醬油沉淀物的去除及釀造輔料擠壓處理對其品質(zhì)的影響

張慶宇 張令濤 董蓉蓉 遲 薇 覃華靜 楊 哪

（1.廣東美味鮮調(diào)味食品有限公司，廣東 中山 528437；2.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122）

白醬油也就是指醬油的顏色很淡，區(qū)別與傳統(tǒng)醬油的地方就是呈現(xiàn)清亮透明的淡黃色。白醬油在國外的傳統(tǒng)制造方式就是發(fā)酵法，我國只有部分企業(yè)采用國外這種工藝進行生產(chǎn)，盡管很多機構(gòu)也進行過白醬油釀制的研究，但該工藝的不足是生產(chǎn)程序長，醬油會在儲存的過程中色澤加深并且發(fā)生沉淀[1]。由此，低鹽固態(tài)發(fā)酵法一直是我國醬油生產(chǎn)中采用的主要生產(chǎn)工藝，但這種加工技術(shù)制造出來的醬油的色、香、味都不佳，與傳統(tǒng)的發(fā)酵醬油相比有很多不足之處，尤其是沒有脂香味和醇香味[2]。因此，該文探討了白湯醬油中絮凝狀沉淀物的形成機制和解決方案，對傳統(tǒng)醬油釀造法與擠壓預(yù)處理醬油釀造法進行了對比研究。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

白湯醬油：廣東美味鮮調(diào)味食品有限公司；Neutrase 中性蛋白酶和Taka 淀粉酶，生物試劑，來源于sigma 公司；其他化學(xué)試劑均為分析純，來源于上海國藥集團有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

水浴振蕩器 （HZS-H 型）：黑龍江省哈爾濱某電子企業(yè)；HH-6 型電熱恒溫水浴鍋：江蘇省金壇市某儀器生產(chǎn)企業(yè)；101-2 型恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海市實驗儀器廠；可見分光紫外光度計，生產(chǎn)于北京某儀器企業(yè)；KDY-9820 凱氏定氮儀，生產(chǎn)于北京市某機電技術(shù)企業(yè)；TDL-40B 高速臺式離心機，上海安亭科學(xué)儀器廠； 箱式電阻爐（SX2），生產(chǎn)廠家為上海某儀器公司；AB104-N 型電子天平，梅特勒-托利多（上海））有限公司；顆粒粉碎機（JFSD-100-Ⅱ型）：上海嘉定糧油檢測儀器廠；擠壓設(shè)備采用DS32-Ⅱ雙螺桿擠壓機，生產(chǎn)廠家為濟南賽信膨化機械有限公司，32mm 的螺桿直徑，該設(shè)備長徑比為18.75 ∶1，設(shè)計的轉(zhuǎn)速為0～300r/min，機筒溫度可以在室溫～300℃隨意調(diào)整。

1.3 沉淀的收集及成分分析

醬油通過加熱殺菌后安放10 天，獲得上清液進行7 天以上的靜置，之后倒出用濾紙過濾，提取沉淀物，合并瓶底沉淀，經(jīng)2600r/min 離心15min 后得到，把沉淀物置于透析袋內(nèi)，進行24h 的流動水透析，用聚乙二醇（分子量20000）濃縮，反復(fù)透析和濃縮，一直到色素去除干凈再將其透出，該樣品通過透析后在干燥器中冷凍保存。

測定蛋白質(zhì)的總量：根據(jù)GB5009.5-85，利用常量凱氏定氮法。

測定灰分：灰化法測定的溫度500℃～600℃，參照GB/T5505-85。

脂肪測定：索式抽提法。

測定總糖：苯酚-濃硫酸法。

1.4 白湯醬油中沉淀的解決方法

1.4.1 蛋白酶解法

蛋白酶解法：按照適當?shù)牧弦罕葘⑨u油沉淀物加水溶解，為了獲得需要的pH 值，可采用1mol/L 的NaOH 溶液進行酸堿度調(diào)節(jié)，在最符合蛋白酶反應(yīng)的pH 值和溫度下，將樣品液放入水浴恒溫振蕩器中進行一定時間的反應(yīng)，然后將蛋白酶在86℃恒溫水浴鍋中加熱10min 進行鈍化，之后在3800r/min 環(huán)境里進行10min 的離心，分離后獲取上清液。

水解程度的測定可利用鄰苯二甲醛（OPA）法，實施過程：在試管中加入3mL OPA，再加入待測樣品400μL，搖晃均勻后精確反應(yīng)2min，在波長340nm 的地方進行吸光度值的測定。首先對絲氨酸標準樣品進行吸光度值的測定，然后再進行空白和樣品吸光度值的再測定[3]。

