不同蒸料工藝對黑豆醬油二次沉淀的影響

◎ 宋 茜，閆媛媛，陳奇卉，王 熙

（天津市利民調料有限公司，天津 300308）

近年來，人們對生活水平的追求越來越高，醬油產品已經不只要求風味，還要求感官、功能以及原料的種類。黑豆中含有豐富的蛋白質、脂肪、維生素、微量元素和粗纖維，具有高蛋白、低熱量的特性。其中蛋白質含量達40%以上，且黑豆蛋白質中的必需氨基酸組成結構水平總體優于黃豆[1]。因此，黑豆醬油作為一種新的醬油品種，已經被越來越多的消費者青睞。

在黑豆醬油生產過程中，沉淀是影響醬油產品品質及感官的重要因素，也是醬油行業內致力于解決的難題。楊明泉等[2]對市售的5 種國產醬油和4 種日本醬油進行對比，發現日本醬油在生產原料、原料處理工藝、發酵菌種、發酵工藝和醬油原油后處理工藝上與國產醬油存在較大差異。楊旭等[3]研究證明影響醬油產生渾濁沉淀的因素是多方面的，包括原料處理、原料分解、雜菌進入、醬醅發酵和后處理等因素，其中原料處理的影響最大。目前，研究豆粕醬油及黃豆醬油原料處理及消化率的文獻很多，研究黑豆醬油原料處理和原油沉淀的研究較少，王猛等[4]研究了實驗室條件下黑豆泡豆及蒸料工藝對原油消化率的影響，但未對生產設備進行探討。因此，本文研究和探討了在一定生產條件下黑豆原料處理及原油沉淀的關系及解決方法。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

黑豆，市售青仁黑豆，黑龍江產區；炒小麥，涿州市永鑫炒麥廠；醬油菌種，石家莊市鼎鑫釀造食品科學研究所。

氫氧化鈉，天津市大陸化學試劑有限公司；甲醛，天津市風船化學試劑科技有限公司；硫酸，天津化學試劑三廠；鹽酸、亞鐵氰化鉀，天津市恒興化學試劑制造有限公司；硼酸，天津市凱通化學試劑有限公司；硫酸銅、硫酸鉀、甲基紅、溴甲酚綠、酒石酸鉀鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉和酚酞，天津市科密歐化學試劑有限公司；麝香草酚藍，天津市致遠化學試劑有限公司。

1.1.2 設備

紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司；分析天平，北京京衡偉業科技有限公司；水浴鍋，上海躍進醫療器械有限公司；高速離心機，湖南達凱科學儀器有限公司；電熱恒溫干燥箱，天津市三水科學儀器有限公司；全自動凱氏定氮儀，上海沛歐分析儀器有限公司；三聯發酵罐，鎮江生物設備有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 指標測定方法

成曲消化率的測定依據《熟料消化率測定法試行》（SB/T 10319—1999）；酶活力的測定依據《蛋白酶活力測定法》（SB/T 10317—1999）中的甲醛法；水分的測定依據《食品安全國家標準 食品中水分的測定》（GB 5009.3—2016）第一法直接干燥法；全氮的測定依據《釀造醬油》（GB/T 18186—2000）；沉淀測定方法：將過濾后的原油倒入25 mL 圓頭離心管中，4 500 r·min-1條件下離心30 min，用卡尺測量沉淀直徑[5]。

1.2.2 發酵條件

（1）原料配比。黑豆∶炒小麥=7 ∶3（干重）。每套料用量為黑豆840 kg，炒小麥360 kg，黑豆預先泡發，水溫12.4 ℃，每2 h 爆氣翻滾1 次，泡發組別為8 h、10 h、12 h 和14 h，檢測排出水的全氮。

（2）蒸煮工藝。泡好的黑豆進入蒸球中蒸煮。蒸煮完成的黑豆與炒小麥混合，經隧道冷卻后接種米曲霉菌種，接種量為0.35‰，黑豆蒸煮工藝組別為0.12 MPa、0.15 MPa 和0.18 MPa（最大生產壓力到0.2 MPa，但由于升壓太慢而取消）；蒸料時間組別為3 min、4 min、5 min 和6 min，測熟料水分及消化率等指標。

