有機生態(tài)醬油的研制

有機生態(tài)醬油的研制

1國際市場有機食品的發(fā)展有機食品是指在糧食、蔬菜、果園、動物、水、食品等生產(chǎn)過程中不使用合成化肥、農(nóng)藥和添加劑的。該產(chǎn)品由有機許可證的組織檢驗中得到確認，是一種純凈、無害、安全的食品，也被稱為“生態(tài)食品”。隨著人們生活水平的不斷提高,人們已不再滿足于填飽肚子,而渴望吃到更有營養(yǎng),更安全的食品,追求有機食品已成為時代潮流。發(fā)展有機食品不僅可以向社會提供高品質(zhì)、無污染、純天然的健康食品,符合廣大消費者的需求,而且可以防止污染,有利于保護農(nóng)村生態(tài)環(huán)境,在國外市場有著廣闊的前景。目前,全世界已有數(shù)百個有機食品生產(chǎn)協(xié)會在不懈地拓展有機食品這一新興市場,近幾年來更是取得了突飛猛進的發(fā)展,有機食品在食品市場上占有份額,正以每年數(shù)個百分點的速度與日俱增,有機食品品種也呈現(xiàn)多樣化趨勢,從最初的農(nóng)產(chǎn)品向加工產(chǎn)品*該項目獲2001年上?？萍歼M步三等獎擴展。據(jù)統(tǒng)計,美國、德國、日本、法國等10個發(fā)達國家1997年有機食品銷售額在100億美元以上。有機食品目前在我國剛剛處于起步階段,1994年成立了國家環(huán)境保護局有機食品發(fā)展中心(即OFDC),開發(fā)品種以天然的有機食品為主,如:高山茶葉、東北大豆、野生果品、中藥材等產(chǎn)品類別近百個品種,其中大部分銷往日本、美國、加拿大及歐洲市場。國際上對我國的有機食品需求逐年增加,目前我國有機食品年創(chuàng)匯已經(jīng)在1500萬美元以上。調(diào)味品中有機食品開發(fā)國內(nèi)尚屬空白,根據(jù)國際市場有機食品的發(fā)展趨勢和潛在的國內(nèi)市場,抓住機遇,發(fā)揮技術優(yōu)勢,率先研制開發(fā)出有機(生態(tài))醬油,有著較大的社會效益和經(jīng)濟效益。本研究以有機無農(nóng)藥大豆、有機無農(nóng)藥小麥為原料,在傳統(tǒng)高鹽稀態(tài)淋澆釀造工藝基礎上,采用有機食品加工現(xiàn)代新技術開發(fā)出有機(生態(tài))醬油,純天然、高品質(zhì)的健康安全的生態(tài)調(diào)味品,是目前國內(nèi)唯一獲得OFDC、IMO、KRVA頒發(fā)的證書。2材料和方法2.12.1.1有機大豆大連興龍墾有機產(chǎn)品開發(fā)有限公司提供2.1.2有機小麥大連華恩有限食品貿(mào)易公司提供2.1.3上草3.042米上海市釀造科學研究所提供(福建永春天然醬油曲分離,經(jīng)紫外線誘變高蛋白質(zhì)馴樣變異株)2.22.2.1認證機構OFDC(國家環(huán)?？偩钟袡C食品發(fā)展中心)IMO(瑞士有機食品頒證中心)KRVA(瑞典有機食品頒證中心)2.2.2試驗規(guī)模按生產(chǎn)規(guī)模投料,每批投有機大豆1000kg、有機小麥500kg2.2.3工藝2.2.4操作要點2.2.4.控制蒸蒸劑的用量整顆大豆浸泡于轉(zhuǎn)鍋內(nèi)潤水,控制潤水溫度和時間,使原料潤水均勻,蒸煮時控制蒸汽壓力,蒸煮時間,使大豆適度變性,軟而不爛,易于輸送。2.2.4.2.門票制作平面通風制曲48h。2.2.4.淋澆控制ph值高鹽稀態(tài)淋澆發(fā)酵工藝,落曲鹽水16-17°Be′/20℃,成曲:鹽水為1∶2.5,發(fā)酵期間進行淋澆控制醬醪pH值,保證發(fā)酵正常進行。2.2.4.4、超濾超濾前加熱并去除熱凝結(jié)蛋白后,控制水泵壓力,保證醬油分離提純后色澤澄清,無沉淀,大幅度降低細菌總數(shù)。