對(duì)南派醬油原料預(yù)處理工藝優(yōu)化提升的研究

符姜燕 侯冶海 趙穎 易九龍 李子彤

摘 要：南派醬油主要原料為豆粕，本文確定了豆粕前處理的工藝參數(shù)，在1.0 MPa的壓力下，干蒸4 min后排氣，在蒸汽排盡的同時(shí)，向蒸煮鍋內(nèi)通入10 ℃的0.1 mol·L-1的堿液;豆粕經(jīng)過前處理后，使得熟料的消化率達(dá)到92.56%，采用處理后的豆粕發(fā)酵的天然醬油，氨基酸態(tài)氮均值為1.08 g/100 mL，全氮均值為1.52 g/100 mL，與未經(jīng)前處理豆粕發(fā)酵的醬油相比，分別提升10.2%與6.2%。將該技術(shù)應(yīng)用于南派醬油的釀造，可提升醬油品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：豆粕干蒸;蛋白質(zhì)變性;熟料消化率;原料利用率

Abstract：The main raw material of Nanpai soy sauce is soybean meal. In this paper， the process parameters of soybean meal pretreatment are determined. Under the pressure of 1.0 MPa， dry steam for 4 min， exhaust， and while the steam is exhausted， pass 0.1 mol·L-1 of 10 ℃ into the cooking pot. The alkaline solution of L and soybean meal undergoes pre-treatment， so that the digestibility of clinker reaches 92.56%. Using the natural oil fermented from the treated soybean meal， the average amino acid nitrogen is 1.08 g/100 mL， and the total nitrogen is 1.52 g/100 mL， and Compared with the soy sauce fermented without pretreatment， soybean meal increased by 10.2% and 6.2% respectively. The technology is applied to the brewing of Nanpai soy sauce， which can improve the quality of soy sauce.

Key words：Soybean meal; Protein denaturation; Clinker digestibility; Raw material utilization

醬油是調(diào)味品中需求穩(wěn)定且增速可觀的品類，過去5年行業(yè)CAGR接近20%，預(yù)計(jì)未來三年行業(yè)增速仍能保持在10%左右[1-3]。近年來，隨著大豆原材料的轉(zhuǎn)基因、供求、成本等問題[4]，越來越多的企業(yè)選用蛋白質(zhì)含量更高、全氮利用率較高且價(jià)格較低的豆粕作為醬油生產(chǎn)的蛋白質(zhì)原料[5]。因此，不斷優(yōu)化豆粕蒸煮生產(chǎn)工藝，提升原料利用率，降低生產(chǎn)本，獲得氨基酸態(tài)氮含量較高、鮮味十足的醬油是我國醬油生產(chǎn)企業(yè)需不斷探索研究的課題。

豆粕是大豆經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚恚ㄒ话愕陀?00 ℃），調(diào)節(jié)其水分至8%～9%，軋扁，然后加入有機(jī)溶劑浸泡或噴淋，使其中油脂被提取[6-8]，再去除豆粕中溶劑（或用烘干法）得到。豆粕中蛋白質(zhì)含量高，約為大豆全氮含量的1.2倍，而豆粕價(jià)格比大豆便宜，含脂肪低，水分少，易破碎，其他成分與大豆相同[9]。醬油生產(chǎn)的主要蛋白質(zhì)原料自古以來是大豆，是由于豆粕蒸煮較難，難以得到均勻的蒸豆。同時(shí)制曲質(zhì)量不穩(wěn)定[10]，易污染雜菌，發(fā)酵不完全，殘?zhí)歉?。后來由于蒸煮缸尤其是旋轉(zhuǎn)罐的使用，得到成熟均勻一致的熟豆，可以制得優(yōu)質(zhì)的豆粕曲。發(fā)酵方面，也闡明了微生物的作用規(guī)律，適時(shí)添加有益微生物，即可得到質(zhì)量穩(wěn)定的醬醪，故豆粕逐漸成為醬油生產(chǎn)的主料。

豆粕的原料處理方法是浸漬后的蒸煮。蒸煮在釀造工程中是非常重要的工序，是醬油生產(chǎn)原料處理的核心。豆粕蒸煮預(yù)處理的目的是將豆粕中的蛋白質(zhì)進(jìn)行適度變性，適度變性的蛋白質(zhì)易于被米曲霉生長繁殖所利用，而未變性或過度變性的蛋白質(zhì)均不易被蛋白酶所分解，從而降低蛋白質(zhì)的利用率。同時(shí)，未煮熟的蛋白質(zhì)在醬油經(jīng)稀釋或加熱后會(huì)產(chǎn)生渾濁物質(zhì)。故蒸煮是否適度、蒸煮后熟料消化率的高低對(duì)醬油制醬和原料利用率影響極為明顯[11]，不容忽視。

本文運(yùn)用現(xiàn)代生物工程與物理技術(shù)，通過干蒸后潤水形成負(fù)壓，加速豆粕吸收，使豆粕在短時(shí)間內(nèi)吸入更多的水分，提升蒸煮速率與原料消化率，同時(shí)在潤水所用的自來水中添加食用堿，從分子結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，使大豆蛋白質(zhì)高度壓縮的結(jié)構(gòu)松散開，促進(jìn)蛋白質(zhì)的適度變性，從而提升豆粕熟料消化率。

1 材料和方法

1.1 材料

釀造醬油生產(chǎn)原料：豆粕、炒麥粉、麩皮、食鹽、食用堿從市場采購;滬釀3.042米曲霉菌種：由廣東美味鮮調(diào)味食品有限公司提供。

1.2 主要設(shè)備

超凈工作臺(tái);培養(yǎng)箱;種曲機(jī);NK式旋轉(zhuǎn)蒸煮鍋;發(fā)酵池;60 m?發(fā)酵罐。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 豆粕干蒸工藝參數(shù)的研究

