小麥麩皮酶解液發(fā)酵醬油創(chuàng)新性實驗的研究探索

肖萍 王步江 黃宗海 苗穎 劉金福

摘要：通過實驗教學示范中心教學改革項目“小麥麩皮酶解液發(fā)酵醬油在創(chuàng)新性實驗項目中的研究與探索”的實施，在食品科學與工程專業(yè)本科實踐教學中開展創(chuàng)新綜合性實驗教學的研究與探索。利用農副產品麩皮作為原料，經過酶解反應制備麩皮酶解液，使麩皮中參與醬油釀造過程中的營養(yǎng)成分得到充分分解，改善低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油的風味。通過在綜合設計性實驗項目中的學習和鍛煉，激發(fā)學生的興趣，增強學生獨立設計實驗的能力，促進學生創(chuàng)新思維與實踐能力的培養(yǎng)。關鍵詞：創(chuàng)新設計實驗；實驗教學；麩皮酶解液；醬油發(fā)酵中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）38-0267-02

前言：

醬油是我國傳統(tǒng)的釀造調味品，我國醬油的生產工藝可以分為低鹽固態(tài)發(fā)酵和高鹽稀態(tài)發(fā)酵[1]。其中，低鹽固態(tài)發(fā)酵法是我國普遍使用的釀造醬油的方法，具有發(fā)酵周期短、設備簡單、投資少的優(yōu)點，目前該工藝生產的醬油占我國醬油總產量的80%[2，3]。但是，因低鹽固態(tài)發(fā)酵法周期短，醬油風味較高鹽稀態(tài)醬油差。因此，如何提高低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油的品質，改善醬油風味，仍然是釀造科研工作者研究的重點問題。

根據(jù)本課題組前期研究成果表明，以小麥麩皮酶解液的鹽溶液代替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)酵中的鹽和水加入低鹽固態(tài)成曲中發(fā)酵，可提高醬油中氨基態(tài)氮、總氮、4-乙基愈創(chuàng)木酚（4-EG）、4-羥基-2，5-二甲基-3-呋喃酮（HEMF）的含量，在感官指標上，利用麩皮酶解液制備的醬油色澤呈紅棕色、香氣濃郁，說明小麥麩皮酶解液可以改善低鹽固態(tài)釀造醬油的品質和風味[3]。

食品工藝學實驗是本科食品科學與工程專業(yè)的一門涵蓋面很廣的專業(yè)主干課，它是在學習果蔬食品工藝學、發(fā)酵食品工藝學、飲料工藝學等幾門專業(yè)課程的基礎上進行的一個綜合實踐性環(huán)節(jié)?！暗望}固態(tài)發(fā)酵醬油實驗”是其中的授課內容之一，但是由于受到課時的限制、發(fā)酵周期較短的原因，影響了醬油的風味，在一定程度上影響了學生對實驗的興趣。通過“小麥麩皮酶解液發(fā)酵醬油在創(chuàng)新性實驗項目中的研究與探索”教學改革項目的實施，可訓練學生對理論知識的運用能力、實驗操作技能，加強學生獨立設計實驗、發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決科研問題的綜合能力。同時，促進科研與教學的互動，及時將科研成果與本科實驗教學相結合，推動實驗教學的改革。

一、低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油實驗

1.成曲制備。將粉碎后的豆粕與麩皮按7：3的比例混合均勻后，加入85%的溫水（按豆粕計），潤水1～2h，使水分充分滲入粒料內部。放入高壓蒸汽滅菌鍋中0.15MPa蒸料30min。熟料出鍋后，冷卻至40℃左右，按原料重量300g/噸的接種量接入購買的商品曲精，放入30℃～32℃恒溫培養(yǎng)箱中制曲1～2天，在培養(yǎng)過程中按照品溫上升情況進行1～2次翻曲[4]。

2.發(fā)酵。制備低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油時，在成曲中加入食鹽水，食鹽水濃度為14～15g/100mL，鹽水量為制曲原料的150%，放入42℃恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵15天[4]。

3.浸油及產品評定。醬醅成熟后，利用浸出法將其中的可溶性物質浸出，進行感官評定及氨基態(tài)氮測定。

二、小麥麩皮酶解液發(fā)酵醬油創(chuàng)新性實驗設計

1.實驗方案的擬定。實驗方案的設計要求具有科學性、可行性，在實驗開始前由授課教師給出實驗目的、要求和實驗條件，將學生分為6組，每組學生根據(jù)文獻資料和所學專業(yè)知識，針對提供的木聚糖酶、纖維素酶、中性蛋白酶和中溫淀粉酶，分別設計不同的麩皮酶解液制備方法，包括對酶復配組合、加酶量、水解溫度和水解時間的優(yōu)化。由于學生第一次獨立自主的設計實驗方法，對每組學生的實驗方法存在的問題，教師需做引導性的工作，對不合理的實驗設計方案要求學生進行修改，再重新提交方案，在理論上可行后方可進入實驗階段。

