優化蛋白質變性析出降低醬油熱沉油腳 產出率的研究

李潔珠，游 星

（廣東廚邦食品有限公司，廣東陽江 529800）

醬油是以蛋白質原料和淀粉質原料為主料，經微生物發酵制成的具有特殊色澤、香氣、滋味和體態的調味液。原油是直接發酵后得到的生油，其含有豐富的氨基酸、糖類、微量元素、未分解的淀粉及蛋白質等大分子物質，調配后（稱為油胚）通過加溫滅菌，放置在罐內沉淀（稱為熱沉），內含有的大分子物質（主要指蛋白質）在該過程中變性失活析出導致有不可利用的物質（稱為熱沉油腳）[1]。產品濁度是一個更直觀的衡量指標，產品濁度越高，代表內含的大分子物質越多，沉淀會越多，即熱沉油腳越多。油腳的產出量越大，意味著可利用的產品量越少。故本研究基于傳統醬油生產工藝，在確保產品質量的前提下，通過減少醬油油腳的產生，進而提高產品利用率，同時減少油腳處理費用。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料

醬醪、原油、助沉劑。

1.1.2 設備

玻璃鋼罐、加溫機、離心泵、敞口熱沉罐、密閉熱沉罐、燭式過濾機和UT-21型濁度計。

1.2 工藝流程及試驗思路

醬油產品正常的生產流程為：原油產出及接收→配制→加溫滅菌→熱沉→調油→壓油→過濾→泵料→成品鑒評。

原油中含有大量大分子物質（蛋白質居多），醬油生產工藝中一般采用80～125 ℃的溫度進行滅菌處理，在該過程中除發生美拉德反應（香氣、色澤變化），還伴隨著蛋白質類大分子物質的變性失活沉降。故該研究重點考慮從原油產出及接收、配制、加溫滅菌及熱沉4個環節進行優化，降低熱沉環節油腳的產出。

1.3 試驗方法

1.3.1 醬醪添加助沉劑硅藻土對原油濁度及熱沉油腳產出的影響

發酵過程中，選取相同的醬醪：A組分別在發酵初期、發酵中期、出油前2 d、出油后（出油后添加需額外靜置2 d）添加助沉劑；B在A組的基礎上，每組原油出油后分別采取45 ℃、50 ℃、55 ℃、 60 ℃和65 ℃熱處理，保持10～15 s，并靜置24 h。正常出油后，分別觀察并送檢上述原油濁度；分別使用上述原油相同條件下配制油胚并加熱滅菌，觀察過程中產品濁度及其熱沉油腳產出量[2-4]。

1.3.2 原油自身濁度對加溫后油腳產出的影響

分別選取不同濁度的原油進行配制得到油胚，對其在相同條件加熱滅菌后放置同類型的敞口不銹鋼罐中熱沉，熱沉期間分別進行以下操作：①送檢，測其對應的濁度水平；②觀察熱沉期間產品表面的浮面及容器底部的沉淀產出情況。此外，應注意浮面和沉淀均為不可用物質，統一清走當油腳 處理。

1.3.3 不同油胚配比與熱沉油腳產出的影響

選取相同的原油、味精，在確保成品氨基酸態氮在同一水平下，原油按照提供氨基酸態氮占成品總氨基酸態氮的40%、50%、60%、70%和80%5個梯度進行配制（其余成品氨基酸態氮由味精進行補充），按照相同的條件進行加溫、熱沉，分別觀察其油腳產出情況。

1.3.4 加溫溫度與熱沉油腳產出的影響

相同條件下進行油胚配制，分別采用100 ℃、105 ℃、110 ℃、115 ℃和120 ℃的加熱溫度對產品進行加熱，持溫約10 s，出油溫度70 ℃，放置密閉熱沉罐進行熱沉，觀察其感官、微檢及沉淀情況。此外，應注意由于原油自身含有還原糖，故配制好的油胚含有一定的還原糖，經加溫滅菌的同時伴隨著美拉德反應，會影響產品感官。

