CN101843328A - 玉米淀粉糖渣米曲和红曲发酵酱油的生产方法 - Google Patents

Abstract

玉米淀粉糖渣米曲和红曲发酵酱油的生产方法，属于生物工程和食品调味品生产技术领域。本发明以酱油酿造菌种米曲霉为出发菌，以玉米淀粉糖渣为主要原料部分代替传统酱油酿造原料麸皮(小麦)和豆粕(大豆)，经固态发酵制得糖渣米曲；以高产色素的红曲菌为出发菌，以玉米淀粉糖渣为原料液态发酵得到高色价糖渣红曲发酵液；将糖渣米曲和糖渣红曲按一定比例混合，采用高盐稀态发酵工艺酿造酱油。对糖渣米曲制备过程中培养基条件进行优化，其成曲中性蛋白酶活力能够达到3000U/g(干基)，满足工业生产要求；对影响糖渣红曲液态发酵高产色素参数进行优化，使色价达到200U/mL；糖渣米曲和糖渣红曲混合发酵酱油对肉制品着色效果好，味鲜，色价稳定性较好。

Description

玉米淀粉糖渣米曲和红曲发酵酱油的生产方法

技术领域

玉米淀粉糖渣为主要原料制备糖渣米曲和糖渣红曲发酵酱油的生产方法，属于生物工程和食品调味品制备技术领域。

背景技术

玉米淀粉糖渣(简称为糖渣)是淀粉酶法制糖的残渣，经测定其蛋白含量及还原糖含量较高(粗蛋白含量：25.29％(干基)；还原糖含量：19.56％(干基))。目前淀粉制糖企业几乎都将糖渣作为副产物直接出售作为饲料，价格低，导致企业收益不高。

酱油，通常是以大豆(豆粕)和小麦(麸皮)为原料，用米曲霉为微生物经培养制成糖渣米曲，成曲再经发酵，淋油，加焦糖色，灭菌等工序而成。衡量酱油质量的主要理化指标是氨基酸态氮。由于酱油也是重要的食品着色剂，故酱油的颜色(色度)也是重要的感观指标。故一般酱油中都要加入焦糖色，便于食品尤其是肉制品的着色。但有的厂家采用的焦糖色素如果质量不好，用于食品着色后则很容易使食品发乌，暗淡无光泽。国内也有少数酱油企业是以大米为原料生产的红曲米作为红色素的来源，通过调配法加入到酱油中以丰富酱油的色调。

酱油生产中所用的米曲，一般是固态发酵法制备。米曲是豆粕、全麦粉(或面粉)加麸皮制成的一种粗酶制剂，主要含蛋白酶。米曲既是粗酶制剂，同时又是发酵生产酱油的主要原料。

红曲是中国传统发酵产品，主产红色素，用于食品着色；红曲色素对于肉制品的着色效果非常好，是目前鱼、肉制品加工常用的着色剂。同时红曲培养物中含有多种水解酶和酯化酶，现有液态发酵和固态发酵两种生产方法，固态发酵是以大米为原料用红曲菌经固态发酵而成红曲米，液态发酵法是以大米及大豆水解液为原料经过红曲菌的发酵，提取精制而成红曲红。

鉴于糖渣的营养成分丰富，只要补充适量的其它物质，就可以用糖渣为主要原料分别生产富含蛋白酶的米曲和富含色素的红曲，并用糖渣培养成的米曲和红曲生产酱油。这不仅能够使资源得到充分利用，提高糖渣的附加值，提高淀粉糖生产过程中的经济效益，又可降低酱油生产的成本，同时缓解原料的紧张局面。

综上所述，本发明首次提出了以糖渣为主要生产原料，分别用米曲霉和红曲菌发酵制成米曲和红曲，以所制成的米曲和红曲为原料采用高盐稀态发酵工艺酿造富含氨基酸及红曲色素的酱油的新型生产工艺。

酱油的生产原料一般是大豆(豆粕)、麸皮和面粉，故本发明的关键之一是以糖渣为主要原料生产蛋白酶活力高的米曲，并保证所生产的米曲中，富含蛋白质等营养成分，以满足酱油生产的需要；本发明的另一关键是以糖渣为主要原料，以红曲菌发酵生产高色价的红曲，并保证在酱油酿造过程中红曲色素的稳定性；本发明的第三个关键技术是糖渣米曲和糖渣红曲经过混合发酵生产酱油。

发明内容

本发明的目的是提供一种玉米淀粉糖渣米曲和红曲发酵酱油的生产方法，为了制备具有红曲特色的酱油，充分利用玉米制糖废弃物，缓解原料的紧张局面，并可运用到工业化生产。

本发明的技术方案：玉米淀粉糖渣米曲和红曲发酵酱油的生产方法，以玉米制糖副产物糖渣为原配料经米曲霉固态发酵得糖渣米曲；以玉米制糖副产物糖渣为原配料经红曲菌液态发酵得高色价糖渣红曲发酵液；采用高盐稀态发酵工艺将糖渣米曲和糖渣红曲发酵液混合发酵生产酱油；所生产的酱油符合国家标准GB18186-2000，且富含红曲色素；

