郫縣豆瓣工業(yè)生產(chǎn)流程的研究

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(1.四川工商職業(yè)技術學院，四川 都江堰 611830;2.四川大學 輕紡與食品學院,成都 610065;3.西南石油大學 化學化工學院,四川 新都 610500；4.加拿大阿爾伯塔大學 農(nóng)業(yè)與食品營養(yǎng)科學學院,加拿大 埃德蒙頓 T6G 2R3)

郫縣豆瓣是一種發(fā)酵制品，至今已有300年的歷史，隨著人們生活的需求以及郫縣豆瓣的名氣廣傳，郫縣豆瓣已由家庭作坊制作走向規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。郫縣豆瓣醬是由多種類型微生物在自然條件下加入二荊條辣椒瓣經(jīng)過長達半年的協(xié)同發(fā)酵，形成具有獨特色、香、味和口感的一種發(fā)酵食品[1]。隨著四川娟城品牌豆瓣醬被授予綠色食品以及當?shù)卣拇罅Ψ龀?，在郫縣安德鎮(zhèn)地區(qū)形成了大規(guī)模生產(chǎn)郫縣豆瓣產(chǎn)業(yè)的工業(yè)園區(qū)，四川省郫縣豆瓣也成為了在全國家喻戶曉的非物質文化遺產(chǎn)[2]。川菜的豐富多樣，口感鮮香，郫縣豆瓣醬為川菜的醇香做出了重要貢獻，深受國內(nèi)外消費者的喜愛和同行的廣泛關注與認同，郫縣豆瓣醬也被稱為“調和川菜風味的精髓”。

進入21世紀以來，工業(yè)4.0、物聯(lián)網(wǎng)+、機械人技術等的興起，使郫縣豆瓣醬的名氣和需求量不斷增加，依靠傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的豆瓣醬的產(chǎn)量已經(jīng)不能滿足消費者日益增長的需求，但給予封閉環(huán)境和利于發(fā)酵的原料及溫度等條件能否保證郫縣豆瓣醬的風味還不確定。通過使用發(fā)酵罐等技術手段進行規(guī)?；a(chǎn)制作郫縣豆瓣的方法逐步占據(jù)了巨大的優(yōu)勢，很多學者研究表明工業(yè)化生產(chǎn)除了可以大幅度增加豆瓣醬的年產(chǎn)量外，采用加入酶制劑、優(yōu)良菌種發(fā)酵可以明顯地減少黃曲霉等有害菌種的繁殖和產(chǎn)毒[3-5]。董丹等通過對郫縣豆瓣醬發(fā)酵初期的微生物和酶系進行分析，發(fā)現(xiàn)蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等酶系的比例有較大的差別，工業(yè)化生產(chǎn)過程中使用了多種酶制劑輔助發(fā)酵可以大大減少發(fā)酵時間和減少黃曲霉毒素因季節(jié)原因的增加。

1 概述

1.1 豆瓣的特點

川菜以味見長，其中郫縣豆瓣作為川味中必不可少的重要辣味調味品，因其品相鮮艷、味香濃郁、易于融合等特點，被廣泛用于各種川菜的制作過程[6]。

郫縣豆瓣是以蠶豆、二荊條辣椒條作為主要原料發(fā)酵釀制而成的保持蠶豆瓣原形的半流動粘稠體或半固態(tài)調味品[7]。它具有紅褐色、油潤有光澤、固態(tài)、較粘稠、顆粒較少、質地細膩的外觀特點；味鮮辣醇厚、瓣粒香脆、化渣、醬酯香濃郁、回味深長；無肉眼可見的其他雜質[8]，其中味鮮、醬香醇厚、辣感是郫縣豆瓣的獨特風味。

1.2 郫縣豆瓣的風味

食品風味是指食品刺激人類感官而引起的化學感覺，即食品的香氣(鼻腔聞到的)、滋味和香味的統(tǒng)稱。郫縣豆瓣給人入口帶來的是很咸并且有鮮辣味的口感，還有微微的甜味，通過嗅覺能夠嗅到濃烈的醬香味，沒有苦味。羅靜等[9]通過使用氣質聯(lián)用技術測定了郫縣豆瓣醬不同發(fā)酵時間的樣品的呈香物質，結果表明：共計檢測出接近150種揮發(fā)性組分，其中最主要的成分是酯類、酚類、醇類、醛類，作為調味品，特別能加強菜品的鮮美與增強菜肴色澤的鮮亮。

