CN109123586B - 一种基于超声的酱油二次沉淀去除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于超声的酱油二次沉淀去除方法，属于调味品加工技术领域。以米曲霉或者酱油曲霉为发酵菌种，以麸皮为原料制备种曲；以大豆/豆粕/小麦/麸皮润水、蒸煮和冷却后接种麸皮种曲制备大曲。大曲落罐或池后与盐水充分混合后进行发酵，发酵时视情况进行淋油或翻醅操作。发酵结束后按照常规酱油工艺进行淋油或压榨法取油，生酱油配兑后添加澄清剂并进行搅拌和超声处理以加速澄清剂与生酱油中潜在的沉淀物质和死亡菌体结合、沉淀。本发明方法生产的酱油保存180天后二次沉淀形成量比对照酱油减少50％以上。本发明方法使用的澄清剂符合国家食品添加剂应用要求，应用的超声设备绿色、易操作、应用成本低。因此具有重要的应用价值。

Description

一种基于超声的酱油二次沉淀去除方法

技术领域

本发明涉及一种基于超声的酱油二次沉淀去除方法，属于调味品加工技术领域。

背景技术

酱油在我国日常生活和食品工业中均扮演着极为重要的作用。随着我国食品工业整体技术和管理水平的提高，近年来我国酱油的产量和产值(2016年分别达到1000万吨和630亿元以上)均快速增加。

前期研究证实了大豆蛋白中的未降解蛋白质是二次沉淀的主要和关键成分，其在高盐环境下难以被米曲霉产蛋白酶降解是造成酱油二次沉淀的关键原因(Gao Xianli,YinYiyun&Zhou Cunshan.Purification,characterisation and salt-tolerant molecularmechanism of aspartyl aminopeptidase from Aspergillus oryzae 3.042,FoodChemistry,2018,240:377-385；Gao Xianli,Sun Pengfei,Lu Jian,etal.Characterization and formation mechanism of proteins in the secondaryprecipitate of soy sauce,European Food Research and Technology,2013,237(4):647-654.)。目前我国主要采用膜过滤和硅藻土沉淀法减少二次沉淀量，但由于膜过滤法成本高(150元/吨)、需要频繁清洗过滤膜；而硅藻土法虽然成本较低(约80元/吨)，但效果差。因此，上述两种处理酱油二次沉淀的方法均不理想。

超声波是指频率大于20kHz的声波，具有方向性好、功率大、穿透力强等特点，还能引起空化作用和一系列的特殊效应，如机械效应、热效应、化学效应等(Ojha,Mason,O’Donnell,et al.Ultrasound technology for food fermentation applications[J].Ultrasonics Sonochemistry,2017,34:410-417)。适当的超声处理能够降低反应的活化能(Ea)及显著提高某些蛋白质的疏水性、促使肽链伸展，促进酱油中未降解蛋白质与多酚及铁离子形成络合物，加速酱油中潜在的“二次沉淀”絮凝和沉淀。本课题组在前期大量基础研究的基础上提出了采用在生酱油中添加澄清剂协同超声处理法解决酱油中的二次沉淀难题。本发明使用的澄清剂为酱油中常用的澄清剂，安全性高、价格便宜，所用的超声设备投入少、易操作、安全、绿色。

发明内容

本发明提供了一种基于超声的酱油二次沉淀去除方法，具体步骤如下：

(1)麸皮种曲制备：酱油的生产采用米曲霉3.042(Aspergillus oryzae 3.042)或酱油曲霉(Aspergillus sojae)为发酵菌种，麸皮经润水(麸皮：水＝1:0.7)、蒸煮(121℃/10min)、冷却(40℃)、接种(5×10⁵个孢子/g)后于28℃下在曲房培养至表面黄绿色(温度上升至35℃时翻曲2次)，制备好的麸皮种曲待用。

(2)大曲制备：大豆或豆粕润水(大豆：水＝1:1/豆粕：水＝1:0.8)后进行蒸煮(121℃/15min)或麸皮润水(麸皮：水＝1:0.7)、蒸煮(121℃/10min)后冷却(40℃)，小麦炒熟粉碎至2-3瓣，面粉或粉碎、冷却后的小麦或蒸熟冷却后的麸皮与麸皮种曲预混合后与蒸煮冷却后的大豆或豆粕充分混合；面粉或小麦或麸皮用量占大曲重量的25％，麸皮种曲用量占大曲重量的0.5％；接种后的物料于28℃下在曲房培养至表面黄绿色(温度上升至35℃时翻曲2次)，制备好的大曲待用。

