WO2010115575A1 - Herstellung von sojasosse mittels anschwemmkerzenfilter - Google Patents

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WO2010115575A1
WO2010115575A1 PCT/EP2010/002079 EP2010002079W WO2010115575A1 WO 2010115575 A1 WO2010115575 A1 WO 2010115575A1 EP 2010002079 W EP2010002079 W EP 2010002079W WO 2010115575 A1 WO2010115575 A1 WO 2010115575A1
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WO
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filter
soy sauce
liquid
filtrate
moromi
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Application number
PCT/EP2010/002079
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ralph Schneid
Uwe Janssen
Original Assignee
Krones Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L27/00—Spices; Flavouring agents or condiments; Artificial sweetening agents; Table salts; Dietetic salt substitutes; Preparation or treatment thereof
    • A23L27/50—Soya sauce

Definitions

  • the invention relates to a process for producing soy sauce, the use of a precoat candle filter for filtration of liquid produced in the production of soy sauce from Moromi and a soy sauce prepared using a precoat candle filter.
  • soy sauce was invented in China about 5000 years ago. Originally, soy sauce was the liquid used in the production of Hatcho-Miso, a fermented soybean paste. A distinction is made between Thamari, a traditional soy sauce, which is made only from soybeans (China) and Shoyu, in addition to soybeans still toasted cereal, mostly wheat, is used (Japan). The production takes place essentially in the following steps. As is apparent from Fig. 5, in a first step, whole soybeans are heated or cooked and dry-mixed with roasted, crushed wheat. By vaccination with molds (Aspergillus sojae, Aspergillus oryzae) creates a dried mash, which is called Koji.
  • molds Aspergillus sojae, Aspergillus oryzae
  • the grains ferment in a first fermentation in about 2 to 3 days to a greyish mass. Subsequently, the finished koji salt water with up to 20% salt content (NaCl) is added. This mash matures in large barrels or basins during a second fermentation step to the finished Moromi. The second fermentation step lasts 1 to 4 months or longer.
  • the sauce can also be produced with a hydrolysis plant for the implementation of the valuable ingredients of the raw materials.
  • the liquid or the finished Moromi can be briefly boiled again. Since the product is difficult to filter after cooking because of fancy protein, it is pumped for a few days in a settling tank to separate solids. The sedimentation lasts at least three days. This is followed by filtration and optionally pasteurization.
  • the valuable ingredients of the raw materials can be reacted by fermentation and / or by acid hydrolysis.
  • Acid hydrolysis chemically cleaves proteins, oils and carbohydrates. Subsequently, lactobacilli and yeasts can optionally be added to ferment.
  • a first fermentation to produce koji and a second fermentation to produce moromi are preferably carried out.
  • the liquid thus obtained is boiled, whereby suspended matter in the form of e.g. Protein substances precipitate.
  • the recovered liquid which is obtained in particular from the finished Moromi, is filtered with the aid of a precoat candle filter.
  • the liquid to be filtered ie the unfiltered, passed into a Unfiltrat- space with a part passed as Unfiltratstrom again from the Unfiltratraum and another part is filtered through the filter cartridges and discharged as a filtrate. So it is a part of the unfiltered stream is not passed through the filter cartridges, but directly from the filter tank.
  • Filtration with conventional precoat filter or precoat filter was due to the heavy filterability of soy sauce not yet economical.
  • filter aids can be saved.
  • the unfiltrate stream can be adapted exactly to the filter aid used and its specific sinking rate.
  • different filter aids can be used, which improve the filtration of hard-to-filter soy sauce.
  • the method according to claim 1 thus enables a greater filter performance and a longer life while the set-up time is significantly reduced.
  • the discharged unfiltered material can be fed via a bypass line again the Unfiltratraum.
  • the liquid Before filtration, the liquid can be passed, in particular for separating off sediments, into a separator (centrifuge). Before that, the liquid can be sent to a settling tank.
  • a separator centrifuge
  • step b i. after the conversion of the valuable ingredients and in particular after the execution of the second fermentation for the production of Moromi, the recovered liquid, in particular the finished Moromi cooked.
  • step c i. before filtration, from the liquid, in particular the cooked Moromi, trub substances, in particular hot trub deposited.
  • trub substances in particular hot trub deposited.
  • This is done in particular by means of a whirlpool and / or by means of a separator. If a hot tub is used for separating the hot trub, the deposition can take place immediately after cooking, so that no time-consuming sedimentation in corresponding tanks is necessary.
  • the pre-clarified by the whirlpool liquid can then be fed directly to the filtration by precoat filter, which greatly simplifies the production.
  • kieselguhr, perlite, cellulose or fibrous materials are used as filter aids. These filter aids are particularly advantageous for filtration of soy sauce.
  • the soy sauce can also be sterilized or pasteurized after filtration.
  • a precoat candle filter which comprises a filter vessel with a nonfiltrate, with a feed for unfiltered, a plurality arranged in the unfiltered filter cartridges, a filtrate, so that a Filtratstrom is generated and arranged in the Unfiltratraum expiration Unfiltrate, which is arranged in a region at or above the upper end of the filter cartridges.
  • the precoat candle filter has a device for regulating the filtrate stream and Unfiltratstroms, so that the ratio of filtrate to unfiltered stream is adjustable.
  • sequence is to be understood as meaning a sequence (or several) which provides the possibility of being able to discharge relevant quantities in practical operation, that is, in particular has a suitable diameter for this purpose.
  • the precoat candle filter may also be used in addition to or alternatively to stabilize liquid accumulating in the production of soy sauce, in particular Moromi. Stabilization of this fluid is understood here as e.g. an increase in koolidal stability, avoiding turbidity and increasing / prolonging the odor and taste quality
  • Fig. 1 shows schematically the course of the essential steps of the method according to the invention.
