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1、第十一章 发酵豆制品,本章提要,酱类与酱油的酿造 腐乳 纳豆和纳豆制品 丹贝,大豆是一种富含蛋白质的植物性食物资源，营养价值很高。 随着生活水平的提高，动物性蛋白比例过高的问题日益突出，目前人们对植物性蛋白的健康作用越来越重视 ，因此大豆食品受到了全世界的青睐。尤其是大豆中富含黄酮类物质，具有重要的保健作用。 我国人民有着长期的大豆发酵法加工的经验，善于生产众多营养而味美的发酵豆制品。,第一节 酱类与酱油酿造,酱和酱油是通过微生物的作用对植物性基质进行发酵而酿造成的，包括中国酱油、酱类调味品、酱类食品等，都是传统的豆类发酵食品。 由于发酵作用，赋予了这些豆制品以肉样风味，且富含氨基酸、肽类等物
2、质，营养丰富，在日本、韩国及其他东方国家都非常受欢迎。 该类产品不仅有丰富的营养价值，还由于微生物酶的降解作用产生了许多呈味物质，这种技术使从植物性蛋白质和脂肪中产生肉样风味成为可能，这种酱油酿造的发明在食品科学领域是一个国际性的伟大发明，在中国迄今已有3000多年的悠久历史。,一、酱和酱油酿造原料,(一)蛋白质原料 一直以大豆为主，现普遍采用提油后的饼粕。 1豆粕 大豆经适当热处理，调节其水分含量为11.514，经压扁、加有机溶剂、提取油脂后的残余物，一般呈颗粒片状。其蛋白高，脂肪低，水分少，是理想原料。,2豆饼,豆饼是大豆以机械压榨法提取油脂后的残余物。 为了提高出油率，将大豆预先轧成片，
3、加热蒸炒，使大豆组织细胞破坏，同时降低了油脂的黏度，这样制出的豆饼叫热榨豆饼；如以生大豆软化轧片再直接榨油所制出的豆饼叫冷榨豆饼。 热榨豆饼适宜生产酱油； 冷榨豆饼则适于制造豆制品。,豆粕的一般成分(),豆饼的成分(),花生饼等其他饼粕的成分(),(二)淀粉质原料,1. 麸皮 含多种维生素、钙、铁等，特别适宜于霉菌生长和产酶。 2. 小麦 含70%淀粉、10-14%蛋白，其中谷氨酸较多，可以成为酱油的鲜味成分。 3. 其他 碎米、米糠、甘薯等。,(三)食盐: 咸味，鲜味，防腐。 用盐要求：水分及杂质少，色白而结晶小，NaCI含量高，卤汁(KCI、MgCI2、CaSO4、MgSO4、Na2SO4
4、之混合物)少，卤汁过多会有苦味，从而影响酱油品质。 (四)水 井水、江河水和自来水均可，但须符合饮用水卫生标准。,(五) 原料配比,原料配比不同，直接影响酱油品质和蛋白的利用率。由图可知，大豆使用多时全氮多，糖分少，酱油鲜重而甜味不足；但小麦增加时全氮减少，糖分增加，则酱油甜味好香味亦好.,(六)原料处理,破碎、润水、蒸料、冷却等。直接影响原料利用率和产品质量。 其中控制加水量十分重要，以蒸料后熟料水分量为依据：冬季47-48%、春秋季48-49%、夏季49-51%。 蒸料要求一熟、二软、三疏松、四不粘手、五无夹心、六有熟料固有的色泽和香气。,二、酱油酿造和制酱的微生物,(一)曲霉 1米曲霉(
5、Aspergillus oryzae) 主要有蛋白酶、谷氨酰胺酶(分解谷氨酰胺生成谷氨酸）、淀粉酶活力，还分泌果胶酶、半纤维素酶和酯酶等。如沪酿 3.042（即AS3.951）、渝酿3.811等 2酱油曲霉 多聚半乳糖醛酸酶活性较高，而米曲霉-淀粉酶活性较高。 日本制曲用混合曲霉，米曲霉79，酱油曲霉21。 我国多用纯米曲霉菌种制曲，也有用混合曲。 决定了原料的利用率、酱醪发酵成熟的时间及产品酱油和酱的风味和色泽。,3As3.350黑曲霉(Aspergillus niger) 高产酸性蛋白酶。在沪酿3.042米曲霉固体制曲中，添加一定量As3.350黑曲霉种曲混合制曲，谷氨酸含量提高20以上，
