混合制曲對(duì)釀造醬油理化特性的影響*

徐歡歡，歐陽(yáng)珊，尹文穎，趙謀明，崔春

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東 廣 州，510640)

混合制曲對(duì)釀造醬油理化特性的影響*

徐歡歡，歐陽(yáng)珊，尹文穎，趙謀明，崔春

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東 廣 州，510640)

在工業(yè)規(guī)模條件下，添加糖化增香曲與米曲霉混合制曲生產(chǎn)高鹽稀態(tài)醬油，以米曲霉單獨(dú)制曲進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)發(fā)酵過(guò)程中各理化指標(biāo)的變化進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，添加糖化增香曲混合制曲可提高高鹽稀態(tài)醬油的品質(zhì)。發(fā)酵58d時(shí)，混合制曲發(fā)酵醬油的全氮含量、氨基酸態(tài)氮含量、氨基酸生成率以及還原糖含量與純種制曲相比，分別提高了12%、14%、9%和5%;同時(shí)混合制曲還可提高高鹽稀態(tài)醬油的紅色指數(shù)和黃色指數(shù)，使醬油的色澤更為鮮紅透亮。

糖化增香曲，混合制曲，高鹽稀態(tài)醬油，理化性質(zhì)

制曲是我國(guó)釀造工業(yè)的一項(xiàng)傳統(tǒng)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于多類(lèi)傳統(tǒng)發(fā)酵食品(醬油、醬類(lèi)、豆豉、腐乳等)的生產(chǎn)。制曲的實(shí)質(zhì)是創(chuàng)造微生物生長(zhǎng)的最適條件，如嚴(yán)格控制好培養(yǎng)溫度、時(shí)間以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供給，保證微生物得以充分繁殖發(fā)育、分泌出發(fā)酵所需的各種酶類(lèi)。制曲過(guò)程中所采用微生物的種類(lèi)、特性及如何調(diào)控其酶系的合成，對(duì)提高原料的利用率及最終產(chǎn)品風(fēng)味起到?jīng)Q定性作用[1］。目前醬油企業(yè)多采用單一米曲霉制曲[2］，成品醬油紅色指數(shù)偏低、氨基態(tài)氮含量不高，缺少酯香等。據(jù)李大錦等[3-6］報(bào)道，多菌種制曲能豐富酶系、改善醬油風(fēng)味并提高原料利用率。

糖化增香曲是用于釀造醬油及醬制品的復(fù)合曲種，含有煙灰紅曲霉(Monascus ruber)和紫紅曲霉(Monascus purpureus)菌株，具有較強(qiáng)的糖化力、酯化力和增色能力，可明顯改善產(chǎn)品口感、色澤、香味，并提高醬油、醬制品的全氮和氨基氮含量[7］。但糖化增香曲大多應(yīng)用于低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油及醬制品中[7-10］，對(duì)其在高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油中應(yīng)用[11］的報(bào)道并不多，特別是在保溫發(fā)酵中的應(yīng)用還未見(jiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用糖化增香曲與米曲霉混合制曲，以米曲霉單獨(dú)制曲為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，跟蹤了企業(yè)高鹽稀態(tài)醬油發(fā)酵過(guò)程中各理化指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化，旨在為醬油企業(yè)工藝的改進(jìn)提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌種

米曲霉，糖化增香曲。

1.1.2 主要儀器

KDN-04A定氮儀，上海昕瑞儀器儀表有限公司;722微機(jī)型可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海宇隆儀器有限公司;HHS系列店子恒溫不銹鋼水浴鍋，上海市南陽(yáng)儀器有限公司;PHS-25數(shù)字式pH計(jì)，上海日島科學(xué)儀器有限公司;FA/JA系列電子天平，上海上平儀器公司。

1.2 方法

1.2.1 制曲及發(fā)酵工藝

試驗(yàn)在福建某醬油釀造廠進(jìn)行，每次試驗(yàn)在4個(gè)曲房進(jìn)行，每個(gè)曲房2個(gè)曲池，每個(gè)曲池投料量2000 kg。蒸料后，曲料溫度經(jīng)風(fēng)冷機(jī)降為40℃左右開(kāi)始接入菌種，入池12 h開(kāi)始第1次翻曲，20 h進(jìn)行第2次翻曲。2次翻曲溫度控制在36℃以內(nèi)，46 h出曲，整個(gè)制曲過(guò)程中濕度控制在90%以上。發(fā)酵時(shí)鹽水濃度為20%(w/w)，入池1周后用40℃熱水保溫，發(fā)酵2個(gè)月以上，其中加入的ɑ-淀粉酶隨大曲一同入3#發(fā)酵，安琪酵母生香酵母則是在發(fā)酵30 d后入各池，具體比例見(jiàn)表1。