  • Fig. 2 shows schematically a longitudinal section through a precoat candle filter, as it is used for the inventive method.
  • Fig. 3 shows schematically a longitudinal section through a whirlpool, as it can be used for the inventive method.
  • Fig. 4 shows schematically a section through a part of a whirlpool with Trubkegel.
  • Fig. 5 shows schematically the sequence of a method for the production of soy sauce according to the prior art.
  • the soy sauce can be made exclusively from soybeans or even from a mixture of cereals and soybeans.
  • wheat (S1) and soybean (S4) are used in a weight ratio of 1: 1.
  • the wheat is first roasted (S2) and finally crushed (S3).
  • the soybeans are soaked and heated or cooked (S5 / S6).
  • the soybeans can be steamed and moistened.
  • the beans can be heated with steam to approx. 130 ° C for 5 minutes, which also softens them. At a mashing capacity of 10 t / h, 8 t / h of steam are consumed.
  • Both raw materials are then mixed dry with each other.
  • mold Aspergillus sojae, Aspergillus oryzae
  • a dry mash is produced, which is called Koji.
  • enzymes form, which significantly influence the subsequent fermentation.
  • enzymes are formed which hydrolyze the ingredients of the wheat and soybeans.
  • S7 the grains ferment to a greyish mass.
  • the koji fermentation is carried out in a germination box. Air temperature, humidity and air mass flow are regulated by the seed box. For example, the first fermentation lasts 2 to 3 days (e.g., 72 hours) and is e.g. carried out at ambient temperature.
  • the salted solution in particular an aqueous NaCl solution, is then added to the finished koji.
  • the salt solution has a salt content of up to 20%, in particular 16 to 18%. This mixture is then piled up in barrels or basins. Here another fermentation takes place for a few days (S8).
  • the liquid is withdrawn from the tank (S9) and pumped into other tanks or barrels.
  • the remaining grape can be removed (S17).
  • the moromi matures, with the enzymes produced in step S7 splitting the soy protein into amino acids, degrading starch and producing sugar that is converted to lactic acids and alcohol.
  • This fermentation process lasts 1 to at least 4 months. During this time air is supplied to the Moromi, so that no unwanted microorganisms can form.
  • the temperature is here at e.g. at ambient temperature. It is possible to add a sugar solution of 60 - 80 Brix (S19). However, there are also recipes without the addition of sugar.
  • the sugar can be added after the 1st fermentation (S7) and before the second fermentation. It is also possible to add the sugar later in the process.
  • salt can also be added in various process steps (S20).
  • the Moromi is boiled for protein excretion (S11).
  • the finished Moromi for hot trub separation is preferably passed into a whirlpool 1 (S12).
  • the liquid may also be passed into a separator or settling tank.
  • the Moromi is introduced substantially tangentially to the cylindrical vessel walls 4, so that a rotary flow is caused in the vessel.
  • the hot trub can settle on the floor 10 of the whirlpool 1 as a trub cone.
  • the hot trub can be discharged from the whirlpool (S16).
  • the liquid / sauce (S13) recovered from the whirlpool is drained and can be filtered directly (S14). It is also possible that the liquid from the whirlpool 1 is first fed to a sedimentation tank, so that possibly still existing sediment particles can settle. In any case, the sedimentation time is significantly lower than the sedimentation time of several days, since with the help of the whirlpool the sediments could already be largely eliminated.
  • the time after boiling the Moromi to filtration (time between S11 and S14) is about 0 - 2 days. It is also possible that the liquid is supplied to a sedimentation tank before the whirlpool.
  • a precoat filtration is suitable as the filtration method.
  • a precoat candle filter can be used as shown in FIG. 2 and will be explained in more detail below.
  • a sterilization / pasteurization of the sauce (S15) can be carried out, in which case the soy sauce in particular can be briefly heated, ie heated to at least 75 ° C.
  • the sauce can be passed through a heat exchanger, in particular shell and tube heat exchanger.
  • the whirlpool 1 used for producing soy sauce will be explained in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the whirlpool 1 comprises a standing cylindrical vessel 4 with a bottom 10, which preferably has a slope to a drain 6 for the clarified liquid.
  • the whirlpool 1 has a substantially tangential inlet 5, which is arranged substantially tangentially to the cylindrical vessel 4, such that the inner wall of the vessel 4 is so flowed by the incoming liquid that a rotational flow about the central axis M in the vessel can form, as shown by the arrows in Fig. 1 and 2 is shown.
  • the whirlpool further preferably comprises an insulation 8 around the vessel frame, and an extractor hood 2 with a fume hood 3.
  • the whirlpool also comprises a device 7 for CIP cleaning (cleaning in place) and rinsing nozzles 9 for cleaning and discharging the Trubstoffe.
  • the ratio of the diameter of the vessel to the height of the contents in the whirlpool may be from 1: 1 to 5: 1, advantageously 2.5: 1.
  • the whirlpool for example, has a diameter of 1-10m.
  • a pump is provided to pump the finished Moromi into the whirlpool 1 after the cooking process.
  • the entrance speed of the Moromi should not exceed the value of 2 to 4, especially 3 to 3.5 m / second.
  • the whirlpool 1 can also be used for processes in which a cooking process does not take place immediately after the second fermentation.
  • the Moromi can be pumped from the fermentation tank or barrels directly into the whirlpool and then filtered and sterilized.
  • Fig. 2 shows a precoat candle filter 20, as used for step S14 of the method according to the invention.
  • the precoat candle filter 20 comprises a filter vessel 23 with a non-filtrate space 21.
