永丰辣酱自然发酵的菌相与成分分析及人工接种发酵工艺研究
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摘要
永丰辣酱多由传统方法生产，由传统方法生产的辣酱无论是制曲和发酵都有多种微生物参与并发挥多酶系的作用，产品香气浓郁，风味俱佳，深受人们喜爱。但由于多为自然制曲发酵，产品质量不稳定，存在一定安全问题，含盐量高，发酵周期长，从而影响了永丰辣酱的产业化发展。
我国在酱油、豆酱和甜面酱酿造生产上使用多菌种提高产量和质量的研究已有报道，但尚未有多菌种发酵生产永丰辣酱的研究。
本文通过对传统永丰辣酱的基础原料麦酱自然发酵不同时期的主要微生物的分离、培养、计数、归类和鉴定，以及对氨基态氮和蛋白酶活力、总酯与糖化酶活力、酸度与pH值等的测定、分析，表明传统产品生产中的各类微生物在不同的生产阶段起着不同的作用。米曲霉、酱油曲霉、黑曲霉的大量繁殖主要在制酱的第一阶段即制曲阶段，其作用主要是产生蛋白酶和糖化酶等多种酶类，为分解原料中的蛋白质、淀粉等大分子物质创造条件；鲁氏酵母和盐水四联球菌的繁殖则积累大量酒精、乳酸等中间物质，为酱的成熟准备条件；第三阶段是酱的成熟阶段，也是酱香形成的主要阶段。
在对传统永丰辣酱的自然发酵过程进行分析的基础上，本文考察了辣酱生产中的主要微生物米曲霉和黑曲霉的产酶特性，并通过正交试验对两种曲霉的制曲工艺进行优化，结果表明：米曲霉采用种曲接种量0.8％，曲室相对湿度85％，制曲温度28℃，制曲时间72 h时，制得的生产曲的蛋白酶活力较高；黑曲霉主要控制以下参数，制曲时间48 h，制曲温度30℃，种曲接种量0.8％，曲室相对湿度70％，制得的生产曲的糖化酶活力较高。
对制曲菌种的选择、制曲工艺条件的优化、种曲添加量、发酵工艺参数的初步优化表明：人工接种多菌种生产的永丰辣酱产品质量符合有关酱的标准，含盐量在8％左右，比传统产品降低了40％以上；氨基态氮的含量在第30 d就达到了自然发酵60 d的水平，生产周期可缩短近一半；酯类物质含量提高了50％；其余指标基本不变。通过两者的比较，表明人工接种多菌种发酵产品与自然发酵产品质量无明显差异。
Yongfeng hot pepper sauce is mainly produced in traditional methods, in which a variety ofmicroorganisms play an active role in the enzyme family in the process of preparation ofkoji-making and fermentation. The traditional sauce is popular for its appetizing quality.But dueto natural koji-making and fermentation, the traditional products have no stable quality but havesome safety problems; the addition of salt is so high that the ferment cycle is long.
There have been researches and reports on the improvement of output and quality ofsoybean sauce, bean and sweet sauce through mufti-cultures technology, but no research onYongfeng hot pepper sauce.
By analyzing the separation, cultivation, calculation and classification of microorganisms;and measuring the amino nitrogen and protease activity, the ester value and glucoamylaseactivity, the gross acidity and pH value during different period of Yongfeng hot pepper saucemade of fermented wheat product, the paper tends to exploit the microorganism form, thechanging principle of the microorganism family and the major microorganisms in naturalYongfeng hot pepper sauce ferment system. The rapidly growth of Aspergillus oryzae;Aspergillus niger; Aspergillus sojae is mainly in koji-making period—the first period offermentation of Yongfeng hot pepper sauce, aspergillus produce different kinds of protease andglucoamylase, decompose proteins and starch and so on; the growth of Saccharomyces rouxiiand Tetrcoccus soyae produce many alcoholic and lactic acids, which prepare for the laterfermentation of the sauce; the last stage is mature stages of Sauce Mash and the main stages ofthe flavor of the Yongfeng hot pepper sauce.
