中国传统米酱的生产技术现状与展望

周显青，陈志芳，崔岩珂

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

0 前言

酱是我国传统的调味品，营养价值高且风味独特.依据加工技术的不同，其产品分为未发酵型和发酵型两类[1]，其中，发酵型酱指以大豆、小麦粉、大米、蚕豆等为主要原料，经发酵酿造而成具有浓郁酱香和酯香的半固态调味料[2].发酵型酱根据地域和风味的不同，可分为广式和京式两种.广式酱味道较淡雅，而京式酱味道较醇厚.大米富含淀粉、蛋白质、脂肪、维生素及多种矿物质，能为人体提供较全面的营养[3]，是制酱原料之一.经发酵后，其淀粉、蛋白质、脂肪等大分子分解成小分子，使可溶性低分子化合物增加[4]，如可溶性总氮、肽、氨基酸态氮、可滴定总酸和游离氨基酸等，从而提高产品的营养价值[5].此外，发酵米酱在生产过程中会产生一定量的功能因子，提高其营养价值和功能特性.譬如，米酱消除自由基和SOD 的能力较强，其提取液对过氧化物的生成具有一定抑制作用，添加蔬菜的米酱汤还可降低GSH-Px 的活性[6].对动物试验结果表明，米酱有防御放射线、降血压和抗癌作用[7].另有研究表明，米酱还有降低人体血液中胆固醇、甘三酯含量及抗血栓的作用[8].作者在研究大量国内外资料的基础上，结合市场消费需求分析论述中国传统米酱的生产技术现状，为未来米酱加工产业的发展及相关研究提供参考.

1 米酱生产技术现状

传统发酵米酱制作工艺流程[9]如图1 所示，米酱加工工艺主要包括原料预处理、制曲、制醅、灭菌和包装等工序.

图1 米酱的制作工艺流程

1.1 原料预处理

原料预处理主要包括原料清洗、浸泡、蒸煮、晾置等工序.浸泡可使大米充分吸水，易于蒸煮.由于蒸煮后米饭粘连，不利于氧气的流通，易造成烧曲，为此应严格控制浸泡时间、温度、蒸煮加水量等条件.蒸煮既使淀粉吸水解体，蛋白质变性，又使其具有一定的水分含量，以利于微生物生长、繁殖.

在工业化制酱生产中，多采用常压或高压短时蒸煮NK 罐，或移动输送带式连续蒸料装置.NK罐是一种间歇翻动式的蒸煮罐，而输送带式连续蒸料装置是将浸泡好的米放在金属网上，以一定的速度缓慢移动，同时网下送入自下而上的蒸汽，米饭从一端排出.该设备适合于大规模生产，如卧式蒸料机和立式蒸料机[10].

1.2 制曲

制曲是米酱制作的关键环节，需控制物料和培养环境的温度、湿度、通风状况等条件.按曲种来源分为两类，即自然接种法和人工接种法.

自然接种法是指直接从自然环境中获取微生物，不对原料上生长的微生物进行筛选，由于各地区的环境条件、原料特性等不同，各个地方的制酱工艺、饮食习惯等差异，因此其产品风味、色泽及口感等差异较大.家庭式制酱多采用极具地方特色的自然接种方式.如苏北地区制酱，选用猛火蒸熟原料后，盖上较大的瓜叶使其自然发霉；东北地区制酱，采取将蒸好的原料搅碎后做成酱坯，晾置1～2 d 后，用干净的报纸或牛皮纸包裹后，放于室内让酱坯自然生长繁殖形成菌落.也有将原料蒸熟捣烂冷却后，做成方形酱坯，蒙一层干净的布，放在温度较高的地方制曲[11].

人工接种法是人工干预培养，经筛选、优化、扩大培养得到菌种，再按一定比例接种到原料中的方式.在一定程度上避免了自然接种制曲中季节性、偶然性强和可控性差等不足.在工业化生产中应用广泛.譬如，赵丽红等[12]在薏米保健面酱的制备中，采用将一定配比的原料混合后经熟化、冷却，按0.5%～1.0%的接种量扩大培养，经80 h 左右的培养即成.周长海等[13]在粟米酱酿制工艺研究中，采取挑取试管菌种接入麸皮培养基中，在30℃下培养42～45 h 即成，成曲有弹性、稍滑，菌丝均匀呈白色，有曲香味，无异味.

