食品发酵.ppt

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1、食 品发 酵,1 绪论 发酵食品工艺学程丽娟 2 酱油 参考书：3 面酱 发酵食品微生物学徐岩 译 4 食醋 发酵调味品生产技术 5 米酒 酱油食醋生产技术 6 其它 中国酿造中国调味品 日本酿造协会志,1 绪论,1.1发酵食品概念1.2发酵食品范围1.3发酵食品与微生物1.4发酵食品生产历史1.5曲的种类及特点1.6发酵食品特点1.7发酵食品与健康1.8发酵食品前景,1.1发酵食品概念,发酵食品是以农副产品为原料利用微生物发酵生产的产品。即指利用微生物的分解和合成赋予食品营养、香味并提高食品保存期的一种加工食品。发酵食品是生物技术应用最早的领域。,食品污染了有害微生物，产生有害物质或不良风味

2、物质，吃了会生病，这样的食品我们称为腐败食品。腐败食品与发酵食品本质都是微生物作用的结果，它们的区别是：发酵食品是人为的，利用了有益的微生物。腐败食品是被动的，是污染有害的微生物。微生物的有益和有害都是相对的。,1.2发酵食品的范围,农副产品种类之广，微生物种类之多，再加上发酵工艺的不同，地域不同，于是人们生产出了各种各样的发酵食品。便于了解，可将发酵食品分为以下几类：1.2.1发酵主食品 如：馒头、面包、发糕、酸煎饼、烧饼、马蹄烧饼等1.2.2发酵调味品 如：酱油、食醋、豆酱、豆豉、纳豆、甜面酱、腐乳、鱼露、虾酱、泡菜（酸菜）、腌渍菜等,1.2.3发酵饮料品 如：含酒精的各种酒类，不含酒精的

3、乳酸饮料及红茶菌饮料等。1.2.4发酵乳类食品 如：酸奶、奶酪、各种奶酒等。1.2.5其他发酵食品 如：醪糟、香肠、腌肉、某些茶、食品添加剂（味精、柠檬酸、黄原胶等）、烟等发酵食品微生物学将发酵食品分类如下：1、发酵乳制品；2、发酵谷物-豆类/豆类食品；3、发酵谷物食品；4、发酵蔬菜与水果制品；5、发酵肉和鱼制品；6、其他各种食品。,1.3发酵食品与微生物,微生物分为四大类：即酵母菌、细菌、霉菌、放线菌。前三类都参 与了食品发酵。酵母菌 参与发酵的食品有：面包、各种酒类、奶酪、酱油（耐盐酵母菌）食醋、面酱、豆酱等。霉菌 参与的发酵食品有：白酒、酱油、食醋、面酱、豆酱、酱油、豆豉、柠檬酸等。细菌

4、参与的发酵食品有：白酒、黄酒、葡萄酒、老面馒头、酱油、食醋、面酱、豆酱、酱油、豆豉、黄原胶、味精等。,1.4发酵食品的生产历史,我国生产发酵食品有着悠久的历史，在人们还没有认识微生物的时代，古代劳动人民就巧妙的利用了微生物的生长特性（温度、湿度、环境）掌握了曲的制造方法（曲当今微生物和酶的代名词）。关于曲最早的文献记载诗经（周朝公元前1121-256年酒的生产）一书就提到酒的生产曲是最关键的。有了曲人们就开始了利用谷物等淀粉原料来酿造酒、醋、酱油等发酵食品。,1.5曲的种类及特点,1.5.1何谓曲 曲是用粮食或粮食副产品培养微生物制成的含有大量活菌体及其酶类的发酵剂或酶制剂。1.5.2制曲历史

5、 我国制曲历史悠久，积累了丰富的经验，早在周代，利用黄曲霉培制黄曲，北魏齐民要术中已详记载多种曲的制造方法，宋代选用好的曲种做小曲，明代应用红曲培制红曲。随之微生物的认识和应用技术水平的提高，有自然制曲演变到纯种制曲。,1.5.3曲的种类 按形状分：大曲、小曲、散曲。按用途分：酒曲、酱油曲等。按制曲原料分：麦曲、麸曲、米曲。按制曲温度不同分：高温曲、中温曲、常温曲。1.5.4制曲形式 盘曲、竹匾曲、帘子曲、通风制曲、圆盘通风制曲、架子曲、卧曲。,1.5.5各种曲的应用及特点大曲：多用于白酒生产，即作糖化剂又作发酵剂。以小麦为原料（有的加其它辅助原料），主要含有曲霉菌、酵母菌。现生产还是采用自然

6、培养。小曲：多用于黄酒、酒酿或白酒的生产，以米为原料，主要含根霉、毛霉、酵母。小曲既有自然培养，又有纯种培养（根霉）。,麸曲：以麸皮为原料，一般是用黑曲霉菌纯种培养，用于白酒和酒精、食醋生产作糖化剂，糖化酶活力很高。酱油曲：用于酱油生产，现大生产都用米曲霉纯种培养,米曲霉除含有丰富的蛋白酶外还含有糖化酶。谷物原料中的淀粉液化、糖化、蛋白质的水解都利用曲霉菌所产生的酶的作用，酒精的发酵靠酵母菌。,1.6发酵食品的特点,1.6.1增加了营养、美味 通过发酵的食品，更容易被人消化和吸收而且某些维生素增加，故提高了营养价值。调味品大多数是通过发酵生产，酱油、各种酱类、酸菜、腐乳、四川泡菜等，给人们饮食

