豆皮在醬油種曲生產(chǎn)工藝中的應用

劉建華

廣東廚邦食品有限公司（陽江 529500）

種曲作為醬油釀造的關鍵菌種，對醬油的品質(zhì)至關重要。發(fā)酵醬油釀造的第一步是生產(chǎn)優(yōu)良的種曲，即米曲霉的擴大培養(yǎng)，作為能生產(chǎn)規(guī)?；瘧玫姆N曲，其孢子多、發(fā)芽率高、純度高等是很重要的應用條件[1]。傳統(tǒng)醬油種曲的生產(chǎn)一般用麩皮、面粉、豆渣、豆粕等為原料，其中：豆渣由于含水量大且不穩(wěn)定、不利于運輸、易腐敗等原因而較少使用；而面粉、豆粕等相對成本較高一些。因而，各大醬油廠主要是使用純麩皮作為種曲生產(chǎn)的原料。但麩皮加入大量水拌料經(jīng)高溫滅菌后，會出現(xiàn)一定程度板結(jié)導致種曲內(nèi)部長不透（即有夾心，料層內(nèi)部出現(xiàn)基本無菌種繁殖的情況）等問題，為確保種曲質(zhì)量均一穩(wěn)定，傳統(tǒng)種曲培養(yǎng)工藝一般單盤鋪料厚度控制在1.0～1.5 cm以避免或降低夾心量與夾心程度，限制種曲產(chǎn)能與效率。試驗對在種曲培養(yǎng)的純麩皮培養(yǎng)基中引進豆皮原料與優(yōu)化醬油種曲培養(yǎng)工藝進行探究，以期提升醬油種曲品質(zhì)，進一步提升種曲的產(chǎn)能與效率，為工廠規(guī)?；a(chǎn)和應用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 菌種和材料

米曲霉3.042（廣東美味鮮調(diào)味食品有限公司廚邦食品研究院）；麩皮（東莞穗豐糧食集團有限公司）；豆皮（市售黃豆/焙炒后黃豆在篩選、除雜環(huán)節(jié)脫落下來的廢棄物干黃豆皮）。

1.2 主要儀器與設備

IKA RH磁力攪拌器（廣州綠百草科學儀器有限公司）；血球計數(shù)板（上海求精生化試劑儀器有限公司）；E100顯微鏡（南京江南永新光學有限公司）；LRH生化培養(yǎng)箱（上海一恒科學儀器有限公司）；種曲機（江蘇華暉環(huán)?？萍加邢薰荆?。

1.3 數(shù)據(jù)測定方法

1.3.1 水分測定

參照GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》[2]。

1.3.2 孢子數(shù)的測定

參照SB/T 10315—1999《孢子數(shù)測定法》[3]。

1.3.3 孢子發(fā)芽率的測定

參照SB/T 10316—1999《孢子發(fā)芽率測定法》[4]。

1.4 試驗方法

分別制備以純麩皮為原料的醬油種曲和添加豆皮的醬油種曲，并通過對比分析2種醬油種曲與其生產(chǎn)工藝的差異性，確認添加豆皮制備醬油種曲的適用性。

1.4.1 工藝流程

1.4.2 三角瓶菌種的制備

將麩皮與水混合拌勻后，分裝于500 mL三角瓶中，每瓶裝濕料35～38 g，其厚度1.0～1.5 cm。塞透氣硅膠塞子/棉塞，包扎封口膜，蒸汽濕熱滅菌121 ℃，維持30 min。滅菌冷卻后，無菌接入2～3環(huán)糙米保藏米曲霉種子[5]，置于30～33 ℃生化培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)。培養(yǎng)22～24 h，當曲料發(fā)白時進行第1次搖瓶，繼續(xù)培養(yǎng)8～10 h進行第2次搖瓶，培養(yǎng)至68～72 h，待孢子生長旺盛、均勻，呈黃綠色且瓶底部無白色，三角瓶菌種培養(yǎng)成熟。

1.4.3 豆皮醬油種曲的制備

1.4.3.1 混料與潤水

按照麩皮∶豆皮∶水=1∶0.9∶0.9的比例進行拌料，拌料時將豆皮和水的比例波動控制在±0.1的范圍內(nèi)，具體操作方法：將麩皮與水置于攪拌機內(nèi)攪拌2～3 min混勻，加入豆皮攪拌3～5 min混勻，使?jié)覃熎ぞ鶆蛘掣皆诙蛊け砻妫@得豆皮醬油種曲的培養(yǎng)基。

