人及动物肝脏组织有破坏作用,严重时,可导致肝癌甚至死亡。由于黄曲霉毒素污染已对人类健康构成了严重威胁,目前国际上对农产品中黄曲霉毒素含量的检测,已成为强制性贸易技术措施。
我国对传统大豆发酵产品卫生指标,只有大肠菌群和致病菌两个项目(除酱油外)。而产品的细菌总数和大肠菌群指标的高低从一个侧面反映了产品工艺和卫生质量控制等方面水平的高低。生产企业在执行严格的纯发酵剂发酵生产后,杂菌的数量和卫生程度都有了保证。在制定发酵豆制品的通用卫生标准和规范时,应该考虑细菌总数上限值的设定。
从食品安全方面考虑,参与大豆发酵的微生物需要具有以下特点:不产生真菌毒素;符合食品卫生要求;菌丝体长而白,有利于成型;培养条件粗放;能产生较多的酶系;生长温度宽,利于常年生产。
2.转基因食品的安全性
尽管转基因食品是为解决人口增长与粮食匮乏的危机而通过基因工程技术发展而来的,但转基因食品的安全性是国际上存在较大争议的一个问题。其最终的安全性依然存在隐患。我国生产的大豆品种尚无安全性争议,但国外进口的大豆及豆粕属于转基因的可能性很大,因此,发酵豆制品的原料很可能来源于转基因品种。目前国家对转基因农产品的标识有严格的要求和规定。由于转基因食品安全性尚无国际标准,因此在产品标签上强化转基因原料的标识是很有必要的。
3. 理化安全性
砷广泛存在于自然环境中,几乎所有的土壤都存在砷,它可引起食欲下降、胃肠障碍、末梢神经炎等慢性中毒。铅主要来源于土壤、工器具和输送管道、包装材料等。铅污染引起的慢性中毒主要表现为损害造血系统、神经系统和肾脏等。因此对工器具和包装材料的重金属指标的控制以及加强对食品途径分析是有必要的。
目前我国在制药行业已经严格按照药品生产质量管理规范(Good Manufacture Practice, GMP) 的要求进行申报和规范,而食品企业国家除了对 19 大类出口食品厂进行规范管理外,传统发酵豆制品生产基本还是作坊式,工业化程度相当低。生产条件简陋,生产管理控制粗放,生产过程中的卫生条件差等,这些因素成为发酵豆制品存在物理性危害隐患的来源,同时也是发酵豆制品行业上升层次和管理水平的一个瓶颈。
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4. 产品的技术标准在规范和完善
2003 年,国家颁布了发酵性豆制品卫生标准(GB 2712—2003)(参见附录),标准的制定和执行对发酵豆制品食品工业的规范发展是十分有利的。
总之,提高我国传统发酵大豆制品的质量安全,仍然有很多工作需要做,而这些需要我们在生产中不断总结,借鉴和改进。我国作为传统豆制品发源国,在大豆深加工产品品种和营养方面远落后于外国。要实现大豆产业的迅猛发展,实现农产品的增值,提高产品的市场竞争力,大力提高发酵大豆制品的质量与安全控制的水平是关键。
第二节 酱油
酱油起源于我国,是我国的传统发酵豆制品之一,是以大豆为原料,经微生物发酵制成的具有特殊色、香、味的液体调味品。酱油是我国祖先对人类文明的一大贡献,是中华民族宝贵的文化遗产之一。据史料记载,酱油在周朝就已经开始制作并食用了,至今已有两千多年的历史。在《齐民要术》中最先记载了以大豆为原料,经霉菌的作用而制成酱油的方法。中国历史上最早使用“酱油”这个名称是在宋朝,林洪所著的《山家清供》中有“韭叶嫩者,用姜丝、酱油、滴醋拌食”的记述。此外,古代酱油还有其他名称,如清酱、豆酱清、酱汁、酱料、豉油、豉汁、淋油、柚油、晒油、座油、伏油、秋油、母油、套油、双套油等。公元755年后,酱油生产技术随鉴真大师从福建传入日本后,逐渐扩大到东南亚和世界各地。
