豆豉发酵过程中温度、硬度和颜色的变化.pdf

K) 0 D A N D F E R ME N T A T I O N I N D U S T R I E S 豆豉发酵过程 中温度 、 硬度和颜色的变化 汪立君 邹 磊 李 里特 辰 巳英三 1 ( 中国农业大学食 品科学 与营养工程学 院 ， 北京 ， 1 0 0 0 8 3 ) 2 ( 日本 国际农林 水产业研究 中心 ， 筑波 市 ， 3 0 5 8 6 8 6 ，日本) 摘 要 以曲霉 型豆豉为原料 ， 观 察不同接种量豆豉在发 酵过 程 中的外观 变 化； 测定 了豆 豉在前 发酵过 程 中的 品温、 硬度和颜色的变化； 分析了后发酵过程 中不同盐添加量对豆豉硬度和颜色的影响。结果表明， 豆豉在前发 酵第 3 6 h品温达到最大值 ， 之后温度轻微降低 ， 并保持一定 的温度 不变； 豆豉的硬度 在后发 酵 阶段 降低 显著 ， 并 且受盐含量的影响 ， 盐含 量越 低， 豆豉硬度越 低 ； 豆豉在发 酵过程 中颜 色变暗 ， 变 黑。 关键词豆豉 ， 温度 ， 硬度 ， 颜 色 豆豉是中国传 统的大豆发酵制 品之一。按发酵 的主要微生物可将其分为 4类 ， 即毛酶型 、 曲霉型 、 细 菌型和根霉型。张建华_ 1 J 从传统 曲霉发酵 型豆豉 中 分离出主要的曲霉菌种， 并对豆豉的功能性进行 了探 索 。蔡位 辉 2 对 曲霉 型豆 豉 的发酵 工艺 进行 了改 进 。自 1 9 9 7年以来 ， 西南农业大学食 品学院开展了 对毛霉型豆豉的研究 ， 先后对毛霉型豆豉的生产菌， 发酵过程中的生化变化 ， 生产工艺条件及毛霉型豆豉 的营养功能特性等进行了研究 3 - 5 。对细菌型和根 霉型豆豉的研究则主要集 中在对 日本 的纳豆和东南 亚的天培。Ma t s u mo t o _ 6 J 报道了纳豆发酵过程 中 ， 不 同的接种量和不同的培养温度对纳豆的外观 、 硬度和 颜色的影 响。We i l 7 J 报道 了不同 的蒸煮条件 对纳豆 的颜色和硬度的影 响。而有关 我国曲霉型豆豉在发 酵过程中感官品质( 表观、 硬度和颜色) 的研究还很欠 缺 。 本文通过对曲霉型豆豉的制作实验 ， 研究 了不同 工艺条件下豆豉在发酵过程中的外观变化， 豆豉在前 发酵过程中的品温 、 硬度 和颜色 的变化 ； 以及后发酵 过程 中盐含量对豆豉硬度 和颜色 的影响。希望通过 这些研究对豆豉的感官品质提供基础参数。 1 材料 与方法 1 1 材料 黑豆购于吉林农科 院， 菌种 ( 米曲霉 A S 3 9 5 1 ) 购 于中科院微生物所 。 第一作者 ： _硕士 ， 讲师。 *基金项 目： 由“ 中 日国际合作项 目” 和“ 达能 营养 与宣 教基金” 联合资助 收稿 日期 ： 2 0 0 5一O 32 8 ， 改 回 日期 ： 2 0 0 5 1 0 0 8 4 2 I 2 0 0 5 V o 1 3 1 N o , 1 2 ( T o t a l 2 1 6 ) 1 2 主要 仪器 带有 温度 传感器 的数 显温 度计 ； 流变 仪 ； R T 2 0 0 2 D D； R HE O TE C H 公 司，日本； 色 差 计 ： C H 2 0 ma me t e r C R 3 0 0 ； Mi n o l t a C o ， L t d J a p a n ； 低温 培养箱 ： WD 4 0 0 5型， 重庆试验设备厂。 1 3实验 方 法 1 3 1 豆豉 的制 作 ( 图 1 ) 室温( 2 5 2 ) 浸泡 7 h 蒸煮温度 ： 1 2 1 ， 保温 3 0 mi n 前发酵 ： 放在 3 O 的培养箱 接种量 ； 1 个 g湿豆 ， 1 个 g湿豆 相对湿度 ； 8 0 2 ( 培养箱 内) 发 酵 6 0 h 后发酵 ： 一加盐量分别为 ： 5 、 7 5 、 + 10 和 12 5 囱温 度 ：3 5 ( 培 养 箱 内 ) ； 发 酵 1 个 月 图 1 且 鼓 的 制 作 过 程 将 1 k g的大豆清洗后 ， 在 3 3 0 0 mL的蒸馏水中 浸泡 7 h ， 水 温 ( 2 52 ) ； 沥 干水 后 在 高 压 釜 中 1 2 1 下蒸 煮 3 0 mi n ； 蒸 煮 后 的大 豆 冷 却 至 3 0 3 5 ， 立 即用米 曲霉 AS 3 9 5 1孢子悬浮液进行接种， 接种量分别为 11 0 个孢子 g湿豆和 11 0 个孢 子 g湿豆。将接种后的大豆 2 g分装到 1 0个竹笼屉 ( 中 1 0 8 c m3 8 e m) ， 上面用棉纱布盖上 ； 放在培养 箱 中进行前发酵 ， 培养箱的温度为 3 0 ， 相对湿度为 8 0 2 ， 6 0 h后得到曲。