CN113662140A - 一种蚕豆制曲发酵工艺 - Google Patents
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Abstract
发明涉及一种蚕豆制曲发酵工艺，包括：S1选料，进行粗细筛选，分类制取；S2、烫瓣，自动送入漂烫设备内进行烫瓣，迅速灭绝细菌；S3、浸泡冷却，送至自动冷却装置内进行浸泡，让蚕豆吸水率达到45%为止，再输送到冷却传送网带用冷水进行喷淋冷却；S4、接种，将冷却后的蚕豆送至绞龙输送带上，同时加入曲精和面粉的混合物；S5、制曲，然后送入到圆盘制曲设备中，当温度达到35‑43℃时，则进行自动翻料；S6、主发酵，输送到发酵罐内，喷淋盐水，并依次添加植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌；S7、后发酵，发酵罐停止加热，并进行盐封，进行2‑3个月的厌氧发酵。本发明达到的有益效果是：缩短发酵周期、质量更为温度、加速发酵初期蚕豆蛋白分解、避免菌和霉之间发生抑制、提高霉代谢产物的渗透、提高风味。
Description
技术领域
本发明涉及发酵食品技术领域，特别是一种蚕豆制曲发酵工艺。
背景技术
豆瓣是传统的发酵调味品，采用蚕豆制曲发酵几个月后形成，含盐量较高。这种传统的发酵食品生产多以经验生产，发酵过程与复杂的微生物群落结构有很强的相关性，从而使得氨基酸态氮低。
为此，本公司在传统的制备工艺上进行一定改进，在保证风味的同时，提供更多利于人体吸收的物质，从而增加营养。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种缩短发酵周期、质量更为温度、加速发酵初期蚕豆蛋白分解、避免菌和霉之间发生抑制、提高霉代谢产物的渗透、提高风味的蚕豆制曲发酵工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种蚕豆制曲发酵工艺，包括以下步骤：
S1、选料，采用振动筛，将蚕豆原料进行粗细筛选，进行分类制取；
S2、烫瓣，将筛选后的料经自动计量设备送入漂烫设备内进行烫瓣，水温控制在95-100℃，迅速灭绝细菌；
S3、浸泡冷却；
烫瓣后的料，送至自动冷却装置内进行浸泡，水温控制48-53℃，让蚕豆吸水，并且吸水率达到45％为止；
浸泡后再输送到冷却传送网带，采用处理后的冷水进行喷淋冷却；
S4、接种，将冷却后的蚕豆送至绞龙输送带上，绞龙输送带的上方设置有加料筒，经加料筒连续、均匀、定量地加入曲精和面粉的混合物，并让该混合物撒在蚕豆上，进行种曲；
S5、制曲，然后送入到圆盘制曲设备中，并封闭制曲；
制曲的初始阶段，料的温度会自动升高，当达到35-43℃时，则进行自动翻料，避免温度过高，初步制曲24h；
继续制曲48h，制曲完成；
S6、主发酵，将制曲后的料输送到发酵罐内，将盐水从上往下淋，盐水添加量与蚕豆瓣重量约为1:1，发酵罐内的温度控制在30-40℃；
淋后的盐水再从发酵罐底部抽取，并再循环至上部淋灌，如此循环重复15天；
S7、后发酵，发酵罐停止加热，并进行盐封，进行2-3个月的厌氧发酵。
进一步地，所述的步骤S6中，在将制曲后的料输送到发酵罐时，在进口处喷有植物乳杆菌液；植物乳杆菌在发酵之初的24h对蚕豆进行预处理，提高蚕豆的吸水性、持水性、吸油性、持油性，另外还改变罐内的pH环境；
24h后，向抽取的盐水中加入枯草芽孢杆菌液，再次对蚕豆进行处理，从而积累大量次级代谢产物酶，次级代谢产物酶随盐水的淋罐布满整个发酵罐。
发酵时，先引入了植物乳杆菌液进行预处理，经过48h发酵后(但在24h时引入了枯草芽孢杆菌)，作为细菌会处于延滞期或衰亡期，产生并积累次级代谢产物，如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、果胶酶，促进蚕豆蛋白分解，同时形成利于枯草芽孢杆菌生长的酸性环境；然后再加入枯草芽孢杆菌，进一步进行预处理，从而积累大量的次级代谢产物，这些次级代谢产物会加速蚕豆蛋白分解为小分子的蚕豆多肽和游离的氨基酸，形成游离氨基酸和多肽的积累，然后延滞或衰亡；最后，曲精中黑曲霉、米曲霉由于生产缓慢，然后逐渐代谢生产淀粉酶、糖化酶、柠檬酸、葡萄糖酸、五倍子酸等，形成独特风味。即植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、曲精中的黑曲霉和米曲霉逐个依次作用，避免互相之间产生抑制。