Based on tendency analysis on traditional Yongfeng hot pepper sauce spontaneousfermentation, the paper studies the major microorganisms—Aspergillus oryzae, Aspergillus nigerand their performances in sauce production, thus providing theoretical help for the developmentof suitable preparatory culture. Aspergillus oryzae: inoculation volume 0.8%, environmentalrelative humidity 85%, koji-making temperature 28℃, koji-making time 72 h, the proteaseactivity is more higher; Aspergillus niger: koji-making time 48 h, koji-making temperature 30℃,inoculation volume 0.8%, environmental relative humidity 70%, glucoamylase activity is morehigher.
The research on the choice of main microorganisms of koji-making and its addition,improvement of preparation and fermentation technique suggests that the quality of productsusing mufti-cultures by Artificial inoculation is well in accordance with relevant nationalYongfeng hot pepper sauce, and the salinity is in about 9%, lowering 40% than the traditionalproduct; the amino nitrogen level can reach that of 60 in only 30 days in artificial inoculation andthe production period can be shortened to one seconds; total esters have increased 50%; All testsshow that the quality of products using mufti-cultures by artificial inoculation is same as thequality of products by natural fermentation.
我国在酱油、豆酱和甜面酱酿造生产上使用多菌种提高产量和质量的研究已有报道，但尚未有多菌种发酵生产永丰辣酱的研究。
本文通过对传统永丰辣酱的基础原料麦酱自然发酵不同时期的主要微生物的分离、培养、计数、归类和鉴定，以及对氨基态氮和蛋白酶活力、总酯与糖化酶活力、酸度与pH值等的测定、分析，表明传统产品生产中的各类微生物在不同的生产阶段起着不同的作用。米曲霉、酱油曲霉、黑曲霉的大量繁殖主要在制酱的第一阶段即制曲阶段，其作用主要是产生蛋白酶和糖化酶等多种酶类，为分解原料中的蛋白质、淀粉等大分子物质创造条件；鲁氏酵母和盐水四联球菌的繁殖则积累大量酒精、乳酸等中间物质，为酱的成熟准备条件；第三阶段是酱的成熟阶段，也是酱香形成的主要阶段。
在对传统永丰辣酱的自然发酵过程进行分析的基础上，本文考察了辣酱生产中的主要微生物米曲霉和黑曲霉的产酶特性，并通过正交试验对两种曲霉的制曲工艺进行优化，结果表明：米曲霉采用种曲接种量0.8％，曲室相对湿度85％，制曲温度28℃，制曲时间72 h时，制得的生产曲的蛋白酶活力较高；黑曲霉主要控制以下参数，制曲时间48 h，制曲温度30℃，种曲接种量0.8％，曲室相对湿度70％，制得的生产曲的糖化酶活力较高。
对制曲菌种的选择、制曲工艺条件的优化、种曲添加量、发酵工艺参数的初步优化表明：人工接种多菌种生产的永丰辣酱产品质量符合有关酱的标准，含盐量在8％左右，比传统产品降低了40％以上；氨基态氮的含量在第30 d就达到了自然发酵60 d的水平，生产周期可缩短近一半；酯类物质含量提高了50％；其余指标基本不变。通过两者的比较，表明人工接种多菌种发酵产品与自然发酵产品质量无明显差异。
Yongfeng hot pepper sauce is mainly produced in traditional methods, in which a variety ofmicroorganisms play an active role in the enzyme family in the process of preparation ofkoji-making and fermentation. The traditional sauce is popular for its appetizing quality.But dueto natural koji-making and fermentation, the traditional products have no stable quality but havesome safety problems; the addition of salt is so high that the ferment cycle is long.
There have been researches and reports on the improvement of output and quality ofsoybean sauce, bean and sweet sauce through mufti-cultures technology, but no research onYongfeng hot pepper sauce.
