祖彬,王曉燕,劉井權,鄭喜群,焦巖
(1.齊齊哈爾大學 輕工與紡織學院,黑龍江 齊齊哈爾 161000;2.齊齊哈爾大學食品與生物工程學院,黑龍江 齊齊哈爾 161000)
玉米浸泡水是濕法生產(chǎn)淀粉的含有大量玉米可溶性成分的低濃度液體,經(jīng)過多效蒸發(fā)濃縮得到高營養(yǎng)、高黏度、含有固形物35%~45%的玉米原漿。因為其營養(yǎng)豐富,可以作為微生物的氮源[1]。
玉米原漿在浸泡過程中乳酸發(fā)酵積累的酸度高,市售食醋的總酸度一般≥3.5 g/dL(以乙酸計),而玉米原漿酸度為10 g/dL左右。因此,玉米原漿不能直接用于醬油種曲的生產(chǎn),必須進行前期處理,中和過度的酸,才能加入到醬油種曲料中。玉米原漿中灰分高,含鈣、鎂等離子過量,不利于米曲霉的生長繁殖。
玉米原漿在生產(chǎn)和存儲過程中,一些外來的和生產(chǎn)中的雜質(zhì)會進入到玉米原漿中,這些物質(zhì)會造成玉米原漿的渾濁與顆粒狀物質(zhì)的存在,對玉米原漿在醬油種曲生產(chǎn)中帶來不利影響,使米曲霉繁殖速度下降,孢子數(shù)減少。所以,玉米原漿在儲存罐取回后要通過三足離心機過濾除去雜物。在冬季,玉米原漿黏度大,過濾困難,玉米原漿要預熱到50 ℃,才能順利完成過濾工序。玉米原漿儲存時最好采用地下埋藏儲存罐的方法,減少高溫對玉米原漿二次發(fā)酵的影響,同時地下式儲存降低了冬季氣溫低對玉米原漿黏度上升的不利影響。儲存罐要采用不銹鋼罐,罐中要留有多孔加熱管,對玉米原漿進行加熱,保證玉米原漿泵出的溫度,降低玉米原漿的黏度。在儲存罐下方要留有一定的維修空間方便對罐體漏點的維修。
少量試驗使用的玉米原漿,可以采用高壓蒸煮鍋,在0.1 MPa壓力下,蒸煮30 min。生產(chǎn)量大時,可以把玉米原漿通過離心泵導入到原料處理器中,采用常壓100 ℃,滅菌60 min。在滅菌過程中,玉米原漿中的蛋白質(zhì)通過熱作用,次級健發(fā)生改變,擴大了底物與微生物接觸的表面積,有利于在種曲生產(chǎn)時米曲霉的快速利用;加熱還可以起到滅菌作用,保證后序工藝的安全進行。用原料處理器加熱時,要開啟攪拌槳,玉米原漿在熱作用下,會產(chǎn)生“假沸”現(xiàn)象,形成大量的氣溶膠泡沫,但是,還沒有達到工藝中要求的溫度,所以,在玉米原漿加熱攪拌過程中,要通過添加消泡劑抑制氣溶膠的產(chǎn)生,達到滅菌要求的100 ℃。
當玉米原漿加熱工序完成后應添加堿性中和劑。單一品種中和劑效果差,使用復合中和劑效果好。復合中和劑處理后的產(chǎn)品澄清度高、酸度小、含硫少、鈣、鎂離子濃度低。在中和過程中,溫度應該保持在85~100 ℃,溫度低,反應時間長,在加入中和劑過程中要采用逐漸加入法,防止過量添加,產(chǎn)生玉米原漿過度堿水解,產(chǎn)生刺激性氨氣,最好用自動化控制中和等電點。中和后的玉米原漿pH為6.2~6.5。
中和后的混合物通過板框壓濾機進行分離,得到在種曲生產(chǎn)中使用的玉米原漿。在壓濾時要控制好螺桿泵的壓力和流量,開始時流量和壓力要小些,防止濾液渾濁,最初的濾液一定要返回原料處理器中,因為在壓濾初期濾餅沒有形成,部分混合液直接通過濾布流出,產(chǎn)品渾濁度高[2]。
為了增加玉米原漿的保質(zhì)期和生產(chǎn)醬油種曲的安全性,經(jīng)過板框分離的玉米原漿要高溫100 ℃滅酶30 min。滅酶后,經(jīng)過冷卻,泵入到儲存罐中備用,得到醬油種曲生產(chǎn)中使用的玉米漿。
醬油種曲玉米漿氨基酸及其他組分檢驗報告見表1。
