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式如下:
酱油全氮出品率(kg/kg蛋白质)=蛋白质利用率×15.60 或者以全氮含量直接计算出品率,公式如下:
全氮出品率=G×TN×1.2×100%/(1.3×P×d) 式中 G——酱油实际产量,kg;
TN——实测酱油的全氮含量,g/100ml; d——酱油的相对密度;
1.2——标准一级酱油的相对密度;
1.3——标准一级酱油的全氮含量,g/100ml; P——混合原料所含蛋白质总量,kg。 4.3.2 氨基态氮出品率的计算
氨基氮出品率=G×AT×1.2×100%/(0.7×P×d) 式中 G——酱油实际产量,kg;
AT——实测酱油氨基态氮的含量,g/100ml; 1.2——标准一级酱油的相对密度;
0.7——标准一级酱油的氨基态氮的含量,g/100ml; d——实测酱油的相对密度; P——混合原料含蛋白质总量,kg。 4.3.3 固形物出品率的计算
固形物出品率=G×E×100%/ (13×d×(S+P)) 式中 G——酱油实际产量(kg)
E——实测酱油的无盐固形物含量,g/100ml; 1.2——标准一级酱油的相对密度;
13——标准一级酱油含无盐固形物量,g/100ml; d——实测酱油的相对密度; S——混合原料含淀粉总量,kg; P——混合原料含蛋白质总量,kg。
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5 工艺计算
5.1 计算依据
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(1)生产规模:3万吨标准一级酱油。 (2)生产天数:每年300天。 (3)一级酱油日产量:30000/300=100t
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(4)ZB X66012—87《高盐稀态发酵酱油》质量标准规定的一级酱油质量指标: ①可溶性无盐固形物,g/100ml≥13 ②全氮,g/100ml≥1.3
③氨基酸态氮(以氮计),g/100ml≥0.7 (5)蛋白质利用率:78%
(6)一级酱油相对密度(20℃):1.2 (7)全氮折算系数:6.25 (8)氨基氮生成率为:55% (9)原料豆粕粗蛋白质含量:50% (10)原料小麦粗蛋白质含量:12% (11)原料豆粕与小麦投料比例:1:1
5.2 物料衡算
5.2.1 日原料消耗
设豆粕用量为x,则小麦用量也为x,据蛋白质平衡,有: (x×50%+x×12%)×78%=1.3×6.25×100/(1.2×100) 可算出x=14t
豆粕和小麦用量均为14t 原料总量为28t 5.2.2 种曲日用量
取曲种加入量为0.3%
则日消耗种曲量=原料总量×接种量 =(14+14)×0.3% =0.084t
5.2.3 制醪盐水日用量
盐水量=[曲量×(酱醪水分%-成曲水分%)]/[(1-氯化钠%)-酱醪水分%]
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,可根据经验数字估计
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计算:
曲量=总料×成曲与总料之比(成曲率)
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已知所用盐水浓度为18°Be′,20℃下氯化钠含量为18.60%。酱醪含水量68%,经验成曲率1.15,成曲含水量30%。带入上式:
盐水量= (14+14)×1.15×(68%-30%)/(1-18.6%-68%)=91.31t 耗盐量=91.31×18.6%=16.98t 耗水量=91.31-16.98=74.33t 5.2.4 润水量的计算
(1)豆粕含水量为10% (2)熟料含水量为50% (3)蒸煮时可吸收水分为4% 设总料加水量的百分率为X,则 X=(W×D-D×A)×100%/(D×(1-W)) 式中 W——要求的熟料水分,%; D——豆粕的质量,t; A——豆粕的含水量,%。
X=(50%×14-14×10%)×100%/(14×(1-50%))=80% 因为熟料在蒸煮时吸收水分为4%,所以应加水量为: 14×(80%-4%)=10.64t 5.2.5 防腐剂日用量
山梨酸钾是一种不饱和脂肪酸盐它可以被人体的代谢系统吸收而迅速分解为二氧化碳和水,在体内无残留,且毒性较小,按卫生部门要求防腐剂添加不得超过总量的0.1%。
日产量为100t,则山梨酸钾日用量=100×1000×0.1%=100kg
5.3 热量衡算
5.3.1 豆粕蒸煮蒸汽用量
G?C(T?t)?(1??)计算公式:D=i?T?C
式中 D——蒸汽耗量,kg;
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G——被加热的量,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,取值2693.4kJ/kg;
η——由热损失而增加的蒸汽消耗量,取5%-10%
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D1=14×1000×(110-20)×(1+5%)/(2693.4-110×1.55)=524.40kg 混合了130%的水后,混合比热为:
14×1.55/(14×(1+1.3))+(1-14/(14×(1+1.3))×1=1.239 kJ/(kg℃) 则有D2=14×1000×2.3×1.239×(133-80)/(2728.1-133×1.239)=824.90kg 故每天蒸汽消耗量=534.40+824.90=1349.30kg 5.3.2 换热器加热灭菌耗用蒸汽量
加热蒸汽温度120℃、压力0.2MPa,将成品酱油由20℃加热到80℃灭菌。
D?G?C?T?t?I?i
其中 t、T为酱油进出口温度,℃;
G为酱油流量30000×1000/(300×24)=4166.67kg/h; C为酱油比热,近似于4.18kJ/(kg℃);
I为120℃,0.2MPa水蒸气的焓值,查得为2709.2 kJ/kg; i为120℃,0.2MPa水蒸气冷凝水的焓值,查得为493.7 kJ/kg。 D=4166.67×4.18×(80-20)/(2709.2-493.7)=471.677 kg/h 则每天灭菌用蒸汽量=471.677×24=11320.248kg
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5.4 生产车间原料及耗能情况
表1.生产车间物料/热量消耗一览表
月用量(吨)以
物料名称 豆粕 小麦 种曲 食盐 润水量 盐水用水 总水量 蒸煮蒸汽 灭菌蒸汽 总蒸汽量
日用量(吨)
每月30日计
14 14
420 420 2.52 509.4 319.2 2229.9 2548.2 40.47 339.6 380.1
每年10个月计 4200 4200 25.2 509.4 3192 22299 25482 404.7 3396 3801
年用量(吨)以
备注
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含蛋白质50% 含蛋白质12% 接种量0.3%
0.084
16.98 10.64 74.33 84.94 1.349 11.32 12.67