CN1935993A - 一种复合酶制剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合酶制剂及其制备方法和应用，它以发酵调味品常用生产菌米曲霉(Aspergillus oryzae)作为酶制剂的培养菌株；原料大米粉或调味品生产主料与新鲜豆渣或麸皮的重量配比为1∶0.5－1，使混合后原料的水分重量百分比为45％－50％，按干原料重量的3‰－5‰接种步骤a所述的米曲霉，32－35℃，培养24±3小时，在不超过45℃条件下干燥后即得成品。本发明的复合酶制剂，酶系全、酶量搭配适度、酶类适度、价格低廉，是一种适用于发酵调味品的优良的复合酶制剂；同时以本发明的复合酶制剂应用于现有调味品生产工艺中时，可以显著地改善产品品质，缩短生产周期，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合酶制剂，特别是适用于发酵调味品生产的复合酶制剂及其制备方法和生产应用。
背景技术
发酵调味品的传统生产工艺主要为曲法生产工艺。由于发酵调味品如：酱油、食醋、豆瓣、豆腐乳等的制作原料含有大量蛋白质、碳水化合物、纤维素、脂肪等成分，需要由微生物主要是米曲霉在制曲过程中分泌的酶系：蛋白酶、淀粉酶及其他酶类，在发酵过程中将蛋白质分解为氨基酸及肽类、淀粉分解为葡萄糖等糖类，进而利用后发酵期来自于环境中各类微生物分泌的其他酶系对调味品进行复杂的生物化学变化，最终形成发酵调味品特有的色、香、味体及丰富的营养物质。
但曲法生产工艺存在以下的缺陷：a、曲法制曲成品质量受到操作人员责任心与气候环境因素的影响，稳定性差；b、一般制曲周期较长，曲料有效成分耗用过度，设备利用率降低；c、使用的微生物分泌的酶系与酶量不能完全满足生产的实际需要。
因此，添加酶制剂就成为发酵调味品生产中的常用手段。使用酶制剂的情况有如下几种：a、曲法生产不正常，造成成曲质量不好出现烧曲等；b、使用原料发生变化，如增加淀粉质原料或增加蛋白质原料用量等，为了提高其产率而添加；c、为了缩短制曲周期，减少淀粉质等原料的消耗等(一般制曲当中淀粉质原料消耗可达30％～40％)；d、选用的微生物分泌的酶量以及酶系的高低多少因目的不同而各不相同。
目前发酵调味品生产中直接使用酶制剂的并不多见，常见的是在酿制酱油、食醋时，把大米、小麦等以淀粉为主的原料单独采用α-淀粉酶液化，再采用新鲜生麸皮中含有的β-淀粉酶糖化，并将此糖化液与其他原料制作的曲法大曲一起进入发酵工序，最终实现产品的品质；在制作甜酱时，在成曲中或在生料中直接加入α-液化型淀粉酶和β-淀粉型淀粉酶，实现淀粉经酶解生产葡萄糖的过程，从而最终生成甜面酱；在制作豆腐乳时，通常采用毛霉在白坯上经培养毛坯，盐渍、拌坯，发酵而得，所使用的酶制剂主要是单一的酶类，如：枯草芽孢杆菌生产的中性蛋白酶、枯草芽孢杆菌生产的中温α-淀粉酶等。
但现有酶制剂又存在以下缺陷：a、价格高，增加成本，生产适用性差；b、产生菌种很少，主要集中在细菌，而调味品主要依靠真菌制作产品，风味有所区别；c、酶系单一，不能满足调味品生产中同时需要多种酶类的要求，可操作性差，以酱油为例，原料有豆粕、小麦、麸皮，其蛋白质、淀粉、脂肪、纤维及果胶等，各种酶都需要，除最便宜的淀粉酶外，尚需其他酶类的配合，各种酶类的配比恰当与否也直接影响成品的风味，因此操作烦杂，可行性也较差。
