一種醬油渣脫鹽處理工藝及系統的制作方法

本發明屬于生物廢棄物處理領域，具體涉及一種醬油渣脫鹽工藝及系統，尤其適用于醬油渣的清潔處理與利用。

背景技術：

醬油渣是釀造醬油的副產物，含有豐富的營養物質，對醬油渣綜合利用與開發具有重要的意義。醬油在釀造與發酵過程通常會加入大量食鹽來抑制雜菌和防止腐敗，因此醬油渣中含有大量的鹽分，這是影響醬油渣二次利用的主要原因。此外，醬油渣的含水率較高，若不及時處理，容易發生腐敗變質，不利于長期保存。

楊明泉在文獻(利用醬油渣制備飼料主料的加工方法研究，2010)中介紹了一種采用二次壓榨法來降低醬油渣中鹽分的方法，該方法是將醬油渣重新浸泡在水中，加入纖維素酶并保溫發酵，然后采用壓榨的方式將醬油渣中的水分與鹽分去除。該處理方法工藝繁瑣，采用的壓榨壓力較高，設備投資大，而且最終含水量高達26％，遠高于安全含水量，若長期保存還需進一步采用干燥的方式降低水分含量。

通過檢索，醬油渣脫鹽一般采用水洗的方式，此方法能耗高且用水量大。其次，由于脫鹽時間較長易產生二次發酵使醬油渣變質發臭，大大降低了其利用價值。

可見，目前傳統的醬油渣脫鹽工藝主要有如下問題：

1)傳統的醬油渣脫鹽工藝處理時間長，工藝繁瑣，且會嚴重影響醬油渣的品質，降低了其使用價值。

2)傳統的醬油渣脫鹽工藝會排放大量的廢水，對環境造成嚴重的污染，不利于環保。

3)傳統的醬油渣脫鹽工藝處理的醬油渣含水量在安全貯藏水分以上，不利于貯藏。

技術實現要素：

本發明的發明目的在于克服現有技術的不足，提供一種采用過熱蒸汽干燥技術對醬油渣進行脫鹽處理，經處理后醬油渣中的鹽含量可降低約30％，營養成分流失較小，處理過程無污染物的排放，且最終含水率在安全儲藏水分12％以下，可長時間儲存。

本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種醬油渣脫鹽工藝，其特征在于：該方法的步驟包括：

1)將醬油渣粉碎，選取直徑為0.9-2.8mm的顆粒作為待處理物料；

2)將待處理物料均勻的分布于物料托盤中，物料托盤底部開孔，開孔直徑為2mm，便于蒸汽通過托盤與物料充分接觸；

3)將流化床干燥器放入馬弗爐中并預熱至130℃-175℃，利用馬弗爐對流化床干燥器進行保溫；

4)當流化床干燥器內溫度穩定至上述設定溫度，然后通入過熱蒸汽；

5)當過熱蒸汽流速與溫度穩定后放入物料托盤及待處理物料，開始干燥處理；

6)醬油渣干燥18-60min，物料的含水量降至安全水分12％以下，干燥結束；

7)關閉馬弗爐，把蒸汽發生器內的廢氣放掉后關閉蒸汽發生器；

8)取出物料托盤，完成醬油渣脫鹽。

而且，所述步驟4)中通入流化床干燥器的過熱蒸汽為常壓過熱蒸汽。

而且，所述步驟5)過熱蒸汽的流速接近最小流化速度，過熱蒸汽的溫度介于130℃-175℃之間。

而且，所述的過熱蒸汽的溫度為145℃。

而且，所述步驟5)中的過熱蒸汽流量與溫度至少穩定5min后放入物料托盤及待處理物料，防止流化床干燥器預熱不均勻，對物料處理產生影響。

一種醬油渣脫鹽系統，其特征在于：主要由蒸汽發生器、馬弗爐、流化床干燥器及控制單元構成，所述流化床干燥器固定于馬弗爐內，蒸汽發生器的蒸汽管路連接至流化床干燥器底部的流化氣體入口，流化床干燥器內設置有物料分布板，該物料分布板通過懸架安裝于流化床頂蓋上，流化床內設置有溫度傳感器，溫度傳感器連接控制單元。

而且，所述的流化床為石英管流化床。

而且，所述的物料分布板上端連接稱重單元，其具體結構為：物料分布板上部連接懸架的下端，懸架的上端伸出至流化床頂蓋外部，并通過掛架與稱重機構連接。

本發明的優點和有益效果為：

1、本發明的醬油渣脫鹽工藝，采用將過熱蒸汽通入流化床干燥器，采用馬弗爐進行保溫，實現利用過熱蒸汽對醬油渣的脫鹽處理，在降低鹽分含量的同時可以很好的保留醬油中的營養成分，避免了傳統水洗方法用水量大、能耗高以及醬油渣二次發酵使品質下降的缺點；同時采用過熱蒸汽對醬油渣進行脫鹽處理，處理效率高、無其它污染物的排放，有利于節能環保，非常適用于醬油渣的清潔處理與利用。

