酱油生产技术_七_低盐固态发酵法酱油生产技术_一_

文章编号:1000-9973(2002)07-0043-05
酱油生产技术(七)
低盐固态发酵法酱油生产技术(一)
鲁肇元
低盐固态发酵法酱油生产技术是我国目前酱油生产的主流工艺技术,现阶段全国酱油总产量的90%是由这种速酿技术生产的。

低盐固态发酵工艺是在固态无盐发酵工艺的基础上经过改进发展起来的,低盐固态发酵工艺目前有低盐固态发酵移池浸出法和低盐固态发酵原池浸出法二种类型。

为了改善、提高低盐固态发酵酱油的质量,又演化产生了“低盐固态浇淋发酵浸出法”,这种改进的工艺,不仅仅在原料的配比上增加了淀粉质原料的比例,而且也为乳酸菌、酵母菌参与后发酵创造了条件。

目前我国酱油生产的速酿工艺———低盐固态发酵工艺,基本上是这三种类型。

根据1978年原国家商业部组织编写的全国酱油工艺选优设计参考资料的工艺流程设计及S BΠT10311—1999“低盐固态发酵酱油酿造工艺规程”标准的规定,我国的低盐固态发酵法的工艺流程如图1、图2所示。

现按工艺流程的各个工序分述如下。

1　种曲生产
“种曲”即酱油酿造使用的米曲霉种子。

制造种曲的目的,就是为了得到生产用的纯菌种,经过逐级扩大培养得到的纯菌种,必须是菌丝发育健壮、产酶能力强、孢子数量多、发芽率高、混入的杂菌数量很少的优良菌种,因此,种曲的生产操作,要求十分严格。

“种曲”的生产流程:
菌种(生产保藏的纯菌种)→试管斜面培养→三角瓶扩大培养→种曲的制备(逐级扩大)
111　酱油酿造用的优良菌种应具备的条件不产生黄曲霉毒素;酶系较全,蛋白酶活力强,同时具有一定量的糖化酶;性能稳定(遗传安定性强);繁殖力强(对杂菌的抵抗力强);酿造的酱油产率高、香气好、风味好、不产生异味。

沪酿31042(中科AS3951)菌种,具备上述的条件、性能优越,是我国目前广泛采用的生产用菌种。

112　试管斜面培养
取新鲜大豆100g,洗净后加水400m L,浸泡10～15h,冬季宜长,夏季宜短,每隔5～6h换水一次,以防酸败,待豆粒充分吸水膨胀,达到有弹性、无皱纹、无硬心,两指轻轻一捏豆皮即脱落为度,淋去浸水,再加清水600m L,煮沸3～4h,随时补水,保持一定水位,趁热用脱脂棉过滤,不要挤压。

每100g 大豆可得5°Be′豆汁100m L,每100m L5°Be′豆汁加入:
葡萄糖　2g 磷酸二氢钾　011g
硫酸镁　0105g硫酸铵0105g
琼　脂　2g
自然pH,加热至琼脂溶化,趁热装入已干燥灭菌试管(以<115cm长15cm试管较合适),注意管壁清洁,装量约为试管的五分之一,塞好棉塞,用防潮纸包好,于120℃(蒸汽压为约011MPa),灭菌20min,灭菌后,降压要缓慢,防止培养基冲湿棉塞。

稍凉后,将试管
第7期2002年7月
中国调味品
CHINACON DIMENT
N o.7
Jul.2002
图1　
低盐固态发酵工艺流程图
图2　低盐固态浇淋发酵浸出法工艺流程
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中国调味品
斜置,冷凝成斜面,斜面长度应占试管长的三分之一以下,然后放入28～30℃恒温箱内培养3d ,3d 后检查培养基灭菌是否完全。

在无菌室(或无菌箱)内接种,以无菌操作进行。

接种后,放入28～30℃恒温培养箱内培养3d ,待菌丝发育成熟,长满黄绿色孢子即成,取出后存入4℃冰箱保藏。

113　三角瓶扩大培养
三角瓶扩大培养用培养基可选用下列原料配比:
①麸皮80g 面粉20g 水80m L ②麸皮85g 豆粕粉15g 水90m L 培养基中麸皮,
除提供必要的营养成份外,还能使曲料疏松、透气性好,提供较大的表面积,供菌丝生长。

将混合均匀的培养基,装入500m L 三角瓶中,厚度约1cm 左右为度,加棉塞,于
120℃灭菌30min ,冷却后放入28～30℃恒
温箱内培养3d ,检查灭菌是否完全。

在无菌室(或无菌箱内)接种,以无菌操作进行,每个三角瓶接入试管斜面原菌孢子
1～2接种环,加棉塞充分摇匀,于28～30℃
接着20h 左右,当菌丝布满培养基时,进行第一次摇瓶,将结块摇碎,使其松散,过5～6h 又结块,进行第二次摇瓶。