7、带来了极大的美味。1.6.2提高了保存期1.6.3具有保健作用,1.7发酵食品与健康,酸奶的保健作用米酒的保健作用（黄酒、清酒）食醋的保健作用酱油的保健作用納豆保健作用,1.7.1酸奶的保健作用一般认为酸奶的保健价值在于：增强奶的可消化性和营养价值；减少乳糖含量；增加钙、铁的吸收；控制肠道微生物菌群的生长；抑制某些类型的癌症；降低血液中的胆固醇含量,在一百年前，有一位大夫治疗一位腹泻的儿童时，给他连续的喝酸牛奶，结果恢复了正常，现在人们公认酸奶在肠胃对有害菌有抑制作用，有利于有益菌的繁殖（有整肠作用）。喝酸奶还有利于人对的铁、钙的吸收。酸奶更容易被人们吸收消化。酸奶还有抗癌作用。乳酸菌的抗菌作

8、用归功于它们能产生具有杀菌作用的特殊的蛋白质化合物即细菌素。,1.7.2黄酒的保健作用（1）,黄酒很早被视为百药之长。本草纲目涉及黄酒的药方有67个，其保健功能：有通血脉、厚肠胃、调皮肤、养脾气、护肝、祛风下气等疗效，是上好的中药引子，中国中医很多用黄酒配药治病。常见的有：治疗胃寒疼、产后虚弱、奶水不足等症。黄酒入药作用：有效成分易浸出；饮用更好的发挥药的作用；有防腐作用。我国虽然在实践中早已认识了黄酒及其它酒有保健作用，但从理论研究的角度不深。,1.7.2黄酒的保健作用（2）,近几年日本医学界对饮用清酒有利于健康及保健方面的理论做了大量的研究。认为：清酒有防癌症、心脏病、高血压、糖尿病、健忘

9、症、骨质疏松等作用。见食品科技2002（12）“发酵食品与健康”一文。中国的黄酒远比日本清酒营养高，保健性能也一定高。日本还对不饮酒的、少量饮酒的、饮酒中度的、酗酒的四类人群做了研究，研究的结果表明，死亡率与饮酒量多少呈“U”字形，即饮酒少量的和饮酒中度的死亡率低，不喝酒的与酗酒的死亡率高，适量饮酒有利于健康，也说明了有保健作用。,1.7.3醋的保健作用,消除疲劳降血压、防止动脉硬化杀死病原菌，夏天食用减少肠道疾病的发生有美容作用提高智力水平,江南大学和恒顺醋业的科研人员，通过4年多时间对镇江恒顺香醋生产过程不同阶段进行跟踪和科研，结果从恒顺香醋的挥发性组分中纯化得到无色针状结晶川芎素。作为国

10、际上的一项创新性工作，它首次从传统酿造醋中分离纯化得到川芎素结晶。研究分析，陈放8年的镇江恒顺香醋中川芎素含量是同体积优质川芎饮片中川芎含量的3.88倍，这一发现首次成功揭开了镇江香醋“预防心脑血管疾病的保健功能”的神秘面纱（2006年元月12日，由江苏省科技厅组织召开的“镇江恒顺香醋功能性成分作用机理项目鉴定会）。,川芎素是中药川芎的主要有效成分，被认为具有降压、活血化淤、改善冠心病症状、溶栓抑栓和清除自由基的保健作用。,1.7.4酱油的保健作用（1）,美国生物化学杂志报道：牛肉、奶酪、酱油中含有抗癌物质，这是美国威斯康星大学食品研究所所长迈克尔帕里萨博士宣布的，他讲这种抑制物颇似变态脂肪酸

11、，称为缀合亚油酸（CLA），因为它是一种很有效的抗氧化剂，长期以来，科学家一直认为导致老化过程和肿瘤形成的一个重要原因是细胞氧化而受到破坏，科学家们说，缀合亚油酸可以直接被细跑吸收而抑制氧化现象。因而就抑制机理而言，在诸多的抗癌物质中它可谓独一无二（摘自中国食品报）。,酱油的保健作用（2）,参考消息（90-9-12）在保健窗一栏刊载了一篇题为中国酱油有抗癌物质的文章，文中说，美国化学家鲍奈斯在对中国酱油进行了整整一年的专题研究后宣称：酱油含有丰富的抗癌物质。鲍奈斯曾对两组体质年龄基本相同的小白鼠做对照实验，结果显示，在两组均食某种致癌物质的情况下，长期吃酱油的一组，患癌率明显低于不吃酱油的一组

12、，鲍奈斯还发现，当中国酱油中添加了亚硝酸盐后，抗癌效果反而令人的惊讶的更增强。鲍奈斯分析认为，这是因为酱油长期放置后，其中某些抗癌物质被氧化，而亚硝酸盐具有还原能力能恢复其抗癌功效。,酱油的保健作用（3）,酱油可以刺激胃液的分泌，降低血压.关于酱油有抗癌作用还有实验报道，给大白鼠做实验，都在饲料里添加致癌物质，一组添加酱油的提取物，一组不添加做对照，喂养一定时间解刨发现，添加的平均每个白鼠2.5个肿瘤，不添加的平均白鼠有9.1个肿瘤，也显示了酱油有很强的抗癌物质（日本酿造协会杂志88卷11号）。，有杀菌功能，抗肿瘤效果，也能降低受辐射作用所引起的危害。,1.8发酵食品前景,随着人们生活水平的不

