郫縣豆瓣工業生產流程的研究

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(1.四川工商職業技術學院，四川 都江堰 611830;2.四川大學 輕紡與食品學院,成都 610065;3.西南石油大學 化學化工學院,四川 新都 610500；4.加拿大阿爾伯塔大學 農業與食品營養科學學院,加拿大 埃德蒙頓 T6G 2R3)

郫縣豆瓣是一種發酵制品，至今已有300年的歷史，隨著人們生活的需求以及郫縣豆瓣的名氣廣傳，郫縣豆瓣已由家庭作坊制作走向規模化工業生產。郫縣豆瓣醬是由多種類型微生物在自然條件下加入二荊條辣椒瓣經過長達半年的協同發酵，形成具有獨特色、香、味和口感的一種發酵食品[1]。隨著四川娟城品牌豆瓣醬被授予綠色食品以及當地政府的大力扶持，在郫縣安德鎮地區形成了大規模生產郫縣豆瓣產業的工業園區，四川省郫縣豆瓣也成為了在全國家喻戶曉的非物質文化遺產[2]。川菜的豐富多樣，口感鮮香，郫縣豆瓣醬為川菜的醇香做出了重要貢獻，深受國內外消費者的喜愛和同行的廣泛關注與認同，郫縣豆瓣醬也被稱為“調和川菜風味的精髓”。

進入21世紀以來，工業4.0、物聯網+、機械人技術等的興起，使郫縣豆瓣醬的名氣和需求量不斷增加，依靠傳統方法生產的豆瓣醬的產量已經不能滿足消費者日益增長的需求，但給予封閉環境和利于發酵的原料及溫度等條件能否保證郫縣豆瓣醬的風味還不確定。通過使用發酵罐等技術手段進行規?；a制作郫縣豆瓣的方法逐步占據了巨大的優勢，很多學者研究表明工業化生產除了可以大幅度增加豆瓣醬的年產量外，采用加入酶制劑、優良菌種發酵可以明顯地減少黃曲霉等有害菌種的繁殖和產毒[3-5]。董丹等通過對郫縣豆瓣醬發酵初期的微生物和酶系進行分析，發現蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等酶系的比例有較大的差別，工業化生產過程中使用了多種酶制劑輔助發酵可以大大減少發酵時間和減少黃曲霉毒素因季節原因的增加。

1 概述

1.1 豆瓣的特點

川菜以味見長，其中郫縣豆瓣作為川味中必不可少的重要辣味調味品，因其品相鮮艷、味香濃郁、易于融合等特點，被廣泛用于各種川菜的制作過程[6]。

郫縣豆瓣是以蠶豆、二荊條辣椒條作為主要原料發酵釀制而成的保持蠶豆瓣原形的半流動粘稠體或半固態調味品[7]。它具有紅褐色、油潤有光澤、固態、較粘稠、顆粒較少、質地細膩的外觀特點；味鮮辣醇厚、瓣粒香脆、化渣、醬酯香濃郁、回味深長；無肉眼可見的其他雜質[8]，其中味鮮、醬香醇厚、辣感是郫縣豆瓣的獨特風味。

1.2 郫縣豆瓣的風味

食品風味是指食品刺激人類感官而引起的化學感覺，即食品的香氣(鼻腔聞到的)、滋味和香味的統稱。郫縣豆瓣給人入口帶來的是很咸并且有鮮辣味的口感，還有微微的甜味，通過嗅覺能夠嗅到濃烈的醬香味，沒有苦味。羅靜等[9]通過使用氣質聯用技術測定了郫縣豆瓣醬不同發酵時間的樣品的呈香物質，結果表明：共計檢測出接近150種揮發性組分，其中最主要的成分是酯類、酚類、醇類、醛類，作為調味品，特別能加強菜品的鮮美與增強菜肴色澤的鮮亮。

2 豆瓣的規?；a工藝流程

豆瓣的規?；a工藝流程圖見圖1。

圖1 豆瓣的規?；a工藝流程圖

3 工藝要點分解說明

3.1 原料預處理

3.1.1 蠶豆去皮發霉處理

郫縣豆瓣醬也叫蠶豆醬，是采用蠶豆作為主要原料釀制而成的醬類調味品。蠶豆也稱胡豆，釀造豆瓣醬的蠶豆必須預先剝去皮殼，使之成為瓣粒。目前常用的脫粒方法有2種：(1)濕法脫殼：蠶豆除雜后，投入清水中浸泡，使之漸漸吸水至豆粒無皺皮，斷面無白心，并呈發芽狀態為佳。浸泡完畢后以人工或機械剝去皮殼。也可以采用化學方法，即將2%的NaOH溶液加熱至80～85 ℃，然后將冷水浸透的蠶豆浸入4～5 min。當皮殼呈棕紅色即可取出，立即用清水漂洗至無堿性；此時皮殼極易去掉，操作必須迅速，以免豆肉變色。(2)干法脫殼：干法脫殼比較方便，勞動生產率高，豆瓣容易貯放?？蓪⑿Q豆去雜后曬干，用石磨或鋼磨調節空隙大小去皮殼，然后風選分級，最后篩出豆肉備用。