2 豆瓣的規(guī)?；a(chǎn)工藝流程

豆瓣的規(guī)?；a(chǎn)工藝流程圖見圖1。

圖1 豆瓣的規(guī)?；a(chǎn)工藝流程圖

3 工藝要點分解說明

3.1 原料預處理

3.1.1 蠶豆去皮發(fā)霉處理

郫縣豆瓣醬也叫蠶豆醬，是采用蠶豆作為主要原料釀制而成的醬類調味品。蠶豆也稱胡豆，釀造豆瓣醬的蠶豆必須預先剝?nèi)テ?，使之成為瓣粒。目前常用的脫粒方法?種：(1)濕法脫殼：蠶豆除雜后，投入清水中浸泡，使之漸漸吸水至豆粒無皺皮，斷面無白心，并呈發(fā)芽狀態(tài)為佳。浸泡完畢后以人工或機械剝?nèi)テぁＲ部梢圆捎没瘜W方法，即將2%的NaOH溶液加熱至80～85 ℃，然后將冷水浸透的蠶豆浸入4～5 min。當皮殼呈棕紅色即可取出，立即用清水漂洗至無堿性；此時皮殼極易去掉，操作必須迅速，以免豆肉變色。(2)干法脫殼：干法脫殼比較方便，勞動生產(chǎn)率高，豆瓣容易貯放?？蓪⑿Q豆去雜后曬干，用石磨或鋼磨調節(jié)空隙大小去皮殼，然后風選分級，最后篩出豆肉備用。

濕法脫殼的特點是瓣粒比較完整，但一定要注意掌握脫皮及浸泡時間不宜過長，否則會使豆瓣變得僵硬，制曲發(fā)酵以后也不易軟解，以免影響成品質量。干法脫殼目前主要用脫殼機，平均每臺每天能處理蠶豆2500～4000 kg，大大提高了勞動效率，減輕了勞動強度，改善了衛(wèi)生條件。

將除雜后的標準化蠶豆投入清水中浸泡至無皺皮，斷面無白心，并有發(fā)芽狀態(tài)時去皮[10]，將霉豆瓣在流水下略微沖洗一下(不要把表面曲霉洗掉很多)，把發(fā)黑的、壞的豆瓣揀出來，洗的時候動作要輕，保留大部分已發(fā)毛的霉，然后撈出控干水分。

3.1.2 辣椒的處理

生產(chǎn)豆瓣醬用的辣椒有鮮椒和干椒2種，一般以使用鹽腌的鮮椒為好。去除鮮辣椒中的雜質，瀝干，摘除蒂柄，用專用粉碎機粉碎椒坯，粉碎機所使用的篩子孔徑為20～32 mm，不能剁的太碎以致打成糊狀，影響口感和賣相，保證辣椒無油、無生水。

使用鮮椒做原料要先去除非食用性顆粒及莖蒂，洗凈瀝干。按鮮紅椒每100 kg加鹽20～25 kg，一層鮮椒一層鹽，撒布均勻，同時大力壓實，裝入容器中，再加少量食鹽封頂，封閉容器，避免有雜質落入。鮮椒一般腌制至3個月后即可使用。

