豆豉发酵工艺条件的优化及品质分析

1、作者简介:王彦杰(1972-,男,黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院讲师。E 2mail:lizhijiang收稿日期:2006-09-11第22卷第6期2006年11月F OOD &MACH I N ERY 食品与机械Vol .22,No .6Nov .,2006豆豉发酵工艺条件的优化及品质分析S tudy on op ti m i za ti o n fe r m enta ti o n techno l o gy of douchi and its qua lity ana l ysis王彦杰1WAN G Yan 2jie 1苏庆辉2SU Q ing 2hui 2李志江3L I

2、Zhi 2jiang 3李静4L I J ing4吴桐3WU Tong3戴凌燕1DA I L ing 2yan1(1.黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院,黑龙江大庆163319;2.北京吉野家快餐有限公司,北京100085;3.黑龙江八一农垦大学食品学院,黑龙江大庆163319;4.中山出入境检验检疫局,广东中山510623(1.L ife Science Institute of Heilongjiang A ugust 2first L and Reclai m U niversity,D aqing,Heilongjiang 163319,China;2.L i m ited Co m

3、pany of J i 2Ye 2J ia Instant Food in B eijing,B eijing,100085,China;3.Food Institute of Heilongjiang A ugust 2first L and Reclai m U niversity,D aqing,Heilongjiang 163319,China;4.Zhongshan D epart m ent of inspection and quarantine in and out,Zhongshan,Guangdong 510623,China 摘要:实验以大豆为原料,接种直投式米曲霉制曲、

4、发酵的方法,通过单因素和正交实验,研究了发酵温度、发酵时间、含水量对发酵过程产生氨基态氮的影响,确定了最佳的发酵工艺优化条件。实验结果表明:温度35,含水量40%,时间15d 为最优发酵条件。在此条件下,对豆豉进行感官及化学指标测定,结果表明:发酵后的豆豉氨基氮含量增加了5倍,总糖含量提高了1.3倍,而蛋白质的含量下降了27%。关键词:豆豉;氨基态氮;优化;品质分析Abstract:The experi m ent take s oybean as the raw material,inoculating the as pergillus p r oduct t o make s oybean

5、 enzy me and fer ment,taking the2ammoniacal nitr ogen as the index,study under single fact or conditi onof fer ment the te mperature ,fer ment ti m e and content of water t o the influ 2ence for fer ment,adop ting orthogonal experi m ent t o assure the best fer 2ment conditi on .The experi m ent aff

6、ir m that :the fer mentati on te mperature is thirty five centigrade,water contain is forty percent and ti m e is fifteen days .I n this case,study on the quality analysis of the douchi p r oduct .The 2a mmoniacal nitr ogen content increases five ti m es,the t otal carbo 2hydrate enhances one point

7、three ti m es and p r otein decreases about t w enty seven percent .Keywords:Douchi;2a mmoniacal nitr ogen;Op ti m izati on;Quality analy 2sis豆豉是一种古老的传统发酵食品,在我国具有悠久的历史,早在公元前2世纪我国就已经开始了豆豉生产1。豆豉是一种具有极高营养价值和医疗价值的自然发酵产品2。但人们对其功能成分的研究甚少,只仅仅作为传统的营养调味品,其生产加工规模小,产品没有系统的开发,使其自身营养和活性成分没有得到充分的挖掘,而且对成分的研究也仅仅局限于

8、对豆豉中蛋白质、异黄酮、有机酸、氨基酸的研究36,没有考虑到2氨基氮是成品豆豉质量指标之一。为此,本研究将从对豆豉中2氨基氮的含量分析的角度出发,通过实验确定影响2氨基氮的单因素条件,从而将发酵过程中2氨基氮的指标控制到最佳状态,使其发酵工艺条件得以优化,进而提高豆豉的营养与风味,为进一步工业化生产提供了可靠的依据。1实验材料与设备1.1实验材料精选大豆:黑龙江八一农垦大学实验室提供;甲醛:分析纯,上海化学试剂厂;氢氧化钠:分析纯,上海化学试剂厂;食盐:黑龙江八一农垦大学实验室提供;酱油曲精:上海酿造一厂。1.2实验设备DHP 29272型电热恒温培养箱:上海一恒科技有限公司;HJ 23型磁力