2.2.4.5、巴氏消毒控制巴氏滅菌溫度和時間,使不添加防腐劑有機(生態(tài))醬油延長保質(zhì)期。3結(jié)果與討論3.13.1.1豆?jié){豆乳資源的綜合利用釀造醬油以植物蛋白質(zhì)為原料,經(jīng)微生物酶解之后生成各種氨基酸,是醬油呈鮮味的主要原因。歷來傳統(tǒng)釀造都以大豆為主,隨著科學技術的發(fā)展,大豆資源進行綜合利用,目前釀造企業(yè)已普遍采用脫脂大豆——豆粕為原料生產(chǎn)釀造醬油。有機(生態(tài))醬油為了穩(wěn)定其品質(zhì),蛋白質(zhì)原料選用豆粕為好。但是國內(nèi)無有機豆粕供應,因此有機(生態(tài))醬油的蛋白質(zhì)原料為符合有機食品加工基本要求,選用中國大連保稅區(qū)興龍墾有機產(chǎn)品開發(fā)有限公司獲得OFDC認證的有機大豆(精選A級)作為生產(chǎn)有機(生態(tài))醬油的蛋白質(zhì)原料。其質(zhì)量經(jīng)檢測:粗蛋白質(zhì)33.8%、水分10%、粗淀粉19.1%。3.1.2醬油風味的改善淀粉質(zhì)是醬油釀造的輔料原料。一方面經(jīng)微生物酶解成糖類,經(jīng)酵母、細菌發(fā)酵產(chǎn)生各種醇類和有機酸,進一步合成各種酯類,形成醬油風味,糖類和氨基酸經(jīng)美拉德反應產(chǎn)生醬油色素,所以淀粉質(zhì)原料是改善醬油風味必要原料。傳統(tǒng)釀造醬油的淀粉質(zhì)原料一般采用面粉或小麥、碎米、麩皮等,面粉、小麥作為淀粉質(zhì)原料,不僅是釀造醬油濃度、色素、香味、甜味的主要來源,而且還含有麥谷蛋白,是產(chǎn)生谷氨酸的主要成分,是醬油鮮味的主要來源,并還含有木質(zhì)素,可生成4-乙基愈瘡木酚,是醬香的重要成份之一,為了符合有機食品加工的要求,提高有機(生態(tài))醬油品質(zhì),我們選用面粉或小麥作為有機(生態(tài))醬油生產(chǎn)理想的淀粉原料。有機面粉、有機小麥由中國大連華恩有限食品貿(mào)易公司提供,并獲OFDC認證。有機小麥質(zhì)量情況經(jīng)檢測:粗淀粉70.8%、水份10%、粗蛋白質(zhì)9.73%。3.1.3不同醬油品種小麥占總原料比例比較釀造醬油原料配比,依醬油等級和特色而不同,所以淀粉輔料配比差異較大。不同醬油品種小麥占總原料比例比較見表1。從表1可見,為了提高有機(生態(tài))醬油品質(zhì)和風味,擬定面粉或小麥占原料比例在33%左右。3.1.3.小麥與大豆配比試驗結(jié)果以整顆大豆作蛋白質(zhì)原料,加入輔料面粉或小麥,分別釀制醬油進行比較,試驗情況見表2,表3。從表2,表3可知,大豆與面粉配比試驗質(zhì)量情況與小麥效果相差不大,但感官評定香氣,滋味,面粉要優(yōu)于小麥原料配比。由于國內(nèi)有機面粉來源不穩(wěn)定,且進口價格昂貴,國內(nèi)有機小麥產(chǎn)地多,來源能夠穩(wěn)定,可作為有機(生態(tài))醬油釀制的淀粉質(zhì)原料,同時可采用增加小麥添加量來改善醬油風味。3.1.3.小麥添加量的確定我們在傳統(tǒng)釀制醬油豆與麥配比基礎上,試驗了大豆和小麥配比為100∶40和100∶50兩種小麥輔料添加量,結(jié)果見表4,表5。從表4,表5可知,大豆與不同量小麥釀制醬油,其質(zhì)量均符合企業(yè)標準,但感官評定認為香氣、口感、風味,小麥∶大豆=50∶100配比要優(yōu)于小麥∶大豆=40∶100配比。因此確定有機(生態(tài))醬油原料配比為大豆100、小麥50,小麥占總原料比例為33.33%。3.2傳統(tǒng)釀造生產(chǎn)工藝面臨的挑戰(zhàn)和對策把有機大豆,有機小麥從農(nóng)產(chǎn)品加工成有機(生態(tài))醬油,其難度很大,是對我們傳統(tǒng)釀造生產(chǎn)工藝的挑戰(zhàn)。