目前商品酶制剂中利用米曲霉制得的主要为真菌淀粉酶，不适于各类调味品生产。而调味品生产常用的生产菌米曲霉(Aspergillus oryzae)如：沪酿3.042(中科院收藏编号AS3.951)，因其所产生的酶属于多种酶类的复合体系，如用米曲霉作酶制剂生产菌，所得到的酶制剂产品质量稳定性不易控制，同时，该复合体系中各种单一成分的酶的产酶量不如细菌高，商品化也很困难，现有调味品生产用的酶制剂不使用米曲霉作生产菌，也未见使用米曲霉(Aspergillus oryzae)制备适于调味品生产的酶制剂的报道。
发明内容
本发明提供一种复合酶制剂，其特征是：它由以下方法制备而成，包括
a、以发酵调味品常用生产菌米曲霉(Aspergillus oryzae)作为酶制剂的培养菌株；
b、原料大米粉或调味品生产主料与新鲜豆渣或麸皮的重量配比为1∶0.5-1，使混合后原料的水分重量百分比为45％-50％，按干原料重量的3‰-5‰接种步骤a所述的米曲霉，32-35℃，培养24±3小时，在不超过45℃条件下干燥后即得成品。
进一步地，步骤a中所述的米曲霉(Aspergillus oryzae)为沪酿3.042(中科院收藏编号AS3.951)、米曲霉3.040。
步骤b中，为保持原料中水分相对恒定，可以补水一次或多次，补水量多少以环境空气湿度≥90％为准，曲料厚度2-3厘米，培养18±1小时翻曲。，为了抑制杂菌，可以按干原料重量的1‰加入冰醋酸，为了使原料颗粒更加均匀，可用筛孔3-5目的筛子将原料过筛。
上述方法得到的酶制剂，以每克酶制剂(干基)计，含中性蛋白酶大于等于200IU。
本发明还提供制备如权利要求1所述酶制剂的方法，其特征是：包括a、以发酵调味品常用生产菌米曲霉(Aspergillus oryzae)作为酶制剂的培养菌株；
b、原料大米粉或调味品生产主料与新鲜豆渣或麸皮的重量配比为1∶0.5-1，使混合后原料的水分重量百分比为45％-50％，按干原料重量的3‰-5‰接种步骤a所述的米曲霉，32-35℃，培养24±3小时，在不超过45℃条件下干燥后即得成品。
进一步地，所述方法的步骤a中所述的米曲霉(Aspergillus oryzae)为沪酿3.042(中科院收藏编号AS3.951)、米曲霉3.040。步骤b中，为保持原料中水分相对恒定，可以补水一次或多次，补水量多少以环境空气湿度≥90％为准，曲料厚度2-3厘米，培养18±1小时翻曲。
本发明的另一目的是提供权利要求1、2、3或4任一项所述的复合酶制剂在豆豉、豆腐乳、酱油、豆瓣或面酱生产中的应用。为了抑制杂菌，可以按干原料重量的1‰加入冰醋酸，为了使原料颗粒更加均匀，可用筛孔3-5目的筛子将原料过筛。
本发明的再一个目的还提供一种利用权利要求1、2、3或4任一项所述的复合酶制剂制备豆豉的工艺，其特征是：
1)按常规工业生产方法制备成曲；
2)在步骤1)得到的成曲中加入盐水，至拌曲完毕后豆豉醅：含盐量达到10±2％；含水量达到40±2％，加入本发明的复合酶制剂按干原料重量计1％-2％，控制温度28℃～32℃，发酵2个月-3个月，即得到成品豆豉。
本发明还提供一种利用权利要求1、2、3或4任一项所述的复合酶制剂制备豆腐乳的工艺，其特征是：
1)按工业化生产的常规方法制备豆腐乳毛坯；
2)在步骤1)的成曲毛坯中，按毛坯重量计加入13-15％的食盐，进行腌醅3～5天，再按盐坯重量计加入1％-2％本发明复合酶制剂与其他制备豆腐乳的常用辅料混匀进行拌坯，常温发酵半年或者控制温度28℃～32℃发酵2-3个月左右，即得到成品豆腐乳。
本发明还提供一种利用权利要求1、2、3或4任一项所述的复合酶制剂制备酱油的工艺，其特征是：
1)按照常规生产方法制备成曲；
