劉建華

廣東廚邦食品有限公司（陽(yáng)江 529500）

種曲作為醬油釀造的關(guān)鍵菌種，對(duì)醬油的品質(zhì)至關(guān)重要。發(fā)酵醬油釀造的第一步是生產(chǎn)優(yōu)良的種曲，即米曲霉的擴(kuò)大培養(yǎng)，作為能生產(chǎn)規(guī)模化應(yīng)用的種曲，其孢子多、發(fā)芽率高、純度高等是很重要的應(yīng)用條件[1]。傳統(tǒng)醬油種曲的生產(chǎn)一般用麩皮、面粉、豆渣、豆粕等為原料，其中：豆渣由于含水量大且不穩(wěn)定、不利于運(yùn)輸、易腐敗等原因而較少使用；而面粉、豆粕等相對(duì)成本較高一些。因而，各大醬油廠主要是使用純麩皮作為種曲生產(chǎn)的原料。但麩皮加入大量水拌料經(jīng)高溫滅菌后，會(huì)出現(xiàn)一定程度板結(jié)導(dǎo)致種曲內(nèi)部長(zhǎng)不透（即有夾心，料層內(nèi)部出現(xiàn)基本無(wú)菌種繁殖的情況）等問題，為確保種曲質(zhì)量均一穩(wěn)定，傳統(tǒng)種曲培養(yǎng)工藝一般單盤鋪料厚度控制在1.0～1.5 cm以避免或降低夾心量與夾心程度，限制種曲產(chǎn)能與效率。試驗(yàn)對(duì)在種曲培養(yǎng)的純麩皮培養(yǎng)基中引進(jìn)豆皮原料與優(yōu)化醬油種曲培養(yǎng)工藝進(jìn)行探究，以期提升醬油種曲品質(zhì)，進(jìn)一步提升種曲的產(chǎn)能與效率，為工廠規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 菌種和材料

米曲霉3.042（廣東美味鮮調(diào)味食品有限公司廚邦食品研究院）；麩皮（東莞穗豐糧食集團(tuán)有限公司）；豆皮（市售黃豆/焙炒后黃豆在篩選、除雜環(huán)節(jié)脫落下來(lái)的廢棄物干黃豆皮）。

1.2 主要儀器與設(shè)備

IKA RH磁力攪拌器（廣州綠百草科學(xué)儀器有限公司）；血球計(jì)數(shù)板（上海求精生化試劑儀器有限公司）；E100顯微鏡（南京江南永新光學(xué)有限公司）；LRH生化培養(yǎng)箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；種曲機(jī)（江蘇華暉環(huán)?？萍加邢薰荆?。

1.3 數(shù)據(jù)測(cè)定方法

1.3.1 水分測(cè)定

參照GB 5009.3—2016《食品中水分的測(cè)定》[2]。

1.3.2 孢子數(shù)的測(cè)定

參照SB/T 10315—1999《孢子數(shù)測(cè)定法》[3]。

1.3.3 孢子發(fā)芽率的測(cè)定

參照SB/T 10316—1999《孢子發(fā)芽率測(cè)定法》[4]。

1.4 試驗(yàn)方法

分別制備以純麩皮為原料的醬油種曲和添加豆皮的醬油種曲，并通過對(duì)比分析2種醬油種曲與其生產(chǎn)工藝的差異性，確認(rèn)添加豆皮制備醬油種曲的適用性。

1.4.1 工藝流程

1.4.2 三角瓶菌種的制備

將麩皮與水混合拌勻后，分裝于500 mL三角瓶中，每瓶裝濕料35～38 g，其厚度1.0～1.5 cm。塞透氣硅膠塞子/棉塞，包扎封口膜，蒸汽濕熱滅菌121 ℃，維持30 min。滅菌冷卻后，無(wú)菌接入2～3環(huán)糙米保藏米曲霉種子[5]，置于30～33 ℃生化培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)。培養(yǎng)22～24 h，當(dāng)曲料發(fā)白時(shí)進(jìn)行第1次搖瓶，繼續(xù)培養(yǎng)8～10 h進(jìn)行第2次搖瓶，培養(yǎng)至68～72 h，待孢子生長(zhǎng)旺盛、均勻，呈黃綠色且瓶底部無(wú)白色，三角瓶菌種培養(yǎng)成熟。