培养70h 后,米曲霉孢子已充分生长全面变成黄绿色,放入4℃冰箱中保存。

114　种曲的制备制备种曲的方法很多,采用较多的为曲盒(曲盘)法。

首先种曲室应充分灭菌,所用曲盒(曲盘)及用具等亦需清洗后灭菌备用。

种曲用料仍按三角瓶培养基的原料配比选用,麸皮面粉或麸皮豆粕粉。

蒸料方法尽可能采用加压蒸料罐,在011MPa 压力下蒸30min 。

(常压蒸煮需1h ,然后焖30min )。

熟料经翻拌降温至38～40℃,接入三角瓶菌
种,接种量为曲料总量的011%(干料汁)翻拌均匀。

接种后,装入曲盒,室温不低于25℃,料层厚度为1～115cm 。

曲盒堆成柱形,顶上盖一空盒,室温保持27～30℃,湿度维持干湿球相差1℃。

培养16h 左右,当室温升至34～36℃,曲料结满白色菌丝并稍微结块时,进行第一次翻曲,使其松散并摊平,再盖上曲盒(或盖上已灭菌湿布),此时将曲盒改为品字形叠放。

室温保持28～30℃,翻曲后4～6h ,品温又上升到
36℃,再进行第二次翻曲,仍盖上曲盒或灭菌
的湿布,保持品温在34～36℃,培养65h 后,
将上盖空曲盒(或湿皮)去掉,此时孢子已全部长满,培养70～72h ,孢子大量繁殖,呈黄绿色,即制成种曲。

115　种曲质量标准
感官指标
孢子丛生,黄绿色,手感发滑,无异味无夹心,无污染。

理化指标
每克种曲(干基)含孢子数5×109
以上孢子发芽率在90%以上试管斜面菌种应定期进行纯化,复壮一般应在3～4个月进行一次。

2　原料处理
原料的处理是酱油生产的一道重要工序,原料处理是否得当,直接影响到制曲的难易,曲的质量进而影响到酱醅的发酵和酱油的提取。

原料处理包括三个环节:原料的破碎,原料加水充分浸润和原料的蒸煮。

211　原料的破碎
豆饼做原料时,因豆饼紧硬、块大,必须予以轧碎。

使用豆粕做原料时,豆粕颗粒虽然不大,但也不符合要求,也要适当破碎。

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4第7期 技术讲座　酱油生产技术(七)
豆饼、豆粕轧碎程度以细而均匀为宜,要求颗粒大小为2～3mm,粉末量不超过20%。

原料细碎度对制曲、发酵,原料利用率及酱油质量关系甚大。

颗粒过大,不仅不易吸水和蒸熟,减少曲霉生长繁殖的总面积,降低酶活力,也影响发酵,最终影响到酱油的产量和质量。

原料粉碎过细,会在润水时原料结块,蒸后产生夹心,制曲时曲料密实,不疏松,造成通风困难易烧曲,发酵时,酱醅发粘,淋油不畅,这一切都会影响到酱油的产量和质量。

212　加水浸润
豆粕或粉碎后的豆饼加水后,需要维持一定的时间,使其吸水膨胀,称此为加水浸润或称“润水”。

原料加水浸润的目的,使原料中蛋白质含有适量水份,以便蒸煮时受热均匀,达到蛋白质适度变性(蒸熟);使原料中的淀粉质吸水膨胀,易于糊化,以便溶解出米曲霉生长所需要的营养物质;供给米曲霉生长繁殖时(制曲)所需要的水分。

原料加水最适量是一个复杂的问题,必须考虑的因素包括:原料本身的含水量(冷榨豆饼与热榨豆饼含水量不一样);原料配比,麸皮占的比重愈大,加水量愈大,反之,加水量应适当减少;气候条件,高温季节加水量大,冬季加水量少;蒸料方法,一般常压蒸料蒸汽流畅,原料在蒸煮过程中,增加水分较少,而采用加压蒸料时,原料水分增加较多。

原料的加水量多少,对制曲影响极大,加水量少时原料的细胞不能有效的吸水膨胀,原料中的养料不能充分的吸水溶解,不利于曲霉吸收养料,势必影响曲霉的生长。

加水量大,成曲的蛋白酶活力高,有利于提高原料利用率,但随加水量的增大,碳水化合物的消耗也增加,淀粉利用率反而会下降,同时过多的水分使制曲较难控制,易感染杂菌,易烧曲、酸曲。