13、断提高，科技的不断发展，食品工业发展速度一直处在领先地位，发酵食品、发酵食品添加剂也在飞速发展。山东阜丰发酵公司，味精产量从95年的年产5000吨发展到现在年产30万吨，韩国泡菜近几年出口量大增，泡菜的生产有家庭作坊，到工业化生产，风味有个家各样，到风味质量均衡，现在发酵温度控制都用电子控制，泡菜的发展在韩国还带动了电子产业的发展。在德国超市有泡菜，认为泡菜对人有保健作用，我国的酱油出口量逐年增加。,2 酱油,2.1 概况2.2 酱油的分类及质量标准2.3 酱油生产原料及原料处理2.4 种曲制备与通风制曲2.5 酱油发酵工艺2.6 酱油压榨与浸出（淋油）2.7 酱油加热、配对、澄清,2.1 概

14、况,2.1.1在调味品中的地位2.1.2生产历史2.1.3国内外生产情况2.1.4生产技术进展,2.1.1酱油在调味品中的地位,开门七件事“柴、米、油、盐、酱、醋、茶”这里的酱是指的酱油和酱制品。论语有记载“不得其酱不食”。现在家庭做菜几乎菜菜离不开酱油。酱油在调味品占据龙头老大，与人们生活息息相关，无论农村还是城市酱油都是主调味品，我国人均3.约4公斤，日本年人均约10公斤。酱油生产源于酱，酱是半流体或不流动的，酱油是流体，食用方便，导致酱油成为调味品的主体。,2.1.2酱油的生产历史,酱油是酱生产演变而来，可以看作酱的浸出物，据考证，我国最早在周朝时代就有酱制品，以大豆、小麦生产酱油始于公

15、元前一世纪左右，西汉史游在所著急救篇中说：“酱，以豆合面而为之”,东汉崔实在四民月令中说：“正月可做诸酱，肉酱、清酱”.即类似今天的酱油。酱油在历史上名字很多，有清酱、酱汁、豉汁、豉油、淋油、晒油等称。,我国在北魏时期齐民要术（公元533-544）一书对酱制品生产工艺有了精辟的论述，如“十二月正月为上时，二月为中时，三月为下时”（详看酱油生产问答冯兰庄编著）。最早使用酱油一词是宋代，到明代酱油生产由福建传到日本，后逐渐传到东南亚和和世界各地。,2.1.3 国内生产情况,我国酱油生产情况 酱油生产起源于我国，最早由大豆、小麦为原料，天然制曲，采用高盐稀态发酵法生产酱油。上世纪50年研发了低盐固态

16、发酵法生产酱油。60年代为了降低成本，许多厂家用盐酸水解豆粕生产酱油。70年代禁止了盐酸水解生产酱油工艺，原因盐酸含有砷。,80年代，大多数厂家用低盐固态发酵工艺生产酱油，原料用豆粕（豆饼）、麸皮。90年代初西北轻院一位教授又提出用盐酸水解生产酱油，原因出现了食用级盐酸，没有砷的危害。90年代末，发现了植物蛋白盐酸水解液生产酱油含有三氯丙醇。2000年国家颁布了酱油国家标准（GB18186-2000）,国外酱油生产情况 国外生产酱油的国家主要是日本和东南亚各国。日本酱油生产技术工艺是世界领先水平，人均食用量也是最高的。日本80%的是高盐稀态发酵酱油，我国恰好相反80%采用低盐谷态发酵。日本最大

17、的酱油生产厂是龟甲万公司，其年产量30万吨，占他们国家产量的三分之一，但也有很多小的厂，生产厂家有2000多家。,2.1.4生产技术进展 先进技术表现在：原料配比、原料处理、制曲工艺、发酵工艺，自动化程度等。,2.2酱油的分类及质量标准,2.2.1酱油的分类 分两大类：酿造酱油和配制酱油。酿造酱油根据酿造工艺不同又分为两类：高盐稀态发酵酱油与低盐固态发酵酱油。每类又依据理化指标分为四个等级（特级、一级、二级、三级）,2000年国家质量技术监督局颁布了酿造酱油国家标准（GB18186-2000)同时国家国内贸易局颁布了配制酱油的国家行业标准，标准代号（SB10336-2000）,酿造酱油,酿造酱

18、油定义 以大豆和/或脱脂大豆、小麦和/或麸皮为原料，经蒸煮、曲霉菌制曲后加盐水混合发酵制成的具有特殊色、香、味的液体调味品。,高盐稀态发酵酱油和低盐固态发酵酱油区别：前者加的盐水浓度高，盐水量大，制成酱醪液态发酵。后者加的盐水浓度低，盐水量小，制成酱醅固态发酵。另外，前者发酵温度低，时间长，酱油产品风味好。,配制酱油,配制酱油定义：以酿造酱油为主体，与盐酸水解植物蛋白调味液、食品添加剂等配制而成的液体调味品。,另外，对配制酱油作了两点要求：1、配制酱油中酿造酱油的比例（以全氮计）不得少于50%；2、配制酱油不得添加味精废液、谷氨酸废液、用非食品原料生产氨基酸液。,2.2.2酱油质量指标,感官指

