豆渣酶制劑及減時(shí)制曲技術(shù)在醬油制曲中的應(yīng)用研究

易九龍，伍加文，田 坡，陳春燕,扈圓舒

(廣東美味鮮調(diào)味食品有限公司，廣東中山 528400)

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豆渣酶制劑及減時(shí)制曲技術(shù)在醬油制曲中的應(yīng)用研究

易九龍，伍加文，田 坡，陳春燕,扈圓舒

(廣東美味鮮調(diào)味食品有限公司，廣東中山 528400)

[目的]研究在醬油制曲過(guò)程中添加酶制劑以提升原料的蛋白質(zhì)利用率。[方法]利用腐乳制作過(guò)程中的副產(chǎn)物豆渣為主要原料培養(yǎng)酶制劑，然后在醬油制曲的過(guò)程中添加，研究其對(duì)制曲時(shí)間、大曲酶活及蛋白質(zhì)利用率的影響。[結(jié)果]試驗(yàn)表明，在第1次松曲時(shí)添加5%的酶制劑，大曲酶活提升61%，且制曲時(shí)間由原來(lái)的44 h縮短至36 h，天然油釀造時(shí)蛋白質(zhì)的利用率比對(duì)照組高4.38個(gè)百分點(diǎn)。[結(jié)論]在第1次松曲時(shí)添加豆渣酶制劑，可明顯提升原料蛋白質(zhì)利用率，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

豆渣；酶制劑；減時(shí)制曲；蛋白質(zhì)利用率

制曲是醬油釀造工藝中的關(guān)鍵工序，是微生物生長(zhǎng)分泌各種酶的過(guò)程[1]。制曲的好壞直接影響到醬油后期的發(fā)酵環(huán)節(jié)以及產(chǎn)品的質(zhì)量?？疾熘魄Ч闹笜?biāo)主要為成曲的酶系以及酶活力，根據(jù)行業(yè)內(nèi)的研究報(bào)道，成曲的酶系越全，相對(duì)酶活力越高，則制曲的質(zhì)量就越好[2]。

研究表明，醬油制曲過(guò)程中產(chǎn)生的酶類主要有蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和谷氨酰胺酶等，大多數(shù)企業(yè)把蛋白酶活力作為衡量制曲好壞的指標(biāo)[3]。蛋白酶活力越高，就越能提升后發(fā)酵過(guò)程中的原料利用率，從而提高產(chǎn)量。因此，企業(yè)在選擇制曲工藝時(shí)，通過(guò)綜合考慮生產(chǎn)實(shí)際，來(lái)優(yōu)化改進(jìn)制曲工藝，同時(shí)結(jié)合考察制曲過(guò)程的酶系及酶活力，最終提升醬油的風(fēng)味品質(zhì)將是未來(lái)行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)[4-5]。

筆者利用腐乳制作過(guò)程中的副產(chǎn)物豆渣為主要原料培養(yǎng)酶制劑，然后在醬油制曲過(guò)程中進(jìn)行添加，研究添加酶制劑對(duì)提升原料蛋白質(zhì)利用率的影響。

1　材料與方法

1.1材料豆渣、種曲，由廣東美味鮮調(diào)味食品有限公司提供。釀造醬油生產(chǎn)原料：黃豆、面粉、麩皮，從市場(chǎng)采購(gòu)。主要設(shè)備：NK式蒸煮鍋，發(fā)酵池，培養(yǎng)箱，3 m3發(fā)酵罐。

1.2方法

1.2.1工藝流程。黃豆經(jīng)蒸煮后，與面粉及菌種充分混勻后進(jìn)入酵池，厚度一般為30～40 cm為宜，控制溫度為30～32 ℃，培養(yǎng)8～10 h后進(jìn)行第1次松曲，在松曲的過(guò)程中添加一定比例的豆渣酶制劑(相當(dāng)于二次接種)，邊松曲邊添加，使大曲與酶制劑混合均勻。大曲培養(yǎng)20～22 h后進(jìn)行第2次松曲，控制溫度為35～38 ℃，培養(yǎng)36 h后出曲。如此不僅縮短了制曲時(shí)間，還有效地提升了大曲酶活力，從而大大提高醬油在發(fā)酵階段的質(zhì)量。

