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摘要:酿造酱油是以大豆和/或脱脂大豆、小麦和或麸皮为原料,经微生物发酵制成的具有特殊色、香、味的液体调味品。酱油的固态低盐发酵工艺已成为几十年来酱油的主要发酵工艺,也是目前酱油产业化生产的主要方法。本文首先介绍了酱油发酵的发展过程,概括了在酱油发酵过程中发生的一系列化学和生物学变化,并介绍了酱油发酵过程中的各种酶类,为研究酿造酱油发酵过程中主要的酶对于提高产品品质的重要作用奠定理论基础。
关键词:酿造酱油;发酵过程;酶系;作用
一、传统的酱油起源
传统酱油是从酱演进而来的,酱的记载始于三千年前周王朝《周礼》中的“膳掌王之食饮膳馐,酱用百有二十瓮”,《论语•乡党篇》中写道:“不得其酱不食”。唐颜师故注云:“酱以豆合面为之也,以肉曰醴,以骨为胬,酱之言将也,食之有酱”。这是明确写出豆酱的较早记载,也是当时以大豆为原料制酱的记载。真正上出现今天酱油的记载是东汉崔寔《四民月令》,书中写道:“正月可做诸酱,可以作鱼酱、肉酱和清酱”,酱中的汁即为清酱,是真正意义上的酱油。宋代是最早使用“酱油”名称的朝代,仅林洪《山家清供》中就有三条:“韭菜嫩者,用姜丝酱油滴醋拌食,能利小水治淋闭”;“嫩笋小覃构祀头,入盐汤悼熟,同香熟油胡椒盐各少许酱油滴醋拌食”。根据上述记载可以看出,当时的酱油,可能己经是一种做菜时经常使用的调味品了。在《齐民要术》时代,已进一步从固体发酵的酱中添加曲浸出液变成稀醪发酵,特意取其汁液为酱油,这是酱油生产的雏形,但酱与酱油依然相结合,酱油并无独立工艺。酱油的生产到明代才完全成为独立的工艺。李时珍《本草纲目》中“作酱法”:“豆油法:用大豆三斗,水煮糜,以面24斤,拌餐成黄,每10斤入盐8斤,井水40斤,搅晒成油,收取之”。这类传统的生产工艺,一直到建国初期的50年代,全国各地的名特酱园依然在采用,当然大多数是作坊式的生产。如今,酱发展出了今日广泛为东亚以大豆及麦麸为原料生产的酱油,我国福建的琯头酱油和日本溜酱油则是从豆豉发展而来的。根据《齐民要术》记载,豆豉与酱的区别是豆豉全部制曲,酱则是大豆不制曲,加入麦曲。这样,豆豉蛋白质分解程度较酱强得多,其可溶性成分溶出制成的的豉汁鲜味上较酱强。但是由于酱中加入相当量的麦曲,其糖分高,经酵母发酵后别有另一番风味。
二、酿造酱油的发酵过程
1.单菌种曲和固态无盐发酵
我国人民的生活水平正在不断提高,酱油消费量也与日俱增。为满足日益剧增的酱油需求量,同时本着尽量不提高成本的原则,应采取有效措施改革和优化传统工艺,缩短生产周期。基于此,固态无盐发酵法被引进我国,最早在北京试点,试验成功后开始在上海大规模生产。原食品工业部在1958年制定了豆饼麸皮制曲操作法、种曲操作法和固态无盐发酵酱油操作法,且被推广到全国。每种操作法各有优劣,豆饼麸皮制曲开拓了原料来源,种曲便于常年生产,成曲蛋白酶活力高,其无盐发酵曲的质量更优。在48~456h内,固态无盐发酵可将原料中的蛋白质和淀粉降解成氨基酸和糖分,不仅生产周期大幅度缩短,还由于该生产工艺所需设备较为简单,操作容易,大大降低了生产成本,十分有利于我国酱油工业的长远可持续发展。
我国的种曲是由蛋白酶活力高的米曲霉制成的,与天然曲相比,用其接种制成的大曲酶产量不足,因此其产品质量和原料利用率均无法达到预期。传统的大豆小麦酿造酱油与豆饼麸皮做原料酿造酱油相比,前者的营养价值和风味更好。导致两者风味存在一定差距的主要原因是大豆含有约20%的脂肪,而麸皮含淀粉少,脂肪经发酵后可生成脂肪酸和脂肪酸酯,除了能够为产品增添浓郁的风味外,脂肪酸乙酯还有抗癌作用。固态无盐发酵温度高,抑制了有益微生物生长,其产品风味和传统酱油相比大打折扣。因此,各地酱油厂自1959年后陆续改为低盐固态发酵法。
