盐水浓度对酱油发酵过程中理化指标分析
摘要:酱油发酵过程的理化指标对于酱油十分重要,本研究以大豆粉和麸皮为原料,接种了3.042m曲霉。进行高盐稀态酱油发酵,定期跟踪氨基酸氮,还原糖等理化指标,确定盐水浓度与理化指标之间的关系,对于配置更优的酱油具有借鉴意义,对于相关领域科研工作者和同行业工作人员具有十分重要的参考意义。
关键词:盐水浓度;酱油发酵;理化指标            1 引言
酱油的传统酿造技术起源于我国,已经有几千年历史,是亚洲人民生活中的必需品。国内现有产品酱油的盐含量在16%~18%,这是由于较高浓度的盐含量可以抑制酱油酿造过程中微生物的异态发酵,另外,研究表明酱油中乳酸菌和酵母菌在16%~18%盐浓度下,产生酱油特有的芳香。随着国内人民生活水平的提高,对食品健康的重视程度不断增加,医学研究表明,摄入盐量高的饮食会增加人体器官负担,诱发高血压等疾病。为了满足人民对于低盐酱油的需求,需要找到合适的技术。酱油品质发展道路缓慢,相反日本由于近年来对酱油酿造行业产品技术的重视,使其在短时间内成为酱油行业现代化高品质的国家,因此应加强对酱油发酵过程的研究。对于低盐标准国内尚未出台,目前参照日本厚生省制定的标准,低盐酱油分为薄盐酱油和减盐酱油,盐含量分别在12%和9%。
在传统方法生产的酱油中,无论是制曲还是发酵生产中,微生物起到了无法替代的作用,微生物含有多种酶系,其中米曲霉作为发酵酱油必不可少的菌种,其所分泌的蛋白酶和淀粉酶对酱油酿造过程中所产生的风味和营养具有重要作用。制曲作为提高酿造酱油质量的关键工序,直接影响酿造酱油的原料利用及品质形成,这一过程主要由可分泌多种酶系的曲霉完成。作为制曲的主要原料性质(高蛋白含量)决定了制曲过程中酶活力的高低,进而决定了制曲的好坏。蛋白酶的主要作用是将原料中的大分子蛋白质分子分解为小分子物质如氨基酸、低分子肽、多肽和胨,进一步被微生物生长所利用;淀粉酶通过将辅料中的淀粉分解成可以被微生物吸收的小分子的葡萄糖、双糖、三糖、糊精等,这些被分解成小分子的氨基酸和糖类不仅易于被发酵过程中的微生物吸收,也是酿造酱油中非挥发性物质及挥发性风味物质的前体,也为后阶段其他微生物的生长创造了条件。    2 材料与方法    2.1 仪器与设备
试验所用普通酱油来自广东某酱油公司,AN含量约为0.83g/dL;食盐NaCl浓度约为18.4%;NaOH、钾、甲醛:分析纯,上海国药集团。
使用的设备包括:HZT-B3002电子称;PTX-FA210电子天平;福州华志科学仪器有限公司;GZX-9140MBE电热恒温鼓风干燥箱、SPX-B-Z生化培养箱;上海实业有限公司医疗设备厂。    2.2 试验方法    (1)盐水调制
盐水调制是用食盐加水或低级酱油溶解调制成所需要浓度。一般以淀粉原料为全部制曲者,其盐水浓度要求在12~13o Bé。以淀粉质原料采用液化、糖化工艺者,则按照下述的“稀糖浆盐水”的配制来掌握。    (2)稀糖浆盐水配制
若制曲中将大部分淀粉原料制成糖浆直接参与发酵时,则需要配制稀糖浆盐水。稀糖浆中含有糖分及糖渣,不能从浓度折算盐度,需要通过化验方能确切了解糖浆中含盐量,本工艺要求食盐浓度为14~15g/100mL,用量与常用盐水相等。    (3)酵母菌和乳酸菌菌液的制备
酵母菌和乳酸菌经选定后,必须分别经过逐级扩大培养,一般每次扩大10倍,使之得到大量繁殖和纯粹的菌体,再经混合培养,最后接种于酱醅中。    (4)制醅。    (5)前期保温发酵。
