醬油制曲工藝條件的影響范文

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醬油是我國傳統(tǒng)釀造調(diào)味品之一，具有悠久的釀造歷史，以其獨(dú)特的風(fēng)味、色澤，以及豐富的營養(yǎng)價(jià)值，已成為我國人民飲食生活中不可缺的調(diào)味品。隨著我國調(diào)味品供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革的推進(jìn)，市場(chǎng)對(duì)醬油的產(chǎn)品品質(zhì)、安全性等提出了更高要求。目前，我國醬油行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品在國際市場(chǎng)的影響力遠(yuǎn)不及日本，在國內(nèi)醬油生產(chǎn)中仍存在成曲質(zhì)量不良、原料利用率低、生產(chǎn)周期長、產(chǎn)品質(zhì)量低下等基礎(chǔ)問題沒能妥善解決。例如，日本醬油行業(yè)的蛋白質(zhì)利用率已高達(dá)92%，而我國只有55-72%。產(chǎn)生這些問題的主要原因是對(duì)醬油釀造機(jī)理，尤其是制曲和發(fā)酵環(huán)節(jié)的研究不夠深入。因而，研究主要工藝參數(shù)對(duì)成曲和醬醅質(zhì)量的影響規(guī)律，優(yōu)化釀造工藝條件，對(duì)醬油生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)參考意義。在醬油釀造中，制曲是醬油釀造的基礎(chǔ)，成曲品質(zhì)的優(yōu)劣直接關(guān)系到后期的發(fā)酵效率和出品率，是釀造出優(yōu)質(zhì)醬油的先決條件。制曲工序受到菌種、制曲溫度、濕度、時(shí)間、通風(fēng)等諸多因素的影響，因此，新型發(fā)酵菌種及其制曲條件的優(yōu)化對(duì)成曲質(zhì)量有重要的影響。本文以制曲過程的蛋白酶活力、糖化酶活力為成曲的主要品質(zhì)指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)，考察了選育菌種制曲工藝中浸豆時(shí)間、蒸煮時(shí)間、制曲時(shí)間等主要因素對(duì)成曲品質(zhì)的影響規(guī)律。

1材料與方法

1.1材料與儀器

1.1.1材料與試劑四川大豆、標(biāo)準(zhǔn)面粉、麩皮由自貢天味食品公司及富順美樂食品公司提供；米曲霉A3-U12通過改良雙層酪蛋白培養(yǎng)基進(jìn)行選擇分離出優(yōu)良的生產(chǎn)菌株，再進(jìn)行紫外誘變篩選獲得［1］；酪蛋白：分析純，廣州喬宣化工有限公司；酪氨酸：分析純，浙江綠州生物技術(shù)有限公司；福林酚試劑：分析純，廣州翔博生物技術(shù)有限公司；其他試劑均為分析純。

1.1.2主要儀器設(shè)備ZHJH-2112B生物潔凈工作臺(tái)：鄭州南北儀器設(shè)備有限公司；V63旋渦振蕩器：鎮(zhèn)江市科密儀器儀表有限公司；JA2003電子天平:上海雷韻試驗(yàn)儀器制造有限公司；LRH-250生化培養(yǎng)箱:上海一恒科學(xué)儀器有限公司；721型分光光度計(jì):美析（中國）儀器有限公司等。

1.1.3培養(yǎng)基

1.1.3.1種曲培養(yǎng)基種曲培養(yǎng)基配制，麩皮∶豆粉∶面粉=80∶15∶5，自來水100mL，pH自然，潤水20min，121℃濕熱滅菌30min。

1.1.3.2成曲培養(yǎng)基大豆∶面粉=90∶10，自然pH。大豆的處理方法：大豆挑選后，在35-40℃溫水中浸泡3h，瀝干，然后121℃濕熱滅菌30min；面粉的處理方法：將面粉焙炒至金黃色，不能焦糊；制備成曲培養(yǎng)基：將大豆在不銹鋼盆里攤冷，待熱氣接近消失時(shí)，均勻拌入焙炒好的面粉即可［2］。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1制曲工藝流程制曲是釀造醬油的關(guān)鍵工序之一，制得優(yōu)良的成曲是發(fā)酵工序順利進(jìn)行的必要前提。1.2.2制曲操作要點(diǎn)挑選顆粒飽滿、無蟲螨的優(yōu)質(zhì)大豆，以大豆∶40℃溫水=1∶3的質(zhì)量比加入不銹鋼盆中，在40℃左右保溫浸泡，期間每隔30min用玻璃棒攪拌1次，一定時(shí)間后將大豆瀝干，然后裝入燒杯中，用牛皮紙?jiān)每冢?21℃下蒸煮一定時(shí)間后與焙炒至金黃色的面粉在滅過菌的不銹鋼盆中混合均勻，攤冷至38℃左右時(shí)接入0.3%的自制種曲，分裝于塑料篩子中，每個(gè)篩子裝料220g，裝料后用無菌的四層紗布蓋住，于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