(3)发酵：大曲落罐或池后加盐水或三油进行常温日晒夜露发酵或保温发酵(40-45℃)，盐水浓度为8-22％(w/v)，大曲与盐水或三油的比例为1:1-3(w/v)。

(4)淋油或翻醅：发酵期间视情况进行淋油或翻醅操作，发酵30-180天。

(5)取油：发酵结束后首先通过淋油法或者压榨法(4Mpa/3h)取头油；酱醅添加盐水后继续进行发酵，盐水浓度为8-22％(w/v)，酱醅与盐水的比例为1:2-3(w/v)，发酵10天结束二油发酵，取油方法同头油；之后添加1倍酱醅重量的热水(100℃)进行三油浸提，浸提时间为5天，浸提结束采用压榨法(5Mpa/4h)取三油，三油进行配兑或用来制备盐水进行头油发酵。

(6)配兑：将不同批次头油、二油和三油进行配兑，根据需要添加食用盐、白砂糖、酵母抽提物、三氯蔗糖、山梨酸钾和/或苯甲酸钠等使其符合产品质量、风味和保质期要求。

(7)添加澄清剂：配兑好的酱油添加澄清剂，澄清剂为单宁(添加量为0.01-5mg/ml)、没食子酸(添加量为0.01-5mg/ml)、Fe²⁺(添加量为0.005-3mg/ml)、Fe³⁺(添加量为0.005-3mg/ml)、植酸(添加量为0.01-3mg/ml)、壳聚糖(添加量为0.01-10mg/ml)、膨润土(添加量为1-20mg/ml)、明胶(添加量为0.1-20mg/ml)中的一种或者以上，添加澄清剂后适当搅拌使之完全溶解在生酱油中，搅拌条件为100-300r/min、搅拌时间10min-72h。

(8)超声处理：添加澄清剂并搅拌后的酱油进行超声处理，超声模式为单频超声和/或多频超声和/或扫描超声，超声频率范围为20-100kHz、超声时间为0.3-100min、超声功率密度为30-600W/L。

(9)加热澄清：超声处理后的酱油进行加热澄清去除潜在的不稳定物质和死亡的菌体，加热条件为70-75℃/30min，常温澄清7天。

(10)过滤和灭菌：将加热澄清后酱油过硅藻土(用量为酱油量的1％，w/v)过滤，过滤后的酱油进行灭菌处理，灭菌条件为85-90℃/30min。

(11)灌装、检验和包装：灌装后的酱油进行常规指标检验，合格后进行包装即为成品。

本发明与常规对照酱油生产工艺相比，本发明方法具有如下优点和有益效果：

本发明方法使用的澄清剂符合国家食品添加剂应用要求，应用的超声设备绿色、易操作、应用成本低；应用本发明方法生产的产品外观品质得到显著改善，产品附加值高。因此，本发明具有重要的应用价值和经济价值。

具体实施方式

下面结合实例对本发明的具体实施方式作进一步说明，但本发明的实施和保护范围不限于此。

本发明所涉及的酱油感官评价方法参照食品安全国家标准之酱油GB2717-2018相应部分，二次沉淀含量的收集和测定方法参照曾新安等方法(曾新安，李国基，于淑娟.酱油沉淀成分研究[J].食品科学，2002，23(11)：32-34.)，本发明所收集的二次沉淀为酱油储存180天后的二次沉淀。