19、标 色泽、香气、滋味、体态理化指标：氨基态氮含量、全氮含量、可溶性无盐固形物含量 高盐稀态发酵酱油与低盐固态发酵酱油理化指标差别不大，感官差别大，如香气同样是特级，低盐固态发酵酱油用酱香浓郁表达；而高盐稀态发酵酱油用酱香、酯香浓郁表达。,氨基酸态氮酱油的质量等级主要是依据酱油中氨基酸态氮的含量确定的。特级、一级、二级、三级的氨基酸态氮含量要求分别为：、。,全氮 表示酱油中蛋白质、氨基酸、肽含量的高低，是影响产品风味的指标，不属于强制性指标。推荐性标准中特级、一级、二级、三级的要求分别为、。产品工艺不同，要求略有差异。,可溶性无盐固形物 指的是酱油中除水、食盐、不溶性物质外的它物质的含量，主要是

20、蛋白质、氨基酸、肽、糖类、有机酸等物质。是影响风味的重要指标。推荐性标准中特级、一级、二级、三级的要求分别为、。产品工艺不同，要求略有差异。,2.3酱油生产原料及原料处理,2.3.1工艺流程 曲 种 盐水 二油、三油、清水 原料原料处理制曲发酵浸淋（酱油提取）头油加热沉淀 配兑罐装成品 二油 三油,2.3.2酱油生产原料及原料配比,蛋白质原料 常用的有大豆、豆粕、豆饼，其它有花生饼、菜籽饼、棉籽饼等。淀粉质原料 小麦、麸皮食盐 优级（93%）、一级（90%）、二（85%）、三级80%）,原料配比 低盐谷态发酵酱油原料配比为：豆饼:麸皮为6:4；5:5；7:3,有的加一定比例的小麦。日本酱油生产

21、原料配比基本都是：豆粕:小麦为1:1,蛋白质及淀粉原料的主要成份,水分 粗蛋白质 粗脂肪 碳水化合 灰分（%）（%）（%）（%）（%）大豆 10-14 36-40 16-20 17-20 5豆粕 7-10 46-51 0.5-1.5 19-22 5冷轧豆饼 12 46-47 6-7 18-21 5-6 热轧豆饼 11 45-48 3-4.5 18-21 5-6花生饼 9-12 40-45 5-7 20-30 6-7菜籽饼 8.81 36.91 3.45 30.21 7.12棉籽饼 8-10 40-45 7-9 20-30 5-7小麦 10-14 10-13 2 67-72 2麸皮 11-12

22、13-17 3-5 54-60 4-5,2.3.3原料处理,原料处理的目的:1）蛋白质变性；2）原料灭菌；3）控制制曲原料适宜的水分（有利于霉菌的繁殖）。原料处理的好坏影响导致曲的质量、淋油操作、酱油出品率、成品酱油的风味。,原料处理过程：水 豆饼粉碎润料混合蒸料冷却（或豆粕）麸皮,粉碎 对豆饼而言要粉碎到一定的细度（筛孔8mm），粉碎太细，加水润料易结团，另外，不便淋油。太粗润水不均匀，曲霉菌生长差，影响酱油出品率。豆粕原料不需粉碎。,润料 将豆粕原料加一定量的水称润料，润料使蛋白质原料含一定量的水分，这有利于蒸料过程蛋白质变性，有利于酶的作用，同时保证曲料水分有利于制曲。麸皮吸水比豆粕速率

23、快，故润料是将加入的水先与豆粕混合。加水量依据曲料水分大小计算出来的。曲料水分一般控制45-49%。,蒸料 蒸料是原料处理的一个重要组成部分，目的是通过加热使蛋白质变性，其次达到灭菌作用。在蒸料过程蛋白质变性不够或者过渡都影响酶的作用，影响到蛋白质的利用率。影响蛋白质变性的因素有蒸料温度、时间和水分含量。高温短时间对蛋白质变性有利。现大多用旋转蒸球蒸料，蒸到一定时间后，通过真空排气冷却降温，保证了蒸料过程高温短时间。,国内外蒸料压力与时间 压力（兆帕）时间（分钟）上海 0.090.14 30天津 0.15 1530日本 0.12 30日本 0.150.2 310（高短法）日本 0.095 45

24、美国 0.6 40秒（超高短）蛋白质利用率：常压蒸料在65%左右，高温短时间蒸料在80%以上。蛋白质利用率除了与蒸料有关，还与制曲质量、发酵状况、淋油操作等有关。,2.4 种曲的制备与通风制曲,2.4.1种曲制备 种曲即米曲霉菌的扩大培养物。为酱油曲制备提供的大量的菌种。,酱油曲菌种的选择及要求：1.）不产黄曲霉毒素；2.）蛋白酶及糖化酶活力强；3.）生长繁殖快、抗污染能力强。4.）发酵后具有酱油固有的香气而不产生异味。现用的菌种是被称为沪酿3.042号米曲霉，它是在中科院3.863号米曲霉的基础上诱变而来的。,、种曲的扩大培养 菌种（斜面试管）斜面试管培养三角瓶 培养曲盘（竹匾、竹帘）培养种

25、曲,纯种三角瓶的扩大培养 将80克麸皮、20克面粉、80ml水混合装入250ml的三角瓶（约1cm厚），进行灭菌后，冷却到30度，在无菌室接种摇匀，在30恒温箱培养18小时左右，曲料发白结饼，此时摇瓶将结块摇碎，继续培养，再过4小时左右，再摇瓶一次，过两天将瓶倒置，继续培养1天，曲料麸皮上全部长满了黄绿色的孢子。,曲盘扩大培养 原料配比：1、）麸皮80kg，面粉为20kg，水80kg 左右 2、）麸皮100kg，水90kg。加水量的多少还要根据原料含水多少及培养方法而定。一般凭经验，即用手轻轻揉捏使原料成团，再用手指弹散为宜。曲盘尺寸：长45cm，宽30cm，边框高5cm。,种曲培养：将曲料混