1.4.2 板框過濾法

過濾前必須對器皿進行清洗和消毒，器皿包括輸送管道、壓濾機的濾板濾框、濾布等，消毒可采用100mg/L 的二氧化氯溶液；進行安裝時要確保進料和出料管道的暢通，濾布務(wù)必要清潔平整；要根據(jù)壓濾機的需要壓緊濾布，以防操作過程中濾液滲出；要對電源、濾油轉(zhuǎn)運、泵、管道等設(shè)施進行檢查，將各個閥門關(guān)閉[4]。該試驗中的過濾介質(zhì)采用717＃合成纖維濾布。該試驗充分考慮了醬油制造特殊的情況，采用了BMJ 機械壓緊（半自動、食品級）增強聚丙烯板框壓濾機，該設(shè)備構(gòu)造簡單又投資較少，適用于中小企業(yè)生產(chǎn)裝備。

1.4.3 膜過濾

該實驗運用陶瓷膜過濾裝置，采用錯流過濾技術(shù)。該實驗選取膜孔徑為200nm 的陶瓷膜，操作溫度30℃，操作壓力0.20MPa， 膜面流速為0.6m/s 進行實驗。

1.5 傳統(tǒng)醬油釀造法與擠壓預(yù)處理醬油釀造法對比的實驗方法

工藝流程如下：面粉（特一粉）→ 測定水分含量 → 利用攪拌機將水分調(diào)節(jié)為35% → 擠壓（其中第一節(jié)套筒、第二節(jié)套筒和第三節(jié)套筒的溫度分別為60℃、90℃和130℃，螺桿轉(zhuǎn)速為98r/min）→ 蒸煮 → 出鍋 → 風(fēng)冷 → 接種 → 入曲池 → 通風(fēng)制曲 → 翻曲 → 成曲 → 出曲 → 入發(fā)酵池 → 加鹽水（鹽水比重19%～20%）→ 自然溫度發(fā)酵 → 回澆（1d～2d回澆一次） → 出醬油（經(jīng)4～5 個月發(fā)酵，夏短冬長）→ 初滅菌 → 入儲油罐 → 沉淀 → 過濾 → 調(diào)配 → 滅菌 → 檢測 →成品儲罐 → 包裝 → 檢測 → 入庫。

具體操作工藝細節(jié)及參數(shù)設(shè)定如下。

水分調(diào)節(jié)：稱取1kg 面粉置于攪拌機中，加入370.5g 水，開啟攪拌機，混拌均勻，將物料的水分含量調(diào)為35%。

制曲：物料入池后保持32℃～35℃培養(yǎng)至12h 左右進行翻第一遍曲，再經(jīng)33℃～35℃培養(yǎng)6h～8h 翻第二遍曲，經(jīng)84h～96h 培養(yǎng)可以出曲。在整個制曲過程中，曲溫保持32℃～35℃，室溫保持25℃～30℃，前48h 左右室內(nèi)濕度保持90%以上，出曲時曲溫降至25℃左右。

成曲質(zhì)量感官：呈黃綠色、松散塊狀、菌孢濃密、曲香氣濃郁、無不良雜味。

檢測：水分20%～25%、 酶活力0.8 以上（混合菌種）。

發(fā)酵：將成曲轉(zhuǎn)入發(fā)酵池加2 倍左右20%的鹽鹵進行自然發(fā)酵，前一個月可每日回澆一次，以后可2d 回澆一次，（注：發(fā)酵池設(shè)有假底，鹽鹵經(jīng)醬醅淋入假底，再流入醬油池，再由水泵泵入發(fā)酵池表面）經(jīng)4～6 個月自然發(fā)酵（夏天4 個月，冬天6 個月左右），醬油基本成熟。

檢測：還原糖20%以上，氨基酸0.35g/100mL 以上，鹽分為23g/100mL～25g/100mL。

出油：經(jīng)列管式滅菌器85℃～90℃滅菌，再到冷卻器降至50℃左右，進入儲油罐沉淀備用。

調(diào)配：將沉淀清沏（或經(jīng)過濾）半成品油，再經(jīng)85℃～90℃滅菌，再根據(jù)市場需要，調(diào)制成各種檔次的成品油，最后注入成品罐待包裝。

2 結(jié)果與分析

2.1 沉淀物的成分分析

表1 數(shù)據(jù)顯示：（l）沉淀物中呈現(xiàn)很高的蛋白質(zhì)含量，占脫鹽干物質(zhì)的比例達29.87%。（2）沉淀物中淀粉和脂肪的含量很少，顯示產(chǎn)生沉淀的因素?zé)o關(guān)淀粉和脂肪的含量。（3）沉淀物中有很高的灰分含量，占據(jù)了40%干物質(zhì)的比例，灰分主要構(gòu)成是鹽份。（4）其中也有較高的糖類，其中多糖是主要的成分。

