2011年第 3期
总第 36卷
中 国 调 味 品
CHINA CoNDIMENT 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 410128,
2.湖南省食品科学与生物技术重点实验室,长沙 410128,
3.湖南省十三村食品有限公司,湖南 临湘 414300)
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:TS264.24 文献标识码:A 文章编号:1oOO一9973(2011)03--0013--04
Technology present situation and development directions of pea sauce
LIU Zhi—wei ,TAN Xing—he ’ ,YAO Shu-guang。
(1.College of food Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China;
2.Key Laboratory for Food Science and Bio-Technology of Hunan Province,Changsha 410128,China~
3.Hunan Shisancun Food Co.,Ltd.,Linxiang 414300,China)
Abstract:This paper analyzed the technology present situation ,described the formation mechanism of
pea sauce color,smell,taste,predicted the directions of development of pea sauce.
Key words:pea sauce~productionstatus;mechanism
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 200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 7O 以上。如郫县豆瓣、眉山
收稿 日期 :2Ol0—10—15 *通讯作者
基金项 目:科技人员服务企业行动项目(2009GJD20045)
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:①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。
②发酵条件不易控制。由于采用自然发酵晒露来促进
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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。③产品香
气单调。传统豆瓣酱含盐通常大于 1z ,有的含量更
是达到 17%。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。④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49.45 ,酵母菌占12.O9 9,6,细菌
占38.46 。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。2008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 3.042曲霉菌与 AS 3.350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。2004年,刘素纯
等 利用米曲霉 AS 3.042、黑曲霉 AS 3.350、根霉
Q303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 —
3O.2 ,全氮提高了 11.2 。2006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。2007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。2009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 14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 5×10 /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。2009
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 12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 32
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 2.180和球拟圆酵母 AS 2.202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。
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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-SPME)联用技术。2009年赵建
新[1。]用顶空固相微萃取法(HS-SPME)提取传统发酵
豆酱中的风味物质,通过气质联用(GC-MS)结合气相一
嗅闻法(GC-O)分析豆酱的风味成分。实验得出26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(2H)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。2009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 82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。2009年黄明泉等E18,19 对郫县豆瓣酱进行
了研究,共检测到 81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 2O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 6O天 内 总 酸 含 量 会 从 1.89 增 加 至
6.26 [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 12 ,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
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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 。2009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。
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