高鹽稀態醬油釀造過程中理化指標的動態變化研究

莊婉菁 ，覃 旋 ，劉曉艷 ，2，錢 敏 ，2，白衛東 ，2，黃漢聰

（1.仲愷農業工程學院輕工食品學院，廣東廣州 510225；2.廣州市廣式傳統食品加工與安全控制重點實驗室，廣東廣州 510225；3.廣州市如豐果子調味食品有限公司，廣東廣州 511300）

0 引言

醬油產業是我國調味品行業的第一大產業。發酵醬油工藝主要分為2種：一是傳統的低鹽固態發酵，二是高鹽稀態發酵。高鹽稀態發酵醬油傳承了我國傳統發酵工藝，是以大豆或脫脂大豆、小麥或小麥粉為原料，經蒸煮、曲霉菌制曲后與鹽水混合成稀醛，再經發酵制成的醬油。一般發酵期在4～6個月，具有產品品質高、香氣成分多、營養物質豐富、酯香突出、口感更鮮美等優點。醬油在釀造過程中各項理化指標影響著后期醬油的品質，因此，醬油釀造過程中理化指標的監測是日常生產的重要環節，也是醬油生產能否順利完成的保障。

通過對高鹽稀態醬油釀造過程中常見理化指標的變化進行研究，以期為高鹽稀態醬油的日常生產實踐和醬油釀造過程的品質控制提供參考。

1 材料與儀器

1.1 原料與試劑

醬醪，廣州某食品有限公司提供。

乙酸乙酯、丙酮、乙腈、甲醇（色譜純），Fisher Scientific公司提供；N-丙基乙二胺（PSA） 填料，美國Agilent公司提供；無水硫酸鎂（分析純），國藥集團化學試劑有限公司提供。

1.2 儀器設備

旋轉蒸發儀，東京理化器械獨資工廠產品；Milli-Q型超純水器，美國Millipore公司產品；離心機、渦旋混合器，美國Scientific Industries公司產品。

1.3 試驗方法

醬油樣品的pH值由pH計直接讀取；食鹽含量的測定，參照GB 5009.42—2016《食鹽指標的測定》[1]；還原糖含量，參照GB 5009.7—2016《食品中還原糖的測定》[2]，采用直接滴定法測定；總酸含量，參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》[3]，采用酸堿滴定法測定；氨基酸態氮含量，參照GB 5009.235—2016《食品中氨基酸態氮的測定》[4]，采用酸度計法測定。

2 結果與分析

2.1 食鹽的動態變化

食鹽是醬油釀造過程中的重要生產原料之一，它會使醬油具有適當的咸味，可以在一定程度上減少發酵過程中雜菌的污染。可以和谷氨酸結合生成谷氨酸鈉鹽以提高醬油的鮮味[5]，在成品中具有防止腐敗的功能[6]。

醬油釀造過程中食鹽的動態變化見圖1。

圖1 醬油釀造過程中食鹽的動態變化

由圖1可以看出，在醬油整個釀造的過程中，食鹽的含量總體維持在18.8～20.0 g/100 mL。發酵前6 d食鹽含量有小幅度波動，6 d后維持在19.0～20.0 g/100 mL。

2.2 pH值的動態變化

醬油釀造過程中pH值的動態變化見圖2。

圖2 醬油釀造過程中pH值的動態變化

由圖2可以看出，醬油釀造開始時，醬醪中的pH值為5.17，偏酸性，發酵前期pH值迅速下降，在11 d降至4.94，之后pH值基本保持穩定。產生這一現象的主要原因是，發酵開始時，醬醪中的pH值偏酸性，大量細菌在此階段比較活躍。其中參與醬油發酵的細菌主要是Weissella（魏斯氏菌）、Bacillus（芽胞桿菌屬）、Lactococcus（乳球菌屬），這些均為耐鹽乳酸菌，它們總量大，并在發酵前期進行乳酸發酵。乳酸菌能產生大量有機酸，快速降低醬醪pH值[7]。到11 d時，Zygosaccharomyces rouxii（魯氏接合酵母）開始快速生長。酵母菌與乳酸菌競爭營養素，并且其代謝產生的脂肪酸不利于乳酸菌的生長[8-9]，乳酸菌的生長受到抑制，產酸的速度因此變慢，pH值基本保持穩定。

