天然微生物發酵無鹽醬油
－－開啟發酵豆製品功能性食品與保健領域新天地
引言：“一切發明都是簡單的，但研發的過程是曲折的、艱難的！”
2017年7月12日16時18分，在四川省眉山市青神縣境內的四川翠微食品有限責任公司化驗室內，董事長張仲安宣告：無防腐劑、無任何化學合成的微生物發酵無鹽醬油發酵成功！2017年7月20日，中國食品報和中國食品報網第一時間報道了這則消息。
2017年11月18日，四川翠微食品有限責任公司無鹽醬油引發成功的消息在四川成都舉辦的首屆中國國際安全食品提供商大會上發佈，受到高度關注。
傳統釀造醬油：是以蒸熟的大豆（黃豆）、麥類（大麥或小麥）為原料，利用米麴黴、醬油麴黴、乳酸菌、酵母菌等多種微生物分泌的蛋白酶、糖化酶、脂肪酶等多種酶解的作用，如多種蛋白酶分解蛋白質生成肽、氨基酸和異黃酮、脂肪酸、單糖等小分子活性功能性營養物質，製成釀造醬油。在釀造過程中多種微生物分泌的酶作用下消除了抑制營養的因子，不僅利用了微生物的代謝產物，還利用了菌體自溶分解產物，產生出醬油多種營養成分，生成醬油特有的色、香、味物質。傳統釀造醬油含有豐富的肽、氨基酸和天然色素，並含有較多的有機酸、維生素及眾多生理活性物質，有300多種營養成份，具有抗癌、抗氧化、降血壓、促消化等多種保健功能，是人們日常生活中深受歡迎的調味品。
長期以來生產醬油及大豆發酵食品都採用食鹽為防止腐敗變質的重要物質，然而有鹽生產醬油及大豆食品概括起來有四大缺點：
一、醬醪（醅）中食鹽含量越高，酶對原料的水解作用越低。
據試驗測定，食鹽對幾種酶的抑制作用，酸性蛋白酶＞中性蛋白酶＞果膠酶＞糖化酶＞半纖維素酶。當氯化鈉濃度達到6%以後，酸性蛋白酶活力下降80%。一般醬油食鹽含量在15-18%以上，可見食鹽對蛋白酶水解蛋白質為氨基酸的影響很大。
二、有鹽發酵醬油及大豆發酵食品，因含鹽量高而只能作為調味料，不利於開發集調味品的功能因子與保健功能為一體的新型大豆發酵製品，不利於大豆發酵食品在功能性食品中的廣泛應用，嚴重製約了醬油的功能食品和高檔保健醬油的開發，限制了對大豆發酵食品保健功能的關注度和正確認識。
三、長期食用含食鹽高的食品會給心臟、腎臟增加負擔，易引起心臟病、高血壓及血小板機能亢進等一系列併發症；會增加這些慢性疾病的發病率對人體健康不利。
四、一些用豆粕、豆餅為原料有鹽生產醬油，抽取醬油後的醬渣直接排放會汙染環境；作為畜禽、魚飼料易造成殘鹽至死畜禽魚；作為肥料易使土壤鹽化；有鹽生產抽取醬油後的醬渣作為工業垃圾處理也浪費資源。
綜上所述，要改變有鹽發酵大豆生產醬油及豆製品的這些弊端、充分發揮醬油中的生理活性物質及其營養保健作用、開發出更多集高營養、高濃度、高保健功能於一體的新型大豆發酵製品，擺脫有鹽發酵，突破無鹽發酵的技術難題是必經之路！
2016、2017年，我國連續兩年有全國政協委員會提出“全民減鹽”提案，國務院辦公廳《關於印發中國防止慢性病中長期規劃（2016-2025年）》的通知中提倡全民健康生活方式“三減三健”行動，即“減鹽、減油、減糖，健康口腔、健康體重、健康骨骼”，把“減鹽”列在首位。核心是減少“鈉鹽”的攝入量，提議醬（泡）菜，醃製類食品改用低鈉鹽。