通過改變干蒸時(shí)間、自來水溫度來探討不同的干蒸工藝對(duì)熟料感官和消化率的改善效果。將適量豆粕原料裝入蒸煮鍋內(nèi)，蓋好蒸煮鍋鍋蓋，排出蒸煮鍋內(nèi)冷空氣后，通入蒸汽升壓至1.0 MPa，干蒸若干分鐘。干蒸結(jié)束后，打開排氣閥，在鍋內(nèi)蒸汽即將排空時(shí)，向蒸煮鍋內(nèi)通入自來水。干蒸時(shí)間分別設(shè)定為：1、2、3、4 min和5 min。在確定干蒸時(shí)間之后，嘗試調(diào)整自來水溫度，將自來水溫度分別設(shè)定為：25、20、15、10 ℃和5 ℃。

1.3.2 食用堿添加工藝的研究

通過改變食用堿添加濃度來探討不同的食用堿添加濃度對(duì)熟料消化率的改善效果。將適量豆粕原料裝入蒸煮鍋內(nèi)，蓋好蒸煮鍋鍋蓋，排出蒸煮鍋內(nèi)冷空氣后，通入蒸汽升壓至1.0 MPa，干蒸4 min。干蒸結(jié)束后，打開排氣閥，在鍋內(nèi)蒸汽即將排空時(shí)，向蒸煮鍋內(nèi)通入10 ℃不同濃度的食用堿水。堿濃度分別設(shè)定為：0.05、0.10、0.50、0.75 mol·L-1和1.00 mol·L-1。

1.3.3 豆粕前處理工藝在大試生產(chǎn)中的應(yīng)用

大試驗(yàn)證中，以熟豆粕消化率、N性物質(zhì)、大曲蛋白酶活和天然油理化為主要判定指標(biāo)，大試流程圖如圖1所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆粕干蒸工藝參數(shù)的研究

保持其他工藝參數(shù)不變，通過改變干蒸時(shí)間，得表1。通過干蒸后通入自來水的工藝，使水蒸氣冷凝后鍋內(nèi)形成負(fù)壓，加速豆粕吸水，使豆粕在短時(shí)間內(nèi)吸水更多，從而提升豆粕熟料消化率。由表1結(jié)果可知，當(dāng)干蒸時(shí)間為4 min時(shí)，熟料消化率可達(dá)86.32%，且熟料感官良好，易于制曲。當(dāng)將干蒸時(shí)間增加至5 min時(shí)，熟料感官及消化率并未見明顯提升。故將干蒸時(shí)間設(shè)定為4 min。

保持其他工藝參數(shù)不變（干蒸壓力1.0 MPa，干蒸時(shí)間4 min），通過改變自來水溫度，得出表2。自來水在溫度較低的條件下更易形成負(fù)壓。由表2結(jié)果可知，當(dāng)自來水溫度為10 ℃時(shí)，熟料消化率可進(jìn)一步提升至90.96%，且熟料感官良好。但水溫降至5? ℃時(shí)，消化率未有明顯提升，同時(shí)考慮能耗成本，故將自來水溫度設(shè)定為10 ℃。

2.2 食用堿添加工藝的研究

保持其他工藝參數(shù)不變，通過改變食用堿濃度，得表3。通過在潤水的自來水中添加食用堿，使蛋白質(zhì)高度壓縮的緊密結(jié)構(gòu)松散開，從而提升豆粕熟料消化率。由表3知，當(dāng)堿濃度為0.10 mol·L-1時(shí)，熟料消化率可達(dá)93.89%，比未添加食用堿提升了3%。隨著堿濃度的繼續(xù)增大可導(dǎo)致蛋白質(zhì)過度變性，使熟料消化率下降，因此，添加食用堿的最佳濃度為0.10 mol·L-1。

2.3 豆粕前處理工藝在大試生產(chǎn)中的應(yīng)用

由表4可知，試驗(yàn)組的5個(gè)樣品的熟料消化率在91.56%～94.65%，均值92.56%，比對(duì)照組提升了5.2%。同時(shí)，試驗(yàn)組熟料制得的大曲蛋白酶活力均>2 000 U·g-1，明顯高于對(duì)照組。試驗(yàn)組水分均值48%，且無N性檢出，熟料整體情況較好。

由表5可知，試驗(yàn)組天然醬油核心理化指標(biāo)氨基酸態(tài)氮、全氮與對(duì)照組相比，均有提升，氨基酸態(tài)氮均值為1.08 g/100 mL，全氮均值為1.52 g/100 mL，與對(duì)照組相比分別提升10.2%與6.2%。

3 結(jié)論

南派醬油主要原料為豆粕，豆粕經(jīng)過前處理后，蛋白質(zhì)原料消化率可提升10%左右，原料利用率可提升15%左右，既節(jié)約了成產(chǎn)成本，又提升了醬油品質(zhì)，對(duì)提高企業(yè)盈利具有積極的意義。若將該項(xiàng)技術(shù)向全省及全國調(diào)味品領(lǐng)域推廣，每年潛在的經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)顯著。此外，通過本文研究，可提高我省調(diào)味品加工企業(yè)科學(xué)技術(shù)與自主創(chuàng)新的能力，并在行業(yè)內(nèi)形成良好的示范帶動(dòng)效應(yīng)，有利于廣東省乃至全國食品工業(yè)的健康平穩(wěn)發(fā)展，具有極大的社會(huì)意義。

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