1醬油蛋白質(zhì)、淀粉類物質(zhì)快速水解

全氮、氨氮是國(guó)標(biāo)CB 18186—2000《釀造醬油》中規(guī)定判定醬油等級(jí)好環(huán)的關(guān)鍵指標(biāo)。因此，快速將醬醪中的全氮、氨氮提升的到一個(gè)較高水平是完成醬油快速發(fā)酵的一個(gè)前提條件。

醬油蛋白質(zhì)、淀粉類物質(zhì)的水解主要依靠的是在制曲過(guò)程中曲霉類細(xì)菌分泌的一些蛋白酶類、淀粉酶和糖化酶等酶物質(zhì)，經(jīng)過(guò)這些一系列的酶的生物酶解過(guò)程實(shí)現(xiàn)的^[5]。除了進(jìn)行正常的曲霉培養(yǎng)外，通過(guò)工藝參數(shù)控制以達(dá)到酶的gao效性和持久性是實(shí)現(xiàn)蛋白類、淀粉物質(zhì)快速分解的*有效和*直接的途徑^[6]。眾多科研機(jī)構(gòu)和與醬油類相關(guān)的企業(yè)在這方面都做了很多研究，而且“低鹽固態(tài)”醬油發(fā)酵工藝*是通過(guò)工藝參數(shù)控制達(dá)到蛋白類、淀粉類物質(zhì)快速水解的*直接體現(xiàn)^[7]。下面*關(guān)于影響快速水解醬醪中的蛋白類、淀粉類物質(zhì)的因素及其控制條件進(jìn)行一個(gè)整體總結(jié)性探討。

1.1發(fā)酵PH的影響

米曲老老霉分泌的蛋白酶系中，中性蛋白酶和堿性蛋白酶占蛋白酶系的90%以上，酸性蛋白酶所占比例很小，因此在發(fā)酵前期控制中，合適的PH值是保證蛋白酶活的一種有效措施，李秀婷等^[9]對(duì)米曲霉酶系的影響條件也進(jìn)行了細(xì)致討論，其中對(duì)PH值對(duì)米曲霉系的影響分析與于超相同。一般情況下，在前期醬醪的PH值隨發(fā)酵延長(zhǎng)而慢慢降低，在后期的PH值已經(jīng)不適合蛋白酶系保持gao效的酶活，因此在前發(fā)酵期，通過(guò)檢測(cè)PH值并通過(guò)NAOH等物質(zhì)人工控制PH值達(dá)到蛋白類物質(zhì)快速分解是比較好的方法。

1.2溫度的控制

溫度對(duì)蛋白質(zhì)類快速水解的影響是非常明顯的，“低鹽固態(tài)”以及后期衍生出來(lái)的淋澆醬油發(fā)酵式藝中，比較明顯的特點(diǎn)*是在（部分）發(fā)酵過(guò)程中有一個(gè)比較高發(fā)酵溫度的過(guò)程。

在米曲霉所分泌的酶系中，蛋白酶的*佳酶活溫度在40—45℃，而淀粉酶的*佳酶活溫度更高，在50-55℃。童永增^[10]對(duì)早先對(duì)發(fā)酵溫度與*終蛋白分解的關(guān)系進(jìn)行較系統(tǒng)的對(duì)比。

在蛋白酶*佳酶活溫度范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)水解情況*好。

從現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)情況看，醬油發(fā)酵中蛋白質(zhì)的快速不解還與原料破碎、水分等諸多因素相關(guān)，一些工廠甚至通過(guò)嘗試外源添加蛋白酶、淀粉糖化酶來(lái)達(dá)到蛋白質(zhì)類、淀粉類物質(zhì)的水解^[11]但總體來(lái)說(shuō)，PH值的良好控制以及前期溫度參數(shù)的良好調(diào)控均可快速達(dá)到蛋白水解的目的，該方法已經(jīng)在很多區(qū)域得到了實(shí)際應(yīng)用效果。陶文沂等^[12]在發(fā)酵溫度與酶活性及醬油風(fēng)味（主要是氨基酸風(fēng)味）的研究中，*終得到了前高溫、后低溫的發(fā)酵工藝在對(duì)鮮味氨基酸增加、苦味氨基酸減少都得到了很好的效果。

2醬油快速增香

通過(guò)對(duì)工藝參數(shù)控制等方法，達(dá)到蛋白質(zhì)類、淀粉類物質(zhì)的快速水解，目前在很多醬油工廠中都得到了很好的應(yīng)用。然而，更好品質(zhì)醬油不但要求其全氮、氨氮等物質(zhì)達(dá)到一定的含量，醬油中濃郁的香氣也是評(píng)判醬油質(zhì)量的非常重要的指標(biāo)。良好的濃郁的香氣的醬油不但可以增加食材的口感，更是可以給食者帶來(lái)一種更好的享受^[13-14].