黃豆經(jīng)過(guò)蒸煮冷卻后，與面粉種曲形成混合料進(jìn)入曲房培養(yǎng)，第2次松曲時(shí)，加入由豆渣、麩皮為主要培養(yǎng)基制成的酶制劑，培養(yǎng)好的大曲與鹽水混合進(jìn)入發(fā)酵罐發(fā)酵。具體工藝流程見圖1。

圖1　添加酶制劑工藝流程Fig.1　Technological process of adding enzyme preparation

1.2.2不同輔料對(duì)酶制劑酶活的影響。以豆渣為培養(yǎng)基的主要原料，配制培養(yǎng)基時(shí)添加一定量的輔料(麩皮、面粉)，調(diào)整水分至60%，接種量為0.5‰，以酶制劑的酶活作為判定指標(biāo)，確定合適的輔料種類。

1.2.3輔料的添加比例對(duì)酶制劑酶活力的影響。通過(guò)調(diào)整輔料的比例來(lái)確定最佳的培養(yǎng)基配比。調(diào)整輔料的比例分別為35%、40%、45%、50%、55%，接種量為0.5‰，加水量為總重的50%，分別測(cè)定酶制劑蛋白酶活力。

1.2.4接種量對(duì)酶制劑酶活的影響。通過(guò)改變菌種添加量來(lái)確定制備酶制劑的最佳菌種添加量。豆渣和麩皮的比例是11∶9，加水量為總重的60%，接種量分別為 0.2‰、0.3‰、0.4‰、0.5‰、0.6‰、0.7‰、0.8‰，測(cè)定酶制劑中蛋白酶活力。

1.2.5酶制劑添加量的確定。以大曲蛋白酶活力為判定指標(biāo)，通過(guò)改變酶制劑在曲料中的添加量來(lái)確定酶制劑用于厚層通風(fēng)制曲的最佳添加量。取同一曲料置于不同的曲池中，在第2次翻曲時(shí)分別添加0%、1%、3%、5%、7%的酶制劑，出曲后檢測(cè)大曲蛋白酶活力。

1.2.6酶制劑添加時(shí)機(jī)的確定。以大曲蛋白酶活力為判定指標(biāo)，通過(guò)改變酶制劑在曲料中的添加時(shí)間來(lái)確定酶制劑用于厚層通風(fēng)制曲的最佳添加時(shí)機(jī)。分別在第1次翻曲和第2次翻曲時(shí)向曲料中添加其總重5%的酶制劑，出曲后檢測(cè)大曲蛋白酶活力。

1.2.7酶制劑減時(shí)制曲試驗(yàn)。以大曲蛋白酶活力為判定指標(biāo)，在第2次翻曲時(shí)向曲料中添加其總重5%的酶制劑，分別于制曲28、32、36、40、44 h取樣檢測(cè)大曲蛋白酶活力。

1.2.8在廣式傳統(tǒng)醬油釀造工藝中的應(yīng)用試驗(yàn)。以大曲蛋白酶活力為主要指標(biāo)，蛋白質(zhì)利用率和氨基酸出品率為參考指標(biāo)，驗(yàn)證豆渣酶制劑及減時(shí)制曲技術(shù)應(yīng)用于廣式傳統(tǒng)醬油釀造工藝的可行性。試驗(yàn)分別設(shè)對(duì)照組和試驗(yàn)組，取豆粉比、接種量相同的曲料，試驗(yàn)組在第1次翻曲時(shí)添加5%的酶制劑，厚層通風(fēng)制曲36 h后入60 m3發(fā)酵罐曬露發(fā)酵180 d。對(duì)照組不添加酶制劑，厚層通風(fēng)制曲44 h后入60 m3發(fā)酵罐曬露發(fā)酵180 d，計(jì)算天然油蛋白質(zhì)利用率和氨基酸出品率。

