有机生态酱油的研制

有机生态酱油的研制

1国际市场有机食品的发展有机食品是指在粮食、蔬菜、果园、动物、水、食品等生产过程中不使用合成化肥、农药和添加剂的。该产品由有机许可证的组织检验中得到确认，是一种纯净、无害、安全的食品，也被称为“生态食品”。随着人们生活水平的不断提高,人们已不再满足于填饱肚子,而渴望吃到更有营养,更安全的食品,追求有机食品已成为时代潮流。发展有机食品不仅可以向社会提供高品质、无污染、纯天然的健康食品,符合广大消费者的需求,而且可以防止污染,有利于保护农村生态环境,在国外市场有着广阔的前景。目前,全世界已有数百个有机食品生产协会在不懈地拓展有机食品这一新兴市场,近几年来更是取得了突飞猛进的发展,有机食品在食品市场上占有份额,正以每年数个百分点的速度与日俱增,有机食品品种也呈现多样化趋势,从最初的农产品向加工产品*该项目获2001年上海科技进步三等奖扩展。据统计,美国、德国、日本、法国等10个发达国家1997年有机食品销售额在100亿美元以上。有机食品目前在我国刚刚处于起步阶段,1994年成立了国家环境保护局有机食品发展中心(即OFDC),开发品种以天然的有机食品为主,如:高山茶叶、东北大豆、野生果品、中药材等产品类别近百个品种,其中大部分销往日本、美国、加拿大及欧洲市场。国际上对我国的有机食品需求逐年增加,目前我国有机食品年创汇已经在1500万美元以上。调味品中有机食品开发国内尚属空白,根据国际市场有机食品的发展趋势和潜在的国内市场,抓住机遇,发挥技术优势,率先研制开发出有机(生态)酱油,有着较大的社会效益和经济效益。本研究以有机无农药大豆、有机无农药小麦为原料,在传统高盐稀态淋浇酿造工艺基础上,采用有机食品加工现代新技术开发出有机(生态)酱油,纯天然、高品质的健康安全的生态调味品,是目前国内唯一获得OFDC、IMO、KRVA颁发的证书。2材料和方法2.12.1.1有机大豆大连兴龙垦有机产品开发有限公司提供2.1.2有机小麦大连华恩有限食品贸易公司提供2.1.3上草3.042米上海市酿造科学研究所提供(福建永春天然酱油曲分离,经紫外线诱变高蛋白质驯样变异株)2.22.2.1认证机构OFDC(国家环保总局有机食品发展中心)IMO(瑞士有机食品颁证中心)KRVA(瑞典有机食品颁证中心)2.2.2试验规模按生产规模投料,每批投有机大豆1000kg、有机小麦500kg2.2.3工艺2.2.4操作要点2.2.4.控制蒸蒸剂的用量整颗大豆浸泡于转锅内润水,控制润水温度和时间,使原料润水均匀,蒸煮时控制蒸汽压力,蒸煮时间,使大豆适度变性,软而不烂,易于输送。2.2.4.2.门票制作平面通风制曲48h。2.2.4.淋浇控制ph值高盐稀态淋浇发酵工艺,落曲盐水16-17°Be′/20℃,成曲:盐水为1∶2.5,发酵期间进行淋浇控制酱醪pH值,保证发酵正常进行。2.2.4.4、超滤超滤前加热并去除热凝结蛋白后,控制水泵压力,保证酱油分离提纯后色泽澄清,无沉淀,大幅度降低细菌总数。2.2.4.5、巴氏消毒控制巴氏灭菌温度和时间,使不添加防腐剂有机(生态)酱油延长保质期。3结果与讨论3.13.1.1豆浆豆乳资源的综合利用酿造酱油以植物蛋白质为原料,经微生物酶解之后生成各种氨基酸,是酱油呈鲜味的主要原因。历来传统酿造都以大豆为主,随着科学技术的发展,大豆资源进行综合利用,目前酿造企业已普遍采用脱脂大豆——豆粕为原料生产酿造酱油。有机(生态)酱油为了稳定其品质,蛋白质原料选用豆粕为好。但是国内无有机豆粕供应,因此有机(生态)酱油的蛋白质原料为符合有机食品加工基本要求,选用中国大连保税区兴龙垦有机产品开发有限公司获得OFDC认证的有机大豆(精选A级)作为生产有机(生态)酱油的蛋白质原料。