米曲霉制曲过程中酶活性变化及其工艺优化
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２０ｈ２４ｈFra bibliotek２８ｈ
熟料水分／％
中性蛋白酶／ （Ｕ·ｇ－１）
糖化酶／ （Ｕ·ｇ－１）
水分／％
中性蛋白酶／ （Ｕ·ｇ－１）
糖化酶／ （Ｕ·ｇ－１）
水分／％
中性蛋白酶／ （Ｕ·ｇ－１）
糖化酶／ （Ｕ·ｇ－１）
水分／％
备注
４７
３４２
１１００ ４３
１４６５
１４００ ３９
１８８５
１４３０ ３４．５ 前期品温３０℃￣３５℃，
中性蛋白酶／ （Ｕ·ｇ－１）
１９７０ ２９９８ １４５６ ２２７８
３２ｈ
糖化酶／ （Ｕ·ｇ－１）
２０００ ２７００ １８００ ２０００
水分／％
３０ ３２ ２８ ３２
中性蛋白酶／ （Ｕ·ｇ－１）
２１２５ ３０６０ １７３７ ２４１８
３６ｈ
糖化酶／ （Ｕ·ｇ－１）
２２００ ３０５０ ２２００ ２４００
水分／％
２００７ Ｎｏ．５
·５６· Ｓ ｅｒｉａｌ Ｎｏ．１７０
Ｃｈｉｎａ Ｂｒｅ ｗｉｎｇ
Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ
米曲霉制曲过程中酶活性变化及其工艺优化
林祖申
（ 上海酿造科学研究所， 上海 ２００２３７）
摘 要： 国内酱油酿造主要选用纯种米曲霉，其制曲是酱油生产的一个重要工序。文中对米曲霉制备过程中水分、温度、空气、 湿度、环境对米曲霉生长及酶活力的影响进行了探讨，并提出了加强制曲管理优化工艺的措施。 关 键 词： 水分；温度；酶活力；制曲管理 中图分类号： ＴＱ９２５ 文献标识码： Ａ 文章编号： ２０５４－ ０５７１（ ２００７） ０５－ ００５６－ ０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｂｒｅｗ ｓｏｙ ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ． Ｋｏｊｉ ｍａｋｉｎｇ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｔｅｐ ｉｎ ｓｏｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｉｒ，ｍｏｉｓｔｕｒｅ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅ ａｎｄ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｋｏｊｉ ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ａｄｖｏｃａｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍｏｉｓｔｕｒｅ； ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ； ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ； ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｋｏｊｉ ｍａｋｉｎｇ
米曲霉分解淀粉并耗糖的反应式：
（Ｃ６Ｈ１０Ｏ５）ｎ＋ｎＨ２Ｏ→ｎＣ６Ｈ１２Ｏ６ Ｃ６Ｈ１２Ｏ６＋６Ｏ２→６ＣＯ２＋６Ｈ２Ｏ＋７３８千卡热量
当曲料白色菌丝布满结成块状，空气不易穿透，上 下层温差加大时需翻曲１次，使曲料疏松，上下层温度 均匀。此时菌丝大量繁殖热量很大，加强巡视，防止烧 曲。为维持要求的品温，可适当补充室外新鲜空气，排 除部分二氧化碳，调节温度。再经４ｈ￣６ｈ，随着水分蒸发 曲料开始收缩，发生裂缝，引起品温不均匀，需翻第２次 曲，保证曲温均匀。一般在１６ｈ以后是产酶旺盛期，也是 顶囊和分生孢子形成期，必须掌握低温制曲，保持品温 （３０±２）℃。２０ｈ以后品温逐渐下降，曲料水分散发而收 缩出现跑风现象，可用铁铲以倾斜角度每隔２ｃｍ￣３ｃｍ 从曲料上一铲到底，经铲曲后通风均匀。但铲曲颇费劳 力，也可用机械翻３次曲代替铲曲。３次翻曲后逐渐排除 室内潮湿空气（称排潮）。整个制曲时间３０ｈ左右。也有２ｄ 曲３６ｈ￣４２ｈ，视设备条件而定。
