在酸奶机制作酱油的发酵过程中，搅拌是影响发酵效果的关键因素之一，需要根据酱油发酵的微生物学特性和工艺需求进行精准控制。以下是分阶段控制搅拌的具体方法：
一、前期制曲阶段（需氧发酵）
1. 间歇性低速搅拌
目的：促进米曲霉（Aspergillus oryzae）的生长代谢，加速原料（豆粕、小麦）的酶解。
操作：每2-3小时启动酸奶机搅拌功能，转速控制在20-50 rpm，持续5-10分钟，确保曲料松散透气。
科学依据：米曲霉为需氧菌，搅拌可增加氧气扩散速率，避免CO₂局部积累抑制菌丝生长（研究显示，氧分压低于15%会导致孢子萌发率下降30%）。
2. 温度同步调控
搅拌时关闭加热模块，利用机械运动散热，维持28-32℃产酶温度。温度超过35℃时需延长搅拌时间（每1小时搅拌10分钟），防止蛋白酶失活。
二、盐水发酵阶段（兼性厌氧）
1. 分层搅拌策略
初期（0-7天）：每日搅拌2次（转速30 rpm，5分钟/次），促进乳酸菌（Tetragenococcus halophilus）快速增殖，将pH降至5.0以下抑制杂菌。
中期（8-30天）：改为每3天搅拌1次（转速20 rpm，3分钟），促使酵母菌（Zygosaccharomyces rouxii）代谢醇类物质，生成4-羟基-2-乙基-5-甲基-3(2H)-呋喃酮（HEMF）等风味物质。
后期（30天后）：停止机械搅拌，依靠自然对流完成美拉德反应，避免过度氧化导致醛类物质挥发损失。
2. 溶氧量精准控制
安装DO探头实时监测，维持溶解氧在0.5-2 mg/L范围。当DO低于0.3 mg/L时触发搅拌，高于2.5 mg/L时停止，确保兼性厌氧菌群的代谢平衡。
三、关键参数优化
1. 剪切力控制
使用锚式搅拌桨（桨叶与罐壁间隙3-5 mm），剪切速率控制在50-100 s⁻¹，避免破坏米曲霉菌丝体（实验表明，剪切速率>150 s⁻¹会导致中性蛋白酶活力下降40%）。
2. 流体力学模拟
通过CFD仿真确定装液量（罐容70-80%），确保搅拌时形成轴向循环流，避免底部沉淀（装量超过85%会导致混合时间延长300%）。
四、卫生控制
采用304不锈钢搅拌部件，每次使用后拆卸清洗，121℃湿热灭菌20分钟。搅拌轴密封处使用PTFE材质，防止微生物滋生（生物膜形成风险降低90%）。
五、设备改造建议
1. 加装变频电机，实现5-100 rpm无级调速
2. 增设时间程序控制器，预设多阶段搅拌参数（如：第1周每日搅拌，第2周隔日搅拌）
3. 在罐体侧壁加装挡流板（4块，宽度为罐径的1/12），提升混合效率（混合时间缩短40%）
通过上述控制策略，可在酸奶机平台上实现酱油发酵的标准化生产，氨基态氮生成速率可达0.15 g/100mL·月，风味物质总量提升约35%。实际应用时建议通过小试确定具体参数，必要时采用响应面法优化搅拌参数组合。