2　結(jié)果與分析

2.1不同輔料對(duì)酶制劑酶活的影響試驗(yàn)得出，采用麥麩、面粉作為培養(yǎng)基輔料，以麩皮為輔料的培養(yǎng)基酶活力(5 693 U/g)優(yōu)于以面粉為輔料的培養(yǎng)基酶活(5 681 U/g)。因此,該試驗(yàn)選用麩皮作為酶制劑培養(yǎng)基的輔料。

2.2輔料的添加比例對(duì)酶制劑酶活力的影響通過(guò)優(yōu)化培養(yǎng)基中輔料的比例，能為菌種的生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)料，節(jié)約成本。由圖2可見，輔料添加比例小于45%時(shí)，曲料蓬松度降低，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不足，故酶活較低。輔料添加比例大于45%時(shí)，隨著添加比例的增加，酶制劑中蛋白酶的活力下降，分析是由于培養(yǎng)基中蛋白質(zhì)原料的減少，菌種產(chǎn)生的蛋白酶的量也隨之減少。因此，輔料添加比例在45%時(shí)，酶制劑中性蛋白酶的酶活力最強(qiáng)，為5 710 U/g。

圖2　輔料比例對(duì)酶制劑酶活力的影響Fig.2　Effects of auxiliary material proportion on the enzyme activity of enzyme preparation

圖3　菌種添加量對(duì)酶活力的影響Fig.3　Effects of strain adding amount on the enzyme activity

2.3酶制劑制備中菌種添加量的確定由圖3可知，菌種添加量為0.2‰～0.6‰時(shí)，酶制劑中蛋白酶的活力隨著菌種添加量的增加而增加，在菌種添加量為0.5‰時(shí)增長(zhǎng)速度最快。而當(dāng)添加量大于0.6‰時(shí)，酶制劑中蛋白酶的活力隨著菌種添加量的增加而減少。從數(shù)據(jù)上看，菌種添加量在0.6‰時(shí)達(dá)到最大，但從經(jīng)濟(jì)角度考慮，菌種添加量在0.5‰時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益最高，因此酶制劑制備中菌種最適添加量為0.5‰。

2.4酶制劑添加量的確定由圖4可知，隨著酶制劑添加量的增加，大曲蛋白酶活力也隨之增加并趨于平穩(wěn)。當(dāng)酶制劑添加量為5%時(shí)，大曲蛋白酶活力為2 328 U/g,當(dāng)酶制劑添加量為7%時(shí)，大曲蛋白酶活力達(dá)到最大值，為2 332 U/g。綜合考慮原料成本及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的有效利用，確定酶制劑的最適添加量為5%。

圖4　酶制劑添加量對(duì)大曲酶活的影響Fig.4　Effects of adding amount of enzyme preparation on the enzyme activity

2.5酶制劑添加時(shí)機(jī)的確定由圖5可知，在第1次翻曲時(shí)加入酶制劑(相當(dāng)于二次接種)，出曲后的大曲蛋白酶活要高于在第2次翻曲時(shí)加入酶制劑，分析是由于在第1次翻曲時(shí)添加酶制劑，邊翻曲邊添加，是酶制劑與曲料均勻混合，可有充足的時(shí)間繼續(xù)進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，產(chǎn)生更多的酶活。因此，確定酶制劑的最佳添加時(shí)機(jī)為第1次翻曲時(shí)。

2.6添加酶制劑減時(shí)制曲試驗(yàn)由圖6可知，在第1次翻曲時(shí)添加酶制劑，蛋白酶活力在較短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到高峰，隨著制曲時(shí)間的延長(zhǎng)，蛋白酶活力呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)。分析是由于制曲時(shí)間短，酶活力不足，而制曲時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，酶活力反而下降，同時(shí)也影響設(shè)備利用率和動(dòng)力消耗，浪費(fèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在制曲36 h，蛋白酶活力最大，為2 589 U/g。因此在第1次翻曲時(shí)添加酶制劑，可有效將制曲時(shí)間由44 h縮短至36 h，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

圖5　酶制劑添加時(shí)機(jī)對(duì)大曲酶活的影響Fig.5　Effects of adding time of enzyme preparation on the enzyme activity