除在生產(chǎn)設備,裝備上加以投資改造符合有機食品加工的基本要求外,對其生產(chǎn)技術中難題也要切實研究解決。為了我們對有機(生態(tài))醬油最佳工藝條件選擇進行試驗。3.2.1醬油的個別生產(chǎn)過程,重在環(huán)節(jié)原料處理包括原料粉碎、潤水、蒸煮三個內(nèi)容,是醬油生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)。整粒有機大豆、有機小麥處理是否適宜會直接影響醬油品質(zhì)和原料利用率。3.2.1.有機生態(tài)醬油的制備3.2.1.1.1有機大豆粉碎度試驗將粉碎成顆粒與整粒大豆釀制成有機(生態(tài))醬油進行對比,其情況見表6,表7。從表6,表7可知,原料粉碎對其潤水、蒸煮創(chuàng)造了條件,有利于米曲霉生長繁殖,經(jīng)試驗醬有機大豆粉碎后釀制得醬油比整粒大豆質(zhì)量略高,但感官評定在醬油面層略有油脂浮膜。因此有機(生態(tài))醬油生產(chǎn)還是選用整粒大豆為宜。3.2.1.1.2有機小麥粉碎度對醬油生產(chǎn)影響比較見表8。從表8可知,小麥輔料作為制曲原料,需破碎小麥顆粒表皮,使淀粉暴露出來,有利于吸水蒸熟,使米曲霉生長繁殖酶解,但粉碎過細不僅增加操作工序,而且對蒸煮造成困難,因此選用片狀小麥。3.2.1.整粒大豆浸泡大豆的確定一般來說大豆浸泡效果與潤水溫度、潤水時間關系很大,為能適合生產(chǎn)實際需要,在適當時間內(nèi)達到較好浸泡效果,因此確定生產(chǎn)上要求用90℃熱水浸泡大豆為宜。3.2.1.小麥片的蒸煮大豆加入90℃以上熱水,潤水量1∶1,浸泡4h,拌入一定比例的小麥片混合均勻,用加壓蒸煮,壓力0.1Mpa維持不同時間即脫壓冷卻,蒸煮程度見表9。從表9可知,小試對大豆原料處理宜選用0.1MPa壓力維持40min為最佳,達到熟料質(zhì)量要求。3.2.1.原料浸泡潤水溫度的確定大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)大豆浸泡宜在轉(zhuǎn)鍋內(nèi)進行,考慮到大豆和小麥吸水性不一,在有機原料浸泡中要考慮先后潤水,原則上大豆先進行潤水,潤水量擬在60%—70%之間,在轉(zhuǎn)鍋蒸料時,要選擇蒸煮壓力和維持時間,以確定原料組織變?nèi)彳?有熟豆香氣,手感綿軟,但不爛、不粘。3.2.2營養(yǎng)方面的菌株按照有機食品加工的基本要求,生產(chǎn)有機(生態(tài))醬油除要求原料必須來自于已獲得有機頒證產(chǎn)品之外,其釀造微生物必須采用天然的,不經(jīng)過化學處理的,無污染的菌種。由于米曲霉有較強的蛋白質(zhì)分解能力,同時又具糖化能力,是釀造醬油最佳的一類微生物。我們選用滬釀3.042米曲霉菌種,是從福建永春醬油曲中分離而得到的A.S3.863米曲霉,其經(jīng)上海市釀造科學研究所用紫外線誘變和高蛋白質(zhì)馴養(yǎng)而獲得的變異株。其蛋白酶活力高,具有抑制雜菌生長的能力,制曲容易管理,原料利用率高。該菌種在有機(生態(tài))醬油生產(chǎn)中可安全放心使用。3.2.3高鹽稀吾發(fā)酵工藝醬油是一種色、香、味、體五味調(diào)和,營養(yǎng)豐富的發(fā)酵食品。發(fā)酵是將原料處理后接入米曲霉菌種成曲拌入一定鹽水,裝入發(fā)酵容器中,保持一定溫度,利用成曲中微生物所分泌的各種酶類,進行一系列生化反應,有蛋白質(zhì)水解、淀粉質(zhì)糖化、乙醇發(fā)酵、有機酸發(fā)酵、成酯反應、生色反應和香氣形成等,因此發(fā)酵工藝和醬油色、香、味、體形成有著密切關系。醬油發(fā)酵可分為低鹽固態(tài)發(fā)酵和高鹽稀醪發(fā)酵,前者發(fā)酵周期短,風味僅比無鹽發(fā)酵法有顯著提高。