豆瓣酱的研究进展及发展方向.pdf

2 0 1 1 年第 3期 总第 3 6卷 中国调味品 CHI NA C oNDI MENT 专论综述 豆瓣酱的研究进展及发展方向 刘 志伟 。 ， 谭兴和h ， 姚 曙光。 ( 1 湖南农业大学 食品科技学院， 长沙4 1 0 1 2 8 ， 2 湖南省食品科学与生物技术重点实验室 ， 长沙4 1 0 1 2 8 ， 3 湖南省十三村食 品有 限公司， 湖南 临湘4 1 4 3 0 0 ) 摘要 ： 分析 了豆瓣酱生产 的现状 ， 阐述 了豆瓣酱 色泽、 香味、 滋味形成的机理 ， 预测 了豆瓣酱的发展方向。 关 键 词 ： 豆瓣酱 ； 现 状 ； 机 理 中图分类号： TS 2 6 4 2 4 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 o O O 一9 9 7 3 ( 2 0 1 1 ) 0 3 -0 0 1 3 -0 4 Tec h n o l og y p r es en t s i t u at i on a n d d ev el op me n t di r ec t i on s o f p e a s a u c e LI U Zhi we i ， TAN Xi ng he ， YAO S hu - gu a ng 。 ( 1 Co l l e g e o f f o o d S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y， Hu n a n Ag r i c u l t u r a l Un i v e r s i t y， Ch a n g s h a 4 1 0 1 2 8， Ch i n a ； 2 Ke y La b o r a t o r y f o r Fo o d S c i e n c e a n d Bi o - Te c h n ol o g y o f Hu n a n Pr o v i nc e ，Ch a ng s h a 4 1 0 1 2 8， Chi n a 3 Hu n a n S h i s a n c u n Fo o d Co ，Lt d ，L i n x i a n g 4 1 4 3 0 0 ， Ch i n a ) Abs t r a c t ： Th i s pa p e r a na l yz e d t he t e c h no l o gy pr e s e n t s i t ua t i o n ，d e s c r i b e d t he f o r ma t i o n me c h a ni s m o f p e a s a u c e c o l o r ，s me l l ，t a s t e ，p r e d i c t e d t h e d i r e c t i o n s o f d e v e l o p me n t o f p e a s a u c e Ke y wor ds： p e a s au c e pr o d uc t i o ns t a t u s；m e c ha ni s m 豆瓣酱是以脱壳的蚕豆为主要原料 ， 经制 曲、 发酵 而制 成 的调 味酱 。