制曲是形成各种酶系的过程，如：蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、谷氨酰胺酶、果胶酶、半纤维素酶、纤维素酶、SI 核酸酶、氧化还原酶等[14-16].米曲霉发酵分泌淀粉酶，包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶等，其可将淀粉进一步降解为单糖，对酱制品的色、香、味、体均有重要影响.米曲霉作为曲霉属种是不产生黄曲霉毒素的菌种，属商业发酵常用菌[17].譬如，沪酿3.042 米曲霉早在20 世纪60 年代就得到了广泛的应用[18]；乌日汗等[19]利用米曲霉Y26制备酱曲；松井德光[20]将从蘑菇子实体上分离到的菌丝体进行液体培养后，在米饭上接种，再添加大豆原料进行发酵，在不使用制酱常用菌株的情况下，成功制得了优质米酱.

1.3 制醅

制醅主要包括添加食盐水、定期搅拌、温度控制等工序.添加食盐水可阻止微生物生长和产热，影响酱的风味及某些化学反应.定期搅拌有利于发酵均匀和风味的形成[21-22].制醅温度控制的方法有自然露晒和恒温制醅.王小花等[23]在米曲霉研究中采取将原料装入容器后压实、整平，加盖塑料布，并采用重物加压的制醅方法.高世昌等[24]采用温酿固态低盐发酵法，比传统酿造酱醅快.如何在控制制醅工艺参数、缩短发酵时间的基础上保证米酱品质，仍需进一步探究.

2 影响米酱品质的因素

2.1 影响色泽的因素

2.1.1 原料

米酱按其颜色可分为白米酱、红米酱两类.原料配比会影响到米酱的色泽，如白米酱的米曲与大豆比例为2∶1～2.5∶1，红米酱的米曲与大豆的比例1.3∶1.原料对米酱色泽的影响可能是由于各种原料的碳水化合物和蛋白质等组分的差异所致.在发酵过程中，碳水化合物分解生成的葡萄糖胺与其他成分作用，生成的羟甲基糠醛、3，4-二脱氧葡萄糖醛酮、3-脱氧葡萄糖醛酮分别与氨基酸作用，生成类黑素并呈棕红色.米酱色调虽然受原料配比的影响，但从成分上看，米酱的颜色受糖类的影响较大，其中阿拉伯糖、葡萄糖可使酱颜色偏红，木糖可使酱的颜色偏黑.蛋白质被分解产生酪氨酸经氧化、环合、重排及聚合等一系列反应生成棕色的黑色素，也会影响酱颜色.

2.1.2 工艺条件

大米的淀粉约为75%，在制曲、制醅过程中逐渐减少，当酱成熟时基本上为零.大米配比高且发酵期短的米酱，会有部分淀粉残存，特别是对原料处理不充分时，会严重影响米酱的颜色和质量.采用高压旋转球锅蒸煮方法制得的酱颜色以棕红色为主色，而常压蒸锅蒸煮方法制得的酱颜色以黄色为主色[25].发酵初期是酱醅中大分子物质分解为小分子的过程，如氨基酸、单糖等.发酵中期，大分子物质持续分解为小分子，同时发生物质的转化与合成，酱色主要是在中期形成的.发酵后期的高温环境有利于葡萄糖生成焦糖色素，促进美拉德反应的进程.因此，可根据酱色判断米酱的成熟度.

在制醅过程中，添加3%蔗糖，米酱的色泽、风味、酸味等均有所改善[26].熊昌绪等[27]研究指出温度对酱色的形成有影响，“保温”制得的酱色发黑，“晒露”制得的酱色优于“保温”制得的酱.此外，食盐影响制醅过程的化学反应和微生物的生长，氧气能促进氨基和羰基反应，而水分活性影响其反应速率，并对米酱色泽的形成有影响.如何合理调控米酱发酵的工艺条件，使色泽、风味、口感等同步达到最佳状态，得到高品质的米酱仍需要进一步系统研究.

2.1.3 微生物

张彦茹等[28]对tamarii（溜曲霉）、sojae（酱油曲霉）、沪酿3.042（米曲霉）和曲精（酱用复合菌种）4种曲种制作的酱进行分析，指出sojae 酿制得的酱成品红色指数高于其他3 种曲种，曲精制得的酱产品色泽灰暗，沪酿3.042 和tamarii 红色指数较低，成品色泽发黄.微生物对米酱色泽的影响主要是由于微生物代谢产物的种类及活性的差别导致的，针对不同的产品品质要求，应选择适合的微生物作为菌种.

