龙须菜风味海藻酱的研制

龙须菜风味海藻酱的研制

龙须菜是属于红藻门、红杉藻门和金叶草科的一种重要的经济海洋藻类。原产于我国山东省和辽宁省,现已将龙须菜从青岛成功引种到广东、福建、海南等地。龙须菜在传统工业上主要用于提取琼胶,也可加工成水产养殖饵料。龙须菜具有高蛋白质、低脂肪、富含生物活性多糖等特点,研究者相继研究和开发了一系列即食龙须菜食品,并已取得显著的经济和社会效益。虽然近年来龙须菜广泛应用于功能性食品、特效食品添加剂及保健品领域,但是利用微生物发酵加工龙须菜风味海藻酱的研究却鲜有报道。传统发酵真菌如米曲霉、黑曲霉、根霉、酵母等可产蛋白酶、淀粉酶和糖化酶等多种酶。利用它们的协同作用发酵,得到的产品不仅营养丰富、易于消化吸收,而且经过微生物发酵可以很好地去除龙须菜本身固有的藻腥味。本研究以龙须菜为原料,在传统制酱微生物发酵、复合调味、杀菌、真空包装等工艺基础上,把龙须菜加工成一种营养、美味、安全的风味海藻酱产品,既可开拓龙须菜的加工应用方向,又可为提高龙须菜的经济价值提供新途径。1材料和方法1.1粉、淀粉和酶龙须菜2011年3月采自广东省汕头市南澳岛,自然晒干后保存备用。白醋、食盐、白糖、味精、生姜粉、五香粉、酱油、植物油、麻油、脱水香葱、脱水胡萝卜、玉米淀粉以及大豆脱脂粕粉、山梨酸钾、羟甲基纤维素(CMC)市购;甘草粉、薄荷粉自制;α-淀粉酶、中性蛋白酶广州市齐云生物技术有限公司;GIM3.471米曲霉、GIM2.55鲁氏酵母广东省微生物研究所。1.2压力、温度Airtech无菌操作台苏州安泰空气技术公司;SPX智能型生化培养箱宁波东南仪器有限公司;IKAT18高压均质机德国IKA公司;DZ-400真空包装机深圳市宝石兴包装机械有限公司;DE1-4型水分测定仪瑞士万通公司;1-4真空冷冻干燥机德国Alpha公司;3K30高速低温离心机德国Sigma公司;LDZX-75KBS高压灭菌锅上海申安医疗器械厂。1.3方法1.3.1工艺龙须菜→清洗→高压蒸煮→均质→搅拌混合→灭菌→发酵→调味与炒制→真空包装→杀菌→冷却→检验→成品1.3.2均质、灭菌、冷却清洗:将龙须菜用自来水反复浸洗,直至水质清透,以除去其中的泥沙、贝壳;高压蒸煮:将漂洗后的龙须菜在压力0.08MPa,温度115℃的夹层锅中隔水高压蒸煮10min,以达到软化和部分脱腥的目的。均质:将蒸煮后的龙须菜与水浸泡30min,捞出龙须菜置于均质机中,按照质量比湿藻:玉米淀粉:大豆脱脂粕=6:3:1的比例均质搅拌成浆糊状,备用;灭菌:在121℃条件下,高压灭菌锅灭菌20min;发酵:在无菌条件下,将经过三级培养活化好的米曲霉和鲁氏酵母菌菌种分别接种在灭菌过的龙须菜发酵粕上,不同条件下发酵。1.3.3氨基态氮的测定方法龙须菜发酵粕蛋白酶活力的测定采用SB/T10317—1999《蛋白酶活力测定法》(甲醛法)测定,以干基计,单位为g氨基态氮/100g。具体方法如下:称取研细均匀的发酵粕样品10g,放入250mL锥形瓶中,加入55℃温水80mL,充分摇匀,置于55℃水浴锅中保温3h,取出后即热煮沸以破坏酶活力,冷却后定容至100mL,充分摇匀后脱脂棉过滤,吸取滤液10mL,移至150mL锥形瓶中,加水50mL,1%酚酞指示剂0.2mL,以0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至刚显微红色,记下滴定数作为总酸,继续添加甲醛10mL,用0.1mol/L氢氧化钠溶液滴定到深红色为终点。记录滴定数,减去空白数后计算成氨基态氮。