By analyzing the separation, cultivation, calculation and classification of microorganisms;and measuring the amino nitrogen and protease activity, the ester value and glucoamylaseactivity, the gross acidity and pH value during different period of Yongfeng hot pepper saucemade of fermented wheat product, the paper tends to exploit the microorganism form, thechanging principle of the microorganism family and the major microorganisms in naturalYongfeng hot pepper sauce ferment system. The rapidly growth of Aspergillus oryzae;Aspergillus niger; Aspergillus sojae is mainly in koji-making period—the first period offermentation of Yongfeng hot pepper sauce, aspergillus produce different kinds of protease andglucoamylase, decompose proteins and starch and so on; the growth of Saccharomyces rouxiiand Tetrcoccus soyae produce many alcoholic and lactic acids, which prepare for the laterfermentation of the sauce; the last stage is mature stages of Sauce Mash and the main stages ofthe flavor of the Yongfeng hot pepper sauce.
Based on tendency analysis on traditional Yongfeng hot pepper sauce spontaneousfermentation, the paper studies the major microorganisms—Aspergillus oryzae, Aspergillus nigerand their performances in sauce production, thus providing theoretical help for the developmentof suitable preparatory culture. Aspergillus oryzae: inoculation volume 0.8%, environmentalrelative humidity 85%, koji-making temperature 28℃, koji-making time 72 h, the proteaseactivity is more higher; Aspergillus niger: koji-making time 48 h, koji-making temperature 30℃,inoculation volume 0.8%, environmental relative humidity 70%, glucoamylase activity is morehigher.
The research on the choice of main microorganisms of koji-making and its addition,improvement of preparation and fermentation technique suggests that the quality of productsusing mufti-cultures by Artificial inoculation is well in accordance with relevant nationalYongfeng hot pepper sauce, and the salinity is in about 9%, lowering 40% than the traditionalproduct; the amino nitrogen level can reach that of 60 in only 30 days in artificial inoculation andthe production period can be shortened to one seconds; total esters have increased 50%; All testsshow that the quality of products using mufti-cultures by artificial inoculation is same as thequality of products by natural fermentation.
引文
[1] 曹建勇．永丰辣酱的制作[J]．湖南农业，1994(3)：16．
[2] 永丰辣酱皇室贡品美名扬[J]．三湘大地，62．
[3] 曹省中，何健，邓奇志．自毁品牌吞恶果[J]．企业管理，1998(8)：25～26．
[4] 方继功．酱类制品生产技术[M]．中国轻工业出版社，2000，10．
[5] 汪智慧．贵州香辣酱的生产工艺[J]．中国调味品，2000(1)：12～13．
[6] 诚生．漫谈辣椒及辣椒红素．中国食品报，2002年5月7日．