蚕 豆酱 起 源 于 四川 民 间 ， 由家庭 制 作发展为工业生产 ， 至今 已有 2 0 0多年的历史。随着 交通条件 的改善 ， 豆瓣制作技术也随之流传 ， 长江沿岸 省市都有生产 1 。由于传统豆瓣酱的生产全凭经验 ， 限制 了生产的发展 ， 有必要对豆瓣酱生产工艺进行总 结和探索， 以便使豆瓣酱的生产实现标准化 。 1 豆瓣酱 的种类 豆瓣酱有辣豆瓣和甜豆瓣两大类。辣豆瓣是在豆 瓣中加入辣椒的产品。辣豆瓣有传统型辣豆瓣和佐餐 型辣豆瓣 。传统型辣豆瓣 以鲜辣著称 ， 辣椒含量高 ， 一 般采用生料制曲， 豆瓣完整率要求高 ， 成 品水分含量较 少 ， 产量 占四川豆瓣的 7 O 以上 。如郫县豆瓣 、 眉山 收稿 日期 ： 2 O l 0 1 0 1 5 *通讯作者 基金项 目： 科技人员服务企 业行动项 目( 2 0 0 9 G J D2 0 0 4 5 ) 豆瓣等。佐餐型辣豆瓣 的辣椒含量较少 ， 呈细腻酱状。 产 品特 点 是香 、 鲜 、 甜 、 微 辣 ， 可 直 接 用 于 佐 餐 、 烹 饪 。 在豆瓣中不加辣椒的产 品叫做甜豆瓣或者原 汁豆瓣 ， 是用蚕豆曲加盐水 ， 经过露晒制成的。可直接作 为商 品 出售 ， 也 可 以作 为半 成 品来 配制辣 豆瓣 2 。 2 豆瓣酱生产现状 我 国豆瓣酱生产普遍采用传统的 自然制 曲和发酵 工艺。由于各地区的气候差异大 ， 温度和湿度等因素 均影响着制曲和发酵 ， 生产上存在很多弊端 。主要表 现为 ： 制曲过程 中杂菌污染严重。由于采用 自然接 种制曲， 如果制曲前期没有形成所需的优势菌种 ， 稍有 操作或控制不当， 就会造成杂菌的污染 ， 使制 曲失败。 发酵条件不易控制。由于采用 自然发酵晒露来促进 2 0 1 1年第 3 期 总第 3 6 卷 中国调味品 CHI NA CoNDI MENT 专论综述 酱醪的成熟 ， 以保证传统豆瓣酱的风味。同时为保证 晒酱过程中酱坯不发生变质 ， 常加入大量的食盐 ， 这就 使酱坯的发酵周期 比较长， 发酵条件不易控制 ， 发酵过 程中的卫生不易得到保 障， 食盐含量超标。产品香 气单调。传统豆瓣酱含盐通常大于 1 z ， 有的含量更 是达到 1 7 。在这样高浓度的食盐下， 只有耐盐性和 嗜盐性的酵母和乳酸菌能顺利生长， 使产品香气单调 ， 缺乏多样性。不能进行工业化生产。采用手工小作 坊生产方式 ， 不容易对豆瓣酱生产进行管理控制， 不利 于实现工业化生产。因此 ， 有必要提升传统工艺， 实现 工 业化 生产 。 3 豆瓣酱生产 中的微 生物及其作用 豆瓣酱在发酵过程中起主要作用 的是霉菌。自然 发酵酱 曲中霉菌 占 4 9 4 5 ， 酵母菌 占 1 2 O 9 9 ， 6 ， 细菌 占 3 8 4 6 。传统制酱 曲工艺中， 制曲的过程通常采 用开放式培养 ， 环境中各种微生物混人后共同生长， 通 过发酵、 后 熟 等 阶段 ， 从 而形 成 了豆瓣 酱 特有 的风 味 。 ， 。 从酱曲中分离得到的霉菌经鉴定主要 为米 曲霉 、 酱油曲霉、 高大曲霉、 黑曲霉等 5 。曲霉菌在有盐或无 盐高温的酱醪中不能生长 ， 分泌出各种酶， 包括蛋白酶 ( 酸性、 中性、 碱性) 、 肽酶 、 谷氨酰胺酶 、 淀粉酶、 纤维素 酶等。蛋白酶把原料 中蛋 白质分解成多肽及氨基酸； 淀粉酶把淀粉转化成葡萄糖 ， 双糖、 三糖及糊精等。