油菜籽餅粕風味豆醬生產工藝研發

陳濟洋，魏登，李超，王朝曦

(吉林農業科技學院，吉林 吉林 132101)

1 概述

油菜籽主要產于我國南方地區，是我國主要的植物油料產品來源之一，其產量僅次于大豆,油菜籽產量占我國植物油料產品產量的1/4。大量的油菜籽產量使我國擁有豐富的油菜籽餅粕資源，油菜籽餅粕含有豐富的蛋白質,主要作為飼料生產原料，也有較大部分作為食用及調味品原料。油菜籽餅粕具有很高的營養價值，其中含有大量的粗蛋白、粗脂肪、粗纖維及灰分等營養物質，且風味濃郁，可作為調味品的原料進行利用；但油菜籽餅粕含有多種抗營養因子，因此為提高油菜籽餅粕的利用，需要去除有害成分，目前已經有成熟的工藝，本研究不做討論；豆醬是我國傳統的調味品，營養豐富，口感獨特，用途廣泛，且具有一定的保健作用。本研究利用油菜籽餅粕和黃豆為主要原料，對油菜籽餅粕風味豆醬的生產工藝進行研發，將油菜籽餅粕與黃豆共同發酵，生產出一款粘稠適度，香味協調，具有油菜籽餅粕特有香氣，風味濃郁的調味醬，提高了豆醬的營養價值和風味，豐富了豆醬的種類，不僅使大醬的功能更加廣泛，而且充分利用了油菜籽餅粕中的營養物質，使油菜籽餅粕資源得到進一步利用，增加了新的利用途徑，為油菜籽餅粕的綜合利用提供了方向[1-4]。

2 材料與方法

2.1 材料與設備

新鮮黃豆、面粉、食鹽：市售；油菜籽餅粕(2500 g裝)：產自黑龍江佳木斯，網上購買；米曲霉(滬釀3.042)、黑曲霉：購自山東省沂源康源生物科技公司。

HH-S4恒溫水浴鍋 常州澳華儀器有限公司；MJ-250數顯霉菌培養箱 江蘇省金壇市正基儀器有限公司；FA2014電子分析天平 上海市方瑞儀器有限公司；C22-LX2九陽電磁灶、容量瓶、燒杯(250 mL)、分析天平、輥式粉碎機、不銹鋼盆、玻璃棒、藥匙、溫度計。

2.2 試驗方法

2.2.1 工藝流程

2.2.2 操作要點

2.2.2.1 原料預處理

油菜籽餅粕的預處理：把油菜籽餅粕掰成小塊，用輥式粉碎機粉碎，調整輥間距使最大顆粒行徑為0.2 cm。把粉碎后的油菜籽餅粕放入干燥箱中干燥，60 ℃條件下干燥20 min，取出備用。

黃豆的預處理：選擇顆粒飽滿、大小均勻、無皺皮、少霉變、無蟲蛀的黃豆。首先將黃豆浸泡，浸泡用水以水淹沒大豆為宜，浸泡6～7 h，使豆粒飽滿、無硬芯，質量增加約為原來的2倍[5]；浸泡后的大豆瀝干水分。浸泡后進行粉碎，調整輥式粉碎機兩輥間距，把浸泡瀝干水分后的黃豆進行粉碎，使黃豆的最大顆粒行徑為0.2 cm。

面粉的預處理：面粉于75 ℃烘干20 min，取出備用。

2.2.2.2 蒸煮

把粉碎后的黃豆進行高壓蒸煮，于125 ℃蒸煮8 min[6]，黃豆顏色為深紅褐色，豆香濃郁。

2.2.2.3 混合

蒸煮結束后，對黃豆進行冷卻，當降至40 ℃時，油菜籽餅粕與黃豆的比例分別按4∶6，5∶5，6∶4，7∶3，8∶2混合，添加油菜籽餅粕與黃豆總量10%的熟面粉[7]。

