豆皮在酱油种曲生产工艺中的应用

刘建华

广东厨邦食品有限公司（阳江 529500）

种曲作为酱油酿造的关键菌种，对酱油的品质至关重要。发酵酱油酿造的第一步是生产优良的种曲，即米曲霉的扩大培养，作为能生产规模化应用的种曲，其孢子多、发芽率高、纯度高等是很重要的应用条件[1]。传统酱油种曲的生产一般用麸皮、面粉、豆渣、豆粕等为原料，其中：豆渣由于含水量大且不稳定、不利于运输、易腐败等原因而较少使用；而面粉、豆粕等相对成本较高一些。因而，各大酱油厂主要是使用纯麸皮作为种曲生产的原料。但麸皮加入大量水拌料经高温灭菌后，会出现一定程度板结导致种曲内部长不透（即有夹心，料层内部出现基本无菌种繁殖的情况）等问题，为确保种曲质量均一稳定，传统种曲培养工艺一般单盘铺料厚度控制在1.0～1.5 cm以避免或降低夹心量与夹心程度，限制种曲产能与效率。试验对在种曲培养的纯麸皮培养基中引进豆皮原料与优化酱油种曲培养工艺进行探究，以期提升酱油种曲品质，进一步提升种曲的产能与效率，为工厂规模化生产和应用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 菌种和材料

米曲霉3.042（广东美味鲜调味食品有限公司厨邦食品研究院）；麸皮（东莞穗丰粮食集团有限公司）；豆皮（市售黄豆/焙炒后黄豆在筛选、除杂环节脱落下来的废弃物干黄豆皮）。

1.2 主要仪器与设备

IKA RH磁力搅拌器（广州绿百草科学仪器有限公司）；血球计数板（上海求精生化试剂仪器有限公司）；E100显微镜（南京江南永新光学有限公司）；LRH生化培养箱（上海一恒科学仪器有限公司）；种曲机（江苏华晖环保科技有限公司）。

1.3 数据测定方法

1.3.1 水分测定

参照GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》[2]。

1.3.2 孢子数的测定

参照SB/T 10315—1999《孢子数测定法》[3]。

1.3.3 孢子发芽率的测定

参照SB/T 10316—1999《孢子发芽率测定法》[4]。

1.4 试验方法

分别制备以纯麸皮为原料的酱油种曲和添加豆皮的酱油种曲，并通过对比分析2种酱油种曲与其生产工艺的差异性，确认添加豆皮制备酱油种曲的适用性。

1.4.1 工艺流程

1.4.2 三角瓶菌种的制备

将麸皮与水混合拌匀后，分装于500 mL三角瓶中，每瓶装湿料35～38 g，其厚度1.0～1.5 cm。塞透气硅胶塞子/棉塞，包扎封口膜，蒸汽湿热灭菌121 ℃，维持30 min。灭菌冷却后，无菌接入2～3环糙米保藏米曲霉种子[5]，置于30～33 ℃生化培养箱中静置培养。培养22～24 h，当曲料发白时进行第1次摇瓶，继续培养8～10 h进行第2次摇瓶，培养至68～72 h，待孢子生长旺盛、均匀，呈黄绿色且瓶底部无白色，三角瓶菌种培养成熟。

1.4.3 豆皮酱油种曲的制备

1.4.3.1 混料与润水

按照麸皮∶豆皮∶水=1∶0.9∶0.9的比例进行拌料，拌料时将豆皮和水的比例波动控制在±0.1的范围内，具体操作方法：将麸皮与水置于搅拌机内搅拌2～3 min混匀，加入豆皮搅拌3～5 min混匀，使湿麸皮均匀粘附在豆皮表面，获得豆皮酱油种曲的培养基。

1.4.3.2 装盘

将豆皮酱油种曲的培养基平铺于曲盘上，厚薄均匀，厚度为2～3 cm。全部装好后放入自动培养种曲机内并放好物料温度计，关闭机门。

1.4.3.3 灭菌冷却

打开种曲机自动灭菌冷却功能，自动通入蒸汽升温至121 ℃，保压灭菌30 min，灭菌结束后自动冷却使物料温度降至35～38 ℃。

1.4.3.4 接种

通过种曲机接种口接入三角瓶菌种，三角瓶接入量为0.7%～0.9%。同时，种曲机风机以30 Hz开20 min，接种完毕。

1.4.3.5 培养

接种完毕后进入培养阶段，最终获得成熟种曲。

前期培养：温度控制在30～34 ℃，加湿喷头的喷水量90～110 mL/min，以10 min为1个周期、开45%～55%再关45%～55%的方式循环开启与关闭进行加湿，以4.5～5.5 m3/h连续通风至6 h。

中期培养：温度控制在34～36 ℃，加湿喷头的喷水量90～110 mL/min，以10 min为1个周期、开55%～65%再关35%～45%的方式循环开启与关闭进行加湿，以6.5～7.5 m3/h连续通风至62 h。

