信海紅,呂晨晨
(河北大學(xué) 質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督學(xué)院,河北 保定 071000)
醬油是中國傳統(tǒng)的調(diào)味品,歷史悠久,醬油產(chǎn)業(yè)也是我國調(diào)味品行業(yè)第一大產(chǎn)業(yè),其產(chǎn)銷量和企業(yè)規(guī)模均居調(diào)味品行業(yè)首列。醬油作為千家萬戶最基本的調(diào)味品,除了調(diào)味功能的需求,其品質(zhì)與健康的訴求也日益凸顯。雖然醬油產(chǎn)品的抽檢合格率高于調(diào)味品整體水平,但是從國家抽檢數(shù)據(jù)來看,目前醬油氨基酸態(tài)氮含量不達(dá)標(biāo)、菌落數(shù)超標(biāo)等質(zhì)量安全問題依然存在。2018年6月21日,國家衛(wèi)生健康委員會(huì)、國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布GB 2717-2018《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)醬油》,醬油定義僅限于釀造醬油,原來的配制醬油被移除,發(fā)酵醬油工藝以高鹽稀態(tài)和低鹽固態(tài)為主,目前低鹽固態(tài)發(fā)酵工藝是我國中小企業(yè)普遍采用的生產(chǎn)加工工藝,具有一定的代表性。本文針對(duì)低鹽固態(tài)發(fā)酵工藝,將質(zhì)量管理新7種工具之一的矩陣圖法應(yīng)用于醬油不合格項(xiàng)目、產(chǎn)生原因及生產(chǎn)過程關(guān)鍵點(diǎn)識(shí)別中,通過這種多元性思考方法和系統(tǒng)性分析技術(shù),清理思路,為醬油生產(chǎn)企業(yè)制定工藝質(zhì)量控制策略提供科學(xué)方法。
2018年4月,《消費(fèi)者報(bào)道》整理了全國和省級(jí)食品藥品監(jiān)督管理局公布的自2014年初至2018年4月近4年的醬油質(zhì)量抽檢情況,見表1。醬油共抽檢8831批次,其中不合格醬油為349批次,不合格率為4.0%。醬油質(zhì)量的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要有感官指標(biāo)、理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo),檢測(cè)依據(jù)主要是GB 2717-2003《醬油衛(wèi)生 標(biāo) 準(zhǔn)》、GB/T 18186-2000《釀 造 醬 油》和GB 7718-2004《預(yù)包裝食品標(biāo)簽通則》,檢驗(yàn)項(xiàng)目包括醬油氨基酸氮含量、銨鹽、總氮、總酸、菌落總數(shù)、大腸桿菌、食品添加劑、產(chǎn)品標(biāo)識(shí)等。
表1 2014年初~2018年4月的醬油質(zhì)量抽檢結(jié)果Table1 The results of soy sauce quality inspection from the beginning of 2014to April of 2018
利用Minitab軟件將表1數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并做排列圖,見圖1。
圖1 不合格項(xiàng)目的排列圖Fig.1 Schematic diagram of the unqualified items