6、酱油鲜味增加。 4As3.4309黑曲霉 俗称UV-11，是黑曲霉中的优良菌株。酶系较纯，糖化酶活力很强，且能耐酸。但液化能力不高。 5As3.758宇佐美曲霉(Aspergillus usamii) 日本从数千种黑曲霉中选育出来糖化力强的菌。生酸能力较强，富含糖化型淀粉酶，糖化能力较强，耐酸性也较强，还有较强的单宁酶，原料适应性较强。,(二)酱油生产中的酵母,从酱醅中分离出的酵母菌有7个属23个种。其中有的对酱油风味和香气的形成有重要作用，它们多属于鲁氏酵母(Saccharomyces rouxii)和球拟酵母(Torulopsis)。 鲁氏酵母（Saccharomyces rouxii占4
7、5%）、球拟酵母属(Torulopsis)的易变球拟酵母(Torulopsis versatilis) 、埃契氏球拟酵母(Torulopsis etchellsii) 、蒙奇球拟酵母(Torulopsis mogii) ；酱醅中典型的鲁氏酵母是大豆结合酵母 (Zygosacharomyces sojae)和酱醪结合酵母(Zygosaccharomyces major)的菌株等。,1 鲁氏酵母（Saccharomyces rouxii）,占酵母总数的45左右，由酱醪发酵过程中从空气中自然落入，也有人工接种的。 是发酵型酵母，出现在主发酵期。发酵葡萄糖等生成乙醇、甘油等，再进一步生成酯、糖醇等风味
8、物质。 在发酵后期，随着发酵温度升高，鲁氏酵母开始自溶，促进了易变球拟酵母和埃契氏球拟酵母的生长。后二者是酯香型酵母，参与了酱醪的成熟，生成烷基苯酚类香味物质，如4-乙基苯酚和聚乙醇等。,2 沪酿214蒙奇球拟酵母(Tmogii SB214) 上海酿造科研所分离，有很强的酒精发酵力，酒精含量在7以上，能在18食盐中生长，在10浓度的食盐酱醪中发酵旺盛。与植质乳杆菌协同作用，对产生酱香有良好效果。 3 酱醪结合酵母（Zygosaccharomyces major） 也是耐高渗透压的酵母菌，在酱醪接近成熟时生产较多，能进行酒精发酵，赋予酱油醇香味。,(三)酱醪发酵中的乳酸菌,从酱醪中分离出的细菌有
9、6个属18个种 乳酸菌：嗜盐片球菌、酱油片球菌、酱油四联球菌、植物乳杆菌等 一般酱醪发酵前期嗜盐片球菌多，后期微球菌多些。都能在高浓度酱醪中生长并发酵糖产生乳酸，和乙醇作用生成乳酸乙酯，香气很浓。 由于产生乳酸，使酱醪pH降至5.0，这又促进了鲁氏酵母的繁殖，乳酸菌与酵母菌联合作用赋予酱油特殊的香气。据经验，乳酸菌与酵母菌之比为10：1时效果最好。,沪酿1.08植物乳酸菌 与沪酿2.14蒙奇球拟酵母在固态低盐发酵后期中协同作用，短期发酵所得酱油风味，可与老法长期天然晒油相媲美。 此外，酱醪发酵的全过程，始终能查到一定数量的芽孢杆菌，如枯草杆菌、地衣芽孢杆菌：与某些生香物质有关。,（四）对酱油生
10、产中曲霉的要求,不产黄曲霉毒素； 蛋白酶、淀粉酶活力高，有谷氨酰胺酶活力； 生长快速、培养条件粗放，抗杂菌能力强； 香味好，不产生异味。,三、酱与酱油酿造中的生化变化,(一)蛋白质分解 米曲霉可分泌3种蛋白酶： 酸性蛋白酶(最适pH为3) 中性蛋白酶(最适pH为7左右) 碱性蛋白酶(最适pH为8) 以碱性和中性蛋白酶最多。 pH过低，会影响蛋白质分解。故发酵早期应适当控制pH值，或控制酱醪中乳酸菌等产酸菌的繁殖。,据研究，米曲霉的外肽酶活力高于其它曲霉，有利于氨基酸的生成，特别是其谷氨酰胺酶能分解谷氨酰胺生成谷氨酸，增加酱油鲜味。 关于谷氨酰胺酶：林祖中等(1985)诱变选育的沪酿3.422菌
11、株，其谷氨酰胺酶活力比沪酿3.042菌株提高近2倍，谷氨酸含量可提高40%。 可见，不同米曲霉菌株的酶活力差异很大！,(二)淀粉糖化,米曲霉的淀粉酶主要有-淀粉酶，分解-1,4葡萄糖糖苷键生成糊精、麦芽糖和少量葡萄糖。 产物中除葡萄糖外，还有果糖和五碳糖。果糖主要来源于豆粕(豆饼)糖的水解，五碳糖来源于麸皮中的戊聚糖。 这些糖对酱油的色、香、味、体起重要作用，其中酱油色泽主要是糖与氨基酸发生的羰氨反应而生成。原料糖化作用完全，则酱油的甜味好，无盐固形物高，体态浓厚。,(三) 酸类发酵 乳酸菌、醋酸菌等产生乳酸、醋酸、琥珀酸、葡萄糖醛酸及其它脂肪酸等，对酱油呈味和赋香有重要作用。 (四) 酒精发
