人工发酵小麦酱生产工艺的研究.doc

人工发酵小麦酱生产工艺的研究2012年第3期总第37卷中国调味品CHINACONDIMENT工艺技术人工发酵小麦酱生产工艺的研究李云霞,刘章武.(武汉工业学院食品科学与工程学院,武汉430023)摘要:采用米曲霉,黑曲霉混合人工发酵小麦酱,通过单因素以及正交试验对影响小麦酱人工接种发酵工艺的因素,包括茵种接种量,食盐用量,发酵时间,发酵温度,乙醇用量进行优化筛选.最后确定最佳发酵工艺条件为:米曲霉和黑曲霉分开制曲,混合发酵,二者茵株添加比例为8:1,接种量为O.3,添加9/t的食盐及0.5的乙醇,在定期揿酱的前提下,2840间歇式控温发酵35天;所得人工接种发酵产品氨基酸态氮值高,且感官评价较好,与传统自然发酵小麦酱风味相似.关键词:小麦酱;双茼种;发酵;正交试验中图分类号:TS214.2文献标识码:B文章编号:1ooO一9973(2O12)03一o078一O4ArtificialfermentationprocessofwheatsauceLIYun-xia.,LIUZhang-wu.(CollegeofFoodScienceandEngineering,WuhanPolytechnicUniversity,Wuhan430023,China)Abstract:UsingAspergillusoryzaeandAspergillusnigertofermentwheatsauce.Theoptimumfer-mentationofwheatsaucethroughsingle-factortestandorthogonaltestwereobtained.Theoptimumkojiconditionswere:AspergillusoryzaeandAspergillusnigercouldmakekojirespectivelyandthestrainproportionwas8:1with0.3adding.Theoptimumfermentationconditionswere:ediblesalt9,edibleethanol0.5,fermentationtemperature2840byintermittenttypetemperaturecon-trol,fermentationtime35d.Thewheatsauceproducedbyartificialinoculationandmultiplestrainfermentationdeeplyshorttimeandcontainhighaminoacidnitrogenandgoodflavor.Theflavorofnewtechnologyproductionandtraditionalproductionaresimilar.Keywords:wheatsauce;doublestrains;fermentation;orthogonalexperiment我国乃传统酱制品起源,黄豆酱,蚕豆酱,面酱,麦酱,豆豉及其加工制品等均是以粮食或者油料作物作为主要原料,利用以曲霉为主的微生物经发酵酿制而成,构成了营养丰富,风味独特的传统发酵调味品,同时也是我国宝贵民族遗产之一L】.小麦酱是一种传统的调味料,具有风味独特,营养丰富,食用方便等特点,可代替酱油使用.其生产方式多为传统家庭制作,既经济实惠又便于储藏.因小麦酱制曲和发酵成熟过程中有很多种微生物的参与从而发挥多酶系的作用,使得产品风味良好,且具有一定的保健功能,故深受人们的喜爱.但由于传统方法生产的小麦酱多采用自然制曲发酵生产,存在诸多问题,如产品质量不稳定,产品含盐量高,发酵的周期长,卫生状况差,产品存在一定的安全性问题及加工期存在局限性等.我国在大豆酱,辣椒酱,黄稀酱及蚕豆酱方面采用人工方法酿造生产已有较深入的研究.但采用人工接种,双菌种制曲发酵小麦酱的研究未见报道.收稿日期:20111O一14*通讯作者作者简介:李云霞(1985一),吉林白山人,在读研究生,研究方向:食品资源开发,农产品及水禽产品资源开发.