T型矩陣圖在醬油生產(chǎn)質(zhì)量控制中的應(yīng)用研究

信海紅，呂晨晨

（河北大學(xué) 質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督學(xué)院，河北 保定 071000）

1 概述

醬油是中國傳統(tǒng)的調(diào)味品，歷史悠久，醬油產(chǎn)業(yè)也是我國調(diào)味品行業(yè)第一大產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)銷量和企業(yè)規(guī)模均居調(diào)味品行業(yè)首列。醬油作為千家萬戶最基本的調(diào)味品，除了調(diào)味功能的需求，其品質(zhì)與健康的訴求也日益凸顯。雖然醬油產(chǎn)品的抽檢合格率高于調(diào)味品整體水平，但是從國家抽檢數(shù)據(jù)來看，目前醬油氨基酸態(tài)氮含量不達(dá)標(biāo)、菌落數(shù)超標(biāo)等質(zhì)量安全問題依然存在。2018年6月21日，國家衛(wèi)生健康委員會、國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布GB 2717－2018《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)醬油》，醬油定義僅限于釀造醬油，原來的配制醬油被移除，發(fā)酵醬油工藝以高鹽稀態(tài)和低鹽固態(tài)為主，目前低鹽固態(tài)發(fā)酵工藝是我國中小企業(yè)普遍采用的生產(chǎn)加工工藝，具有一定的代表性。本文針對低鹽固態(tài)發(fā)酵工藝，將質(zhì)量管理新7種工具之一的矩陣圖法應(yīng)用于醬油不合格項目、產(chǎn)生原因及生產(chǎn)過程關(guān)鍵點識別中，通過這種多元性思考方法和系統(tǒng)性分析技術(shù)，清理思路，為醬油生產(chǎn)企業(yè)制定工藝質(zhì)量控制策略提供科學(xué)方法。

2 醬油國家質(zhì)量抽查質(zhì)量現(xiàn)狀

2018年4月，《消費者報道》整理了全國和省級食品藥品監(jiān)督管理局公布的自2014年初至2018年4月近4年的醬油質(zhì)量抽檢情況，見表1。醬油共抽檢8831批次，其中不合格醬油為349批次，不合格率為4.0%。醬油質(zhì)量的檢測標(biāo)準(zhǔn)主要有感官指標(biāo)、理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)，檢測依據(jù)主要是GB 2717－2003《醬油衛(wèi)生 標(biāo) 準(zhǔn)》、GB／T 18186－2000《釀 造 醬 油》和GB 7718－2004《預(yù)包裝食品標(biāo)簽通則》，檢驗項目包括醬油氨基酸氮含量、銨鹽、總氮、總酸、菌落總數(shù)、大腸桿菌、食品添加劑、產(chǎn)品標(biāo)識等。

表1 2014年初～2018年4月的醬油質(zhì)量抽檢結(jié)果Table1 The results of soy sauce quality inspection from the beginning of 2014to April of 2018

利用Minitab軟件將表1數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并做排列圖，見圖1。

圖1 不合格項目的排列圖Fig.1 Schematic diagram of the unqualified items

由圖1可知，A類不合格項目為氨基酸態(tài)氨含量和菌落總數(shù)，占不合格總數(shù)的80.1%，B類不合格項目為苯甲酸及其鈉鹽含量，C類不合格項目為甜蜜素、銨鹽以及其他。氨基酸態(tài)氮含量是衡量醬油中大豆蛋白水解率高低的重要指標(biāo)，其與醬油質(zhì)量和鮮味成正比，越高代表醬油的質(zhì)量越好，味道也越鮮。菌落總數(shù)是用來判定食品被細(xì)菌污染的程度及衛(wèi)生質(zhì)量，菌落總數(shù)超標(biāo)會破壞食品的營養(yǎng)成分，加速食品腐敗變質(zhì)。苯甲酸是一種常見的防腐劑，可抑制微生物的生長繁殖，增長食品的保質(zhì)期，但攝入過量會導(dǎo)致腹瀉、心跳加快等癥狀。GB 2760－2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定釀制醬油中苯甲酸及鈉鹽的最大使用量為1.0g／kg。甜蜜素是一種常用甜味劑，經(jīng)常食用甜蜜素含量超標(biāo)的食品會對肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成危害，醬油中不得添加。銨鹽是醬油中的非營養(yǎng)成分，其含量超標(biāo)會導(dǎo)致醬油風(fēng)味不佳［1］。