用此工藝生產(chǎn)一般能滿足市場對醬油數(shù)量要求,后者發(fā)酵周期長,產(chǎn)品風味好,用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高檔醬油,在高鹽稀醪發(fā)酵工藝中有高鹽稀醪發(fā)酵壓榨法、高鹽稀醪發(fā)酵浸出法、高鹽稀醪淋澆浸出法三種。本試驗采用高鹽稀醪淋澆浸出法工藝,并采用一系列技術措施,增加醬醪溶解氧,縮短發(fā)酵時間等,使一個月發(fā)酵達到3-6個月發(fā)酵效果,滿足有機(生態(tài))醬油生產(chǎn)要求。3.3未受有害化學品污染有機(生態(tài))醬油是應用純天然、無污染、高品質(zhì)的來源于有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的有機大豆為原料,生產(chǎn)加工過程中不使用任何化學合成的防腐劑,添加劑,人工色素和溶劑提取物等,儲存運輸過程中未受有害化學物質(zhì)污染,不僅符合國家食品衛(wèi)生要求和國家醬油衛(wèi)生標準,更需要得到有機食品頒證機構確認的有機食品。因此除對其品質(zhì),口感要求外,還要對其保質(zhì)技術進行研究,確保產(chǎn)品質(zhì)量在保質(zhì)期內(nèi)穩(wěn)定不變。3.3.1超濾和反滲透生醬油本身帶有曲霉、酵母及其它菌類,必須經(jīng)過處理殺滅大量存在微生物,延長醬油儲存期,傳統(tǒng)方法是采用加熱滅菌,使用最廣的是連續(xù)式加熱器滅菌,滅菌溫度控制在80～90,后來發(fā)展采用120～130℃高溫短時間滅菌,由于這些方法均會使低沸點香氣易受損失,試驗采用膜分離來去除生醬油中微生物。膜分離技術是一種常溫下無相變的、高效、節(jié)能、無污染的分離、提純、濃縮技術。超濾是近二十年發(fā)展起來的一種新型功能膜分離技術。它是一種對溶液加壓,利用溶質(zhì)分子大小不同而進行分離的方法,在釀造醬油等調(diào)味品生產(chǎn)中,采用超濾技術來分離,提純(即下游工程)是十分重要的,最近幾年隨著膜分離技術進步,工業(yè)化生產(chǎn)正式成為可能。有機(生態(tài))醬油采用膜分離技術,要去除醬油中各種微生物及其菌體,大生產(chǎn)沉淀性物質(zhì)和膠體,熱凝結(jié)蛋白質(zhì),又保留醬油中各項主要成份,我們對改性聚醚砜SPES、聚醚酮PEK和聚偏氟乙烯PVDE三種高分子聚合物材質(zhì),截留分子量規(guī)格3萬、7萬、10萬進行反復試驗比較單位時間出油率,澄清度,醬油理化質(zhì)量變化,菌落總數(shù)變化,選擇了SPES-300為有機(生態(tài))醬油超濾膜,該膜每平方米每小時可處理有機(生態(tài))醬油20kg,超濾膜處理后有機(生態(tài))醬油質(zhì)量情況見表10。從表10可知,有機(生態(tài))醬油超濾后理化質(zhì)量指標有所下降,但細菌總數(shù)可大幅度下降。3.3.2有機生態(tài)醬油由于有機(生態(tài))醬油經(jīng)超濾后先進入儲存罐混合均勻后再進行灌裝,因受到環(huán)境、空氣、管道、容器等環(huán)節(jié)影響,難免對產(chǎn)品造成二次污染,因此對不加防腐劑的有機(生態(tài))醬油,灌裝可采用加熱80～90℃,進行熱灌裝或者冷灌裝后采用巴氏滅菌。熱灌裝由于加熱溫度高,又可能產(chǎn)生二次熱凝結(jié)蛋白沉淀,又影響醬油香氣,而巴氏滅菌法也稱低溫消毒法,其是利用微生物營養(yǎng)細胞在60℃加熱30min后即被殺滅的原理,由于溫度低,能保持食品原有的營養(yǎng)和風味,因此有機(生態(tài))醬油在冷灌裝后采用巴氏滅菌法,即達到殺死二次污染微生物的目的,保持醬油原有的質(zhì)量和風味,更有利于有機(生態(tài))醬油長期保存。