其质量经检测:粗蛋白质33.8%、水分10%、粗淀粉19.1%。3.1.2酱油风味的改善淀粉质是酱油酿造的辅料原料。一方面经微生物酶解成糖类,经酵母、细菌发酵产生各种醇类和有机酸,进一步合成各种酯类,形成酱油风味,糖类和氨基酸经美拉德反应产生酱油色素,所以淀粉质原料是改善酱油风味必要原料。传统酿造酱油的淀粉质原料一般采用面粉或小麦、碎米、麸皮等,面粉、小麦作为淀粉质原料,不仅是酿造酱油浓度、色素、香味、甜味的主要来源,而且还含有麦谷蛋白,是产生谷氨酸的主要成分,是酱油鲜味的主要来源,并还含有木质素,可生成4-乙基愈疮木酚,是酱香的重要成份之一,为了符合有机食品加工的要求,提高有机(生态)酱油品质,我们选用面粉或小麦作为有机(生态)酱油生产理想的淀粉原料。有机面粉、有机小麦由中国大连华恩有限食品贸易公司提供,并获OFDC认证。有机小麦质量情况经检测:粗淀粉70.8%、水份10%、粗蛋白质9.73%。3.1.3不同酱油品种小麦占总原料比例比较酿造酱油原料配比,依酱油等级和特色而不同,所以淀粉辅料配比差异较大。不同酱油品种小麦占总原料比例比较见表1。从表1可见,为了提高有机(生态)酱油品质和风味,拟定面粉或小麦占原料比例在33%左右。3.1.3.小麦与大豆配比试验结果以整颗大豆作蛋白质原料,加入辅料面粉或小麦,分别酿制酱油进行比较,试验情况见表2,表3。从表2,表3可知,大豆与面粉配比试验质量情况与小麦效果相差不大,但感官评定香气,滋味,面粉要优于小麦原料配比。由于国内有机面粉来源不稳定,且进口价格昂贵,国内有机小麦产地多,来源能够稳定,可作为有机(生态)酱油酿制的淀粉质原料,同时可采用增加小麦添加量来改善酱油风味。3.1.3.小麦添加量的确定我们在传统酿制酱油豆与麦配比基础上,试验了大豆和小麦配比为100∶40和100∶50两种小麦辅料添加量,结果见表4,表5。从表4,表5可知,大豆与不同量小麦酿制酱油,其质量均符合企业标准,但感官评定认为香气、口感、风味,小麦∶大豆=50∶100配比要优于小麦∶大豆=40∶100配比。因此确定有机(生态)酱油原料配比为大豆100、小麦50,小麦占总原料比例为33.33%。3.2传统酿造生产工艺面临的挑战和对策把有机大豆,有机小麦从农产品加工成有机(生态)酱油,其难度很大,是对我们传统酿造生产工艺的挑战。除在生产设备,装备上加以投资改造符合有机食品加工的基本要求外,对其生产技术中难题也要切实研究解决。为了我们对有机(生态)酱油最佳工艺条件选择进行试验。3.2.1酱油的个别生产过程,重在环节原料处理包括原料粉碎、润水、蒸煮三个内容,是酱油生产过程中的一个重要环节。整粒有机大豆、有机小麦处理是否适宜会直接影响酱油品质和原料利用率。3.2.1.有机生态酱油的制备3.2.1.1.1有机大豆粉碎度试验将粉碎成颗粒与整粒大豆酿制成有机(生态)酱油进行对比,其情况见表6,表7。从表6,表7可知,原料粉碎对其润水、蒸煮创造了条件,有利于米曲霉生长繁殖,经试验酱有机大豆粉碎后酿制得酱油比整粒大豆质量略高,但感官评定在酱油面层略有油脂浮膜。因此有机(生态)酱油生产还是选用整粒大豆为宜。3.2.1.1.2有机小麦粉碎度对酱油生产影响比较见表8。从表8可知,小麦辅料作为制曲原料,需破碎小麦颗粒表皮,使淀粉暴露出来,有利于吸水蒸熟,使米曲霉生长繁殖酶解,但粉碎过细不仅增加操作工序,而且对蒸煮造成困难,因此选用片状小麦。3.2.1.整粒大豆浸泡大豆的确定一般来说大豆浸泡效果与润水温度、润水时间关系很大,为能适合生产实际需要,在适当时间内达到较好浸泡效果,因此确定生产上要求用90℃热水浸泡大豆为宜。3.2.1.