1.2.3酶活力的測(cè)定蛋白酶活力和糖化酶活力的測(cè)定分別采用福林法［3］和斐林法［4］。

1.2.4制曲工藝的單因素試驗(yàn)

1.2.4.1浸豆時(shí)間對(duì)成曲的影響天然蛋白質(zhì)由許多氨基酸以肽鍵的形式連接成肽鏈，肽鏈再由氫鍵等次級(jí)鍵構(gòu)成蛋白質(zhì)有規(guī)則、緊密的螺旋狀空間結(jié)構(gòu)。大豆浸泡會(huì)對(duì)原料的蛋白質(zhì)性質(zhì)造成影響，吸水使蛋白質(zhì)的次級(jí)鍵遭到破壞，肽鏈松散地展開，露出肽鍵，有利于蛋白酶作用。本試驗(yàn)選用40℃左右溫水浸泡大豆，也便于夏天自然浸泡，分別選取大豆浸泡時(shí)間為1h、2h、3h、4h、5h，蒸料時(shí)間30min，制曲時(shí)間36h時(shí)對(duì)成曲進(jìn)行感官檢驗(yàn)，并測(cè)定其蛋白酶和糖化酶的酶活力。

1.2.4.2蒸料時(shí)間對(duì)成曲的影響蒸煮是通過高溫使蛋白質(zhì)的次級(jí)鍵遭到破壞，適度變性而便于酶解，雖然大豆隨著蒸煮時(shí)間的延長會(huì)逐漸褐變，但不能單從褐變來判定蒸熱程度，在蒸煮壓力確定的前提下，應(yīng)該從蒸煮時(shí)間上來精確判斷。本試驗(yàn)分別選取蒸料時(shí)間10min、20min、30min、40min、50min。采用浸豆優(yōu)化時(shí)間，制曲時(shí)間36h條件下，觀察成曲的感官特征，并測(cè)定蛋白酶和糖化酶的酶活力。

1.2.4.3制曲時(shí)間對(duì)成曲的影響米曲霉從孢子發(fā)芽到后熟的整個(gè)過程需要一定時(shí)間，才能形成酶系比較齊全的各種酶的高效組合體系，分別選取制曲時(shí)間24h、30h、36h、42h、48h，采用優(yōu)化的浸豆時(shí)間和蒸料時(shí)間制曲，觀察成曲的感官特征，并測(cè)定其蛋白酶和糖化酶的酶活力。在試驗(yàn)中，制曲4-6h左右后，米曲霉進(jìn)入生長期，品溫逐漸升高，需要間歇或連續(xù)通風(fēng)，這樣既可以調(diào)節(jié)品溫不至于燒曲，又可以更換新鮮空氣，利于米曲霉的好氧生長。本試驗(yàn)采用多孔篩子并降低制曲厚度，以便品溫穩(wěn)定和空氣充足，采取在白色菌絲長滿曲料表面時(shí)進(jìn)行一次翻曲，然后在孢子布滿曲料表面時(shí)進(jìn)行第二次翻曲，以此來保證米曲霉的充分生長和產(chǎn)酶能力。

2結(jié)果與分析

2.1浸豆時(shí)間對(duì)制曲的影響

大豆浸豆時(shí)間對(duì)吸水率的影響如圖2所示。浸豆4h后吸水率速率明顯降低，5.5h時(shí)吸水率達(dá)到峰值123.21%，6h后吸水率逐漸地略微降低，這是由于大豆吸入和溶出的平衡漸漸偏向了大豆固形物的溶出，直到大豆的質(zhì)量在當(dāng)前條件下達(dá)到基本平衡。浸豆時(shí)間對(duì)成曲的感官特征、蛋白酶活力及糖化酶活力影響的結(jié)果如表1所示。當(dāng)浸泡時(shí)間3h時(shí)，蛋白酶和糖化酶都表現(xiàn)出了較高的活力；當(dāng)浸豆時(shí)間低于3h時(shí)，由于吸水膨脹不足，導(dǎo)致蒸煮時(shí)大豆蛋白質(zhì)變性不充分，同時(shí)孢子發(fā)芽需要吸水膨脹，菌絲生長也需要水分，水分不足則酶活力自然較低；當(dāng)浸豆時(shí)間高于3h時(shí)，浸泡時(shí)間過長最終導(dǎo)致蒸煮時(shí)蛋白質(zhì)過度變性，不利于米曲霉生長和產(chǎn)酶，從而造成蛋白酶和糖化酶的酶活力下降。而3h之前的增長曲線較之3h之后的下降曲線要陡峭很多，主要原因在于3h前大豆快速吸水膨脹，而3h后吸水膨脹明顯減緩并逐漸趨于平衡，因此，在3h前大豆蛋白質(zhì)趨于適當(dāng)變性的速率，明顯快于3h后大豆轉(zhuǎn)向過度變性的速率。