2016年10月25日，《“健康中國2030”規劃綱要》中要求：到2030年，全國人均每日食鹽攝入量降低20%。全民減鹽已被納入國家戰略規劃，全民食用“減鹽”食品即將成為必然趨勢。
無鹽發酵生產醬油醬類完全擺脫食鹽對發酵微生物、酶類的抑制作用，能將大豆原料中的蛋白質和澱粉迅速降解（酶解）為氨基酸和單糖以及多種營養成分，使原料蛋白質的利用率高達75-80%以上。無鹽發酵對有益微生物酶類分解原料有利。但如果不能防止雜菌的汙染將前功盡棄。也就是說，創造條件抑制雜菌，使無鹽發酵全過程安全無汙染髮酵成功是生產無鹽醬油醬類成敗的關鍵。
國內外曾有許多人進行過無鹽發酵醬油的研究，均未見有突破性成效：
1957年，我國從前蘇聯引進的提高醬醅發酵溫度至55-70℃，以抑制一般雜菌汙染的方法，增加了無鹽醬油發酵成功的可行性。但這種依靠高溫的無鹽發酵技術不利於有益微生物，如蛋白酶、肽酶、糖化酶、酵母菌、乳酸菌等有益黴菌的正常繁衍生長。正如人的體溫超過37℃是低燒，超過38℃是中燒，超過39-40℃是高燒，高燒時間長了就會有生命危險是同一個道理。
自然界的大量有益微生物，如低溫、中溫蛋白酶、米麴黴、酵母菌等繁衍生長的最適宜溫度是10-36℃（與人體適溫差異不大）。而這種高溫無鹽發酵前期就使大量有益微生物酶類失去活性，也就不能發酵出高品質、高營養的發酵醬油醬類。能耐高溫成活的蛋白酶和澱粉酶僅能使部分蛋白質和澱粉水解成缺乏天然醬香味的水解蛋白液。
日本採用防腐劑法如氯乙醇、水楊酸、亞硫酸等代鹽加入發酵醅（醪）中，用以防止腐敗，雖然也能起到降解和發酵作用，但產品無醬香味，還有酸臭氣，同時以上防腐劑都呈現毒性，對人體健康不利。至今仍未允許用於生產（中國調味品雜誌2003年1期第七頁專論與綜述）。
無論日本、德國、美國、法國、英國這些發達國家，還是中國釀造調味品行業專家、學者，都認識到鹽對發酵微生物酶菌的抑制作用。不管是高鹽稀態還是低鹽固稀發酵，都使發酵微生物酶類損失在80%以上；致使大豆發酵醬醪（醅）發酵週期長、氨基酸態氮等諸多營養成分受損嚴重，且因食鹽含量過高的醬油醬類僅限於膳食調味，嚴重製約了大豆發酵製品應用於具有保健功效的功能性醬油的廣泛開發。
一百多年來，國內外從事醬油醬類生產的業界專家、學者都在探索研究發酵豆製品，擺脫食鹽對酶的抑制作用，探索用無鹽生產法生產醬油醬類發酵食品。比如：
發明專利申請號：201010576474.2
申請名稱：“無鹽醬油”
此專利申請稱：第一步原料處理（蒸料）；第二步制曲；第三步發酵成曲加12-13Be熱鹽水拌和入發酵池；這顯然是有鹽發酵。
發明專利申請號：200410045190.5
申請名稱：“減鹽醬油類”，
申請人：日本花王株式會社、日本東京都；發明人：石冢信輝、瀨尾陽子、小堀純；其申請文案第20項述及“本發明提供食鹽濃度9w/w%或以下……”顯然也是有鹽發酵。
我國在《中國釀造》與《中國調味品》雜誌上偶有“無鹽醬油發酵”的探索文章，大多還是對我國1957年從蘇聯引進高溫發酵無鹽醬油（因實質是早已摒棄水解蛋白液）的繼續探討。