酱油具有独特的风味,其风味物质的形成与微生物的作用密不可分的。参与酿造酱油的微生物主要有曲霉、酵母和乳酸菌,经过它们的一系列生物化学反应,共同完成酱油的发酵过程。曲霉与酱油颜色的浓淡、味道的鲜美、发酵成熟的快慢有直接的关系,而酵母和乳酸菌在酱油风味的形成过程中起主要作用。总之,菌种优劣是决定酱油色、香、味以及原料利用率的重要因素。
酱油具有解热除烦、调味开胃的功效。酱油含有异黄醇,这种特殊物质可降低人体胆固醇,降低心血管疾病的发病率。新加坡食物研究所发现,酱油能产生一种天然的抗氧化成分。它有助于减少自由基对人体的损害,其功效比常见的维生素C和维生素E等抗氧化剂强十几倍,用少量酱油所达到的抑制自由基的效果,与一杯红葡萄酒相当。 一、酱油的发酵机理(机理可以更深入一些来写)
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发酵是酱油酿造中的一个重要环节,发酵是利用曲霉、乳酸菌和酵母菌所分泌的蛋白酶、肽酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶等多种酶系的作用,使原料中的蛋白质分解、淀粉水解,并伴有乳酸发酵、酒精发酵等过程,使酱油不仅营养丰富,含有糖类、多肽、氨基酸、维生素等物质,而且还赋予其鲜味、香味和色泽,最后,经过淋油、杀菌、配制等工艺制成成品酱油。 二、酱油发酵的生物化学
1. 蛋白质分解作用
酱油酿造中的蛋白质原料经蛋白酶的作用,逐步分解为小分子的蛋白质、多肽和氨基酸,有些氨基酸是呈味的,如天冬氨酸和谷氨酸具有鲜味,丙氨酸、色氨酸和甘氨酸具有甜味,它们一起形成了酱油特有的风味。
曲霉所分泌的蛋白酶有中性、碱性和酸性,但以中性和碱性为主,因此在发酵期间要防止pH过低,否则会影响蛋白质的分解作用,影响原料蛋白质的利用率和产品质量。
蛋白酶系中还分离出了羧基肽酶、氨基肽酶和谷氨酰胺酶等。日本酱油中的谷氨酸一部分来自原料蛋白质中的游离谷氨酸,还有一部分由原料蛋白质游离出的谷氨酰胺受谷氨酰胺酶的作用而得到。
2. 淀粉糖化作用
酱油酿造中的淀粉原料在曲霉所分泌的淀粉酶系作用下,被糖化为糊精和葡萄糖。生成的单糖构成酱油的甜味,有部分单糖被耐盐酵母及乳酸菌发酵生成醇和有机酸,形成酱油的风味成分。由于曲霉中有其他水解酶存在,水解作用生成的单糖,除葡萄糖外还有果糖及五碳糖。果糖主要来源于豆粕中的蔗糖水解,五碳糖来源于麸皮中的多缩戊糖。酱油的颜色主要由糖与氨基酸通过美拉德作用而得。
3. 酒精发酵作用
酱油酿造中的酒精发酵主要是酵母菌的作用。酵母菌通过其酒化酶系将酿造中的葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳。在此过程中,葡萄糖经糖酵解(Embden-Meyerhof-Parnas pathway,EMP)途径生成丙酮酸,后者在丙酮酸脱氢酶催化下脱羧生成乙醛,乙醛再经乙醇脱氢酶及其辅酶NADH 催化下还原为乙醇。总反应式为:
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葡萄糖+2ADP+2Pi→2乙醇+2CO2+2ATP
酱油酿造中的酵母菌主要来源于空气,能赋予酱油良好风味的酵母菌有鲁氏酵母、易变球拟酵母和埃契球拟酵母。其中鲁氏酵母占总数的45%,是酱油酿造中的主要酵母菌,在30℃ 左右条件下能发酵酿造中的葡萄糖产生乙醇、甘油、琥珀酸等,它与嗜盐片球菌联合作用生成糠醇,产生酱油特殊的香气。发酵后期出现的易变球拟酵母和埃契球拟酵母,属于酯香型,使酱醅生成烷基苯酚,形成酱油特殊的香气。