由圖1可知,A類不合格項(xiàng)目為氨基酸態(tài)氨含量和菌落總數(shù),占不合格總數(shù)的80.1%,B類不合格項(xiàng)目為苯甲酸及其鈉鹽含量,C類不合格項(xiàng)目為甜蜜素、銨鹽以及其他。氨基酸態(tài)氮含量是衡量醬油中大豆蛋白水解率高低的重要指標(biāo),其與醬油質(zhì)量和鮮味成正比,越高代表醬油的質(zhì)量越好,味道也越鮮。菌落總數(shù)是用來判定食品被細(xì)菌污染的程度及衛(wèi)生質(zhì)量,菌落總數(shù)超標(biāo)會(huì)破壞食品的營養(yǎng)成分,加速食品腐敗變質(zhì)。苯甲酸是一種常見的防腐劑,可抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖,增長(zhǎng)食品的保質(zhì)期,但攝入過量會(huì)導(dǎo)致腹瀉、心跳加快等癥狀。GB 2760-2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定釀制醬油中苯甲酸及鈉鹽的最大使用量為1.0g/kg。甜蜜素是一種常用甜味劑,經(jīng)常食用甜蜜素含量超標(biāo)的食品會(huì)對(duì)肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成危害,醬油中不得添加。銨鹽是醬油中的非營養(yǎng)成分,其含量超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致醬油風(fēng)味不佳[1]。
矩陣圖法是從多維問題事件中,找出成對(duì)的因素,確定相關(guān)程度,在此基礎(chǔ)上找出存在的問題及形態(tài),從而尋找解決問題的辦法。醬油是以大豆和/或脫脂大豆,小麥和/或小麥粉和/或麥麩為主要原料經(jīng)微生物發(fā)酵制成的具有特殊色、香、味的液體調(diào)味品,根據(jù)圖1的調(diào)查結(jié)果顯示醬油的不合格項(xiàng)產(chǎn)生的原因有很多,而這些原因又與醬油生產(chǎn)過程的控制密切相關(guān),只要找到不合格項(xiàng)、原因、生產(chǎn)過程要素三者的相關(guān)關(guān)系,那么通過有效地控制生產(chǎn)過程的相關(guān)要素,就可以消除產(chǎn)生不合格的原因,從而達(dá)到降低不合格品發(fā)生的頻次。
為了分析生產(chǎn)過程中導(dǎo)致不合格產(chǎn)生的原因,必須從工藝分析入手,才能建立不合格項(xiàng)、原因、生產(chǎn)過程的三維矩陣圖。以低鹽固態(tài)工藝為例,工藝流程為:原料處理→浸泡→蒸煮→出鍋→降溫→接種→入曲罐→保溫→制曲→翻曲→通風(fēng)培養(yǎng)→成曲→混合入曲→加入鹽水→保溫發(fā)酵→淋澆→浸出→配兌→滅菌→灌裝→成品→入庫。企業(yè)在醬油原料選取、生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸以及銷售等各環(huán)節(jié)各工序人員操作不當(dāng)、工藝參數(shù)控制不嚴(yán)、環(huán)境受到污染,均會(huì)導(dǎo)致不合格項(xiàng)目的產(chǎn)生。對(duì)上述工藝的關(guān)鍵過程分析如下:
原輔料選?。嚎蛇x用蛋白質(zhì)原料如大豆、脫脂大豆等以及淀粉質(zhì)原料如小麥、麩皮等。原料經(jīng)過適度的破碎、焙炒處理能夠提高蛋白質(zhì)的利用率[2],實(shí)驗(yàn)證明,小麥粒度的優(yōu)化處理,對(duì)醬油成曲的酶活力以及成品質(zhì)量的提升具有促進(jìn)作用[3]。破碎粒的直徑一般為2~5mm,顆粒過大,浸泡不透,蒸熟不充分,導(dǎo)致醬醅發(fā)酵不良。破碎粒直徑過小,潤(rùn)水時(shí)易結(jié)塊,導(dǎo)致曲料通風(fēng)不暢,影響曲料質(zhì)量。原料清洗時(shí),水和器具不潔凈,可能會(huì)引入雜菌,釀造用水要求無色透明、無臭無味且符合飲用水的微生物標(biāo)準(zhǔn)。
浸泡:將原料分別放入浸泡罐中,浸泡一定時(shí)間,然后用工具撈出備用。一般情況下,氨基酸態(tài)氮的生成率會(huì)隨著水量的增加逐漸提高,但同時(shí)雜菌滋生繁殖的機(jī)率也會(huì)增加,浸泡時(shí)間過短不利于蛋白質(zhì)在蒸煮過程中的變性。浸泡用水不潔凈易導(dǎo)致雜菌滋生。氨基酸態(tài)氮是從原料中水解而來,在適宜的蛋白質(zhì)水解條件下,氨基酸態(tài)氮的含量高,反之則低。