2.2.2.4 接種、制曲

在混合的原料中加入無菌水，料水比為10∶8[12]，接入米曲霉、黑曲霉，二者之間的比例為3.2∶1[9]，接種量分別為0.15%，0.20%，0.25%，0.30%，0.35%，混合均勻，揉成小球，攤放在簾子上，中間要留有空隙，便于通風，入霉菌培養箱進行培養，溫度分別為27，29，31，33，35 ℃。每隔2 h向種曲表面噴灑純凈水，并且要進行翻曲，時間保持在42 h左右，直至曲料表面長出淡黃色或嫩黃綠色的孢子，聞之具有成曲的特殊香氣，這時制曲完成[10]。

2.2.2.5 發酵

將大豆曲緩慢倒入250 mL的燒杯中，稍作壓實，自然發酵升溫至40 ℃左右以后，分別加入成曲質量90%，100%，110%，120%，130%，60 ℃的14.5 °Bé食鹽水。用細鹽封面，用薄膜密封，分別維持溫度為26，28，30，32，34 ℃，每天檢查溫度1～2次，分別在發酵18，20，22，24，26天以后觀察。待醬曲被完全溶解成粘稠的半固態，具有明顯的醬香，且氨基酸態氮含量大于0.5%時[15]，則表明發酵成熟。

2.2.2.6 后熟

發酵完畢，補加40 ℃濃度為24 °Bé的熱鹽水，鹽水用量為醬醅重量的40%[12]，充分攪拌，混合均勻。室溫中存放4～5天后，醬體呈紅褐色，有光澤，具有醬香和油粕的特有香氣，滋味鮮美，醬體無豆瓣，此時即為成品。

2.2.2.7 殺菌

使用水浴鍋進行殺菌處理，溫度設置為90 ℃，加熱10 min[13]。

2.2.2.8 成品

成品醬醬香味濃，并伴有油粕的香味，色澤鮮艷，口感細膩。

2.3 試驗設計

2.3.1 制曲過程的試驗設計

通過單因素試驗初步擬定出制曲過程中的制曲配料比例、接種量和制曲溫度的范圍。為選出最佳的數據，將這3個因素再次進行L9(33)正交試驗，并且結合感官評價表對成曲的色澤、香氣、質地、菌絲分布進行綜合評分，最后確定出最佳工藝參數。

2.3.2 發酵過程的試驗設計

通過單因素試驗初步擬定出發酵過程中的鹽水添加量、發酵溫度和發酵時間的范圍。為選出最佳的數據，將這3個因素再次進行L9(33)正交試驗，并且結合感官評價表對醬體的色澤、香氣、滋味、體態進行綜合評分，最后確定出最佳工藝參數。

2.4 感官評定標準

2.4.1 成曲的感官評定

對油菜籽餅粕豆醬成曲的色澤、香氣、質地、菌絲分布等指標給予感官評價，所擬定評價標準見表1。

表1 成曲感官評定標準

2.4.2 成品醬的感官評定

油菜籽餅粕豆醬的感官檢驗參照GB/T 24399-2009中所列的質量要求、檢驗規則和方法進行綜合評價。對醬體的色澤、香氣、滋味、體態等指標給予感官評價，所擬定的評價標準見表2。

表2 油菜籽餅粕豆醬的質量評分標準

3 結果與分析

3.1 豆醬的制曲工藝條件優化

3.1.1 油菜籽餅粕與黃豆的比例對成曲品質的影響

取100 g黃豆，油菜籽餅粕黃豆分別按4∶6，5∶5，6∶4，7∶3，8∶2的比例混合均勻，冷卻后進行接種，確定米曲霉、黑曲霉的最佳比例為3.2∶1，接種量為0.25%，放入霉菌培養箱培養，溫度設為31 ℃，42 h后，觀察種曲的生長情況。根據感官評分，確定制曲配料的最佳比例，制曲配料對成曲品質的影響見圖1。