小麦片的蒸煮大豆加入90℃以上热水,润水量1∶1,浸泡4h,拌入一定比例的小麦片混合均匀,用加压蒸煮,压力0.1Mpa维持不同时间即脱压冷却,蒸煮程度见表9。从表9可知,小试对大豆原料处理宜选用0.1MPa压力维持40min为最佳,达到熟料质量要求。3.2.1.原料浸泡润水温度的确定大规模工业化生产大豆浸泡宜在转锅内进行,考虑到大豆和小麦吸水性不一,在有机原料浸泡中要考虑先后润水,原则上大豆先进行润水,润水量拟在60%—70%之间,在转锅蒸料时,要选择蒸煮压力和维持时间,以确定原料组织变柔软,有熟豆香气,手感绵软,但不烂、不粘。3.2.2营养方面的菌株按照有机食品加工的基本要求,生产有机(生态)酱油除要求原料必须来自于已获得有机颁证产品之外,其酿造微生物必须采用天然的,不经过化学处理的,无污染的菌种。由于米曲霉有较强的蛋白质分解能力,同时又具糖化能力,是酿造酱油最佳的一类微生物。我们选用沪酿3.042米曲霉菌种,是从福建永春酱油曲中分离而得到的A.S3.863米曲霉,其经上海市酿造科学研究所用紫外线诱变和高蛋白质驯养而获得的变异株。其蛋白酶活力高,具有抑制杂菌生长的能力,制曲容易管理,原料利用率高。该菌种在有机(生态)酱油生产中可安全放心使用。3.2.3高盐稀吾发酵工艺酱油是一种色、香、味、体五味调和,营养丰富的发酵食品。发酵是将原料处理后接入米曲霉菌种成曲拌入一定盐水,装入发酵容器中,保持一定温度,利用成曲中微生物所分泌的各种酶类,进行一系列生化反应,有蛋白质水解、淀粉质糖化、乙醇发酵、有机酸发酵、成酯反应、生色反应和香气形成等,因此发酵工艺和酱油色、香、味、体形成有着密切关系。酱油发酵可分为低盐固态发酵和高盐稀醪发酵,前者发酵周期短,风味仅比无盐发酵法有显著提高。用此工艺生产一般能满足市场对酱油数量要求,后者发酵周期长,产品风味好,用于生产优质高档酱油,在高盐稀醪发酵工艺中有高盐稀醪发酵压榨法、高盐稀醪发酵浸出法、高盐稀醪淋浇浸出法三种。本试验采用高盐稀醪淋浇浸出法工艺,并采用一系列技术措施,增加酱醪溶解氧,缩短发酵时间等,使一个月发酵达到3-6个月发酵效果,满足有机(生态)酱油生产要求。3.3未受有害化学品污染有机(生态)酱油是应用纯天然、无污染、高品质的来源于有机农业生产体系的有机大豆为原料,生产加工过程中不使用任何化学合成的防腐剂,添加剂,人工色素和溶剂提取物等,储存运输过程中未受有害化学物质污染,不仅符合国家食品卫生要求和国家酱油卫生标准,更需要得到有机食品颁证机构确认的有机食品。因此除对其品质,口感要求外,还要对其保质技术进行研究,确保产品质量在保质期内稳定不变。3.3.1超滤和反渗透生酱油本身带有曲霉、酵母及其它菌类,必须经过处理杀灭大量存在微生物,延长酱油储存期,传统方法是采用加热灭菌,使用最广的是连续式加热器灭菌,灭菌温度控制在80～90,后来发展采用120～130℃高温短时间灭菌,由于这些方法均会使低沸点香气易受损失,试验采用膜分离来去除生酱油中微生物。膜分离技术是一种常温下无相变的、高效、节能、无污染的分离、提纯、浓缩技术。超滤是近二十年发展起来的一种新型功能膜分离技术。它是一种对溶液加压,利用溶质分子大小不同而进行分离的方法,在酿造酱油等调味品生产中,采用超滤技术来分离,提纯(即下游工程)是十分重要的,最近几年随着膜分离技术进步,工业化生产正式成为可能。有机(生态)酱油采用膜分离技术,要去除酱油中各种微生物及其菌体,大生产沉淀性物质和胶体,热凝结蛋白质,又保留酱油中各项主要成份,我们对改性聚醚砜SPES、聚醚酮PEK和聚偏氟乙烯PVDE三种高分子聚合物材质,截留分子量规格3万、7万、10万进行反复试验比较单位时间出油率,澄清度,酱油理化质量变化,菌落总数变化,选择了SPES-300为有机(生态)酱油超滤膜,该膜每平方米每小时可处理有机(生态)酱油20kg,超滤膜处理后有机(生态)酱油质量情况见表10。