4. 有机酸发酵作用
适量的有机酸存在于酱油中可增加酱油的风味。乳酸是酱油中的重要呈味物质,对形成酱油风味起着重要作用。通过酿造中乳酸菌的发酵作用,可以使糖类转变成乳酸。在同型乳酸发酵中,葡萄糖经EMP途径生成丙酮酸,丙酮酸在乳酸脱氢酶和NADH2作用下还原成乳酸。如果是异型乳酸发酵,则除生成乳酸外,还生成酒精和二氧化碳。其他有机酸如葡萄糖酸和醋酸,是由醋酸菌脱氢酶系催化的葡萄糖和乙醇的氧化反应生成的。曲霉分泌的解酯酶能将油脂水解成脂肪酸和甘油。
三、酱油的传统生产工艺
我国酱油酿造距今已有三千多年的历史,其传统生产包括原料处理、制曲、发酵、淋油和酱油的后处理。酱油的一般生产工艺流程如下:
大豆→浸泡→蒸煮→接种→制曲→洗霉→第一次发酵→第二次发酵→淋油→日光暴晒→沉淀→灭菌→过滤→检验→成品酱油
1. 原料处理
原料处理包括粉碎、润水及蒸煮。原料处理是酱油生产过程中的一个重要环节,其目的是使大豆蛋白质适度变性,使淀粉糊化,同时把附着在原料上的微生物杀死,以利于曲霉的生长及原料分解。原料处理是否得当,将直接影响到制曲的难易、曲的质量、酱醪的成熟、淋油的速度、出油的多少、酱油的质量和原料利用率等。
(1)原料的粉碎
粉碎是用粉碎机对原料进行的粉碎的过程,是为原料润水、蒸煮、
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发酵和淋油蒸熟创造条件。原料粉碎的颗粒度也有一定的要求,颗粒过大,不容易吸足水分,会造成蒸料不透,总表面积小,不利于菌种生长繁殖,相应地影响酶的分泌量。原料并不是粉碎得越细越好。原料太细,润水时就容易结块,制曲时易造成通风不畅,发酵时酱醪黏度过大,不利于曲霉生长繁殖,易染菌,且影响滤油。豆饼颗粒直径以2~3 mm为宜,力求颗粒大小均匀。
(2)原料润水
润水是指粉碎后的豆饼与麸皮按一定比例(一般为8∶2或7∶3或6∶4)充分拌匀后,加入适量水分,并使原料均匀而完全吸收水分的过程。润水可以使原料中蛋白质在蒸煮时能迅速达到适度变性,也可使原料中淀粉在蒸煮时易于糊化,以便溶出微生物所需的营养成分。此过程也满足了微生物在生长繁殖时的水分要求。一般来讲,原料全氮利用率和氨基酸生成率随水量的增加而逐渐提高,但并不是水越多越好,应视制曲要求而定。由于工艺、气候条件不同,对曲料水分的要求也不相同。一般春秋天掌握在48%~49%,夏季49%~51%,冬天47%~48%。
(3)原料蒸煮
原料蒸煮不仅可以将原料中的杂菌微生物杀灭,保证生产菌在生长繁殖中迅速成为优势菌群,而且可使原料中蛋白质适度变性,淀粉糊化,转变为酶容易作用的状态。原料蒸煮是否适度,对酱油质量和原料利用率影响极为明显。一般来说,原料含有适当水分,蒸煮采用高温短时或常压长时的方式,都可以达到蛋白质的适度变性,但实践证明,高温短时的蒸煮方式,比常压蒸煮效果好。目前,常见的蒸煮设备有旋转蒸煮锅、加压蒸煮锅、连续蒸煮设备等。
2. 制曲
制曲是我国酿造工业的传统技术,也是酱油酿造的关键所在。制曲的实质是创造曲霉最适生长的条件,以保证优良曲霉等有益微生物得以充分生长繁殖,并尽可能减少有害微生物的繁殖,从而分泌酿造酱油需要的各种酶类,如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、果胶酶、氧化
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