(1)制备糖渣米曲：利用米曲霉以玉米淀粉糖渣为配料固态发酵，

菌种：米曲霉沪酿3.042，在【酱油多菌种制曲工艺条件研究中国酿造，2005(10)：37-39.】已公开。

培养基：

斜面培养基：土豆培养基(PDA)；

米曲种子培养基：麸皮液态培养基：麸皮100g，加水煮沸30min，纱布过滤，加水至1000mL；

种子培养条件：培养温度30℃，转速200r/min，培养48h；

米曲固态发酵培养基：装料量50～80g(干基)/L；以添加物料干重计，糖渣∶麸皮∶豆粕质量比为4∶5∶1，料水质量比为1∶1；121℃灭菌20min；

米曲固态发酵条件：接种量10％，接种后发酵温度28～31℃，湿度50％～95％，发酵24h扣瓶翻曲，发酵时间3～5d；糖渣米曲的中性蛋白酶酶活达到3000U/g干基；

(2)制备高色价糖渣红曲发酵液：利用红曲菌以玉米淀粉糖渣为原料液态发酵制备高色价糖渣红曲发酵液，

菌种：红曲菌9903A，在【陈蕴，夏永军，许赣荣等.红曲液态发酵高产色素低产桔霉素的工艺条件.食品与发酵工业，2007，33(10)：10-13.】已公开。

培养基：

斜面培养基：土豆培养基(PDA)；

红曲种子培养基：葡萄糖30～50g/L，NaNO₃ 1～3g/L，KH₂PO₄ 1～5g/L，MgSO₄·7H₂O 1～5g/L，大豆或豆粕水解液120～150mL/L，用自来水配制；

红曲液态发酵培养基：装料量160～200mL/L，糖渣添加量为60～90g(干基)/L，玉米浆50～150mL/L，ZnSO₄ 0.02～0.06g/L，MnSO₄ 0.02～0.05g/L，用自来水配制；

红曲液态发酵，接种量：5％～10％，25～34℃，转速100～180r/min，发酵时间5～11d；红曲色价达到200U/mL；

(3)将糖渣红曲发酵液和糖渣米曲混合采用高盐稀态发酵工艺酿造酱油

发酵所用水为含体积分数10％～20％糖渣红曲发酵液的食盐水，食盐水浓度为15～22°Be′，盐水添加量为糖渣米曲重量的1.8～2.5倍，发酵温度30～50℃，发酵时间15d～60d，得到达到国家二级酱油标准，酱油色泽好，对食品有很强的着色力。

本发明的有益效果：充分利用淀粉制糖企业的低价值副产物糖渣，生产米曲和红曲，物尽其用，提高企业的经济效益。充分利用红曲发酵所生产的红曲色素，改善酱油色泽，以提高酱油的感观品质。

具体实施方式

实施例1.玉米淀粉糖渣制备米曲和红曲(液态)发酵酱油(糖渣米曲和糖渣红曲发酵酱油)

(1)糖渣米曲固态发酵法生产糖渣米曲

菌种：米曲霉沪酿3.042。

培养基：

种子培养基：麸皮液态培养基

固态发酵培养基：装料量50～80g(干基)/L；糖渣∶麸皮∶豆粕质量比为4∶5∶1。料水质量比：1∶1。121℃灭菌20min。

固态发酵条件：接种量：10％，接种后发酵温度：30℃，发酵24h左右扣瓶翻曲，发酵3d。

(2)糖渣米曲固态培养过程中性蛋白酶活性

米曲霉以玉米淀粉糖渣为配料固态发酵培养基条件优化主要考察其中性蛋白酶活力的高低。

装料量：固态物料的厚薄对培养基透气性有较大的影响，培养基薄，物料透气性好，有利于氧气和二氧化碳的传递，好氧微生物生长良好，产酶活性高；反之，培养基厚，不利于气体的传递，影响微生物的生长，进而影响产酶活性。通过实验得出，以500mL三角瓶为例，装料量为32g(干基)时，中性蛋白酶活力最高。厚层通风发酵时的物料层厚度可达30cm。

原料配比：原料配比的变化不仅能够影响培养基的通风性，而且还影响培养基的营养平衡。特别是麸皮的含量对培养基的疏松性影响较大。通过实验得到原料配比为(以干基计)：在添加麸皮的情况下，糖渣∶豆粕为8∶2。

料水比：在固态发酵过程中，适宜的料水比能使培养基达到较好的疏松，同时利于营养物质的输送和酶的转移。料水比过高，培养基表面干化很快，发酵不彻底，致使酶活力低；料水比过低，不利于菌丝的生长，易染杂菌，同样致使酶活性低。通过实验得到当料水质量比为1∶1时，米曲中性蛋白酶活力达到最高。

(3)糖渣红曲液态发酵法生产高色价红曲发酵液

菌种：红曲菌9903A。

培养基：种子培养基(g/L)：葡萄糖30-50；NaNO₃ 1～3；KH₂PO₄ 1～5；MgSO₄·7H₂O 1～5；大豆或豆粕水解液120-150mL/L，pH自然；用自来水配制；