1.4.3 豆皮醬油種曲的制備

1.4.3.1 混料與潤(rùn)水

按照麩皮∶豆皮∶水=1∶0.9∶0.9的比例進(jìn)行拌料，拌料時(shí)將豆皮和水的比例波動(dòng)控制在±0.1的范圍內(nèi)，具體操作方法：將麩皮與水置于攪拌機(jī)內(nèi)攪拌2～3 min混勻，加入豆皮攪拌3～5 min混勻，使?jié)覃熎ぞ鶆蛘掣皆诙蛊け砻?，獲得豆皮醬油種曲的培養(yǎng)基。

1.4.3.2 裝盤

將豆皮醬油種曲的培養(yǎng)基平鋪于曲盤上，厚薄均勻，厚度為2～3 cm。全部裝好后放入自動(dòng)培養(yǎng)種曲機(jī)內(nèi)并放好物料溫度計(jì)，關(guān)閉機(jī)門。

1.4.3.3 滅菌冷卻

打開種曲機(jī)自動(dòng)滅菌冷卻功能，自動(dòng)通入蒸汽升溫至121 ℃，保壓滅菌30 min，滅菌結(jié)束后自動(dòng)冷卻使物料溫度降至35～38 ℃。

1.4.3.4 接種

通過種曲機(jī)接種口接入三角瓶菌種，三角瓶接入量為0.7%～0.9%。同時(shí)，種曲機(jī)風(fēng)機(jī)以30 Hz開20 min，接種完畢。

1.4.3.5 培養(yǎng)

接種完畢后進(jìn)入培養(yǎng)階段，最終獲得成熟種曲。

前期培養(yǎng)：溫度控制在30～34 ℃，加濕噴頭的噴水量90～110 mL/min，以10 min為1個(gè)周期、開45%～55%再關(guān)45%～55%的方式循環(huán)開啟與關(guān)閉進(jìn)行加濕，以4.5～5.5 m3/h連續(xù)通風(fēng)至6 h。

中期培養(yǎng)：溫度控制在34～36 ℃，加濕噴頭的噴水量90～110 mL/min，以10 min為1個(gè)周期、開55%～65%再關(guān)35%～45%的方式循環(huán)開啟與關(guān)閉進(jìn)行加濕，以6.5～7.5 m3/h連續(xù)通風(fēng)至62 h。

后期培養(yǎng)：溫度控制在28～32 ℃，不加濕，以6.5～7.5 m3/h連續(xù)通風(fēng)至68～72 h，出曲獲得成熟的豆皮醬油種曲。

1.4.4 麩皮醬油種曲的制備

1.4.4.1 混料與潤(rùn)水

按照麩皮∶水=1∶1.0～1∶1.2的比例進(jìn)行拌料，具體操作方法：將麩皮與水置于攪拌機(jī)內(nèi)攪拌2～3 min混勻，獲得麩皮醬油種曲的培養(yǎng)基。

1.4.4.2 裝盤

將麩皮醬油種曲的培養(yǎng)基平鋪于曲盤上，厚薄均勻，厚度1.0～1.5 cm。全部裝好后放入自動(dòng)培養(yǎng)種曲機(jī)內(nèi)并放好物料溫度計(jì)，關(guān)閉機(jī)門。

1.4.4.3 滅菌冷卻

同1.4.3.3滅菌冷卻中的操作。

1.4.4.4 接種

同1.4.3.4接種中的操作。

1.4.4.5 培養(yǎng)

