高鹽稀態(tài)醬油釀造過程中理化指標(biāo)的動態(tài)變化研究

莊婉菁 ，覃 旋 ，劉曉艷 ，2，錢 敏 ，2，白衛(wèi)東 ，2，黃漢聰

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州 510225；2.廣州市廣式傳統(tǒng)食品加工與安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州 510225；3.廣州市如豐果子調(diào)味食品有限公司，廣東廣州 511300）

0 引言

醬油產(chǎn)業(yè)是我國調(diào)味品行業(yè)的第一大產(chǎn)業(yè)。發(fā)酵醬油工藝主要分為2種：一是傳統(tǒng)的低鹽固態(tài)發(fā)酵，二是高鹽稀態(tài)發(fā)酵。高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油傳承了我國傳統(tǒng)發(fā)酵工藝，是以大豆或脫脂大豆、小麥或小麥粉為原料，經(jīng)蒸煮、曲霉菌制曲后與鹽水混合成稀醛，再經(jīng)發(fā)酵制成的醬油。一般發(fā)酵期在4～6個(gè)月，具有產(chǎn)品品質(zhì)高、香氣成分多、營養(yǎng)物質(zhì)豐富、酯香突出、口感更鮮美等優(yōu)點(diǎn)。醬油在釀造過程中各項(xiàng)理化指標(biāo)影響著后期醬油的品質(zhì)，因此，醬油釀造過程中理化指標(biāo)的監(jiān)測是日常生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，也是醬油生產(chǎn)能否順利完成的保障。

通過對高鹽稀態(tài)醬油釀造過程中常見理化指標(biāo)的變化進(jìn)行研究，以期為高鹽稀態(tài)醬油的日常生產(chǎn)實(shí)踐和醬油釀造過程的品質(zhì)控制提供參考。

1 材料與儀器

1.1 原料與試劑

醬醪，廣州某食品有限公司提供。

乙酸乙酯、丙酮、乙腈、甲醇（色譜純），F(xiàn)isher Scientific公司提供；N-丙基乙二胺（PSA） 填料，美國Agilent公司提供；無水硫酸鎂（分析純），國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。

1.2 儀器設(shè)備

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，東京理化器械獨(dú)資工廠產(chǎn)品；Milli-Q型超純水器，美國Millipore公司產(chǎn)品；離心機(jī)、渦旋混合器，美國Scientific Industries公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

醬油樣品的pH值由pH計(jì)直接讀??；食鹽含量的測定，參照GB 5009.42—2016《食鹽指標(biāo)的測定》[1]；還原糖含量，參照GB 5009.7—2016《食品中還原糖的測定》[2]，采用直接滴定法測定；總酸含量，參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》[3]，采用酸堿滴定法測定；氨基酸態(tài)氮含量，參照GB 5009.235—2016《食品中氨基酸態(tài)氮的測定》[4]，采用酸度計(jì)法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 食鹽的動態(tài)變化

食鹽是醬油釀造過程中的重要生產(chǎn)原料之一，它會使醬油具有適當(dāng)?shù)南涛?，可以在一定程度上減少發(fā)酵過程中雜菌的污染。可以和谷氨酸結(jié)合生成谷氨酸鈉鹽以提高醬油的鮮味[5]，在成品中具有防止腐敗的功能[6]。

醬油釀造過程中食鹽的動態(tài)變化見圖1。

圖1 醬油釀造過程中食鹽的動態(tài)變化

由圖1可以看出，在醬油整個(gè)釀造的過程中，食鹽的含量總體維持在18.8～20.0 g/100 mL。發(fā)酵前6 d食鹽含量有小幅度波動，6 d后維持在19.0～20.0 g/100 mL。

2.2 pH值的動態(tài)變化

醬油釀造過程中pH值的動態(tài)變化見圖2。

圖2 醬油釀造過程中pH值的動態(tài)變化

由圖2可以看出，醬油釀造開始時(shí)，醬醪中的pH值為5.17，偏酸性，發(fā)酵前期pH值迅速下降，在11 d降至4.94，之后pH值基本保持穩(wěn)定。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是，發(fā)酵開始時(shí)，醬醪中的pH值偏酸性，大量細(xì)菌在此階段比較活躍。其中參與醬油發(fā)酵的細(xì)菌主要是Weissella（魏斯氏菌）、Bacillus（芽胞桿菌屬）、Lactococcus（乳球菌屬），這些均為耐鹽乳酸菌，它們總量大，并在發(fā)酵前期進(jìn)行乳酸發(fā)酵。乳酸菌能產(chǎn)生大量有機(jī)酸，快速降低醬醪pH值[7]。到11 d時(shí)，Zygosaccharomyces rouxii（魯氏接合酵母）開始快速生長。酵母菌與乳酸菌競爭營養(yǎng)素，并且其代謝產(chǎn)生的脂肪酸不利于乳酸菌的生長[8-9]，乳酸菌的生長受到抑制，產(chǎn)酸的速度因此變慢，pH值基本保持穩(wěn)定。