26、和、蒸料、冷却、接种、装曲盘，置于种曲室。室内温度控制在28，相对湿度95%以上。前期，曲盘直立式堆叠，当品温达到34时翻曲，并将曲盘堆叠成品字形，上下倒换。品温达到36进行第二次翻曲，品温控制在33-36，培养70小时左右曲成熟。,成熟种曲将孢子与麸皮分离，孢子的富集物称曲精。,2.4.2通风制曲,酱油生产制曲目的 制曲生产制曲目的是为了产生大量的蛋白酶，糖化酶等有益的酶，在发酵过程，使蛋白质的水解和淀粉的糖化，提供酱油的风味成分。通风制曲是为了减少制曲面积，将曲料层加厚，利用通风为曲的培养供氧和散发热量，这称通风制曲。,通风制曲设备 国内通风制曲设备一般都很简单，只有：曲池、风机。曲池有一

27、个假底（有筛孔），曲料在假底之上，约30cm厚，风从假底进入通过曲料层排出。曲池在室内，风机在室外，制曲的房间称曲室，曲室内顶为弧型。室内空气通过风管与风机相连，可以通循环风。,制曲工艺及控制 将曲料冷却到39 后加种曲混合均匀，曲料温度到30-32入曲池，前6小时静止培养，6小时后温度开始升高，此时间断通风，10几个小时后菌丝生长旺盛，产生大量热量也需要大量的氧，因此要连续通风，室内温度控制在28，干湿球温度差在1，曲料温度控制在35-37，,一般培养16小时就有大量菌丝体产生，曲料结成块状，此时进行一次翻曲（也有的不翻，将曲池四周裂缝压实，避免空气走短路。24小时曲成熟（在曲料上长满大量白

28、色菌丝体）。成曲水分一般在30%左右。通风量4-5m3/kg。,曲池示意图,曲池俯视图,曲池立面图,日本酱油制曲特点1）低温培养初始温度28，培养20小时，温度逐渐升高到30，进行冷却控温在30培养8小时，然后第二次冷却到25，在25培养20小时。较低温度培养有利于蛋白酶的生成，同时避免肽酶的失活,2）制曲时间长（三日曲48小时）3）用两种曲霉菌制曲 米曲霉、酱油曲霉（比例是80%与20%）,经研究发现，酱油曲霉具有较强的植物组织活性，用筛选出的酱油曲霉48号制成的曲发酵的酱醪表现出比传统的曲霉醪高出4%的蛋白质消化率和糖类消化率，以及较低的黏度。将这种发酵醪压榨后，产生的渣也比一般的方法少。

29、这一般认为是纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、-半乳糖苷酶以及戊聚糖水解酶系的共同作用。大豆、小麦的植物组织的酶降解直接影响到酱油的产率，压榨过程的可行性以及产品的质量。,2.5 酱油发酵,1）酱油发酵设备 最古老的酱油发酵设备用缸，至今小的酱油作坊仍然用缸作发酵设备。现在酱油厂大多用水泥池做发酵设备，有少数厂家用不锈钢池或大罐发酵（只适用稀态发酵）。低盐固态酱油发酵在发酵过程需要保温，常用水浴保温，水泥池都是浇注而成。2）高盐稀态发酵工艺 盐水（浓度18-20婆美度，盐水量230-250%）成曲混合酱醪入池发酵（自然温度）酱醪管理（搅拌）成熟酱醪,盐水浓度与比重质量浓度%婆美度 比重 g/100

30、ml 10 10 1.0741 10.71 11 10.88 1.0811 11.80 12 11.87 10.892 13.00 13 12.69 1.0960 14.20 14 13.66 1.1041 14.40 19 18.14 1.1431 21.70 20 19.03 1.1512 23.00 21 19.89 1.1592 24.30 22 20.75 1.1672 25.60,发酵过程微生物变化及生物化学反应 微生物变化：酱油发酵不是在无菌状态下进行的，自然界存在的大量微生物，会在酱醪中伴随着发酵，有的消失有的增长。发酵开始耐盐乳酸菌生长、繁殖产生乳酸及其它有机酸，酸的生成使酱

31、醪PH下降，这时耐盐酵母菌适宜生长，产生一定量的酒精及少量的高级醇，酵母菌的生长，酒精的生成，又抑制了乳酸菌的繁殖，使酱醪酸度不再增高，由于盐的存在大量的杂菌在发酵过程消失。发酵结束取出成熟酱醪，发酵设备不需要清洗，残留酱醪还起到接种的作用。,108 106 104102,单位活菌数（个/g）,时间/（月）,1 2 3 4 5 6 7,1,2,3,4,5,6,1、野生酵母2、微小球菌3、杆菌4、乳杆菌5、鲁氏酵母6、球拟酵母,生物化学反应：蛋白质在蛋白酶的作用下生成肽，肽在肽酶（羧肽酶、氨肽酶等）作用下，生成谷氨酸、谷氨酰胺等氨基酸，淀粉在淀粉酶、糖化酶的作用下，生成葡萄糖。脂肪在脂肪酶的作用