后期培养：温度控制在28～32 ℃，不加湿，以6.5～7.5 m3/h连续通风至68～72 h，出曲获得成熟的豆皮酱油种曲。

1.4.4 麸皮酱油种曲的制备

1.4.4.1 混料与润水

按照麸皮∶水=1∶1.0～1∶1.2的比例进行拌料，具体操作方法：将麸皮与水置于搅拌机内搅拌2～3 min混匀，获得麸皮酱油种曲的培养基。

1.4.4.2 装盘

将麸皮酱油种曲的培养基平铺于曲盘上，厚薄均匀，厚度1.0～1.5 cm。全部装好后放入自动培养种曲机内并放好物料温度计，关闭机门。

1.4.4.3 灭菌冷却

同1.4.3.3灭菌冷却中的操作。

1.4.4.4 接种

同1.4.3.4接种中的操作。

1.4.4.5 培养

接种完毕后进入培养阶段，最终获得成熟种曲。

前期培养：温度控制在30～34 ℃，静置培养，不加湿，以4.5～5.5 m3/h连续通风至6 h。

中期培养：温度控制在34～36 ℃，加湿喷头的喷水量90～110 mL/min，以10 min为一个周期，开50%再关50%的方式循环开启与关闭进行加湿，以6.5～7.5 m3/h连续通风至62 h。

后期培养：温度控制在28～32 ℃，不加湿，以6.5～7.5 m3/h连续通风至68～72 h，出曲获得成熟的麸皮酱油种曲。

2 结果与分析

2.1 豆皮酱油种曲与麸皮酱油种曲的生产工艺差异性对比

生产设备与生产工艺决定了产品的品质，先进的酱油种曲生产工艺才能生产出品质更佳的酱油种曲。试验通过对比分析豆皮酱油种曲与麸皮酱油种曲生产工艺中培养基、培养过程加湿工艺两大主要因素的差异性，结果表明，试验豆皮酱油种曲生产工艺具有传统麸皮酱油种曲生产工艺不可比拟的优势，更加适宜于酱油种曲的生产。

2.1.1 豆皮酱油种曲与麸皮酱油种曲的培养基差异性对比

传统的麸皮酱油种曲培养基润水量过多，物料板结，米曲霉菌丝不易长入物料的内部，影响种曲质量[6]。试验以豆皮替代部分麸皮，并减少培养基的润水量，豆皮酱油种曲培养基与麸皮酱油种曲培养基的物料含量差异如表1所示。

表1 豆皮酱油种曲培养基与麸皮酱油种曲培养基的物料配比

由表1可知，豆皮酱油种曲培养基将传统麸皮酱油种曲培养基中增加了0.8～1.0的豆皮配比，试验将未替换的麸皮与水混匀后，与豆皮混匀使湿麸皮均匀粘附在豆皮表面，而豆皮为半球型空壳状且豆皮经高温灭菌后亦不会板结，故豆皮可以起到支撑作用而使培养基内部变得疏松。同时，降低培养基初始水分以避免水量过多导致豆皮吸水过多变得过软而降低支撑性，进而降低培养基通风性与过湿麸皮历经高温灭菌工序后，导致料层坍塌、质地缩紧的问题发生。因而，试验的添加豆皮酱油种曲的培养基即使经过高温灭菌，其质地仍疏松，内部通风性优良，有利于米曲霉菌丝向物料内部生长繁殖，有助于酱油种曲孢子数的提升。

2.1.2 豆皮酱油种曲与麸皮酱油种曲培养过程的加湿工艺差异性对比

水是生物活动必不可少的，适量的水分有利于米曲霉的孢子发芽和生长繁殖。适宜的水分还会使原料中各种营养素处于溶解状态，便于吸收利用，培养物料中的水分太低，米曲霉菌生长不充分；水分偏高，则物料易粘结成团，影响物料的通气性和散热性，从而影响米曲霉的生长繁殖，水分过高还会导致混合的杂菌繁殖加快，导致曲料变质。因此，原料的含水量直接影响到种曲质量[7]。由表2可知，试验对培养过程加湿工艺进行优化，在培养0～6 h时，传统纯麸皮酱油种曲培养加湿工艺采用静置培养、不加湿，试验新增45%～55%的加湿量。在培养6～62 h时，试验的加湿量较传统纯麸皮酱油种曲培养加湿工艺增加5%～15%，有助于弥补培养基初始水分较低带来的负面影响，为米曲霉的孢子发芽和生长繁殖过程提供适宜充足的水。同时，也避免培养基初始水分偏高导致物料易粘结成团，影响物料的通风性和散热性而造成影响米曲霉的生长繁殖、杂菌繁殖加快等系列不良问题的发生。