2、本發明的醬油渣脫鹽工藝，在步驟3)中，流化床干燥器置于馬弗爐中，由于過熱蒸汽對保溫要求較高，若保溫措施不好會極易產生冷凝現象，嚴重影響干燥效果，馬弗爐具有很好的控溫能力可滿足實驗要求。

3、本發明的醬油渣脫鹽工藝，過熱蒸汽的流速接近最小流化速度，過熱蒸汽的溫度介于130℃-175℃之間，經試驗醬油渣過熱蒸汽干燥的逆轉點溫度為130℃左右，當過熱蒸汽溫度低于130℃時，干燥速率較慢，干燥時間較長，不利于節約能源與提高干燥效率，當干燥溫度超過175℃時，醬油渣在干燥的過程中會有濃重的糊味且有結塊的現象產生，會嚴重影響物料的品質。

4、本發明的醬油渣脫鹽工藝，當醬油渣干燥40-50min后，此時物料的含水量降至安全水分12％以下，干燥結束，醬油渣可長時間貯藏。

5、本發明的醬油渣脫鹽系統，采用將流化床干燥器與馬弗爐組合使用，實現過熱蒸汽加熱干燥過程中的保溫，滿足醬油渣脫鹽及干燥的要求，脫鹽及干燥效果良好。

附圖說明

圖1是本發明處理系統的流程圖；

圖2是本發明的流化床干燥器的物料托盤的結構示意圖。

附圖標記說明

1-蒸汽發生器、2-壓力表、3-過熱蒸汽閥門、4-流量計、5-馬弗爐、6-石英管流化床、7-稱重機構、8-溫度傳感器、9-控制器、10-物料托盤、11-懸架。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。

實施例1

一種醬油渣脫鹽新工藝，其步驟包括：

1)將醬油渣粉碎為顆粒狀，選取粒徑為0.9-2.8mm的醬油渣顆粒作為待處理物料。

2)將6g醬油渣顆粒均勻的分布于物料托盤10中，床層高度為7.5mm，物料托盤底部開有直徑為2mm的圓孔，便于過熱蒸汽通過物料并與物料充分接觸。

3)將石英管流化床6放入馬弗爐5中，并開啟馬弗爐進行升溫。

4)當流化床內溫度升高至130℃時，打開蒸汽發生器1的過熱蒸汽閥門3，將過熱蒸汽通入流化床干燥器內進行預熱處理。

5)當流化床干燥器內過熱蒸汽溫度達到并穩定在130℃，蒸汽流量穩定為0.58kg/m2·s時，保持5min后將物料與物料托盤10一起放入流化床干燥器內。

6)當醬油渣干燥60min，此時物料的含水量降至安全水分12％以下，干燥結束；

7)關閉馬弗爐，把蒸汽發生器1內的廢氣放掉后關閉蒸汽發生器。

下表為上述條件干燥后醬油渣中鹽和蛋白質含量的變化：

表1過熱蒸汽(130℃)干燥后醬油渣中鹽和蛋白質含量的變化

從表1可得，過熱蒸汽溫度130℃時，醬油渣經過熱蒸汽處理60min可達到安全含水量以下，所用時間短，處理效率高。過熱蒸汽干燥后醬油渣中的鹽含量降低約30％，蛋白質的含量幾乎未發生變化。

本發明所采用的醬油渣脫鹽系統，如圖1所示，主要由蒸汽發生器、馬弗爐、流化床干燥器及控制單元構成，流化床干燥器固定于馬弗爐內，蒸汽發生器的蒸汽管路連接至流化床干燥器底部的流化氣體入口，流化床干燥器內設置有物料分布板，該物料分布板通過懸架11安裝于流化床頂蓋上，流化床內設置有溫度傳感器8，溫度傳感器連接控制單元9。流化床干燥器為石英管流化床。蒸汽發生器上設置壓力表，反應其壓力狀況。蒸汽管路上設置有流量計4。采用將流化床干燥器與馬弗爐組合使用，實現過熱蒸汽加熱干燥過程中的保溫，滿足醬油渣脫鹽及干燥的要求，脫鹽及干燥效果良好。

物料分布板上端連接稱重單元，其具體結構為：物料分布板上部連接懸架11的下端，懸架的上端伸出至流化床頂蓋外部，并通過掛架與稱重機構7連接。可通過該稱重單元實現對物料的稱重。稱重時，關閉過熱蒸汽，避免干擾，提高精度。通過稱重單元實現物料的定時稱重，測量其含水率的變化。