對(duì)于快速的增加醬油的香氣，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者也做了不少工作，但*國(guó)內(nèi)現(xiàn)況而言，醬油的香氣還是與醬油釀造時(shí)間密切相關(guān)，所謂“時(shí)短則差、時(shí)長(zhǎng)則優(yōu)”在這里主要說(shuō)的*是在醬油釀造過(guò)程中，釀造時(shí)間短，則香氣、香味不足；釀造時(shí)間長(zhǎng)，則香氣芬芳濃郁。所以在蛋白質(zhì)類、淀粉質(zhì)類物質(zhì)快速分解的基礎(chǔ)上，使醬油快速增香，達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間釀造醬油的效果，才是醬油快速發(fā)酵工藝的真正目的所在。

醬油的香氣總體上說(shuō)來(lái)源是多方面的，原料種類、配合比例、原料處理方法、制曲、發(fā)酵過(guò)程控制、微生物上說(shuō)，醬油香氣是由于曲霉、酵母菌、細(xì)菌等的微妙生理作用相互協(xié)調(diào)的效果，不僅是物理的化學(xué)的而且是一種復(fù)雜生物化學(xué)的綜合作用的結(jié)果。醬油工廠往往通過(guò)經(jīng)過(guò)時(shí)間的發(fā)酵，占據(jù)了大量的生產(chǎn)設(shè)備和流動(dòng)資金，為的*是增加醬油的香和味^[15]。

2.1適宜的香氣產(chǎn)生發(fā)酵條件

國(guó)內(nèi)醬油工藝的發(fā)展與中國(guó)近現(xiàn)代歷史發(fā)展有比較直接的關(guān)系，在新中國(guó)建立初期的一段時(shí)期，當(dāng)時(shí)為了滿足國(guó)內(nèi)人民群眾食用醬油的需要，國(guó)家開(kāi)發(fā)并推廣了“低鹽固態(tài)”醬油發(fā)酵工藝，該醬油工藝可以在非常短的時(shí)間內(nèi)釀出醬油，但其高溫特性使這種工藝所釀的醬油在香氣表現(xiàn)上不佳，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)內(nèi)生活水品的提高。越來(lái)越多的工廠通過(guò)工藝改進(jìn)，來(lái)解決醬油香氣不足的缺陷，“固態(tài)淋澆”醬油工藝應(yīng)運(yùn)而生，為了在香氣產(chǎn)生方面提供一定的條件。在20世紀(jì)末期，隨著國(guó)內(nèi)需求的進(jìn)一步提升，以日式醬油工藝為基礎(chǔ)的高鹽稀工藝進(jìn)入中國(guó)，高鹽稀態(tài)工藝在釀造條件下更適合微生物的生長(zhǎng)，目前國(guó)內(nèi)的醬油基本 上都是通過(guò)高鹽稀態(tài)工藝長(zhǎng)時(shí)間釀造得到的^[16-17]。

醬油釀造的本質(zhì)是以多菌種混合發(fā)酵基礎(chǔ)的，通過(guò)物理、化學(xué)、生化等共同作用結(jié)果的綜合產(chǎn)物。為了達(dá)到多菌種混合發(fā)酵的目的，首先*是要?jiǎng)?chuàng)造適合微生物生長(zhǎng)作用的環(huán)境。醬油發(fā)酵工藝歷程大致經(jīng)歷了“低鹽固、”“固稀澆淋、”“高鹽稀”三個(gè)階段，其中固稀工藝和高鹽稀工藝是具備多菌種發(fā)酵條件的，避開(kāi)“高鹽稀”工藝不談，目前我國(guó)絕大多數(shù)企業(yè)還是采用“固稀澆淋”工藝，該工藝發(fā)酵時(shí)間比高稀短，出油快而且在品質(zhì)上要優(yōu)于“低鹽固”工藝。然而，在很多固稀工藝中，由于受到幾十年來(lái)整體發(fā)酵思路的影響，很多工廠在發(fā)酵過(guò)程中還是采用比較高的溫度進(jìn)行控制發(fā)酵，因此，雖然可以使一些耐熱型微生物進(jìn)行繁殖作用，但更多的常規(guī)香氣產(chǎn)生微生物（主要以酵母、乳酸菌為主），都無(wú)法進(jìn)行相應(yīng)的菌體繁殖，導(dǎo)致*終的產(chǎn)品品質(zhì)提升有限。因此，以“固稀澆淋”工藝為例，在保證蛋白分解的條件下，控制PH值、溫度等相關(guān)參數(shù)，達(dá)到適合微生物代謝的條件對(duì)提高*終醬油品質(zhì)有一定的幫助^[18]。