濕法脫殼的特點是瓣粒比較完整，但一定要注意掌握脫皮及浸泡時間不宜過長，否則會使豆瓣變得僵硬，制曲發酵以后也不易軟解，以免影響成品質量。干法脫殼目前主要用脫殼機，平均每臺每天能處理蠶豆2500～4000 kg，大大提高了勞動效率，減輕了勞動強度，改善了衛生條件。

將除雜后的標準化蠶豆投入清水中浸泡至無皺皮，斷面無白心，并有發芽狀態時去皮[10]，將霉豆瓣在流水下略微沖洗一下(不要把表面曲霉洗掉很多)，把發黑的、壞的豆瓣揀出來，洗的時候動作要輕，保留大部分已發毛的霉，然后撈出控干水分。

3.1.2 辣椒的處理

生產豆瓣醬用的辣椒有鮮椒和干椒2種，一般以使用鹽腌的鮮椒為好。去除鮮辣椒中的雜質，瀝干，摘除蒂柄，用專用粉碎機粉碎椒坯，粉碎機所使用的篩子孔徑為20～32 mm，不能剁的太碎以致打成糊狀，影響口感和賣相，保證辣椒無油、無生水。

使用鮮椒做原料要先去除非食用性顆粒及莖蒂，洗凈瀝干。按鮮紅椒每100 kg加鹽20～25 kg，一層鮮椒一層鹽，撒布均勻，同時大力壓實，裝入容器中，再加少量食鹽封頂，封閉容器，避免有雜質落入。鮮椒一般腌制至3個月后即可使用。

干辣椒使用前的處理方法是將干椒100 kg加水浸泡，先加部分食鹽腌漬，貯放，用時再加22 °Bé鹽水至500 kg磨成漿狀。

3.2 初期發酵

3.2.1 醬醅發酵

撈出豆瓣，移入發酵池。米曲霉在制曲過程和發酵初期均有著十分重要的作用，必須讓其在此過程中占據主要優勢，避免其他霉菌在發酵制曲階段造成污染[11]。柳琳等[12]使用PEN3電子鼻檢測郫縣豆瓣醬中的米曲霉豐度情況，也證實了米曲霉在醬醅發酵初期是最主要的菌種。利用米曲霉分泌蛋白酶為后續發酵、后熟做基礎，但為了保證郫縣豆瓣醬的獨特風味，乳酸菌、酵母菌的后期增殖對提高郫縣豆瓣醬的氨基酸態氮水平、酯類、醇類等物質都是十分重要的。如劉超蘭等[13]采用乳酸菌和酵母共培技術成功縮短了郫縣豆瓣醬陳釀周期，同自然發酵對照組風味無明顯差異，通過讓米曲霉在黃豆上充分繁殖而成的黃豆曲與小麥面粉攪拌、充分混勻，再加入0.05%耐鹽乳酸菌和耐鹽酵母菌后，制成混合曲種；將混合曲種與發酵池中的豆瓣在發酵池中充分混合，在制曲房制曲發酵，控制品溫在38～40 ℃左右，經過1周左右長出黃霉，醬醅初發酵即告完成。通過這樣的過程可以提高米曲霉的活力和產酶量，接種于蠶豆基質中時，更容易讓米曲霉占據優勢。

3.2.2 椒坯鹽漬發酵

將經過初處理的辣椒碎下池時，在椒坯池邊角放入抽水竹筒，按照15%～16%的比例添加食鹽，下鹽的原則是：下少上多，一層辣椒碎一層鹽，攪拌均勻。在容器中放入抽水泵，用抽水泵將下層的鹽水抽取澆淋在辣椒碎表面， 每天抽取循環水1～2次，連續半個月，目的是將表層的鹽融化，待鹽漬均勻，用無毒無害的塑料膜覆蓋池面，并用食鹽灑在塑料膜表面5 cm厚，起封存的效果，待初發酵后表層5 cm的鹽起出池外。椒醅發酵時間須以封池60 天后，方可投入后熟期發酵。

3.3 后熟期發酵

豆瓣醬主要呈香物質是4-乙基愈創木酚，而醇類、酯類、醛類等這些揮發性組分都是發酵后期才形成的，黃湛[14]通過使用SPME萃取郫縣豆瓣醬的揮發性組分，結合GC-MS和GC-O等技術，使用PLS數學方法分析了呈香物質的變化規律，結果表明：郫縣豆瓣醬在發酵中、后期呈香物質不斷增多，增加的主要是雜環類化合物，這也說明風味化合物的檢出數量隨著后熟時間延長略有增加[15]。