12、酵 酵母生成的酒精，一部分被氧化为有机酸类，一部分挥散，一部分与氨基酸及有机酸等化合生成酯，还有微量残存在酱醅中，这与酱油香气形成有极大关系。 10时，酵母菌仅繁殖不发酵；30左右最宜繁殖和发酵；40以上则自行消化。所以，应该宜在中、低温度下发酵有利于产香。 高温速酿酱油之所以缺少香气，就是因为发酵温度高，时间短，酒精发酵微弱。如果在固态低盐后熟发酵中接入鲁氏酵母和蒙奇球拟酵母，则产生酒精、异戊醇、异丁醇和各种有机酸，从而可显著改善酱油的香气。可见，发酵期间适当的酵母菌繁殖和酒精发酵是十分需要的。,(五)关于酱油色泽 美拉德反应非酶褐变，主要途径。 酶促褐变：多酚氧化酶（米曲霉产）将蛋白质的水
13、解产物酪氨酸氧化成黑色素。 非酶褐变与温度有很大关系，温度每增加10，褐变速度加快35倍，所以，高温低水分发酵时色泽增加；过滤后酱油巴氏消毒时，颜色也明显加深。但经高温褐变后，氨基酸损失较多。,(六) 酱油的风味,1.香气成分： 酯类：甲酸酯、醋酸酯、乳酸酯、醋酸戊酯、苯酸酯、香草酯等至少9种； 醇类：乙醇、乙偶姻、丁二醇、戊醇等； 羰基化合物：乙醛、丙醛、异丁醛、异戊醛、糠醛、丁二酮、苯甲醛、乙酰香草醛等； 缩醛类：二乙基乙缩醛等； 酸类：甲酸、乙酸、丙酸、异戊酸、己酸、棕榈酸等； 含硫化合物：甲硫醇、甲硫醇丙基醇、乙硫醇等。 酱油香气组成极其复杂，其中，苯甲酸酯类是酱油的主要香气成分。,2
14、.香味成分： 酱油酿造中最难控制的就是香气和香味，香气、香味越浓，酱油品质越好，而香气香味的浓淡与发酵时间成正比，因此这与“速酿”之间存在一定矛盾。 酱油香味成分包括烃类、醇类、酯类、醛类、醛缩醇类、酮类、酸类等，总计超过200余种。关系密切的有： 酒精：日本酱油中高达2以上，一般1。 酯类：酵母分解亮氨酸和异亮氨酸，生成的戊醇、异戊醇等各种醇，与有机酸经酯化生成酯类。 其它：小麦和麸皮经曲霉和球拟酵母作用产生酚类后，转化为4-乙基愈创木酚(4EG)和4-乙基苯酚(4EP)。微量的4EG和4EP对酱油香气有重要影响。特色酱油中一般含有4EG、4EP 13mgkg，最高在5mgkg。,酵母代谢产
15、物呋喃酮类化合物中的4-羟基-2(5)-乙基-5(2)-甲基-3-呋喃酮(HEMF)，在酱油酿造过程中以互变体形式存在。其同族物HDMF和HMMF都是呈香物质 HEMF给酱油带来柔和的咸味，优质酱油中含量在200mgkg以上，其特殊的酱香味沾在手上不易洗掉，是酱油中特殊香味成分。 HMMF和HDMF都是非酶褐变产物，在酱油中含量甚微，经加热后有所增加，并产生一种焦糖香味。,3.酱油的呈味： 应具有滋味鲜美、咸甜酸适中，诸味调和，醇厚绵长的特点. 鲜味：主要由氨基酸(特别是谷氨酸)构成，另有琥珀酸等。（谷氨酸钠、天冬氨酸钠、肌苷酸钠、鸟苷酸钠的相对鲜度100:30:4000:16000） 甜味：
16、来自葡萄糖和麦芽糖，及呈甜味的氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、色氨酸等)。 咸味：源于氯化钠，我国酱油一般在16-21%。 酸味：由乳酸、醋酸、琥珀酸和柠檬酸等形成。,4.酱油的浓稠度： 即酱油的体(态)，多以波美度(B)表示，它由各种可溶性物质所构成。无机物以食盐为主要成分；有机物中以蛋白质、氨基酸、糊精、糖分及有机酸等为主要成分，酱油发酵越完全，其浓稠度越好。,(七) 酱醪与微生物群落演替,高盐环境：一般均在15以上，低盐发酵的也在6-7周以上，只有耐盐或嗜盐微生物才能生长增殖，一些不耐盐的微生物，如微球菌、芽孢杆菌和野生酵母停止生长，逐渐死亡。 而耐盐细菌和酵母迅速生长与代谢，构建了特殊的微生物群落演替和菌群优势，其演替顺序： 曲霉菌耐盐乳酸菌耐盐酵母,四、酱油的酿造工艺,一般共分四个阶段： 原料及其处理； 制曲； 发酵； 浸提、消毒与配制。,酱油酿造工艺流程,(一) 原料选择及配比,酱油生产是以酿制酱油的全部蛋白质原料和淀粉质原料混合后制曲，再经盐封密闭发酵生产酱油的。因此，其生产原料首先要满足米曲霉的生长繁殖和产酶，同时也要考虑酱油本身质量的需要。 脱脂大豆