9、搅拌器:常州国华电器有限公司;pHS 23C 酸度计:上海雷磁仪器厂;BL 2220H 电子天平:上海一恒科技有限公司。1.3工艺流程温度、含水量、时间大豆清选浸泡蒸煮冷却制曲洗曲拌曲发酵豆豉大豆前处理工艺:大豆浸泡的含水量在3h 为宜,在0.1M Pa 蒸煮30m in,冷却至30,接种酱油曲精0.2%,30制曲48h,洗曲23次。311.4单因素实验1.4.1 温度对豆豉2氨基氮含量变化的影响发酵时间15d 、35条件下在初始水分10%、20%、30%、40%、50%、60%条件下,测定2氨基氮含量,确定最佳含水量。1.4.2时间对豆豉2氨基氮含量变化的影响发酵时间15d,40%初始含水量

10、,分别在25,35,45,50条件下发酵,测定2氨基氮含量,确定最佳温度范围。1.4.3初始含水量对豆豉2氨基氮含量变化的影响35条件下,40%初始含水量,分别测定发酵6,9,12,15,18,21d 时2氨基氮含量的变化情况,确定最佳发酵时间的范围。1.5正交试验水平设计在单因素实验基础上选取正交试验因素水平,采用正交表L 9(34进行正交实验。以提取率为考察指标,筛选最佳工艺条件。1.6测定方法2氨基氮测定:甲醛法7;蛋白质测定:G B /T5009.5-2003;总糖测定:G B5009.78。2结果与分析2.1发酵温度对豆豉2氨基氮含量变化的影响2氨基氮的产生是微生物生长代谢分泌蛋白酶

11、作用的结果,在一定的温度范围内微生物活动旺盛,所分泌的酶活力也强,蛋白质分解的2氨基氮最多,但随着温度的继续升高,微生物生长和酶活力受到抑制,所以2氨基氮的含量降低。由图1可以看出,发酵温度在2535之间时,2氨基氮含量随着温度的增加而提高,温度在35左右时,2氨基氮的含量达到最高,之后随着温度的增加2氨基氮的含量增加缓慢 。图1发酵温度对氨基氮含量变化的影响2.2发酵时间对2氨基氮含量变化的影响由图2可以看出,随着天数的增加微生物,2氨基氮也随之增多,15d 以后2氨基氮增加趋于平衡。所以选择发酵时间为15d 左右。2.3发酵初始含水量对2氨基氮的影响水分也是微生物生长必要的条件,由图3可以

12、看出,含水量在10%40%时2氨基氮的含量是呈逐渐上升趋势的,当发酵初始含水量在40%时2氨基氮的含量最高,随着含水量的继续增加,2氨基氮的含量趋于稳定。由此说明:含水量在10%40%时微生物分泌所产生的酶活力是逐渐增强的,当达到40%时活力最强,此时蛋白质分解的2氨基氮含量最多,之后变化趋于平稳。所以发酵含水量应在30%50%之间为宜 。图2 发酵时间对氨基氮含量变化的影响图3发酵初始含水量对氨基氮含量变化的影响2.4正交实验确定最佳发酵条件选择单因素试验最佳水平范围,确定正交试验因素水平表,见表1。表1因素水平表水平发酵温度/发酵时间/d含水量/%125123023515403451850