需要说明的是，植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、曲精中的米曲霉和黑曲霉的生长均与pH值以及盐度有很大关系。
曲精包括米曲霉和黑曲霉，这两种霉是蚕豆曲料生产中必需的最佳功能菌，并且都是自然发酵中的优势菌种。但米曲霉主要生产中性和碱性蛋白酶、糖化酶、淀粉酶和纤维素酶等，其酸性蛋白酶和淀粉酶活力均较低；而黑曲霉主要产生高活性的酸性蛋白酶、糖化酶和果胶酶。并且由于蚕豆的制曲和发酵均处于偏酸性的条件下进行的，因此在主发酵中，引入植物乳杆菌，能够提供良好的酸性环境，从而利于发酵。
进一步地，在步骤S5中：在初步制曲24h内，进行间断通风，提供氧气，即每间隔一段时间通几秒空气，利于曲精中的霉的生长；在继续制曲的48h内，进行连续通风，待曲料结块后，对物料进行翻曲，降低品温。由于米曲霉产生纤维素酶，能良好分解细胞壁，利于后续分解。
另外，还需要说明的是，菌之间的关系一般存在这几种关系：一、各自生长，互不影响；二、互相促进；三、互相竞争抑制。本方案中，这三者关系可能是并存的，这是因为各菌生长营养需求及条件相同，即互相竞争；但同时植物乳杆菌能形成酸性条件，又能促进枯草芽孢杆菌、曲精中的米曲霉和黑曲霉的生长。那么比较理想状态的是，增加促进方向，削减竞争方向。又因为植物乳杆菌生长非常迅速，曲精中的米曲霉和黑曲霉的生长较为缓慢且需要酸性环境，而枯草芽孢杆菌也需要酸性环境。
为此本方案通过相应措施，将植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、曲精中的米曲霉和黑曲霉的生长、分解阶段进行了时间上排序，即起到促进，又减小了竞争。在制曲阶段，曲精中的米曲霉和黑曲霉并没有在酸性环境条件下，虽然能进行生长，但并未完全生长；当在主发酵阶段，植物乳杆菌起主要作用，并且植物乳杆菌产生酸性环境；当植物乳杆菌进入衰亡期时，添加枯草芽孢杆菌后，枯草芽孢杆菌起主要作用，同时精中的米曲霉和黑曲霉才开始良好地生长；当枯草芽孢杆菌进入衰亡期时，精中的米曲霉和黑曲霉开始起主要作用。
并且植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌的先后作用，使得在发酵初期即可实现将蚕豆表层分解，当曲精中的酶继续作用时，渗入的深度深，更能增强最后成品的风味。
进一步地，所述的盐水，采用40℃的水，并添加20％左右的食用盐，达到完全溶解。
在主发酵阶段为厌氧阶段，主要利用酶系作用，分解蛋白质、淀粉生成产品氨基酸、糖等呈味物质。在后发酵阶段为呈香阶段，酵母菌、乳酸菌等生香微生物通过厌氧、低温发酵，生成各种酯类物质，是产品呈现独特的香味。
优选地，所述的步骤S6中，在向制曲后的料输入到发酵罐内时，还加入有植物油。
优选地，所述的步骤S5中，当温度达到35℃，进行自动翻料；步骤S6中发酵的温度控制在30℃。
优选地，所述的步骤S5中，当温度达到39℃，进行自动翻料；步骤S6中发酵的温度控制在35℃。
优选地，所述的步骤S5中，当温度达到43℃，进行自动翻料；步骤S6中发酵的温度控制在40℃。
优选地，所述的步骤S2中，烫瓣时间为120s左右；所述的步骤S3中，浸泡时间为10min。
进一步地，所述的选料之前，还采用了X光机对蚕豆进行了挑选，去除杂质。
本发明具有以下优点：
(1)通过自动化设备进行生产，缩小了发酵周期，并且减少了杂菌污染，质量更为稳定，所需人员更少；
(2)通过喷淋盐水的方式，能保持发酵时整个发酵罐内盐度的均匀性，盐度的大小对霉、菌的生存、代谢有很大关系，均匀的盐度有利于霉、菌的良好生存；
