低鹽高效發酵豆豉新工藝研究

譚薇 李盤欣 杜江源 黃亞男 馬向東

摘要：為了縮短豆豉的發酵時間，降低豆豉含鹽量，避免有毒真菌的污染，對豆豉低鹽高效發酵工藝進行了研究。以淋出醬油中氨基酸含量為指標，確定了豆豉醅發酵原料配比為黃豆15 g∶麩皮6 g;豆豉曲制作過程中，米曲霉種曲的接種量為5%～10%，培養時間36 h;豆豉發酵過程中，最佳含鹽量為7.5%，最佳溫度50 ℃，發酵時間為7 d。該工藝雜菌污染少、發酵周期短、產品質量高，并且最終的成品營養豐富，氨基酸態氮含量達到0.83 g/100 g。

關鍵詞：米曲霉（Aspergillus oryzae）;高溫發酵;豆豉;低鹽

中圖分類號：TS214.2 ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ?文章編號：0439-8114（2015）02-0421-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.02.041

New Technology of Producing Fermented Bean with Low Salt Content

and High Efficiency

TAN Wei1，LI Pan-xin2，DU Jiang-yuan1，HUANG Ya-nan2，MA Xiang-dong1

（1. College of Life Science， Hubei University/Hubei Collaborative Innovation Center for Green Transformation of Bio-Resources，Wuhan 430062，China;2. Nanjiecun （Group） Co.，Ltd of Henan Province，Linying 462600， Henan，China ）

Abstract： In order to shorten the fermentation time and reduce the salt content of fermented bean and avoid the pollution of toxic fungi， the process of producing fermented bean with low-salt and high-efficiency was studied. The amino acid content in soy sauce was used as standard， the optimal proportion of raw material of fermentation were 15 g soybeans and 6 g brans. The inoculation amount of aspergillus oryzae was 5%-10%. The temperature of fermented bean koji-making was 30℃ and the time was 36 hours. The optimal content of salt during fermentation was 7.5%. The optimal temperature was 50 ℃. The fermentation time was 7 days. When the pollution of toxic fungi was controlled， the fermentation period was short and the quality of the products was high. The final product contained rich nutrition with the content of amino acid nitrogen of 0.83 g/（100 g）.

Key words： ?Aspergillus oryzae;high-temperature ?fermentation;fermented bean;low salt

豆豉是日常生活中較受歡迎的調味品之一。早在公元前2世紀，我國已經開始生產豆豉[1]，西漢初年豆豉已很普遍。豆豉是一種具有極高營養價值和醫療價值的自然發酵產品[2]，含有豐富的蛋白質、糖類，以及VB1、VB2、VE等[3]，同時含有多種保健成分，如大豆蛋白、大豆多肽、卵磷脂、溶栓酶、大豆異黃酮等[4，5]，而且具有解毒、除煩、宣郁的功效，多吃豆豉還可以預防老年癡呆癥、骨質疏松癥、高血壓、糖尿病等老年多發病[6]。

豆豉的傳統生產工藝是利用毛霉、曲霉和細菌蛋白酶的作用，分解大豆蛋白質達到一定程度時，即以加鹽、加酒和干燥等方法抑制酶的活性，延緩發酵進程，讓黃豆的一部分蛋白質和分解產物在特定條件下保存下來，形成具有特殊風味的發酵食品[7]。傳統豆豉是以家庭作坊式為主，制曲采用自然開放式，微生物來源于空氣、水及使用的工具等，是一種多菌種混合發酵，會帶有很多雜菌，有可能污染產毒微生物如黃曲霉等。這種發酵受季節、區域影響，且發酵周期較長，菌種、接種量、溫度等的不同，都會造成豆豉外觀、硬度和顏色等感官品質的不同，導致產品的質量不穩定，不適合工業化生產，影響了豆豉的發展[8-10]。根據我國對豆豉的消費量，現在迫切需要對生產工藝進行改造，滿足人們對高質量、無污染豆豉的需要。