13、在单因素实验基础上,采用正交实验法,选取温度、时间和含水量的三个水平为考察对象,以2氨基氮含量为评价指标,选用L 9(34进行正交试验,确定最佳发酵条件,结果见表2。采用极差分析法,根据各因素的K 、k 、R 的大小,对试验结果进行分析。从表2可以判断出各因素对指标影响的主次顺序为:温度>含水量>时间。由此得出最佳条件为A 2B 2C 2,即发酵温度35,发酵初始含水量为40%,发酵时间15d 。采用方差分析法,对实验结果做进一步分析,发现A 因素=40.5455>F 0.05(2,2=19.00,即A 因素的F 值显著,而其他两项因素差异不显著,说明发酵温度已达到显著水平,

14、是豆豉发酵工艺条件中最显著的因素。131生产应用2006年第6期由于最佳条件A2B2C2未出现在实验中,为验证A2B2C2结果的有效性进行验证实验,经三次平行试验,2氨基氮的含量达到0.6521%,表明A2B2C2组合为较优的工艺条件。表2正交试验结果表实验号A温度B时间C含水量D空白2氨基氮/% 111110.2534212220.4270313330.4536421230.5978522310.6426623120.6036731320.5530832130.5404933210.5040K1 1.134 1.404 1.397 1.401T=4.5754K2 1.844 1.610 1.

15、530 1.584K3 1.599 1.563 1.650 1.592k10.3780.4680.4660.467k20.6150.5370.5110.528k30.5330.5210.5500.531R0.2370.0690.0840.064表3方差分析表变异来源SS df MS F FA0.089120.044640.54553B0.009420.0047 4.2727C0.012320.0062 5.6364F0.05(2,2=19.00误差0.002220.0011总变异0.11382.5品质分析2.5.1豆豉的感官评定指标色泽:黑褐色、油润、有光泽;香味:具有本品特有的复合香味、无不

16、良气味;滋味:鲜味适口,无苦滋味;形态:半固状,豉粒完整、松散。2.5.2理化指标测定蛋白质在豆豉发酵过程中被微生物所分泌的蛋白酶分解,并转化成氨基酸等小分子物质,因而蛋白质的含量下降,2氨基氮含量升高。微生物由于生长代谢,自身的水解淀粉酶分泌量也会相应增加,会作用于原料分解淀粉成糖类物质,所以含量在发酵前后有所增加。由表5所列出的数值可以看出,发酵后的豆豉2氨基氮含量增加了5倍,达到0.6426g/100g,总糖含量提高了1.3倍,而蛋白质的含量下降了27%。表4理化指标测定/(g100g-1项目发酵前发酵后2氨基氮0.13860.6426蛋白质38.7628.35总糖15.0419.232

17、.5.3微生物指标致病菌未超标。3结论(1以大豆为原料,利用曲霉发酵的方法,将大豆制成豆豉,其最佳发酵条件为:温度35,发酵初始含水量40%,时间15d。(2在发酵的过程中,对2氨基氮进行全面测控,结果表明:发酵后的豆豉2氨基氮含量增加了5倍,总糖含量提高了1.3倍,而蛋白质的含量下降了27%。(3豆豉在生产过程中,接种量也是影响发酵的重要条件,由于接种是在制曲时添加的,其生长情况决定了发酵初始的米曲霉含量,所以在以后研究中,应考虑接种微生物含量对发酵的影响。参考文献1李兴革,张东杰,高玉荣.发酵食品工艺学M.哈尔滨:东北林业大学出版社,2002,144145.2石彦国,等.大豆制品工艺学M.

18、北京:中国轻工业出版社, 1993,76.3H ir oyuki Fujita,Tomohide Ya maga m i and Kazunori ohshi m a.Effica2 cy and safety of t ouchiextract,an a2glucosidase inhibit or derived fr om fer mented s oybeans,innon2insulin2dependent diabetic mellitus J.J.Nutri.B i oche.,2001(12:351356.4姚跃飞,曾柏全.现代固态发酵技术在食品加工业中的应用J.食品与机械,2005(216:8992.5H iruyoki Fujita and Tomohide Yamaga m i Fer mented s