一782012年第3期总第37卷中国调味品CHINACONDIMENT工艺技术1实验材料和方法1.1菌种与原料米曲霉,黑曲霉成曲:从传统小麦酱自然发酵过程中经过筛选,分离,纯化,接种培养后得到;原料:小麦,食盐,花椒,大料,市购.1.2主要仪器与设备超声波细胞粉碎机宁波新芝生物科技股份有限公司;YX280B型手提灭菌锅上海三申医疗器械有限公司;LRH-150-S型恒温恒湿培养箱广东省医疗器械厂;生化培养箱上海博迅实业有限公司医疗设备厂;分析天平梅特勒一托力多仪器(上海)股份有限公司;90-2型恒温磁力搅拌器上海亚荣生化仪器厂;pH计Mettler-ToledoInstruments(Shanghai)Ltd;UV-2100紫外可见分光光度计尤尼柯(上海)仪器有限公司.1.3实验方法r.?.氨基态氮含量的测定:甲醛值法GB/T5009.392003;成曲的蛋白酶活力测定:福林法GB/T5009.392003;成品质量检测:按中华人民共和国国家标准GB/T124562008.1.3.1小麦酱生产工艺流程原料一挑选一清洗一浸泡一蒸料一冷却一接种一制曲磨碎一l酱I誊嚣兰为粘稠状液体时加适当浓度的盐水,辅料_+l缸I食用乙醇_+l噩【I间歇控温发酵一成品一理化,卫生指标检测.1.3.2双菌种制曲工艺目前,我国在小麦酱酿造上多采用传统自然发酵或者是米曲霉单菌种制曲发酵,由于米曲霉的酸性蛋白酶活力及糖化酶活力较弱,而酸性蛋白酶可将蛋白质分解成游离氨基酸,糖化酶可将淀粉分解成糖类,小麦中含量最高的成分即为淀粉,糖类又可由乳酸菌和酵母菌分解生成醇和酸,二者结合可大大提高酱的风味.本研究采用从传统自然发酵小麦酱中提取,分离出来的米曲霉和黑曲霉双菌种制曲,米曲霉的碱性蛋白酶活力较强,配以黑曲霉较强的糖化酶能力,二者互补酶系作用,不但可改善小麦酱的口感及风味,且营养价值也有很大的提高.1.3.3单因素试验食盐添加量:食盐浓度添加过大,对酶产生抑制作用,延长酱制品发酵周期,同时还会抑制促酱成熟的酵母菌与乳酸菌生长及发酵作用,影响酱的风味,且对人体健康也很不利;食盐浓度过低,酶的活性过高,蛋白质和淀粉水解太快而导致风味不佳,同时低盐对杂菌的抑制作用相对较弱,致使腐败菌生长繁殖从而造成酱醪的变质.本研究分别按318(间隔3oA)的食盐添加量,以氨基酸态氮含量为指标确定用盐量6.发酵时间:分别发酵2O5O天(间隔5天),以氨基酸态氮含量为指标,结合感官评价,确定发酵时间.发酵温度:适宜的温度对微生物生长繁殖以及各种酶的活力影响很大,所以本实验模拟传统小麦酱的晒制过程,采用27-40间歇式控温发酵.乙醇添加量:酒精具有清爽香气,是酯类合成的基础物质.在酱发酵过程中,如果酒精发酵进行不好,则酱缺乏香气,失去其所具有的爽口甜味,风味差.在制酱过程中适量添加少量食用乙醇,使发酵酱醪中乙醇含量达到2左右,可提高酱的风味口感和质量8.1.3.4小麦酱发酵条件工艺的优化采用正交试验确定小麦酱的最佳工艺条件,因素水平见表1,感官评分9标准见表2.表1小麦酱发酵因素水平表Table1Fermentationfactorslevelofwheatsauce表2感官评分表Table2Scorestandardofsensoryevaluation一792012年第3期总第37卷中国调味品CHINACoNDIMENT工艺技术2实验结果和讨论2.1双菌种制曲工艺的确定本实验采用分开制种曲,混合制大曲的生产工艺.分别控制制曲的时间,米曲霉制曲时间为3天,黑曲霉制曲时间为2天,通过对传统自然发酵小麦酱酱产品的微生物分析,发现其中米曲霉与黑曲霉成曲的曲料配比接近8:1,为使人工接种发酵产品与传统产品风味一致,控制二者混合发酵比例,米曲霉:黑曲霉为8:1.双菌种与单菌种制曲实验进行比较,结果见表3.表3双菌种与单菌种制曲对比Table3Contrastofmakingk0jiwithdoublestrainsandsinglestrains由表3可知,双菌种制曲与单菌种制曲相比,提高了小麦酱成曲的糖化酶活力,蛋白酶活力虽有所降低,但降低幅度不大,尚可满足原料需求.2.2用盐量的影响8黛精锚埔域图1氨基酸态氮值随食盐添加量的变化Fig.1Effectofthesaltcontentofsaucemashonaminomtrogen实验发现,当食盐添加量<9时,酱醅中会滋生大量杂菌,产生异味,导致酱的风味变差.如图1所示,以发酵后期氨基酸态氮为指标,氨基态氮的值随着食盐添加量的增加上升,在食盐添加量达到1O左右时达到最大值,而后又随食盐添加量的增加而下降.