2.實驗實施。按每組設計的實驗方法制備麩皮酶解液，將酶解產物加入到成曲中進行醬油發(fā)酵，其他發(fā)酵條件同上文所述，并對不同工藝制備的醬油進行風味和品質的比較。

3.實驗報告撰寫及考核。為提高學生撰寫科研論文、科技語言表達的能力，創(chuàng)新設計性實驗報告內容包括：（1）對實驗內容及結果進行概括性總結；（2）實驗結果的匯報；（3）對實驗過程中的問題及對實驗結果的分析討論；（4）對未達到預期實驗結果的設計方案提出改進方法等。

考核方法采用全面性、綜合性的評價方式，內容包括：（1）實驗預習，主要對前期文獻查閱情況和實驗設計的合理性進行評分；（2）實驗表現(xiàn)，包括出勤情況、實驗操作技能及實驗過程中積極性；（3）實驗報告。

三、小麥麩皮酶解液發(fā)酵醬油創(chuàng)新設計性實驗教學效果

1.激發(fā)學生的積極性和主動性。本實驗項目以麩皮為原料，利用學生自主設計的酶反應條件對麩皮進行酶解后用于醬油的發(fā)酵。在學生看來，同樣的原料、同樣的發(fā)酵工藝，只是做了簡單的酶解處理，各組之間制備的醬油品質就各不相同，讓學生提前體驗參與科學研究的過程，調動了學生參與實驗的積極性和主動性，增加了學生探索內涵原理的興趣[5，6]。

2.科研結合實踐教學，提高教學質量。在面向本科生開設的實驗課程中，大多以驗證性實驗為主，學生只是機械地按操作步驟開展，雖然在一定程度上提高了學生的實踐能力，但是在教學過程中學生會對實驗講義和教師具有依賴性，造成學生形成固定的思維模式[7，8]。本項目開展的創(chuàng)新設計性實驗，是將課題組的科研成果轉換為教學內容，增加了科研與教學的聯(lián)系。通過實驗項目的開展，既加深了學生對理論課知識的理解，又培養(yǎng)了學生查閱文獻，獨立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，建立學生的科研思維，為今后繼續(xù)從事科學研究以及獨立承擔實際工作奠定了基礎[9，10]。

四、結束語

總之，利用麩皮酶解液發(fā)酵醬油創(chuàng)新設計性實驗的開展，采用了“科研反哺教學”的教學模式，不僅將科研成果轉化到教學中，而且培養(yǎng)了學生解決實際應用問題的能力，提高了學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)了更多的專業(yè)知識扎實、創(chuàng)新能力強的食品工程與科學專業(yè)的學生。

在本項目開展的后續(xù)工作中，可推廣到本學院其他專業(yè)的綜合性實驗教學中，進一步對教學方式方法進行深入探討、改革，更好地培養(yǎng)專業(yè)知識扎實、綜合能力強的人才，滿足社會對應用型和研究型人才的需求。

參考文獻：

[1]耿予歡，謝顯華，李國基.醬油發(fā)酵生產過程中細菌群落結構的動態(tài)變化[J].現(xiàn)代食品科技，2015，31（8）：83-87.

[2]李大錦，王汝珍.低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油技術進步現(xiàn)狀與發(fā)展[J].江蘇調味副食品，2002，（76）：1-6.

[3]閆華娟.小麥麩皮酶解液對低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油品質的影響[D].山西：山西農業(yè)大學，2014.

[4]馬儷珍，劉金福.食品工藝學實驗[M].北京：化學出版社，2011：168-170.

[5]錢潔，房健民，陳志宏.生物技術專業(yè)綜合性和設計性實驗教學改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2014，33（1）：207-210+224.

[6]張嫻，王士芬，唐賢春，施鼎方，徐竟成.產氫細菌分離純化實驗教學的研究與探索[J].實驗室研究與探索，2012，31（11）：131-133.

[7]周惠云，段希焱，周冬菊，張延萍，柴元.基于不同劑型制備的藥劑學設計性實驗探索[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2016，32（2）：295-297.

[8]田運生，劉維華，王景春.綜合性設計性實驗項目建設的探索與實踐[J].實驗室技術與管理，2012，29（2）：126-129.

[9]王戰(zhàn)勇，張晶，韓秋菊，李薇，邱峰，田曉艷.綜合性設計性實驗在生物化學實驗教學中的實施與效果[J].化工高等教育，2011，（6）：42-44.

[10]金亮，周亮.“科研反哺教學”模式在獨立學院的實踐與探索[J].教育教學論壇，2016，（2）：100-101.