表1 糖化曲、米曲霉混合制曲的設(shè)計(jì)(以大曲干重計(jì))

1.2.2 水分的測(cè)定

采用105℃恒溫法。

1.2.3 蛋白酶活力的測(cè)定

樣品為不同發(fā)酵時(shí)間的醬醅，中性蛋白酶活力檢測(cè)采用福林法，參考SB/T 10317-1999蛋白酶活力測(cè)定法。

1.2.4 氨基酸態(tài)氮的測(cè)定

參考GB 18186-2000釀造醬油中檢測(cè)方法，采用甲醛滴定法原理，使用pH計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

1.2.5 氨基酸生成率

采用凱氏定氮法測(cè)全氮。

1.2.6 還原糖含量測(cè)定

參考GB/T 5009.7-2003食品中還原糖的測(cè)定中第一法即直接滴定法測(cè)定，以葡萄糖計(jì)。

1.2.7 紅色素指數(shù)和黃色素指數(shù)測(cè)定[12］

黃色指數(shù)=10×1 g(A460/A610)

紅色指數(shù)=10×1 g(A510/A610)

A460、A510、A610為460 nm、510 nm、610 nm處的吸光值。

2 結(jié)果與討論

2.1 混合制曲實(shí)驗(yàn)的結(jié)果

糖化增香曲與米曲霉按照表1中的比例進(jìn)行混合制曲，以純米曲霉制曲為對(duì)照，培養(yǎng)46 h后出曲，測(cè)量出曲時(shí)的水分、風(fēng)味、酶活等理化指標(biāo)(表2)。

表2 糖化增香曲與米曲霉混合制曲結(jié)果

由表2可見(jiàn)，與純種米曲霉制曲(對(duì)照)相比，添加0.08%糖化增香曲的大曲中性酶活有所降低，降低約10%;添加含量0.2%的糖化增香曲后大曲的蛋白酶活下降得更明顯，可能是由于多菌種制曲時(shí)微生物間互相影響制約了產(chǎn)蛋白酶微生物的生長(zhǎng)，也可能是由于現(xiàn)有制曲工藝條件并非糖化增香曲的最適生長(zhǎng)條件。此外，添加一定量的糖化增香曲可以提高大曲的酯香味。

2.2 雙菌種混合發(fā)酵對(duì)醬油全氮、氨基酸態(tài)氮的影響

全氮和氨基酸態(tài)氮是評(píng)價(jià)醬油品質(zhì)的2個(gè)重要指標(biāo)[13］，我國(guó)國(guó)標(biāo)規(guī)定，一級(jí)醬油的全氮和氨基酸態(tài)氮含量分別為1.3 g/100 mL、0.7 g/100 mL。糖化增香曲與米曲霉混合制曲對(duì)醬油發(fā)酵過(guò)程中全氮和氨基酸態(tài)氮的影響如圖1和圖2所示。由圖1可以看出，2#、3#發(fā)酵池的全氮在發(fā)酵58 d的過(guò)程中一直保持高于1#發(fā)酵池，58 d時(shí)分別提高5%、0.6%，但4#發(fā)酵池的全氮在發(fā)酵前30 d一直低于1#，30～58 d則與之相差不大，58 d時(shí)低于1#。由圖2可知，發(fā)酵58 d內(nèi)，2#、3#、4#的氨氮都要略高于1#(空白)，其中發(fā)酵58 d時(shí)，1#的氨氮含量為0.99 g/100 mL，2#為1.13 g/100 mL，3#為1.04 g/100 mL，4#為1.04 g/100 mL，2#、3#、4#發(fā)酵池的氨氮分別提高了14%、5%、5%。本實(shí)驗(yàn)發(fā)酵58 d時(shí)1#、2#、3#、4#發(fā)酵池的氨基酸生成率分別為54.27%、58.89%、56.74%、58.07%，由此可知添加糖化增香曲有助于提高醬油中氨基酸生成率。