2.3 還原糖的動態變化

圖3 醬油釀造過程中還原糖的動態變化

醬油釀造過程中還原糖的動態變化見圖3。

由圖3可以看出，醬油在釀造前期，還原糖的含量不斷上升，到11 d時，還原糖含量增加到了6.20 g/100 mL；11 d之后，還原糖含量下降較快；到42 d時，還原糖含量下降到了2.95 g/100 mL；之后，還原糖含量基本保持穩定。這主要是因為，醬油釀造的前11 d，醬醪中真菌占絕對優勢的是曲霉（Aspergillus）。曲霉生成的淀粉酶大量分解原料中的淀粉，使還原糖累積；11 d后，Zygosaccharomyces rouxii（魯氏接合酵母）開始成為主力菌種，和其他細菌一起消耗大量還原糖，使還原糖含量降低；42 d后，醬油發酵過程的主導的菌屬為曲霉、魯氏接合酵母和耐鹽酵母菌，這三者比例趨于穩定，還原糖的累積速度與消耗速度基本持平，還原糖含量保持基本穩定。

2.4 總酸的動態變化

圖4 醬油釀造過程中總酸的動態變化

醬油釀造過程中總酸的動態變化見圖4。

由圖4可以看出，醬油釀造過程中，總酸含量在發酵前11 d快速上升，達到1.35 g/100 mL，而后維持在一個相對穩定的狀態，在1.5 g/100 mL上下波動。

醬油中的總酸通常指乳酸、醋酸、琥珀酸和檸檬酸等有機酸[10]。發酵剛開始時，醬醪pH值相對較高，適合乳酸菌生長，乳酸菌繁殖較快[11]，產生大量有機酸，所以總酸含量快速增加。有機酸以乳酸為主，因此稱之為乳酸發酵階段[7]。隨著發酵的進行，醬醪的pH值降低，為酵母快速增長提供條件，酵母逐漸與乳酸菌一起成為發酵的主要動力。然而乳酸菌和酵母由于競爭營養素和產生的特殊代謝產物互相抑制生長[8-9]，所以發酵中后期總酸含量維持在一定范圍內。52 d之后總酸含量有小幅下降，可能是因為某些微生物可以將有機酸轉化為其他次級代謝產物。

2.5 氨基酸態氮的動態變化

醬油釀造過程中氨基酸態氮的動態變化見圖5。

圖5 醬油釀造過程中氨基酸態氮的動態變化

由圖5可以看出，氨基酸態氮的含量在醬油整個釀造的過程中是逐漸上升的。在釀造前11 d氨基酸態氮轉化率較高，含量很快達到0.58 g/100 mL，發酵11 d后含量增長變緩，發酵結束時，含量達到0.84 g/100 mL。

在醬油發酵前期，主要生化反應是蛋白質降解成小分子的氨基酸等相關物質[6]，因此氨基酸態氮含量快速增加，在發酵中期和后期，蛋白質降解的過程中還伴隨著生成的小分子氨基酸與其他物質發生的更為復雜的生化反應，從而形成醬油的各種生香成分[6]，因此氨基酸態氮含量增長變緩。

3 結論

在醬油整個釀造的過程中，食鹽的含量總體維持在18.8～20.0 g/100 mL。醬油釀造開始時，醬醪中的pH值在5.17，偏酸性，發酵前期pH值迅速下降，在11 d降至4.94，之后pH值基本保持穩定。總酸含量在發酵前11 d快速上升，達到1.35 g/100 mL，而后維持在一個相對穩定的狀態，在1.5 g/100 mL上下波動。醬油在釀造前期，還原糖的含量不斷上升，到11 d時，還原糖含量增加到了6.20 g/100 mL；11 d后，還原糖含量下降較快；到42 d時，還原糖含量下降到了2.95 g/100 mL；之后，還原糖含量基本保持穩定。氨基酸態氮的含量在醬油整個釀造的過程中是逐漸上升的，在釀造前11 d氨基酸態氮轉化率較高，含量很快達到0.58 g/100 mL；發酵11 d后含量增長變緩，發酵結束時，含量達到0.84 g/100 mL。該結果為醬油釀造過程的品質控制提供參考。