计算公式如下:式中:V为加入甲醛后氢氧化钠标准液滴定数/mL;V0*为甲醛空白滴定数/mL;W为发酵粕水分含量/%;N为氢氧化钠标准液的物质的量浓度/(mol/L);0.014为氮的毫克当量数。1.3.4龙须菜酱粉的制备按1000g发酵过的酱料计,先在锅中倒入30g食用植物油,中火至油温约80℃,加入辣椒粉中火炒出香味立即倒入龙须菜酱文火翻炒,依次加入五香粉、蒜粉、姜粉、胡萝卜粉、香葱粉、酱油、白醋、味精、食盐翻炒15min。最后倒入口味型配料及麻油熬制到酱体固形物含量在85%以上,自然冷却到室温。1.3.5真空包装称量后装入真空包装袋,250g/袋,真空包装封口。1.3.6消毒75℃巴氏杀菌5min,达到商业无菌,冷却至室温。1.3.7发酵后龙须菜酱的感官评价专业评定小组有10人,男女各半,采用鼻闻目测的方式对发酵后龙须菜酱料的色泽,以及龙须菜固有藻腥味和发酵后酱粕酱香味进行评定,五分制评分,分值越大,则发酵效果越好。具体评定标准见表1,各人得分总和取平均值为最后得分。1.3.8营养成分的测定菌落总数的检验:按GB4789.2—2010《食品微生物学检验:菌落总数测定》方法测定;大肠菌群检验:按GB4789.3—2010《食品微生物学检验:大肠菌群的检验》方法测定;铅的测定:按照GB5009.12—2010《食品安全国家标准:食品中铅的测定》方法测定;镉的测定:按照GB/T5009.15—2003《食品中镉的测定》方法测定;山梨酸钾的测定:按照GB/T5009.29—2003《食品安全国家标准食品中山梨酸、苯甲酸的测定》方法测定;甲基汞测定:按照GB5009.17—2003《食品中总汞及有机汞的测定》方法测定;无机砷测定:按照GB5009.11—2010《食品中总砷及无机砷的测定》方法测定;致病菌检测:按照SN/T1869—2007《食品中多种致病菌快速检测方法》方法测定。2结果与分析2.1酶类物质法中国传统发酵制品历史悠久,源远流长,优势发酵微生物种类多、功能全、效果好。微生物生长繁殖迅速,经过人工的发酵调控能大量生产酶类物质,与商业风味蛋白酶制酱相比,有成本低廉、操作简单、技术成熟等优点。本实验选用米曲霉和鲁氏酵母为发酵微生物,是因为它们都具有较强的蛋白酶、淀粉酶、淀粉葡糖苷酶及纤维素酶的活力,能把原料中的蛋白质和淀粉分别分解为易于人体吸收的氨基酸和水溶性低聚糖类,同时在其他微生物的共同作用下生成醇、酸、酯等,形成酱类特有的风味。2.2影响发酵的因素龙须菜风味海藻酱加工工艺中微生物发酵除受菌种种类的影响外,还受到菌种接种量、发酵温度、发酵时间等因素的影响。本实验以发酵后所得酱粕的蛋白酶活力(以氨基态氮/100g(干基)计)和综合感官评分为考察指标,通过单因素试验确定各个因素的最佳条件。2.2.1米曲霉接种量对发酵粕品质的影响根据文献以及预实验摸索所得经验,设定发酵条件为鲁氏酵母接种量1%、发酵时间5d、发酵温度35℃,以米曲霉接种量为变量(0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%),分别测定发酵粕蛋白酶活力和评定发酵粕的感官值,结果如图1所示。由图1可知,随着米曲霉接种量的增加,蛋白酶活力和发酵粕感官评分值逐渐增加。当接种量为1%时达到最佳效果,随后出现明显的下降,因此选择最佳米曲霉接种量为1%。2.2.2不同接种量对发酵粕蛋白酶活力和感官评定的影响设定发酵条件为米曲霉接种量1.0%、发酵时间5d、发酵温度35℃,以鲁氏酵母接种量为变量(0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%),分别测定发酵粕蛋白酶活力和评定发酵粕的感官值,结果如图2所示。