1 ?材料與方法

1.1 ?試驗材料

1.1.1 ?菌種 ?米曲霉（Aspergillus oryzae）：滬釀3.042米曲霉

1.1.2 ?培養基 ?米曲霉試管斜面培養基：豆芽汁培養基[11]，制作斜面培養基，用于菌株的保存;米曲霉三角瓶擴培培養基：麩皮和面粉按照80 g∶20 g的比例，再加入80～90 mL的清水混合均勻，每個三角瓶中裝15 g培養基，約1 cm厚，121 ℃滅菌30 min。

1.2 ?試驗方法

1.2.1 ?豆豉的生產工藝流程 ?黃豆→挑選→浸泡→蒸煮→冷卻→接種→制曲→翻曲→加鹽水前發酵→淋油→低鹽→固體豆豉。

1.2.2 ?種曲的制作 ?種曲制曲流程參照繆杰等[12]在多菌種發酵產生多味豆豉研究中的米曲霉制曲步驟。

1.2.3 ?原料的處理 ?參照吳擁軍等[13]通過單因素和正交試驗確定浸泡條件：泡豆水pH 8.0;泡豆水溫37 ℃;豆量（g）∶水量（mL）為1∶4;泡豆時長10 h，即泡至豆粒90%膨脹無皺紋（含水量46%～50%）。然后取浸泡后的黃豆與麩皮混合，加入80～90 mL清水混勻，用四層紗布包好，121 ℃滅菌30 min即為熟料。加入的麩皮除了提供營養之外，還起到了分散黃豆、疏松透氣的作用。

1.2.4 ?豆豉曲的制作 ?在上述滅菌后的豆豉發酵培養基中接種適量種曲（接種量為熟料質量的5%～10%），放入30 ℃恒溫箱內培養。約12～17 h后翻曲一次，4～5 h后進行第二次翻曲，出現黃綠色孢子即可。

1.2.5 ?前發酵 ?每100 g豆豉曲加入80～100 mL的鹽水，50 ℃恒溫發酵。黃豆表面出現黑褐色即發酵成熟，豆豉醅制作完成。

1.2.6 ?淋油 ?取發酵成熟的豆豉醅200 g加入80～90 ℃的水200 mL，保溫2 h，用四層紗布過濾得醬油，剩余固體不可擠壓，要保持原型，取走醬油后的固體即為淋油豆豉。

1.2.7 ?理化指標測定 ?以淋出醬油中的氨基酸含量為指標確定豆豉發酵工藝的最佳條件。測定方法為酸堿測定法。

1.2.8 ?豆豉的感官評定指標 ?從色澤、豉香、醬香等方面對發酵豆豉進行感官評定[14]。

2 ? 結果與分析

2.1 ?豆豉醅發酵時間的確定

將含鹽量控制在7.5%，發酵溫度控制在50 ℃，在不同發酵時間下進行豆豉醅的發酵，在豆豉醅發酵結束后測定淋出醬油中氨基酸的含量（圖1）。為了確定豆豉醅發酵的最佳時間，本研究在豆豉醅發酵過程中，對第1～19天感官指標進行了詳細記錄，在發酵第7天時色澤、醬香均已達到較好水平，第7～11天只是顏色有微略變化，第12天后就開始出現苦味。由圖1也可以看出豆豉醅在發酵第7天時氨基酸含量也最高，所以豆豉醅的最佳發酵時間可以確定為7 d。

2.2 ?豆豉原料最佳配比的確定

分別按不同比例混合黃豆和麩皮原料，將含鹽量控制在7.5%，發酵溫度控制在50 ℃發酵7 d，測定淋出醬油中氨基酸的含量（圖2）。由圖2可知，黃豆∶麩皮為150∶60時氨基酸含量最高。同時也做了感官現象記錄，在這一比例下的豆豉口感好，顏色黑亮，醬香味足。若比例太低，則出現醬香的時間較晚，而且發生美拉德反應的時間也較長。綜合確定最佳原料配比是黃豆∶麩皮為150∶60。