大量事實表明：目前不只是我國，就是在日、美、英這些發達國家仍然沒有無鹽、無合成化學替代鹽生產的天然生物發酵無鹽醬油。
然而本人（筆名張雪松）早在1993年，為防止食鹽對醬醪（醅）發酵中食鹽對酶活性的抑制，就在發酵的前段接種優勢厭氧微生物菌類進行多種厭氧菌混合進行無鹽發酵獲得成功，並生產出氨基酸態氮含量超高的“翠微牌原汁醬油”，其品質在醬油同類產品中獨樹一幟。
1993年10月，翠微原汁醬油上市半年，榮獲國家科委和四川省政府聯合頒發的“93’中國新技術新產品交易會金獎”，並取得大會成交量第一、銷量第一、專家品味第一的三項殊榮。原四川省科情所專門前來採訪拍攝專題片，中央電視臺等媒體來廠採訪報道，翠微牌原汁醬油由此轟動全國。
醬人老爹在《中國調味品》雜誌1998年3月第3期第3頁發表了署名為“張雪松”、單位是“四川省青神縣翠微釀造廠”（本公司前身）、題目為《兩段發酵法釀製原汁醬油》的文章。文中詳細敘述了本人在多年生產實踐中採用前段無鹽發酵、分段接種優勢厭氧菌群，明顯增加了微生物酶類對大豆蛋白轉化成氨基酸的轉化率發酵成功無鹽醬油後，再添食鹽製成氨基酸含量高的原汁醬油。
長期以來，許多釀造調味品生產企業為了追求快產、高產，推行單菌種高溫“速釀”醬油的方式。然而大量實踐證明：單菌種酶活力高，但代謝產物少，不能滿足醬油釀造成分複雜、需要多菌種多酶系共同參與催化發酵醪（醅）的客觀要求。
釀造醬油有300多種營養成分，很多重要的發酵過程，僅靠單一純種微生物是不能完成的。如果還採用55-60℃的高溫“速釀”則使適溫在36℃以下的低溫蛋白酶、酵母菌等多種有益營養酶系失活，生產出的醬油營養成分較少、風味較差，整體品質不會很高。
而無鹽發酵是在“無鹽、無防腐劑”的前提下進行，如果用純種或單一菌種進行無鹽發酵更是無法奏效的，必須根據醬醪（醅）發酵過程中的不同階段分步接種培養適宜在厭氧條件下繁殖的多種優勢厭氧菌進行常溫發酵，採用多種優勢厭氧微生物“多兵種”協同聯合作用才能得到預期的結果。因為不同種類的菌種在發酵過程中組合後酶活大大提高，主要原因是在不同發酵階段發揮了不同厭氧菌的酶解優勢作用效果的差異，使多菌種互利共棲，使發酵醬醪（醅）中的酶系比例協調。這種“多兵種”協調發酵的方法比單一的純種催化更符合微生物繁殖和生長的理化條件。使得在適宜條件下多菌種常溫發酵產酶能力大大高於單菌種發酵，促進了鹼性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、澱粉酶、纖維素酶、乳酸菌等多種營養代謝產物的顯著增加。
在特定條件和適宜的水分、溫度、pH值等環境條件下發酵醬醪（醅）內的厭氧菌大量繁殖，使厭氧菌（有益菌）始終處於絕對優勢的狀態下，好氣性（大多是腐敗菌）微生物的生命活性受到有效的抑制，妨礙正常發酵的好氧菌，隨pH值的降低，腐敗菌降減消亡，更多可溶性蛋白、可發酵糖、可溶性氮和多種有機酸被轉化為營養成分，當乳酸菌繁殖到一定程度時，乳酸菌也被自身所產的酸類抑制而停止活動。與此同時，我們對纖維素酶的應用更有利於醬醪中功能性物質的溶出，高濃度功能物質的濃度造成滲透壓，不利於有害微生物生長。