接種完畢后進(jìn)入培養(yǎng)階段，最終獲得成熟種曲。

前期培養(yǎng)：溫度控制在30～34 ℃，靜置培養(yǎng)，不加濕，以4.5～5.5 m3/h連續(xù)通風(fēng)至6 h。

中期培養(yǎng)：溫度控制在34～36 ℃，加濕噴頭的噴水量90～110 mL/min，以10 min為一個(gè)周期，開50%再關(guān)50%的方式循環(huán)開啟與關(guān)閉進(jìn)行加濕，以6.5～7.5 m3/h連續(xù)通風(fēng)至62 h。

后期培養(yǎng)：溫度控制在28～32 ℃，不加濕，以6.5～7.5 m3/h連續(xù)通風(fēng)至68～72 h，出曲獲得成熟的麩皮醬油種曲。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的生產(chǎn)工藝差異性對(duì)比

生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)工藝決定了產(chǎn)品的品質(zhì)，先進(jìn)的醬油種曲生產(chǎn)工藝才能生產(chǎn)出品質(zhì)更佳的醬油種曲。試驗(yàn)通過對(duì)比分析豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲生產(chǎn)工藝中培養(yǎng)基、培養(yǎng)過程加濕工藝兩大主要因素的差異性，結(jié)果表明，試驗(yàn)豆皮醬油種曲生產(chǎn)工藝具有傳統(tǒng)麩皮醬油種曲生產(chǎn)工藝不可比擬的優(yōu)勢(shì)，更加適宜于醬油種曲的生產(chǎn)。

2.1.1 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的培養(yǎng)基差異性對(duì)比

傳統(tǒng)的麩皮醬油種曲培養(yǎng)基潤(rùn)水量過多，物料板結(jié)，米曲霉菌絲不易長(zhǎng)入物料的內(nèi)部，影響種曲質(zhì)量[6]。試驗(yàn)以豆皮替代部分麩皮，并減少培養(yǎng)基的潤(rùn)水量，豆皮醬油種曲培養(yǎng)基與麩皮醬油種曲培養(yǎng)基的物料含量差異如表1所示。

表1 豆皮醬油種曲培養(yǎng)基與麩皮醬油種曲培養(yǎng)基的物料配比

由表1可知，豆皮醬油種曲培養(yǎng)基將傳統(tǒng)麩皮醬油種曲培養(yǎng)基中增加了0.8～1.0的豆皮配比，試驗(yàn)將未替換的麩皮與水混勻后，與豆皮混勻使?jié)覃熎ぞ鶆蛘掣皆诙蛊け砻妫蛊榘肭蛐涂諝钋叶蛊そ?jīng)高溫滅菌后亦不會(huì)板結(jié)，故豆皮可以起到支撐作用而使培養(yǎng)基內(nèi)部變得疏松。同時(shí)，降低培養(yǎng)基初始水分以避免水量過多導(dǎo)致豆皮吸水過多變得過軟而降低支撐性，進(jìn)而降低培養(yǎng)基通風(fēng)性與過濕麩皮歷經(jīng)高溫滅菌工序后，導(dǎo)致料層坍塌、質(zhì)地縮緊的問題發(fā)生。因而，試驗(yàn)的添加豆皮醬油種曲的培養(yǎng)基即使經(jīng)過高溫滅菌，其質(zhì)地仍疏松，內(nèi)部通風(fēng)性優(yōu)良，有利于米曲霉菌絲向物料內(nèi)部生長(zhǎng)繁殖，有助于醬油種曲孢子數(shù)的提升。

2.1.2 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲培養(yǎng)過程的加濕工藝差異性對(duì)比

