低了熱交換器的輸出容量，從而導(dǎo)致了熱處理的間斷以及每次都要清洗板的表面。頻繁出現(xiàn)這種間斷將明顯降低醬油熱處理的加工能力，因此迫切需要解決這一問題。
本發(fā)明人研究了各種生醬油中鈣的濃度，發(fā)現(xiàn)鈣濃度通常為100ppm或更少，但有時(shí)高達(dá)約250-550ppm。還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在上述條件下加熱生醬油時(shí)，沉積在熱交換器板表面上垢的數(shù)量與生醬油中鈣的濃度極其相關(guān)，并且當(dāng)生醬油中鈣濃度約為150ppm或更高時(shí)，會(huì)沉積大量的垢，還發(fā)現(xiàn)當(dāng)生醬油的加熱溫度超過90℃時(shí)，板表面上垢的沉積更明顯。
進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，生醬油中鈣濃度的波動(dòng)取決于在制備醬油過程中所用鹽水的鈣濃度。已發(fā)現(xiàn)，粗鹽水中鈣濃度通常約為50-150ppm，在鹽濃度為25％(W/V)時(shí)以鈣計(jì)算，但在例如用巖鹽作原鹽時(shí)，可以高達(dá)約200-約600ppm(以鈣計(jì))。
因此，這是首次發(fā)現(xiàn)當(dāng)用板式熱交換器在高溫，短時(shí)間熱處理醬油時(shí)，在板表面上鈣等元素的沉積是由于粗鹽水中所含的鈣、鎂等硬性成分(此后可稱為硬性成分)而引起。
但是，上述關(guān)于粗鹽水中所含硬性成分導(dǎo)致了板式熱交換器中板表面上沉積物的形成的新發(fā)現(xiàn)在迄今為止的醬油生產(chǎn)中是不曾認(rèn)識(shí)到的，甚至在實(shí)踐中也未從粗鹽水中除去硬性成分，因?yàn)樯形凑J(rèn)識(shí)到醬油中硬性成分的存在對(duì)醬油成品的質(zhì)量有不利影響。
然而，在通常的制鹽工業(yè)中的純鹽生產(chǎn)中，已經(jīng)知道通過一種稱為離子交換膜電解的預(yù)處理的方法從粗鹽水中除去硬性成分，所述粗鹽水是通過在水中溶解原鹽而形成的，所述方法包括將氫氧化鈉和碳酸鈉加入到粗鹽水中使之呈堿性，再將鈣、鎂等硬性成分從中結(jié)晶出來(lái)，然后沉降所得到的含晶體的淤漿，將上層清液超濾以從中完全除去懸浮物質(zhì)，再用螯合樹脂處理濾液，以將鈣和鎂除至10ppb或更低的濃度，或用另一種稱作離子交換膜電解的預(yù)處理方法，該方法包括向粗鹽水中加入碳酸氫鈉，再超濾，和用螯合樹脂處理濾液(參見日本專利公開No5-186215)。
但是，這些方法不涉及為了制造醬油而處理粗鹽水，而是涉及在一般的制鹽業(yè)中純鹽的制造。此外，這些方法需要昂貴的裝置如離子交換膜、超濾器和螯合樹脂。
本發(fā)明的一個(gè)目的是克服通常用于制醬油的鹽水的缺點(diǎn)，提供一種具有較低含量硬性成分如鈣和鎂的制醬油用鹽水，以及用這種鹽水制醬油的方法，它在加熱醬油的步驟中可以減少清洗板式熱交換器的板表面的次數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種鹽水，它通過以下方法制得將溶有海鹽或巖鹽的粗鹽水與作為碳酸鹽的碳酸鈉或碳酸鉀混合，由此以碳酸鹽沉降物析出硬性成分，分離并除去沉降物，再中和得到的上層清液，本發(fā)明還提供了一種用上述鹽水制造醬油的方法。
根據(jù)本發(fā)明的用來(lái)獲得制醬油的鹽水的粗鹽水包括任何鹽濃度的粗鹽水，它是通過在溶解槽中將原鹽如海鹽或巖鹽溶入水中而得到的，尤其是具有較高濃度，例如200ppm或更高的以鈣計(jì)的硬性成分的鹽水被優(yōu)選使用，硬性成分可以是例如主要為鈣和鎂的硫酸鹽、氯化物和碳酸氫鹽。
