CN110367463A - 一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法，利用超高剪切匀浆机对郫县豆瓣进行处理，形成悬浮液后，添加鲁氏结合酵母菌悬液培养发酵，在发酵后的郫县豆瓣中添加乳酸链球菌素、苯甲酸钠和丙酸钠，置于高压脉冲电场处理器中进行灭菌处理，将灭菌后的郫县豆瓣装入耐压包装袋中，进行超高压处理。本发明方法可促进郫县豆瓣的后熟增香效果，增加郫县豆瓣的鲜味来源，整体工艺适合工业化连续生产，特别适合于低盐郫县豆瓣的货架期延长。

Description

一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法

技术领域

本发明属于食品工程技术领域，涉及一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法，具体为通过生物防腐增香、超高压灭菌技术和高压脉冲电场，提高郫县豆瓣货架期，改善郫县豆瓣风味质量的方法。

背景技术

郫县豆瓣属中国传统发酵食品，迄今为止已有300多年的历史，被列为中国非物质文化遗产。郫县豆瓣不仅生产工艺独特，也以其味辣香醇、粘稠绒实、红棕油亮、酱香浓郁等特点在我国酱类产品中独树一帜，堪称川菜之魂。截止2015年末，“郫县豆瓣”品牌价值已达607.16亿元，位列“加工食品类地理标志产品”全国第一；当年产品总产量达到110万吨，实现工业产值102亿元，出口世界绝大部分国家和地区，创汇超过4000万美元。

郫县豆瓣的生产包括前期发酵和后熟发酵两个阶段，前期发酵主要是指蚕豆霉瓣子的制曲和辣椒坯的预处理。后熟发酵主要是将成熟霉瓣子和成熟辣椒坯按比例配料混合，加入适量食盐和水，进入发酵池发酵，经过一定时期的翻晒和陈化，即是郫县豆瓣特有的日晒夜露工艺。因此，郫县豆瓣的生产过程可以表述为：郫县豆瓣的生产是以蚕豆瓣制曲、辣椒坯和环境微生物等复杂的物质能量代谢过程为前提，通过独特的“日晒夜露”开发发酵工艺，使得栖息在曲药、辣椒坯、环境中的庞大微生物区系在发酵醅固、液、气三相界面发生复杂的物质转换、能量代谢和信息传递作用，并最终形成郫县豆瓣独特的成分构成和风味特征。

正是由于郫县豆瓣复杂的发酵过程，及其特有风味质量和微生物区系，决定了郫县豆瓣产品无法通过常规高温灭菌。目前，行业内通常采用温和灭菌的方式保障郫县豆瓣的货架期，即是将发酵完成的郫县豆瓣酱在66℃，保温2天左右，以确保风味物质不过分丢失，并杀死或抑制存在的大量微生物。另外，郫县豆瓣自身高酸高盐环境(pH4.2～5.2，盐浓度10～12％)，也对腐败微生物产生了有效的胁迫效应。

但是，随着民众对高盐食品危害性的认识，以及高盐限制了郫县豆瓣的使用量和市场推广，大量厂商开始寻求低盐郫县豆瓣的生产工艺。更为重要的是，郫县豆瓣在高盐高渗环境中，长时间的温和热处理，会导致郫县豆瓣中生物活性物质的含量显著降低，风味也会劣变，对保持郫县豆瓣的特殊风味具有极大的影响，甚至会由于蛋白质变性产生有毒物质(生物胺)，极大地影响郫县豆瓣的色、香、味及营养成份。

超高压技术(Ultrahighpressure，UHP)作为一种非热加工技术，是近年的研究热点。它是指将食品密封在容器内，以水或油作为传压介质，在常温或稍高于常温(25～60℃)的条件下进行100～1000MPa的加压处理，压力维持一定时间后有效杀灭微生物、钝化内源酶，从而延长食品货架期的一种物理加工方法。UHP技术只作用于维持生物大分子结构的氢键、范德华力等非共价键，对共价键无明显影响，因此可以在杀菌的基础上最大程度的保持食品原有的色泽、风味、质构等品质。

高压电脉冲杀菌技术是一种非热灭菌技术，主要原理是基于细胞结构和液态食品体系间的电学特性差异。当把液态食品作为电介质置于电场中时，食品中微生物的细胞膜在强电场作用下被电击穿，产生不可修复的穿孔或破裂，使细胞组织受损，导致微生物失活。

鲁氏酵母菌(Zygosaccharomyces rouxii)是传统豆酱、酱油生产过程中能够产生风味的微生物，耐盐性强；能够产醇类、糖醇类及呋喃酮类风味物质，并与乳酸菌的代谢产物发生反应，利于香气的形成；能将谷氨酰胺酶转化为底物生成谷氨酸，增强鲜味，对发酵后熟阶段中香气成分的产生具有至关重要的作用。发明人通过对郫县豆瓣发酵过程长期的研究，发现鲁氏结合酵母与郫县豆瓣的质量具有极大的关系，可以通过强化接种，实现抑菌增鲜提香的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是利用超高压技术，并复配加入一定的生物防腐剂和微生物代谢产物，确保郫县豆瓣的货架期和产品风味。