圖1 混合制曲對(duì)醬油發(fā)酵過(guò)程中全氮的影響

圖2 混合制曲對(duì)醬油發(fā)酵過(guò)程中氨基酸態(tài)氮的影響

添加糖化增香曲有利于發(fā)酵初期大曲中蛋白、肽、氨基酸的溶出[11］，所以前期2#、3#、4#的全氮、氨基酸態(tài)氮都要高于1#發(fā)酵池的，但隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，4#的全氮卻出現(xiàn)了低于1#發(fā)酵池的現(xiàn)象，這可能是由于米曲霉與糖化增香曲混合比例不當(dāng)?shù)年P(guān)系，糖化增香曲比例過(guò)大，一定程度上抑制了米曲霉的活力，造成了曲料中物質(zhì)溶出減慢。各池在發(fā)酵30 d后加入了酵母，但氨氮、總氮并沒(méi)有下降的趨勢(shì)。

2.3 雙菌種混合發(fā)酵對(duì)醬油還原糖的影響

隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，添加糖化增香曲和純種制曲的高鹽稀態(tài)醬油中還原糖含量(以葡萄糖計(jì))呈現(xiàn)先增加后緩慢降低的趨勢(shì)[11］。各池的還原糖在發(fā)酵15 d左右達(dá)到最大值，在最高點(diǎn)之后，可能淀粉酶系作用減弱[14］，且微生物的利用以及還原糖與氨基酸結(jié)合形成醬油色素，使得還原糖含量顯著下降。在15 d時(shí)，1#、2#、3#、4#的還原糖含量分別為5.69 g/100 mL、6.22 g/100 mL、5.94 g/100 mL、5.78 g/100 mL，且前30 d內(nèi)2#、3#、4#的還原糖含量均高于空白1#，可見(jiàn)，添加糖化增香曲對(duì)醬油中的還原糖確有一定的提高作用。這與糖化增香曲在低鹽固態(tài)醬油中[7］應(yīng)用得到的結(jié)果一致。

但本實(shí)驗(yàn)中，由于發(fā)酵30 d后各池均加入了一定量的酵母菌，所以發(fā)酵30 d以后1#、2#、4#的還原糖都大幅下降，而3#還原糖的含量沒(méi)有下降，一直保持在5.10 g/100 mL以上，如圖3，這是因?yàn)?#在發(fā)酵開(kāi)始即加入了約0.02%的ɑ-淀粉酶，ɑ-淀粉酶具有耐鹽性，在發(fā)酵過(guò)程中可始終對(duì)淀粉進(jìn)行降解。

圖3 混合制曲對(duì)醬油發(fā)酵過(guò)程中還原糖的影響

2.4 雙菌種混合發(fā)酵對(duì)醬油紅色指數(shù)、黃色指數(shù)的影響

由圖4、圖5可以看到，2#、3#發(fā)酵池的紅色指數(shù)、黃色指數(shù)都顯著高于空白池1#，發(fā)酵58 d時(shí)，2#、3#的紅色指數(shù)和黃色指數(shù)分別為5.75和8.76，5.34和8.54，1#的紅色指數(shù)和黃色指數(shù)為5.13和8.06，分別提高12%和9%，4%和6%，這是因?yàn)樘腔鱿闱袩熁壹t曲霉和紫紅曲霉菌株，具有較強(qiáng)的增色能力。至于3#的紅色指數(shù)和黃色指數(shù)一直比2#高，可能有ɑ-淀粉酶在發(fā)酵過(guò)程中釋放出的還原糖參與美拉德反應(yīng)有關(guān)。而4#的紅色指數(shù)和黃色指數(shù)在發(fā)酵15 d以后均低于空白1#池，可能是糖化增香曲與米曲霉的比例不恰當(dāng)，糖化增香曲添加過(guò)量的緣故。

圖4 混合制曲對(duì)醬油發(fā)酵過(guò)程中紅色指數(shù)的影響

圖5 混合制曲對(duì)醬油發(fā)酵過(guò)程中黃色指數(shù)的影響

3 結(jié)論

(1)添加糖化增香曲混合制曲可提高醬油的全氮和氨基酸態(tài)氮的含量，發(fā)酵58 d時(shí)分別較純種制曲高12%和14%。混合制曲也可以提高醬油的氨基酸生成率，58 d時(shí)提高9%。

(2)添加糖化增香曲混合制曲可以提高醬油的還原糖含量，還原糖在15 d左右達(dá)到最高，混合制曲可提高5%。

(3)添加糖化增香曲混合制曲可以提高醬油的紅色指數(shù)和黃色指數(shù)，發(fā)酵58 d時(shí)可分別提高4%、6%。而且混合制曲發(fā)酵的醬油顏色更為鮮亮和透明，風(fēng)味也更好。可見(jiàn)糖化增香曲與米曲霉混合制曲在釀造醬油中的應(yīng)用有一定的前景。

[1]孫常雁.自然發(fā)酵黃豆醬中主要微生物酶系的形成及作用[D］.哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[2]潘力.食品發(fā)酵工程[M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006:7.

