一、製醪
1.製醪方法
這裏所說的製醪是對稀發酵醬油而言。至於低鹽或無鹽固態發酵的製醅問題,將在固態發酵醬油一章中敘述。
(1)製醪鹽水濃度與鹽水量稀醪發酵最大的特點是采用高鹽度鹽水,這是為了防止在製醪發酵期間以及變成成品後的腐敗。由於製曲是在開放式條件下進行,含有多種微生物的發酵醪之所以能夠安全順利地進行,就是因為高鹽的防腐作用,即淘汰掉非耐鹽性微生物,卻保留了耐鹽性微生物,進行發酵、熟成而獲得優質的醬油。所以,在微生物知識或技術並不發達的古代,就沒有發生過釀造失敗的事。從這一角度考慮,醬油釀造時的食鹽水濃度和鹽水量就成為非常重要的問題。食鹽水濃度一般是以波美比重計的示度來表示,而食鹽的質量因食鹽純度多有不同,因而用化學分析的NaCl含量g/mL表示較好。
目前很多工廠都以波美濃度19~20°B(食鹽濃度23.1%~24.6%)的鹽水進行稀醪發酵,實際上使用多大濃度和多大量的鹽水,應該考慮到下列3項條件。①發酵醪的保險鹽度,②鹽水量,③製醪用曲的含水量。其中第一條最為重要,是決定醬油質量的重要因素。一般在16.5%~18%範圍內。低於16.5%,由於曲中雜菌的汙染或發酵容器的清潔程度不良,會導致汙染菌的活動,產生使醬油質量劣化的代謝產物,另一方麵,18%以上的高鹽度,會阻撓酶活性的充分發揮,影響蛋白質和澱粉的分解,並且降低代表鮮味成分穀氨酸的生成率,同時也削弱了耐鹽性發酵微生物的作用。
鹽水量與鹽水濃度同樣是醬油釀造技術上的重要因子。日本稱之為“汲水”,即使用原料與所用鹽水量的容積比。所謂“11水”,即1kL原料加鹽水1.1kL。一般多采用11~12水,但也有個別工廠采用13水。鹽水量少時可以獲得濃度較高的醬油。但是製醪鹽水少,會使蛋白質或澱粉的利用率低,出率高。總之,鹽水濃度與鹽水量都對醬醪中微生物群產生重大影響,使醬醪的發酵狀況發生變化而影響釀造時間和原料利用率,是最終影響醬油質量的重要因素,應該慎重考慮。
(2)鹽水配製
①食鹽含量和相對密度及波美度之間的關係:純食鹽溶於純水後食鹽含量和比重及波美度之間的關係,實際使用的食鹽含有不純物,因此根據所含不純物的量,在同一相對密度鹽水中食鹽含量應有所減少。
②食鹽水濃度的調整:食鹽的質量不同,配製成鹽水後必須進行攪拌,檢查其濃度。如果與所要求濃度不一致,可按下述方法進行訂正。
濃度高時:原鹽水濃度與所要求濃度每差1°B隻添加6.4L水於1kL濃鹽水中,即可得到所要求的濃度。但是這一加水數量是適合於原鹽水20~21°B的調整,鹽水濃度如果再高,其添加水量如示是不一樣的。
濃度差別大時,采取兩段調整法較為穩妥,即調整到較預定高2~3°B所需加水量,測定後再調整到所需濃度。當然每次調整時應充分攪拌均勻,取樣、調整。
濃度過低時,為了提高原鹽水度過低於19~20°時,每1kL原鹽水,濃度每增加0.1°B加1.6kg食鹽即可。但由於食鹽質量不同其補加量很難提出一致的數值。對普通工業用鹽來講,原鹽水1kL,每低0.1°B溶入1.75~1.90kg大體上誤差不大。
(3)製醪方式製醪時曲與鹽水的混合方式有三種。一是將鹽水注入發酵池,然後將曲投入,進行混合;二是在製曲輸送的最前端,將鹽水噴灑於曲料上混合,送入發酵池;三是將曲輸送至發酵池中途,進行噴灑鹽水,混合好送入發酵池。製曲良好的曲,菌絲非常豐厚,鹽水很難浸入,常常使非耐鹽性微生物雜菌繁殖活動起來。為了抑製其活動,舊法是打耙使曲與鹽水混合起來,因而其工作量相當大。所以近來多不再采用。
最近,也有將曲和鹽水混合,送入密封容器(發酵罐也可兼作混合用),然後減壓,促進鹽水進入曲內的做法。
2.全曲和減曲製醪