实施例1一种基于超声的高盐稀态酱油(以大豆和面粉为主要原料)二次沉淀去除方法

高盐稀态酱油的生产采用米曲霉3.042(Aspergillus oryzae 3.042)为发酵菌种，麸皮经润水(麸皮：水＝1:0.7)、蒸煮(121℃/10min)、冷却(40℃)、接种(5×10⁵个孢子/g)后于28℃下在曲房培养至表面黄绿色(温度上升至35℃时翻曲2次)，制备好的麸皮种曲待用。大豆润水(大豆：水＝1:1)后进行蒸煮(121℃/15min)、冷却(40℃)，面粉与麸皮种曲预混合后与蒸煮冷却后的大豆充分混合；面粉用量占大曲重量的25％，麸皮种曲用量占大曲重量的0.5％；接种后的物料于28℃下在曲房培养至表面黄绿色(温度上升至35℃时翻曲2次)，制备好的大曲待用。大曲落罐后加三油进行常温日晒夜露发酵，大曲与三油(盐浓度22％)的比例为1:3(w/v)。发酵期间视情况进行淋油操作，发酵180天。发酵结束后首先通过淋油法取头油；酱醅添加盐水后继续进行发酵，盐水浓度为22％(w/v)，酱醅与盐水的比例为1:3(w/v)，发酵10天结束二油发酵，取油方法同头油；之后添加1倍酱醅重量的热水(100℃)进行三油浸提，浸提时间为5天，浸提结束采用压榨法(5Mpa/4h)取三油，三油用来制备盐水进行头油发酵。将不同批次头油、二油和三油进行配兑，根据需要添加食用盐、白砂糖、酵母抽提物、三氯蔗糖、山梨酸钾和/或苯甲酸钠等使其符合产品质量、风味和保质期要求。配兑好的酱油添加澄清剂，澄清剂为单宁、没食子酸、Fe²⁺、Fe³⁺、植酸、壳聚糖、膨润土和明胶，添加量为5mg/ml、0.5mg/ml、0.1mg/ml、0.1mg/ml、0.15mg/m、0.01mg/ml、1mg/ml和0.1mg/ml，添加澄清剂后适当搅拌使之完全溶解在生酱油中，搅拌条件为300r/min、搅拌时间为72h。接着对添加了澄清剂的生酱油进行超声处理，超声模式为单频超声，超声频率为100kHz、超声时间为100min、超声功率密度为600W/L。超声处理后的酱油进行加热澄清去除潜在的不稳定物质和死亡的菌体，加热条件为75℃/30min，常温澄清7天。将加热澄清后酱油过硅藻土(用量为酱油量的1％，w/v)过滤，过滤后的酱油进行灭菌处理，灭菌条件为90℃/30min。灌装后的酱油进行常规指标检验，合格后进行包装即为成品。

与仅采用硅藻土过滤的对照高盐稀态酱油(以大豆和面粉为主要原料)相比，本发明方法生产的酱油酱香浓郁、咸鲜突出协调、口感浓厚、后味绵长，在色泽上无显著差异。储存180天后无明显二次沉淀现象，与对照高盐稀态酱油相比，二次沉淀量减少60％，外观品质显著改善。

实施例2一种基于超声的高盐稀态酱油(以豆粕和小麦为主要原料)二次沉淀去除方法

高盐稀态酱油的生产采用酱油曲霉(Aspergillus sojae)为发酵菌种，麸皮经润水(麸皮：水＝1:0.7)、蒸煮(121℃/10min)、冷却(40℃)、接种(5×10⁵个孢子/g)后于28℃下在曲房培养至表面黄绿色(温度上升至35℃时翻曲2次)，制备好的麸皮种曲待用。豆粕润水(豆粕：水＝1:0.8)后进行蒸煮(121℃/15min)、冷却(40℃)，小麦炒熟粉碎至2-3瓣，冷却后的粉碎小麦(40℃)与麸皮种曲预混合后与蒸煮冷却后的豆粕充分混合；小麦用量占大曲重量的25％，麸皮种曲用量占大曲重量的0.5％；接种后的物料于28℃下在曲房培养至表面黄绿色(温度上升至35℃时翻曲2次)，制备好的大曲待用。大曲落罐后加盐水进行常温日晒夜露发酵，盐水浓度为18％(w/v)，大曲与盐水的比例为1:2(w/v)。发酵期间视情况进行淋油操作，发酵120天。发酵结束后首先通过淋油法取头油；酱醅添加盐水后继续进行发酵，盐水浓度为18％(w/v)，酱醅与盐水的比例为1:2.5(w/v)，发酵10天结束二油发酵，取油方法同头油；之后添加1倍酱醅重量的热水(100℃)进行三油浸提，浸提时间为5天，浸提结束采用压榨法(5Mpa/4h)取三油，三油用作酱油配兑。将不同批次头油、二油和三油进行配兑，根据需要添加食用盐、白砂糖、酵母抽提物、三氯蔗糖、山梨酸钾和/或苯甲酸钠等使其符合产品质量、风味和保质期要求。配兑好的酱油添加澄清剂为单宁、没食子酸、Fe²⁺、Fe³⁺、植酸、壳聚糖、膨润土和明胶，添加量为0.5mg/ml、0.01mg/ml、0.05mg/ml、3mg/ml、0.01mg/m、0.5mg/ml、20mg/ml和20mg/ml，添加澄清剂后适当搅拌使之完全溶解在生酱油中，搅拌条件为100r/min、搅拌时间10h。接着对添加了澄清剂的生酱油进行超声处理，超声模式为双频超声，超声频率为20kHz和100kHz、超声时间为0.3min、超声功率密度为30W/L。超声处理后的酱油进行加热澄清去除潜在的不稳定物质和死亡的菌体，加热条件为70℃/30min，常温澄清7天。将加热澄清后酱油过硅藻土(用量为酱油量的1％，w/v)过滤，过滤后的酱油进行灭菌处理，灭菌条件为85℃/30min。灌装后的酱油进行常规指标检验，合格后进行包装即为成品。

与常规仅采用硅藻土过滤的对照高盐稀态酱油相比，本发明方法生产的酱油酱香浓郁、咸鲜突出协调、口感浓厚、后味绵长，在色泽上无显著差异。储存180天后无明显二次沉淀现象，与对照高盐稀态酱油相比，二次沉淀量减少52％，外观品质显著改善。

实施例3一种基于超声的低盐固态酱油(以豆粕和麸皮为主要原料)二次沉淀去除方法

低盐固态酱油的生产采用米曲霉3.042(Aspergillus oryzae 3.042)为发酵菌种，麸皮经润水(麸皮：水＝1:0.7)、蒸煮(121℃/10min)、冷却(40℃)、接种(5×10⁵个孢子/g)后于28℃下在曲房培养至表面黄绿色(温度上升至35℃时翻曲2次)，制备好的麸皮种曲待用。豆粕润水(豆粕：水＝1:0.8)后进行蒸煮(121℃/15min)，麸皮润水(麸皮：水＝1:0.7)、蒸煮(121℃/10min)后冷却(40℃)，蒸熟冷却后的麸皮与麸皮种曲预混合后与蒸煮冷却后的豆粕充分混合；麸皮用量占大曲重量的25％，麸皮种曲用量占大曲重量的0.5％；接种后的物料于28℃下在曲房培养至表面黄绿色(温度上升至35℃时翻曲2次)，制备好的大曲待用。大曲落池后加盐水进行保温发酵(40-45℃)，盐水浓度为8％(w/v)，大曲与盐水的比例为1:1(w/v)。发酵期间视情况进行翻醅操作，发酵30天。发酵结束后首先通过压榨法(4Mpa/3h)取头油；酱醅添加盐水后继续进行发酵，盐水浓度为8％(w/v)，酱醅与盐水的比例为1:2(w/v)，发酵10天结束二油发酵，取油方法同头油；之后添加1倍酱醅重量的热水(100℃)进行三油浸提，浸提时间为5天，浸提结束采用压榨法(5Mpa/4h)取三油，三油用来配兑。将不同批次头油、二油和三油进行配兑，根据需要添加食用盐、白砂糖、酵母抽提物、三氯蔗糖、山梨酸钾和/或苯甲酸钠等使其符合产品质量、风味和保质期要求。在配兑工艺之后添加澄清剂，澄清剂为单宁、没食子酸、Fe²⁺、Fe³⁺、植酸、壳聚糖、膨润土和明胶，添加量为0.01mg/ml、5mg/ml、3mg/ml、0.005mg/ml、3mg/m、10mg/ml、5mg/ml和1mg/ml，添加澄清剂后适当搅拌使之完全混均于生酱油中，200r/min、搅拌时间10min。接着对添加了澄清剂的生酱油进行超声处理，超声模式为扫频超声，超声频率范围为20-100kHz、超声时间为20min、超声功率密度为300W/L。超声处理后的酱油进行加热澄清去除潜在的不稳定物质和死亡的菌体，加热条件为73℃/30min，常温澄清7天。将加热澄清后酱油过硅藻土(用量为酱油量的1％，w/v)过滤，过滤后的酱油进行灭菌处理，灭菌条件为87℃/30min。灌装后的酱油进行常规指标检验，合格后进行包装即为成品。

与常规仅采用硅藻土过滤的对照低盐固态酱油相比，本发明方法生产的酱油具有典型的低盐固态酱油风味，在色泽上无显著差异。储存180天后无明显二次沉淀现象，与对照酱油相比，二次沉淀量减少56％，外观品质显著改善。