微生物营养，有利于菌丝生长粗壮浓厚，经研究表明曲霉 中肽酶和谷氨酰胺酶都是孢内酶，菌体内比菌体外高１０ 倍，而且菌体富含蛋白质和核酸，有利产品氨基酸的提高， 增加酱油鲜味。淀粉的六碳糖又能改善酱油的色泽红褐 及光亮度，而且能被酵母利用发酵，产生风味物质。 ４ 温度与制曲关系
制曲中温度、空气、湿度，以温度为中心。温度是制 曲的技术关键，米曲霉在制曲过程中对温度管理分３ 个阶段：接种、生长、产酶。 ４．１ 接种温度
５１．５
１２４８
１９００ ４４
２６７３
２５６０ ３８
３２５０
２８００ ３４ 后期品温２８℃￣３２℃
４６
５１０
３７０ ４１
１３２５
１７００ ３５
１４８５
２０００ ３０ 前期品温３４℃￣３８℃，
５１
４７７
１５００ ４４
１８０９
２３００ ３９
２１０９
２１００ ３４ 后期品温３２℃￣３６℃
熟料水分／％
４７ ５１．５ ４６ ５１
酿造微生物大都是好气性的，为了适应曲霉菌的 呼吸、散热、恒温等条件，一直沿用固态浅盘法制曲，如 帘子、竹匾、木盘等，设备简单、劳动条件差，占厂房面积 大，目前仅在农村小型企业还有存在。自改进为厚层通 风制曲工艺后有先进的圆盘制曲及平面型通风制曲，实 现了机械化制曲 。国 内 厚 层 制 曲 的 料 层 一 般 为 ２ ５ｃｍ￣ ３０ｃｍ。风机选择中、低压离心通风机，全风压８０ｍｍＨ２Ｏ￣ １４２ｍｍＨ２Ｏ，风量（ｍ３／ｈ）为总原料的４￣５倍，如曲池总投 原料１５００ｋｇ，则风机 的 风 量 需 为 ６０００ｍ３／ｈ￣７５００ｍ３／ｈ， 可 选择４－７２－１１，６＃通风机。 ２ 制曲的水分与质量关系
收稿日期： ２００７－０１－１２ 作者简介： 林祖申（１９３２－），男，浙江海盐人，高级工程师，主要从事酿造微生物、酱油工艺及调味品的研究工作。
创新与借鉴
中国酿造
２００７ 年 第 ５ 期
总第 １７０ 期 · ５７ ·
表１ 制曲水分对成曲和酱油质量的影响 Ｔａｂｌｅ １． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｍａｔｕｒｅ ｋｏｊｉ ａｎｄ ｓ ｏｙ ｂｙ ｗａｔｅｒ
Ａｗ＝ＲＨ／１００ 式中：ＲＨ为相对湿度。
各种微生物都有一定的最适水分活性要求，当水分 活性偏离最适要求时，微生物生长就受到抑制。曲霉的 水 分 活 性 ０ ． ８０￣０ ． ８８ ；毛 霉 、根 霉 水分活性 大 于 曲 霉 为 ０．９２；一般细菌水分活性为０．９２￣ ０．９７；酵母的水分活 性０．８８￣０．９４；耐盐鲁氏酵母为０．６０；嗜盐细菌为０．７５。从 水分活性可知过高的水分有利毛霉、根霉及细菌生长。 从生产实践中可知制曲水分对产品质量的有着很大的 影响（见表１）。
３５００ ３０００ ２５００ ２０００ ５００ １０００
糖化酶
中、碱性蛋白酶，纤维素酶，糖化酶
附图 制曲时间对酶活力的影响 Ａｔｔａｃｈｅｄ ｆｉｇｕｒｅ． Ｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ
ｔｉｍｅ ｏｆ ｋｏｊｉ ｍａｋｉｎｇ
３０℃￣３２℃，并首次通风数秒钟。提供少量空气有利于孢 子发芽。随着菌丝生长，产生呼吸热和分解热，品温逐渐 上升为３５℃￣３６℃需要通入间断循环风即利用曲室内空 气循环通风，既保持温度又保持湿度。接着菌丝大量繁 殖产生大量热能。在制曲过程中米曲霉边生长边产酶 分解蛋白质和淀粉质作为养料，部分糖分分解成ＣＯ２和 Ｈ２Ｏ，同时放出大量的热供培养所需的能量，大部分多 余热量散发掉。由于自然热量的上升，由间断通风至连 续通风。
备注
２９
前期品温３０℃￣３５℃，
３１
后期品温２８℃￣３２℃
２６
前期品温３４℃￣３８℃，
２９
后期品温３２℃￣３６℃
２００７ Ｎｏ．５