2)制曲成熟后按常规生产方式拌曲，拌曲盐水12°Be’-14°Be’，水量控制以酱醅水分在移池工艺条件下为48～52％、在原池稀醪工艺条件下为58～62％，在低盐稀醪工艺条件下为60～65％为准，同时按干原料重量计添加本发明的复合酶制剂0.3％-0.7％进行发酵，发酵温度42～52℃，发酵时间分别是16～20天，30-40天，或者25天-35天，成熟后取油，即得成品，再按照常规标准配兑得到最终产品酱油。
本发明提供一种利用权利要求1、2、3或4任一项所述的复合酶制剂制备豆瓣的工艺，其特征是：
1)按常规生产工艺制备成曲；
2)拌曲：在步骤1)的成曲中加入浓度为18°Be’-20°Be’，重量为干原料重量的1-1.06倍的盐水拌曲，拌曲的同时添加复合酶制剂按干原料重量计0.4-1％，控制温度30℃～35℃，发酵1-2个月制得(甜瓣子)成品。
本发明提供一种利用权利要求1、2、3或4任一项所述的复合酶制剂制备面酱的工艺，其特征是：
1)按照常规工艺制曲；
2)制曲成熟后在拌曲的同时添加按干原料重量计0.4％-1.5％复合酶制剂，同时加盐、加水拌曲，拌曲完毕后以面酱食盐含量达10±1.5％；水分46-50％，拌曲后常温发酵3-4个月或控温45℃～48℃发酵2-3个月即得成品。
由于几乎所有现有商品酶制剂均以麸皮作为培养物，因其含有大量的纤维素和半纤维素在发酵产品中不被完全分解，易残留在终端产品中而影响品质。而本发明的复合酶制剂是以米粉或生产用的主料为培养物，发酵终产物中没有纤维素或半纤维素等残留物，并且，本发明的复合酶制剂含有酸性、中性、碱性蛋白酶、液化淀粉酶、糖化淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等，酶系全、酶量搭配适度、酶类适度、价格低廉，是一种适用于发酵调味品的优良的复合酶制剂；同时以本发明的复合酶制剂应用于现有调味品生产工艺中时，可以显著地改善产品品质，缩短生产周期，降低生产成本。
附图说明
图1制备复合酶制剂的工艺流程
图2强化发酵工艺流程
具体实施方式
下面通过实施例形式的具体实施方式对本发明作进一步说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1复合酶制剂的制备
以米曲霉(Aspergillus oryzae)沪酿3.042(中科院收藏编号AS3.951)作为酶制剂的培养菌株；
取原料大米粉100公斤，与等重的新鲜豆渣混合，使混合后原料的水分重量百分比恒定为45％-50％，常压蒸煮30-45min，用筛孔3-5目的筛子过筛，补水，补水多少以环境空气湿度≥90％为准，同时加入冰醋酸，冰醋酸添加量为米粉重量的1‰，按原料重量计，沪酿3.042的接种量是3‰，曲料厚度2-3厘米，控制温度32-35℃，培养17小时翻曲，制曲时间22小时，温度40℃-45℃鼓风干燥，2-3小时，得到复合酶制剂，经测定，含中性蛋白酶大于或等于200IU单位，还含有其他酸性、碱性蛋白酶、液化淀粉酶、糖化淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等
实施例2复合酶制剂的制备
以米曲霉(Aspergillus oryzae)3.040作为酶制剂的培养菌株；
取原料大米粉100公斤，与等重的新鲜豆渣混合，使混合后原料的水分重量百分比恒定为45％-50％，常压蒸煮30-45min，用筛孔3-5目的筛子过筛，补水，补水多少以环境空气湿度≥90％为准，同时加入冰醋酸，冰醋酸添加量为米粉重量的1‰，按原料重量计，沪酿3.040的接种量是5‰，曲料厚度2-3厘米，控制温度32-35℃，培养19小时左右翻曲，制曲时间25小时，自然风干干燥，3-4天，得到复合酶制剂，经测定，含中性蛋白酶大于或等于250IU单位，还含有其他酶有还含有其他酸性、碱性蛋白酶、液化淀粉酶、糖化淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等
