昭通醬發酵過程中理化成分變化研究

◎ 李俊杰，李志鵬，王 磊，王 銳，余平蓮

（1.昭通學院 化學化工學院，云南 昭通 657000；2.云南省高校高原特色功能食品研究重點實驗室，云南 昭通 657000；3.云南食品安全昭通研究院，云南 昭通 657000）

傳統昭通醬是經過兩次發酵周期制成的，主要原料是黃豆、辣椒、食鹽、白酒等。第一次發酵主要是炒熟的黃豆在自然條件下進行發酵，第二次發酵則是在第一次發酵的基礎上經過刷霉、粉碎、加料、攪拌等步驟進行發酵。傳統工藝需要多道工序，加工半年才能制成，成品色澤鮮紅，口感協調，料液均勻，體態稀稠，具有豆醬固有的香味及滋味。食品理化指標可以反映其物理及化學性質，也是反映其品質的硬性指標[1-2]。昭通醬作為特色高原農產品，雖在當地小有名氣，但也應跟上時代的步伐，在滿足其質量的同時追求更好的口感風味[3-4]，本研究以傳統自然發酵昭通醬為研究對象，研究昭通醬在自然發酵條件下各理化指標的變化，旨在提高昭通醬的品質，保障昭通醬的安全性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃豆、食鹽、辣椒、少量白酒等均購自昭通本地；氫氧化鈉、硫酸銅、亞甲基藍、氧化鎂、鄰苯二甲酸氫鉀、甲基紅、甲醛、鹽酸、溴甲酚綠、乙酸鋅、冰乙酸、酒石酸鉀鈉、葡萄糖、亞鐵氰化鉀、95%乙醇、氫氧化鉀、硼酸以及酚酞均為分析純，購自上海申博化工有限公司。

1.2 儀器

BDW 1-202-1ASB/1A恒溫干燥箱，北京中西華大科技有限公司；HH-1恒溫水浴鍋，北京同德創業科技有限公司；TY15/ZX10003分析天平，北京海富達科技有限公司。

1.3 研究方法

1.3.1 工藝流程

備料→炒豆→磨面→捏團→制曲→下醬→曬醬→成品

1.3.2 感官評分

根據黃豆醬（釀造豆醬）的標準《黃豆醬》 （SB/T 10309—1999）執行，對發酵成熟后的昭通醬色澤（20分）、氣味（20分）、滋味（20分）、口感（20分）、體態（20分）進行評分，評定小組由20名18～50歲 男女比例為1∶1的人員組成，經過簡單培訓后進行品評。

表1 感官評價表

1.3.3 理化指標的測定

銨鹽參照GB 5009.234—2016中方法執行；氨基酸態氮參照GB 5009.235—2016中方法執行；總酸參照 GB/T 12456—2008中方法執行；酸價參照GB 5009.229—2016中方法執行；還原糖參照GB 5009.7—2016中方法執行。

2 結果與分析

2.1 發酵過程中感官品質的變化

感官評價能直觀地反映食品的優劣[5-6]，通過觀察食品感官性狀的微量變化可及時準確地判定出食品是否異常，是衡量食品品質的一個重要指標[7-8]。由表2可知，隨著發酵時間的變化，昭通醬的感官品質不斷提升；發酵時間為130～180 d時，5個感官指標變化基本穩定且評分不再提高，說明發酵已基本完成，醬的品質達到最好。發酵完成時，成品體態均勻，色澤為紅棕色且均勻，口感協調、無異味，有濃郁的醬香和固有風味，可能因為昭通醬在這段時間內發酵充分，產生了充足的氨基酸態氮、總酸等呈味物質，使得昭通醬的品質得到了保障[9-11]。

表2 感官品質的變化表

2.2 發酵過程中銨鹽的變化

醬類中銨鹽的產生途徑有蛋白質分解產物、原輔料的帶入和外源添加物污染[12]。發酵過程中銨鹽的變化情況具體如圖1所示。由圖1可知，銨鹽符合國家標準中的限量，在整個過程中基本呈上升趨勢，14 d時達到最小值（0.031%），180 d時達到最大值（為0.230%）。在28 d（下醬）時下降明顯，因為在下醬時加入了大量水及輔料，導致樣品稀釋，銨鹽等其他指標的濃度（含量）均急速下降。之后銨鹽含量都在上升，28～180 d含量從0.075%上升到0.224%，其中28～70 d，銨鹽含量上升緩慢，其主要來源可能是原料帶入或是原料中的蛋白質分解產物[13]；90～150 d，含量上升較快，可能是受微生物影響；150～180 d，其含量變化緩慢且基本趨于穩定，其原因可能是輔料繼續分解，也可能是微生物繼續作用，而變化趨于穩定的原因表明發酵基本達到終點[13]。