接種多種優勢厭氧菌發酵無鹽醬油。從無鹽用水拌曲下料開始接種發酵，根據曲醅在不同發酵階段、不同發酵情況的需要，分段添加接種不同的適宜於在此階段發酵的多種優勢厭氧菌的同時，我們還往醬醪中添加有特殊營養因子的激活液（如米曲營養液）等，這些營養因子能夠刺激有益微生物的生長，提高發酵過程中的抗雜菌能力。始終保持多種優勢厭氧微生物正常發酵的良好條件。當醬醪發酵完全成熟後，在發酵醬醅中添加適量既有防腐功能還能調味增香的適量中藥材協同防止醬醪腐敗，既可以刺激有益菌的生長又可抑制雜菌的生長，這種無鹽、無任何化學合成防腐劑的天然發酵無鹽醬油能在常溫條件下，無論春夏秋冬都能安全生產。這種無鹽發酵醬油中的生理活性物質及其營養健康作用是有鹽發酵醬油無法相比的。
天然生物發酵無鹽醬油、醬類、醬醃泡菜技術，較之日本的無鹽醬油（用氯乙醇、水楊酸、亞硫酸鹽防腐劑生產，不僅酸臭還呈現毒性）。
我國1957年從前蘇聯引進的55-60℃較高溫度發酵（酶的活力被“抑制”，甚至被破壞的高溫防腐法）天然生物發酵無鹽醬油都不可相提並論。
現在網上銷售的有一款稱是“美國進口Bragg營養無鹽有機氨基酸醬油”，經我們網絡購買送到國家輕工業食品質量監督檢測成都站檢測，鈉的含量高達17.9%！這款無鹽醬油的營養成分表中標註了“鈉”含量為6%。這樣的食品兩歲以下寶寶根本不能食用，不知道為什麼會叫做“嬰兒專用無鹽醬油”詳細看了瓶向的英文根本不是我們說的釀造醬油，更談不上無鹽醬油！然而此產品在各網絡平臺很受熱捧，成了寶媽給孩子的高品質營養食品。
翠微食品這種天然生物發酵無鹽醬油技術，既不添加合成防腐劑，也不因升高溫而增加能耗，還防止了環境汙染；具有多菌種常溫發酵的特點，完全擺脫了食鹽對酶的抑制作用；而且能獲得氨基酸態氮含量高、傳統醬香味濃厚、鮮美的天然發酵無鹽醬油，為預防高血壓為首的三高、腎臟病等慢性疾病、進行低鹽、無鹽康復食療人群帶來了福音。
2018年6月27日，張仲安將無鹽醬油生產生產方法和原汁醬油生產系統申報專利，2018年7月20日，國家知識產權局正式受理這兩項發明專利。2019年2月12日，醬油釀造技術正式獲得實用新型發明專利。
四川翠微食品有限責任公司董事長的醬油釀造技術，在1992年研發時就用的是無鹽發酵，然後再調配成有鹽的醬油，所以四川翠微食品有限責任公司生產的所有普通醬油都含鹽量低，普遍低於其它醬油至少40%。
天然生物發酵無鹽醬油的研製成功，為大豆發酵醬油、醬類的功能性和藥療性開發奠定了基礎，填補了無鹽生物發酵醬油的空白。無鹽發酵醬油、無鹽發酵大豆醬、無鹽發酵醬醃泡菜是一個極具潛力的食療領域。無鹽發酵豆製品也將作為有效促進人體健康的功能食品被重新定義和熱寵。當然，大豆發酵醬油醬類的未知領域還非常多，期待我們繼續努力鑽研創新，共建未來。（文/四川翠微食品有限責任公司高級釀造師 張仲安）中國食品網整理發佈
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