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，以其獨特的風味、色澤，以及豐富的營養(yǎng)價值，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)味品供給側結構改革的推進，市場對醬油的產(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)技術和產(chǎn)品在國際市場的影響力遠不及日本，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92%，而我國只有55-72%。產(chǎn)生這些問題的主要原因是對醬油釀造機理，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)對成曲和醬醅質(zhì)量的影響規(guī)律，優(yōu)化釀造工藝條件，對醬油生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實參考意義。在醬油釀造中，制曲是醬油釀造的基礎，成曲品質(zhì)的優(yōu)劣直接關系到后期的發(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、時間、通風等諸多因素的影響，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，通過單因素試驗，考察了選育菌種制曲工藝中浸豆時間、蒸煮時間、制曲時間等主要因素對成曲品質(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、標準面粉、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)基進行選擇分離出優(yōu)良的生產(chǎn)菌株，再進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，浙江綠州生物技術有限公司；福林酚試劑：分析純，廣州翔博生物技術有限公司；其他試劑均為分析純。

1.1.2主要儀器設備ZHJH-2112B生物潔凈工作臺：鄭州南北儀器設備有限公司；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:上海雷韻試驗儀器制造有限公司；LRH-250生化培養(yǎng)箱:上海一恒科學儀器有限公司；721型分光光度計: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，均勻拌入焙炒好的面粉即可［2］。

1.2試驗方法

1.2.1制曲工藝流程制曲是釀造醬油的關鍵工序之一，制得優(yōu)良的成曲是發(fā)酵工序順利進行的必要前提。1.2.2制曲操作要點挑選顆粒飽滿、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，一定時間后將大豆瀝干，然后裝入燒杯中，用牛皮紙扎好口，在121℃下蒸煮一定時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℃左右時接入0.3%的自制種曲，分裝于塑料篩子中，每個篩子裝料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酶活力的測定蛋白酶活力和糖化酶活力的測定分別采用福林法［3］和斐林法［4］。

1.2.4制曲工藝的單因素試驗

1.2.4.1浸豆時間對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鍵構成蛋白質(zhì)有規(guī)則、緊密的螺旋狀空間結構。大豆浸泡會對原料的蛋白質(zhì)性質(zhì)造成影響，吸水使蛋白質(zhì)的次級鍵遭到破壞，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間為1h、2h、3h、4h、5h，蒸料時間30min，制曲時間36h時對成曲進行感官檢驗，并測定其蛋白酶和糖化酶的酶活力。

1.2.4.2蒸料時間對成曲的影響蒸煮是通過高溫使蛋白質(zhì)的次級鍵遭到破壞，適度變性而便于酶解，雖然大豆隨著蒸煮時間的延長會逐漸褐變，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，應該從蒸煮時間上來精確判斷。本試驗分別選取蒸料時間10min、20min、30min、40min、50min。采用浸豆優(yōu)化時間，制曲時間36h條件下，觀察成曲的感官特征，并測定蛋白酶和糖化酶的酶活力。

1.2.4.3制曲時間對成曲的影響米曲霉從孢子發(fā)芽到后熟的整個過程需要一定時間，才能形成酶系比較齊全的各種酶的高效組合體系，分別選取制曲時間24h、30h、36h、42h、48h，采用優(yōu)化的浸豆時間和蒸料時間制曲，觀察成曲的感官特征，并測定其蛋白酶和糖化酶的酶活力。在試驗中，制曲4-6h左右后，米曲霉進入生長期，品溫逐漸升高，需要間歇或連續(xù)通風，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進行一次翻曲，然后在孢子布滿曲料表面時進行第二次翻曲，以此來保證米曲霉的充分生長和產(chǎn)酶能力。

2結果與分析

2.1浸豆時間對制曲的影響

大豆浸豆時間對吸水率的影響如圖2所示。浸豆4h后吸水率速率明顯降低，5.5h時吸水率達到峰值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)量在當前條件下達到基本平衡。浸豆時間對成曲的感官特征、蛋白酶活力及糖化酶活力影響的結果如表1所示。當浸泡時間3h時，蛋白酶和糖化酶都表現(xiàn)出了較高的活力；當浸豆時間低于3h時，由于吸水膨脹不足，導致蒸煮時大豆蛋白質(zhì)變性不充分，同時孢子發(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；當浸豆時間高于3h時，浸泡時間過長最終導致蒸煮時蛋白質(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蒸料時間對制曲的影響

蒸料時間對成曲的感官特征、蛋白酶活力及糖化酶活力影響的結果如表2所示。蒸料時間30min時，蛋白酶和糖化酶的酶活力均達到最高值，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；蒸煮時間過長，則會導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阻礙米曲霉對大豆營養(yǎng)的吸收，同時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，過度或不足都會產(chǎn)生不利影響，其中蒸煮時間20-30min時酶活力變化不是很大，說明在此段時間內(nèi)大豆的變性速度趨緩，對制曲影響不是很大。

2.3制曲時間對制曲的影響

制曲時間對成曲的感官特征、蛋白酶活力及糖化酶活力影響的結果。制曲時間24-36h時，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時蛋白酶和糖化酶的酶活力均達到最高值，分別為1304.67U/g和867.19U/g。隨著制曲時間延長蛋白酶和糖化酶的酶活力開始呈緩慢下降趨勢，這主要因為隨著米曲霉的生長，孢子的生成和菌絲的繁殖，最終導致曲料中可利用的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣競爭逐漸加劇，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，導致曲料中酶活力達到峰值后而下降［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較之糖化酶活力的下降趨勢陡峭些，說明當前環(huán)境下，蛋白酶不如糖化酶穩(wěn)定性好。因此，應把握好制曲時間，從而將優(yōu)質(zhì)曲及時地加以有效利用。

3小結

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

參考文獻

［1］劉達玉，段獻銀，黃丹，等．高鹽稀態(tài)醬油專用米曲霉的紫外誘變選育［J］．西南大學學報，2013（2）：155-159．

［2］劉達玉，段獻銀，周曉慶，等．復合菌種釀造高鹽稀態(tài)醬油及其品質(zhì)分析［J］．中國調(diào)味品，2011（8）：75-78．

［3］上海市釀造科學研究所．SB/T10317-1999蛋白酶活力測定方法［S］．北京：中國標準出版社，1998：1-4.

［4］陳聲明，張立欽．微生物學研究技術［M］．北京：科學出版社，2006：175-177．

［5］上海市釀造科學研究所．發(fā)酵調(diào)味品生產(chǎn)技術［M］．北京：中國輕工業(yè)出社，1998：77-246．

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［7］陳錦屏，張伊俐.調(diào)味品加工技術［M］．北京：中國輕工業(yè)出社，2000：36-64．

［8］林祖申．醬油生產(chǎn)技術問答［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；段獻銀；余華；劉達玉 單位：成都大學藥學與生物工程學院