纤 维素酶分解原料中果胶 、 纤维素、 半纤维素等， 使其转 化成各种糖类。纤维素降解后 ， 有利于蛋 白酶对蛋白 质的分解。2 0 0 8年 ， 李幼筠等 6 对郫县豆瓣制 曲研究 中发现， 郫县豆瓣的制曲和发酵基本处于偏酸性的条 件下 。因此， 能够分泌大量酸性蛋白酶和淀粉酶 的霉 菌才是生产 中所 需的最佳功能 菌。经过其深入的研 究 ， 发现既能分泌大量酸性蛋白酶又能适合工艺生产 条件的为沪酿 3 0 4 2曲霉菌与 AS 3 3 5 0黑曲霉。这 两种霉菌的生长条件一致 。将两者适 当搭配， 就可以 达到 菌种共 生 ， 酶系互补 的效 果。2 0 0 4年 ， 刘 素纯 等 利用 米 曲霉 AS 3 0 4 2 、 黑 曲霉 AS 3 3 5 0 、 根霉 Q3 0 3等多种菌种的协同作用， 在温度先高后低的条件 下， 进行 固态发酵， 使产 品与单一菌种发酵相比， 酱香 、 酯 香 更 加 浓 郁 ， 鲜 味 明 显 提 高 ， 氨 基 酸 氮 提 高 了 一 】 4 3 O 2 ， 全氮提高 了 1 1 2 。2 0 0 6年， 高岭 。 对郫县 豆瓣生产工艺的改进研究 中， 使用米曲霉菌种曲 ： 根 霉菌种曲 ： 酵母菌种曲比例为 8 5： 1： 0 5也有很好 的效果。2 0 0 7年 ， 姚继承等 9 针对传统 制曲菌种单 一 ，酶活力不全等问题 ， 利用现代生物工程技术 ， 筛选 、 诱变、 纯化出复合菌种 ， 具有较强的糖化力、 酯化力和 增色增香效果， 明显改善 了产品 口感、 色泽 ， 酱制品的 全氮和氨基态氮也有明显提高。2 0 0 9年， 王涛等 1 阳通 过在拌料时加入豆粉 ： 面粉为 1：1 的复合粉 ， 有效提 高了豆瓣酱中氨基氮 的含量， 以此来改进郫县豆瓣的 风味 。 有研究从酱醅中共分离得到细菌 6个属 1 4个种， 主要为地衣芽孢杆菌、 坚实芽孢杆菌、 巴氏芽孢杆菌 等。对豆瓣酱风味形成有密切关 系的细菌为乳酸菌， 其中包括嗜盐片球菌、 酱油片球菌 、 酱油 四联球菌等。 当乳酸菌数达到 5 1 0 g以上 ， 可将精氨酸分解成鸟 氨酸 。乳酸菌除对精氨酸 、 组氨酸和天冬氨酸有分解 作用外， 还对丝氨酸、 苏氨酸和苯丙氨酸等进行特异脱 羰基作 用， 对 酱的香气 的形 成有很 大 的影 响。2 0 0 9 年， 刘超兰等口 妇 将耐盐乳酸菌和酵母菌接种到郫县豆 瓣 的酱醅 中共 生培养 ， 对 缩 短 郫县 豆 瓣 酱 陈酿 期 效 果 比较明显 ， 陈酿 8个月酱醅接近 自然陈酿 1 2 个月的水 平， 总酯明显增加， 呈味物质也有较大的增 幅， 氨基态 氮、 总酸等理化指标无明显差异 。其结果表明， 乳酸菌 和酵母菌的协同作用， 具有促进酯化和呈味氨基酸形 成的作用 ， 对风味改善贡献显著。 有报告从酱醅 中分离得到的酵母 菌有 7个属 3 2 个 种 。主要 为 啤酒酵母 、 鲁 氏酵 母 、 结 合酵 母 、 二 孢 子 酵母 、 毕 氏酵母 等 ， 代 表性 的有 益耐盐 酵母 菌有鲁 氏 酵母菌 、 结合酵母菌、 球拟圆酵母菌等。酵母菌在发酵 过程中生成 的乙醇对豆瓣酱风味 的形成有很大 的影 响。如 在 酱 油 发 酵 过 程 中 定 期 添 加 鲁 氏 酵 母 AS 2 1 8 0 和球拟圆酵母 AS 2 2 0 2的混合物 ， 可使 乙 醇浓度增加一倍 ， 并显著增强产品风味 1 引。