原粒醬油渣脫酸工藝研究

1、中國(guó)釀造２０17年第36卷第11期總第309期醬油渣是醬油釀造結(jié)束后醬醪被壓榨或抽取醬油后剩下的殘?jiān)?，原料除了蛋白質(zhì)和淀粉被大量利用外，其他成分的利用率較低。據(jù)調(diào)味品協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年用于釀造醬油所消耗的全大豆約為50萬(wàn)t左右，產(chǎn)生的黃豆醬油渣將近22萬(wàn)t左右。由于醬油渣的水分、鹽分和氧化油脂含量高，一般生產(chǎn)廠家通常以低價(jià)售給養(yǎng)殖企業(yè)或農(nóng)民作為飼料用于豬、家禽、魚(yú)類(lèi)的養(yǎng)殖，或被用作飼料添加物，甚至被丟棄處理，從而造成大量資源浪費(fèi)，處理不

2、當(dāng)還會(huì)造成環(huán)境污染[13]。因此，大量的醬油渣已經(jīng)成為醬油行業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。以原粒大豆為主要蛋白質(zhì)原料釀造的傳統(tǒng)醬油，其壓榨提取醬油后剩余醬油渣中油脂的含量非常高，達(dá)到36.5%～47.17%（干基）[45]，其過(guò)氧化值和酸價(jià)分別為4.52meqkg和51.51mgKOHg[6]。在醬油渣后續(xù)處理中，酸值和過(guò)氧化值快速升高。根據(jù)油脂的一般氧化機(jī)理，游離脂肪酸會(huì)進(jìn)一步的氧化酸敗，產(chǎn)生自由基并裂變成氧化產(chǎn)物，感官指標(biāo)最明顯的是出現(xiàn)蛤喇

3、味[79]。因此，大量游離脂肪酸的存在，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降，降低了醬油渣的利用價(jià)值。乙醇是一種常用有機(jī)溶劑，因其高效、環(huán)保和可循環(huán)利用等特性而被廣泛應(yīng)用到有機(jī)產(chǎn)物的提取研究。鑒于此，本項(xiàng)目將應(yīng)用乙醇對(duì)原粒醬油渣進(jìn)行脫酸處理工藝研究，為醬油渣的綜合利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。1材料與方法1.1材料與試劑原粒醬油渣（高鹽稀態(tài)發(fā)酵）：李錦記（新會(huì)）食品有限公司提供。氫氧化鉀、體積分?jǐn)?shù)95%乙醇、氯仿、甲醇、乙醚、石油醚（30～60℃）等：中國(guó)醫(yī)藥（集團(tuán)）

4、上?；瘜W(xué)試劑公司。1.2儀器與設(shè)備MA35M快速水分測(cè)定儀：德國(guó)賽多利斯公司；HH4數(shù)原粒醬油渣脫酸工藝研究朱新貴1，李學(xué)偉1，張宗衛(wèi)2（1.李錦記（新會(huì)）食品有限公司，廣東江門(mén)529156；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州510642）摘要：以原粒大豆為主要蛋白質(zhì)原料釀造的傳統(tǒng)醬油，其剩余醬油渣中油脂氧化和酸敗形成的大量游離脂肪酸，降低了醬油渣的利用價(jià)值。該研究通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究醬油渣乙醇脫酸處理工藝，得出最佳脫酸條件為：醬油渣和

5、95%乙醇1∶4（g∶mL），處理時(shí)間3h，處理溫度60℃。在此條件下進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，醬油渣中游離脂肪酸含量降至1.41%，此時(shí)醬油渣酸價(jià)為6.26mgKOHg，與沒(méi)脫酸處理醬油渣比較，降低了71.4%。通過(guò)氣相色譜質(zhì)譜測(cè)定，脫酸處理醬油渣中7組游離脂肪酸特征成分峰的峰面積明顯減小，除了3號(hào)成分峰的脫除率為52.2%外，其他6組成分峰的脫除率均達(dá)到61%以上。結(jié)果表明，乙醇在此工藝條件下，對(duì)原粒醬油渣脫酸效果明顯。關(guān)鍵詞：原粒醬油渣；