分别取 2 0 0 g的曲加入 不同量的盐 ， 使样 品最终盐 的质量分数分别 为 5 ， 7 5 ，l 0 和 1 2 5 ， 放入 3 5 培养箱中发酵 1 个 维普资讯 月。取浸泡后 和蒸煮后 的大豆样 品 ， 在 前发酵 的第 1 2 h 、 2 4 h 、 3 6 h 、 4 8 h 、 6 0 h和后发酵的第 1 周 、 2周、 3 周和 4周取样 ， 作为实验的样品。 1 3 2 对发酵过程中豆豉的外观观察与气味评价 在前发酵过程 中分别在 1 2 h 、 2 4 h 、 3 6 h 、 4 8 h 、 6 0 h和后发酵的 2周 、 4周取样 ， 对豆豉样品进行外观观 察和气味评价。 1 3 3制 曲过 程 中品 温的 测定 用带有温度传感器 的数显温度计直接插入豆豉 的内部， 在前发酵 的 1 2 h 、 2 4 h 、 3 6 h 、 4 8 h和 6 0 h ， 分 别读出品温。 l1 3 4豆豉硬 度 的测定 取不 同阶段完整样 品 3 0粒 ， 用流变仪测定豆豉 的硬度。一粒豆豉的硬度值取 2个峰值的平均值 ， 不 同阶段的样品硬度值取 3 0粒豆豉硬度值的平均值表 示。采用齿型探头 ( 如图 2的示意 图) ； 载物台速度 ： P=6 0 mm mi n ； 量程 ： 2 0 0 0 g ； 记录仪 的纸速 ： = 1 0 0 mm mi n 。 将豆豉破断时受到的最大力 F( g ) 定义 为豆豉 的硬度 。 图 2探头装置示 意图 1 3 5豆 豉颜 色的 测定 将不同阶段的样品在研钵里研磨破碎后压平 ， 放 上盖玻片， 直接用色差计测定其颜色。由色差计读出 L， a ，b值 ， 测定 3次 ， 取平均值 。 2 结果 与讨论 2 1 豆豉发酵过程中的外观评价与气味评价 发酵过程中， 对样品的外观与气味评价如表 1 。 表 1 豆豉在发 酵过程中的外观和气昧评价 2 2豆豉 前发酵 过 程 中品温 变化 4 4 8 4 t| I l 2 I l 图 3 不同接种量对豆豉前发酵过程 中品温 的影响 前发酵过程中温度 的变化会直接影响豆豉产 品 的最 终 质量 。接 种 量 为 1 0 个 ( 湿 豆 ) 比 1 0 个 ( 湿豆) 温度升高的快且高 ， 在发酵 的前 3 6 h内， 温度 升高很快 ， 在 3 6 h品温均达到最高值。说 明此时， 豆 豉生产菌活动剧烈 ， 代谢速度加快。温度升高是因为 孢子发芽 ， 菌丝生长， 需要大量能量 ， 使得菌体代谢加 大。在 3 6 h之 后 ， 品温 略有 降低 ， 并维 持 在 3 5 4 0 。 2 3 豆豉加工过程中硬度的变化 2 0 0 5 年第3 1 卷第 1 2期( 总第2 1 6期) I 4 3 I 维普资讯 F o o D A N D F E R ME N A T I O N I N D US T R I E S 图 4不同 的接种量对豆豉前发 酵过程 中的硬度影响 图 4为豆豉在前 发酵 阶段 的硬度变化。接种量 为 1 0 。 个 ( 湿豆 ) 和 1 O 个 ( 湿豆 ) 有相 同的变化 趋势 。从开始发酵 到 3 6 h ， 硬度略有降低 ； 3 6 6 0 h 硬度上升 ， 主要是由于在这 阶段 曲霉菌膜的形 成 ， 影 响样品硬度的测定。同时豆豉在 发酵过程 中由于水 分的丧失 ， 也影响硬度 。前酵 6 0 h后样品硬度跟浸 泡后样品硬度 ( 数据未列出) 相当。 图 5不 l司盐 的添 加 量对 豆 豉 后 发 酵 过 程 的 馊 度 影 响 图 5是不同盐 的添加量对豆豉后发酵过程 的硬 度变化。接种量为 1 O 个 ( 湿 豆) 的样 品与接 种量 为 1 0 个 g ( 湿豆) 样 品在后发酵 的过程 中硬度 变化 趋势相同， 所以图 5仅是接种量为 1 0 。 个 g湿豆的样 品。进入后酵 ， 豆豉硬度在 6 0 h到第 1周这段时间， 硬度下降较快 ， 盐 的添加量越低 ， 硬度降低的速率越 大； 到第 2和第 3周 ， 硬度基本保持不变或略有下降。 不 同盐 的添加量导致豆豉之间的硬度也存在着差异 ， 盐的添加量越低 ， 豆豉的硬度越低 。这主要是 由于在 发酵过程中微生物产生了复杂的酶系 ， 将大豆 中的蛋 白质、 脂肪和糖类等 大分子降解成小氨基 酸、 脂 肪酸 和还原糖等小分子 的结果。高盐能抑制各种酶的活 性 ， 使分解作用降低 ， 导致硬度相对大些。 2 4 豆豉加工过程颜色的变化 豆豉在加工过程 中的颜色变化如图 6所示 。在 前发酵期间， L值总体上是显著降低 的， 也 就是说随 着发酵的进行 ， 豆豉 的颜色不断变暗； 在前发酵 1 2 h 和 2 4 h接种 量 为 1 0 个 ( 湿 豆 ) 比 1 0 个 ( 湿 豆 ) 4 4 I 鱼 !