·５８· Ｓ ｅｒｉａｌ Ｎｏ．１７０
Ｃｈｉｎａ Ｂｒｅ ｗｉｎｇ
Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ
４．２ 米曲霉的生长温度 孢子发芽和菌丝繁殖３０℃￣３５℃是米曲霉的最适温
ｔｅ ｍｐｅ ｒａ ｔｕｒｅ
培养时间／ｈ
接种温度／℃
１２
１４
１６
１７
１８
６０
－
＋
＋
＋
＋
５０
－
＋
＋
＋＋
＋＋
４０
＋
＋＋
＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋
３０
＋
＋＋
＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋
注： “＋”生长不好， “＋＋”生长略好， “＋＋＋”生长良好。
表３ 不同水分、培养温度、制曲时间的曲料酶活力（ 干基） 比较 Ｔａｂｌｅ ３． Ｃｏｍｐａｒｉｓ ｏｎ ｏｆ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ， ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｏｆ ｋｏｊｉ ｍａｋｉｎｇ
豆粕润 水量
熟料 水分／
％
成曲细酱油质量（／ ｇ·１００ｍＬ－１）氨基酸生
菌数 比例
全氮
氨基 酸态氮
游离氨
成率／％
澄清度
６０ ４２．５ １．００ １．２１８ ０．５００ ０．１０８ ４１ 稀释后略混
８０ ４７．５ ６．００ １．２５３ ０．５６９ ０．１１４ ４５．４ 澄清
１００ ５１．０ １９．６０ １．２６７ ０．６４７ ０．２０５ ５１．０６
酱油生产原料配比各异，北方地区常以豆粕：麸皮＝ ７０：３０或６０：４０；南方地区以豆粕：小麦：麸皮＝１００：３０￣４０： １０￣２０；日本工艺豆粕：小麦＝１００：１００；有些企业豆粕：面 粉： 麸皮＝１００：３０：２０；也有以豆粕与麸皮制曲；面粉或小 麦单独制曲，最后混合发酵。笔者以为适量的麸皮有利 于制曲和酶活力的提高；适当提高淀粉原料制曲增加
制曲是我国传统技术，谚语：一曲、二醪、三熬油。 说明制曲的重要性。古时称麹糵、黄麈、黄衣，即由自 然界野生曲霉 菌 在 原 料 中 生 长 繁 殖 制 成 的 曲 子 。目 前国内酱油酿造主要选用纯种米曲 霉 ，以适宜的条 件保证米曲霉等有 益 微 生 物 生 长 繁 殖，以优化条件 使米曲霉分泌产生所需要的各种酶系，达到优质高产 的目的。 １ 制曲方法的演化
清
１２０ ５４．０ ４９．００ １．２１１ ０．６５９ ０．２６０ ５４．４１ 混浊
从表１可看出，随着制曲水分的增高，细菌总数也 随着升高，氨基酸生成率也同步提高，５４．５％水分酱油 出现细菌性浑浊，４２．５％水分蛋白变性不完全呈Ｎ性蛋 白。以４７％￣５１％为宜。目前生产企业一般掌握在４７％￣５０％。 但也要视原料配比和制曲设备的保湿条件及气候条 件适当上下浮动。如原料配比中麸皮比例较多时水分 可略低些；制曲设备保湿条件好，水分略低些；冬季水 分不易散发，夏季气候干燥水分略作浮动。 ３ 原料配比与制曲质量的关系
要求４０℃以下，理想的接种温度进入曲池后品温 在（３２±２）℃。米曲霉孢子虽较耐热但在接种温度７６℃￣ ８０℃下１０ｍｉｎ便死亡。而芽孢杆菌能耐热１００℃，所以较 高接种温度易于污染细菌致使制曲失败。不同接种温度 保持５ｍｉｎ 后放在平皿中２８℃培养，结果见表２。
表２ 不同接种温度后２８℃培养１８ｈ曲料生长情况 Ｔａｂｌｅ ２． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ａｓ ｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅ ｂｙ ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ
微生物生长必需有适量的水。水是细胞组成部分， 也是细胞吸收营养物质和排泄代谢产物的介质；微生