本发明基于超声和澄清剂共同作用开发了一种酱油二次沉淀去除方法，180天保质期内酱油二次沉淀显著减少，外观品质显著改善。所采用方法绿色、安全、易操作、成本低廉。因此本发明具有重要的应用价值和经济意义。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做出各种改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定范围为准。

Claims (2)

1.一种基于超声的酱油二次沉淀去除方法，其特征在于按照下述步骤进行：

(1)麸皮种曲制备：酱油的生产采用米曲霉3.042或酱油曲霉为发酵菌种，麸皮以麸皮与水＝1:0.7的比例经润水、在121℃蒸煮10min 、冷却至40℃、并按照5×10⁵个孢子/g接种后于28℃下在曲房培养至表面黄绿色，其中温度上升至35℃时翻曲2次，制备好的麸皮种曲待用；

(2)大曲制备：大豆或豆粕润水后在121℃蒸煮15min或麸皮润水在121℃蒸煮10min ，然后冷却至40℃，其中大豆或豆粕润水的比例为大豆：水＝1:1，豆粕：水＝1:0.8； 其中麸皮润水的比例为麸皮：水＝1:0.7；小麦炒熟粉碎至2-3瓣，面粉或粉碎、冷却后的小麦或蒸熟冷却后的麸皮与麸皮种曲预混合后与蒸煮冷却后的大豆或豆粕充分混合；面粉或小麦或麸皮用量占大曲重量的25％，麸皮种曲用量占大曲重量的0.5％；接种后的物料于28℃下在曲房培养至表面黄绿色，其中温度上升至35℃时翻曲2次，制备好的大曲待用；

(3)发酵：大曲落罐或池后加盐水或三油进行常温日晒夜露发酵或40-45℃保温发酵，盐水浓度以质量与体积比计为8-22％，大曲与盐水或三油的比例以质量与体积比计为1:1-3；

(4)淋油或翻醅：发酵期间视情况进行淋油或翻醅操作，发酵30-180天；

(5)取油：发酵结束后首先通过淋油法或者压榨法在4MPa压榨3h取头油；酱醅添加盐水后继续进行发酵，盐水浓度以质量与体积比计为8-22％，酱醅与盐水的比例以质量与体积比计为1:2-3，发酵10天结束二油发酵，取油方法同头油；之后添加1倍酱醅重量的100℃的热水进行三油浸提，浸提时间为5天，浸提结束采用压榨法在5MPa压榨4h取三油，三油进行配兑或用来制备盐水进行头油发酵；

(6)配兑：将不同批次头油、二油和三油进行配兑，根据需要添加食用盐、白砂糖、酵母抽提物、三氯蔗糖、山梨酸钾和/或苯甲酸钠使其符合产品质量、风味和保质期要求；

(7)添加澄清剂：配兑好的酱油添加澄清剂，澄清剂为单宁、没食子酸、Fe²⁺、Fe³、植酸、壳聚糖、膨润土、明胶中的一种或者以上，添加澄清剂后适当搅拌使之完全溶解在生酱油中，搅拌条件为150-250r/min、搅拌时间30min-48h；澄清剂的使用量为单宁0.05-2mg/ml、没食子酸0.05-2mg/ml、Fe²⁺0.05-2mg/ml、Fe³⁺0.05-2mg/ml、植酸0.05-2mg/ml、壳聚糖0.05-5mg/ml、膨润土5-15mg/ml、明胶0.2-10mg/ml；

(8)超声处理：添加澄清剂并搅拌后的酱油进行超声处理，超声模式为单频超声和/或多频超声和/或扫描超声，超声频率范围为20-70kHz、超声时间为0.5-60min、超声功率密度为60-500W/L；

(9)加热澄清：超声处理后的酱油进行加热澄清去除潜在的不稳定物质和死亡的菌体，70-75℃加热30min，常温澄清7天；

(10)过滤和灭菌：将加热澄清后的酱油过硅藻土过滤，硅藻土用量以质量与体积比计为酱油量的1％，过滤后的酱油进行灭菌处理，85-90℃灭菌30min；

(11)灌装、检验和包装：灌装后的酱油进行常规指标检验，合格后进行包装即为成品。

2.权利要求1所述方法在一种基于超声的酱油二次沉淀去除方法中的应用。