圖1 制曲配料對成曲品質的影響

由圖1可知，當油菜籽餅粕的添加量在40%～70%時，由于油粕添加量的增加，成曲的醬香與酯香愈發濃郁，顏色為新鮮黃綠色，菌絲生長均勻，蓬松柔軟；當油菜籽餅粕的添加量在70%～80%時，油粕添加量過多，掩蓋了成曲的醬香與酯香味。所以，正交試驗選用6∶4，7∶3，8∶2進行試驗。

3.1.2 接種量對成曲品質的影響

在確定了油菜籽餅粕與黃豆比例后，確定米曲霉、黑曲霉的最佳比例為3.2∶1，接種量分別為0.15%，0.20%，0.25%，0.30%，0.35%，通過控制變量法確定最佳接種量。以感官評分為指標，確定最佳接種量試驗，接種量對成曲品質的影響見圖2。

圖2 接種量對成曲品質的影響

由圖2可知，當接種量為0.15%～0.25%時，由于接種量較少，孢子數量少，醬香味較淡；當接種量為0.25%～0.35%時，孢子生長旺盛，易感染雜菌，從而吸收水分過多，容易結塊，成曲的色澤變暗。所以，正交試驗選用0.20%，0.25%，0.30%進行試驗。

3.1.3 制曲溫度對成曲品質的影響

在確定油菜籽餅粕與黃豆的比例為7∶3、接種量為0.25%的基礎上，控制制曲溫度分別為27，29，31，33，35 ℃，通過控制變量法確定制曲溫度。以感官評分為指標，確定豆醬的最佳制曲溫度試驗，制曲溫度對成曲品質的影響見圖3。

圖3 制曲溫度對成曲品質的影響

由圖3可知，隨著制曲溫度的上升，當制曲溫度在27～31 ℃時，菌絲開始大量繁殖并著生孢子，顏色為嫩黃綠色，沒有感染雜菌。所以，正交試驗選用制曲溫度為27，29，31 ℃進行試驗。

3.1.4 制曲最佳工藝條件的確定

3.1.4.1 正交試驗設計

根據不同制曲條件下的感官評分結果，通過單因素試驗確定了制曲配料比例、接種量和制曲溫度，所選因素水平見表3。

表3 正交試驗設計表

3.1.4.2 試驗結果

在已經確定制曲配料比例、接種量、制曲溫度的情況下，采用L9(33)正交表對制曲工藝條件進行設計，產品感官評分主要根據色澤占25%、香氣占25%、質地占25%、菌絲分布占25%為指標進行綜合評分。正交試驗結果見表4。

表4 正交試驗表L9(33)

由表4可知，最佳工藝配方為A3B2C3，即油菜籽餅粕與黃豆的比例為7∶3，接種量為0.25%，制曲溫度為31 ℃。進行極差R分析，各影響因素主次順序是：接種量(B)>制曲溫度(C)>制曲配料比例(A)，即接種量(B)和制曲溫度(C)對成曲質量影響較大。此時所制得的成曲呈新鮮黃綠色，具有濃厚的醬香，并伴有淡淡的油粕特有的香氣，表面菌絲分布均勻。

3.2 豆醬的制醬工藝條件優化

3.2.1 鹽水添加量對豆醬品質的影響

在已確定油菜籽餅粕豆醬制曲條件的基礎上，分別加入成曲質量90%，100%，110%，120%，130%， 14.5 °Bé的60 ℃熱鹽水，發酵溫度維持在30 ℃，發酵22天，通過控制變量法確定豆醬發酵過程中鹽水的最佳添加量，以感官評分為指標，確定鹽水最佳添加量試驗，鹽水添加量對豆醬品質的影響見圖4。

圖4 鹽水添加量對豆醬品質的影響

由圖4可知，當鹽水添加量在90%～110%之間時，豆醬逐漸變咸，口感醇厚；110%以后，豆醬口味過咸，醬體過稀。所以，正交試驗選用鹽水添加量為100%，110%，120%進行試驗。