2.3 ?最佳制曲時間的確定

采用米曲霉種曲5%～10%的接種量，在30 ℃條件下按不同時間制曲，測定淋出醬油中氨基酸含量（圖3）。在第7天發酵達到最佳時，制曲發酵36 h和48 h的豆豉的色香味較好，綜合圖3可知，36 h時氨基酸含量已經達到較大值，48 h達到最大，考慮到制曲時間的延長會增加染菌的機率，增加能量，消耗和降低了設備的利用率，故最佳制曲時間為36 h。

2.4 ?最佳含鹽量的確定

在設置不同的含鹽量而發酵溫度和時間一致的情況下進行豆豉醅的發酵，在豆豉醅發酵結束后測定淋出醬油中氨基酸的含量（圖4）。由圖4可知，氨基酸含量隨著鹽濃度的上升而上升，這可能是由于在低含鹽量下，隨著鹽濃度的提高，豆豉醅中各種酶的活性得到一定的激活，所以使得豆豉醅發酵后其中的游離氨基酸含量升高，當升到一定程度后，氨基酸含量又開始隨著含鹽量上升而下降。另外，根據感官記錄顯示，鹽度過低醬香不足，過高色澤有影響而且略有苦味，在7.5%含鹽量下發酵其色澤、醬香均較好。而且一定量食鹽可抑制不耐鹽的有害微生物的生長，增強豆豉的風味，但加鹽過多不但抑制有益微生物的生長，影響豆豉的感官品質，并且豆豉含鹽量過高也不利于身體健康。綜合各因素確定最佳含鹽量為7.5%。

2.5 ?發酵溫度的確定

在40、45、50 ℃溫度條件下進行豆豉醅的發酵試驗，分別于第3天、第5天、第7天用堿滴定法測定豆豉醅中氨基酸的含量（圖5）。由圖5可知，氨基酸含量隨溫度的升高而逐漸下降，這大概是由于溫度升高時酶活性受到一定影響，導致豆豉醅發酵后其中游離氨基酸含量降低。但考慮到50 ℃發酵時雜菌污染的機率大大減小，因為大部分的細菌在這一溫度下難以正常生長，而且在這一溫度下豆豉色澤均一，醬香味濃，所以選擇50 ℃作為豆豉醅的發酵溫度。

3 ?小結與討論

通過本研究的工藝優化，取得了如下工藝參數：豆豉醅發酵原料配比為黃豆150 g∶麩皮60 g;制豆豉曲時，最適接種量為5%～10%，最適制曲時間為36 h。米曲霉豆豉發酵的溫度為50 ℃，發酵時間為7 d，最佳含鹽量為7.5%。最終的成品營養豐富，氨基酸態氮含量達到0.83 g/100 g，適合進一步加工成以豆豉為中心的產品。

從本研究發酵工藝中優化的各個因素的測定結果來看，發酵原料配比對氨基酸含量的影響不大;豆豉曲制作時間、豆豉醅發酵時間對氨基酸含量有較大影響;而含鹽量過高過低都對氨基酸含量有一定的影響。該工藝的主要特點是發酵時間短，傳統工藝一般需要6個月左右，本工藝只需要一周的時間，其主要是因為：第一，原料經過高溫高壓處理，充分變性，在豆豉醅的制作過程中，米曲霉能快速高效進入黃豆原料，蛋白酶能夠在黃豆中均勻分布;第二，充分利用了蛋白酶的最適作用溫度為50 ℃左右的特點，將豆豉發酵溫度控制在50 ℃左右，使蛋白酶快速分解蛋白質，從而達到了縮短發酵時間的目的。在50 ℃的條件下，有利于黑色素的生成，提高豆豉的感官評價。在50 ℃發酵，雖然消耗了一定的能量，但可以節約大量的時間，同時可以周年生產，為傳統豆豉的工業化生產奠定了基礎。本工藝采用人工純培養米曲霉為菌種以及高溫快速發酵等工藝，這不僅縮短了發酵所需的時間，而且還極大地降低了雜菌污染的幾率，特別是黃曲霉的污染，為傳統豆豉的工業化生產打下了堅實的基礎。

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