[3]李大錦，王汝珍.提高低鹽固態(tài)發(fā)酵法醬油風(fēng)味的實(shí)用技術(shù)(下)[J］.中國(guó)調(diào)味品，2006(8):25-30.

[4]毋瑾超，胡錫鋼，陳全震.醬油發(fā)酵中制曲條件對(duì)制曲效果的影響[J］.糧油食品科技，2004(2):12.

[5]李琴，杜風(fēng)剛.雙菌種制曲在醬油生產(chǎn)中的應(yīng)用[J］.中國(guó)調(diào)味品，2003(12):36-38.

[6]Sugiyama S.Selection of micro-organisms for use in the fermentation of soy sauce[J］.Food Microb，1984，1(4):339-347.

[7]姚繼承，陶貴明，屈光偉.糖化增香曲在發(fā)酵醬油和醬制品中的應(yīng)用探討[J］.中國(guó)釀造，2007(3):61-65.

[8]王素珍，安國(guó)慶.糖化增香曲及其在發(fā)酵醬油中的應(yīng)用[J］.中國(guó)釀造，2008(13):73-74.

[9]孔德柱，王海鷹.糖化增香曲在黃豆醬生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J］.中國(guó)調(diào)味品，2010(9):114-117.

[10]季鳳娣，魯緋，袁園，等.多菌種混合制曲過(guò)程中微生物分布的研究[J］.中國(guó)釀造，2010(4):29-34.

[11]黃文彪，李丹，趙謀明.糖化增香曲對(duì)高鹽稀態(tài)醬油發(fā)酵過(guò)程中理化性質(zhì)影響的研究[J］.現(xiàn)代食品科技，2011，11(5):490-494.

[12]秦祖贈(zèng)，陳永梅，粟春富，等.焦糖色素黃色指數(shù)的測(cè)定[J］.中國(guó)調(diào)味品，2003，7(7):37-39.

[13]李丹，崔春，王婭琴，等.高鹽稀態(tài)醬油釀造過(guò)程中蛋白質(zhì)降解規(guī)律的研究[J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2010，36(9):24-28.

[14]Chou C C，Hwang G R，Ho F M.Changes in microbial flora and enzyme activity during the aging of tou-pan-chiang，a Chinese fermented condiment[J］.Journal of Fermentation Technology，1988，66(4):473-478.

ABSTRACTCompared with pure inoculation koji-making，glycos-esterifiable monascus in koji-making was applied in the manufacture of high-salt diluted soy sauce under industrial conditions and the changes of physicochemical properties during the fermentation was investigated.Results showed that addition of glycos-esterifiable monascus during koji-making process could improve the quality of high-salt diluted soy sauce.The contents of the total nitrogen and amino-acid nitrogen and reducing sugar as well as the formation rate of amino acid in the mixed-koji fermented soy sauce were increased by 12%，14%，5%and 9%in 58 days.It could also improve red index and yellow index of highsalt diluted soy sauce，which made the color of soy sauce more bright red and translucent.

Key wordsglycos-esterifiable monascus，mixed-koji，high-salt diluted soy sauce，physicochemical properties

Study of the Impact of the Mixed-koji on the Physical and Chemical Characteristics of Brewing Soy Sauce

Xu Huan-huan，Ouyan-shan，Yi Wen-ying，Zhao Mou-ming，Cui Chun
(College of Light Industry and Food Science，South China University of Technology，Guangzhou 510641，China)

碩士研究生(崔春教授為通訊作者)。

*廣東省-工業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目(No.2010A010500002);粵港關(guān)鍵領(lǐng)域重點(diǎn)突破項(xiàng)目(佛山專項(xiàng)，No.2009Z52);廣東省科技計(jì)劃(團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目，No.2011A020102001)

2012-04-10，改回日期:2012-05-15