32、下生成脂肪酸、甘油.葡萄糖与氨基酸进行美拉德反应，形成酱色。葡萄糖在微生物的作用下生成酸、醇、酯等风味物质。化学反应与盐浓度、发酵温度有关，盐浓度越高反应越慢，温度越高反应越快（自然发酵）盐对化学反应有抑制作用，随着浓度越高抑制作用越强。,发酵温度 高盐稀态酱油发酵温度依靠自然温度，但一年四季温度差别很大，在齐民要术一书对做酱的时间，就强调十二月、正月为上时，二月为中时，三月为下时。日本现在高盐稀态酱油发酵初始温度控制在15，在气温高的季节，盐水通过制冷降温（0-5）。前期低温发酵，温度低乳酸菌生长缓慢，导致升酸幅度慢，这样碱性蛋白酶有充分的作用，使蛋白质利用率提高。发酵时间 短的3-4个月，

33、长的1年。,3）低盐固态酱油发酵工艺 盐水（浓度12-14婆美度）成曲混合制酱醅入池发酵（保温）成熟酱醅 低盐固态发酵制酱醅水分量的大小影响到发酵的成熟和出品率。,酱醅水分大小对出品率的影响,酱醅水分（%）出品率（按每百公斤豆饼计）50-51 600-620公斤47-48 550-580公斤52-54 550-580公斤,酱醅要求水分,根据上式可换算成：,例如：某批成曲的重量为1150公斤，水分30，下曲用盐水度数为13B/20（查表，氯化纳含量为13.5），要求酱醅含水量50，计算盐水用量。,根据公式：盐水量,但实际生产中，每批投料的总料是已知的。成曲的重量与水分往往是未知的，可根据平常的经

34、验数字估计计算：曲重总料成曲与总料之比 代入公式盐水量,例如：某批投料用豆饼1200公斤，麸皮800公斤，估计成曲与总料之比为1.15：1，水分约30，下池用盐水与酱醅要求水分同上题，求盐水用量。,盐水量,低盐固态发酵工艺特点：(1）混合盐水浓度低、盐水量少，成为固态发酵；(2）发酵温度高，通过保温控制，前期在45左右，后期在55 左右。(3）在发酵过程酱醅处入静止状态；(4）发酵时间短（15-30天）；,由于发酵温度高、盐水浓度低，蛋白质、淀粉水解速度快，从氨基酸生成指标，发酵15天就达到很高的水平，因此发酵时间短，成本低。但高的温度，又抑制了有益微生物的生长，不能生成很好的风味物质（蛋白酶

35、45活力最高，糖化酶60活力最高）。有人说，高盐稀态发酵酱油属发酵型，低盐固态发酵酱油属水解型。这个工艺决定了生产成本低、产品风味差的原因。,提高低盐固态发酵酱油质量工艺改进措施：增加淀粉比例;补加发酵液;移池发酵;淋浇发酵;适当延长发酵时间等。酱油发酵成熟的主要标志是氨基酸生成率，要达到50%以上。,4）原池淋浇工艺,原池淋浇工艺是在低盐固态发酵工艺基础上，结合高盐稀态 发酵工艺原理，创新的工艺。是在发酵池底设有假底，发酵过程浸出的酱油油泵定时抽出淋浇在上边，再慢慢通过酱油醅流到池底，这样往复进行，淋浇的作用起到了混合搅拌的作用，有静态发酵也变成了动态发酵。在淋浇的基础上，后期降低温度，延迟

36、发酵时间，酱油风味有明显的提高。,2.5酱油提取,从酱醪里提取酱油，古老的用抽取法，现代用压滤法。从酱醅里提取酱油用浸淋法，在原发酵池里浸淋得称原池浸淋，移到浸淋池里浸淋的称移池浸淋。,浸淋工艺流程,清水 三油加热 二油加热 成熟酱醅第一次浸泡头渣第二次浸泡二渣第三次浸泡残渣 第一次滤油 第二次滤油 第三次滤油 头油 二油 三油 影响滤油速度因素有：发酵情况、浸泡温度、料层厚度、浸泡盐水浓度。,2.6 加热、配兑、澄清,将头油、补加食盐至氯化钠到达规定的浓度 后进行加热，加热进一步增加香气，有利于澄清沉淀，再是达到灭菌作用。配兑有两个作用，一是，将氨基酸的生成率高的和低的通过配兑使氨基酸态氮和

37、全氮即达到质量要求，又不能过高，第二个作用配兑其它风味物质生产特色酱油所需要，如加肌苷酸生产特鲜酱油，加蘑菇汁生产蘑菇酱油等，加铁生产含铁酱油等。将配制好的酱油放入大罐自然沉淀澄清。,2.7酱油色、香、味的形成,香气成分的形成 酱香主要来自酚类化合物，酚类化合物主要来自小麦中的木质素，在制曲过程曲霉菌作用木质素生成阿魏酸，阿魏酸在发酵过程有球拟酵母作用生成具有酱香的酚类化合物，陪考的小麦酚类成分增加。醇香来自发酵酵母代谢生成的乙醇、高级醇。酯香来自于酯类化合物。,色的形成糖氨反应（美拉德反应）、焦糖反应。味的形成 鲜味来自谷氨酸钠、谷氨酰胺及核酸类钠盐，有些低分子肽也有鲜味，鲜味缓和盐的咸味）

38、。甜味来自于糖、甘油、有甜味的氨基酸（如甘氨酸、丙氨酸、色氨酸 等)。酸味来自乳酸菌产生乳酸和发酵过程生成的有机酸。咸味来自于食盐。苦味来自于某些肽及曲中的孢子。酱油被称为五味俱全。,日本浓口酱油香气成分含量,化学物质 浓度mg/kg 化学物质 浓度mg/kg乙醇 31501.10 16 异戊醇 10.01 乙酸 2107.74 17 乙偶姻 9.78HMMF 356.36 18 正丁醇 8.692,3-丁二醇 238.59 19 HDNF 4.83 异戊醛 233.10 20 乙醛 4.63HEMF 232.04 21 2-苯基乙醇 4.28甲醇 62.37 22 正丙醇 3.96丙酮醇 2