2.2蒸料時(shí)間對(duì)制曲的影響

蒸料時(shí)間對(duì)成曲的感官特征、蛋白酶活力及糖化酶活力影響的結(jié)果如表2所示。蒸料時(shí)間30min時(shí)，蛋白酶和糖化酶的酶活力均達(dá)到最高值，分別為1275.67U/g和828.61U/g，可見大豆蒸煮30min蛋白質(zhì)基本完全變性。蒸煮時(shí)間過短，大豆蛋白變性不充分，不利于米曲霉的利用，從而抑制其生長產(chǎn)酶；蒸煮時(shí)間過長，則會(huì)導(dǎo)致大豆蛋白過度變性，一部分蛋白質(zhì)又變成了非溶性的了，難以被酶所利用，且大豆表面的褐變作用會(huì)阻礙米曲霉對(duì)大豆?fàn)I養(yǎng)的吸收，同時(shí)一些氨基酸和糖類物質(zhì)變成色素，也減少了米曲霉生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，影響米曲霉的生長繁殖，酶活力不高［5-7］。只有蛋白質(zhì)適度變性才利于制曲，過度或不足都會(huì)產(chǎn)生不利影響，其中蒸煮時(shí)間20-30min時(shí)酶活力變化不是很大，說明在此段時(shí)間內(nèi)大豆的變性速度趨緩，對(duì)制曲影響不是很大。

2.3制曲時(shí)間對(duì)制曲的影響

制曲時(shí)間對(duì)成曲的感官特征、蛋白酶活力及糖化酶活力影響的結(jié)果。制曲時(shí)間24-36h時(shí)，米曲霉處于生長初期，蛋白酶和糖化酶的酶活力增加較快，在36h時(shí)蛋白酶和糖化酶的酶活力均達(dá)到最高值，分別為1304.67U/g和867.19U/g。隨著制曲時(shí)間延長蛋白酶和糖化酶的酶活力開始呈緩慢下降趨勢(shì)，這主要因?yàn)殡S著米曲霉的生長，孢子的生成和菌絲的繁殖，最終導(dǎo)致曲料中可利用的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣競(jìng)爭(zhēng)逐漸加劇，米曲霉的生長受到抑制，酶的生成速率漸漸地被酶的失活速率所超越，導(dǎo)致曲料中酶活力達(dá)到峰值后而下降［8］。由于酶活有一定的穩(wěn)定性，最初下降速度比較平穩(wěn)，而蛋白酶活力的下降趨勢(shì)較之糖化酶活力的下降趨勢(shì)陡峭些，說明當(dāng)前環(huán)境下，蛋白酶不如糖化酶穩(wěn)定性好。因此，應(yīng)把握好制曲時(shí)間，從而將優(yōu)質(zhì)曲及時(shí)地加以有效利用。

3小結(jié)

以紫外誘變育種獲得米曲霉A3-U12為菌種，通過單因素試驗(yàn)，主要研究浸豆時(shí)間、蒸料時(shí)間、制曲時(shí)間等因素對(duì)成曲中蛋白酶和糖化酶的酶活力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，成曲的感官特征隨條件變化呈“差→好→差”的趨勢(shì)。當(dāng)大豆40℃左右溫水浸泡3h時(shí)，蛋白酶和糖化酶都表現(xiàn)出了較高的活力；蒸料時(shí)間20-30min時(shí)，蛋白酶和糖化酶的酶活力均達(dá)到最高值；制曲時(shí)間24-36h時(shí)，米曲霉處于生長初期，蛋白酶和糖化酶的酶活力增加較快，在36h時(shí)蛋白酶和糖化酶的酶活力均達(dá)到較高值，分別為1304.67U/g和867.19U/g，隨著制曲時(shí)間繼續(xù)延長，蛋白酶和糖化酶活力開始呈緩慢下降趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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［8］林祖申．醬油生產(chǎn)技術(shù)問答［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2001：1-154.

作者：萬萍；孫杰；周琳；邊楊；段獻(xiàn)銀；余華；劉達(dá)玉 單位：成都大學(xué)藥學(xué)與生物工程學(xué)院