从表10可知,有机(生态)酱油超滤后理化质量指标有所下降,但细菌总数可大幅度下降。3.3.2有机生态酱油由于有机(生态)酱油经超滤后先进入储存罐混合均匀后再进行灌装,因受到环境、空气、管道、容器等环节影响,难免对产品造成二次污染,因此对不加防腐剂的有机(生态)酱油,灌装可采用加热80～90℃,进行热灌装或者冷灌装后采用巴氏灭菌。热灌装由于加热温度高,又可能产生二次热凝结蛋白沉淀,又影响酱油香气,而巴氏灭菌法也称低温消毒法,其是利用微生物营养细胞在60℃加热30min后即被杀灭的原理,由于温度低,能保持食品原有的营养和风味,因此有机(生态)酱油在冷灌装后采用巴氏灭菌法,即达到杀死二次污染微生物的目的,保持酱油原有的质量和风味,更有利于有机(生态)酱油长期保存。3.3.3气调包装、垫片、旋转式瓶的选用有机(生态)酱油是高品质、无污染、安全、营养环保安全食品,根据有机食品加工基本要求在产品生产、加工、储存运输过程中应避免化学物质的污染。因此对有机(生态)酱油包装材料的选择,我们根据市场上酱油包装材料来看,有玻璃瓶,聚乙烯(PE)瓶和聚酯(PET)瓶包装,玻璃瓶使用安全率较低,但其化学稳定性高,不透气、易密封,因而可使酱油性质不易发生改变,有利于保证有机(生态)酱油纯度和卫生,经过研究有机(生态)酱油包装材料选用透明美观高白料玻璃瓶。同时选用合适垫片和旋转式瓶盖,使有机(生态)酱油瓶完全密封,不渗水,不漏气,不使酱油接触外界环境,保证有机(生态)酱油在保质期内质量。目前还有研究选用瓶口端面平整性更高的玻璃瓶,并采用复合膜静电封口工艺起到密封、防盗双重作用。3.3.4保质技术效果海鸥有机(生态)酱油是不得添加任何防腐剂,由于其采用传统酿造生产工艺进行加工的,在氯化物含量不高的情况下,使其在保质期内不产生霉花白色浮膜,其难度是很大的。本项目研究了在传统酿造工艺生产基础上,对生产的每一个环节严格把关,应用GMP和HACCP规范,保证生产过程中严格管理,抑制微生物污染,产品质量得到严格控制,并在产品后处理过程中,采用先进科学的膜分离技术,巴氏灭菌技术等保质技术,降低产品细菌数含量,提高产品的澄清度,保证了有机(生态)酱油货架安全期,保质技术效果见表10,表11。从表10,表11可知,在生产过程中严格管理,控制细菌总数含量,经超滤后酱油细菌总数已很少了,由于经超滤处理的酱油前后质量有所不同,因此超滤后不能直接灌装,而必须经过储存罐混匀后,再灌装,这样有可能受到容器、环境、空气、管道等二次污染,所以必须在灌装密封后采用巴氏灭菌或灌装办法来保证产品货架安全。3.43.4.1有机生态食用油内经的质量标准3.4.1.香、口感色泽:呈红褐色,鲜艳,有光泽。香气:酱香浓郁,无不良气味。滋味:鲜美醇厚,咸淡适中,无苦、涩、酸等异味。体态:澄清不混浊,浓度适中,无异物,无霉花浮膜。3.4.1.全氮、7-三氮、7-氯化物氨基酸态氮(以N计)g/100mL0.7全氮(以N计)g/100mL1.3氯化物(以NaCl计)g/100mL18可溶性无盐固形物13.0色度(目测法)1.03.4.1.3.健康诊断按GB2717-19963.4.2表12显示了大型有机生态食用油的产量从表12可见,大生产有机(生态)酱油完全符合内销产品质量标准。3.4.3表13显示了国家国内贸易局上海创造产品和质量分析中心的结果从表13可见,大生产有机(生态)酱油经权威机构检测为合格产品。3.5有机生态酱油质量情况本项目分别作了从