由图2可知,随着鲁氏酵母接种量的增加,蛋白酶活力值逐渐增加,当接种量为0.8%时达到最佳效果,随后出现明显的下降。而鲁氏酵母的接种量对发酵粕的感官评价值影响并不明显。因此选择最佳鲁氏酵母接种量为0.8%。2.2.3发酵粕最佳发酵时间的确定设定发酵条件为米曲霉接种量1.0%、鲁氏酵母接种量0.8%、发酵温度35℃,以发酵时间为变量(3、4、5、6、7、8d),分别测定发酵粕蛋白酶活力和评定发酵粕的感官值,结果如图3所示。由图3可知,随着发酵时间的延长,发酵粕蛋白酶活力明显增加并在第5天达到最高点,随后明显下降。发酵粕最佳感官评价效果也出现在发酵的第5天。因此选择最佳发酵时间为5d。2.2.4发酵粕的活力测定设定发酵条件为米曲霉接种量1.0%、鲁氏酵母接种量0.8%、发酵时间5d,以发酵温度为变量(20、25、30、35、40、45℃),分别测定发酵粕蛋白酶活力和评定发酵粕的感官值,结果如图4所示。由图4可知,随着发酵温度的升高,发酵粕的蛋白酶活力稳定上升,在35℃时达到最高,随后出现明显下降,这可能是因为适宜发酵温度促进蛋白酶的产生和酶活力的表达,但是过高温度会使发酵微生物生长代谢延缓甚至导致微生物的死亡,而且温度过高会使蛋白酶失去活力。温度对感官评价值也有明显影响,适宜温和的发酵温度能增加发酵粕的感官可接受性,但是温度过高会引起感官评价值的下降。因此选择最佳发酵温度为35℃。2.3微生物菌种的选择在单因素试验基础上选取米曲霉接种量、鲁氏酵母接种量、发酵时间以及发酵温度,采用L9(34)正交试验来确定龙须菜风味海藻酱发酵的最佳工艺参数,结果见表2,方差分析见表3。由表2、3可知,各因素影响龙须菜海藻酱中发酵效果的主次顺序为发酵温度>米曲霉接种量>鲁氏酵母接种量>发酵时间。最优化微生物发酵组合为A2B1C2D3,即米曲霉曲接种量1.0%、鲁氏酵母接种量0.8%、发酵时间5d、发酵温度35℃。在此情况下发酵所得酱料蛋白酶活力达6.08g/100g(干基),而且综合感官评分达4.1分,能满足实际加工的需要。与相关研究相比,该研究在发酵微生物菌种的选择多样性,发酵效果以及辅料添加和发酵所得龙须菜海藻酱料蛋白酶活力等方面有明显优势和提高。其中酱料蛋白酶活力与刘烨等研究结果(4.15g氨基态氮/100g(干基))相比提高了47%,发酵条件可行性高,发酵成本降低。2.4龙须菜风味海藻酱藻的最佳配方在盐、糖、味精、白醋、植物油的基础上继续添加各种草本香辛料、脱水蔬菜粉和各种口味型配料,既可克服龙须菜风味海藻酱藻腥味和色泽差的难题,又可开发出不同口味型的产品以满足消费者口味多元化的需求。龙须菜风味海藻酱的配方如表4所示。2.5龙舌菜口感海胆风味的产品标准2.5.1感觉指标龙须菜风味海藻酱的各项感官指标如表5所示。2.5.2龙须菜风味海藻酱营养成分的指标龙须菜风味海藻酱的各项理化指标如表6所示。由表6可知,龙须菜风味海藻酱中的铅、镉,山梨酸钾(以山梨酸计)、甲基汞、无机砷的含量均符合标准NY/T1709—2009《绿色食品:藻类及其制品》规定。2.5.3大肠菌群菌落总数≤3uf0b4104CFU/100g,大肠菌群≤30MPN/100g;沙门氏菌、志贺氏菌、副溶血性弧菌、金黄色葡萄球菌等致病菌未检出。3发酵温度对产品感官品质的影响龙须菜风味海藻酱的研究选用米曲霉和鲁氏酵母为发酵微生物,通过单因素试验和正交试验确定最优发酵