待加入到粗鹽水中的碳酸鹽包括碳酸鈉和碳酸鉀，既可單獨(dú)使用也可一起用。優(yōu)選使用碳酸鈉，一方面是因?yàn)橥ㄟ^分離和除去沉降物之后得到的上層清液，在用稀鹽酸等中和后的產(chǎn)物是NaCl，另一方面因?yàn)樘妓徕c易于獲得。
這些碳酸鹽可以在固態(tài)使用，但因?yàn)槠淙芙庑暂^差，優(yōu)選在濃度約1-10％(W/V)的水溶液狀態(tài)使用。
待加入到粗鹽水中的碳酸鹽的量，取決于粗鹽水中硬性成分的含量，當(dāng)粗鹽水中含鈣濃度為200-600ppm時(shí)，向粗鹽水中加入約1.0-3.0％(W/V)(基于粗鹽水計(jì)算)的5％(W/V)的碳酸鈉水溶液。
一般地，粗鹽水中硬性成分的濃度可通過實(shí)驗(yàn)由原鹽的種類和用來(lái)溶解原鹽以制備粗鹽水的水來(lái)確定，因此很容易獲得需加入的合適的碳酸鹽的量。
在反應(yīng)槽中，粗鹽水和碳酸鹽在常溫下混合5到120秒，優(yōu)選10-60秒以使硬性成分與碳酸鹽反應(yīng)。在反應(yīng)槽中，這兩種反應(yīng)物必須用攪拌器強(qiáng)烈攪拌而混合。硬性成分和碳酸鹽之間的反應(yīng)可通過強(qiáng)烈攪拌得到加速，以形成碳酸鹽如碳酸鈣和碳酸鎂的細(xì)顆粒沉降物，使反應(yīng)液呈白色混濁。在沉降分離槽中分離并除去的一部分沉降物(這將在下文說(shuō)明)，再回到反應(yīng)槽中與反應(yīng)過程中的反應(yīng)物混合，其中返回的沉降物作為晶核有助于沉降物的形成，由此獲得具有相對(duì)較大顆粒尺寸的碳酸鹽沉降物，即，可以更容易地進(jìn)行沉降物的沉降和除去。
向反應(yīng)槽中加入粗鹽水，碳酸鹽和一部分返回的用于促進(jìn)沉降物形成的沉降物，以及從其中排放反應(yīng)液既可以分批進(jìn)行也可以連續(xù)地進(jìn)行。如果需要，可以向反應(yīng)槽中加入適量的水，以獲得所要求的鹽濃度。
然后，在沉降分離槽中對(duì)含有作為反應(yīng)產(chǎn)物的沉降物的反應(yīng)液進(jìn)行沉降物的分離和除去，得到上層清液。也就是說(shuō)，含有沉降物的反應(yīng)液供入到沉降分離槽中，在常溫下于其中停留。長(zhǎng)的停留時(shí)間對(duì)沉降物的沉降和分離是有利的，但這要求沉降分離槽有大的容量。但是，沉降物應(yīng)能允許在3-20小時(shí)的停留時(shí)間沉降。
沉降物沉積在沉降分離槽的底部，但是沉降物本身容易在底部聚集。因此，優(yōu)選地通過用連續(xù)緩慢旋轉(zhuǎn)的刮刀的刮除來(lái)除去沉降物。
另一方面，從沉降分離槽上部排出得到的上層清液，如果需要，再通過一個(gè)砂過濾器從上層清液中除去殘留的不溶物質(zhì)。
向沉降分離槽中供入含沉降物的反應(yīng)液體及從其中排出上層清液或沉降物，可以分批地或連續(xù)地進(jìn)行。刮除下來(lái)的沉積物以淤漿態(tài)排出到沉降分離槽的外部并被回收。一部分回收的沉降物再返回到反應(yīng)槽中。待返回以促進(jìn)沉降物形成的沉降物的合適量約占粗鹽水的5-40％(V/V)，其余的淤漿態(tài)的沉降物被排出并丟棄，或者，如果需要，再進(jìn)行固液分離如過濾。得到的濾液可返回到沉降分離槽。然后用稀無(wú)機(jī)酸如稀鹽酸將由沉降分離槽來(lái)的上層清液中和至pH約7.0，得到用于制醬油的鹽水。得到的鹽水與醬油曲混合，再用常規(guī)方法對(duì)其進(jìn)行發(fā)酵和熟成，再壓榨熟成的混合物以制得生醬油。