在豆酱发 酵过程中， 添加 7 5 的乙醇即获得优于商业产品的 风味。许多人工接种发酵豆酱 的研究中都会在酱醪 中 添加酵母增香， 其机理之一就是增加乙醇， 提高乙基酯 等风味化合物的含量 ， 加强酒香、 酯香。 2 0 1 1年第 3期 总第 3 6卷 中国调味品 CHI NA C oNDI MENT 专论综述 4 豆瓣酱的品质形成机理 4 1 豆瓣 酱 色泽 的形 成 豆瓣经过制曲、 盐渍、 发酵、 后熟多道工序 ， 以及长 达半年以上 的发酵周期， 色泽变化主要来 自酶促褐变 和非酶促褐变 1 。酶促褐变是酱 曲在发酵过程中， 蛋 白质经酶分解成氨基酸， 在有氧及 酚羟基酶和多酚氧 化酶的催化作用条件下 ， 经过氧化、 重排及聚合等系列 反应 ， 最终生成黑色素 ， 使瓣子呈棕色。非酶促褐变主 要 是 美拉 德反 应 ， 即 氨基 一 羰基 反 应 。豆瓣 酱 酿 造 过 程 中， 蛋 白质逐步分解成多肽至氨基酸； 淀粉水解成葡 萄糖 。葡萄糖的第二个碳原子上的羟基被氨基酸中氨 基置换 ， 生成氨基糖 ， 经过一系列的化 学反应 ， 最终生 成棕红色的黑色素 1 ， 使产品呈现固有的颜色。 4 2 豆瓣酱香气的形成 豆瓣酱的香气主要是在后期发酵形成 。多种挥发 性物质共同构成了豆瓣酱的特有香气 。香气成分在豆 瓣酱 中虽然含量极微 ， 但对 豆瓣酱的风味确有很大 的 影响 。对豆瓣酱挥发性香味成分的研究 中， 多利用 固 相微 萃 气 质 ( HS - S P ME) 联 用 技 术。2 0 0 9年 赵 建 新 1 。 用顶空固相微萃取法( HS - S P ME) 提取传统发酵 豆酱 中的风味物质， 通过气质联用( G C - MS ) 结合气相一 嗅闻法( GC - O) 分析豆酱的风味成分 。实验得出 2 6种 挥发性物质与风味的对应关系， 其中( 正) 4 - 羟基- 2 ( 5 ) 一 乙基- 5 ( 2 ) 一 甲基一 3 ( 2 H) 呋喃、 酯类 、 2 ， 3 一 丁二醇、 乙酸、 苯 甲醛、 苯 乙醛 、 2 ， 6 - - “ 甲基吡嗪的气味较强烈， 是豆 瓣酱 的主要呈香 物质 。2 0 0 9年黄著等 1 在对郫县豆 瓣挥发性香气成 分研究 中， 经 GC - MS分离鉴定 出 8 类共计 8 2种化合物 ， 其 中酯类物质所 占比例最高， 其 次是酚类和醇类组分。郫县豆瓣酱的特殊香味是多种 芳香物质相乘作用赋予 的， 其中棕榈酸乙酯、 亚油酸 乙 酯、 油酸乙酯、 4 一 乙基苯酚 、 4 一 乙基愈创木酚及苯 乙醇 贡献最大 。2 0 0 9年黄明泉等E 1 8 , 1 9 对郫县豆瓣酱进行 了研究 ， 共检测到 8 1种化合物 ， 主要的挥发性香味成 分有苯甲醛、 2 一 戊基呋喃 、 3 ， 7 - -甲基一 1 ， 3 ， 6 一 辛 三烯、 四甲基吡嗪、 苯甲酸甲酯等 。 4 3 豆 瓣酱 鲜 昧的形 成 豆瓣酱的鲜味主要来源于微生物分解蚕豆蛋 白质 形成的氨基酸和微生物的自溶产生的核酸类物质的钠 盐。蚕豆中的蛋 白质经 曲霉 的蛋 白酶作用后 ， 水解生 成 2 O多种氨基酸， 其 中谷氨酸钠盐是酱鲜味的主要来 源。