39、4.60 23 丙酮 3.88 乳酸乙酯 24.29 24 甲硫醇 3.652,6-甲氧苯酚 16.21 25 2-乙酰吡咯 2.86乙酸乙酯 15.13 26 4-乙基邻甲氧基苯酚 2.77异丁醛 14.64 27 甲酸乙酯 2.63乙酸甲酯 13.84 28 r-丁丙酯 2.02 异丁醇 11.95 29 4-乙基苯酚 痕量糠醇 11.93,酱油的主要香气成分,酚类化合物：4-EG（4-乙基酚）和4-EP（4-乙基苯酚）1964年对50种酱油测定，25%的酱油含有0.5-2.0mg/kg的4-EG，通过感官品评，最好的10个样品，除了一个以外，都含有4-EG,4-羟基-3（2H）呋喃酮（4

40、HF）：4HF有三种衍生物，从酱油分离出来，它们都有焦糖类的香气，分别是：4-羟基-2（或5）-乙基-5（或2）-甲基呋喃酮（HEMF）；4-羟基-2,5-二甲基-3（2H）呋喃酮（HDMF）以及4-羟基-5甲基-3（2H）-呋喃酮（HMMF）,HEMF：1976年首次从酱油中分离出来，这种物质具有强烈的甜香味，类似酱油的香味，在酱油中这种物质的浓度大于100mg/kg,在水中最低的气味阈值小于0.04g/kg，研究认为，HEMF仅存在于酱油和酱中，不存在其他食品。1984年有人分析，样品来自美国、中国大陆、台湾省、香港地区、新加坡各式酱油样品，用日本酱油作对照，发现仅日本酱油含HEMF，含量

41、在150-400mg/kg，其他样品不含或微量。,酱油的感官评价和化学组成的相关性,感官评价主要基于颜色、香味和口味，这三种因素占96.8%，其中香味和口味比色度更为重要。影响酱油口味的9种组成对嗜好度有96.5%的贡献。纯正的口味、良好的余味以及醇香味，有最大的正相关因子，相反，太甜、太酸、口味不正常以及调和性失调的都具有负面影响。,17种香气特征物质对对酱油的嗜好度有96.5%的贡献，对芳香和酒香味具有正面影响。相反、植物蛋白、化学水解物的气味、油脂味、纳豆香味、异常香味、丁酸、太高的发酵温度、蒸煮大豆和霉菌味都负面作用。,主要化学成分对酱油的好感度贡献是46.3%。这些化学组成包括：氯化

42、钠、甲醛氮、总氮、氨基氮、谷氨酸、还原糖、乙醇、酸度、婆美度、PH和颜色。在这11种因子中，乙醇的含量（在发酵过程有酵母产生）具有较高的价值。,酱油的微生物稳定性,一般经过良好发酵和恰当灭菌处理后的酱油，含1.5%的总氮和16%的盐分，PH在4.7-4.9，水活度为0.82-0.83，通常也含有大约有酵母发酵的2-3%的乙醇，甚至还含有抗生物物质。这些抗生物物质产生于灭菌过程。只要酱油中的酒精不挥发和被水稀释，这样的酱油在储存或暴露在空气中，一般不会被微生物污染。,产醭酵母是引起酱油污染的有害菌，主要是异常汉逊酵母和毕赤酵母这两种菌，它在表面氧化生长，并形成白色的薄膜，给酱油产生不良的风味。为

43、了防止产醭酵母的污染，在酱油中需添加0.6g/kg的苯甲酸钠。英国最大添加量不超0.2g/kg。,复习：1、酱油分那两大类？2、什么是酿造酱油？什么是配制酱油？3、酱油的理化指标有哪几项？4、高盐稀态法发酵酱油与低盐固态法发酵酱油生产工艺有何不同？5、酱油生产制曲用什么微生物？制曲的目的是什么？曲料水分控制多少为宜？6、低盐固态法发酵工艺，酱醅水分一般控制在多少？7、为什么说高盐稀态法发酵酱油属于发酵性酱油，低盐固态法发酵酱油是水解型酱油？8、酱油的色、香、味是怎样形成的？,3 豆酱、面酱,3.1酱类生产概况 酱是指用粮油作物原料，经微生物发酵作用而制成半流动粘稠状的调味副食品。酱的产品很多，

44、按生产主要原料分，有豆酱、面酱、麦酱、米酱。按添加辅料分，有辣椒酱、芝麻酱。按盐分高低分，有咸的、淡的。在国内酱类产量最大的属豆酱、面酱，面酱还原糖高、味甜，故称甜面酱。生产豆酱原料：大豆、面粉、食盐，原料配比：大豆：面粉=100：40-60,3.2豆酱生产工艺（1）低盐固态发酵盐、水配制成清加热种曲（曲精）面粉大豆洗净浸泡蒸熟冷却混合接种制曲第一次加盐水保温发酵第二次加盐水翻酱成熟研磨加热灭菌成品,生产要点：（1）大豆筛选 大豆要严格筛选，无砂石及其它杂质（2）浸泡 浸泡使水份达到45%左右，不同天气水温不同浸泡时间不同，夏天2-3小时，冬天4-5小时。浸泡的同时洗净尘土。（3）蒸煮 分常压