本发明复合酶制剂与现有酶制剂的区别与特征
| 酶名称 | 产生菌 | 作用范围 | 最适作用条件 | 作用底物 | 生产产物 | 主要适用行业 | ||
| PH | 温度/℃ | PH | 温度/℃ | |||||
| 真菌淀粉酶EC3.2.1.1 | 米曲霉 | 4.0 ～6.5 | 30～65 | 5.0 | 50～55 | 淀粉 | 麦芽糖、麦芽三糖 | 低聚糖行业 |
| 中温d-淀粉酶EC3.2.1.1 | 枯草芽孢杆菌 | 5.5 ～7.0 | 65～90 | 6.0 | 70 | 淀粉 | 糊精及少量麦芽糖、葡萄糖 | 酿酒行业、制糖、食品、医药 |
| 糖化酶EC3.2.1.3 | 黑曲霉 | 3.0 ～5.5 | 40～65 | 4.0～4.5 | 58～60 | 淀粉、糊精 | 葡萄糖 | 酒精、白酒、制糖、发酵、淀粉糖、啤酒、味精等 |
| 木瓜蛋白酶EC3.4.22.2 | 木瓜 | 3.0 ～9.0 | 30～70 | 5～7 | 65 | 蛋白质 | 氨基酸 | 啤酒、蛋白质水解、食品加工 |
| 复合酶制剂 | 沪酿3.0423.040 | 4～8 | 30～50 | 6～7 | 40～45 | 蛋白质、淀粉 | 氨基酸、葡萄糖 | 发酵调味品 |
实施例2复合酶制剂在豆豉生产中的应用
以大豆，浸泡1-3小时后，上蒸池蒸到两指挤压黄豆成粑饼状即可，冷却到28℃～35℃，按照0.5％接种毛霉豆豉毛酶M.R.C-1(已在专利号为ZL93111847.6的发明专利中公开)或米曲霉沪酿3.042进行制曲，制曲品温控制在24℃～28℃，中途翻曲一次，约70～72小时既成成曲，成熟后加盐水以豆豉含盐量达11％为准，同时添加实施例1或2制备的复合酶制剂，按干原料重量计，加入量为1.5％，进行强化发酵，在28℃～32℃品温下发酵2个月，即得到成品。
实施例3复合酶制剂在豆腐乳生产中的应用
大豆经筛选、浸泡、磨浆、滤浆、煮浆、点浆、制得白坯后(制白坯之前工艺是通用工艺)，接种0.5％AS3.25五通桥毛霉进行前期发酵，温度控制在18～30℃，中途表面出现毛霉针状发芽时翻曲，制曲36～48小时成熟，后加盐进行腌醅3～5天，之后再按干原料重量计加入1.5％实施例1或2制备的复合酶制剂与其他制备豆腐乳的常用辅料如白酒、辣椒、花椒等混匀进行拌坯，用盐渍白菜包方，后再加其余辅料如豆办母等进行装坛发酵，常温发酵半年或者控制温度28℃～32℃发酵2-3个月左右，即得到成品豆腐乳。
使用本发明复合酶制剂与不使用本发明复合酶制剂的工艺在豆腐乳生产中的应用对比，结果见表一：
表一、
| 操作方法 | 发酵周期 | 感官指标 | |||
| 常温 | 保温 | 色泽 | 香气 | 味道 | |
| 不使用复合酶制剂 | 1年左右 | 4个月左右 | 呈褐色，油润，偏乌暗， | 有酱香 | 有咸、鲜味、甜味不足 |
| 使用复合酶制剂 | 半年左右 | 3个月左右 | 呈油润红褐色，鲜艳光泽 | 有酱香、酯香 | 咸、鲜、甜适中、厚味调和 |
| 综合比较 | 使用复合酶制剂能够明显缩短发酵周期，明显改善产品的外观品质与内在质量，风味得到明显提高。 | ||||
注：此处所指的豆腐乳为固态辅料类腐乳，如白菜豆腐乳等。
实施例4复合酶制剂在酱油生产中的应用