(3)先加入植物乳杆菌，待其处于延滞期或衰亡期时再加入枯草芽孢杆菌，而枯草芽孢杆菌处于延滞期或衰亡期时曲精中的黑曲霉和米曲霉开始代谢，三者逐渐作用，避免互相之间形成抑制，从而提高分解效果，促进发酵效果；而植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌的加入，解决了发酵初期曲精中黑曲霉和米曲霉代谢缓慢的问题；并且植物乳杆菌的引入为枯草芽孢杆菌提供了酸环境，利于发酵；
(4)植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌先迅速分解后，有利于提高整个蚕豆发酵品的营养含量(氨基酸态氮决定)；并且先分解后，曲精中的霉再分解，提高了渗透性，从而提高了最后蚕豆发酵品的风味。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1
一种蚕豆制曲发酵工艺，包括以下步骤：
S1、筛选无霉变的蚕豆，用X光机挑选，去除杂质，并用干法去壳；然后采用震动筛，将蚕豆料进行粗细筛选，进行分类制曲，即同一厚度、同一大小的料，同一批次生产，最后发酵的时间会有区别，从而保证每一批次发酵质量的均匀性；
S2、将筛选后的料用自动计量设备输送到漂烫设备内进行烫瓣处理，水温控制在95-100℃，通过调频来控制烫瓣的时间维持在120s左右，从而迅速灭掉大部分细菌，以增强后续曲精中霉的发酵优势；
S3、经过烫瓣后，进入自动冷却装置，水温控制在48-53℃，通过控制设备频率来控制浸泡时间，浸泡时间约为10min，让蚕豆的水分吸收达到45％；然后在输送到冷却传送带上，并采用处理后的冷水进行喷淋冷却；
S4、经过冷却后的蚕豆进入绞龙输送带，在绞龙输送带的上方设置有进料设备，通过进料设备将曲精和眠风的混合物连续、均匀、定量地撒蚕豆上，从而实现种曲；
S5、种曲完的蚕豆，直接输入到圆盘制曲设备中，实现封闭式制曲，避免杂菌污染；制曲过程中，通过温度感应器监控圆盘制曲设备内的温度，当达到35℃时，则自动进行翻转，以免温度过高，造成烧曲；48h后，制曲完成，自动输送到不锈钢保温发酵罐中进行发酵；
S6、将制曲后的蚕豆输送到发酵罐内，并同时喷淋有植物乳杆菌液和植物油，然后封罐，并在罐顶部从上向下淋罐有盐水，盐水为40℃的水，盐水内具有完全溶解且含量达20％左右的食用盐，该浓度的食用盐非常利于菌、霉的生长；并且盐水添加量与蚕豆瓣重量约为1:1，并且控制料温在30℃左右，当料温低于30℃时，自动加热，高于33℃停止加热；同时可以抽取底部的水，再从上面进行浇淋，以保证盐水的均匀性；
在前24h，植物乳杆菌进行预处理发酵，生成乳酸，让罐内逐渐偏向酸环境，并且同时生成，同时生成次级代谢产物，如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、果胶酶，促进蚕豆蛋白的分解，增强蚕豆的吸水性、持水性、吸油性、持油性；当pH达到6.5时，植物乳杆菌大量代谢，然后逐渐开始进入延滞期或衰亡期；
24h后，向抽取的盐水中加入枯草芽孢杆菌液，再次对蚕豆进行处理，48h后枯草芽孢杆菌也进入延滞期或衰亡期，从而积累大量次级代谢产物酶，次级代谢产物酶随盐水的淋罐布满整个发酵罐；
15天后，完成发酵；
S7、最后进行二次发酵，先将发酵罐停止加热，不再维持温度，将发酵罐进行并进行盐封，进行2-3个月的厌氧发酵。
在步骤S3中浸泡时，需要对吸水后的蚕豆进行切断检测，当吸水率达到45％才可。
实施例2
一种蚕豆制曲发酵工艺，制备步骤与实施例1相似，不同之处在于：
在步骤S5中，制曲时，当圆盘制曲设备内的温度，当达到39℃时，才自动进行翻转；
在步骤S6中，控制发酵罐内的料温在35℃左右，当料温低于35℃时，自动加热，高于37℃停止加热。
实施例3
一种蚕豆制曲发酵工艺，制备步骤与实施例1相似，不同之处在于：
在步骤S5中，制曲时，当圆盘制曲设备内的温度，当达到43℃时，才自动进行翻转；
在步骤S6中，控制发酵罐内的料温在40℃左右，当料温低于40℃时，自动加热，高于43℃停止加热。
实验一