1.4.3.2 裝盤

將豆皮醬油種曲的培養(yǎng)基平鋪于曲盤上，厚薄均勻，厚度為2～3 cm。全部裝好后放入自動培養(yǎng)種曲機內(nèi)并放好物料溫度計，關閉機門。

1.4.3.3 滅菌冷卻

打開種曲機自動滅菌冷卻功能，自動通入蒸汽升溫至121 ℃，保壓滅菌30 min，滅菌結(jié)束后自動冷卻使物料溫度降至35～38 ℃。

1.4.3.4 接種

通過種曲機接種口接入三角瓶菌種，三角瓶接入量為0.7%～0.9%。同時，種曲機風機以30 Hz開20 min，接種完畢。

1.4.3.5 培養(yǎng)

接種完畢后進入培養(yǎng)階段，最終獲得成熟種曲。

前期培養(yǎng)：溫度控制在30～34 ℃，加濕噴頭的噴水量90～110 mL/min，以10 min為1個周期、開45%～55%再關45%～55%的方式循環(huán)開啟與關閉進行加濕，以4.5～5.5 m3/h連續(xù)通風至6 h。

中期培養(yǎng)：溫度控制在34～36 ℃，加濕噴頭的噴水量90～110 mL/min，以10 min為1個周期、開55%～65%再關35%～45%的方式循環(huán)開啟與關閉進行加濕，以6.5～7.5 m3/h連續(xù)通風至62 h。

后期培養(yǎng)：溫度控制在28～32 ℃，不加濕，以6.5～7.5 m3/h連續(xù)通風至68～72 h，出曲獲得成熟的豆皮醬油種曲。

1.4.4 麩皮醬油種曲的制備

1.4.4.1 混料與潤水

按照麩皮∶水=1∶1.0～1∶1.2的比例進行拌料，具體操作方法：將麩皮與水置于攪拌機內(nèi)攪拌2～3 min混勻，獲得麩皮醬油種曲的培養(yǎng)基。

1.4.4.2 裝盤

將麩皮醬油種曲的培養(yǎng)基平鋪于曲盤上，厚薄均勻，厚度1.0～1.5 cm。全部裝好后放入自動培養(yǎng)種曲機內(nèi)并放好物料溫度計，關閉機門。

1.4.4.3 滅菌冷卻

同1.4.3.3滅菌冷卻中的操作。

1.4.4.4 接種

同1.4.3.4接種中的操作。

1.4.4.5 培養(yǎng)

接種完畢后進入培養(yǎng)階段，最終獲得成熟種曲。

前期培養(yǎng)：溫度控制在30～34 ℃，靜置培養(yǎng)，不加濕，以4.5～5.5 m3/h連續(xù)通風至6 h。

中期培養(yǎng)：溫度控制在34～36 ℃，加濕噴頭的噴水量90～110 mL/min，以10 min為一個周期，開50%再關50%的方式循環(huán)開啟與關閉進行加濕，以6.5～7.5 m3/h連續(xù)通風至62 h。

后期培養(yǎng)：溫度控制在28～32 ℃，不加濕，以6.5～7.5 m3/h連續(xù)通風至68～72 h，出曲獲得成熟的麩皮醬油種曲。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的生產(chǎn)工藝差異性對比

生產(chǎn)設備與生產(chǎn)工藝決定了產(chǎn)品的品質(zhì)，先進的醬油種曲生產(chǎn)工藝才能生產(chǎn)出品質(zhì)更佳的醬油種曲。試驗通過對比分析豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲生產(chǎn)工藝中培養(yǎng)基、培養(yǎng)過程加濕工藝兩大主要因素的差異性，結(jié)果表明，試驗豆皮醬油種曲生產(chǎn)工藝具有傳統(tǒng)麩皮醬油種曲生產(chǎn)工藝不可比擬的優(yōu)勢，更加適宜于醬油種曲的生產(chǎn)。

2.1.1 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的培養(yǎng)基差異性對比

傳統(tǒng)的麩皮醬油種曲培養(yǎng)基潤水量過多，物料板結(jié)，米曲霉菌絲不易長入物料的內(nèi)部，影響種曲質(zhì)量[6]。試驗以豆皮替代部分麩皮，并減少培養(yǎng)基的潤水量，豆皮醬油種曲培養(yǎng)基與麩皮醬油種曲培養(yǎng)基的物料含量差異如表1所示。