  • the filter cartridges 22 are attached to one or more downcomers 29, so that the filtrate from the filter cartridges 22 via the at least one drain line 29 at least one outlet 33 can be supplied for a filtrate stream.
  • This means that the filter cartridges 22 are brought together via a pipe system, a so-called register.
  • the effluent amount of the filtrate that is, the filtrate stream via a device, such as For example, the metering valve 28 can be adjusted.
  • a pump conveys the filtrate from the filter 20th
  • the substantially hollow cylindrical filter cartridges 22 have a not shown in detail höh (cylindrical filter element with corresponding fluid passages.)
  • the filter element may for example consist of a helically wound wire with the fluid passages between the wire turns are formed and the filter cartridge is closed at the bottom and at the top is attached to the drain line 29.
  • the filter vessel 23 further has an inlet 30 for the liquid recovered from Moromi, i. for the unfiltered.
  • the amount of unfiltrate that is in progress may be e.g. be adjusted via a metering valve 31.
  • the filter vessel 23 has a discharge 24 for part of the unfiltered material from the unfiltrate space 21.
  • the Unfiltratstrom is quantitatively via a corresponding device, here the metering valve 27, adjustable.
  • the outflow 24 for the non-filtrate is at or above the end of the filter cartridges 22.
  • a certain unfiltered stream UF can be generated.
  • the effluent effluent 24 may be connected to a bypass line 25, which then returns the non-filtrate to the unfiltered space 21, e.g. by the bypass line 25 opens again into the feed for the unfiltered.
  • the means for controlling the filtrate and unfiltrate streams 28, 27, 31 can be controlled via a control device, not shown.
  • liquid which has been boiled, in particular in step S11 and freed of hot debris by means of a whirlpool 1 in step S12 is conducted into the filter 20 via the inlet 30 by means of a pump (not shown), the fluid being a filter aid, in particular Diatomaceous earth, perlite, cellulose or other fibrous material has been added.
  • filter aid dissolved in water prior to the actual filtration is washed onto the filter cartridges in order to form a filter layer.
  • filter aid is continuously added to the unfiltered material during filtration and then fed to the filter. That is, before and during the filtration, a uniform precoat layer attaches to the surface of the filter cartridges 22.
  • the deduced filtrate is in the order of 50-700 hl / h.
  • the ratio of filtrate stream to unfiltered stream is in the range of 1: 1 to 1:10.
  • the unfiltrate stream can moreover be adapted exactly to the filter aid used and the particles of the liquid to be filtered out and their specific sinking rate.
  • different filter aids can be used, which allow the filtration of hard-to-filter soy sauce.
  • the life of the filter is extremely high.
  • the filtration can be carried out in a particularly efficient manner if the liquid to be filtered has been previously treated by means of a whirlpool and / or separator (centrifuge).
  • the conversion process of the value-adding ingredients by means of fermentation takes place.
  • the valuable ingredients of the raw materials can be reacted by fermentation and / or by acid hydrolysis.
  • Acid hydrolysis chemically cleaves proteins, oils and carbohydrates. Subsequently, lactobacilli and yeasts can optionally be added to ferment.
  • the filtration of liquid obtained in the production of soy sauce, in particular from Moromi resulting liquid has been mainly described.
  • the method according to the invention or the precoat candle filter can just as well be used in the combined filtration and stabilization or exclusive stabilization of the corresponding liquid.
  • stabilizers such as.
  • the stabilization can take place, for example, in or after step 14 in FIG.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Sojasoße, die Verwendung eines Anschwemmkerzenfilters zur Filtration von, bei der Produktion von Sojasoße anfallenden Flüssigkeit, sowie eine Sojasoße, hergestellt unter Verwendung eines Anschwemmkerzenfilters. Das Verfahren umfasst z.B. folgende Schritte: Bereitstellen und Vermischen der Rohstoffe, Umsetzen der wertgebenden Inhaltsstoffe der Rohstoffe, insbesondere mittels Fermentation und / oder Hydrolyse und Filtration der gewonnenen Flüssigkeit mit einem Anschwemmkerzenfilter, wobei die zu filternde Flüssigkeit in einen Unfiltratraum geleitet wird und ein Teil durch Filterkerzen gefiltert und als Filtratstrom abgeführt wird und ein Teil der Flüssigkeit an oder über dem oberen Ende der Filterkerzen als Unfiltratstrom aus dem Unfiltratraum abgeleitet wird.

Description

Herstellung von Sojasoße mittels Anschwemmkerzenfilter
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Sojasoße, die Verwendung eines Anschwemmkerzenfilters zur Filtration von bei der Produktion von Sojasoße aus Moromi anfallender Flüssigkeit sowie eine Sojasoße, hergestellt unter Verwendung eines Anschwemmkerzenfilters.
Die Sojasoße wurde vor rund 5000 Jahren in China erfunden. Ursprünglich war Sojasoße die Flüssigkeit, die bei der Herstellung von Hatcho-Miso, einer fermentierten Sojapaste, anfiel. Man unterscheidet zwischen Thamari, eine traditionelle Sojasoße, die nur aus Sojabohnen hergestellt wird (China) und Shoyu, bei der neben Sojabohnen noch geröstetes Getreide, meist Weizen, zum Einsatz kommt (Japan). Die Herstellung erfolgt im Wesentlichen in den folgenden Schritten. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, werden in einem ersten Schritt, ganze Sojabohnen erhitzt bzw. gekocht und mit geröstetem, geschrotetem Weizen trocken vermischt. Durch die Impfung mit Schimmelpilzen (Aspergillus sojae, Aspergillus oryzae) entsteht eine Trockenmaische, die Koji genannt wird. Die Körner fermentieren in einer ersten Fermentation in etwa 2 bis 3 Tagen zu einer gräulichen Masse. Anschließend wird dem fertigen Koji Salzwasser mit bis zu 20 %igem Salzanteil (NaCI) beigemischt. Diese Maische reift in großen Fässern oder Becken während eines zweiten Fermentationsschrittes zum fertigen Moromi. Der zweite Fermentationsschritt dauert 1 bis 4 Monate oder länger.