3 醬油生產(chǎn)過程矩陣圖構(gòu)建的基本思路

矩陣圖法是從多維問題事件中，找出成對的因素，確定相關(guān)程度，在此基礎(chǔ)上找出存在的問題及形態(tài)，從而尋找解決問題的辦法。醬油是以大豆和／或脫脂大豆，小麥和／或小麥粉和／或麥麩為主要原料經(jīng)微生物發(fā)酵制成的具有特殊色、香、味的液體調(diào)味品，根據(jù)圖1的調(diào)查結(jié)果顯示醬油的不合格項產(chǎn)生的原因有很多，而這些原因又與醬油生產(chǎn)過程的控制密切相關(guān)，只要找到不合格項、原因、生產(chǎn)過程要素三者的相關(guān)關(guān)系，那么通過有效地控制生產(chǎn)過程的相關(guān)要素，就可以消除產(chǎn)生不合格的原因，從而達(dá)到降低不合格品發(fā)生的頻次。

為了分析生產(chǎn)過程中導(dǎo)致不合格產(chǎn)生的原因，必須從工藝分析入手，才能建立不合格項、原因、生產(chǎn)過程的三維矩陣圖。以低鹽固態(tài)工藝為例，工藝流程為：原料處理→浸泡→蒸煮→出鍋→降溫→接種→入曲罐→保溫→制曲→翻曲→通風(fēng)培養(yǎng)→成曲→混合入曲→加入鹽水→保溫發(fā)酵→淋澆→浸出→配兌→滅菌→灌裝→成品→入庫。企業(yè)在醬油原料選取、生產(chǎn)、儲存、運輸以及銷售等各環(huán)節(jié)各工序人員操作不當(dāng)、工藝參數(shù)控制不嚴(yán)、環(huán)境受到污染，均會導(dǎo)致不合格項目的產(chǎn)生。對上述工藝的關(guān)鍵過程分析如下：

原輔料選取：可選用蛋白質(zhì)原料如大豆、脫脂大豆等以及淀粉質(zhì)原料如小麥、麩皮等。原料經(jīng)過適度的破碎、焙炒處理能夠提高蛋白質(zhì)的利用率［2］，實驗證明，小麥粒度的優(yōu)化處理，對醬油成曲的酶活力以及成品質(zhì)量的提升具有促進(jìn)作用［3］。破碎粒的直徑一般為2～5mm，顆粒過大，浸泡不透，蒸熟不充分，導(dǎo)致醬醅發(fā)酵不良。破碎粒直徑過小，潤水時易結(jié)塊，導(dǎo)致曲料通風(fēng)不暢，影響曲料質(zhì)量。原料清洗時，水和器具不潔凈，可能會引入雜菌，釀造用水要求無色透明、無臭無味且符合飲用水的微生物標(biāo)準(zhǔn)。

浸泡：將原料分別放入浸泡罐中，浸泡一定時間，然后用工具撈出備用。一般情況下，氨基酸態(tài)氮的生成率會隨著水量的增加逐漸提高，但同時雜菌滋生繁殖的機(jī)率也會增加，浸泡時間過短不利于蛋白質(zhì)在蒸煮過程中的變性。浸泡用水不潔凈易導(dǎo)致雜菌滋生。氨基酸態(tài)氮是從原料中水解而來，在適宜的蛋白質(zhì)水解條件下，氨基酸態(tài)氮的含量高，反之則低。

蒸煮：將浸泡好的原料分別放入蒸籠中，蒸煮溫度和蒸煮時間因原料不同而有所差異。蒸氣壓和時間隨原料而變化，確保蛋白質(zhì)適度變性，若蒸煮結(jié)束未立即冷卻，導(dǎo)致蛋白質(zhì)過度變性。