2.低盐固态发酵法是主导
低盐固态发酵法结合日本的酱油固态堆积速酿法和我国的实际情况,以固态无盐发酵法为基础形成的。关于该方法早年我国相关部门曾做出过规定,要求发酵周期35d,发酵温度35~50℃,水温25~45℃。与固态无盐法相比,该工艺的原料利用率较高,产品风味良好。且由于该工艺设备投资少,发酵周期短,凭借这些特征该方法被广泛应用在酱油生产中,有资料显示,我国酱油全国总产量的80%以上都是用该工艺生产的。该工艺的广泛应用有效解决了当前社会中酱油的供需矛盾,且在生产过程中操作手段也由过去的手工转变为了半机械化。但不可否认该工艺下生产的产品品质和传统工艺下的产品品质存在一定差距,甚至有专家指出,该工艺下生产的产品只是酱油的代用品,并不是真正意义上的酱油。
高温发酵羰基和氨基非酶褐变反应加速,生成较多的类黑素,此时生产的产品色泽较浓。在过去的很多年间我国市场上几乎都是浓色酱油,虽然酱油的风味不错,但由于其色泽过浓,既不宜蘸食,也不适合烹饪浅色菜肴,同时也不符合红烧菜的呈色要求。在这种情况下,人们开始用其他的东西替代酱油,比如用食盐加味精作浅色菜等,久而久之,市场上对酱油的需求量越来越少,十分不利于酱油行业及相关企业的长远发展。为解决上述问题,相关工作人员创造出多菌种制曲,先固后稀添加乳酸菌、酵母菌后发酵,高盐稀醪淋浇发酵,原池浸出取油等工艺,一定程度上改善了上述问题。
3.借鉴日本经验发展传统工艺
酱油自从被传入日本后,日本人不断运用各种现代科技对其进行改革,先后开发了发酵温度提高的保温发酵法、液体曲酿造酱油法、酱油固态堆积速酿法、用固定化细胞发酵酿造酱油等方法,这些方法均一定程度上促进了酱油工业的发展,但由于产品风味问题,均未实现大量生产[8-9]。日本现在采用的本酿造工艺:先用冷却为0~5℃的食盐水和冷却后的曲料混合,在15℃发酵1个月,然后提高品温至28~30℃主发酵3~4个月,再降至常温后熟发酵1个月以上,发酵周期6~8个月。该发酵工艺本质上是利用自然气温变化的规律将我国“春曲、夏酱、秋油”进行科学总结,应用现代控温技术准确地控温发酵。
经历第二次世界大战后日本经济濒临崩溃,酱油供应严重不足,相关行业及企业发展更是举步维艰,但就在这种情况下,只经过了短短几十年,日本酱油行业的生产工艺、产品质量等远超过我国,究其原因日本成功的经验是重视产品质量,坚持继承和发展传统工艺。
三、酱油发酵过程中的酶
发酵过程中的酶按来源主要分为三大类,分别是外源酶、内源酶和大豆中固有的酶类。酱油酿造过程中常见的酶类有淀粉酶(α-淀粉酶和糖化酶)、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、乳酸脱氢酶、乙醇脱氢酶、多酚氧化酶、酯酶、谷氨酰胺酶等。不同酶类起到不同的作用,他们的协同作用造就了酱油特有的香气。
结语
酱油在我国烹饪中占有重要的位置,在呈香、呈味、呈色等方面具有其它调味品不行替代的功用。酱油酿造是以源自大豆和小麦的植物蛋白质及碳水化合物为主要原料,生产出涉及到多种有益微生物。其中最重要的是乳酸菌、米曲霉和酵母菌,它们的首要作用是发酵糖类、蛋白质类发生小分子醇、醛、酸、酯、酚类等风味物质,这是酱油风味发生的首要路径。
参考文献:
[1]沈苗.超越清洁标签——完美的红色色素和风味天然解决方案[J].食品安全导刊,2017(4)
[2]郭辉,李沛,李库.Umami型酵母抽提物对无添加酱油的品质提升作用[J].中国调味品,2015(11)
[3]周尚庭,李沛,郭辉.谷氨酰胺酶和酵母抽提物对无添加酱油的品质提升研究[J].中国调味品,2016,41(5)