采用低温挤压膨化法处理用作酱油酿造原料的豆粕和面粉混合物,与传统的原料预处理方法相比可省去蒸煮、杀菌等工序,并且缩短发酵周期,提高蛋白质利用率,降低酱油酿造成本,具有明显的优越性。本研究的主要目的是优化豆粕和面粉混合物的挤压膨化工艺参数,在此基础上进一步优化出相应的制曲和发酵工艺参数,并对此法酿造酱油中的可挥发性风味物质和氨基酸进行分析。通过研究得出以下结论:(1)确定豆粕和面粉混合物的最优挤压膨化参数。以豆粕为主要原料面粉为辅料以一定的比例混合后,在挤压膨化过程中控制挤压温度、混合物料中辅料的比例、物料含水率、螺杆转速四个因素,采用响应面法设计试验。测定膨化物的蛋白质消化率、水溶性蛋白含量、糊化度、膨化度等指标,并将数据使用SAS9.1软件处理。获得最优挤压膨化参数为:挤压温度为90℃,辅料含量20%,物料含水率为20%,螺杆转速为220r/min。在此参数下,膨化物的消化率为91.05%、水溶性蛋白含量为24.13%、糊化度为95.28%、膨化度为222.64%。(2)确定最优制曲参数。以最优挤压膨化参数下的膨化物主要原料,麸皮为辅料,在制曲过程中控制制曲温度、制曲时间、辅料含量和润水量四个因素,采用响应面法设计试验。测定成曲的中性蛋白酶活力、碱性蛋白酶活力、种曲孢子数和糖化酶活力等指标,并将数据使用SAS9.1软件处理。获得最优的制曲参数为:制曲温度为33℃,辅料含量为25%,润水量为90%,制曲时间为42h。在此参数下,成曲的中性蛋白酶活力为1792 u/g、碱性蛋白酶活力为1476 u/g、糖化酶活力为541u/g、种曲孢子数为3.39亿/g。(3)确定最优发酵参数。在酱油发酵过程中控制加盐量、发酵时间和发酵温度三个因素,采用响应面法设计试验。测定酱油的全氮利用率、全氮含量、氨基酸态氮含量、可溶性无盐固形物和总酸等指标,并将数据使用SAS9.1软件处理。获得最优的发酵参数为:加盐量为11%,发酵温度为46℃,发酵时间为14d。在此参数下,酱油的全氮利用率为90.02%、氨基酸态氮含量为0.749g/100mL、全氮含量为1.36g/100mL、可溶性无盐固形物的含量为14.15g/100mL、总酸含量为1.208g/mL。(4)分析酱油中的挥发性风味组分。采用固相微萃取结合GC-MS法分析了低温挤压膨化豆粕和面粉混合物酿造酱油中的挥发性风味物质的组成和含量,在试验组中检测出了38种可挥发性风味物质,包括7种醇、4种酚、4种酸、5种醛、1种胺类、1种酮、7种吡嗪、9种酯,相对含量分别为2.90%、4.32%、1.99%、7.49%、2.58%、3.09%、46.31%、12.88%。以蒸煮原料酿造的对照组酱油中检出了23种可挥发性风味物质,包括4种醇、2种酚、3种酸、2种醛、1种胺类、4种吡嗪、7种酯,相对含量分别为3.16%、0.67%、1.79%、1.70%、18.97%、35.12%、22.37%。试验组中具有膨化物固有焦香气味的甲氧基苯酚占总量的4.32%,是对照组的近7倍,吡嗪类化合物占试验组挥发性风味物质总量的近1/3,多于对照组。(5)分析酱油中的氨基酸组分。采用氨基酸分析仪法分析了低温挤压膨化豆粕和面粉混合物酿造酱油中的氨基酸,并以蒸煮物料酿造的酱油作为对照。结果表明两种酱油中均检出了17种氨基酸,膨化物料酿造的酱油中氨基酸总量以及其中15种氨基酸的含量均大于蒸煮原料酿造的酱油。试验组的氨基酸总量为4436mg/100mL,而对照样的氨基酸总量仅为3378mg/100mL。