水是生物活動(dòng)必不可少的，適量的水分有利于米曲霉的孢子發(fā)芽和生長(zhǎng)繁殖。適宜的水分還會(huì)使原料中各種營(yíng)養(yǎng)素處于溶解狀態(tài)，便于吸收利用，培養(yǎng)物料中的水分太低，米曲霉菌生長(zhǎng)不充分；水分偏高，則物料易粘結(jié)成團(tuán)，影響物料的通氣性和散熱性，從而影響米曲霉的生長(zhǎng)繁殖，水分過高還會(huì)導(dǎo)致混合的雜菌繁殖加快，導(dǎo)致曲料變質(zhì)。因此，原料的含水量直接影響到種曲質(zhì)量[7]。由表2可知，試驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)過程加濕工藝進(jìn)行優(yōu)化，在培養(yǎng)0～6 h時(shí)，傳統(tǒng)純麩皮醬油種曲培養(yǎng)加濕工藝采用靜置培養(yǎng)、不加濕，試驗(yàn)新增45%～55%的加濕量。在培養(yǎng)6～62 h時(shí)，試驗(yàn)的加濕量較傳統(tǒng)純麩皮醬油種曲培養(yǎng)加濕工藝增加5%～15%，有助于彌補(bǔ)培養(yǎng)基初始水分較低帶來(lái)的負(fù)面影響，為米曲霉的孢子發(fā)芽和生長(zhǎng)繁殖過程提供適宜充足的水。同時(shí)，也避免培養(yǎng)基初始水分偏高導(dǎo)致物料易粘結(jié)成團(tuán)，影響物料的通風(fēng)性和散熱性而造成影響米曲霉的生長(zhǎng)繁殖、雜菌繁殖加快等系列不良問題的發(fā)生。

表2 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲培養(yǎng)過程加濕工藝對(duì)比

2.2 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的品質(zhì)差異性對(duì)比

2.2.1 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的感官差異性對(duì)比

豆皮醬油種曲（圖1）整體感官較黃綠、均勻，豆皮醬油種曲內(nèi)部（圖2）亦呈黃綠色、松散無(wú)夾心、孢子多，質(zhì)量?jī)?yōu)良。麩皮醬油種曲（圖3）整體感官黃綠、均勻，而部分麩皮醬油種曲內(nèi)部（圖4）呈白色或麩皮色，有結(jié)塊且夾心，孢子少或基本無(wú)孢子，這主要是由于部分麩皮較細(xì)碎或含粉量偏高，質(zhì)地疏松、濕料狀態(tài)的純麩皮培養(yǎng)基在歷經(jīng)高溫滅菌后，會(huì)有明顯的料層坍塌、質(zhì)地縮緊的問題，致使米曲霉菌絲難以長(zhǎng)入料層內(nèi)部而導(dǎo)致部分麩皮醬油種曲內(nèi)部出現(xiàn)孢子少或基本無(wú)孢子的夾心品質(zhì)問題。與傳統(tǒng)的麩皮醬油種曲相比，試驗(yàn)的豆皮醬油種曲無(wú)結(jié)塊，無(wú)夾心且均勻松散，在品質(zhì)上具有明顯優(yōu)勢(shì)。

圖1 豆皮醬油種曲

圖2 豆皮醬油種曲內(nèi)部

圖3 麩皮醬油種曲

圖4 部分麩皮醬油種曲內(nèi)部

2.2.2 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的質(zhì)量指標(biāo)差異性對(duì)比

按照試驗(yàn)豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝培養(yǎng)獲得豆皮醬油種曲1、豆皮醬油種曲2、豆皮醬油種曲3，以傳統(tǒng)麩皮醬油種曲培養(yǎng)工藝培養(yǎng)獲得的麩皮醬油種曲為對(duì)照，對(duì)比考察豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝對(duì)醬油種曲品質(zhì)的影響，結(jié)果見表3。

由表3可知，采用試驗(yàn)提供的添加豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝培養(yǎng)的醬油種曲質(zhì)量指標(biāo)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的純麩皮醬油種曲培養(yǎng)工藝，試驗(yàn)工藝培養(yǎng)所得醬油種曲的核心指標(biāo)孢子數(shù)平均約133億個(gè)/g，較傳統(tǒng)的純麩皮醬油種曲孢子數(shù)水平提高約33%。2種醬油種曲的發(fā)芽率無(wú)明顯差異，均可達(dá)到98%以上，均處于較高水平。豆皮醬油種曲的水分均值約33%，略低于麩皮醬油種曲的水分。

表3 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的質(zhì)量指標(biāo)

