醬油發(fā)酵的理論基礎(chǔ)

醬油發(fā)酵將成曲拌入多量鹽水，成為濃稠的半流動(dòng)狀態(tài)的混合物，俗稱醬番；如將成曲拌入少量鹽水，成為不流動(dòng)狀態(tài)的混合物，則稱醬酪。將醬酶或醬酪裝入發(fā)酵容器內(nèi)，采用保溫或者不保溫方式，利用曲中的酶和微生物的發(fā)酵作用，將醬能或醬醉中的物料分解、轉(zhuǎn)化，形成醬油有的色、香、味、體成分，這過程，就是醬油生產(chǎn)中的發(fā)酵。

釀造醬油在制曲和發(fā)酵過程中，從空氣中落入的酵母菌和細(xì)菌也進(jìn)行繁殖、發(fā)酵，如由酵母菌發(fā)酵生成酒精，由乳酸菌發(fā)酵生成乳酸。發(fā)酵是利用這些酶在定條件下的作用，分解合成醬油的色、香、味、體。

1.淀粉的糖化

在目前的操作條件下，蒸煮原料中植物組織受物理分解的作用是有限的，大部分細(xì)胞壁還是完整無損，如果不把細(xì)胞壁破壞，使作為細(xì)胞內(nèi)容物的蛋白質(zhì)和淀粉暴露出來則很難被酶解。發(fā)酵過程中，米曲霉分泌的將糊化的淀粉水解成小分子的糊精、麥芽糖，終生成葡萄糖，在生產(chǎn)中稱為糖化。反應(yīng)過程如下：

淀粉→糊精→寡糖→麥芽糖→葡萄糖

糖化作用后產(chǎn)生的單糖類，除了葡萄糖外，還有果糖及五碳糖。果糖主要來源于豆箱（或豆餅）中的蔗糖水解，五碳糖來源于麩中的多聚戊糖。葡萄糖在酵母作用下進(jìn)行乙醇發(fā)酵，生成乙隙和二氧化碳。部分糖分在乳酸菌等微生物作用下產(chǎn)生乳酸、硝酸、琥珀酸等有機(jī)酸。有機(jī)酸與醇類通過酯化反應(yīng)形成酯類等香氣成分。

2.安白質(zhì)的分解

在發(fā)酵過程中，原料中適度變性的蛋白質(zhì)在蛋白酶的催化作用下，生成蛋白胨、肽和氨基酸。反應(yīng)過程如下：

蛋白質(zhì)→蛋白胨→肽→氨基酸

分解產(chǎn)生的氨基酸與醬油的風(fēng)味有密切的關(guān)系。如、天冬氨酸是醬油的鮮味成分；和具有甜味；、和苯在氧化酶作用下氧化生成黑色素，具有著色作用，

3.脂防的分解

在發(fā)酵過程中，米曲霉分泌的脂肪酶將原料中的少量脂防水解成脂肪酸與甘油，脂肪酸又通過各種氧化作用生成短鏈脂肪酸。這些脂防酸與醇類生成酯。脂肪的水解反應(yīng)過程如下：

甘油三雷→甘油二圍→甘油酯→甘油+脂肪酸

4.纖維素的分解

原料中的纖維素在纖維素酶作用下水解為可溶性的纖維二糖和葡萄糖。葡萄糖又進(jìn)步分解成乳酸、醋酸和琥珀酸等。原料中的半纖維素在半纖維素酶的作用下生成戊糖。

5.色、香、味的形成

醬油色并不是單成分組成的，它是在釀造過程中經(jīng)過了系列的化學(xué)變化產(chǎn)生的，它的形成受到許多因素的影響。目前認(rèn)為酶褐變和非酶褐變反應(yīng)是醬油顏色生成的基本途徑。非酶褐變反應(yīng)主要是美拉德反應(yīng)，即紫氨反應(yīng)，它是氨基酸或蛋白質(zhì)與糖在加熱時(shí)產(chǎn)生的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，其終產(chǎn)物為黑褐色的類黑素。由酶引起的褐變反應(yīng)是生成醬油顏色的另?xiàng)l重要途徑。它是在蛋白質(zhì)原料經(jīng)蛋白酶水解為氨基酸，其中在釀造微生物產(chǎn)生的多酚氧化酶催化下，氧化生成棕色、黑色色素，參與醬油顏色的組成。反應(yīng)過程說明，酶褐變反應(yīng)需要有、多氧化酶和氧三者同時(shí)存在才能進(jìn)行。

醬油的香氣主要通過發(fā)酵后期形成的。醬油中的香氣成分包括酯類、醇類、羧基化合物、縮醛類及酚類等，乙醇、酯類和酚類化合物是組成醬油香氣的主體。乙醇是由酵母藍(lán)發(fā)酵葡萄糖生成的，具有醇和酒的香氣。酯類物質(zhì)具有特殊的芳香氣味。糖利用乳酸蔽等微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生乳酸、醋酸和琥珀酸等，使醬油的香氣濃郁。

醬油的鮮味成分主要有、天冬氨酸、、1氨基酸的二肽等。主要來源于原料中蛋白質(zhì)的降解。