Die Soße kann aber auch mit einer Hydrolyseanlage zur Umsetzung der wertgebenden Inhaltsstoffe der Rohstoffe erzeugt werden.
Nach der Umsetzung, z.B. der zweiten Fermentation kann die Flüssigkeit bzw. der fertige Moromi nochmals kurz aufgekocht werden. Da das Produkt nach dem Kochen wegen ausgefallenem Eiweiß nur schlecht filtrierbar ist, wird es für einige Tage in einen Absetztank gepumpt, um Feststoffe abzutrennen. Die Sedimentation dauert dabei mindestens drei Tage. Im Anschluss erfolgt dann eine Filtration und gegebenenfalls eine Pasteurisierung.
Die Filtration der aus dem Moromi gewonnenen Flüssigkeit gestaltet sich jedoch schwierig. Bislang wurde diese Flüssigkeit beispielsweise mit Hilfe von Filtern oder Separatoren (Zentrifugen) gefiltert. Bei großen Produktionsmengen von etwa 25001 Soße pro Tag sind entsprechende bekannte Verfahren jedoch wegen eines geringen Durchsatzes unwirtschaftlich. Die bekannten Filter weisen eine geringe Standzeit auf, so dass sich hohe Rüstzeiten erge- beπ. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Sojasoße in effizienterer und einfacherer Art und Weise zu filtern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 9 und 11 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die wertgebenden Inhaltsstoffe der Rohstoffe mittels Fermentation und / oder mittels Säurehydrolyse umgesetzt werden.
Bei der Säurehydrolyse werden Proteine, öle und Kohlehydrate chemisch gespalten. Anschließend können optional noch Milchsäurebakterien und Hefen zugesetzt werden um zu fermentieren.
Bei der Umsetzung durch Fermentation wird vorzugsweise eine erste Fermentation zur Herstellung von Koji und eine zweite Fermentation zur Herstellung von Moromi durchgeführt.
Es ist vorteilhaft, wenn nach dem Umsetzten der wertgebenden Inhaltsstoffe der Rohstoffe die so gewonnene Flüssigkeit gekocht wird, wodurch Trubstoffe in Form von z.B. Eiweißstoffen ausfallen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun also nach dem Umsetzen der wertgebenden Inhaltsstoffe, insbesondere nach der zweiten Fermentation, die gewonnene Flüssigkeit, die- insbesondere aus dem fertigen Moromi gewonnen wird, mit Hilfe eines Anschwemmkerzenfilters filtriert. Hierbei wird die zu filtrierende Flüssigkeit, d.h. das Unfiltrat, in einen Unfiltrat- raum geleitet wobei ein Teil als Unfiltratstrom wieder aus dem Unfiltratraum geleitet und ein anderer Teil durch die Filterkerzen gefiltert und als Filtratstrom abgeführt wird. Es wird also ein Teil des Unfiltratstroms nicht durch die Filterkerzen, sondern direkt aus dem Filterkessel geleitet. Durch den Unfiltratstrom kann selbst bei sehr schwer filtrierbarer Sojasoße, d.h. z.B. Flüssigkeit aus dem fertigen Moromi, eine Grundströmung im Filter erzeugt werden, die eine gleichmäßige Anschwemmung des Filterhilfsmittels auf die Filterkerzen sicherstellt. Insbesondere schwere Filterhilfsmittel werden auch in den oberen Bereich des Filterraums mitgenommen und können sich gleichmäßig auf den Filterkerzen ablagern. Der Filterkuchen, der sich an den Filterkerzen anlagert, verteilt sich ebenso gleichmäßig über die Länge der Filterkerzen. Es ergibt sich eine gleichmäßige Partikelgrößenverteilung im Filterkuchen an jeder Stelle der Filterkerze. Das heißt, dass auch die schwer filtrierbare. Flüssigkeit, insbesondere aus dem Moromi, wirksam gefiltert werden kann. Eine gleichmäßige An- schwemmung und eine gleichmäßige Filtratqualität kann sichergestellt werden. Eine Filtration mit herkömmlichen Anschwemmfiltem bzw. Anschwemmkerzenfiltern war aufgrund der schweren Filtrierbarkeit der Sojasoße bislang nicht wirtschaftlich. Darüber hinaus kann Filterhilfsmittel eingespart werden. Der Unfiltratstrom kann exakt an das eingesetzte Filterhilfsmittel und dessen spezifischer Sinkgeschwindigkeit angepasst werden. Somit können unterschiedliche Filterhilfsmittel zum Einsatz kommen, die die Filtration der schwer filtrierbaren Sojasoße verbessern. Das Verfahren nach Anspruch 1 ermöglicht somit eine größere Filterleistung und eine längere Standzeit wobei die Rüstzeit deutlich reduziert ist. Das abgeführte Unfiltrat kann über eine Bypassleitung erneut dem Unfiltratraum zugeführt werden.
Vor der Filtration kann die Flüssikeit, insbesondere zum Abscheiden von Trubstoffen in einen Separator (Zentrifuge) geleitet werden. Davor kann die Flüssigkeit in einen Absetztank geleitet werden.