液态发酵培养基：糖渣为60-90g/L(干基)，玉米浆50～150mL/L，ZnSO₄0.02～0.06g/L，MnSO₄ 0.02～0.05g/L，用自来水配制；

红曲液态发酵，接种量：5％～10％，25～34℃，转速100～180r/min，发酵时间5～11d。

(4)糖渣红曲液态发酵高产色素条件

氮源种类及浓度：实验得出蛋白胨对发酵液的色价效果最好，玉米浆次之。考虑到工业生产成本问题，使用玉米浆作为红曲菌氮源，并得到最适浓度为50-150mL/L。

金属离子种类及浓度：锌离子对红曲色素有促进作用，通过实验验证，并得到最适ZnSO₄添加量0.02～0.06g/L；另外实验得出锰离子对红曲色素同样有明显促进作用，并得出最适MnSO₄添加量0.02～0.05g/L。

(5)糖渣米曲和糖渣红曲混合高盐稀态发酵酱油条件

酱油质量指标主要是以酱油中氨基态氮含量为主，结合其他质量指标如：总酸，可溶性无盐固形物等。

盐浓度对酱油中氨基态氮含量的影响：食盐使酱油呈一定程度的咸味，并具有杀菌防腐的作用。但过高的盐浓度对酶的抑制作用增强，延长发酵时间。因此，在不引起酱油酸败的前提下，得到16°Be′的盐浓度对酱油生产最适合。

盐水加量对酱油中氨基态氮含量的影响：盐水加量的多少对成品质量和原料利用率影响较大。过多、过少都会导致酱油风味变差。实验考查得出为糖渣米曲重量2.2倍的盐水加量较适合。

糖渣红曲含量对酱油中氨基态氮含量的影响：红曲既有一定的防腐作用，又可以使发酵出的酱油在颜色方面更鲜亮，特别是对于肉制品的着色效果更显著。但红曲加量过多会使发酵液粘稠，淋油困难。实验过程中将红曲添加量控制在20％以内。

糖渣米曲和糖渣红曲混合高盐稀态发酵酱油条件为：发酵所用水为含体积分数10％～20％糖渣红曲发酵液的食盐水，食盐水浓度为15～22°Be′，盐水添加量为糖渣米曲重量的1.8～2.5倍，发酵温度30～50℃，发酵时间15d～60d，得到达到国家二级酱油标准，酱油色泽好，对食品有很强的着色力。

Claims (1)

1.玉米淀粉糖渣米曲和红曲发酵酱油的生产方法，其特征是以玉米制糖副产物糖渣为配料经米曲霉固态发酵得糖渣米曲；以玉米制糖副产物糖渣为原料经红曲菌液态发酵得高色价糖渣红曲发酵液；采用高盐稀态发酵工艺将糖渣米曲和糖渣红曲发酵液混合发酵生产酱油；所生产的酱油符合国家标准GB18186-2000，且富含红曲色素；

(1)制备糖渣米曲：利用米曲霉以玉米淀粉糖渣为配料固态发酵，

菌种：米曲霉沪酿3.042；

培养基：

斜面培养基：土豆培养基PDA；

米曲种子培养基：麸皮液态培养基：麸皮100g，加水煮沸30min，纱布过滤，加水至1000mL；

种子培养条件：培养温度30℃，转速200r/min，培养48h；

米曲固态发酵培养基：装料量50～80g干基/L；以添加物料干重计，糖渣∶麸皮∶豆粕质量比为4∶5∶1，料水质量比为1∶1；121℃灭菌20min；

米曲固态发酵条件：接种量10％，接种后发酵温度28～31℃，湿度50％～95％，发酵时间3～5d；糖渣米曲的中性蛋白酶酶活达到3000U/g干基；

(2)制备糖渣红曲发酵液：利用红曲菌以玉米淀粉糖渣为原料液态发酵，

菌种：红曲菌9903A；

培养基：

斜面培养基：土豆培养基PDA；

红曲种子培养基：葡萄糖30～50g/L，NaNO₃ 1～3g/L，KH₂PO₄ 1～5g/L，MgSO₄·7H₂O 1～5g/L，大豆或豆粕水解液120～150mL/L，用自来水配制；

红曲液态发酵培养基：装料量160～200mL/L，糖渣添加量为60～90g干基/L，玉米浆50～150mL/L，ZnSO₄ 0.02～0.06g/L，MnSO₄ 0.02～0.05g/L，用自来水配制；

红曲液态发酵条件：接种量5％～10％，25～34℃，转速100～180r/min，发酵时间5～11d；红曲色价达到200U/mL；

(3)高盐稀态酿造酱油

将糖渣红曲发酵液和糖渣米曲混合采用高盐稀态发酵工艺酿造酱油，发酵所用水为含体积分数10％～20％糖渣红曲发酵液的食盐水，食盐水浓度为15～22°Be′，盐水添加量为糖渣米曲重量的1.8～2.5倍，发酵温度30～50℃，发酵时间15d～60d。