45、蒸煮和加压蒸煮,（4）冷却、混合、接种 将煮熟的大豆冷却到80，加面粉混合，冷却到38-40接种，接种量0.3-0.5%。接种混合要均匀。（5）制曲 室温控制在28，室内湿度95%（干湿球温度差1-2）。（6）发酵 发酵设备：有缸、罐、发酵池，一般都利用水浴保温。发酵过程，首先将豆曲入发酵容器，并压平，分两次加盐水发酵。,第一次加盐水，盐水浓度为14.5婆美度，加量为曲量的90%，盐水温度60-65，加盖顶盐，曲量的10%。要求品温45，维持10天，酱醅基本成熟。第二次加盐水，补加24婆美度盐水（曲量的40%）及所需要的盐。加毕用空气压缩机或翻酱机翻拌均匀，再经4-5天成熟。,（2）天然发酵大

46、豆（1000）洗净、浸泡（2-3小时，1600）蒸煮熟大豆（1650）制成酱球加种曲制曲（三天减少10%）破球入池（食盐200-220，水400-580）老熟（温酿3个月，天然6个月）豆酱（1800-2000），指标盐10.5-11%，水分45-50%）,3.3面酱生产面酱的原料：面粉、食盐。面粉一般用普通面粉即可，有的用粗面粉，口感色泽不及普通面粉。面酱生产工艺面粉、水（100：28-30）拌合蒸熟冷却接种（米曲霉）通风培养面糕曲入发酵容器自然升温加盐水（65）保温发酵53-55研磨灭菌成品成品面酱指标：盐浓度7-7.5%；水分50-54%；还原糖20%以上；出品率180%（酶法酱出品率20

47、0%）。,3.4 豆豉,豆豉是我国的传统食品，类似豆瓣酱，是人们日常生活中不可缺少的调味品。它不仅能烹调蔬菜、红烧鱼肉，也能单独炒食或蒸食，还可用开水泡出汁代替酱油。,豆豉是以大豆（黄豆或黑豆）为主要原料，利用毛霉、曲霉或者细菌蛋白酶的作用，分解大豆蛋白质，达到一定程度时，加盐、加酒、干燥等方法，抑制酶的活力，延缓发酵过程而制成调味副食品。,3.4.1豆豉的种类：按原料分：黑豆豆豉；黄豆豆豉按盐含量高低分：淡型；咸型。按发酵微生物的不同分：毛霉型；曲霉型；细菌性；,3.4.2曲霉型豆豉生产工艺,生产流程 黑豆筛选洗涤浸泡沥干蒸煮冷却接种制曲洗霉拌盐发酵晾干成品（干豆豉）,操作要点（一）原料处理

48、1原料筛选:择成熟充分、颗粒饱满均匀、皮薄肉多、无虫蚀、无霉烂变质、并且有一定新鲜度的黑大豆为宜。2洗涤:用少量水多次洗去大豆中混有的砂粒杂质等。3浸泡:浸泡的目的是使黑豆吸收一定水分，以便在蒸料时迅速达到适度变性；并溶出霉菌所需要的营养成分；供给霉菌生长所必需的水分。浸泡时间不宜过短。当大豆吸收率67时，制曲过程明显延长，且经发酵后制成的豆豉不松软。若浸泡,时间延长，吸收率95时，大豆吸水过多而胀破失去完整性，制曲时会发生“烧曲”现象。经发酵后制成的豆豉味苦，且易霉烂变质。因此，我们在生产加工中应选择浸泡条件为40、150分钟，使大豆粒吸收率在82，此时大豆体积膨胀率为130。4蒸煮:蒸煮目

49、的是破坏大豆内部分子结构，使蛋白质适度变性，易于水解，同时可起到灭菌的作用。确定蒸煮条件为1kgfcm2，15分钟或常压150分钟。,（二）制曲 制曲的目的是使煮熟的豆粒在霉菌的作用下产生相应的酶系。在酿造过程中产生丰富的代谢产物，使豆豉具有鲜美的滋味和独特风味。把蒸煮后大豆出锅，冷却至35左右，接种沪酿3042，接种量为05，拌匀入室，保持室温28，16小时后每隔6小时观察。制曲22小时左右进行第一次翻曲，翻曲主要是疏松曲料，增加空隙，减少阻力，调节品温，防止温度升高而引起烧曲。28小时进行第二次翻曲。翻曲适时能提高制曲质量，翻曲过早会使发芽的孢子受抑，翻曲过迟，会因曲料升温引起细菌污染或烧

50、曲。当曲料布满菌丝和黄色孢子时，即可出曲。一般制曲时间为34小时。,（三）发酵 就是利用制曲过程中产生的蛋白酶分解豆中的蛋白质，形成一定量的氨基酸、糖类等物质，赋予豆豉固有的风味。1洗豉：豆豉成曲表面附着许多孢子和菌丝，含有丰富的蛋白质和酶类，如果孢子和菌丝不经洗除，继续残留在成曲的表面，经发酵水解后，部分可溶和水解，但很大部分仍以孢子和菌丝的形态附着在豆曲表面，特别是孢子有苦涩味，会给豆豉带来苦涩味，并造成色泽暗淡。2加青矾，使豆变成黑色，同时增加光亮。,3浸焖：向成曲中加入18的食盐、002的青矾和适量水，以刚好齐曲面为宜，浸焖12小时。4发酵：将处理好的豆曲装入罐中至八、九成满，装时层层