物酶的活性也随着水分的增加而提高。此外由于水的 比热高，是细胞散热的良好导体，调节细胞温度。因此 水是微 生 物 生 命 活 动 的 主要成分。各类微生物对水分 要求各不相同。然而微生物对水的可利用性不单纯是水 分含量。在基质中存在的水分能被微生物生长利用的 水分，称水分活性。表示水分活性就是水溶性的蒸气压 与同温度纯水蒸气压的比值。即水在反应中的效力以 Ａｗ表示。Ａｗ与溶液蒸气压有关，可测量蒸气中相对湿 度的方法估算，例如Ａｗ为０．７５相当于７５％的相对湿度。 因此水分活性又可表示为：
Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
ＬＩＮ Ｚｕ－ｓｈｅｎ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｒｅｗｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ，２００２３７，Ｃｈｉｎａ）
度，温度过低或过高都会影响发芽和生长速度，低于 ２８℃孢子发芽缓慢，对低温型微球菌、青霉、毛霉菌等杂 菌容易生长。所以低温制曲要有纯净的环境为条件，否 则容易污染杂菌。高于３５℃枯草芽孢杆菌，根霉等耐高热 性微生物容易生长繁殖，产生氨味，使曲料发黏，吐水。 ４．３ 产酶旺盛期的温度
一般在翻曲之后菌丝大量繁殖、顶囊形成分子孢 子开始着生，制曲时间在１６ｈ￣１８ｈ后为产酶高峰期，要 求低温制曲（见表３）品温２８℃￣３２℃。从表３可以看出， 制曲水分与低温制曲对酶活力的影响。相同水分在低 温条件下主要酶都有明显提高，相同温度条件下高水 分酶活力明显高于低水分。沪酿３．０４２米曲霉的制曲条 件与国外报道的低温制曲有利于酶的形成趋势是相似 的。沪酿３．０４２制曲时间约在３０ｈ（见附图）。但要视原料 配比、水分高低、制曲条件而确定。如麸皮含量多，水分 大，制曲温度偏低，制曲时间适当延长。现在国内对沪 酿３．０４２米曲霉制曲时间大致分１ｄ曲或２ｄ曲。１ｄ曲为 ３０ｈ左右；２ｄ曲为３６ｈ￣４２ｈ。
熟料水分／％
中性蛋白酶／ （Ｕ·ｇ－１）
糖化酶／ （Ｕ·ｇ－１）
水分／％
中性蛋白酶／ （Ｕ·ｇ－１）
糖化酶／ （Ｕ·ｇ－１）
水分／％
中性蛋白酶／ （Ｕ·ｇ－１）
糖化酶／ （Ｕ·ｇ－１）
水分／％
备注
４７
３４２
１１００ ４３
１４６５
１４００ ３９
１８８５
１４３０ ３４．５ 前期品温３０℃￣３５℃，
中性蛋白酶／ （Ｕ·ｇ－１）
１９７０ ２９９８ １４５６ ２２７８
３２ｈ
糖化酶／ （Ｕ·ｇ－１）
２０００ ２７００ １８００ ２０００
水分／％
３０ ３２ ２８ ３２
中性蛋白酶／ （Ｕ·ｇ－１）
２１２５ ３０６０ １７３７ ２４１８
３６ｈ
糖化酶／ （Ｕ·ｇ－１）
２２００ ３０５０ ２２００ ２４００
水分／％
２００７ Ｎｏ．５
·５６· Ｓ ｅｒｉａｌ Ｎｏ．１７０
Ｃｈｉｎａ Ｂｒｅ ｗｉｎｇ
Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ
米曲霉制曲过程中酶活性变化及其工艺优化
林祖申
（ 上海酿造科学研究所， 上海 ２００２３７）
摘 要： 国内酱油酿造主要选用纯种米曲霉，其制曲是酱油生产的一个重要工序。文中对米曲霉制备过程中水分、温度、空气、 湿度、环境对米曲霉生长及酶活力的影响进行了探讨，并提出了加强制曲管理优化工艺的措施。 关 键 词： 水分；温度；酶活力；制曲管理 中图分类号： ＴＱ９２５ 文献标识码： Ａ 文章编号： ２０５４－ ０５７１（ ２００７） ０５－ ００５６－ ０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｂｒｅｗ ｓｏｙ ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ． Ｋｏｊｉ ｍａｋｉｎｇ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｔｅｐ ｉｎ ｓｏｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｉｒ，ｍｏｉｓｔｕｒｅ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅ ａｎｄ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｋｏｊｉ ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ａｄｖｏｃａｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍｏｉｓｔｕｒｅ； ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ； ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ； ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｋｏｊｉ ｍａｋｉｎｇ
米曲霉分解淀粉并耗糖的反应式：
（Ｃ６Ｈ１０Ｏ５）ｎ＋ｎＨ２Ｏ→ｎＣ６Ｈ１２Ｏ６ Ｃ６Ｈ１２Ｏ６＋６Ｏ２→６ＣＯ２＋６Ｈ２Ｏ＋７３８千卡热量
当曲料白色菌丝布满结成块状，空气不易穿透，上 下层温差加大时需翻曲１次，使曲料疏松，上下层温度 均匀。此时菌丝大量繁殖热量很大，加强巡视，防止烧 曲。为维持要求的品温，可适当补充室外新鲜空气，排 除部分二氧化碳，调节温度。再经４ｈ￣６ｈ，随着水分蒸发 曲料开始收缩，发生裂缝，引起品温不均匀，需翻第２次 曲，保证曲温均匀。一般在１６ｈ以后是产酶旺盛期，也是 顶囊和分生孢子形成期，必须掌握低温制曲，保持品温 （３０±２）℃。２０ｈ以后品温逐渐下降，曲料水分散发而收 缩出现跑风现象，可用铁铲以倾斜角度每隔２ｃｍ￣３ｃｍ 从曲料上一铲到底，经铲曲后通风均匀。但铲曲颇费劳 力，也可用机械翻３次曲代替铲曲。３次翻曲后逐渐排除 室内潮湿空气（称排潮）。整个制曲时间３０ｈ左右。也有２ｄ 曲３６ｈ￣４２ｈ，视设备条件而定。
微生物营养，有利于菌丝生长粗壮浓厚，经研究表明曲霉 中肽酶和谷氨酰胺酶都是孢内酶，菌体内比菌体外高１０ 倍，而且菌体富含蛋白质和核酸，有利产品氨基酸的提高， 增加酱油鲜味。淀粉的六碳糖又能改善酱油的色泽红褐 及光亮度，而且能被酵母利用发酵，产生风味物质。 ４ 温度与制曲关系
制曲中温度、空气、湿度，以温度为中心。温度是制 曲的技术关键，米曲霉在制曲过程中对温度管理分３ 个阶段：接种、生长、产酶。 ４．１ 接种温度
５１．５
１２４８
１９００ ４４
２６７３
２５６０ ３８
３２５０
２８００ ３４ 后期品温２８℃￣３２℃
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１３２５
１７００ ３５
１４８５
２０００ ３０ 前期品温３４℃￣３８℃，
５１
４７７
１５００ ４４
１８０９
２３００ ３９
２１０９
２１００ ３４ 后期品温３２℃￣３６℃
熟料水分／％
４７ ５１．５ ４６ ５１
酿造微生物大都是好气性的，为了适应曲霉菌的 呼吸、散热、恒温等条件，一直沿用固态浅盘法制曲，如 帘子、竹匾、木盘等，设备简单、劳动条件差，占厂房面积 大，目前仅在农村小型企业还有存在。自改进为厚层通 风制曲工艺后有先进的圆盘制曲及平面型通风制曲，实 现了机械化制曲 。国 内 厚 层 制 曲 的 料 层 一 般 为 ２ ５ｃｍ￣ ３０ｃｍ。风机选择中、低压离心通风机，全风压８０ｍｍＨ２Ｏ￣ １４２ｍｍＨ２Ｏ，风量（ｍ３／ｈ）为总原料的４￣５倍，如曲池总投 原料１５００ｋｇ，则风机 的 风 量 需 为 ６０００ｍ３／ｈ￣７５００ｍ３／ｈ， 可 选择４－７２－１１，６＃通风机。 ２ 制曲的水分与质量关系
收稿日期： ２００７－０１－１２ 作者简介： 林祖申（１９３２－），男，浙江海盐人，高级工程师，主要从事酿造微生物、酱油工艺及调味品的研究工作。
创新与借鉴
中国酿造
２００７ 年 第 ５ 期
总第 １７０ 期 · ５７ ·