（3）制曲工藝。曲料入曲池后，溫度控制在30 ～35 ℃。品溫超過35 ℃時第一次翻曲，10 ～12 h后進行第二次翻曲，翻曲后溫度控制在25 ～30 ℃。44 ～48 h 后出曲。成曲取樣，測定成曲水分和酶活力等指標。

（4）發酵工藝。鹽水濃度為20 °Bé，用量為曲料的2.8 倍，發酵溫度保持32 ～35 ℃，發酵期約為4 個月。

（5）過濾沉淀。發酵期滿的黑豆醬油用濾布進行擠壓，壓出原油，原油預沉淀2 d，沉出大顆粒物質后，取上清液。

（6）加熱滅菌。將原油加熱至沸騰，保持沸騰5 min，回涼至常溫，沉淀7 d，取上清液測定沉淀圈大小。

2 結果與分析

2.1 泡豆時間對排水時間及排出水全氮的影響

將不同泡豆時間的黑豆投入蒸球，之后加壓排水，檢測排出水的指標，結果如表1 所示。

表1 不同泡豆時間對排水時間及排出水全氮的影響表

由表1 可知，泡豆在8 h 時，黑豆有1/3 ～1/4白心，黑豆未完全吸水膨脹，會給蒸豆造成困難，10 h、12 h 兩組在排水時間和排出水全氮上比較接近，其中10 h 最佳，14 h 組已經泡過，在排水時間上與12 h相差不大，說明黑豆吸水已經充分，無法再吸入更多的水，同時排出水的全氮開始上升，說明水溶性蛋白損失上升，不利于原料利用。因此，最佳泡豆時間為10 h。

2.2 蒸料時間及壓力對熟料消化率的影響

根據1.2.2 蒸煮工藝分組，得到表2 中12 組實驗組合。檢測12 組蒸料效果的消化率數據后，得到的結果見表3。

表2 蒸料時間及壓力各實驗組組號表

表3 12 組蒸料樣品感官體態、消化率及水分數據表

通過表3 可看出，蒸料壓力對消化率有正向的影響，壓力越大相同蒸料時間下，消化率越高，但豆子變為棕黃色后，消化率反而有下降趨勢，主要是由于蛋白質過度變性所致[6]。其中，在0.18 MPa、5 min條件下消化率最高。取用消化率最高的6 組（4、7、8、10、11 和12）進行發酵實驗。

2.3 成曲水分及酶活

根據1.2.2 制曲工藝，經過制曲40 ～44 h 后，曲料的酶活及水分如表4 所示。

表4 6 組熟料制曲后酶活及成曲水分表

根據表4，6 組中蛋白酶最低的為12 號，主要因為12 號黑豆過于軟爛，且水分偏高，制曲過程中透氣性差所致，消化率最高的10、11 組，其蛋白酶活也最高，達到1.39 g 氨基酸態氮/100 g（干基）。

2.4 發酵后沉淀斑的檢測

將曲料取3 kg（換算為干料），放入9 kg 塑桶中，按照1.2.2 發酵工藝、過濾沉淀及加熱滅菌進行處理，沉淀斑結果如表5 所示。

表5 6 組醬油沉淀斑直徑與原料消化率對比表

根據表5，6 組樣品中，11 號沉淀斑最小，消化率最高。其中沉淀斑直徑超過0.5 cm 的3 個組，消化率均不到80%，因此原料消化率與沉淀斑直徑存在一定的負向關系，原料蒸料的消化率是控制醬油沉淀的重要因素。

3 結論

對比結果發現，泡豆時間10 h，蒸料壓力及溫度在0.18 MPa，5 min，成曲蛋白酶活可達1.39 g 氨基酸態氮/100 g（干基），熟料消化率可達到85.25%，為最佳水平，二次沉淀圈直徑為0.32 cm，面積最小，為最佳條件。

根據2.2實驗可看出相同蒸料時間下蒸料壓力越大，消化率越高，在蒸料壓力相同情況下，蒸料時間延長，也可一定程度提高消化率，但豆子變為棕黃色后，消化率反而有下降趨勢，主要是由于蛋白質過度變性所致。

根據2.3 實驗，選取6 組消化率最高的熟料，制曲條件一致的情況下，水分、消化率均可影響蛋白酶活，其中10、11 組酶活最高。

根據2.4 實驗，在發酵條件一致的情況下，黑豆醬油消化率與沉淀有一定負相關，即消化率越高，沉淀斑越小，因此原料蒸料的消化率是控制醬油沉淀的重要因素。