李幼筠等^[19]詳細(xì)的論述了我國(guó)發(fā)酵調(diào)味品與釀造微生物的關(guān)系，其依據(jù)中國(guó)現(xiàn)有醬油發(fā)酵工藝的現(xiàn)狀對(duì)“低鹽固態(tài)發(fā)酵移位淋油”“前固后稀淋澆發(fā)酵原池淋油”3種工藝進(jìn)行了比較和探討，其認(rèn)為在3種工藝中，第3種工藝*為科學(xué)合理，前期可以在短時(shí)間內(nèi)，充分利用固態(tài)基質(zhì)熱傳遞耐受性強(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)短期蛋白、淀粉酶解、呈味、增色；中期使用澆淋方式不但可以調(diào)節(jié)溫、輸入氧氣、排出有害氣體，以利于微生物生長(zhǎng)，而且在澆淋過(guò)程中可以適時(shí)補(bǔ)充食鹽，外源添加生香微生物，以利于香氣快速、穩(wěn)定生成。整個(gè)過(guò)程方便管理，產(chǎn)品品質(zhì)整體達(dá)到提升。

2.2外源添加生香微生物快速生香

關(guān)于醬油用微生物，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者機(jī)構(gòu)已經(jīng)做了很多研究，WAHTT等^[20-21]對(duì)醬油用微生物的作用過(guò)程和影響因素做了詳細(xì)的論述。日本是目前公認(rèn)的醬油生產(chǎn)工藝水平和醬油產(chǎn)品品質(zhì)*高的國(guó)家，也是對(duì)產(chǎn)香微生物研究較早而且較深入的國(guó)家^[22-23]。

與微生物相關(guān)的兩類香氣主要來(lái)源：一是通過(guò)微生物本身發(fā)酵得到的一類香型物質(zhì)；二是以前一類物質(zhì)為前體，通過(guò)復(fù)雜化學(xué)或者生化作用合成的其他香類物質(zhì)。

在醬油漫長(zhǎng)的后期發(fā)酵過(guò)程中，全氮、氨氮等很多指標(biāo)都趨于平衡，后續(xù)的這個(gè)過(guò)程主要是微生物生長(zhǎng)繁殖代謝產(chǎn)生香型物質(zhì)的過(guò)程，是醬油產(chǎn)香的主要階段。在一般醬油釀造過(guò)程中，尤其在產(chǎn)香過(guò)程如，如果不進(jìn)行外源性產(chǎn)香微生物添加，這個(gè)過(guò)程都會(huì)是緩慢而且不確定的，這是由于環(huán)境因素對(duì)生物生長(zhǎng)的不確定性造成的。而外源性添加微生物首先在生物量上可以達(dá)到一個(gè)較高水平，使其在短時(shí)間范圍內(nèi)開(kāi)始產(chǎn)香生物過(guò)程。目前以日式醬油為代表的醬油釀造工藝普遍添加2種微生物，耐鹽型乳酸菌和耐鹽型酵母菌。乳酸菌主要用于前期產(chǎn)酸及醬油PH值優(yōu)化，對(duì)優(yōu)化醬油口感有輔助作用^[24]。而關(guān)于外源添加微生物產(chǎn)香，*具代表性的*是耐鹽酵母菌的添加。