3.2.2 發酵溫度對豆醬品質的影響

在確定了鹽水添加量后，將成曲分別在26，28，30，32，34 ℃的溫度下發酵22天，通過控制變量法確定豆醬的最佳發酵溫度，以感官評分為指標，確定豆醬的最佳發酵溫度試驗，發酵溫度對豆醬品質的影響見圖5。

圖5 發酵溫度對豆醬品質的影響

由圖5可知，當發酵溫度在26～30 ℃之間時，豆醬變得越來越醇厚，醬香濃郁；30 ℃以后，豆醬色澤變暗，產生不良氣味。所以，正交試驗選用發酵溫度為28，30，32 ℃進行試驗。

3.2.3 發酵時間對豆醬品質的影響

在確定了鹽水添加量為110%和發酵溫度為30 ℃后，將成曲分別發酵18，20，22，24，26天，通過控制變量法確定豆醬的最佳發酵時間，以感官評分為指標，確定豆醬的最佳發酵時間試驗，發酵時間對豆醬品質的影響見圖6。

圖6 發酵時間對豆醬品質的影響

由圖6可知，當發酵時間在18～22天之間時，豆醬的色澤變得越來越鮮艷，呈棕褐色，醬香濃郁，咸甜適口；22天以后，豆醬色澤變暗，產生酸味。所以，正交試驗選用發酵時間為20，22，24天進行試驗。

3.2.4 發酵最佳工藝條件的確定

3.2.4.1 正交試驗設計

根據不同發酵條件下的感官評分結果，通過單因素試驗確定了鹽水添加量、發酵溫度和發酵時間，所選因素水平見表5。

表5 正交試驗設計表

3.2.4.2 試驗結果

在已經確定鹽水添加量、發酵溫度、發酵時間的情況下，采用L9(33)正交表對原料用量進行設計，產品感官評分主要根據香氣占20%、體態占30%、色澤占20%、滋味占30%為指標進行綜合評分，正交試驗的結果見表6。

表6 正交試驗表L9(33)

續 表

由表6可知，最佳工藝配方為A2B2C2，進行極差R分析，各影響因素主次順序是：鹽水添加量(A)>發酵溫度(B)>發酵時間(C)。由此可知，鹽水添加量對豆醬品質影響較大，發酵溫度和發酵時間對豆醬品質影響較小。由極差分析可知A2B2C2在正交表中9組數據中未出現，而從9組試驗綜合得分可以看出，5號試驗為最優組，需要對5號試驗和極差分析得到的最佳工藝組合再次進行試驗驗證，試驗結果見表7。

表7 驗證試驗結果分析表

由表7可知，試驗A2B2C2經過感官評定驗證結果為94分，試驗A2B2C3經過感官評定結果為92分，油菜籽餅粕豆醬發酵較優的工藝條件為A2B2C2，即鹽水添加量為110%，發酵溫度為30 ℃，發酵時間為22天。

3.3 豆醬質量標準

3.3.1 理化指標

氨基酸態氮(g/100 g)≥0.5，實際值為0.6，符合標準，油粕豆醬鮮咸適口。

水分(g/100 g)≤65，實際值為40，沒有超過標準要求。

3.3.2 微生物指標

3.3.2.1 大腸菌群

大腸菌群(cfu/g)≤10，實際測量值為5，符合GB 2718-2014的規定要求。

3.3.2.2 致病菌

致病菌：未檢出。

4 結論

通過正交試驗與單因素試驗，以感官評分為依據，確定了在油菜籽餅粕豆醬的制曲過程中油菜籽餅粕和黃豆的添加比例為7∶3，混合菌種(米曲霉∶黑曲霉為3.2∶1)接種量為0.25%，制曲溫度為31 ℃；在發酵過程中，鹽水添加量為成曲質量的110%，發酵溫度為30 ℃，發酵時間為22天。該醬粘稠適度，香氣協調，具有油粕的典型香氣。