[7] 王炳高．永丰辣酱：传统名牌重焕生机[J]．中国辣椒(季刊)，2001(1)．
[8] 薛勇．辣椒食品常用的加工方法[J]．南阳农业科技，2002(5)：5．
[9] 谢丽源．多菌种固态低盐发酵生产豆瓣辣酱[J]．食品工业，2002(5)：24～25．
[10] 刘素纯，林亲录等．蚕豆辣酱的研制[J]．食品科技，2005(1)：52～55．
[11] 刘福林，杨文侠，朱丽莉，刘风华．多菌种发酵蚕豆酱的研制[J]．中国酿造，1999(1)．
[12] 毋瑾超．酱油发酵中制曲条件对双菌种制曲的蛋白酶活力和孢子数的影响[J]．食品科技，2003(7)．
[13] 杨玉华，王子光，刘德海．双菌发酵提高酱油产量和质量的生产性研究[J]．食品科学，2002(10)：63．
[14] 张海．大豆酱发酵过程中乳酸菌和酵母菌的作用[J]．中国调味品，1993(6)．
[15] 贡汉坤．传统豆酱自然发酵的动态分析及人工接种多菌种发酵研究．江南大学硕士学位论文，2004．
[16] 胡杨．酶法甜面酱新工艺初探[J]．中国调味品，1997(3)．
[17] 沈萍．微生物学试验[M]．北京：高等教育出版社，1999(6)．
[18] 李阜隶．微生物学[M]．北京：中国农业出版社，2000，6．
[19] 酱卫生标准的分析方法．GB/T5009．40—2003，327～328．
[20] 酱油卫生标准的分析方法．GB/T5009.39—2003，319～322．
[21] 杨严俊等译．食品分析[M]．北京：中国轻工业出版社，2002，7．
[22] 姜锡瑞．酶制剂应用技术[M]．北京：中国轻工业出版社，1996，264～271．
[23] 郭勇．酶工程[M]．西南师范大学出版社，1993，253～258，308～317．
[24] 中华人民共和国专业标准．蛋白酶活力的测定．SB／T10317～1999．
[25] 陆文清，李德发等．福林显色法测定饲料用蛋白酶活力的要点分析[J]．饲料研 究，2003，(9)：29～30．
[26] 王福荣，庞玉珍．福林．酚试剂法测定蛋白酶活力的条件试验．
[27] 林亲录，邓靖等．毛霉产蛋白酶的特性研究[J]．食品科学，2005，26(5)：46．
[28] 杨典洱等．福林(Folin)-酚试剂法(Lowry法)测定波长的选择[J]．铁道劳动卫生与环保，1996，23(2)：147～148．
[29] 郭杰炎，蔡武城．微生物酶[M]．科学出版社，1986，10：105～110，246～254．
[30] 胡明方．食品微生物学检验[M]．北京：中国计量出版社，2003，372～373，430．
[31] 无锡轻工学院等．发酵专业分析[M]．中国轻工业出版社，1980．
[32] 齐祖同．中国真菌志第五卷曲霉属及其相关有性型[M]．科学出版社，1998．
[33] 魏景超．真菌鉴定手册[M]．上海科学技术出版社，1979，9．
[34] 上海酿造科学研究所．发酵调味品生产技术[M]．北京：中国轻工业出版社，1999．
[35] 中国微生物研究所．一般细菌常用鉴定方法[M]．科学出版社，1978．11．
[36] 凌代文．乳酸细菌分类鉴定及实验方法[M]．中国轻工业出版社，1999．3．
[37] 周德庆．微生物学试验手册[M]．上海科学技术出版社，1986．12．
[38] 张水华，刘耘．调味品生产工艺学[M]．华南理工大学出版社，2000．1：1～4．
[39] Brian J.B.Wood主编，徐岩译．发酵食品微生物学(第二版)中国轻工业出版社，2001．
[40] 邱立友，宫名宇，朱光州．多菌种在酱油酿造中的应用[J]．中国酿造，1993(1)：2～7．
[41] 贾英民主编．食品微生物学[M]．中国轻工业出版社，2001，346，364．
[42] 张丽华，何余堂等．影响酱油种曲质量的因素及其控制[J]．中国调味品，2005(2)：27～29．
[43] 甜酱—通风制曲、保温发酵．ZBX10066—86．
[44] 孟华．沪酿3.042米曲霉的纯化复壮．中国调味品．2001(7)：7～80．
[45] 冷云伟．酱油曲中米曲霉及制曲工艺的研究．江南大学硕士论文．2004：7
[46] 林祖申．酱油生产技术问答[M]．中国轻工业出版社，2000．
[47] 佟德永．高温制曲中温制酱[J]．中国酿造，1993(3)：12～14．
[48] 张丽华，何余堂等．影响酱油种曲质量的因素及其控制[J]．中国调味品，2005(2)：27～29．
[49] 胡友军．影响制曲质量原因分析[J]．中国调味品，2000(1)：18～19．
[50] 张玉彬，杨莉．酱油制曲过程探讨[J]．中国调味品，2004(12)：20～21．
[51] 庄桂．酱油酿造与研究中应用的最新技术[J]．郑州粮食学院学报，1996(1)：95～99．[1]曹建勇．永丰辣酱的制作[J]．湖南农业，1994(3)：16．
[52] 周恒刚．制曲营养[J]．酿酒科技，2005(1)：24．
[53] 董义平，邱瑞波，林燕文．酱油制曲过程中各影响因素的关系[J]．食品工业科技，1999(4)：24～26．
[54] 周恒刚．制曲水分[J]．酿酒科技，2004(6)：24．
[55] 丁耐克编著．食品风味化学[M]．中国轻工业出版社．1996，283．
[56] 张国春．多菌种酿造酱油的特点[J]．中国酿造，1998(5)．
[57] 张海．大豆酱发酵过程中乳酸菌和酵母菌的作用[J]．中国调味品，1993(6)：5～8．
[58] 李莉．提高发酵酱油蛋白质利用率及风味改进的研究．西南农业大学硕士学位论文，2005(5)：37．
[59] B.Wiander E-LRyhanen. Laboratory and large-scale fermentation of white cabbage into sauerkraut and sauerkraut juice by using starters in combination with mineral salt with a low NaC1 content.Eur Food Res Technol(2005)220:191～195.