选取上述三个实施例中主发酵120h(24h+48h+48h)后，选取蚕豆初步发酵样品，测量氨基酸态氮的含量；同时，采用在步骤S6中同时添加植物乳杆菌液和枯草芽孢杆菌，而其他步骤保持不变，在主要发酵120h(24h+48h+48h)后，选取相应样品作为对比例1；另外，采用在步骤S6中不添加植物乳杆菌液和枯草芽孢杆菌，而其他步骤保持不变，在主要发酵120h(24h+48h+48h)后，选取相应样品作为对比例2。
需要说明的是120h，是指植物乳杆菌进入衰亡期后，枯草芽孢杆菌进入衰亡期后，曲精中的米曲霉和黑曲霉处理48h后的时间。
采取样品，放入研钵中，在10min内迅速研磨至无肉眼可见颗粒，装入磨口瓶中备用。用已知重量的称量瓶称取搅拌均匀的样品5.0g，用50mL80℃左右的蒸馏水分数次洗入100mL烧杯中，冷却后，转入100mL容量瓶中，用少量水分次洗涤烧杯，洗液并入容量瓶中，并加水至刻度，混合后过滤。吸取滤液10.0mL，置于200mL烧杯中，加60mL水，开动磁力搅拌器，用氢氧化钠标准溶液[c(NaOH)＝0.050mol/L]滴定至酸度计指示pH为8.2，记下消耗氢氧化钠标准滴定溶液的毫升数。加入10.0mL甲醛溶液，混匀。再用氢氧化钠标准滴定溶液继续滴定至pH为9.2，记下消耗氢氧化钠标准滴定溶液的毫升数。
试样中氨基酸态氮的含量按下列公式计算：
其中，X-试样中氨基酸态氮的含量，单位为克每百克(g/100g)；
V1-测定用试样稀释液加入甲醛后消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V2-试剂空白实验加入甲醛后消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
C-氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，标准为摩尔每升(mol/L)；
0.014-与1.0mL氢氧化钠标准滴定溶液相当的氮的质量，单位为克(g)；
m-取试样的质量，单位为克(g)；
V3-试样稀释液的取用量，单位为毫升(mL)；
V4-试样稀释液的定容体积，单位为毫升(mL)；
100-单位换算系数。
本实验采用氨基酸的两性作用，加入甲醛以固定氨基的碱性，使羧基显示处酸性，用氢氧化钠标准溶液滴定后定量，以酸度计测定终点。实验结果如表1所示：
表1主发酵120h后，氨基酸态氮含量
实验表明，不加植物乳杆菌液和枯草芽孢杆菌发酵后的样品中氨基酸态氮含量，远低于同时加入植物乳杆菌液和枯草芽孢杆菌发酵后的样品中氨基酸态氮含量，也低于先加入植物乳杆菌液后加入枯草芽孢杆菌发酵后的样品中氨基酸态氮含量。同时加入植物乳杆菌液和枯草芽孢杆菌发酵后的样品中氨基酸态氮含量，低于先加入植物乳杆菌液后加入枯草芽孢杆菌发酵后的样品中的氨基酸态氮含量。也就是说，植物乳杆菌液、枯草芽孢杆菌的添加对发酵、分解有影响，而添加的顺序，对发酵、分解也有影响。
实验二
选取上述三个实施例中蚕豆发酵成品，进行氨基酸态蛋含量检测。同时，采用在步骤S6中同时添加植物乳杆菌液和枯草芽孢杆菌，而其他步骤保持不变，选取相应成品样品作为对比例1；另外，采用在步骤S6中不添加植物乳杆菌液和枯草芽孢杆菌，而其他步骤保持不变，选取相应成品样品作为对比例2。
检测方法和步骤与实验一相同。实验结果如表2所示。
表2完全发酵后，氨基酸态氮含量
从实验结果可以看出，不加入植物乳杆菌液和枯草芽孢杆菌发酵后的成品样品中氨基酸态氮含量，同时加入植物乳杆菌液和枯草芽孢杆菌发酵后的样品中氨基酸态氮含量，先加入植物乳杆菌液后加入枯草芽孢杆菌发酵后的成品样品中的氨基酸态氮含量，逐渐增高。
另外，从表2和表1的对比，可以看出，在主发酵初始阶段，已经进行了良好的发酵、分解；后发酵主要为密封厌氧的酯化发酵，后发酵的速度低于主发酵的分解速度。还可以看出，在主发酵的初始阶段对后续发酵有着较大影响，影响最后氨基酸态氮的含量。
此外，需要说明的是，一般而言，氨基酸态氮含量在0.6000g/100g，就算蚕豆发酵品成熟，这也是普通蚕豆发酵品经常达到的含量。即若本方案只达到最基本的成熟时间，发酵的时间更短。