表1 豆皮醬油種曲培養(yǎng)基與麩皮醬油種曲培養(yǎng)基的物料配比

由表1可知，豆皮醬油種曲培養(yǎng)基將傳統(tǒng)麩皮醬油種曲培養(yǎng)基中增加了0.8～1.0的豆皮配比，試驗將未替換的麩皮與水混勻后，與豆皮混勻使?jié)覃熎ぞ鶆蛘掣皆诙蛊け砻妫蛊榘肭蛐涂諝钋叶蛊そ?jīng)高溫滅菌后亦不會板結(jié)，故豆皮可以起到支撐作用而使培養(yǎng)基內(nèi)部變得疏松。同時，降低培養(yǎng)基初始水分以避免水量過多導致豆皮吸水過多變得過軟而降低支撐性，進而降低培養(yǎng)基通風性與過濕麩皮歷經(jīng)高溫滅菌工序后，導致料層坍塌、質(zhì)地縮緊的問題發(fā)生。因而，試驗的添加豆皮醬油種曲的培養(yǎng)基即使經(jīng)過高溫滅菌，其質(zhì)地仍疏松，內(nèi)部通風性優(yōu)良，有利于米曲霉菌絲向物料內(nèi)部生長繁殖，有助于醬油種曲孢子數(shù)的提升。

2.1.2 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲培養(yǎng)過程的加濕工藝差異性對比

水是生物活動必不可少的，適量的水分有利于米曲霉的孢子發(fā)芽和生長繁殖。適宜的水分還會使原料中各種營養(yǎng)素處于溶解狀態(tài)，便于吸收利用，培養(yǎng)物料中的水分太低，米曲霉菌生長不充分；水分偏高，則物料易粘結(jié)成團，影響物料的通氣性和散熱性，從而影響米曲霉的生長繁殖，水分過高還會導致混合的雜菌繁殖加快，導致曲料變質(zhì)。因此，原料的含水量直接影響到種曲質(zhì)量[7]。由表2可知，試驗對培養(yǎng)過程加濕工藝進行優(yōu)化，在培養(yǎng)0～6 h時，傳統(tǒng)純麩皮醬油種曲培養(yǎng)加濕工藝采用靜置培養(yǎng)、不加濕，試驗新增45%～55%的加濕量。在培養(yǎng)6～62 h時，試驗的加濕量較傳統(tǒng)純麩皮醬油種曲培養(yǎng)加濕工藝增加5%～15%，有助于彌補培養(yǎng)基初始水分較低帶來的負面影響，為米曲霉的孢子發(fā)芽和生長繁殖過程提供適宜充足的水。同時，也避免培養(yǎng)基初始水分偏高導致物料易粘結(jié)成團，影響物料的通風性和散熱性而造成影響米曲霉的生長繁殖、雜菌繁殖加快等系列不良問題的發(fā)生。

表2 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲培養(yǎng)過程加濕工藝對比

2.2 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的品質(zhì)差異性對比

2.2.1 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的感官差異性對比

豆皮醬油種曲（圖1）整體感官較黃綠、均勻，豆皮醬油種曲內(nèi)部（圖2）亦呈黃綠色、松散無夾心、孢子多，質(zhì)量優(yōu)良。麩皮醬油種曲（圖3）整體感官黃綠、均勻，而部分麩皮醬油種曲內(nèi)部（圖4）呈白色或麩皮色，有結(jié)塊且夾心，孢子少或基本無孢子，這主要是由于部分麩皮較細碎或含粉量偏高，質(zhì)地疏松、濕料狀態(tài)的純麩皮培養(yǎng)基在歷經(jīng)高溫滅菌后，會有明顯的料層坍塌、質(zhì)地縮緊的問題，致使米曲霉菌絲難以長入料層內(nèi)部而導致部分麩皮醬油種曲內(nèi)部出現(xiàn)孢子少或基本無孢子的夾心品質(zhì)問題。與傳統(tǒng)的麩皮醬油種曲相比，試驗的豆皮醬油種曲無結(jié)塊，無夾心且均勻松散，在品質(zhì)上具有明顯優(yōu)勢。