Vorteilhafterweise wird nach Schritt b, d.h. nach dem Umsetzten der wertgebenden Inhaltsstoffe und insbesondere nach der Durchführung der zweiten Fermentation zur Herstellung von Moromi, die gewonnene Flüssigkeit, insbesondere der fertige Moromi gekocht. Dann werden vor Schritt c, d.h. vor der Filtration, aus der Flüssigkeit, insbesondere dem gekochten Moromi, Trubstoffe, insbesondere Heißtrub abgeschieden. Dies erfolgt insbesondere mittels eines Whirlpools und/oder mittels Separator. Wird ein Whirlpool zum Abscheiden des Heißtrubs verwendet, so kann die Abscheidung unmittelbar nach dem Kochen erfolgen, so dass keine zeitaufwendige Sedimentation in entsprechenden Tanks notwendig ist. Die durch den Whirlpool vorgeklärte Flüssigkeit kann dann direkt der Filtration mittels Anschwemmkerzenfilter zugeleitet werden, was die Produktion wesentlich vereinfacht.
Als Filterhilfsmittel werden beispielsweise Kieselgur, Perlite, Zellulose oder Faserstoffe verwendet. Diese Filterhilfsmittel sind besonders vorteilhaft zur Filtration von Sojasoße.
Die Sojasoße kann auch nach der Filtration sterilisiert oder pasteurisiert werden.
Zur Herstellung von Sojasoße wird ein Anschwemmkerzenfilter verwendet, der einen Filterkessel mit einem Unfiltratraum umfasst, mit einem Zulauf für Unfiltrat, mehreren in dem Unfiltrat angeordneten Filterkerzen, einem Ablauf für das Filtrat, so dass ein Filtratstrom erzeugbar ist und einen in dem Unfiltratraum angeordneten Ablauf für Unfiltrat, der in einem Bereich am oder über dem oberen Ende der Filterkerzen angeordnet ist. Vorteilhafterweise weist der Anschwemmkerzenfilter eine Einrichtung zum Regulieren des Filtratstroms und Unfiltratstroms auf, so dass das Verhältnis von Filtratstrom zu Unfiltratstrom einstellbar ist. Mit dem Merkmal Ablauf ist im Zusammenhang mit der Erfindung ein solcher Ablauf (oder mehrere) zu verstehen, der die Möglichkeit schafft, im praktischen Betrieb relevante Mengen ausleiten zu können, d.h. der für diesen Zweck insbesondere einen geeigneten Durchmesser aufweist.
Der Anschwemmkerzenfilter kann auch zusätzlich oder alternativ zur Stabilisierung von bei der Produktion von Sojasauce, insbesondere aus Moromi, anfallender Flüssigkeit verwendet werden. Unter Stabilisierung dieser Flüssigkeit versteht man hier z.B. eine Erhöhung der koolidalen Stabilität, Vermeidung von Trübungen und die Erhöhung/Verlängerung der geruchlichen- und geschmacklichen Qualität
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme der folgenden Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch den Ablauf der wesentlichen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch einen Anschwemmkerzenfilter, wie er für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch einen Whirlpool, wie er für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden kann.
Fig. 4 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Teil eines Whirlpools mit Trubkegel.
Fig. 5 zeigt schematisch den Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung von Sojasoße gemäß dem Stand der Technik.
Ein Verfahren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Zusammenhang mit Fig. 1 näher erläutert.
Zunächst werden die unterschiedlichen Rohstoffe bereitgestellt und verarbeitet. Wie bereits erwähnt, kann die Sojasoße ausschließlich aus Sojabohnen gefertigt werden oder aber auch aus einer Mischung aus Getreide und Sojabohnen. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden z.B. Weizen (S1) und Sojabohnen (S4) in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1 verwendet. Der Weizen wird zunächst geröstet (S2) und schließlich geschrotet (S3). Die Sojabohnen werden eingeweicht und erhitzt bzw. gekocht (S5/S6). Die Sojabohnen können aber alternativ dazu auch gedämpft werden und dabei befeuchtet werden. So können die Bohnen beispielsweise mit Dampf für 5 Minuten auf ca. 1300C erhitzt werden wodurch sie auch weich werden. Bei einer Einmaischleistung von 10 t/h werden 8 t/h Dampf verbraucht.
Beide Rohstoffe werden anschließend trocken miteinander vermischt. Durch Impfen mit Schimmelpilzen (Aspergillus sojae, Aspergillus oryzae) wird eine Trockenmaische erzeugt, die Koji genannt wird. In der Trockenmaische bilden sich Enzyme, die die nachfolgende Fermentation wesentlich beeinflussen. Insbesondere entstehen Enzyme, die die Inhaltsstoffe des Weizens und der Sojabohnen hydrolysieren. Während der ersten Fermentation (S7) fermentieren die Körner zu einer gräulichen Masse. Die Koji-Fermentation wird in einem Keimkasten durchgeführt. Dabei werden Lufttemperatur, Luftfeuchte und Luftmassestrom durch den Keimkasten geregelt. Die erste Fermentation dauert beispielsweise 2 bis 3 Tage (z.B. 72 Stunden) und wird z.B. bei Umgebungstemperatur durchgeführt.
Dem fertigen Koji wird dann eine Salzlösung, insbesondere eine wässrige NaCI-Lösung, zugesetzt. Die Salzlösung weist einen Salzanteil bis zu 20 %, insbesondere 16 bis 18 % auf. Diese Mischung wird dann in Fässer oder Becken aufgeschichtet. Hier findet eine weitere Fermentation für einige Tage statt (S8).