此外 ， 霉菌、 酵母菌和细菌 中的核酸 ， 经过核酸酶 水解后生成多种核苷酸 ， 其 中鸟苷酸、 肌苷酸和黄苷酸 的钠 盐的 协调作 用 ， 增 加 了谷 氨 酸钠 盐 的鲜 味 数 倍 到 十几倍 。 4 4 豆瓣 酱酸 味的 形成 豆瓣酱的酸类物质一般 由乳酸菌产生。据报道 ， 在发酵过程中总酸呈现出先上升后下降而后又上升的 趋 势 ， 在 6 O 天 内 总 酸 含 量 会 从1 8 9 增 加 至 6 2 6 2 。 。 。豆瓣酱 中酸类物质 主要 为乳酸、 琥 珀酸、 醋酸等。乳酸主要是乳酸菌发酵而来。同时， 乳酸菌 发酵还能生成少量醋酸； 琥珀酸主要是 由酵母菌酒精 发酵的中间产物乙醛转化而来。另外谷氨酸的脱氨、 脱羧与氧化也生成琥珀酸； 醋酸主要是 由醋酸菌将酒 精氧化而来。适量的有机酸对酱呈香、 增香 、 增味均有 重要作用 。如乳酸具鲜 、 香味； 琥珀酸适量 ， 味爽口； 丁 酸也具有特殊香气 ； 同时， 有机酸 更是酯化 反应构成 “ 酯” 香风 味 的基础 物质 。 5 豆瓣 酱发展 方 向 5 1 豆瓣酱产品向即食食品发展 在传统豆瓣酱在发酵和后熟 的过程 中， 添加 大量 的食盐以抑制杂菌的繁衍生殖 ， 保证产 品的质量。食 盐含量一般大 于 1 2 ， 使得豆瓣酱 仅能作调 味料使 用 。市场上几乎没有一种豆瓣酱的即食产 品。要实现 豆瓣酱产 品的即食性 ， 首先必须解决的就是在 较低浓 度食盐的条件下 ， 豆瓣能够正常发酵不受杂菌的污染 ， 保证产品原有的风味。 5 2 酶 制剂 在豆瓣 酱 生产 中 的应用 传统豆瓣酱的生产主要是利用各种有益微生物产 生的酶。因此， 我们 可以运用微生物学的方法分离其 中的主要菌种 ， 补充和强化原有酿造微生物酶系 ， 并对 其产酶特性进行研究 ， 生产各种酶制剂用于豆瓣酱 的 制造， 改善豆瓣酱风味， 缩短产 品生产周期 ， 降低 生产 成本， 提高产品的市场竞争力。 5 3 丰富豆瓣酱的风味 在豆瓣酱后期发酵过程 中添加少量还原糖和有益 微生物 ， 以丰富豆瓣酱的风味， 实现风味多样化。 一 】 5一 2 0 1 1 年第 3期 总第 3 6卷 中国调味品 C HI NA CoND I M E NT 专论综述 5 4 深入 研究 豆瓣 酱 中的功 能性成分 豆瓣酱具有助消化、 增进食欲、 驱风驱寒 、 减少有 毒物的产生和吸收 ， 促进抗体代谢 ， 调节肠道有益微生 物的生态平衡 ， 消食化滞， 促进肠道蠕动， 有助 于防止 动脉硬化和高血压等作用 。2 0 0 9年黄玉玲等 对 豆瓣酱中黄酮类物质的提取进行 了研究 。而目前对豆 瓣酱其它功能成分的研究仍很少 。因此 ， 应进一步研 究豆瓣酱 中的功能成分 ， 以提高产品的附加值。 5 5 实现人工多菌种接种 现在豆瓣酱的生产多选用的是酿造酱油的米曲霉 菌株， 虽然对人工接种多菌种混合发酵来生产豆瓣酱 的研究有很多， 但还没有获得专门用于豆瓣酱生产 的 最适宜的菌株。分离、 筛选出酶系齐全， 能实现周年生 产 ， 且 能产 生 良好 风 味 的豆 瓣 酱 生产 菌 制剂 还 有待 更 深 入研 究 。 