6、游離脂肪酸；脫除率；氣相色譜質(zhì)譜法中圖分類(lèi)號(hào)：TS225.1文章編號(hào)：02545071（20１7）11003305doi:10.11882j.issn.02545071.2017.11.008DeacidificationprocessofwholesoybeansoysauceresidueZHUXingui1LIXuewei1ZHANGZongwei2(1.LeeKumKee(Xinhui)FoodsCo.Ltd.Jiangmen5

7、29156China2.CollegeofFoodScienceSouthChinaAgriculturalUniversityGuangzhou510642China)Abstract：ThetraditionalChinesetypesoysaucewasmadefromwholesoybeans.Afterbrewingtherewasalargequantityoffreefattyacidsfromlipidsoxidativ

8、erancidityremainingintheresiduewhichleadedtodiminishingintheapplicationvalueofthesoysauceresidue.Thedeacidificationtechnologyofsoysauceresiduewasdevelopedbythogonalexperimentstheoptimumparametersweresoysauceresidue:95%et

9、hanol1∶4(g∶ml)treatmenttime3htemperature60℃.Undertheseconditionsthecontentoffreefattyacidsremaininginsoysauceresiduedecreasedto1.41%theacidvalueofsoysauceresiduewas6.26mgKOHgwhichdecreased71.4%comparedwithuntreatedsoysau

10、ceresidue.Furtherme7kindsoffreefattyacidswereanalyzedbyGCMSwhichindicatedthateachpeakareaoffreefattyacidobviouslydecreased.Alltheremovalratesofsixcomponentswereover61%bydeacidificationapartfromtheremovalrateoftheNO.3peak

11、was52.2%.Theresultsshowedthatethanolwassignificantlyeffectivetoreducethefreefattyacidsofsoysauceresidueunderaboveconditions.Keywds：wholesoybeansoysauceresiduefreefattyacidsremovalrateGCMS收稿日期：20170711基金項(xiàng)目：廣東省科技項(xiàng)目（2015A01

12、0107012）作者簡(jiǎn)介：朱新貴（1967），男，副教授，博士，研究方向?yàn)檎{(diào)味品科學(xué)與技術(shù)。研究報(bào)告33中國(guó)釀造２０17年第36卷第11期總第309期從圖1可以看出，原粒醬油渣和乙醇在不同料液比下進(jìn)行脫酸處理，隨著料液比中乙醇比例的增加，醬油渣酸價(jià)和醬油渣中FFA含量呈下降趨勢(shì)。當(dāng)料液比從1∶1（g∶mL）增加到1∶3（g∶mL）時(shí)，醬油渣酸價(jià)和醬油渣中FFA含量下降明顯，而當(dāng)料液比＞1∶3（g∶mL）以后，醬油渣酸價(jià)和醬油渣中FFA含

13、量的下降趨勢(shì)已經(jīng)變小。因此，當(dāng)其它提取條件不變時(shí)，相對(duì)高比例的乙醇提取液能溶出更多的游離脂肪酸，直到溶解平衡狀態(tài)。但如果一味提高溶液比例，不僅不能明顯提高提取率，而且造成溶劑浪費(fèi)和后續(xù)的分離困難。綜上，本試驗(yàn)選擇料液比的合適范圍是1∶2～1∶4（g∶mL）。2.3處理時(shí)間對(duì)原粒醬油渣脫酸的影響預(yù)處理原粒醬油渣按料液比1∶3（g∶mL）加入體積分?jǐn)?shù)95%乙醇，在溫度60℃條件下，分別水浴脫酸處理不同時(shí)間，過(guò)濾后干燥醬油渣并提取總脂質(zhì)，研究