圖6　不同時(shí)間的大曲蛋白酶活力Fig.6　Effects of making time on the protease activity

2.7酶制劑在傳統(tǒng)廣式醬油釀造工藝中的應(yīng)用試驗(yàn)由表1可知，在第1次松曲時(shí)添加5%的酶制劑，制曲時(shí)間為36 h時(shí)，大曲酶活比對(duì)照組提升61%，所得的大曲進(jìn)行天然油釀造時(shí)，蛋白質(zhì)利用率比對(duì)照組高4.38個(gè)百分點(diǎn)。

3　結(jié)論

以腐乳制作過(guò)程中的副產(chǎn)物為原料制作酶制劑，通過(guò)對(duì)不同輔料進(jìn)行試驗(yàn)，確定了適合酶制劑培養(yǎng)的輔料為麩皮，添加比例為45%；制備酶制劑時(shí)最適合的菌種接種量為5‰。以黃豆、面粉為原料的制曲工藝中，在第1次松曲時(shí)添加原料量5%的酶制劑，可明顯提升大曲酶活，同時(shí)制曲時(shí)間可縮短至36 h；在第1次松曲時(shí)加入大曲中，所得的大曲酶活較對(duì)照組提升61%，天然油的蛋白質(zhì)利用率比對(duì)照組高4.38個(gè)百分點(diǎn)。該研究結(jié)論可明顯降低企業(yè)的原料成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

表1酶制劑在傳統(tǒng)廣式醬油釀造工藝中的應(yīng)用試驗(yàn)

Table 1Application test of enzyme preparation in the traditional soy sauce brewing process

批號(hào)Batchnumber對(duì)照組Controlgroup蛋白酶活力ProteaseactivityU/g蛋白質(zhì)利用率Proteinutilizationratio∥%試驗(yàn)組Testgroup蛋白酶活力ProteaseactivityU/g蛋白質(zhì)利用率Proteinutilizationratio∥%1153375.31248979.292160876.80256380.943155875.85247879.424156775.76250380.535160476.40261281.286161276.51253480.377151275.32255880.858157975.82249679.499160876.20258880.8810163376.36260181.02平均值Mean158176.03254280.41

[1]上海釀造科學(xué)研究所.發(fā)酵調(diào)味品生產(chǎn)技術(shù)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,1999.

[2]姜錫瑞.酶制劑應(yīng)用手冊(cè)[K].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,1999.

[3]林祖申.不同制曲時(shí)間與醬油質(zhì)量關(guān)系試驗(yàn)[J].上海調(diào)味品,1981(3):7-10.

[4]林祖申.采用雙菌種制曲提高釀造鮮醬油谷氨酸含量的研究[J].上海調(diào)味品,1981(4):1-9.

[5]李大錦,王汝珍.低鹽固態(tài)發(fā)酵法醬油技術(shù)進(jìn)步現(xiàn)狀和發(fā)展[J].江蘇調(diào)味副食品,2002(5):1-3.

Application of Bean Dregs Enzyme Preparation and Short-time Koji Making Technology in Koji Making of Soy Sauce

YI Jiu-long,WU Jia-wen,TIAN Po et al

(Guangdong Meiweixian Flavoring Foods Co.,Ltd.,Zhongshan,Guangdong 528400)

[Objective]To study adding the enzyme preparation during koji making to enhance the protein utilization rate.[Method]By-product bean dregs in the making of fermented bean curd were used as the main raw materials to cultivate enzyme preparation.Then,it was added during the process of koji making.Effects on koji making time,okuma enzyme activity and protein utilization ratio were researched.[Result]Enzyme activity increased by 61% when koji making time was shortened from 44 to 36 h,and 5% enzyme was added during the first koji turning.When fermented by natural oil,the protein utilization ratio was 4.38 percentage points higher than that in control group.[Conclusion]Bean dregs enzyme preparation should be added during the first koji turning,which can significantly enhance the utilization ratio of protein and has significant economic benefits.

Bean dregs;Enzyme preparation;Short-time koji making ;Protein utilization ratio

易九龍(1988- )，男，湖北荊州人，助理工程師，碩士，從事調(diào)味品發(fā)酵研究。

2016-06-17

TS 264.2+1

A

0517-6611(2016)25-062-03