[60] 朱洪等．食品感观分析入门[M]．北京：中国轻工业出版社，1993．
[61] 王栋等．食品感观评价原理与技术[M]．北京：中国轻工业出版社，2001．
[62] 周传云．食品微生物学实用技术[M]．湖南农业大学食品科技学微生物研教研室，2006．1．
[2] 永丰辣酱皇室贡品美名扬[J]．三湘大地，62．
[3] 曹省中，何健，邓奇志．自毁品牌吞恶果[J]．企业管理，1998(8)：25～26．
[4] 方继功．酱类制品生产技术[M]．中国轻工业出版社，2000，10．
[5] 汪智慧．贵州香辣酱的生产工艺[J]．中国调味品，2000(1)：12～13．
[6] 诚生．漫谈辣椒及辣椒红素．中国食品报，2002年5月7日．
[7] 王炳高．永丰辣酱：传统名牌重焕生机[J]．中国辣椒(季刊)，2001(1)．
[8] 薛勇．辣椒食品常用的加工方法[J]．南阳农业科技，2002(5)：5．
[9] 谢丽源．多菌种固态低盐发酵生产豆瓣辣酱[J]．食品工业，2002(5)：24～25．
[10] 刘素纯，林亲录等．蚕豆辣酱的研制[J]．食品科技，2005(1)：52～55．
[11] 刘福林，杨文侠，朱丽莉，刘风华．多菌种发酵蚕豆酱的研制[J]．中国酿造，1999(1)．
[12] 毋瑾超．酱油发酵中制曲条件对双菌种制曲的蛋白酶活力和孢子数的影响[J]．食品科技，2003(7)．
[13] 杨玉华，王子光，刘德海．双菌发酵提高酱油产量和质量的生产性研究[J]．食品科学，2002(10)：63．
[14] 张海．大豆酱发酵过程中乳酸菌和酵母菌的作用[J]．中国调味品，1993(6)．
[15] 贡汉坤．传统豆酱自然发酵的动态分析及人工接种多菌种发酵研究．江南大学硕士学位论文，2004．
[16] 胡杨．酶法甜面酱新工艺初探[J]．中国调味品，1997(3)．
[17] 沈萍．微生物学试验[M]．北京：高等教育出版社，1999(6)．
[18] 李阜隶．微生物学[M]．北京：中国农业出版社，2000，6．
[19] 酱卫生标准的分析方法．GB/T5009．40—2003，327～328．
[20] 酱油卫生标准的分析方法．GB/T5009.39—2003，319～322．
[21] 杨严俊等译．食品分析[M]．北京：中国轻工业出版社，2002，7．
[22] 姜锡瑞．酶制剂应用技术[M]．北京：中国轻工业出版社，1996，264～271．
[23] 郭勇．酶工程[M]．西南师范大学出版社，1993，253～258，308～317．
[24] 中华人民共和国专业标准．蛋白酶活力的测定．SB／T10317～1999．
[25] 陆文清，李德发等．福林显色法测定饲料用蛋白酶活力的要点分析[J]．饲料研 究，2003，(9)：29～30．
[26] 王福荣，庞玉珍．福林．酚试剂法测定蛋白酶活力的条件试验．
[27] 林亲录，邓靖等．毛霉产蛋白酶的特性研究[J]．食品科学，2005，26(5)：46．
[28] 杨典洱等．福林(Folin)-酚试剂法(Lowry法)测定波长的选择[J]．铁道劳动卫生与环保，1996，23(2)：147～148．
[29] 郭杰炎，蔡武城．微生物酶[M]．科学出版社，1986，10：105～110，246～254．
[30] 胡明方．食品微生物学检验[M]．北京：中国计量出版社，2003，372～373，430．
[31] 无锡轻工学院等．发酵专业分析[M]．中国轻工业出版社，1980．
[32] 齐祖同．中国真菌志第五卷曲霉属及其相关有性型[M]．科学出版社，1998．