本发明具体通过以下技术方案实现：

一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法，包括以下步骤：

1)在郫县豆瓣中加入木聚糖酶、果胶酶和聚赖氨酸，利用超高剪切匀浆机对郫县豆瓣进行处理，形成悬浮液；

2)添加鲁氏结合酵母菌悬液后在27～32℃培养1～3天；

3)在发酵后的郫县豆瓣中添加乳酸链球菌素、苯甲酸钠和丙酸钠，随后加入无水乙醇；

4)置于高压脉冲电场处理器中进行灭菌处理；

5)将灭菌后的郫县豆瓣装入耐压包装袋中，进行超高压处理。

进一步的，所述的木聚糖酶与果胶酶的质量比为1:1，用量为0.05kg/吨，所述的聚赖氨酸的用量为0.01～0.02g/L。

进一步的，所述的超高剪切匀浆机处理的条件为：转速大于5万转，搅拌桨叶尖线速度大于60米/秒，期间郫县豆瓣的温度不高于50℃，匀浆时间不低于10min。

进一步的，所述的鲁氏结合酵母菌悬添加量液按照体积分数为1％～3％。

进一步的，所述的鲁氏结合酵母在添加前进行在高盐高渗条件下进行传代冲击胁迫。具体过程包括以下步骤：

1)在斜面上将鲁氏结合酵母接种于YPD培养液，27～30℃条件下摇床培养；

2)将种子液接入含有NaCl的YPD培养液中，PH调整为5.0，27～30℃条件下静止培养；

3)将种子液接入含有NaCl的YPD培养液中，PH调整为4.0，27～30℃条件下静止培养。

进一步的，所述的乳酸链球菌素的添加量为0.02～0.05g/L，所述的苯甲酸钠的添加量为0.1～1g/L，所述的丙酸钠的添加量为0.01～0.05g/L。

进一步的，所述的灭菌条件为：电场强度为25～80KV/cm，脉冲宽度≥3微秒，脉冲频率为200～2000Hz，脉冲电场处理时间为30～120s，温度为20～50℃。

进一步的，所述的超高压处理条件为：500～700MPa压力等级，保压时间5～10min，升压速率为100MPa/3s，降压速率为100MPa/2s。

本发明的有益效果为：

本发明利用鲁氏结合酵母能够在郫县豆瓣高盐、高酸、高渗等环境胁迫条件下，生产乙醇、高级醇、芳香醇、呋喃酮类化合物的特性，促进了郫县豆瓣的后熟增香效果。随后，通过防腐剂和物理灭菌等手段，促进其自溶释放出氨基酸类物质，增加了郫县豆瓣的鲜味来源。

本发明涉及的复合抑菌剂及添加步骤，配合高压脉冲灭菌和超高压处理工艺，可以较为显著的改善现有郫县豆瓣低温长时间杀菌(抑菌)不足，整体工艺适合工业化连续生产，特别适合于低盐(10％w/w以下)郫县豆瓣的货架期延长。

具体实施方式

下面将结合本发明具体的实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一、郫县豆瓣的预处理

为保障后续超高压处理过程的效果，避免郫县豆瓣由于产品特质(半固体，含有蚕豆瓣、水、辣椒、盐等)造成的影响，需要先进行高剪切匀浆机与酶解处理。

(1)在郫县豆瓣中加入物料0.05kg/吨的木聚糖酶和果胶酶以及0.01～0.02g/L的聚赖氨酸。

其中木聚糖酶和果胶酶的质量比为1:1；木聚糖酶为诺维信木聚糖酶(真菌500L型，shearzyme 500L)、果胶酶为诺维信(食品级)果胶酶XXL/SP～L。

(2)利用超高剪切匀浆机对郫县豆瓣进行处理，其中转速达到5万转以上(匀浆时间不低于10min)，搅拌桨叶尖线速度超过60米/秒，使得郫县豆瓣在定子和转子之间狭窄的间隙中受到强力的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂等综合作用，形成悬浮液。

其间，需要利用降温措施，使得郫县豆瓣的温度不高于50℃。

二、鲁氏结合酵母的添加

在经过匀浆和酶解之后的郫县豆瓣浆水中加入体积分数1～3％的鲁氏结合酵母菌悬液，在27～32℃培养1～3天，其间可每隔12小时翻搅1次。

为确保强化接种的鲁氏结合酵母发酵效果，接种前，需要将鲁氏结合酵母(Zygosaccharomyces rouxii BNCC 225480)在高盐高渗条件下进行传代冲击胁迫，以便适应郫县豆瓣的环境。

具体培养过程为：

1)在斜面上将鲁氏结合酵母接种于装有100mlYPD培养液(1％酵母膏，2％蛋白胨，2％葡萄糖，w/w)的250ml三角瓶中，27～30℃条件下120r/min摇床培养24～36h。