以豆粕∶小麦∶麸皮分别占60％∶10％∶30％的原料生产酱油，原料混合后进行润水30min蒸料，加水量以蒸煮后水分达到46～50％为准，蒸料压力控制在0.18～0.2Mpa，保压时间5～15min左右，冷却到38～40℃后，按照干原料重量的0.3％接种米曲霉沪酿3.042，按正常方式制曲，曲料厚度25～30cm，制曲温度28～35℃，制曲时间28～32h，制曲成熟后按正常方式拌曲，拌曲盐水13°Be’，水量控制以酱醅水分为48～52％(移池)、58～62％(原池稀醪)，60～65％(低盐稀醪)为准，同时按干原料重量计添加实施例1或2制备的复合酶制剂0.3％进行发酵，发酵温度42～52℃，发酵时间分别是16～20天(移池)，30-40天(原池稀醪)，或者25天-35天(低盐稀醪)，成熟后取油，即得成品，再按照常规标准配兑得到最终产品酱油。
实施例5复合酶制剂在郫县豆办生产中的应用
先制备豆瓣(甜办子)：以干蚕豆经浸泡2-4小时后，水分达45～50％，接种0.2％米曲霉沪酿3.042按正常方式制曲，制曲温度28～38℃，中途结块应翻曲，制曲72小时左右进行拌曲，用20°Be’盐水拌曲，拌曲的同时添加实施例1或2制备的复合酶制剂按干原料重量计1％，控制温度30℃～35℃，发酵1个月制得豆瓣(甜办子)成品。
辣椒胚：先将鲜辣椒用清水洗净后，用切割机切成3cm左右的块状，再均匀拌和食盐，装入池子中榨出辣椒汁，定期回淋，6个月后成熟制得辣椒胚备用。
郫县豆办：最后将辣椒胚与甜办子再混合装入缸子中露天后熟发酵6个月得到最终产品。
实施例6 复合酶制剂在面酱生产中的应用
以面粉加水进行蒸煮，以水分达到30-35％为准，蒸料压力控制在0.05～0.2Mpa，保压时间1～2min左右，冷却到38～45℃后，按照干料重量的0.2％接种米曲霉沪酿3.042，按正常方式制曲，制曲温度控制在34～40℃，中途结块后要翻曲，制曲时间44～48小时完毕，制曲成熟后在拌曲的同时添加按干原料重量计1％实施例1或2制备的复合酶制剂，以盐水拌曲(面酱含盐10±1.5％；水分46-50％)后常温发酵3-4个月或控温45℃～48℃发酵2-3个月，即得成品。
使用本发明复合酶制剂与不使用本发明复合酶制剂的工艺在面酱生产中的应用对比，见表二：
| 操作方法 | 发酵周期(常温) | 得率 |
| 不使用复合酶制剂 | 4-6个月 | 1∶1.6 |
| 使用复合酶制剂 | 3-4个月 | 1∶1.8 |
| 综合比较 | 使用复合酶制剂能够明显缩短发酵周期，由于还原糖有增加，改善了风味，厚味绵长，有利于货架期的延长，减少二次污染的机会，原料利用率增加10％以上。 | |
上述实施例证明，以本发明的复合酶制剂应用于现有调味品生产工艺中时，可以显著地改善产品品质，缩短生产周期，是一种新的适于调味品生产的优良的复合酶制剂。
Claims (13)
1、一种复合酶制剂，其特征是：它由以下方法制备而成，包括
a、以发酵调味品常用生产菌米曲霉Aspergillus oryzae作为酶制剂的培养菌株；
b、原料大米粉或调味品生产主料与新鲜豆渣或麸皮的重量配比为1∶0.5-1，使混合后原料的水分重量百分比为45％-50％，按干原料重量的3‰-5‰接种步骤a所述的米曲霉，32-35℃，培养24±3小时，在不超过45℃条件下干燥后即得成品。
2、根据权利要求1所述的复合酶制剂，其特征是：步骤a中所述的米曲霉Aspergillus oryzae为中科院收藏编号AS3.951的沪酿3.042或米曲霉3.040。
3、根据权利要求1所述的复合酶制剂，其特征是：
步骤b中，为保持原料中水分相对恒定，可以补水一次或多次，补水量多少以环境空气湿度≥90％为准，曲料厚度2-3厘米，培养18±1小时翻曲。