圖1 豆皮醬油種曲

圖2 豆皮醬油種曲內(nèi)部

圖3 麩皮醬油種曲

圖4 部分麩皮醬油種曲內(nèi)部

2.2.2 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的質(zhì)量指標差異性對比

按照試驗豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝培養(yǎng)獲得豆皮醬油種曲1、豆皮醬油種曲2、豆皮醬油種曲3，以傳統(tǒng)麩皮醬油種曲培養(yǎng)工藝培養(yǎng)獲得的麩皮醬油種曲為對照，對比考察豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝對醬油種曲品質(zhì)的影響，結(jié)果見表3。

由表3可知，采用試驗提供的添加豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝培養(yǎng)的醬油種曲質(zhì)量指標明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的純麩皮醬油種曲培養(yǎng)工藝，試驗工藝培養(yǎng)所得醬油種曲的核心指標孢子數(shù)平均約133億個/g，較傳統(tǒng)的純麩皮醬油種曲孢子數(shù)水平提高約33%。2種醬油種曲的發(fā)芽率無明顯差異，均可達到98%以上，均處于較高水平。豆皮醬油種曲的水分均值約33%，略低于麩皮醬油種曲的水分。

表3 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的質(zhì)量指標

2.3 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的產(chǎn)能差異性對比

試驗對傳統(tǒng)的麩皮醬油種曲生產(chǎn)工藝進行改進，改進后的醬油種曲培養(yǎng)基質(zhì)地更加疏松且經(jīng)歷高溫滅菌后亦不會出現(xiàn)料層坍塌、質(zhì)地縮緊的問題，從而改善醬油種曲培養(yǎng)基的通風性和散熱性，為醬油種曲產(chǎn)能的提升奠定基礎。試驗采用改進后豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝制備醬油種曲，對比考察2種醬油種曲的單機產(chǎn)能與單機有效產(chǎn)能，結(jié)果見表4。

表4 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的單機產(chǎn)能與單機有效產(chǎn)能

結(jié)果表明，試驗的豆皮醬油種曲的培養(yǎng)基由于其質(zhì)地疏松，可將鋪料厚度提升至2～3 cm，單機產(chǎn)能可達250 kg，較傳統(tǒng)的麩皮醬油種曲單機產(chǎn)能提升25%。而單機有效產(chǎn)能可達322～348 kg，平均較傳統(tǒng)的麩皮醬油種曲單機有效產(chǎn)能提升64.5%。單機有效產(chǎn)能即將醬油種曲折算成以100億個/g的標準孢子數(shù)計的單機產(chǎn)能，能夠更真實有效地反饋生產(chǎn)能力。因此，在同一種曲機生產(chǎn)的情況下，試驗豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝能夠大幅提升種曲的產(chǎn)能與效率。

3 結(jié)論

試驗應用豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝培養(yǎng)醬油種曲，通過引入豆皮優(yōu)化醬油種曲培養(yǎng)基的物理特性，并優(yōu)化潤水、加濕工藝，減少培養(yǎng)基初始水分、增加培養(yǎng)過程的加濕量，采用試驗工藝培養(yǎng)醬油種曲不僅能避免因培養(yǎng)基初始水分偏高導致物料易粘結(jié)成團，影響物料的通風性和散熱性，從而影響米曲霉的生長繁殖并造成雜菌繁殖加快等系列不良問題的發(fā)生，而且試驗工藝培養(yǎng)所得醬油種曲品質(zhì)也明顯提升，同時節(jié)約原料、提高產(chǎn)能與效率而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，對企業(yè)生產(chǎn)有重大指導意義。

采用試驗提供的豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝培養(yǎng)醬油種曲，結(jié)果表明，按照麩皮∶豆皮∶水=1∶（0.8～1.0）∶（0.8～1.0）的比例進行拌料，鋪料厚度控制在2～3 cm，培養(yǎng)過程加濕噴頭的噴水量控制在90～110 mL/min，并以10 min為1個周期：0～6 h以開45%～55%再關45%～55%的方式循環(huán)開啟與關閉進行加濕，6～62 h以開55%～65%再關35%～45%的方式循環(huán)開啟與關閉進行加濕，62 h至培養(yǎng)結(jié)束不加濕的工藝控制，獲得的豆皮醬油種曲孢子數(shù)較傳統(tǒng)的麩皮醬油種曲提高約33%，發(fā)芽率高達98%以上，單機有效產(chǎn)能提高64.5%，且豆皮醬油種曲整體感官黃綠，均勻，松散，無夾心，內(nèi)部孢子多，品質(zhì)優(yōu)良。