1.3.5 不同出油溫度與熱沉油腳產出的影響

在相同條件下進行油胚配制，根據“1.3.4加溫溫度與熱沉油腳產出的影響”得出的最優兩個加溫溫度設定兩組試驗，均持溫約10 s，每組均設置出油溫度為65 ℃、70 ℃、75 ℃[5]，放置密閉熱沉罐進行熱沉，觀察其微檢、濁度及沉淀情況。

1.3.6 熱沉容器對油腳產出的影響

選取相同原油按照相同的添加比例進行配制，按照相同的溫度進行加溫，分別放置在敞口熱沉罐和密閉熱沉罐進行熱沉96 h，重復10次，分別標記為第1組——第10組，觀察其表面面渣情況，并用壓油軟管緩慢將熱沉罐上方清液抽走查看底部油腳產出情況。

2 結果與分析

2.1 醬醪添加助沉劑對原油濁度的影響

由表1可知，在不同發酵階段添加助沉劑中，出油后添加助沉劑效果最佳，原油濁度為0.006 0%。出油后添加助沉劑靜置2 d后，對原油采用50～65 ℃ （持溫10～15 s）熱處理，靜置24 h后再過濾，原油濁度可控制在約0.003 0%及以下水平，熱沉油腳產出量降至8.9%～9.3%。

2.2 原油自身濁度對加溫后油腳產出的影響

由表2可知，相同條件下，濁度高的原油，加熱過程易產生泡沫，且浮面產生量大。由圖1可知，相同條件下，濁度高的原油熱沉沉淀物量較濁度低的多。

表2 敞口熱沉罐不同原油濁度下熱沉過程中沉淀產生情況

圖1 不同濁度原油對應的產品熱沉油腳量占比變化情況

2.3 不同油胚配比下與熱沉油腳產出的影響

由圖2可知，相同的油胚指標下，原油用油比例越大，相同時間段內沉淀出現量大。

圖2 相同條件下不同原油配比下沉淀產出量情況

2.4 加溫溫度與熱沉油腳產出的影響

持溫時間相同，在100～120 ℃加溫下，由表3可知，溫度越高，微生物水平越低；溫度越高，美拉德反應越劇烈導致產品顏色偏深不合格，其中加溫溫度為110 ℃和115 ℃，持溫約10 s的產品品質最優。加溫溫度不同，但出油溫度相同，在熱沉期間產品濁度變化未見明顯差異，對應的產品油腳量未見明顯差異。

表3 不同加溫溫度下熱沉半成品過程指標明細

2.5 不同出油溫度與熱沉油腳產出的影響

由表4可知，加溫溫度相同，出油溫度越低，產品菌落總數越高：當出油溫度在70 ℃及以上時，菌落總數可控制在500 CFU/mL以下，產品濁度可控制在0.010 0%以下。

表4 不同出油溫度下熱沉菌落總數、濁度及油腳量情況

2.6 熱沉容器對油腳產出的影響

從圖3產品濁度數據可以看出，密閉罐半成品濁度較敞口罐好；密閉熱沉罐液體表面無明顯面渣產生，而敞口熱沉罐液體表面有明顯面渣詳見圖4。抽走罐內上方清液后，兩種罐體底部油腳產出量一致，均在9%左右變化。綜合來看，在相同時間內，密閉罐因無面渣，故其油腳產出量少。

圖3 相同條件下敞口熱沉罐、密閉熱沉罐產品濁度對比

圖4 不同罐組液體表面情況

3 結論

通過本研究可得出，以下方面可有效降低從熱沉油腳產出率：①曬罐放出原油后添加助沉劑，靜置2 d，經50～65 ℃（持溫10～15 s）熱處理，靜置24 h后過濾可有效降低原油濁度，進而降低熱沉油腳；②確保產品設定指標的情況下，選用高指標的原油，降低原油用油比例可有效降低熱沉油腳；③瞬時加溫110 ℃和115 ℃，持溫約10 s，出油溫度在70 ℃及以上溫度，確保產品微檢并減少熱沉油腳；④放置于密閉不銹鋼罐自然冷卻，熱沉96 h，減少滅菌后熱油與空氣的接觸，消除熱沉環節因面渣產生的損耗，進而降低油腳產量。