實施例2

一種醬油渣脫鹽新工藝，其步驟包括：

1)將醬油渣粉碎為顆粒狀，選取粒徑為0.9-2.8mm的醬油渣顆粒作為待處理物料。

2)將6g醬油渣顆粒均勻的分布于物料托盤10中，床層高度為7.5mm，物料托盤底部開有直徑為2mm的圓孔，便于過熱蒸汽通過物料并與物料充分接觸。

3)將石英管流化床6放入馬弗爐5中，并開啟馬弗爐進行升溫。

4)當流化床內溫度升高至145℃時，打開蒸汽發生器的過熱蒸汽閥門3，將過熱蒸汽通入流化床內進行預熱處理。

5)當流化床內過熱蒸汽溫度達到并穩定在145℃，蒸汽流量穩定為0.58kg/m2·s時，保持5min后將物料與物料托盤10一起放入流化床干燥器內。

6)當醬油渣干燥40min，此時物料的含水量降至安全水分12％以下，干燥結束。

7)關閉馬弗爐，把蒸汽發生器1內的廢氣放掉后關閉蒸汽發生器。

下表為上述條件干燥后醬油渣中鹽和蛋白質含量的變化：

表2過熱蒸汽(145℃)干燥后醬油渣中鹽和蛋白質含量的變化

從表2可得，過熱蒸汽溫度145℃時醬油渣經過熱蒸汽處理40min即可達到安全含水量以下，所用時間短，處理效率高。過熱蒸汽干燥后醬油渣中的鹽含量降低約30％，蛋白質的含量幾乎未發生變化。

實施例3

一種醬油渣脫鹽新工藝，其步驟包括：

1)將醬油渣粉碎為顆粒狀，選取粒徑為0.9-2.8mm的醬油渣顆粒作為待處理物料。

2)將6g醬油渣均勻的分布于物料托盤10中，床層高度為7.5mm，物料托盤底部開有直徑為2mm的圓孔，便于過熱蒸汽通過物料并與物料充分接觸。

3)將石英管流化床6放入馬弗爐5中，并開啟馬弗爐進行升溫。

4)當流化床內溫度升高至175℃時，打開蒸汽發生器的過熱蒸汽閥門3，將過熱蒸汽通入流化床內進行預熱處理。

5)當流化床內過熱蒸汽溫度達到并穩定在175℃，蒸汽流量穩定為0.58kg/m²·s時，保持5min后將物料與物料托盤10一起放入流化床干燥器內。

6)當物料的質量變化小于0.02g/10min時，停止干燥。

7)關閉馬弗爐，把蒸汽發生器1內的廢氣放掉后關閉蒸汽發生器。

下表為上述條件干燥后醬油渣中鹽和蛋白質含量的變化：

表3過熱蒸汽(175℃)干燥后醬油渣中鹽和蛋白質含量的變化

從表3可得，過熱蒸汽溫度175℃時醬油渣經過熱蒸汽處理18min即可達到安全含水量以下，所用時間短，處理效率高。過熱蒸汽干燥后醬油渣中的鹽含量降低約30％，蛋白質的含量變化較小。

實施例4

一種醬油渣脫鹽新工藝，其步驟包括：

1)將醬油渣粉碎為顆粒狀，選取粒徑為0.9-2.8mm的醬油渣顆粒作為待處理物料。

2)將6g醬油渣顆粒均勻的分布于物料托盤10中，床層高度為7.5mm，物料托盤底部開有直徑為2mm的圓孔，便于過熱蒸汽通過物料并與物料充分接觸。

3)將石英管流化床6放入馬弗爐5中，并開啟馬弗爐進行升溫。

4)當流化床內溫度升高至115℃時，打開蒸汽發生器1的過熱蒸汽閥門3，將過熱蒸汽通入流化床干燥器內進行預熱處理。

5)當流化床干燥器內過熱蒸汽溫度達到并穩定在115℃，蒸汽流量穩定為0.58kg/m²·s時，保持5min后將物料與物料托盤10一起放入流化床干燥器內。

6)當醬油渣干燥150min，此時物料的含水量降至安全水分12％以下，干燥結束；

7)關閉馬弗爐，把蒸汽發生器1內的廢氣放掉后關閉蒸汽發生器。

下表為上述條件干燥后醬油渣中鹽和蛋白質含量的變化：

表4過熱蒸汽(115℃)干燥后醬油渣中鹽和蛋白質含量的變化

從表4可得，過熱蒸汽溫度115℃時，醬油渣經過熱蒸汽處理150min可達到安全含水量以下，所用時間較長，處理效率不高。過熱蒸汽干燥后醬油渣中的鹽含量降低約30％，蛋白質的含量變化較小。

綜上可得，本發明優選的過熱蒸汽溫度為130-175℃，較佳為145℃，處理時間短，能耗小，氯化鈉含量明顯降低，蛋白質含量基本不變。

盡管為說明目的公開了本發明的實施例和附圖，但是本領域的技術人員可以理解：在不脫離本發明及所附權利要求的精神和范圍內，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本發明的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內容。