圖1 發酵過程中銨鹽的變化圖

2.3 發酵過程中氨基酸態氮的變化

氨基酸態氮含量越高，則氨基酸含量越高、鮮味越好，氨基酸態氮是醬類食品在調味時鮮味的主要來源，主要由蛋白質水解產生，傳統昭通醬中大多數的呈味物質是氨基酸，其對傳統昭通醬的風味有重要的作用[14-15]。發酵過程中氨基酸態氮的變化具體情況如圖2 所示。從圖2可知，氨基酸態氮的含量通過發酵最終達到了0.582%，滿足國家標準中規定的含量≥0.4%。在整個發酵過程中，氨基酸態氮含量總體呈上升趨勢。

圖2 發酵過程中氨基酸態氮的變化圖

2.4 發酵過程中總酸的變化

由圖3知，總酸的含量總體呈先上升后下降趨勢，在整個發酵過程中，0～28 d不斷上升，且速度快，含量從0.148 g/100 g上升到0.592 g/100 g，可能因為這段時間內適合真菌性微生物的生長，從而使原料中的糖得到充分發酵；在70 d時達到最大值，為0.920 g/100 g， 可能是微生物在新環境里持續增長、發酵的結果；在70～180 d時總酸含量下降，但下降趨勢較為平緩，可能是微生物生長環境變差，從而抑制了微生物的生長與繁殖[16-18]。

圖3 發酵過程中總酸的變化圖

2.5 發酵過程中酸價的變化

由圖4知，各發酵階段酸價均低于國家標準，且總體表現為先上升后下降，在0～28 d時不斷上升，且變化速度快，可能因為微生物使得脂肪大量水解，產生了大量游離脂肪酸，從而導致了酸價快速上升；在28～63 d酸價緩慢上升，且在63 d時達到了最大值，為2.513 mg KOH/g；在63～180 d時酸價緩慢下降，可能因為在這一階段脂肪水解基本完成，微生物生長繁殖也趨于平衡，同時也說明即將到達發酵終點[19-20]。

圖4 發酵過程中酸價的變化圖

2.6 發酵過程中還原糖的變化

還原糖會影響豆醬的色澤、香味、口感，還原糖的含量與發酵時的pH對淀粉酶的活性有很大的影響[21]。由圖5可知，0～28 d時，還原糖含量持續升高，且變化較快，28～180 d時，含量表現為先升高后下降，在70 d時達到最高，含量為10.526%，在70～180 d時表現為下降，這可能是微生物生長環境變差，產酶速率下降，也可能是發酵所需原料不足，在這一發酵階段開始消耗糖類[22]。

圖5 發酵過程中還原糖的變化圖

2.7 各指標間相關性聚類圖

氨基酸態氮含量與銨鹽含量呈極顯著正相關，即氨基酸態氮含量和銨鹽含量變化趨勢應大致相同；酸價、還原糖、總酸含量呈極顯著正相關，即酸價、還原糖、總酸含量變化趨勢應大致相同。氨基酸態氮含量與總酸、還原糖含量呈正相關且相關性較弱，與酸價含量呈負相關；銨鹽含量與酸價呈負相關；酸價與銨鹽含量呈負相關；還原糖含量與氨基酸態氮、銨鹽含量呈正相關且相關性較弱。

圖6 各指標間相關性聚類圖

3 結論與討論

本文考察了自然發酵昭通醬其發酵180 d內的感官品質及銨鹽、氨基酸態氮、總酸、酸價和還原糖含量，并對各指標相關性聚類情況進行了分析。結果表明隨發酵時間的延長，感官品質、銨鹽、氨基酸態氮呈上升趨勢，總酸、酸價、還原糖呈先上升后下降趨勢，并且氨基酸態氮含量與銨鹽含量呈極顯著正相關，酸價、還原糖、總酸含量呈極顯著正相關。感官品質在130～180 d時基本趨于穩定，說明該段時間可以使昭通醬發酵成熟，所以昭通醬的發酵時間應大于130 d。

銨鹽含量和酸價都應控制在國家標準之內，此成品在180 d內銨鹽含量和酸價都滿足國家標準；總酸和氨基酸態氮對昭通醬的口感及風味十分重要，但總酸含量不能過高，否則會產生很重的酸味，影響醬的口感；醬中氨基酸態氮的含量應充足，此成品在90 d時含量已滿足國家標準，在90～180 d也呈上升趨勢；醬中還原糖含量不應過多，過多會使色澤、口感及體態等發生改變，整個發酵過程中還原糖最終趨于平緩；本文對昭通醬發酵過程中各指標的變化進行了研究，旨在對昭通醬的健康發展提供有力的理論依據。