2.2 影响米酱风味的因素

2.2.1 原辅料

原料是产品的基石，原料理化特性会对酱的最终品质产生影响.米酱风味是在微生物作用下，由碳水化合物形成的甜味，氮成分形成的鲜味，脂肪形成风味.大米在制曲过程中淀粉含量减少，产生各种游离糖，其中大部分是葡萄糖，约22%，而影响米酱甜味的主体就是葡萄糖，其次有阿拉伯糖、木糖、半乳糖醛酸、半乳糖、甘露糖等.在酿造初期，阿拉伯糖含量最多，其次是半乳糖和木糖，但阿拉伯糖和半乳糖会在发酵过程中大幅度减少[29].由于米酱生产条件的不同，酶作用产生的还原糖含量存在较大差异.甜味型米酱约含还原糖35%，咸味型米酱约含19%；甜味型米酱游离还原糖的含量约为75%，咸味型米酱游离还原糖的含量约80%.与此同时，糖类的代谢产物影响芳香物质的形成[30].

食盐是酱类酿造中的重要辅料，它既能抑制腐败微生物的繁殖，降低杂菌对酱品的影响，保证酱醅安全成熟，又能丰富酱的风味，并与氨基酸共同生成鲜味，起到调味作用.在米酱生产中对食盐用量的要求较为严格.不同米酱按风味和含盐量分类见表1.食盐用量过低或过高，均影响米酱产品的质量.有研究表明，食盐用量在12 %以上时较适合[31].

表1 米酱按风味和含盐量分类

2.2.2 工艺条件

生产工艺条件的差异及环境条件的改变，直接影响到微生物的生长、代谢状态以及其代谢产物的活性，进而影响米酱的风味.温度直接影响曲种的生长代谢情况以及酶的活性，从而影响到米酱的风味.在米酱的制作过程中，温度控制包括制曲和制醅的温度控制.在制曲阶段，为了保证菌种的生长同时防止杂菌的污染，可将环境温度控制在27～30 ℃.菌丝的呼吸热会使曲料品温迅速上升，因此，需要适时翻曲使品温保持在35 ℃左右.由于蛋白酶最适温度为45～50 ℃，淀粉酶最适温度为55～60 ℃，米曲霉、酵母、乳酸菌等微生物的最适生长温度为30 ℃左右，在制醅过程一般采用凸形曲线温度，开始28～32 ℃，中间为33～35 ℃，后降至28～30 ℃的变温发酵比恒温发酵更有利于风味物质的形成[32].在生产甜酱时，品温设定在55～60 ℃，生产其他口味酱时，品温设定在30 ℃左右.在最后阶段把温度降到20 ℃左右，有利于后熟酵母的繁殖和生香.在薏米面酱加工中选取53～55 ℃的水浴锅保温的方式发酵15 d[33].采用太阳能温室生产天然发酵酱代替天然晒制的方式获得的产品质量指标接近于传统天然发酵酱的质量指标[34].

2.2.3 微生物

在原料相同的条件下，混菌发酵有利于产生丰富的酶系，可丰富酱的风味，提高产品品质[35].纯菌种培养以及把几种独立存在的菌株混合培养的制曲方式，很难达到天然菌群生长代谢的平衡状态，这是混菌发酵调味品品质达不到传统水平的根本原因.

日本制酱常用优势菌种为Asperillusoryzae，生产甜酱时，应选择淀粉酶强的菌种；而制咸酱时则应使用蛋白酶强的菌种.2005 年日本成功破译了米曲霉的基因组，基因组所包含的信息可用来寻找最适合米曲没发酵的条件，这将有助于提高食品酿造业的生产效率和产品质量，为发酵食品的生产提供有利的依据[36].

2.3 影响米酱其他品质的因素

随着大米使用量的增大，碳水化合物的含量增加，酱的黏度增高.酱的流动性与其含水量有关，一般水分含量为40%～50%时几乎没有流动性，水分含量超过55%时，米酱就会有流动性.保水性非常强的果胶是酱保水的主体成分，大豆使用量少的甜米酱就容易析出水，同时，果胶对酱的光滑度也有影响.纤维素的形成影响酱的硬度，也是构成酱多糖的主要成分.在相同水分含量的情况下，使用大豆量多的酱比使用大米量多的酱硬度大.

米曲霉所代谢出的β-半乳糖苷酶能够水解牛乳和乳清中的乳糖，生成半乳糖和葡萄糖，同时又能合成低聚半乳糖，此糖是双岐杆菌增值因子，能改善便秘，降低血糖，促进钙的吸收，抗龋齿等[37].米曲霉UV-7 可产酪氨酸羟化酶、酪氨酸酶和L-酪氨酸酶，这3 种酶可催化L-酪氨酸合成能治疗帕金森病的3，4-二羟苯L-丙氨酸[38].对米酱的工艺进行改进，对制酱环境进行干预与调控，探寻促进有益菌群生长代谢平衡的发酵工艺及环境条件制作品质佳、功能特性强的米酱是极其重要的.