牛肚菌。牛肚菌生長于海拔900－2200米的松樹混交林中或砍伐不久的邊緣地帶，多產(chǎn)于云南省。牛肚菌香甜可口、營養(yǎng)豐富，中醫(yī)認為其具有養(yǎng)血和中、祛風(fēng)散寒、舒筋活血等功效，是婦科良藥，同時還有抗流感、治感冒的作用。

表1 白湯醬油沉淀中各組分含量表

2.2 白湯醬油中沉淀物的解決方案探討

2.2.1 蛋白酶解法

試驗的環(huán)境：以4000U/g 原料的加酶量，料液比為1︰5，反應(yīng)溫度40℃， pH7.0。酶解4h 后，采用鄰苯二甲醛（OPA）法測定沉淀中蛋白的水解率，測得水解率為42.7%，醬油體系變得澄清；再增加酶解的時間，水解率提高緩慢。初步的酶解實驗表明酶法水解醬油沉淀是一種有效的醬油澄清方法。但在具體的生產(chǎn)實踐中需要對酶解的方法進行更深入、全面地研究。

2.2.2 板框過濾法

通過板框過濾后的醬油除無鹽固形物、色率指標外，其他無顯著變化。而過濾前醬油中含有的細菌數(shù)和懸浮顆粒，會導(dǎo)致無鹽固形物減少[5]。但過濾后的醬油沉淀消失，且在一定環(huán)境條件下放置一段時間后，沉淀也沒有重現(xiàn)。表 2 為白湯醬油過濾前后理化指標表。

表2 白湯醬油過濾前后理化指標（g/100mL）

2.2.3 膜過濾

將醬油原液和200nm 無機陶瓷膜處理后的醬油冷藏一段時間，室溫下肉眼觀測醬油外觀品質(zhì)。處理前醬油底部沉淀嚴重，200nm 膜處理后的醬油沒有沉淀。表3 為膜處理前后醬油成分分析表。

表3 膜處理前后醬油成分分析

圖1 酶解時間對白湯醬油沉淀物水解程度的影響

2.3 擠壓膨化釀造與傳統(tǒng)釀造的對比

擠壓膨化釀造新工藝與傳統(tǒng)釀造工藝的醬油成分分析結(jié)果見表4 和表5。

表4 擠壓膨化釀造新工藝與傳統(tǒng)釀造工藝的醬油成分分析對照a

表5 傳統(tǒng)釀造法與擠壓膨化釀造法的對比

從實驗結(jié)果可以看出，擠壓膨化釀造法與傳統(tǒng)釀造法相比，無論是醬油產(chǎn)量、周期以及蛋白質(zhì)利用率和風(fēng)味都得到提高。醬油原料經(jīng)擠壓膨化預(yù)處理后，原料混合更加均勻，不斷下降表觀比重，增大了體積，增大了有效工作面積，減小了空間位阻，疏松了結(jié)構(gòu)，并且膨化后的物料水溶性物質(zhì)增多，減少了水不溶性物質(zhì)，在溫度、pH、物料濃度一定的條件下更容易被酶分解[6]。經(jīng)膨化后原料變成海綿狀組織，其具備良好的彈性，透氣性良好，為曲菌菌絲向原料內(nèi)部生長營造條件，顯著增強了曲菌中的蛋白酶活力，有效提升了醬油的出品率以及原料蛋白的利用率。

3 結(jié)論

綜上所述，擠壓預(yù)處理醬油釀造法與傳統(tǒng)醬油釀造法相比，無論是醬油產(chǎn)量、周期，還是蛋白質(zhì)利用率和風(fēng)味都得到提高。傳統(tǒng)醬油釀造法生產(chǎn)出的醬油當然也具有優(yōu)勢，例如發(fā)酵在常溫、開放條件下進行， 各種菌類易于進入基質(zhì)中， 適者生存。但它也存在局限性，例如色、香、味均不夠理想，特別是缺少脂香味和醇香味。并且釀制工序中依舊存在生產(chǎn)周期長、高糧耗、高能耗、低效率等缺點，嚴重影響其發(fā)展。而采用該文介紹的釀造工藝， 可達到90%的蛋白質(zhì)利用率，不僅提升了醬油的品質(zhì)和產(chǎn)量，更明顯改善了醬油的風(fēng)味。所以將擠壓工藝運用于醬油生產(chǎn)中，不僅提升了醬油產(chǎn)量和質(zhì)量，而且大大縮短了醬油的發(fā)酵周期，風(fēng)味獨特，由于原料利用率的提高，因此節(jié)約了釀造用糧，降低了醬油生產(chǎn)成本。