： 鱼 ： ! ! 鱼 ! 鱼 2 的 L值略大。a 值 的总体趋势是上升， 既由红向绿的 方向变化 ， 在后发酵过程中接种量为 1 0 个 g ( 湿豆) 比 1 0 个 g ( 湿豆) 的 a 值 明显增大。b值在整个前发 酵阶段的变化呈无明显规律。在后发酵第 1周 ， L值 降低显著 ， b值上升； 在第 2 、 3 、 4周 ， L， a ， b值 变化均 不显著。同时在后发酵过程 中不 同盐 的添加量对豆 豉的 L， a ， b 值变化均不显著 ， 数据未列出。这说明不 同盐的添加量没有显著影响豆豉的色泽 。 6| l l 4( 1 ( 1 2( 1 1 Il 0 浸泡 蒸煮 1 2 h 2 4 h 3 6 h 4 8 h 6 0 h l w 2 w 3 w 4 w 发酵时Ib J 发酵时间 浸泡 蒸煮 1 2 h 2 4 h 3 6 h 4 8 h 6 0 h l w 2 w 3 w 4 w 发酵时间 图 6 不 同接种量在豆豉发 酵过程中的颜 色变化 豆豉在发酵过程中颜色会变暗， 变黑 。在前发酵 过程 中由于曲霉的不断生长 ， 豆豉颜色测定 ， 受 曲霉 颜色影响较大 ； 而在后发酵过程 中， 豆豉颜色显著变 黑 ， 这主要是由于发生了麦拉德反应 的结果 ； 由于微 生物产生的酶的降解作用 ， 蛋 白质降解成氨基酸 ， 糖 类 降解成单糖 ， 两者发生了麦拉德反应产 生了类黑精 4 3 2 0 维普资讯 素的结果 。 3 结 论 豆豉在前发酵过程 中， 品温会 上升 ， 温度的高低 与接种量有一定的关 系。豆豉在后 发酵过程中硬度 降低的显著 ， 颜色变暗 ， 变黑。豆豉 的品质受接种量 和后发 酵加 盐量 的影 响。 2 参 考 文 献 张建华 曲霉 型豆豉发酵 机理及其 功能性 的研究 D 中 国农业 大学 ， 2 0 0 3 1 7 3 4 蔡位辉 豆豉生产新工艺 的研究 D 无锡轻 工大学硕士 学位论 文 ， 1 9 9 7 Cha ng e s o n Do u c h i Ap p e a r a nc e， 3 4 5 6 7 Co l o r To n e d u r i ng 石铁松 毛霉型 豆豉类 黑精理 化性 质 和功能 性质 的研 究 D 西南农业大学硕士论文 ， 1 9 9 8 陈留记 毛霉型豆豉褐变机理的探讨 D 西南农业大学 硕士论文 ， 1 9 9 9 杜木英 毛霉型豆豉生物 速成 发酵技术 的研究 D 西南 农业大学 ， 1 9 9 9 M a t s u mo t o I ， Ak i mo t o T 。I ma i SEf f e c t o f t e mp e r a t u r e a n d i n o c u l u m s i z e o n Na t t o S a p p e a r a n c e ，n u mb e r o f B n a t t o， t e mp e r a t u r e 。 h a r d n e a n d c o l o r t o n e d u r i n g f e r me n t a t i o n J Ni p p o n S h o k u h i n Ko g y o Ga k k a i s h i ，1 9 9 3，4 0：7 5 8 2 W e i Q，Wo 1 f h a l l C，Ch a n g K CNa t t o c h a r a c t e r i s t i c s a s a f f e c t e d b y s t e a mi n g t i me ，b a c i l l u s s t r a i n ， a n d f e r me n t a t i o n t i me J J o u r n a l o f F o o d S c i e n c e ， 2 0 0 1 ， 6 6 ( 1 ) ： 1 6 7 1 7 2 Te mpe r a t u r e， Fe r me nt a t i o n Ha r dn e s s a n d Wa n g L i j u n Z o u L e i L i L i t e E i z o Ta t s u mi 2 1 ( C o l l e g e o f F o o d S c i e n c e& Nu t r i t i o n a l E n g i n e e r i n g ， C h i n a A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ，B