蒸煮:將浸泡好的原料分別放入蒸籠中,蒸煮溫度和蒸煮時(shí)間因原料不同而有所差異。蒸氣壓和時(shí)間隨原料而變化,確保蛋白質(zhì)適度變性,若蒸煮結(jié)束未立即冷卻,導(dǎo)致蛋白質(zhì)過度變性。
接種:將蒸煮好的原料移入接種床中,原料溫度冷卻到40℃再接入菌種翻拌均勻,若翻拌不均可能導(dǎo)致接種不完全,影響發(fā)酵速度和質(zhì)量。
制曲:曲的好壞直接影響成品醬油的產(chǎn)量和品質(zhì)。將接種好的曲料移入制曲罐中,溫度控制在30~37℃,料溫在50℃,出曲。控制適宜的溫度對(duì)曲霉生長(zhǎng)有利,也有抑制雜菌繁殖的作用。制曲工序是整個(gè)醬油生產(chǎn)過程中菌落總數(shù)最多的一個(gè)環(huán)節(jié),從醬油成品的檢測(cè)結(jié)果來看,芽孢桿菌總數(shù)和菌落總數(shù)數(shù)量相近,特別是成曲中芽孢桿菌數(shù)量過高,影響成曲的質(zhì)量,還有可能成為醬油成品菌落總數(shù)超標(biāo)的主要原因[4]。
發(fā)酵:將曲塊破碎,將成曲移入發(fā)酵罐中,鹽水濃度為12%時(shí),醬油中全氮含量最高,氨基酸形成也最高[5]。鹽水溫度是50~55℃,鹽水和料的比例是2∶1,發(fā)酵溫度控制在40~45℃,周期是40天。超過45℃時(shí),蛋白酶會(huì)迅速失活,發(fā)生酸敗。大豆蛋白質(zhì)在發(fā)酵過程中,可能會(huì)由于生產(chǎn)溫度和濕度的控制不當(dāng),消耗了原材料中的蛋白質(zhì)而生成鹽,導(dǎo)致醬油中銨鹽的含量超標(biāo)。適度的翻醅有助于發(fā)酵均勻,蛋白質(zhì)分解完全[6]。
壓榨:將發(fā)酵好的醬醅通過浸泡和過濾,將有效成分從醬醅中分離,發(fā)酵好的醬醅加入80℃以上熱水浸泡,二次放油。浸泡用水的溫度和時(shí)間會(huì)影響浸出效果,對(duì)氨基酸態(tài)氮的含量產(chǎn)生一定影響。
配兌:要嚴(yán)格控制食品添加劑的用量和各種材料的比例,將醬油按不同質(zhì)量等級(jí)配兌,加入0.8‰以下的山梨酸鉀。為節(jié)約成本,加水過多會(huì)導(dǎo)致氨基酸態(tài)氮含量降低。苯甲酸及其鈉鹽、甜蜜素、銨鹽含量超標(biāo)的主要原因均為企業(yè)生產(chǎn)過程中添加添加劑。銨鹽的其他來源有大豆蛋白質(zhì)的分解物以及為了提高醬油全氮和氨基酸態(tài)氮含量而加入銨鹽。
滅菌:為了延長(zhǎng)保質(zhì)期,一般通過明火加熱或間接蒸汽加熱的方法滅菌。滅菌溫度過高,氨基酸態(tài)氮的含量會(huì)明顯降低,同時(shí)易產(chǎn)生焦糊味,滅菌溫度一般不超過80 ℃[7]。
灌裝:醬油包裝材料要保持潔凈和密封性良好,否則可能引入雜菌。直接影響醬油成品中的菌落總數(shù),如果出現(xiàn)成品未離地存放也可能影響成品的外觀和質(zhì)量[8]。
總結(jié)每道工序中可能出現(xiàn)的導(dǎo)致質(zhì)量安全指標(biāo)不合格的原因,見表2。
表2 不合格原因及其編號(hào)一覽表Table2 List of unqualified reasons and its number
根據(jù)矩陣圖構(gòu)建的基本思路,首先構(gòu)建不合格項(xiàng)目及不合格產(chǎn)生原因的L型矩陣,見圖2上半部分,結(jié)合上述工藝分析中可能導(dǎo)致不合格項(xiàng)目的原因,對(duì)不合格項(xiàng)目和原因之間的相關(guān)程度進(jìn)行判斷;其次,構(gòu)建不合格產(chǎn)生原因和工序之間的L型矩陣,見圖2下半部分。結(jié)合上述工藝分析中可能導(dǎo)致不合格項(xiàng)目的原因與各道工序之間的相關(guān)程度進(jìn)行判斷。為了不遺漏不合格項(xiàng)目產(chǎn)生的原因以及判定相關(guān)性的準(zhǔn)確性和客觀性,還可以組織有經(jīng)驗(yàn)的工藝技術(shù)人員、質(zhì)量人員、操作人員通過頭腦風(fēng)暴、討論或投票方式進(jìn)行判斷并記錄在圖2行和列的交匯處,▲代表強(qiáng)相關(guān),△代表弱相關(guān)。