耐鹽性酵母是在整個(gè)醬油釀造中對(duì)于香氣貢獻(xiàn)*大而且*突出的一類微生物，國(guó)內(nèi)外對(duì)于耐鹽性酵母對(duì)于醬油釀造香氣的貢獻(xiàn)做了大量的研究和報(bào)道。日式高鹽稀態(tài)工藝中主要*是以*確的發(fā)酵參數(shù)控制以及外源性產(chǎn)香微生物添加，來(lái)*終發(fā)酵獲得更優(yōu)醬油的。趙謀明等^[25]在有關(guān)耐鹽性酵母對(duì)醬油香氣的產(chǎn)生中，明確了醬油酵母在諸多香氣物質(zhì)如乙醇、苯乙醇、3-甲基丁醇等的貢獻(xiàn)。魯緋等^[26-27]非常系統(tǒng)的闡述了耐鹽酵母菌對(duì)發(fā)酵醬油風(fēng)味作用及其應(yīng)用，并對(duì)耐鹽性酵母的產(chǎn)香物質(zhì)進(jìn)行了比較詳細(xì)的介紹。JANSENM等^[28]對(duì)影響魯氏酵母生長(zhǎng)已經(jīng)發(fā)酵的因素作了詳細(xì)的討論。

添加外源生香微生物對(duì)于其他香型合成也具有非常明顯的促進(jìn)作用。其原理以添加耐鹽性酵母為例，耐鹽性酵母不但本身經(jīng)過(guò)生物作用合成了大量的香氣物質(zhì)，而且這些香氣物質(zhì)也會(huì)生成為其他香型物質(zhì)合成的前體，根據(jù)勒夏特列原理，前體反應(yīng)物增多，則加速反應(yīng)進(jìn)行，因此其他香型物質(zhì)的產(chǎn)生速率也會(huì)隨之加快。如在醬油釀造過(guò)程中加入耐鹽性酵母后，醬醪中的乙醇含量在短時(shí)間內(nèi)有比較高的提升，而乙醇正是很多香型物質(zhì)（包括非生物酶反應(yīng)和生物酶反應(yīng)）的合成前體，乙醇含量的提高可以促進(jìn)這些反應(yīng)進(jìn)行，從而達(dá)到香型物質(zhì)的整體提升。目前在醬油釀造過(guò)程中已被公認(rèn)的通過(guò)添加魯氏酵母和球擬酵母可以有效的提高醬油品質(zhì)。

除了在快速提高香氣上面有明確的貢獻(xiàn)以外，外源性添加生香微生物在改善口感、穩(wěn)定生產(chǎn)等諸多方面都有比較大的貢獻(xiàn)。如現(xiàn)在在許多工廠外源性添加耐鹽酵母，一是在醬油產(chǎn)香方面具有很好的效果；二是酵母菌在生命活動(dòng)中產(chǎn)生的甘油等物質(zhì)可以改善醬油口感；三是優(yōu)勢(shì)微生物現(xiàn)象可以很大程度上避免醬油長(zhǎng)時(shí)間釀造中的染菌危險(xiǎn)。因此，外源添加產(chǎn)香微生物是實(shí)現(xiàn)醬油快速發(fā)酵的一個(gè)非常好的方法^[29]。

2.3針對(duì)低鹽固態(tài)工藝增香

對(duì)于某些醬油廠，其已經(jīng)有低鹽固態(tài)工藝車間，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)有提升需求而又無(wú)法進(jìn)行大范圍設(shè)備改造的可以使用此方法。

李琴等^[30]在這方面做了一些探索，通過(guò)在低鹽固態(tài)發(fā)酵工藝生產(chǎn)的二油、三油中外源添加魯氏酵母和球擬酵母，通過(guò)對(duì)二油和三油進(jìn)行二次發(fā)酵對(duì)二油和三油中的香型物質(zhì)進(jìn)行提升，之后將二油、三油的二次發(fā)酵油與頭油進(jìn)行配兌，已達(dá)到提升產(chǎn)品品質(zhì)的作用。通過(guò)這種方法可以在一定程度上提升醬油的品質(zhì)。

3結(jié)語(yǔ)

醬油是中國(guó)飲食文化的結(jié)晶，無(wú)論從過(guò)去、現(xiàn)在還是未來(lái)，醬油都會(huì)伴隨一代代人繼續(xù)隨著中國(guó)的歷史繼續(xù)走下去，作為現(xiàn)代的“民以食為天”，通過(guò)合理的工藝改進(jìn)，充分利用醬油釀造微生物快速釀造出更好品質(zhì)的醬油，讓人民群眾獲得高質(zhì)量的飲食體驗(yàn)，是義不容辭的義務(wù)和責(zé)任。