3.3.3氣調(diào)包裝、墊片、旋轉(zhuǎn)式瓶的選用有機(生態(tài))醬油是高品質(zhì)、無污染、安全、營養(yǎng)環(huán)保安全食品,根據(jù)有機食品加工基本要求在產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、儲存運輸過程中應避免化學物質(zhì)的污染。因此對有機(生態(tài))醬油包裝材料的選擇,我們根據(jù)市場上醬油包裝材料來看,有玻璃瓶,聚乙烯(PE)瓶和聚酯(PET)瓶包裝,玻璃瓶使用安全率較低,但其化學穩(wěn)定性高,不透氣、易密封,因而可使醬油性質(zhì)不易發(fā)生改變,有利于保證有機(生態(tài))醬油純度和衛(wèi)生,經(jīng)過研究有機(生態(tài))醬油包裝材料選用透明美觀高白料玻璃瓶。同時選用合適墊片和旋轉(zhuǎn)式瓶蓋,使有機(生態(tài))醬油瓶完全密封,不滲水,不漏氣,不使醬油接觸外界環(huán)境,保證有機(生態(tài))醬油在保質(zhì)期內(nèi)質(zhì)量。目前還有研究選用瓶口端面平整性更高的玻璃瓶,并采用復合膜靜電封口工藝起到密封、防盜雙重作用。3.3.4保質(zhì)技術效果海鷗有機(生態(tài))醬油是不得添加任何防腐劑,由于其采用傳統(tǒng)釀造生產(chǎn)工藝進行加工的,在氯化物含量不高的情況下,使其在保質(zhì)期內(nèi)不產(chǎn)生霉花白色浮膜,其難度是很大的。本項目研究了在傳統(tǒng)釀造工藝生產(chǎn)基礎上,對生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)嚴格把關,應用GMP和HACCP規(guī)范,保證生產(chǎn)過程中嚴格管理,抑制微生物污染,產(chǎn)品質(zhì)量得到嚴格控制,并在產(chǎn)品后處理過程中,采用先進科學的膜分離技術,巴氏滅菌技術等保質(zhì)技術,降低產(chǎn)品細菌數(shù)含量,提高產(chǎn)品的澄清度,保證了有機(生態(tài))醬油貨架安全期,保質(zhì)技術效果見表10,表11。從表10,表11可知,在生產(chǎn)過程中嚴格管理,控制細菌總數(shù)含量,經(jīng)超濾后醬油細菌總數(shù)已很少了,由于經(jīng)超濾處理的醬油前后質(zhì)量有所不同,因此超濾后不能直接灌裝,而必須經(jīng)過儲存罐混勻后,再灌裝,這樣有可能受到容器、環(huán)境、空氣、管道等二次污染,所以必須在灌裝密封后采用巴氏滅菌或灌裝辦法來保證產(chǎn)品貨架安全。3.43.4.1有機生態(tài)食用油內(nèi)經(jīng)的質(zhì)量標準3.4.1.香、口感色澤:呈紅褐色,鮮艷,有光澤。香氣:醬香濃郁,無不良氣味。滋味:鮮美醇厚,咸淡適中,無苦、澀、酸等異味。體態(tài):澄清不混濁,濃度適中,無異物,無霉花浮膜。3.4.1.全氮、7-三氮、7-氯化物氨基酸態(tài)氮(以N計)g/100mL0.7全氮(以N計)g/100mL1.3氯化物(以NaCl計)g/100mL18可溶性無鹽固形物13.0色度(目測法)1.03.4.1.3.健康診斷按GB2717-19963.4.2表12顯示了大型有機生態(tài)食用油的產(chǎn)量從表12可見,大生產(chǎn)有機(生態(tài))醬油完全符合內(nèi)銷產(chǎn)品質(zhì)量標準。3.4.3表13顯示了國家國內(nèi)貿(mào)易局上海創(chuàng)造產(chǎn)品和質(zhì)量分析中心的結(jié)果從表13可見,大生產(chǎn)有機(生態(tài))醬油經(jīng)權威機構檢測為合格產(chǎn)品。3.5有機生態(tài)醬油質(zhì)量情況本項目分別作了從