生醬油通過板式熱交換器熱處理。根據(jù)本發(fā)明制得的生醬油即使通過高溫短時(shí)間如90-130℃、30分鐘-5秒的熱處理也完全不會(huì)在板的表面沉積硬性成分。根據(jù)本發(fā)明，含于用于制醬油的粗鹽水中的硬性成分，如鈣和鎂可以從其中簡(jiǎn)單而方便地除去(粗鹽水通過在水中溶解海鹽或巖鹽而形成)，用這樣的鹽水制成的生醬油即使在用板式熱交換器在進(jìn)行高溫下加熱短時(shí)間，如90-130℃下30分鐘-5秒鐘，以殺死孢子的熱處理時(shí)，也完全不會(huì)在板表面上沉積硬性成分，這可以明顯降低清洗板表面的頻率。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由原鹽帶入的硬性成分與由用于溶解或調(diào)節(jié)鹽濃度的水帶入的硬性成分可以同時(shí)除去。


圖1是本發(fā)明處理粗鹽水方法的流程圖，圖2是連續(xù)熱處理生醬油時(shí)處理量(升/分鐘)隨持續(xù)熱處理時(shí)間(分鐘)的變化。
下面參照實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
實(shí)施例1由溶有巖鹽的粗鹽水制備的用于制醬油的鹽水如圖1所示，通過粗鹽水的連續(xù)處理制得了用于制醬油的鹽水(本文以下稱為“處理過的鹽水”)。
首先，將巖鹽溶于水中得到鹽濃度為30％(W/V)的粗鹽水。用原子吸收光譜儀，Z-6100型(日立公司商標(biāo)，日本)測(cè)定粗鹽水中的硬性成分。發(fā)現(xiàn)鈣濃度為550ppm。
然后，在一個(gè)反應(yīng)槽中將2.5體積份的5％(W/V)碳酸鈉水溶液，和約20體積份根據(jù)下面將描述的沉降分離事先得到的淤漿沉降物加入100體積份的粗鹽水中，再向反應(yīng)槽中加入水使鹽濃度達(dá)到27％(W/V)。用攪拌機(jī)強(qiáng)烈攪拌混合物約30秒，以使硬性成分和碳酸鹽之間起反應(yīng)。由此得到白色混濁反應(yīng)液。
然后，向中間位置的沉降分離槽(EIMCO公司，USA制造)中連續(xù)供入反應(yīng)液，并使它們?cè)谄渲型Ａ艏s8小時(shí)，沉降所得到的沉降物即為反應(yīng)產(chǎn)物。用以低速連續(xù)旋轉(zhuǎn)的刮刀由槽底部刮除沉降物，以避免沉降物在沉降分離槽底部的聚集，刮下的沉降物通過位于槽底部的排放孔從沉降分離槽排出。另一方面，得到的上層清液通過位于沉降分離槽上部的溢流孔連續(xù)排出，然后通過一個(gè)砂濾器(由EIMCO公司制造，美國(guó))，以除去水中殘留的不溶物。由此得到濾液。
在攪拌下向?yàn)V液中加入稀鹽酸將濾液中和到pH值6.75，由此獲得鈣濃度為15ppm的處理過的鹽水。并發(fā)現(xiàn)粗鹽水中的硬性成分從該處理過的鹽水中大量而簡(jiǎn)便地得以除去。
實(shí)施例2醬油的生產(chǎn)將13.2噸脫脂大豆蒸熟。另外，再將14.5噸小麥烘烤并粉碎。將蒸熟的脫脂大豆和粉碎的小麥混合，然后用醬油曲種對(duì)混合物接種，再培養(yǎng)，由此獲得33.6噸醬油曲。
將醬油曲分成兩等份，向第一等份(16.8噸)醬油曲中加入23.8噸由實(shí)施例1制得的鈣濃度為15ppm，鹽濃度為27％(W/V)的處理過的鹽水，和2.1噸水，將混合物裝入裝料桶，制得根據(jù)本發(fā)明的未過濾醬油。另一方面，第二等份醬油曲(16.8噸)與第一部分醬油進(jìn)行同樣處理。只是用水稀釋鈣濃度為495ppm的粗鹽水使其鹽濃度達(dá)到27％(W/V)，并將這種鹽水代替上述的處理過的鹽水以制得對(duì)比的未過濾醬油。