干辣椒使用前的處理方法是將干椒100 kg加水浸泡，先加部分食鹽腌漬，貯放，用時再加22 °Bé鹽水至500 kg磨成漿狀。

3.2 初期發(fā)酵

3.2.1 醬醅發(fā)酵

撈出豆瓣，移入發(fā)酵池。米曲霉在制曲過程和發(fā)酵初期均有著十分重要的作用，必須讓其在此過程中占據(jù)主要優(yōu)勢，避免其他霉菌在發(fā)酵制曲階段造成污染[11]。柳琳等[12]使用PEN3電子鼻檢測郫縣豆瓣醬中的米曲霉豐度情況，也證實了米曲霉在醬醅發(fā)酵初期是最主要的菌種。利用米曲霉分泌蛋白酶為后續(xù)發(fā)酵、后熟做基礎，但為了保證郫縣豆瓣醬的獨特風味，乳酸菌、酵母菌的后期增殖對提高郫縣豆瓣醬的氨基酸態(tài)氮水平、酯類、醇類等物質都是十分重要的。如劉超蘭等[13]采用乳酸菌和酵母共培技術成功縮短了郫縣豆瓣醬陳釀周期，同自然發(fā)酵對照組風味無明顯差異，通過讓米曲霉在黃豆上充分繁殖而成的黃豆曲與小麥面粉攪拌、充分混勻，再加入0.05%耐鹽乳酸菌和耐鹽酵母菌后，制成混合曲種；將混合曲種與發(fā)酵池中的豆瓣在發(fā)酵池中充分混合，在制曲房制曲發(fā)酵，控制品溫在38～40 ℃左右，經(jīng)過1周左右長出黃霉，醬醅初發(fā)酵即告完成。通過這樣的過程可以提高米曲霉的活力和產(chǎn)酶量，接種于蠶豆基質中時，更容易讓米曲霉占據(jù)優(yōu)勢。

3.2.2 椒坯鹽漬發(fā)酵

將經(jīng)過初處理的辣椒碎下池時，在椒坯池邊角放入抽水竹筒，按照15%～16%的比例添加食鹽，下鹽的原則是：下少上多，一層辣椒碎一層鹽，攪拌均勻。在容器中放入抽水泵，用抽水泵將下層的鹽水抽取澆淋在辣椒碎表面， 每天抽取循環(huán)水1～2次，連續(xù)半個月，目的是將表層的鹽融化，待鹽漬均勻，用無毒無害的塑料膜覆蓋池面，并用食鹽灑在塑料膜表面5 cm厚，起封存的效果，待初發(fā)酵后表層5 cm的鹽起出池外。椒醅發(fā)酵時間須以封池60 天后，方可投入后熟期發(fā)酵。

3.3 后熟期發(fā)酵

豆瓣醬主要呈香物質是4-乙基愈創(chuàng)木酚，而醇類、酯類、醛類等這些揮發(fā)性組分都是發(fā)酵后期才形成的，黃湛[14]通過使用SPME萃取郫縣豆瓣醬的揮發(fā)性組分，結合GC-MS和GC-O等技術，使用PLS數(shù)學方法分析了呈香物質的變化規(guī)律，結果表明：郫縣豆瓣醬在發(fā)酵中、后期呈香物質不斷增多，增加的主要是雜環(huán)類化合物，這也說明風味化合物的檢出數(shù)量隨著后熟時間延長略有增加[15]。

3.3.1 下缸

將發(fā)酵好的椒醅加入陶缸(或者不銹鋼發(fā)酵罐)中，再加入醬醅，按照7∶3的比例混合，加入適量的食用鹽，使鹽分保持在18.5%～22.5%之間。調配時不斷攪拌，注意干濕度，添加適量水，保持水分在58%～61%之間。

3.3.2 發(fā)酵

郫縣豆瓣醬自然發(fā)酵方法采用白天翻缸，晚上露放，每天使用木鋤轉攪1次，日照強烈時翻曬2次，使發(fā)酵基質各部分的溫度、空氣、氧氣保持均勻，并注意避免雨水滲入。這樣經(jīng)過40～50天，豆瓣逐漸變?yōu)榧t褐色，特殊風味也漸漸形成，但是同自然發(fā)酵顏色對比不夠鮮亮。

4 工業(yè)化生產(chǎn)對郫縣豆瓣的影響

4.1 對感官的影響

豆瓣香氣的化學成分為醇類、醛類、酯類、酚類、有機酸、縮醛酸等，由微生物經(jīng)過發(fā)酵作用而生成，是霉菌、耐鹽酵母菌、耐鹽乳酸菌等不同種屬的菌種的代謝產(chǎn)物，通過利用基質發(fā)酵過程以及一些化學反應產(chǎn)生的[16]。