3.3.1 下缸

將發酵好的椒醅加入陶缸(或者不銹鋼發酵罐)中，再加入醬醅，按照7∶3的比例混合，加入適量的食用鹽，使鹽分保持在18.5%～22.5%之間。調配時不斷攪拌，注意干濕度，添加適量水，保持水分在58%～61%之間。

3.3.2 發酵

郫縣豆瓣醬自然發酵方法采用白天翻缸，晚上露放，每天使用木鋤轉攪1次，日照強烈時翻曬2次，使發酵基質各部分的溫度、空氣、氧氣保持均勻，并注意避免雨水滲入。這樣經過40～50天，豆瓣逐漸變為紅褐色，特殊風味也漸漸形成，但是同自然發酵顏色對比不夠鮮亮。

4 工業化生產對郫縣豆瓣的影響

4.1 對感官的影響

豆瓣香氣的化學成分為醇類、醛類、酯類、酚類、有機酸、縮醛酸等，由微生物經過發酵作用而生成，是霉菌、耐鹽酵母菌、耐鹽乳酸菌等不同種屬的菌種的代謝產物，通過利用基質發酵過程以及一些化學反應產生的[16]。

劉超蘭的研究結果表明：乳酸菌和酵母菌的協同作用具有促進酯化，改善風味的作用。李治華、王自鵬等人的研究表明，工業化生產的郫縣豆瓣與傳統豆瓣相比，共有的成分為18 種，含量較高的揮發性物質有苯類衍生物如苯醇、苯醛、苯酯等物質；不完全共有的揮發性成分為24種，主要是醇類、酯類及烷烴類，這些成分對郫縣豆瓣的風味貢獻不大，傳統與工業生產的郫縣豆瓣在醬香程度等方面差異不大，但在色澤方面有較大差異，這可能是由于發酵時間不同造成的[17]。

4.2 對AFB1的控制

徐丹等[18]對低鹽固態釀造醬油生產過程中AFB1和不同種屬微生物的動態變化研究結果表明：郫縣豆瓣醬成品中的AFB1約有一半來源于原料，另一半來源于制曲過程中污染的產毒菌在發酵前期產毒，而工業化生產中蒸煮、制曲、發酵、淋油4個階段對AFB1只有較弱的去除作用，但生產結束后仍然有一部分AFB1遷移到成品中，需要針對污染源采取相應的控制AFB1的污染措施。在郫縣豆瓣發酵中期讓乳酸菌占據優勢使乳酸含量升高,可以較好地控制黃曲霉菌的大量繁殖，同時乳酸與酵母菌產生的醇類形成酯類物質可以增加豆瓣醬的香氣。

5 質量標準

由于郫縣豆瓣醬的文化推廣以及其佐餐的美味口感，2016年國家才發布了關于郫縣豆瓣醬這一獨立產品的國家標準，包括感官、理化、安全生產等。無論工業化生產的郫縣豆瓣還是手工作坊制作的產品，都必須要滿足郫縣豆瓣醬的相關指標。尤其是目前很多品牌郫縣豆瓣醬都出現了黃曲霉毒素超標的現象。因此，通過比較自然發酵的豆瓣醬和封閉發酵罐生產的豆瓣醬，在滿足相關國家標準的前提下，對比品質的優劣。

5.1 感官指標

郫縣豆瓣醬感官指標見表1。

表1 郫縣豆瓣醬感官指標Table 1 Sensory indexes of Pixian bean paste

5.2 理化指標

郫縣豆瓣醬理化指標見表2。

表2 郫縣豆瓣醬理化指標Table 2 Physicochemical indexes of Pixian bean paste

5.3 衛生指標

參照GB/T 20560-2006《地理標志產品 郫縣豆瓣》、DB510100/T 214-2016《成都市豆瓣企業生產管理規范》等一些國家標準規定的相關指標，見表3。郫縣豆瓣醬除了理化、營養指標外，最重要的出廠標準是確定安全，如：雜菌、食品添加劑等，必須要進行黃曲霉毒素檢測。

表3 郫縣豆瓣醬安全指標Table 3 Safety indexes of Pixian bean paste

6 結論

通過研究學者的實踐以及工廠的工業化監測，郫縣豆瓣工業化的生產流程在不降低風味的前提下，縮短了制作工藝周期，縮減了發酵時間，優化了制曲工藝，并且通過優化了的制曲工藝，在一定條件下減少了部分污染菌和有害菌，但工業化生產豆瓣和傳統豆瓣的色澤還有一定區別。

7 展望

豆瓣的露曬過程能夠通過目前的互聯網和GC在線監測技術實現更加智能化、機械化。目前大部分手工作坊式工廠采用的還是陶缸，對于夏日雷雨天氣較多并且來得快速，規模較大的作坊不可能及時利用人工遮蓋發酵缸，很有可能造成大部分陶缸被雨水所浸染，導致微生物等超標。