2)将种子液接入含有8～12w/wNaCl，PH调整为5.0(乳酸调整)的YPD培养液中(扩大比例可为50～100倍)，27～30℃条件下静止培养2～3天，其间每个12小时搅拌1次。

3)将种子液接入含有12～15w/wNaCl，PH调整为4.0(乳酸调整)的YPD培养液中，27～30℃条件下静止培养2～3天，其间每个12小时搅拌1次。

三、复合生物防腐剂添加

在发酵过后的郫县豆瓣中添加0.02～0.05g/L的nisin(乳酸链球菌素)、0.1～1g/L的苯甲酸钠、0.01～0.05g/L的丙酸钠。随后，在郫县豆瓣酱中加入1～3％的无水乙醇。

四、高压脉冲灭菌处理

将上述郫县豆瓣置入高压脉冲电场处理器中，设置电场强度为25-80KV/cm，脉冲宽度≥3微秒，脉冲频率为200～2000Hz，脉冲电场处理时间为30-120s，温度为20～50℃(料液会随着处理时间的延长升温)。

五、超高压处理

将前述处理过后的郫县豆瓣灌装如耐压聚乙烯塑料袋中(由于超高压处理会使得物料体积压缩约10～20％，故需选择耐压包装袋)。采用500～700MPa压力等级处理，保压时间5～10min。升压用时约100MPa/3s，降压用时约100MPa/2s。

实施例2不同处理方式郫县豆瓣样品中生物胺含量及风味对比处理方式1：将发酵完成的郫县豆瓣酶解和高压匀浆

处理方式2：将发酵完成的郫县豆瓣酶解和高压匀浆+鲁氏结合酵母发酵

处理方式3：将发酵完成的郫县豆瓣酶解和高压匀浆+鲁氏结合酵母发酵+高压脉冲灭菌处理

处理方式4(即是本发明)：将发酵完成的郫县豆瓣酶解和高压匀浆+鲁氏结合酵母发酵+高压脉冲灭菌处理+超高压处理

常规温和灭菌：将发酵完成的郫县豆瓣酱在66℃，保温2天左右。

结果如表1所示，通常来说，生物胺含量越高，食品安全风险越大，常规温和灭菌相比本发明，生物胺总量相差3倍多，这说明本发明能够有效提高郫县豆瓣食品安全。

表1不同处理方式郫县豆瓣样品中生物胺含量与本发明对比分析/mg/kg

表2本发明工艺与常规温和灭菌郫县豆瓣关键挥发性风味成分比较

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在郫县豆瓣中加入木聚糖酶、果胶酶和聚赖氨酸，利用超高剪切匀浆机对郫县豆瓣进行处理，形成悬浮液；

2)添加鲁氏结合酵母菌悬液后在27～32℃培养1～3天；

3)在发酵后的郫县豆瓣中添加乳酸链球菌素、苯甲酸钠和丙酸钠，随后加入无水乙醇；

4)置于高压脉冲电场处理器中进行灭菌处理；

5)将灭菌后的郫县豆瓣装入耐压包装袋中，进行超高压处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法，其特征在于，所述的木聚糖酶与果胶酶的质量比为1:1，用量为0.05kg/吨，所述的聚赖氨酸的用量为0.01～0.02g/L。

3.根据权利要求1所述的一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法，其特征在于，所述的超高剪切匀浆机处理的条件为：转速大于5万转，搅拌桨叶尖线速度大于60米/秒，期间郫县豆瓣的温度不高于50℃，匀浆时间不低于10min。

4.根据权利要求1所述的一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法，其特征在于，所述的鲁氏结合酵母菌悬添加量液按照体积分数为1％～3％。

5.根据权利要求1所述的一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法，其特征在于，所述的鲁氏结合酵母在添加前进行在高盐高渗条件下进行传代冲击胁迫。

6.根据权利要求5所述的一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在斜面上将鲁氏结合酵母接种于YPD培养液，27～30℃条件下摇床培养；

2)将种子液接入含有NaCl的YPD培养液中，PH调整为5.0，27～30℃条件下静止培养；

3)将种子液接入含有NaCl的YPD培养液中，PH调整为4.0，27～30℃条件下静止培养。

7.根据权利要求1所述的一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法，其特征在于，所述的乳酸链球菌素的添加量为0.02～0.05g/L，所述的苯甲酸钠的添加量为0.1～1g/L，所述的丙酸钠的添加量为0.01～0.05g/L。

8.根据权利要求1所述的一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法，其特征在于，所述的灭菌条件为：电场强度为25～80KV/cm，脉冲宽度≥3微秒，脉冲频率为200～2000Hz，脉冲电场处理时间为30～120s，温度为20～50℃。

9.根据权利要求1所述的一种基于多级减菌的鲜香型低盐郫县豆瓣生产方法，其特征在于，所述的超高压处理条件为：500～700MPa压力等级，保压时间5～10min，升压速率为100MPa/3s，降压速率为100MPa/2s。