這樣制得的兩種未過濾醬油分別進(jìn)行6個(gè)月的發(fā)酵和熟成，并根據(jù)常規(guī)方法在壓力下壓榨以制得生醬油。將生醬油放置并從其中除去沉淀物，由此制成了等份量本發(fā)明的生醬油和對(duì)比生醬油。
同實(shí)施例1一樣測(cè)定了生醬油中的鈣濃度，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明樣品的濃度為20ppm，對(duì)比樣品的濃度為450ppm?？梢燥@見，使用根據(jù)本發(fā)明的處理后的鹽水制得的生醬油具有明顯低的鈣濃度。
以處理量100升/分鐘，在115℃停留5秒的熱處理?xiàng)l件通過一個(gè)板式熱交換器(APV制造)連續(xù)加熱約30m3每種生醬油，以研究處理量(升/分鐘)隨熱處理時(shí)間(分鐘)的變化。結(jié)果列于圖2。
從圖2可以看出，在對(duì)比生醬油(圖2中的X標(biāo)記)的處理情況下，在開始熱處理20分鐘后處理量下降到約50升/分鐘，在開始熱處理30分鐘后，下降到約30升/分鐘，這對(duì)醬油的熱處理操作有明顯不利影響。因此，在處理量下降到約30升/分鐘時(shí)就要中斷熱處理，對(duì)板表面進(jìn)行清洗。
而在本發(fā)明生醬油(圖2中的圓圈標(biāo)記)的情況下，即使在熱處理30m3本發(fā)明醬油5小時(shí)后，也未發(fā)生因硬性成分在板表面的沉積而引起的處理量的下降。
在熱處理之后，拆開板式熱交換器以檢查硬性成分在板表面上的沉積狀況。在對(duì)比生醬油的情況下觀察到整個(gè)板表面上的白色沉淀，而在本發(fā)明生醬油的情況下則未觀察到這種沉淀。
根據(jù)本發(fā)明，通過使用前述處理過的鹽水制得的生醬油在熱處理之后，在板式熱交換器的板表面上沒有硬性成分沉淀物，因而可以明顯降低清洗板表面的次數(shù)。
權(quán)利要求
1.用于制醬油的鹽水，包括在溶有海鹽或巖鹽的粗鹽水中混入碳酸鈉或碳酸鉀作為碳酸鹽，由此使粗鹽水中所含的硬性成分與碳酸鹽發(fā)生反應(yīng)，并以碳酸鹽沉積物析出硬性成分，分離并除去碳酸鹽沉積物，中和由分離和除去碳酸鹽沉積物得到的上層清液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的鹽水，其中的硬性成分濃度以鈣計(jì)為20ppm或更低。
3.一種制造醬油的方法，包括將權(quán)利要求1的鹽水與醬油曲混合，在混合物發(fā)酵和熟成后，壓榨熟成的混合物，并用板式熱交換器熱處理由此制得的生醬油。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中熱處理在90-130℃進(jìn)行30分鐘-5秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中粗鹽水的鈣濃度至少為200ppm。
全文摘要
通過將硬性成分濃度(以鈣計(jì))不超過20ppm的鹽水與醬油曲混合，再將混合物發(fā)酵并熟成，再壓榨制得生醬油，然后，在一個(gè)板式熱交換器中熱處理上述生醬油即制得醬油，這樣做可以降低硬性成分在板表面上的沉積，從而明顯減少清洗板表面的次數(shù)。
文檔編號(hào)A23L1/238GK1153018SQ9612288
公開日1997年7月2日 申請(qǐng)日期1996年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月30日
發(fā)明者大浦雅巳, 橋場(chǎng)弘長(zhǎng) 申請(qǐng)人:龜甲萬(wàn)株式會(huì)社