2.3 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的產(chǎn)能差異性對(duì)比

試驗(yàn)對(duì)傳統(tǒng)的麩皮醬油種曲生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的醬油種曲培養(yǎng)基質(zhì)地更加疏松且經(jīng)歷高溫滅菌后亦不會(huì)出現(xiàn)料層坍塌、質(zhì)地縮緊的問題，從而改善醬油種曲培養(yǎng)基的通風(fēng)性和散熱性，為醬油種曲產(chǎn)能的提升奠定基礎(chǔ)。試驗(yàn)采用改進(jìn)后豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝制備醬油種曲，對(duì)比考察2種醬油種曲的單機(jī)產(chǎn)能與單機(jī)有效產(chǎn)能，結(jié)果見表4。

表4 豆皮醬油種曲與麩皮醬油種曲的單機(jī)產(chǎn)能與單機(jī)有效產(chǎn)能

結(jié)果表明，試驗(yàn)的豆皮醬油種曲的培養(yǎng)基由于其質(zhì)地疏松，可將鋪料厚度提升至2～3 cm，單機(jī)產(chǎn)能可達(dá)250 kg，較傳統(tǒng)的麩皮醬油種曲單機(jī)產(chǎn)能提升25%。而單機(jī)有效產(chǎn)能可達(dá)322～348 kg，平均較傳統(tǒng)的麩皮醬油種曲單機(jī)有效產(chǎn)能提升64.5%。單機(jī)有效產(chǎn)能即將醬油種曲折算成以100億個(gè)/g的標(biāo)準(zhǔn)孢子數(shù)計(jì)的單機(jī)產(chǎn)能，能夠更真實(shí)有效地反饋生產(chǎn)能力。因此，在同一種曲機(jī)生產(chǎn)的情況下，試驗(yàn)豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝能夠大幅提升種曲的產(chǎn)能與效率。

3 結(jié)論

試驗(yàn)應(yīng)用豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝培養(yǎng)醬油種曲，通過引入豆皮優(yōu)化醬油種曲培養(yǎng)基的物理特性，并優(yōu)化潤(rùn)水、加濕工藝，減少培養(yǎng)基初始水分、增加培養(yǎng)過程的加濕量，采用試驗(yàn)工藝培養(yǎng)醬油種曲不僅能避免因培養(yǎng)基初始水分偏高導(dǎo)致物料易粘結(jié)成團(tuán)，影響物料的通風(fēng)性和散熱性，從而影響米曲霉的生長(zhǎng)繁殖并造成雜菌繁殖加快等系列不良問題的發(fā)生，而且試驗(yàn)工藝培養(yǎng)所得醬油種曲品質(zhì)也明顯提升，同時(shí)節(jié)約原料、提高產(chǎn)能與效率而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)有重大指導(dǎo)意義。

采用試驗(yàn)提供的豆皮醬油種曲培養(yǎng)工藝培養(yǎng)醬油種曲，結(jié)果表明，按照麩皮∶豆皮∶水=1∶（0.8～1.0）∶（0.8～1.0）的比例進(jìn)行拌料，鋪料厚度控制在2～3 cm，培養(yǎng)過程加濕噴頭的噴水量控制在90～110 mL/min，并以10 min為1個(gè)周期：0～6 h以開45%～55%再關(guān)45%～55%的方式循環(huán)開啟與關(guān)閉進(jìn)行加濕，6～62 h以開55%～65%再關(guān)35%～45%的方式循環(huán)開啟與關(guān)閉進(jìn)行加濕，62 h至培養(yǎng)結(jié)束不加濕的工藝控制，獲得的豆皮醬油種曲孢子數(shù)較傳統(tǒng)的麩皮醬油種曲提高約33%，發(fā)芽率高達(dá)98%以上，單機(jī)有效產(chǎn)能提高64.5%，且豆皮醬油種曲整體感官黃綠，均勻，松散，無(wú)夾心，內(nèi)部孢子多，品質(zhì)優(yōu)良。