e ij i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a ) 2 ( F ood S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y D i v i s i o n ， J a p a n I n t e r n a t i o n a l R e s e a r c h C e n t e r f o r A g r i c u l t u r a l Sci e n c e s I b a r a k i ， 3 0 5 8 6 8 6 ， J a p a n ) AB S TRAC T Do u c h i S a p p e a r a n c e ，t e mp e r a t u r e ，h a r d n e s s a n d c o l o r t o n e d u r i n g f e r me n t a t i o n we r e i n v e s t i g a t e d Do u c h i S t e mp e r a t u r e i n c r e a s e d b e f o r e 3 6 h a n d t h e n d e c r e a s e d a p p r e c i a b l y d u r i n g t h e p r ef e r me n t a t i o n Do u c h i S h a r d n e s s d e c r e a s e d r e ma r k a b l e d u r i n g f e r me n t a t i o n ，a n d t h e h a r d n e s s o f Do u c h i s h o we d l o we r v a l u e s a t l o we r s a l t l e v e 1 Th e c h a n g e i n L v a l u e s wa s o p p o s i t e t o t h o s e i n a ，b v a l u e s Th o s e L v a l u e s we r e d e c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y d u r i n g a l l f e r me n t a t i o n Ke y wo r d s Dou c hi ， t e m p e r a t u r e， h a r d n e s s ， c o l o r t o n e ( 上 接第 4 l 页 ) S t u d y o n t he M e t ho d o f Ex t r a c t i ng Ch i t o s a n f r o m t he W a s t e M y c e l i u m o f Ci t r i c Ac i d C a i J u n D u Yu mi n Ya n g J i a n h o n g Qi u Ya n l i n 2 1 ( D e p a r t me n t o f E n v i r o n me n t a l S c i e n c e ，Col l e g e o f R e s o u r c e a n d E n v i r o n me n t Sci e n c e ， Wu h a n Un i v e r s i t y ， Wu h a n 4 3 0 0 7 2 ， C h i n a ) 2 ( D e p a r t me n t o f B i o t e c h n o l o g y ，H u b e i P o l y t e c h n o l o g y U n i v e r s i t y ， Wu h a n 4 3 0 0 6 8 ， C h i n a ) AB S TR ACT Th e e n z y ma t i c e x t r a c t i o n a n d c h e mi c a l e x t r a c t i o n o f c h i t o s a n f r o m t h e wa s t e my c e l i u m o f c i t r i c a c i d we r e c o mp a r e dTh e r e s u l t s i n d i c a t e d t h a t t h e mo l e c u