接種：將蒸煮好的原料移入接種床中，原料溫度冷卻到40℃再接入菌種翻拌均勻，若翻拌不均可能導(dǎo)致接種不完全，影響發(fā)酵速度和質(zhì)量。

制曲：曲的好壞直接影響成品醬油的產(chǎn)量和品質(zhì)。將接種好的曲料移入制曲罐中，溫度控制在30～37℃，料溫在50℃，出曲。控制適宜的溫度對曲霉生長有利，也有抑制雜菌繁殖的作用。制曲工序是整個醬油生產(chǎn)過程中菌落總數(shù)最多的一個環(huán)節(jié)，從醬油成品的檢測結(jié)果來看，芽孢桿菌總數(shù)和菌落總數(shù)數(shù)量相近，特別是成曲中芽孢桿菌數(shù)量過高，影響成曲的質(zhì)量，還有可能成為醬油成品菌落總數(shù)超標(biāo)的主要原因［4］。

發(fā)酵：將曲塊破碎，將成曲移入發(fā)酵罐中，鹽水濃度為12%時，醬油中全氮含量最高，氨基酸形成也最高［5］。鹽水溫度是50～55℃，鹽水和料的比例是2∶1，發(fā)酵溫度控制在40～45℃，周期是40天。超過45℃時，蛋白酶會迅速失活，發(fā)生酸敗。大豆蛋白質(zhì)在發(fā)酵過程中，可能會由于生產(chǎn)溫度和濕度的控制不當(dāng)，消耗了原材料中的蛋白質(zhì)而生成鹽，導(dǎo)致醬油中銨鹽的含量超標(biāo)。適度的翻醅有助于發(fā)酵均勻，蛋白質(zhì)分解完全［6］。

壓榨：將發(fā)酵好的醬醅通過浸泡和過濾，將有效成分從醬醅中分離，發(fā)酵好的醬醅加入80℃以上熱水浸泡，二次放油。浸泡用水的溫度和時間會影響浸出效果，對氨基酸態(tài)氮的含量產(chǎn)生一定影響。

配兌：要嚴(yán)格控制食品添加劑的用量和各種材料的比例，將醬油按不同質(zhì)量等級配兌，加入0.8‰以下的山梨酸鉀。為節(jié)約成本，加水過多會導(dǎo)致氨基酸態(tài)氮含量降低。苯甲酸及其鈉鹽、甜蜜素、銨鹽含量超標(biāo)的主要原因均為企業(yè)生產(chǎn)過程中添加添加劑。銨鹽的其他來源有大豆蛋白質(zhì)的分解物以及為了提高醬油全氮和氨基酸態(tài)氮含量而加入銨鹽。

滅菌：為了延長保質(zhì)期，一般通過明火加熱或間接蒸汽加熱的方法滅菌。滅菌溫度過高，氨基酸態(tài)氮的含量會明顯降低，同時易產(chǎn)生焦糊味，滅菌溫度一般不超過80 ℃［7］。

灌裝：醬油包裝材料要保持潔凈和密封性良好，否則可能引入雜菌。直接影響醬油成品中的菌落總數(shù)，如果出現(xiàn)成品未離地存放也可能影響成品的外觀和質(zhì)量［8］。

總結(jié)每道工序中可能出現(xiàn)的導(dǎo)致質(zhì)量安全指標(biāo)不合格的原因，見表2。

表2 不合格原因及其編號一覽表Table2 List of unqualified reasons and its number

4 醬油生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制T型矩陣圖的構(gòu)建

根據(jù)矩陣圖構(gòu)建的基本思路，首先構(gòu)建不合格項目及不合格產(chǎn)生原因的L型矩陣，見圖2上半部分，結(jié)合上述工藝分析中可能導(dǎo)致不合格項目的原因，對不合格項目和原因之間的相關(guān)程度進(jìn)行判斷；其次，構(gòu)建不合格產(chǎn)生原因和工序之間的L型矩陣，見圖2下半部分。結(jié)合上述工藝分析中可能導(dǎo)致不合格項目的原因與各道工序之間的相關(guān)程度進(jìn)行判斷。為了不遺漏不合格項目產(chǎn)生的原因以及判定相關(guān)性的準(zhǔn)確性和客觀性，還可以組織有經(jīng)驗的工藝技術(shù)人員、質(zhì)量人員、操作人員通過頭腦風(fēng)暴、討論或投票方式進(jìn)行判斷并記錄在圖2行和列的交匯處，▲代表強(qiáng)相關(guān)，△代表弱相關(guān)。