当食盐添加量在712氨基酸态氮值较高,但过一8O一高的食盐添加量会抑制某些不耐盐有益微生物的生长,对酶也有抑制作用,所以选择9%的食盐添加量作为最适添加量,不仅保证了酱的良好风味,还降低其对人体的危害.2.3时间的影响实验发现,发酵时间对小麦酱氨基酸态氮值的影响如图2所示:氨基酸态氮值随着时间的增长而增长,其值1.5,在发酵4O天以后总酸值变化不大,趋于平稳.结合感官评价表,在发酵35天时,所得小麦酱品质良好,综合考虑选择发酵时间35天,相比传统发酵小麦酱,大大缩短了发酵时间.图2氨基酸态氮值随时间的变化Fig.2Changesofaminonitrogenalongwithfermenttimeofwheatsauce2.4温度的影响本实验通过模拟传统小麦酱发酵方式,对其进行间歇控温发酵,因发酵过程中,鲁氏酵母最佳作用温度2830,可在45的环境中生存;蛋白酶作用最适温度是4042,当温度高于55其活性丧失;而糖化酶作用最适温度为45左右.故温度控制在有益微生物及各种酶发挥作用最适范围2740,通过定期倒酱醅,使酱醅内外,上下温度均匀,更好的促成小麦酱色,香,味的形成.2.5正交试验通过正交试验结果分析得出表4,对氨基态氮影响主次顺序为:发酵温度C(2740)>发酵时间B(35天)>食盐用量A(90A)>食用乙醇添加量D(O.5),感官评价与氨基酸态氮值呈正相关.2012年第3期总第37卷中国调味品CHINACoNDIMENT工艺技术表4发酵工艺优化正交试验结果Table4Resultsoforthogonalexperimentonfermentationprocess实验因素ABCD氨基酸态氮感官评价111110.67763212220.878279313330.893182421230.776268522310.913385623120.849872731320.80670832130.720665933210.866474kl0.8160.7530.7490.819k20.8460.8370.8400.845k30.7980.8700.8710.797R0.0480.1170.1220.0483结论制曲:确定米曲霉和黑曲霉分开制曲,混合发酵,菌株比例为8:1.发酵:通过实验得出最佳发酵工艺为成曲人发酵池后,添加6的食盐,0.5的食用乙醇,定期翻酱,2740条件下间歇式控温发酵35天.采用以上工艺人工发酵小麦酱,不但保持了传统发酵小麦酱所具有的风味,色泽和营养价值,还改善了传统小麦酱质量不稳定,卫生状况差等问题,大大缩短了发酵时间,为进行工业可控发酵生产小麦酱奠定了基础.参考文献:1赵德安.论传统发酵调味品生产工艺J.中国调味品,2009,295(9):3-7.2GB/T5009.39-2003,酱油卫生标准的分析方法s.3GB/T124562008,食品中总酸的测定Is.4张忠刚.永丰辣酱自然发酵的菌相分析及人工接种发酵工艺研究D.湖南农业大学硕士学位论文,2007.5汪洁,吴耘红,蒋继峰,等.黄稀酱生产新工艺的研究J.食品科学,2002,23(10):62-64.6方继功.将类制品生产技术M.北京:中国轻工业出版社,2000:6370.7CatrinusvanderSluis.Enhancingandacceleratingflavourformationbysalt-tolerantyeastsinJapanesesoy-sauceprocessesJ.TrendsFoodScience&Technology,2001(12):322327.83曹宝忠,苏迎会,赵小稳.影响酱类质量因素及技术改进探讨-j-.中国酿造,2010(1):115118.9王栋.食品感官评分原理与技术M.北京:中国轻工业出版社,2001.(上接第77页)表面产出的沫状物彻底除净.每天打耙使酱变得很细,13个月大曲酱即成熟,酱醪发酵过度会产生异味.工艺中应注意的问题:加强产品质量检测,对于总酸,含盐量,氨基酸态氮的变化进行动态监测.可适量的加入食用抗氧化剂,防止色泽的增加,使大曲酱的色泽更好.为了适应市场的需求,成品酱要经过胶体磨的研细,提高产品的均匀性;如果为了体现原料是大豆,在发酵好的大曲酱中外加大颗粒的成品酱.提高酱品方法:在发酵时加入酒醪.灭菌时为了提高灭菌效果要不断进行搅拌,使灭菌的温度