圖2 醬油不合格項(xiàng)目-原因-工序矩陣圖Fig.2 Soy sauce unqualified items-reasons-process matrix
由不合格項(xiàng)目、不合格產(chǎn)生原因、工序三維T矩陣圖,根據(jù)“▲”還可以總結(jié)出不合格項(xiàng)目的關(guān)鍵原因以及對(duì)應(yīng)工序,見表3。
表3 不合格項(xiàng)目關(guān)鍵原因及對(duì)應(yīng)工序Table3 Key reasons for unqualified items and the corresponding process
續(xù) 表
綜上,原料是醬油構(gòu)成的基礎(chǔ),原材料的蛋白質(zhì)含量直接影響成品醬油中氨基酸態(tài)氮的含量,應(yīng)選擇蛋白質(zhì)含量較高、碳水化合物適量的優(yōu)質(zhì)小麥和大豆原料。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)原料的驗(yàn)收檢驗(yàn),對(duì)供應(yīng)商的相關(guān)資質(zhì)嚴(yán)格核查及后續(xù)的績(jī)效監(jiān)控,通過溯源確保原料在其品質(zhì)最佳時(shí)進(jìn)行采收,應(yīng)在適宜的條件下保存貯藏,在運(yùn)輸過程中保證質(zhì)量,減少變質(zhì),保證原料達(dá)到衛(wèi)生要求,也避免由原料引起成品醬油菌落總數(shù)超標(biāo)的問題。
制曲和發(fā)酵是醬油生產(chǎn)工藝的核心部分,其中原料的配比溫度、環(huán)境的控制等對(duì)醬油的風(fēng)味具有重要影響,對(duì)醬油中氨基酸態(tài)氮含量、菌落總數(shù)等檢測(cè)指標(biāo)有直接影響。除原料種類、制曲和發(fā)酵工藝外,關(guān)鍵在于工藝過程中的淋油方式、淋油溫度、淋油時(shí)間及醬油的消毒方式、消毒溫度和消毒時(shí)間。
從原材料的浸泡、蒸煮、接種到制曲、發(fā)酵、浸出、配兌每一個(gè)環(huán)節(jié)都可能造成雜菌污染,企業(yè)要建立生產(chǎn)環(huán)境安全管理制度,保持環(huán)境衛(wèi)生清潔,建立良好的衛(wèi)生規(guī)范,加強(qiáng)員工衛(wèi)生意識(shí)培訓(xùn)。在生產(chǎn)過程中,尤其應(yīng)注意浸泡原材料工序用水以及器具設(shè)備衛(wèi)生問題,成曲工序中要嚴(yán)格控制溫度、濕度,減少芽孢桿菌的污染。
生產(chǎn)加工人員與產(chǎn)品直接接觸,對(duì)員工進(jìn)行生產(chǎn)工藝、設(shè)施設(shè)備使用方法、衛(wèi)生安全培訓(xùn),減少員工操作失誤造成的質(zhì)量問題。
通過矩陣圖確定不合格原因、工序與不合格項(xiàng)目之間的相關(guān)關(guān)系,可以一目了然地讓質(zhì)量管理人員、工藝技術(shù)人員和操作人員精準(zhǔn)地確定避免不合格發(fā)生的關(guān)鍵控制點(diǎn),因此,應(yīng)用矩陣圖可以指導(dǎo)質(zhì)量管理人員、工藝技術(shù)人員、質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)人員有針對(duì)性地制定過程控制的文件、有的放矢地實(shí)施工藝檢查、確定巡檢的重點(diǎn)。同時(shí)在實(shí)施培訓(xùn)時(shí)也可以指導(dǎo)企業(yè)制定系統(tǒng)化的質(zhì)量控制培訓(xùn)內(nèi)容,加強(qiáng)員工培訓(xùn)的針對(duì)性。盡管本文在原因分析中僅針對(duì)低鹽固態(tài)工藝并不能解決醬油生產(chǎn)企業(yè)的全部問題,但是這種分析方法可以廣泛應(yīng)用于各類調(diào)味品生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制,是一種操作簡(jiǎn)易、直觀可視、系統(tǒng)全面的策劃過程質(zhì)量控制的實(shí)用工具。