3 成品质量标准现状及存在问题

目前，尚未形成系统全面的米酱品质评定体系，有报道使用电子鼻或电子舌进行感官评定，但赵德安[39]提出风味不可量化，认为食物中的风味物质不是孤立存在.风味易受发酵贮存时间、温度、各组分间的相互作用影响，仅根据单体物质的分析鉴定和形成机理来研究风味是不全面的.对米酱风味好坏的分析采取量化指标与感官评价相结合的方式较为合适.有研究表明，味觉传感器能客观地反映出发酵程度[40]，在一定程度上解决了发酵终点确定困难的问题.将味觉传感器应用在工业上可方便快捷标准化控制米酱的发酵程度.

由于各个厂家生产的酱配方及工艺等存在差异，成品酱的质量要求也不尽相同.对63 个酱企业标准进行比较分析，归纳统计结果如表2 所示.大部分企业标准中对指标砷、铅、微生物、黄曲霉毒素、水分、食盐、总酸、氨基酸态氮进行了规定，仅有半数的企业标准对过氧化值进行了规定，仅有少数企业对还原糖进行了规定.

表2 酱标准统计结果

目前国家没有统一的酱类品质评价标准，各企业虽然都重视酱产品的安全性和感官品质，但对酱产品的质量要求却参差不齐.主要存在的问题为：（1）酱制品定义不明确，只是笼统的分为豆酱、面酱、复合酱等，缺少原料与命名之间的匹配，未明确注明干态酱和稀态酱的区分，只是使用“较少水分”、“较多水分”等模糊概念，缺少量化指标，不够严谨；（2）微生物指标不完善，致病菌范围较广，其中较受关注的蜡样芽胞杆菌[41]等较常见的致病菌没有作出明确规定，在统计的63 个标准中仅有4 个标准设定有菌落总数的标准，指出菌落总数≤30 000 CFU/g；（3）测定指标的值之间缺少统一规范，如Q/YYS 0001 S—2011 中的过氧化值和总酸与其他标准相差10 倍，并且单位不统一；（4）缺少直接针对米酱生产及其产品标准等问题的研究，如酒精度.

4 展望

4.1 米酱加工规模化

米酱的家庭式生产及小作坊生产存在着机械化程度低、生产效率低、品质稳定性差、安全性难以保证等问题.规模化生产有利于提高生产效率，保证产品品质，提高市场竞争力，便于新型加工模式的转型.随着酶技术和谷物食品加工新技术的不断发展，将高效酶制剂应用到米酱加工中，简化制曲环节，提高出品率，会带来可观的经济效益.现代生物技术和生物工程研究成果为我国传统发酵食品技术的发展提供了必要的条件，企业在重视传统工艺的同时，要看到并克服其缺点，运用现代科学技术进行创新，加速传统产业的发展.

4.2 米酱加工产业结构及监管体系完善化

米酱加工不是一个单独的行业，它涉及大米的种植、米酱的加工、米酱的销售等多个领域.随着物流行业的发展以及居民消费观念的不断变化，迫使食品产业结构不断调整完善，并加大生产基地研发技术建设的投入.食品加工行业与农业相结合，使原料供销一体化，有利于保证原料品质的稳定性.

酱制品生产中的监督管理及防控措施的完善，对安全化生产有着极其重要的意义.为此，需要从原料的选取、清理、制曲、制醅到成品的包装灭菌，加工过程中使用的设备的维护和清理，以及自动化加工代替人工加工，良好生产操作规范（GMP）和危害分析与关键控制点（HACCP）在加工过程的应用，都可有效地减少生产加工过程中的安全隐患.

4.3 米酱产品多样化、便民化

为迎合广大群众的需求，提高市场竞争力，米酱制品也需向丰富化、多样化方面发展.其多样化包括原料搭配多样化、生产方式多样化、饮食搭配多样化、用途多样化、口味多样化、销售渠道多样化等，并因地制宜，生产适合当地饮食习惯的米酱品种.

随着生活节奏的加快，便携式的米酱产品有广阔的发展空间和潜力.另外，酱多为塑料包装，使用过程中易出现洒、漏、污染变质等现象，因此，在包装方面进行创新和改进有利于半固态酱制品的生产与流通.

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