14、不同提取時(shí)間對(duì)原粒醬油渣中的酸價(jià)和FFA含量的影響，結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知，在其他提取條件不變時(shí)，醬油渣的酸價(jià)和FFA含量隨著脫酸時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。當(dāng)脫酸時(shí)間增加到4h時(shí)，醬油渣酸價(jià)從12.07mgKOHg下降到7.38mgKOHg，醬油渣中FFA含量從2.33%下降到1.48%。當(dāng)脫酸時(shí)間超過(guò)4h時(shí)，醬油渣中的酸價(jià)和FFA含量的變化不大。這是因?yàn)殡S著脫酸時(shí)間的延長(zhǎng)，乙醇溶液中溶解的游離脂肪酸越來(lái)越多，游離脂肪酸溶解達(dá)到平衡，提取的傳質(zhì)

15、推動(dòng)力逐漸減小最后消失。此外，較長(zhǎng)時(shí)間的脫酸處理會(huì)增加能耗，增加成本。綜上，本試驗(yàn)選擇脫酸時(shí)間的合適范圍是2～4h。2.4脫酸溫度對(duì)原粒醬油渣脫酸的影響預(yù)處理原粒醬油渣按料液比1∶3（g∶mL）加入體積分?jǐn)?shù)95%乙醇，分別在不同的溫度下水浴處理3h，過(guò)濾后干燥醬油渣并提取總脂質(zhì)，研究不同脫酸溫度對(duì)原粒醬油渣中的酸價(jià)和FFA含量的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可知，在其他提取條件不變時(shí)，醬油渣的酸價(jià)和FFA含量隨著脫酸溫度的增加而降低。當(dāng)脫酸溫

16、度在30～60℃時(shí)，醬油渣中的酸價(jià)和FFA含量隨溫度的上升而呈現(xiàn)快速下降；當(dāng)脫酸溫度＞60℃時(shí)，醬油渣中的酸價(jià)和FFA含量變化幅度不大。這是因?yàn)橛坞x脂肪酸在提取液中的溶解度不僅和提取液的極性有關(guān)，同時(shí)提取溫度也極大地影響著游離脂肪酸在提取液中的溶解度。提取溫度的大小影響流體的密度和分子擴(kuò)散的能力，進(jìn)而影響乙醇對(duì)FFA的溶解能力。一般來(lái)說(shuō)，溫度越高游離脂肪酸在提取液中的溶解度越大，提取時(shí)傳質(zhì)推動(dòng)力也越強(qiáng)，醬油渣中的游離脂肪酸能更快地?cái)U(kuò)散到

17、提取液中，因此在一定范圍內(nèi)升高處理溫度，游離脂肪酸的溶出量明顯增加，因此脫酸效果明顯；但溫度上升到較高值后，乙醇在處理中容易發(fā)生氣化，處理過(guò)程中傳質(zhì)推動(dòng)力減弱，影響FFA的溶出效果。綜上，本試驗(yàn)選擇脫酸溫度的合適范圍是40～60℃。2.5原粒醬油渣脫酸的正交試驗(yàn)根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取了料液比、時(shí)間、溫度3個(gè)因素設(shè)計(jì)L9（33）正交試驗(yàn)，以醬油渣中FFA含量為測(cè)定指標(biāo)優(yōu)化脫酸工藝，試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平見(jiàn)表2。醬油渣脫酸處理的正交設(shè)計(jì)進(jìn)行3

18、次重復(fù)試驗(yàn)，數(shù)據(jù)取其平均值，正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見(jiàn)表3，方差分析見(jiàn)表4。圖1料液比對(duì)原粒醬油渣脫酸的影響Fig.1Effectofsolidtoliquidratioondeacidificationofwholesoybeansoysauceresidue圖2脫酸時(shí)間對(duì)原粒醬油渣脫酸的影響Fig.2Effectofdeacidificationtimeondeacidificationofwholesoybeansoysauceresi