Die Flüssigkeit wird aus dem Becken abgezogen (S9) und in weitere Becken oder Fässer gepumpt. Der zurückbleibende Treber kann entnommen werden (S17). Während der zweiten Fermentation (S 10) reift der Moromi, wobei die in Schritt S7 entstandenen Enzyme das Sojaeiweiß in Aminosäuren spalten, Stärke abgebaut wird und Zucker entsteht, der in Milchsäuren und Alkohol umgewandelt wird. Dieser Fermentationsprozess dauert 1 bis mindestens 4 Monate. In dieser Zeit wird dem Moromi Luft zugeführt, damit sich keine unerwünschten Mikroorganismen bilden können. Die Temperatur liegt hier bei z.B. bei Umgebungstemperatur. Es besteht die Möglichkeit eine Zuckerlösung von 60 - 80 Brix zuzuführen (S19). Es gibt jedoch auch Rezepturen ohne die Zugabe von Zucker. Der Zucker kann nach der 1. Fermentation (S7) und vor der zweiten Fermentation zugegeben werden. Es ist auch möglich den Zucker später im Prozess zuzuführen. Rezeptabhängig kann in verschiedenen Prozessschritten auch Salz zugeführt werden (S20).
Nach Abschluss der zweiten Fermentation wird zur Eiweißausscheidung der Moromi gekocht (S11). Insbesondere wird der Moromi über Rohrbündelwärmetauscher bei etwa > 90 0C gekocht und etwa 10 bis 30 min., insbesondere 20 min. lang heiß, bei Z.B70 - 97°C insbesondere bei 90 °C gehalten.
Unmittelbar nach dem Kochen wird der fertige Moromi zur Heißtrubabscheidung vorzugsweise in einen Whirlpool 1 geleitet (S12). Alternativ dazu oder zusätzlich (vorher oder nachher) kann die Flüssigkeit auch in einen Separator oder Absetztank geleitet werden. In dem Whirlpool 1 , der beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist und nachfolgend noch näher erläutert wird, wird der Moromi im Wesentlichen tangential zu den zylindrischen Gefäßwänden 4 eingeleitet, so dass eine Drehströmung im Gefäß hervorgerufen wird. Somit kann sich der Heißtrub als Trubkegel auf dem Boden 10 des Whirlpools 1 absetzen. Der Heißtrub kann aus dem Whirlpool (S16) ausgetragen werden. Die aus dem Whirlpool gewonnene Flüssigkeit/Soße (S13) wird abgeleitet und kann direkt filtriert werden (S14). Es ist auch möglich, dass die Flüssigkeit aus dem Whirlpool 1 zunächst einem Sedimentationstank zugeleitet wird, damit sich gegebenenfalls noch vorhandene Trubteilchen absetzen können. Auf jeden Fall liegt die Sedimentationszeit deutlich unter der Sedimentationszeit von mehreren Tagen, da mit Hilfe des Whirlpools die Trubstoffe bereits weitgehend beseitigt werden konnten. Die Zeitdauer nach dem Kochen des Moromi bis zur Filtration (Zeitdauer zwischen S11 und S14) beträgt etwa 0 - 2 Tage. Es ist auch möglich, dass die Flüssigkeit vor dem Whirlpool einem Sedimentationstank zugeführt wird.
Als Filtrationsverfahren eignet sich insbesondere eine Anschwemmfiltration. Insbesondere kann hier ein Anschwemmkerzenfilter verwendet werden wie er in der Fig. 2 gezeigt ist und nachfolgend noch näher erläutert wird.
Schließlich kann nach Schritt S14 noch eine Sterilisation/Pasteurisierung der Soße (S15) erfolgen, wobei die Sojasoße insbesondere kurzzeiterhitzt werden, d.h. auf mindestens 75 °C erhitzt werden kann. Die Soße kann dabei durch einen Wärmetauscher, insbesondere Rohrbündelwärmetauscher geleitet werden. Im Folgenden wird der Whirlpool 1 , der zum Herstellen von Sojasoße verwendet wird, im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 näher erläutert. Der Whirlpool 1 umfasst ein stehendes zylindrisches Gefäß 4 mit einem Boden 10, der vorzugsweise eine Neigung zu einem Ablauf 6 für die geklärte Flüssigkeit aufweist. Der Whirlpool 1 weist einen im Wesentlichen tangentialen Zulauf 5 auf, der im Wesentlichen tangential zu dem zylindrischen Gefäß 4 angeordnet ist, derart, dass die Innenwand des Gefäßes 4 so von der eintretenden Flüssigkeit angeströmt wird, dass sich eine Drehströmung um die Mittelachse M im Gefäß ausbilden kann, wie durch die Pfeile in Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Der Whirlpool umfasst weiter vorzugsweise eine Isolierung 8 um die Gefäßzarge, sowie eine Dunstabzugshaube 2 mit einem Dunstabzug 3. Vorteilhafterweise umfasst der Whirlpool auch eine Einrichtung 7 zur CIP-Reinigung (cleaning in place) und Spüldüsen 9 zum Reinigen und Austragen der Trubstoffe.
Das Verhältnis Durchmesser des Gefäßes zur Höhe des Inhalts in dem Whirlpool kann von 1 : 1 bis 5 : 1 , vorteilhafterweise 2,5 : 1 , betragen.
Der Whirlpool weist beispielsweise einen Durchmesser von 1-10m auf. Zusätzlich zu dem in Fig. 1 gezeigten Whirlpool ist eine Pumpe vorgesehen, um den fertigen Moromi nach dem Kochprozess in den Whirlpool 1 zu pumpen. Die Eintrittsgeschwindigkeit des Moromi sollte den Wert von 2 bis 4, insbesondere 3 bis 3,5 m/Sekunde nicht überschreiten.