[33] 魏景超．真菌鉴定手册[M]．上海科学技术出版社，1979，9．
[34] 上海酿造科学研究所．发酵调味品生产技术[M]．北京：中国轻工业出版社，1999．
[35] 中国微生物研究所．一般细菌常用鉴定方法[M]．科学出版社，1978．11．
[36] 凌代文．乳酸细菌分类鉴定及实验方法[M]．中国轻工业出版社，1999．3．
[37] 周德庆．微生物学试验手册[M]．上海科学技术出版社，1986．12．
[38] 张水华，刘耘．调味品生产工艺学[M]．华南理工大学出版社，2000．1：1～4．
[39] Brian J.B.Wood主编，徐岩译．发酵食品微生物学(第二版)中国轻工业出版社，2001．
[40] 邱立友，宫名宇，朱光州．多菌种在酱油酿造中的应用[J]．中国酿造，1993(1)：2～7．
[41] 贾英民主编．食品微生物学[M]．中国轻工业出版社，2001，346，364．
[42] 张丽华，何余堂等．影响酱油种曲质量的因素及其控制[J]．中国调味品，2005(2)：27～29．
[43] 甜酱—通风制曲、保温发酵．ZBX10066—86．
[44] 孟华．沪酿3.042米曲霉的纯化复壮．中国调味品．2001(7)：7～80．
[45] 冷云伟．酱油曲中米曲霉及制曲工艺的研究．江南大学硕士论文．2004：7
[46] 林祖申．酱油生产技术问答[M]．中国轻工业出版社，2000．
[47] 佟德永．高温制曲中温制酱[J]．中国酿造，1993(3)：12～14．
[48] 张丽华，何余堂等．影响酱油种曲质量的因素及其控制[J]．中国调味品，2005(2)：27～29．
[49] 胡友军．影响制曲质量原因分析[J]．中国调味品，2000(1)：18～19．
[50] 张玉彬，杨莉．酱油制曲过程探讨[J]．中国调味品，2004(12)：20～21．
[51] 庄桂．酱油酿造与研究中应用的最新技术[J]．郑州粮食学院学报，1996(1)：95～99．[1]曹建勇．永丰辣酱的制作[J]．湖南农业，1994(3)：16．
[52] 周恒刚．制曲营养[J]．酿酒科技，2005(1)：24．
[53] 董义平，邱瑞波，林燕文．酱油制曲过程中各影响因素的关系[J]．食品工业科技，1999(4)：24～26．
[54] 周恒刚．制曲水分[J]．酿酒科技，2004(6)：24．
[55] 丁耐克编著．食品风味化学[M]．中国轻工业出版社．1996，283．
[56] 张国春．多菌种酿造酱油的特点[J]．中国酿造，1998(5)．
[57] 张海．大豆酱发酵过程中乳酸菌和酵母菌的作用[J]．中国调味品，1993(6)：5～8．
[58] 李莉．提高发酵酱油蛋白质利用率及风味改进的研究．西南农业大学硕士学位论文，2005(5)：37．
[59] B.Wiander E-LRyhanen. Laboratory and large-scale fermentation of white cabbage into sauerkraut and sauerkraut juice by using starters in combination with mineral salt with a low NaC1 content.Eur Food Res Technol(2005)220:191～195.
[60] 朱洪等．食品感观分析入门[M]．北京：中国轻工业出版社，1993．
[61] 王栋等．食品感观评价原理与技术[M]．北京：中国轻工业出版社，2001．
[62] 周传云．食品微生物学实用技术[M]．湖南农业大学食品科技学微生物研教研室，2006．1．