圖2 醬油不合格項目-原因-工序矩陣圖Fig.2 Soy sauce unqualified items-reasons-process matrix

由不合格項目、不合格產(chǎn)生原因、工序三維T矩陣圖，根據(jù)“▲”還可以總結(jié)出不合格項目的關(guān)鍵原因以及對應(yīng)工序，見表3。

表3 不合格項目關(guān)鍵原因及對應(yīng)工序Table3 Key reasons for unqualified items and the corresponding process

續(xù) 表

綜上，原料是醬油構(gòu)成的基礎(chǔ)，原材料的蛋白質(zhì)含量直接影響成品醬油中氨基酸態(tài)氮的含量，應(yīng)選擇蛋白質(zhì)含量較高、碳水化合物適量的優(yōu)質(zhì)小麥和大豆原料。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)原料的驗收檢驗，對供應(yīng)商的相關(guān)資質(zhì)嚴(yán)格核查及后續(xù)的績效監(jiān)控，通過溯源確保原料在其品質(zhì)最佳時進(jìn)行采收，應(yīng)在適宜的條件下保存貯藏，在運輸過程中保證質(zhì)量，減少變質(zhì)，保證原料達(dá)到衛(wèi)生要求，也避免由原料引起成品醬油菌落總數(shù)超標(biāo)的問題。

制曲和發(fā)酵是醬油生產(chǎn)工藝的核心部分，其中原料的配比溫度、環(huán)境的控制等對醬油的風(fēng)味具有重要影響，對醬油中氨基酸態(tài)氮含量、菌落總數(shù)等檢測指標(biāo)有直接影響。除原料種類、制曲和發(fā)酵工藝外，關(guān)鍵在于工藝過程中的淋油方式、淋油溫度、淋油時間及醬油的消毒方式、消毒溫度和消毒時間。

從原材料的浸泡、蒸煮、接種到制曲、發(fā)酵、浸出、配兌每一個環(huán)節(jié)都可能造成雜菌污染，企業(yè)要建立生產(chǎn)環(huán)境安全管理制度，保持環(huán)境衛(wèi)生清潔，建立良好的衛(wèi)生規(guī)范，加強(qiáng)員工衛(wèi)生意識培訓(xùn)。在生產(chǎn)過程中，尤其應(yīng)注意浸泡原材料工序用水以及器具設(shè)備衛(wèi)生問題，成曲工序中要嚴(yán)格控制溫度、濕度，減少芽孢桿菌的污染。

生產(chǎn)加工人員與產(chǎn)品直接接觸，對員工進(jìn)行生產(chǎn)工藝、設(shè)施設(shè)備使用方法、衛(wèi)生安全培訓(xùn)，減少員工操作失誤造成的質(zhì)量問題。

5 結(jié)論

通過矩陣圖確定不合格原因、工序與不合格項目之間的相關(guān)關(guān)系，可以一目了然地讓質(zhì)量管理人員、工藝技術(shù)人員和操作人員精準(zhǔn)地確定避免不合格發(fā)生的關(guān)鍵控制點，因此，應(yīng)用矩陣圖可以指導(dǎo)質(zhì)量管理人員、工藝技術(shù)人員、質(zhì)量檢驗技術(shù)人員有針對性地制定過程控制的文件、有的放矢地實施工藝檢查、確定巡檢的重點。同時在實施培訓(xùn)時也可以指導(dǎo)企業(yè)制定系統(tǒng)化的質(zhì)量控制培訓(xùn)內(nèi)容，加強(qiáng)員工培訓(xùn)的針對性。盡管本文在原因分析中僅針對低鹽固態(tài)工藝并不能解決醬油生產(chǎn)企業(yè)的全部問題，但是這種分析方法可以廣泛應(yīng)用于各類調(diào)味品生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制，是一種操作簡易、直觀可視、系統(tǒng)全面的策劃過程質(zhì)量控制的實用工具。