劉超蘭的研究結果表明：乳酸菌和酵母菌的協(xié)同作用具有促進酯化，改善風味的作用。李治華、王自鵬等人的研究表明，工業(yè)化生產(chǎn)的郫縣豆瓣與傳統(tǒng)豆瓣相比，共有的成分為18 種，含量較高的揮發(fā)性物質有苯類衍生物如苯醇、苯醛、苯酯等物質；不完全共有的揮發(fā)性成分為24種，主要是醇類、酯類及烷烴類，這些成分對郫縣豆瓣的風味貢獻不大，傳統(tǒng)與工業(yè)生產(chǎn)的郫縣豆瓣在醬香程度等方面差異不大，但在色澤方面有較大差異，這可能是由于發(fā)酵時間不同造成的[17]。

4.2 對AFB1的控制

徐丹等[18]對低鹽固態(tài)釀造醬油生產(chǎn)過程中AFB1和不同種屬微生物的動態(tài)變化研究結果表明：郫縣豆瓣醬成品中的AFB1約有一半來源于原料，另一半來源于制曲過程中污染的產(chǎn)毒菌在發(fā)酵前期產(chǎn)毒，而工業(yè)化生產(chǎn)中蒸煮、制曲、發(fā)酵、淋油4個階段對AFB1只有較弱的去除作用，但生產(chǎn)結束后仍然有一部分AFB1遷移到成品中，需要針對污染源采取相應的控制AFB1的污染措施。在郫縣豆瓣發(fā)酵中期讓乳酸菌占據(jù)優(yōu)勢使乳酸含量升高,可以較好地控制黃曲霉菌的大量繁殖，同時乳酸與酵母菌產(chǎn)生的醇類形成酯類物質可以增加豆瓣醬的香氣。

5 質量標準

由于郫縣豆瓣醬的文化推廣以及其佐餐的美味口感，2016年國家才發(fā)布了關于郫縣豆瓣醬這一獨立產(chǎn)品的國家標準，包括感官、理化、安全生產(chǎn)等。無論工業(yè)化生產(chǎn)的郫縣豆瓣還是手工作坊制作的產(chǎn)品，都必須要滿足郫縣豆瓣醬的相關指標。尤其是目前很多品牌郫縣豆瓣醬都出現(xiàn)了黃曲霉毒素超標的現(xiàn)象。因此，通過比較自然發(fā)酵的豆瓣醬和封閉發(fā)酵罐生產(chǎn)的豆瓣醬，在滿足相關國家標準的前提下，對比品質的優(yōu)劣。

5.1 感官指標

郫縣豆瓣醬感官指標見表1。

表1 郫縣豆瓣醬感官指標Table 1 Sensory indexes of Pixian bean paste

5.2 理化指標

郫縣豆瓣醬理化指標見表2。

表2 郫縣豆瓣醬理化指標Table 2 Physicochemical indexes of Pixian bean paste

5.3 衛(wèi)生指標

參照GB/T 20560-2006《地理標志產(chǎn)品 郫縣豆瓣》、DB510100/T 214-2016《成都市豆瓣企業(yè)生產(chǎn)管理規(guī)范》等一些國家標準規(guī)定的相關指標，見表3。郫縣豆瓣醬除了理化、營養(yǎng)指標外，最重要的出廠標準是確定安全，如：雜菌、食品添加劑等，必須要進行黃曲霉毒素檢測。

表3 郫縣豆瓣醬安全指標Table 3 Safety indexes of Pixian bean paste

6 結論

通過研究學者的實踐以及工廠的工業(yè)化監(jiān)測，郫縣豆瓣工業(yè)化的生產(chǎn)流程在不降低風味的前提下，縮短了制作工藝周期，縮減了發(fā)酵時間，優(yōu)化了制曲工藝，并且通過優(yōu)化了的制曲工藝，在一定條件下減少了部分污染菌和有害菌，但工業(yè)化生產(chǎn)豆瓣和傳統(tǒng)豆瓣的色澤還有一定區(qū)別。

7 展望

豆瓣的露曬過程能夠通過目前的互聯(lián)網(wǎng)和GC在線監(jiān)測技術實現(xiàn)更加智能化、機械化。目前大部分手工作坊式工廠采用的還是陶缸，對于夏日雷雨天氣較多并且來得快速，規(guī)模較大的作坊不可能及時利用人工遮蓋發(fā)酵缸，很有可能造成大部分陶缸被雨水所浸染，導致微生物等超標。