参考文献 ： 1 3 方继 功 酱类 制 品生 产技 术 M 北 京 ： 中国轻 工业 出版 社 ， 2 0 0 0 ( 9 )： 1 4 9 1 5 6 2 3 徐清 萍 酱类 制 品生产 技术 M 北京 ： 化学 工业 出版社 ， 2 00 9： 85 - 11 3 3 施 安辉 ， 刘尔 敬 低盐 固态 发酵工 艺酱醅 中微生 物 的分 析 J 江苏调味副食品， 2 0 0 2 ( 3 ) ： 1 6 1 9 4 牛天娇 ， 马莺 中国传统发酵豆制品 中微生物 的发掘与利用 J 中国酿造， 2 0 0 5 ( 2 ) ： 1 5 5 贡汉坤， 姚清海 传统酱类自然发酵的微生物学分析 J 中 国调味 品， 2 0 0 3 ( 1 0 ) ： 9 - 1 2 6 3 李幼筠 “ 郫县豆瓣” 剖析 J 1 中国酿造， 2 0 0 8 ( 1 1 ) ： 8 3 8 6 7 刘 素纯 ， 林 亲录 ， 尹华 ， 等 蚕豆辣酱 的研 制 J 食 品科技 ， 2 0 0 5 ( 5 )： 2 3 2 6 8 高 岭 郫县豆瓣的生产工艺改进 J 中国调味品， 2 0 0 6 ( 5 ) ： 3 4 39 9 3 姚继承， 陶贵明， 屈光伟， 等 糖化增香曲在发酵酱油和酱制 品中的应用探讨 J 中 国酿造 ， 2 0 0 7 ( 3 ) ： 6 1 6 5 1 O 王涛， 车振明 提高郫县豆瓣中氨基氮含量的工艺研究 口 中国调味品， 2 0 0 9 ( 5 ) ： 8 8 9 0 1 1 刘超兰 ， 黄著 ， 彭熙敏 ， 等 乳酸菌和酵母共 培养 技术 缩短郫 县 豆瓣酱陈酿期的应 用研究 J 中国酿造 ， 2 0 0 9 ( 3 ) ： 1 0 5 1 08 1 2 张海 大豆酱发酵过程 中乳酸菌和酵母菌 的作用 J 中国 调味 品， 2 0 0 6 ( 5 ) ： 9 8 1 0 2 1 3 李 琴 ， 杜 风刚 发酵过 程 添加 生香 酵母 改 善酱 油风 味 的 探讨口 中国酿造 ， 2 0 0 3 ， 1 2 ( 6 ) ：2 7 2 9 1 4 夏延斌 食品化学 M 北京： 中国农业出版社， 2 0 0 4 ： 6 3 - 6 4 ； 2 5 8 2 6 1 1 5 孙常雁 ， 李德海 ， 孙莉浩 传统酿造酱及酱油 中酶 系的作 用 J 中国食品添加剂 ， 2 0 0 9 ( 3 ) ： 1 6 4 1 6 9 1 6 赵建新 ， 戴小军 ， 田丰伟 ， 等 气相 一嗅 闻法分析传统豆瓣酱 分味活性物质 J 食品科学 。 2 0 0 9 ( 2 0 ) ： 3 9 4 - 3 9 7 1 7 黄著 ， 彭熙敏 ， 刘蓝超 ， 等 郫县豆瓣挥发性香气成分剖析及 其在陈酿过程中的变化研究 J 中国调味品， 2 0 0 9 ( 3 ) ： 1 06 - 1 1 O 1 8 3 黄明泉， 韩书斌， 孙宝国， 等 同时蒸馏萃取 气质联机分析 郫县豆瓣酱风 味成分 的研究 J 食品工业科技 ， 2 0 0 9 ( 4 ) ： 1 36 13 9 1 9 黄明泉 ， 韩书斌 ， 孙 宝国 ， 等 固相微萃取 气质连用分析郫 县豆瓣酱挥发性香成分 的研究 J 食 品与发酵工业 ， 2 0 0 9 ( 4 ) ： 1 4 7 - 1 5 1 2 O 高秀芝 ， 王小芬 ， 李献梅 ， 等 传统发酵豆酱发酵过程中养 分 动态及细菌多样性 口 微生物学通报 ， 2 0 0 8 ( 5 ) ： 7 4 8 - 7 5 3 2 1 杨 荣华 ， 林家莲 ， 周凌霄 酱 油、 豆酱 中褐 色色素的