表１ 制曲水分对成曲和酱油质量的影响 Ｔａｂｌｅ １． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｍａｔｕｒｅ ｋｏｊｉ ａｎｄ ｓ ｏｙ ｂｙ ｗａｔｅｒ
Ａｗ＝ＲＨ／１００ 式中：ＲＨ为相对湿度。
各种微生物都有一定的最适水分活性要求，当水分 活性偏离最适要求时，微生物生长就受到抑制。曲霉的 水 分 活 性 ０ ． ８０￣０ ． ８８ ；毛 霉 、根 霉 水分活性 大 于 曲 霉 为 ０．９２；一般细菌水分活性为０．９２￣ ０．９７；酵母的水分活 性０．８８￣０．９４；耐盐鲁氏酵母为０．６０；嗜盐细菌为０．７５。从 水分活性可知过高的水分有利毛霉、根霉及细菌生长。 从生产实践中可知制曲水分对产品质量的有着很大的 影响（见表１）。
３５００ ３０００ ２５００ ２０００ ５００ １０００
糖化酶
中、碱性蛋白酶，纤维素酶，糖化酶
附图 制曲时间对酶活力的影响 Ａｔｔａｃｈｅｄ ｆｉｇｕｒｅ． Ｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ
ｔｉｍｅ ｏｆ ｋｏｊｉ ｍａｋｉｎｇ
３０℃￣３２℃，并首次通风数秒钟。提供少量空气有利于孢 子发芽。随着菌丝生长，产生呼吸热和分解热，品温逐渐 上升为３５℃￣３６℃需要通入间断循环风即利用曲室内空 气循环通风，既保持温度又保持湿度。接着菌丝大量繁 殖产生大量热能。在制曲过程中米曲霉边生长边产酶 分解蛋白质和淀粉质作为养料，部分糖分分解成ＣＯ２和 Ｈ２Ｏ，同时放出大量的热供培养所需的能量，大部分多 余热量散发掉。由于自然热量的上升，由间断通风至连 续通风。
备注
２９
前期品温３０℃￣３５℃，
３１
后期品温２８℃￣３２℃
２６
前期品温３４℃￣３８℃，
２９
后期品温３２℃￣３６℃
２００７ Ｎｏ．５
·５８· Ｓ ｅｒｉａｌ Ｎｏ．１７０
Ｃｈｉｎａ Ｂｒｅ ｗｉｎｇ
Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ
４．２ 米曲霉的生长温度 孢子发芽和菌丝繁殖３０℃￣３５℃是米曲霉的最适温
ｔｅ ｍｐｅ ｒａ ｔｕｒｅ
培养时间／ｈ
接种温度／℃
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＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋
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＋
＋＋
＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋
注： “＋”生长不好， “＋＋”生长略好， “＋＋＋”生长良好。
表３ 不同水分、培养温度、制曲时间的曲料酶活力（ 干基） 比较 Ｔａｂｌｅ ３． Ｃｏｍｐａｒｉｓ ｏｎ ｏｆ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ， ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｏｆ ｋｏｊｉ ｍａｋｉｎｇ
豆粕润 水量
熟料 水分／
％
成曲细酱油质量（／ ｇ·１００ｍＬ－１）氨基酸生
菌数 比例
全氮
氨基 酸态氮
游离氨
成率／％
澄清度
６０ ４２．５ １．００ １．２１８ ０．５００ ０．１０８ ４１ 稀释后略混
８０ ４７．５ ６．００ １．２５３ ０．５６９ ０．１１４ ４５．４ 澄清
１００ ５１．０ １９．６０ １．２６７ ０．６４７ ０．２０５ ５１．０６
酱油生产原料配比各异，北方地区常以豆粕：麸皮＝ ７０：３０或６０：４０；南方地区以豆粕：小麦：麸皮＝１００：３０￣４０： １０￣２０；日本工艺豆粕：小麦＝１００：１００；有些企业豆粕：面 粉： 麸皮＝１００：３０：２０；也有以豆粕与麸皮制曲；面粉或小 麦单独制曲，最后混合发酵。笔者以为适量的麸皮有利 于制曲和酶活力的提高；适当提高淀粉原料制曲增加