2.3 還原糖的動態(tài)變化

圖3 醬油釀造過程中還原糖的動態(tài)變化

醬油釀造過程中還原糖的動態(tài)變化見圖3。

由圖3可以看出，醬油在釀造前期，還原糖的含量不斷上升，到11 d時(shí)，還原糖含量增加到了6.20 g/100 mL；11 d之后，還原糖含量下降較快；到42 d時(shí)，還原糖含量下降到了2.95 g/100 mL；之后，還原糖含量基本保持穩(wěn)定。這主要是因?yàn)?，醬油釀造的前11 d，醬醪中真菌占絕對優(yōu)勢的是曲霉（Aspergillus）。曲霉生成的淀粉酶大量分解原料中的淀粉，使還原糖累積；11 d后，Zygosaccharomyces rouxii（魯氏接合酵母）開始成為主力菌種，和其他細(xì)菌一起消耗大量還原糖，使還原糖含量降低；42 d后，醬油發(fā)酵過程的主導(dǎo)的菌屬為曲霉、魯氏接合酵母和耐鹽酵母菌，這三者比例趨于穩(wěn)定，還原糖的累積速度與消耗速度基本持平，還原糖含量保持基本穩(wěn)定。

2.4 總酸的動態(tài)變化

圖4 醬油釀造過程中總酸的動態(tài)變化

醬油釀造過程中總酸的動態(tài)變化見圖4。

由圖4可以看出，醬油釀造過程中，總酸含量在發(fā)酵前11 d快速上升，達(dá)到1.35 g/100 mL，而后維持在一個(gè)相對穩(wěn)定的狀態(tài)，在1.5 g/100 mL上下波動。

醬油中的總酸通常指乳酸、醋酸、琥珀酸和檸檬酸等有機(jī)酸[10]。發(fā)酵剛開始時(shí)，醬醪pH值相對較高，適合乳酸菌生長，乳酸菌繁殖較快[11]，產(chǎn)生大量有機(jī)酸，所以總酸含量快速增加。有機(jī)酸以乳酸為主，因此稱之為乳酸發(fā)酵階段[7]。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，醬醪的pH值降低，為酵母快速增長提供條件，酵母逐漸與乳酸菌一起成為發(fā)酵的主要動力。然而乳酸菌和酵母由于競爭營養(yǎng)素和產(chǎn)生的特殊代謝產(chǎn)物互相抑制生長[8-9]，所以發(fā)酵中后期總酸含量維持在一定范圍內(nèi)。52 d之后總酸含量有小幅下降，可能是因?yàn)槟承┪⑸锟梢詫⒂袡C(jī)酸轉(zhuǎn)化為其他次級代謝產(chǎn)物。

2.5 氨基酸態(tài)氮的動態(tài)變化

醬油釀造過程中氨基酸態(tài)氮的動態(tài)變化見圖5。

圖5 醬油釀造過程中氨基酸態(tài)氮的動態(tài)變化

由圖5可以看出，氨基酸態(tài)氮的含量在醬油整個(gè)釀造的過程中是逐漸上升的。在釀造前11 d氨基酸態(tài)氮轉(zhuǎn)化率較高，含量很快達(dá)到0.58 g/100 mL，發(fā)酵11 d后含量增長變緩，發(fā)酵結(jié)束時(shí)，含量達(dá)到0.84 g/100 mL。

在醬油發(fā)酵前期，主要生化反應(yīng)是蛋白質(zhì)降解成小分子的氨基酸等相關(guān)物質(zhì)[6]，因此氨基酸態(tài)氮含量快速增加，在發(fā)酵中期和后期，蛋白質(zhì)降解的過程中還伴隨著生成的小分子氨基酸與其他物質(zhì)發(fā)生的更為復(fù)雜的生化反應(yīng)，從而形成醬油的各種生香成分[6]，因此氨基酸態(tài)氮含量增長變緩。

3 結(jié)論

在醬油整個(gè)釀造的過程中，食鹽的含量總體維持在18.8～20.0 g/100 mL。醬油釀造開始時(shí)，醬醪中的pH值在5.17，偏酸性，發(fā)酵前期pH值迅速下降，在11 d降至4.94，之后pH值基本保持穩(wěn)定。總酸含量在發(fā)酵前11 d快速上升，達(dá)到1.35 g/100 mL，而后維持在一個(gè)相對穩(wěn)定的狀態(tài)，在1.5 g/100 mL上下波動。醬油在釀造前期，還原糖的含量不斷上升，到11 d時(shí)，還原糖含量增加到了6.20 g/100 mL；11 d后，還原糖含量下降較快；到42 d時(shí)，還原糖含量下降到了2.95 g/100 mL；之后，還原糖含量基本保持穩(wěn)定。氨基酸態(tài)氮的含量在醬油整個(gè)釀造的過程中是逐漸上升的，在釀造前11 d氨基酸態(tài)氮轉(zhuǎn)化率較高，含量很快達(dá)到0.58 g/100 mL；發(fā)酵11 d后含量增長變緩，發(fā)酵結(jié)束時(shí)，含量達(dá)到0.84 g/100 mL。該結(jié)果為醬油釀造過程的品質(zhì)控制提供參考。