因此原料的加水量必须控制在适当的范围内。

在生产管理上,加水量的控制,主要以熟料水分作为依据。

一般掌握入曲池后的熟料水分:冬季为47%～48%;春、秋季为48%～49%;夏季为49%～50%。

213　原料的蒸煮(蒸料)
21311　原料蒸煮的目的
2131111　使原料中的蛋白质完成适度的变性,便于被米曲霉生长所利用。

并为在发酵阶段使原料蛋白质成为易于被酶分解的状态提供基础。

2131112　使原料中的淀粉质糊化,并产生少量糖类,以利于米曲霉的生长及淀粉质在发酵阶段的酶解。

2131113　蒸煮能消灭附着在生原料上的微生物,以提高制曲的安全性,给米曲霉正常生长创造有利条件。

21312　蛋白质的适度变性
天然蛋白质是由许许多多的氨基酸分子以肽键方式连结构成的长长的肽键。

这种结构称之为蛋白质的一级结构。

长长的肽键再由氢键连结,以一定的规则连结成盘旋状的螺旋体,这称之为蛋白质的二级结构(次级结构)。

蛋白质分子在二级结构的基础上又靠氢键、盐键、疏水键等等的作用,使长链盘旋弯曲,组成更复杂的空间结构,这称之为蛋白质的三级、四级结构。

所谓蛋白质变性,即:天然蛋白质分子,在外界因素(物理因素如温度、化合因素如酸、碱等)的作用下,由氢键等构成的次级结构受到破坏,使肽链松散的展开,以利于酶的分解,这种蛋白质性质,性状的变化,称之为蛋白质变性。

天然蛋白质称之为未变性蛋白质,变性后的蛋白质称之为变性蛋白质,变性蛋白质又依其变性程度分为适度变性和过度变性两
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类。

蛋白质的变性过程仅仅是蛋白质的空间结构发生了变化,其化学组成以及氨基酸的排列并未改变。

21313　N 性蛋白
天然大豆蛋白的重要组成部分是大豆球蛋白,它可以在水中溶解,在pH615时其溶解度达到最高。

一旦大豆蛋白质受到热处理,蛋白质的结构发生变化,就会使蛋白质变得不溶解于水了。

利用测定大豆蛋白质在水中溶解度的变化,来判定大豆蛋白质的变性程度这种方法为“水溶性氮指数”检测法。

即:测定在一定条件下,样品溶解于水中的氮,同样品的总氮之比值(以百分比表示)。

水溶性氮指数(NSI )=水溶性氮
全氮
×100%
NSI 值高,则证明含有较多的未变性蛋白质,即俗称:含有N 性蛋白。

豆粕(或粉碎后的豆饼)在蒸煮时,要求颗粒均匀一致,润水充分而均匀,蒸煮的温度和时间适当,就可以使蛋白质达到适度变性。

如果原料颗粒不均匀,则会造成原料的
润水也不均匀,在同样的蒸煮条件下,其变性程度就不一致。

部分颗粒大的豆粕,不能适度变性,会存在部分未能变性的蛋白质,即:N 性蛋白。

N 性蛋白(蒸料不熟的蛋白质)难以被酶分解,这不仅会降低原料利用率,还会影响酱油产品质量,使成品酱油易产生浑浊和沉淀。

如果蒸煮时间过长或温度过高,还会造成蛋白质的过度变性(也称:二次变性)。

这种过度变性的蛋白质粘度大、色变深,蛋白质的分子结构变的紊乱,不易被酶分解。

同样会给制曲、发酵带来困难,降低原料利用率。

日本的安田敦等对最适蒸煮压力、时间与原料消化率进行了试验,当豆粕加水量在
130%的条件下,最适变性的时间与蒸煮压力
的关系如下图3所示。

图3　蒸煮压力与时间的关系
21314　蒸煮压力(温度)和时间
蒸煮压力(温度)和蒸煮时间的选择,应
以熟料质量标准为依据,根据各地不同的原料及原料配比,不同蒸料设备,不同的蒸煮工艺而定。

一般掌握(采用NK 罐蒸料设备):
蒸煮压力:0115～012MPa (115～2kg Πc )
蒸煮温度:125～130℃
蒸煮时间:5～15min
罐的装料量以不超过70%为适当。

快速升温,快速降温,在高温下维持短时间的蒸料工艺,蒸煮的效果是非常理想的。

表1可以看出,两种蒸料工艺的区别。

表1　NK 罐、不同蒸料工艺条件的效果比较原料处理工艺一般蒸料法高、短蒸料法
豆粕润水时间min 3040蒸料温度℃116120维持时间min
15左右3～5真空冷却时间min 25～30<10脱压时间min 15左右<5熟料消化率%8118986137原料全氮利用率%
77152
81186
熟料质量标准
感官标准:具有熟料固有的色泽,有香味及弹性,无糊味及其它不良气味,手感松散,不粘,无浮水,无硬心。

理化标准:水分(入曲池后取样)46%～
50%;蛋白消化率80%以上;无N 性沉淀。

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4第7期 技术讲座　酱油生产技术(七)。