Durch die Zentripedalbeschleunigung und Bodenströmung entsteht, wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ein Trubkegel in der Mitte des Bodens des Whirlpools, den die Restströmung nicht mehr mitreißen kann. Nachdem eine bestimmte Menge Moromi bis zu einem maximalen Füllstand in den Whirlpool 1 eingeleitet wurde, kann eine anschließende Rast von etwa 5 bis 600 Minuten im Whirlpool erfolgen. Die geklärte Flüssigkeit kann dann über den Ablauf 6 abgeleitet werden. Der Whirlpool wird gereinigt und steht dann erneut zur Verfügung.
Die Verwendung des Whirlpools wurde zuvor im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem nach der zweiten Fermentation S10 ein Kochvorgang S11 stattfindet. Ebenso kann der Whirlpool 1 auch verwendet werden für Verfahren, bei denen nach der zweiten Fermentation nicht unmittelbar danach ein Kochprozess stattfindet. Hier kann der Moromi aus dem Fermentationsbecken bzw. Fässern direkt in den Whirlpool gepumpt werden und anschließend gefiltert und sterilisiert werden.
Fig. 2 zeigt einen Anschwemmkerzenfilter 20, wie er für Schritt S14 des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird. Der Anschwemmkerzenfilter 20 umfasst einen Filterkessel 23 mit einem Unfiltratraum 21. In dem Unfiltratraum 21 sind mehrere, z.B. 20 bis 200 Filterkerzen 22 angeordnet. Die Filterkerzen 22 sind an einem oder mehreren Ablaufrohren 29 befestigt, so dass das Filtrat aus den Filterkerzen 22 über die mindestens eine Ablaufleitung 29 mindestens einen Ablauf 33 für einen Filtratstrom zugeführt werden kann. Das heißt, dass die Filterkerzen 22 über ein Rohrsystem, ein sogenanntes Register, zusammengeführt werden. Die Ablaufmenge des Filtrats, d.h. des Filtratstroms kann über eine Einrichtung, wie beispielsweise das Dosierventil 28 eingestellt werden. Eine nicht dargestellte Pumpe fördert das Filtrat aus dem Filter 20.
Die im Wesentlichen hohlzylindrischen Filterkerzen 22 weisen ein nicht näher gezeigtes höh (zylinderförmiges Filterelement mit entsprechenden Fluiddurchlässen auf. Das Filterelement kann beispielsweise aus einem spiralförmig gewundenem Draht bestehen wobei die Fluiddurchlässe zwischen den Drahtwindungen ausgebildet sind und die Filterkerze nach unten hin geschlossen ist und am oberen Ende an der Ablaufleitung 29 befestigt ist.
Der Filterkessel 23 weist weiter einen Zulauf 30 für die aus Moromi gewonnene Flüssigkeit, d.h. für das Unfiltrat auf. Die Menge des Unfiltrats, das zuläuft, kann z.B. über ein Dosierventil 31 eingestellt werden. Weiter weist der Filterkessel 23 einen Ablauf 24 für einen Teil des Unfiltrats aus dem Unfiltratraum 21 auf. Der Unfiltratstrom ist mengenmäßig über eine entsprechende Einrichtung, hier das Dosierventil 27, regulierbar. Der Ablauf 24 für das Unfiltrat befindet sich am oder über dem Ende der Filterkerzen 22. Somit kann ein bestimmter Unfiltratstrom UF erzeugt werden. Dadurch, dass es zwei regulierbare Teilströme gibt, d.h. einen Filtratstrom F und einen Unfiltratstrom UF ist es möglich, eine definierte und vor allem regulierbare Anströmungen der Filterflächen zu erreichen.
Der Ablauf 24 für das Unfiltrat kann mit einer Bypassleitung 25 verbunden sein, die das Unfiltrat dann wieder in den Unfiltratraum 21 zurückführt, z.B. indem die Bypassleitung 25 wieder in den Zulauf für das Unfiltrat mündet. Die Einrichtungen zum Steuern des Filtrat- und Unfiltratstroms 28, 27, 31 können über eine nicht dargestellte Steuereinrichtung angesteuert werden.
In Betrieb des Anschwemmkerzenfilters 20 wird also Flüssigkeit, die insbesondere in Schritt S11 gekocht und in Schritt S12 mittels Whirlpool 1 von Heißtrub befreit wurde, in den Filter 20 über den Zulauf 30 mit Hilfe einer nicht dargestellten Pumpe geleitet, wobei der Flüssigkeit ein Filterhilfsmittel, insbesondere Kieselgur, Perlite, Zellulose oder andere Faserstoffe zugesetzt wurde. Es kann vorteilhaft sein, wenn bereits vor der eigentlichen Filtration in Wasser gelöstes Filterhilfsmittel an die Filterkerzen zur Ausbildung einer Filterschicht angeschwemmt wird. Zur Aufrechterhaltung der Filterschicht wird dem Unfiltrat während der Filtration laufend Filterhilfsmittel zudosiert und dann dem Filter zugeführt. Das heißt, vor und während der Filtration setzt sich eine gleichmäßige Anschwemmschicht an der Oberfläche der Filterkerzen 22 an. Dadurch, dass mit Hilfe des Ablaufs 24 eine definierte Unfiltratströ- mung UF in Richtung des Ablaufs erzeugt wird, (wie durch die Pfeile dargestellt ist) kann eine gleichmäßige Anschwemmung erreicht werden kann. Das nicht ausgeleitete Unfiltrat tritt durch die Fluiddurchlässe der Filterkerzen 22 in die Filterkerzen ein und wird dadurch gefiltert. Es gelangt dann durch das Innere der Kerzen 22 nach oben in die Ablaufleitung(en) 29, von wo es dann über den oder die Filtratabläufe 33 als Filtratstrom abfließen kann.