制曲是我国传统技术，谚语：一曲、二醪、三熬油。 说明制曲的重要性。古时称麹糵、黄麈、黄衣，即由自 然界野生曲霉 菌 在 原 料 中 生 长 繁 殖 制 成 的 曲 子 。目 前国内酱油酿造主要选用纯种米曲 霉 ，以适宜的条 件保证米曲霉等有 益 微 生 物 生 长 繁 殖，以优化条件 使米曲霉分泌产生所需要的各种酶系，达到优质高产 的目的。 １ 制曲方法的演化
清
１２０ ５４．０ ４９．００ １．２１１ ０．６５９ ０．２６０ ５４．４１ 混浊
从表１可看出，随着制曲水分的增高，细菌总数也 随着升高，氨基酸生成率也同步提高，５４．５％水分酱油 出现细菌性浑浊，４２．５％水分蛋白变性不完全呈Ｎ性蛋 白。以４７％￣５１％为宜。目前生产企业一般掌握在４７％￣５０％。 但也要视原料配比和制曲设备的保湿条件及气候条 件适当上下浮动。如原料配比中麸皮比例较多时水分 可略低些；制曲设备保湿条件好，水分略低些；冬季水 分不易散发，夏季气候干燥水分略作浮动。 ３ 原料配比与制曲质量的关系
要求４０℃以下，理想的接种温度进入曲池后品温 在（３２±２）℃。米曲霉孢子虽较耐热但在接种温度７６℃￣ ８０℃下１０ｍｉｎ便死亡。而芽孢杆菌能耐热１００℃，所以较 高接种温度易于污染细菌致使制曲失败。不同接种温度 保持５ｍｉｎ 后放在平皿中２８℃培养，结果见表２。
表２ 不同接种温度后２８℃培养１８ｈ曲料生长情况 Ｔａｂｌｅ ２． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ａｓ ｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅ ｂｙ ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ
微生物生长必需有适量的水。水是细胞组成部分， 也是细胞吸收营养物质和排泄代谢产物的介质；微生
物酶的活性也随着水分的增加而提高。此外由于水的 比热高，是细胞散热的良好导体，调节细胞温度。因此 水是微 生 物 生 命 活 动 的 主要成分。各类微生物对水分 要求各不相同。然而微生物对水的可利用性不单纯是水 分含量。在基质中存在的水分能被微生物生长利用的 水分，称水分活性。表示水分活性就是水溶性的蒸气压 与同温度纯水蒸气压的比值。即水在反应中的效力以 Ａｗ表示。Ａｗ与溶液蒸气压有关，可测量蒸气中相对湿 度的方法估算，例如Ａｗ为０．７５相当于７５％的相对湿度。 因此水分活性又可表示为：
Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
ＬＩＮ Ｚｕ－ｓｈｅｎ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｒｅｗｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ，２００２３７，Ｃｈｉｎａ）
度，温度过低或过高都会影响发芽和生长速度，低于 ２８℃孢子发芽缓慢，对低温型微球菌、青霉、毛霉菌等杂 菌容易生长。所以低温制曲要有纯净的环境为条件，否 则容易污染杂菌。高于３５℃枯草芽孢杆菌，根霉等耐高热 性微生物容易生长繁殖，产生氨味，使曲料发黏，吐水。 ４．３ 产酶旺盛期的温度
一般在翻曲之后菌丝大量繁殖、顶囊形成分子孢 子开始着生，制曲时间在１６ｈ￣１８ｈ后为产酶高峰期，要 求低温制曲（见表３）品温２８℃￣３２℃。从表３可以看出， 制曲水分与低温制曲对酶活力的影响。相同水分在低 温条件下主要酶都有明显提高，相同温度条件下高水 分酶活力明显高于低水分。沪酿３．０４２米曲霉的制曲条 件与国外报道的低温制曲有利于酶的形成趋势是相似 的。沪酿３．０４２制曲时间约在３０ｈ（见附图）。但要视原料 配比、水分高低、制曲条件而确定。如麸皮含量多，水分 大，制曲温度偏低，制曲时间适当延长。现在国内对沪 酿３．０４２米曲霉制曲时间大致分１ｄ曲或２ｄ曲。１ｄ曲为 ３０ｈ左右；２ｄ曲为３６ｈ￣４２ｈ。