4、根据权利要求1、2或3任一项所述的复合酶制剂，其特征是：每克干基酶制剂含中性蛋白酶大于等于200IU。
5、制备如权利要求1所述酶制剂的方法，其特征是：包括
a、以发酵调味品常用生产菌米曲霉Aspergillus oryzae作为酶制剂的培养菌株；
b、原料大米粉或调味品生产主料与新鲜豆渣或麸皮的重量配比为1∶0.5-1，使混合后原料的水分重量百分比为45％-50％，按干原料重量的3‰-5‰接种步骤a所述的米曲霉，32-35℃，培养24±3小时，在不超过45℃条件下干燥后即得成品。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征是：步骤a中所述的米曲霉Aspergillus oryzae为中科院收藏编号AS3.951的沪酿3.042或米曲霉3.040。
7、根据权利要求5所述的方法，其特征是：
步骤b中，为保持原料中水分相对恒定，可以补水一次或多次，补水量多少以环境空气湿度≥90％为准，曲料厚度2-3厘米，培养18±1小时翻曲。
8、权利要求1、2、3或4任一项所述的复合酶制剂在豆豉、豆腐乳、酱油、豆瓣或面酱生产中的应用。
9、一种利用权利要求1、2、3或4任一项所述的复合酶制剂制备豆豉的工艺，其特征是：
1)按常规工业生产方法制备豆豉成曲；
2)在步骤1)得到的成曲中加入盐水，至拌曲完毕后豆豉醅：含盐量达到10±2％；含水量达到40±2％ 加入本发明的复合酶制剂按干原料重量计1％-2％，控制温度28℃～32℃，发酵2个月-3个月，即得到成品豆豉。
10、一种利用权利要求1、2、3或4任一项所述的复合酶制剂制备豆腐乳的工艺，其特征是：
1)按工业化生产的常规方法制备豆腐乳成曲毛坯；
2)在步骤1)的成曲毛坯中，按毛坯重量计加入13-15％的食盐，进行腌醅3～5天，再按盐坯重量计加入1％-2％本发明复合酶制剂与其他制备豆腐乳的常用辅料混匀进行拌坯，常温发酵半年或者控制温度28℃～32℃发酵2-3个月左右，即得到成品豆腐乳。
11、一种利用权利要求1、2、3或4任一项所述的复合酶制剂制备酱油的工艺，其特征是：
1)按照常规生产方法制备酱油成曲；
2)制曲成熟后按常规生产方式拌曲，拌曲盐水12°Be’-14°Be’，水量控制以酱醅水分在移池工艺条件下为48～52％、在原池稀醪工艺条件下为58～62％，在低盐稀醪工艺条件下为60～65％为准，同时按干原料重量计添加本发明的复合酶制剂0.3％-0.7％进行发酵，发酵温度42～52℃，发酵时间分别是16～20天，30-40天，或者25天-35天，成熟后取油，即得成品，再按照常规标准配兑得到最终产品酱油。
12、一种利用权利要求1、2、3或4任一项所述的复合酶制剂制备豆瓣的工艺，其特征是：
1)按常规生产工艺制备豆瓣成曲；
2)拌曲：在步骤1)的豆瓣成曲中加入浓度为18°Be’-20°Be’，重量为干原料重量的1-1.06倍的盐水拌曲，拌曲的同时添加复合酶制剂按干原料重量计0.4-1％，控制温度30℃～35℃，发酵1-2个月制得甜办子，即成品。
13、一种利用权利要求1、2、3或4任一项所述的复合酶制剂制备面酱的工艺，其特征是：
1)按照常规工艺制备面酱成曲；
2)制曲成熟后在拌曲的同时添加按干原料重量计0.4％-1.5％的复合酶制剂，同时加盐、加水拌曲，拌曲完毕后以面酱食盐含量达10±1.5％；水分46-50％，后常温发酵3-4个月或控温45℃～48℃发酵2-3个月即得成品。
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