表1 醬油種曲玉米漿氨基酸及其他組分檢驗報告Table 1 Inspection report of amino acids and other components of corn steep liquor in soy sauce koji
續(xù) 表
2.1.1 原菌
齊齊哈爾大學玉米研發(fā)中心提供經(jīng)過玉米漿多次馴化的原菌。
2.1.2 斜面培養(yǎng)基
4 °Bé豆汁94.5%;玉米漿3%;瓊脂2.5%;pH 6.0~6.5;將瓊脂加入到豆汁和玉米漿混合液中,加熱熔化,裝入試管容積的1/5,塞棉塞,在0.1 MPa壓力下,滅菌30 min,擺成斜面后放入32 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h,無雜菌接入原菌,30~32 ℃,保溫培養(yǎng)3 d即為原菌斜面種子。
大片麩皮90 g;過20目篩子豆粕粉10 g;玉米漿10 mL;水90 mL。每瓶裝濕料15~20 g,厚度約為1 cm。添加玉米漿的三角瓶種曲最好使用空隙率大的大片麩皮,有利于培養(yǎng)時降溫和供養(yǎng)。玉米漿黏度大,在原料混合時,干料混勻后再加入玉米漿和水混合后的混料中,使玉米漿能夠和其他原料達到均相體系的程度,有利于菌種的生長,提高菌絲繁殖的均勻性。料層不宜過厚,因為加入玉米漿后,孢子萌發(fā)速度加快,產(chǎn)生的熱量多,三角瓶種曲品溫上升速度快,料層厚極易產(chǎn)生過熱現(xiàn)象,抑制菌種生長和繁殖,如果不能及時打碎曲餅及扣瓶,會使三角瓶種曲孢子數(shù)下降,嚴重時會造成“燒曲”現(xiàn)象。裝瓶后塞好棉塞,在0.1 MPa壓力下,滅菌30 min,趁熱把料搖勻,防止曲料結塊。待曲料冷卻至32 ℃時,在無菌的條件下,接入原菌斜面試管菌種的孢子, 30~32 ℃,培養(yǎng)20~24 h,當曲料有大量白色菌絲出現(xiàn)時進行搖瓶,繼續(xù)培養(yǎng)8 h,即可扣瓶,培養(yǎng)64 h,待孢子長滿曲料,三角瓶種曲培養(yǎng)完成[3]。
大片麩皮800 kg;過3.5目豆粕200 kg;玉米漿30 L;水700 L。把玉米漿加入到水中,混勻;干料混合均勻后,加入玉米漿水,裝入到原料處理器中,在0.1 MPa壓力下,蒸煮30 min,冷卻至35 ℃。經(jīng)過揚渣機粉碎后,熟料水分應達到53%~55%。接入經(jīng)過蒸煮干麩皮混合均勻的為干料重0.1%三角瓶種曲。裝入種曲培養(yǎng)槽,在室溫25~28 ℃、相對濕度85%~95%的條件下培養(yǎng)。當曲料表面有大量菌絲出現(xiàn)時,曲料品溫達到35 ℃時,要進行第1次翻曲,翻曲后菌絲生長速度加快,曲料重新結塊,當曲料經(jīng)過長時間通風,品溫超過35 ℃時要進行第2次翻曲,種曲培養(yǎng)時,為了防止曲料水分下降,可以適當增加曲室的水分,在曲室空間加入蒸汽,效果可行。培養(yǎng)過程中,為了有利于孢子的形成,不宜多次翻曲。經(jīng)過60 h,培養(yǎng)種曲成熟。添加玉米漿制備的種曲孢子數(shù)比原工藝提高了8%~15%,培養(yǎng)時間縮短了10 h。
綜上所述,在種曲培養(yǎng)過程中添加營養(yǎng)豐富的小分子氨基酸含量高的玉米漿可以減少蛋白質(zhì)原料豆粕的用量,加快菌絲的生長速度,促進孢子的形成,提高種曲孢子數(shù),縮短培養(yǎng)時間,降低成本。但是,玉米原漿中有較多的不利于微生物生長的抑制物,玉米原漿在醬油種曲中添加會使種曲的成品質(zhì)量下降,嚴重的會使種曲培養(yǎng)失敗,必須經(jīng)過一系列處理工序,才能得到在醬油種曲中使用的玉米漿。