设置5组,每组重10公斤曲液,盐水浓度设置为15°Bé,17°Bé,19°Bé,21°Bé,23°Bé。在室温下以1:2的比例混合发酵,然后在这些不同的盐水浓度下测量发酵过程中理化指标
的变化。在发酵当天,从第0天开始取样,然后每7天取样一次,并在56天之前完成取样。    (6)后期降温发酵。具体发酵步骤如图1所示。
通过采用蛋白酶活力最大响应值相对应的响应因素值来进行检验预测值与真实值之间的拟合程度以及方程的合适性、有效性,制曲时间62.5h,制曲温度31.5℃,曲精用量0.23%,盐水占比6.50%为最佳制曲工艺条件,经过3组平行试验,得到其蛋白酶活力658.35U/g干基,预计值为660.96U/g干基,与计算值误差<0.39%,说明该模型能良好预测实际情况。    酱油在发酵的同时也进行着复杂的生化反应,酱油的品质受这些反应产物的影响。酱油的总氮和氨基酸态氮与传统酱油的变化趋势相同,均为在5-30d内显著增加,之后趋于缓慢增加。试验过程中总氮增加的原因主要是原料蛋白质不断被蛋白酶水解成可溶性的肽类及氨基酸成分;酱油总氮含量和氨基酸态氮含量在后2个月的增长速度相同,但总氮与氨酸基态氮含量高,氨基酸态氮是原料蛋白质的分解产物,由于酱油中蛋白质越高,蛋白酶活力越高,其可溶出氮含量就越高。
成品酱油的抗氧化活性随发酵时间延长而显著上升,主要是因为在发酵过程中,随着发酵的不断进行,原料中酚类、多肽类等活性物质不断溶出,美拉德产物、呋喃酮等活性物质也不断生成。经过13 d的发酵,淀粉含量逐渐下降,从33. 81 g/ 100 g酱油降低到26. 1
g/100 g酱油,而还原糖含量在2. 13-6.85 g/100 g酱油之间波动,是一个先增加后降低的过程。0-4 d淀粉含量下降明显,还原糖则一直处于上升状态。试验结果和张奶英等对四川酱油理化指标的结果大致相同,张奶英等对酱油中微生物变化进行了分析,出现这一现象可能是因为前期霉菌和酵母菌等微生
物生长代谢旺盛,在整个微生物生态中属于优势菌,代谢产生大量淀粉酶,淀粉水解产生一些可直接利用的糖类物质,所有前期淀粉下降比较快。5 -13 d淀粉变化趋于平稳,其原因可能是随着一些酸类物质的产生,酱油的发酵环境偏酸,糖化反应相对降低,使淀粉几乎不再分解。还原糖处于波动状态主要是由于糖类物质一方而在生成,而另一方而在发酵过程中微
生物代谢导致还原糖分解生成乙醇和有机酸等物质,再加上微生物之间的扰乱作用,导致还原糖含量总体处于下降趋势。
不挥发酸有乳酸、琥珀酸等,挥发酸以乙酸为主,适量的挥发酸能赋予酱油愉悦的香气,但挥发酸含量过高,则带有尖酸感和不愉快的酱油味。整个发酵过程中不挥发酸和挥发酸的变化趋势都一直上升,并伴有相随关系。不挥发酸最高达8.99 g/100 g酱油(以乳酸计),挥发酸最高达4.71 g/ 100 g酱油(以乙酸计)。其中第一天酱油中不挥发酸和挥发酸含量快速上升,由于酵母等微生物的代谢作用,糖类物质被代谢成醇类、酸类等物质。    4 结束语
通过不同含量的盐水浓度对比试验,本研究分析了酱油发酵过程中的四点理化指标,发现并分析了盐水浓度为15至23°Bé的高盐稀态酱油发酵过程中的氨基酸和氮的物理和化学指标,并进行了分析。质量方面,当盐水浓度控制在18?19°Bé左右时,酱油中的氨基酸氮和还原糖含量较高,这对指导今后制作鲜甜的酱油的实际生产具有重要意义。    参考文献:
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