Mit diesem Filter ist es möglich, auch die schwer filtrierbare Sojasoße zu filtern. Das Verfahren ermöglicht somit eine größere Filterleistung. Der abgeleitete Filtratstrom liegt in einer Größebordnung von 50 -700 hl/h. Vorteilhafterweise liegt das Verhältnis von Filtratstrom zu Unfiltratstrom in einem Bereich von 1:1 bis 1 :10. Der Unfiltratstrom kann darüber hinaus exakt an das eingesetzte Filterhilfsmittel und die auszufilternden Partikel der Flüssigkeit und deren spezifischer Sinkgeschwindigkeit angepasst werden. Somit können unterschiedliche Filterhilfsmittel zum Einsatz kommen, die die Filtration der schwer filtrierbaren Sojasoße ermöglichen.
Die Standzeit des Filters ist außerordentlich hoch. Die Filtration kann in besonders effizienter Weise durchgeführt werden, wenn die zu filternde Flüssigkeit vorab mittels Whirlpool und / oder Separator (Zentrifuge) behandelt wurde.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt der Umsetzvorgang der wertgebenden Inhaltsstoffe mittels Fermentation.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die wertgebenden Inhaltsstoffe der Rohstoffe mittels Fermentation und / oder mittels Säurehydrolyse umgesetzt werden.
Bei der Säurehydrolyse werden Proteine, öle und Kohlehydrate chemisch gespalten. Anschließend können optional noch Milchsäurebakterien und Hefen zugesetzt werden um zu fermentieren.
Es ist noch anzumerken, dass in der vorstehenden Beschreibung überwiegend die Filtration von Flüssigkeit, die bei der Produktion von Sojasauce anfällt, insbesondere aus Moromi anfallende Flüssigkeit, beschrieben wurde. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. der Anschwemmkerzenfilter kann jedoch genauso gut bei der kombinierten Filtration und Stabilisierung oder ausschließlichen Stabilisierung der entsprechenden Flüssigkeit eingesetzt werden. Es sind Stabilisierungsmittel, wie z. B. Kieselsäurepräparate oder PVPP (Polyvinylpyr- rolidon), zu nennen. Die Stabilisierung kann beispielsweise im oder nach dem Schritt 14 in Figur 1 erfolgen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von Sojasoße mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen und Vermischen der Rohstoffe (S1 bis S6), b) Umsetzen der wertgebenden Inhaltsstoffe der Rohstoffe, insbesondere mittels Fermentation und / oder Hydrolyse (S7-S9), c) Filtration der gewonnenen Flüssigkeit (S14) mit einem
Anschwemmkerzenfilter (20), wobei die zu filternde Flüssigkeit in einen Unfiltrat- raum (21) geleitet wird und ein Teil durch Filterkerzen gefiltert und als Filtratstrom abgeführt wird und ein Teil der Flüssigkeit an oder über dem oberen Ende der Filterkerzen (22) als Unfiltratstrom aus dem Unfiltratraum (21) abgeleitet wird.
2. Verfahren zum Herstellen von Sojasoße nach Anspruch 1 , wobei Schritt b) umfasst: b) Durchführen einer ersten Fermentation zur Herstellung von Koji (S7), c) Durchführen einer zweiten Fermentation zur Herstellung von Moromi (S10),
3. Verfahren zum Herstellen von Sojasoße nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Filtratstrom zu Unfiltratstrom einstellbar ist.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das abgeführte Unfiltrat über eine Bypassleitung (25) erneut dem Unfiltratraum (21) zugeführt wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Filtration in Schritt c) die Flüssigkeit einem Separator zugeführt wird.
6. Verfahren zum Herstellen von Sojasoße nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt b) die Flüssigkeit, insbesondere der Moromi, gekocht wird und vor dem Schritt c) aus der gekochten Flüssigkeit, insbesondere dem gekochten Moromi Trubstoffe, insbesondere Heißtrub, abgeschieden werden, insbesondere mittels Whirlpool (1)und/ oder mittels Separator.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Filterhilfsmittel aus folgender Gruppe verwendet werden: Kieselgur, Perlite, Zellulose und Faserstoffe.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt c) die Sojasoße sterilisiert oder pasteurisiert wird, insbesondere durch eine Kurzzeiterhitzung.
9. Verwendung eines Anschwemmkerzenfilters zur Filtration und/oder Stabilisierung von bei der Produktion von Sojasoße .insbesondere aus Moromi anfallenden Flüssigkeit, wobei der Anschwemmkerzenfilter (20) umfasst: einen Filterkessel (23) mit einem Unfiltratraum (21), einen Zulauf (2) für Unfiltrat, mehrere in dem Unfiltratraum (21) angeordnete Filterkerzen (22), einen Ablauf (33) für das Filtrat, so dass ein Filtratstrom (F) erzeugbar ist, einen im Unfiltratraum (21) angeordneten Ablauf (24) für Unfiltrat, der in einem Bereich am oder über dem oberen Ende der Filterkerzen (22) angeordnet ist, so dass ein Un- filtratstrom (UF) erzeugbar ist.
10 Verwendung eines Anschwemmkerzenfilters nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschwemmkerzenfilter (20) eine Einrichtung (27, 28) umfasst zum mengenmäßigen Regulieren des Filtratstroms (F) und des Unfiltratstroms (UF).
11. Sojasoße, hergestellt unter Verwendung eines Anschwemmkerzenfilters (20), in dessen Unfiltratraum (21) bei der Herstellung von Sojasoße anfallende Flüssigkeit geleitet wird und ein Teil durch Filterkerzen (22) gefiltert und als Filtratstrom abgeführt wird und ein anderer Teil am oder über dem oberen Ende der Filterkerzen (22) als Unfiltratstrom aus dem Unfiltratraum (21) abgeleitet wird.
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