對南派醬油原料預處理工藝優化提升的研究

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，在1.0 MPa的壓力下，干蒸4 min后排氣，在蒸汽排盡的同時，向蒸煮鍋內通入10 ℃的0.1 mol·L-1的堿液;豆粕經過前處理后，使得熟料的消化率達到92.56%，采用處理后的豆粕發酵的天然醬油，氨基酸態氮均值為1.08 g/100 mL，全氮均值為1.52 g/100 mL，與未經前處理豆粕發酵的醬油相比，分別提升10.2%與6.2%。將該技術應用于南派醬油的釀造，可提升醬油品質。

關鍵詞：豆粕干蒸;蛋白質變性;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

醬油是調味品中需求穩定且增速可觀的品類，過去5年行業CAGR接近20%，預計未來三年行業增速仍能保持在10%左右[1-3]。近年來，隨著大豆原材料的轉基因、供求、成本等問題[4]，越來越多的企業選用蛋白質含量更高、全氮利用率較高且價格較低的豆粕作為醬油生產的蛋白質原料[5]。因此，不斷優化豆粕蒸煮生產工藝，提升原料利用率，降低生產本，獲得氨基酸態氮含量較高、鮮味十足的醬油是我國醬油生產企業需不斷探索研究的課題。

豆粕是大豆經過適當的熱處理（一般低于100 ℃），調節其水分至8%～9%，軋扁，然后加入有機溶劑浸泡或噴淋，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。豆粕中蛋白質含量高，約為大豆全氮含量的1.2倍，而豆粕價格比大豆便宜，含脂肪低，水分少，易破碎，其他成分與大豆相同[9]。醬油生產的主要蛋白質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。同時制曲質量不穩定[10]，易污染雜菌，發酵不完全，殘糖高。后來由于蒸煮缸尤其是旋轉罐的使用，得到成熟均勻一致的熟豆，可以制得優質的豆粕曲。發酵方面，也闡明了微生物的作用規律，適時添加有益微生物，即可得到質量穩定的醬醪，故豆粕逐漸成為醬油生產的主料。

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，是醬油生產原料處理的核心。豆粕蒸煮預處理的目的是將豆粕中的蛋白質進行適度變性，適度變性的蛋白質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均不易被蛋白酶所分解，從而降低蛋白質的利用率。同時，未煮熟的蛋白質在醬油經稀釋或加熱后會產生渾濁物質。故蒸煮是否適度、蒸煮后熟料消化率的高低對醬油制醬和原料利用率影響極為明顯[11]，不容忽視。

本文運用現代生物工程與物理技術，通過干蒸后潤水形成負壓，加速豆粕吸收，使豆粕在短時間內吸入更多的水分，提升蒸煮速率與原料消化率，同時在潤水所用的自來水中添加食用堿，從分子結構角度出發，使大豆蛋白質高度壓縮的結構松散開，促進蛋白質的適度變性，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：由廣東美味鮮調味食品有限公司提供。

1.2 主要設備

超凈工作臺;培養箱;種曲機;NK式旋轉蒸煮鍋;發酵池;60 m?發酵罐。

1.3 試驗方法

1.3.1 豆粕干蒸工藝參數的研究

通過改變干蒸時間、自來水溫度來探討不同的干蒸工藝對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，蓋好蒸煮鍋鍋蓋，排出蒸煮鍋內冷空氣后，通入蒸汽升壓至1.0 MPa，干蒸若干分鐘。干蒸結束后，打開排氣閥，在鍋內蒸汽即將排空時，向蒸煮鍋內通入自來水。干蒸時間分別設定為：1、2、3、4 min和5 min。在確定干蒸時間之后，嘗試調整自來水溫度，將自來水溫度分別設定為：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熟料消化率的改善效果。將適量豆粕原料裝入蒸煮鍋內，蓋好蒸煮鍋鍋蓋，排出蒸煮鍋內冷空氣后，通入蒸汽升壓至1.0 MPa，干蒸4 min。干蒸結束后，打開排氣閥，在鍋內蒸汽即將排空時，向蒸煮鍋內通入10 ℃不同濃度的食用堿水。堿濃度分別設定為：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中的應用

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

2 結果與分析

2.1 豆粕干蒸工藝參數的研究

保持其他工藝參數不變，通過改變干蒸時間，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形成負壓，加速豆粕吸水，使豆粕在短時間內吸水更多，從而提升豆粕熟料消化率。由表1結果可知，當干蒸時間為4 min時，熟料消化率可達86.32%，且熟料感官良好，易于制曲。當將干蒸時間增加至5 min時，熟料感官及消化率并未見明顯提升。故將干蒸時間設定為4 min。

保持其他工藝參數不變（干蒸壓力1.0 MPa，干蒸時間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壓。由表2結果可知，當自來水溫度為10 ℃時，熟料消化率可進一步提升至90.96%，且熟料感官良好。但水溫降至5? ℃時，消化率未有明顯提升，同時考慮能耗成本，故將自來水溫度設定為10 ℃。

2.2 食用堿添加工藝的研究

保持其他工藝參數不變，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，使蛋白質高度壓縮的緊密結構松散開，從而提升豆粕熟料消化率。由表3知，當堿濃度為0.10 mol·L-1時，熟料消化率可達93.89%，比未添加食用堿提升了3%。隨著堿濃度的繼續增大可導致蛋白質過度變性，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中的應用

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

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

3 結論

南派醬油主要原料為豆粕，豆粕經過前處理后，蛋白質原料消化率可提升10%左右，原料利用率可提升15%左右，既節約了成產成本，又提升了醬油品質，對提高企業盈利具有積極的意義。若將該項技術向全省及全國調味品領域推廣，每年潛在的經濟效益相當顯著。此外，通過本文研究，可提高我省調味品加工企業科學技術與自主創新的能力，并在行業內形成良好的示范帶動效應，有利于廣東省乃至全國食品工業的健康平穩發展，具有極大的社會意義。

參考文獻：

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