我國傳統醬油是全曲製醪方式,即將原料大豆和小麥粉或小麥一起製曲進行製醪發酵,這點與黃酒釀造隻將部分原料製成曲進行發酵不同,所以稱之為全曲製醪發酵。近來,①由於優良米曲黴的選用以及低溫製曲工藝的采用等製曲技術的進步,使曲中蛋白水解酶、澱粉糖化酶酶活提高,②製曲過程中碳水化合物的大量消耗,使其利用率降低,③製曲的機械化,導致設備投資的增大諸原因,遂提出了部分原料不製曲的工藝,稱之為減曲製醪發酵。這種工藝如果得以實現,製曲設備利用率提高,減少了碳水化合物的損耗,是一種非常合理的工藝。減曲所用原料即可減去脫脂大豆或大豆,也可減去小麥,更可按原比例減去蛋白質和澱粉混合料,製出曲的酶活未降低,蛋白質和澱粉的水解率與全曲發酵的並無降低,在質量方麵和全曲發酵最明顯的差距,在於風味較差。這與曲黴菌體量自溶的量多少有關。
3.發酵容器
最早我國發酵容器以陶瓷缸為主。以後由於規模化生產,已有水泥池的使用。日本原來以木桶為主,後來也采用了水泥發酵池。但是為了防止鹽水對水泥的腐蝕,發酵池內麵常塗抹一層耐酸水泥或用耐酸磁磚襯裏。近年采用鐵製發酵池的作法已逐漸增多,內麵多塗抹環氧樹脂等塗料。日本曾使用過裏麵燒製成搪瓷的鐵罐,其缺點是搪瓷容易破損,其容量也不夠大,一般用於室內。最近則發展至屋外大型(100~300kL)樹脂鐵罐,隨著屋外大型罐的發展,由於容積的加大,結構形狀的變化,特別是醬醪容積與醬醪表麵積比的顯著降低,醬醪的嫌氣度增大,發酵容積內麵平滑度的變化,特別是室外大罐的深度已發展到10~20m,醬醪比重之大,對發酵罐底部以及對發酵微生物的繁殖和活動是否起到抑製作用等問題,曾引起很多人的關注。經過研究以及加強管理的實踐認為乳酸菌、酵母在醬醪中的增殖、發酵,具有相當高的耐壓性,醬油醪的嫌氣度問題,通過從醪麵到40cm處所測溶氧數據幾乎是零來看,深1m到20m幾乎沒有什麼變化的事實,采取適當的通氣供氧可以消除局部位差,實施添加發酵微生物的技術,加強對發酵醪的管理,就不會產生困難。
發酵容器內麵平滑度在過去不是技術問題,但是不進行殺菌,連續地製醪發酵就會影響發酵狀態。內麵如果粗糙,即使十分注意清洗,殘留的前批發酵微生物也會影響下批製醪發酵。前批製醪發酵進行得很順利,發酵經過很好時,殘留的醬醪也是不可以的。即便是發酵經過不太好的醬醪,其殘存的微生物群也會表現出緩衝作用,避免向極端不良方麵發展,成為比較安全醬醪的事例也有。平滑度高的發酵容器,即使簡單的清洗,微生物的殘存很少,保持了罐內的清潔度,所以pH的下降也很緩慢,既使不采取冷卻製醪法同樣可以取得15~20℃低溫製醪的效果。但是必須指出的是,如果製曲雜菌汙染嚴重,曲的微生物菌群(包括製醪過程中汙染的菌)的影響會使發酵管理非常困難;很可能成為質量不良的發酵醪,所以關鍵問題還是在於製曲的質量。
現在就介紹幾種日式大型發酵罐。
完全密閉型發酵罐,可以加壓、減壓反複進行,製醪後使曲與鹽水的混合非常充分,在發酵時或攪拌時的排氣中都可以回收酒精等有用成分而加以利用。
大型發酵罐的醬醪容積很大,通過攪拌使其均勻一致並非易事。因此有種種攪拌的設計。在發酵罐底設置了一種空氣攪拌用管道,為了促進醬醪的上下翻動設置了提升筒及攪拌器,這是一種非常有力的裝置。根據發酵罐深度將空氣攪拌管分為四段,並將攪拌框安置大小三個,根據醬醪狀態,選取適當位置的噴管,送出壓縮空氣,這樣可以達到有效地攪拌效果,並且可以獲得攪拌強度很廣的麵積,做到正確的醬醪管理。室外大型發酵罐以鹽水冷卻製醪為前提,因此均沒有可以進行全部醬醪的加溫和冷卻的裝置。加溫和冷卻的方式可分為以空氣為熱媒體方式和以液體為熱媒體兩種。發酵罐的周圍分為三區,各設獨立的夾套,可分別送入加熱或冷卻的空氣,如此,加溫時可以從下部的夾層送入高溫氣體,冷卻時相反,從上部夾層送入低溫空氣,所以能夠獲得效率高的溫度調節。發酵罐的周圍纏繞蛇管,其中可通入水或其他液體,用來加溫或冷卻醬油醪。加熱或冷卻液體的流向,進行醬醪品溫的控製。使用氣體為媒介者同樣取得良好效果。這兩種方式各具優缺,很難一概論之。空氣方式的熱媒熱容量小是其缺點,但在夾套部分外壁的加熱和冷卻很穩定,設備結構簡單,投資費用和維修費用小,是其長處。液體方式熱容量大是其優點,但是蛇管與罐相接部位,與其說是麵,卻不如說是線,會形成局部不均勻,醬醪品溫溫差較大,且設備的結構較複雜,不僅投資大而且維修費用也大,是該法的缺點。