表2 豆皮酱油种曲与麸皮酱油种曲培养过程加湿工艺对比

2.2 豆皮酱油种曲与麸皮酱油种曲的品质差异性对比

2.2.1 豆皮酱油种曲与麸皮酱油种曲的感官差异性对比

豆皮酱油种曲（图1）整体感官较黄绿、均匀，豆皮酱油种曲内部（图2）亦呈黄绿色、松散无夹心、孢子多，质量优良。麸皮酱油种曲（图3）整体感官黄绿、均匀，而部分麸皮酱油种曲内部（图4）呈白色或麸皮色，有结块且夹心，孢子少或基本无孢子，这主要是由于部分麸皮较细碎或含粉量偏高，质地疏松、湿料状态的纯麸皮培养基在历经高温灭菌后，会有明显的料层坍塌、质地缩紧的问题，致使米曲霉菌丝难以长入料层内部而导致部分麸皮酱油种曲内部出现孢子少或基本无孢子的夹心品质问题。与传统的麸皮酱油种曲相比，试验的豆皮酱油种曲无结块，无夹心且均匀松散，在品质上具有明显优势。

图1 豆皮酱油种曲

图2 豆皮酱油种曲内部

图3 麸皮酱油种曲

图4 部分麸皮酱油种曲内部

2.2.2 豆皮酱油种曲与麸皮酱油种曲的质量指标差异性对比

按照试验豆皮酱油种曲培养工艺培养获得豆皮酱油种曲1、豆皮酱油种曲2、豆皮酱油种曲3，以传统麸皮酱油种曲培养工艺培养获得的麸皮酱油种曲为对照，对比考察豆皮酱油种曲培养工艺对酱油种曲品质的影响，结果见表3。

由表3可知，采用试验提供的添加豆皮酱油种曲培养工艺培养的酱油种曲质量指标明显优于传统的纯麸皮酱油种曲培养工艺，试验工艺培养所得酱油种曲的核心指标孢子数平均约133亿个/g，较传统的纯麸皮酱油种曲孢子数水平提高约33%。2种酱油种曲的发芽率无明显差异，均可达到98%以上，均处于较高水平。豆皮酱油种曲的水分均值约33%，略低于麸皮酱油种曲的水分。

表3 豆皮酱油种曲与麸皮酱油种曲的质量指标

2.3 豆皮酱油种曲与麸皮酱油种曲的产能差异性对比

试验对传统的麸皮酱油种曲生产工艺进行改进，改进后的酱油种曲培养基质地更加疏松且经历高温灭菌后亦不会出现料层坍塌、质地缩紧的问题，从而改善酱油种曲培养基的通风性和散热性，为酱油种曲产能的提升奠定基础。试验采用改进后豆皮酱油种曲培养工艺制备酱油种曲，对比考察2种酱油种曲的单机产能与单机有效产能，结果见表4。

表4 豆皮酱油种曲与麸皮酱油种曲的单机产能与单机有效产能

结果表明，试验的豆皮酱油种曲的培养基由于其质地疏松，可将铺料厚度提升至2～3 cm，单机产能可达250 kg，较传统的麸皮酱油种曲单机产能提升25%。而单机有效产能可达322～348 kg，平均较传统的麸皮酱油种曲单机有效产能提升64.5%。单机有效产能即将酱油种曲折算成以100亿个/g的标准孢子数计的单机产能，能够更真实有效地反馈生产能力。因此，在同一种曲机生产的情况下，试验豆皮酱油种曲培养工艺能够大幅提升种曲的产能与效率。

3 结论

试验应用豆皮酱油种曲培养工艺培养酱油种曲，通过引入豆皮优化酱油种曲培养基的物理特性，并优化润水、加湿工艺，减少培养基初始水分、增加培养过程的加湿量，采用试验工艺培养酱油种曲不仅能避免因培养基初始水分偏高导致物料易粘结成团，影响物料的通风性和散热性，从而影响米曲霉的生长繁殖并造成杂菌繁殖加快等系列不良问题的发生，而且试验工艺培养所得酱油种曲品质也明显提升，同时节约原料、提高产能与效率而降低企业的生产成本，对企业生产有重大指导意义。

采用试验提供的豆皮酱油种曲培养工艺培养酱油种曲，结果表明，按照麸皮∶豆皮∶水=1∶（0.8～1.0）∶（0.8～1.0）的比例进行拌料，铺料厚度控制在2～3 cm，培养过程加湿喷头的喷水量控制在90～110 mL/min，并以10 min为1个周期：0～6 h以开45%～55%再关45%～55%的方式循环开启与关闭进行加湿，6～62 h以开55%～65%再关35%～45%的方式循环开启与关闭进行加湿，62 h至培养结束不加湿的工艺控制，获得的豆皮酱油种曲孢子数较传统的麸皮酱油种曲提高约33%，发芽率高达98%以上，单机有效产能提高64.5%，且豆皮酱油种曲整体感官黄绿，均匀，松散，无夹心，内部孢子多，品质优良。