实验三
利用电位滴定法测量上述3个实施例中的氯含量。即将样品经算法处理后，加入丙酮，以玻璃电极为参比电极，银电极为指示电极，用硝酸银标准滴定溶液滴定试液中的氯化物。根据电位的“突跃”，确定滴定终点。以硝酸银标准滴定溶液的消耗量，计算食品中氯化物的含量。
测得平均含量约为12.5％左右，满足蚕豆食品要求规定。
上述实施例仅表达了较为优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种蚕豆制曲发酵工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、选料，采用振动筛，将蚕豆原料进行粗细筛选，进行分类制取；
S2、烫瓣，将筛选后的料经自动计量设备送入漂烫设备内进行烫瓣，水温控制在95-100℃，迅速灭绝细菌；
S3、浸泡冷却；
烫瓣后的料，送至自动冷却装置内进行浸泡，水温控制48-53℃，让蚕豆吸水，并且吸水率达到45%为止；
浸泡后再输送到冷却传送网带，采用处理后的冷水进行喷淋冷却；
S4、接种，将冷却后的蚕豆送至绞龙输送带上，绞龙输送带的上方设置有加料筒，经加料筒连续、均匀、定量地加入曲精和面粉的混合物，并让该混合物撒在蚕豆上，进行种曲；
S5、制曲，然后送入到圆盘制曲设备中，并封闭制曲；
制曲的初始阶段，料的温度会自动升高，当达到35-43℃时，则进行自动翻料，避免温度过高，初步制曲24h；
继续制曲48h，制曲完成；
S6、主发酵，将制曲后的料输送到发酵罐内，将盐水从上往下淋，盐水添加量与蚕豆瓣重量约为1:1，发酵罐内的温度控制在30-40℃；
淋后的盐水再从发酵罐底部抽取，并再循环至上部淋灌，如此循环重复15天；
S7、后发酵，发酵罐停止加热，并进行盐封，进行2-3个月的厌氧发酵。
2.根据权利要求1所述的一种蚕豆制曲发酵工艺，其特征在于：所述的步骤S6中，在将制曲后的料输送到发酵罐时，在进口处喷有植物乳杆菌液；
植物乳杆菌在发酵之初的24h对蚕豆进行预处理，提高蚕豆的吸水性、持水性、吸油性、持油性，另外还改变罐内的pH环境；
24h后，向抽取的盐水中加入枯草芽孢杆菌液，再次对蚕豆进行处理，从而积累大量次级代谢产物酶，次级代谢产物酶随盐水的淋罐布满整个发酵罐。
3.根据权利要求2所述的一种蚕豆制曲发酵工艺，其特征在于：所述的步骤S6中，在向制曲后的料输入到发酵罐内时，还加入有植物油。
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种蚕豆制曲发酵工艺，其特征在于：所述的盐水，采用40℃的水，并添加20%左右的食用盐，达到完全溶解。
5.根据权利要求4所述的一种蚕豆制曲发酵工艺，其特征在于：所述的步骤S5中：在初步制曲24h内，进行间断通风，提供氧气，即每间隔一段时间通几秒空气，利于曲精中的霉的生长；在继续制曲的48h内，进行连续通风，待曲料结块后，对物料进行翻曲，降低品温。
6.根据权利要求5所述的一种蚕豆制曲发酵工艺，其特征在于：所述的步骤S5中，当温度达到35℃，进行自动翻料；步骤S6中发酵的温度控制在30℃。
7.根据权利要求5所述的一种蚕豆制曲发酵工艺，其特征在于：所述的步骤S5中，当温度达到39℃，进行自动翻料；步骤S6中发酵的温度控制在35℃。
8.根据权利要求5所述的一种蚕豆制曲发酵工艺，其特征在于：所述的步骤S5中，当温度达到43℃，进行自动翻料；步骤S6中发酵的温度控制在40℃。
9.根据权利要求6~8任一项所述的一种蚕豆制曲发酵工艺，其特征在于：所述的步骤S2中，烫瓣时间为120s左右；所述的步骤S3中，浸泡时间为10min。
10.根据权利要求9所述的一种蚕豆制曲发酵工艺，其特征在于：所述的选料之前，还采用了X光机对蚕豆进行了挑选，去除杂质。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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