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      小麥粉熱處理對(duì)豆醬制曲質(zhì)量的影響研究

      2019-04-11 07:20:00
      中國調(diào)味品 2019年4期
      關(guān)鍵詞:豆醬制曲小麥粉

      (佛山海天調(diào)味食品股份有限公司,廣東 佛山 528000)

      黃豆醬是以黃豆為主要原料,經(jīng)霉菌、酵母、乳酸菌等微生物的作用而制成的具有特定風(fēng)味的調(diào)味品[1]。制曲是黃豆醬制作的一個(gè)關(guān)鍵過程,豆醬制曲技術(shù)實(shí)際上是米曲霉的擴(kuò)大再培養(yǎng)、微生物及酶技術(shù)的綜合應(yīng)用技術(shù)[2],直接關(guān)系到豆醬的產(chǎn)品質(zhì)量和原料利用率。

      面粉的熱處理工藝和技術(shù)是近幾年歐、美等國家開發(fā)并應(yīng)用在面粉的后處理工藝上的一項(xiàng)新技術(shù),主要是生產(chǎn)一種高糊化度和低細(xì)菌的面粉[3]。在豆醬生產(chǎn)中面粉熱處理后可實(shí)現(xiàn)原料殺菌及糊化,從而利于米曲霉生長(zhǎng),發(fā)酵過程中淀粉酶更易發(fā)揮作用[4],有利于豆醬發(fā)酵色、香、味的形成。

      本文通過研究小麥粉熱處理工藝及其在制曲過程中米曲霉的生產(chǎn)代謝、產(chǎn)酶規(guī)律,探究熱處理小麥粉對(duì)豆醬制曲質(zhì)量的影響。

      1 材料與方法

      1.1 材料與儀器

      種曲:佛山市海天調(diào)味食品股份有限公司,自制;黃豆、小麥粉、食鹽:市購。

      酪蛋白、濃硫酸、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、碘化鉀、碘、氫氧化鉀、鹽酸、乙酰丙酮、碳酸鈉、對(duì)二甲氨基苯甲醛、無水乙醇:分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;鹽酸氨基葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品(GAH):Sigma公司。

      CPA224S分析天平 德國賽多利斯集團(tuán);DHS-500恒溫恒濕培養(yǎng)箱 上海亞太拉斯股份有限公司;PHS-3C pH計(jì) 上海雷磁儀器廠;721S可見光分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;UV-2100紫外可見分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司; YXQ-LS-100S Ⅱ高壓滅菌鍋 西安常儀儀器設(shè)備有限公司;FW177中草藥粉碎機(jī) 天津市泰斯特儀器有限公司;DHG電熱恒溫鼓風(fēng)烘箱 廣州環(huán)凱微生物科技有限公司。

      1.2 試驗(yàn)方法

      1.2.1 小麥粉的熱處理

      將市購的小麥粉置于高壓蒸汽滅菌鍋于121 ℃進(jìn)行高壓蒸煮,進(jìn)行糊化熱處理。

      1.2.2 豆醬制曲

      使用蒸熟后的黃豆1000 g,按照黃豆∶小麥粉為8∶2的比例加入熱處理后的小麥粉接種米曲霉混合拌料制曲,恒溫恒濕培養(yǎng)箱制曲,曲料在30~34 ℃的溫度、90%~95%的濕度范圍內(nèi)培養(yǎng)制曲40 h,分別在第12,24 h各進(jìn)行1次松曲。

      1.3 檢測(cè)方法

      1.3.1 糊化度的測(cè)定[5]

      取樣品0.2 g于98 mL蒸餾水中,加2 mL 10 mol/L的KOH溶液,磁力攪拌5 min后。在4500 r/min條件下離心10 min。取0.2 mL上清液,加0.2 mL濃度為0.2 mol/L的HCl溶液,再加入15 mL蒸餾水,最后加入碘溶液0.2 mL,在600 nm的紫外分光光度計(jì)下測(cè)定吸光度,為A1。另取0.2 g樣品懸浮于95 mL蒸餾水中,加入5 mL的10 mol/L的KOH溶液,磁力攪拌5 min,在4500 r/min條件下離心10 min。取上清液0.2 mL,加入0.5 mol/L的HCl溶液0.2 mL中和pH為7.0,再加入15 mL蒸餾水,最后加入碘液0.2 mL,在600 nm的條件下比色測(cè)定吸光度,為A2。糊化度=A1/A2×100%。

      1.3.2 水分含量的測(cè)定

      干燥法,參見GB/T 5009.3-2003。

      1.3.3 pH值的測(cè)定[6]

      將樣品粉碎,稱取試樣5 g置于100 mL燒杯內(nèi),加入新煮沸并冷卻至室溫的蒸餾水50 mL,攪拌5 min,放置15 min后再攪拌5 min,靜置5 min后測(cè)定pH值,平行測(cè)定2次,誤差不得超過0.05,取其平均值為結(jié)果,準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后第2位。

      1.3.4 生物量的測(cè)定

      參考《固態(tài)培養(yǎng)米曲霉過程中菌體量的測(cè)定方法》,對(duì)于鹽酸氨基葡萄糖含量的測(cè)定,通常采用N-甲基葡萄糖胺反應(yīng)(Elson-Morgan) 法。其原理是在一定溫度下,過量的乙酰丙酮堿性溶液將D-氨基葡萄糖分子2號(hào)碳位上的氨基乙?;?生成帶有吡咯環(huán)的N-乙酰衍生物。當(dāng)加入酸性的對(duì)二甲氨基苯甲醛(P-DABA)時(shí),立刻發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),生成紫紅色溶液,在530 nm 處有最大吸收度,樣品中的生物量是以氨基葡萄糖的含量來進(jìn)行計(jì)算。

      1.3.5 蛋白酶活力的測(cè)定[7]

      參照國標(biāo)GB/T 23527-2009,采用福林法測(cè)定中性條件下pH值為7.2的蛋白酶活力,酶活的定義:在40 ℃每1 min水解酪蛋白產(chǎn)生1 μg酪氨酸所需的酶量,定義為1個(gè)蛋白酶活力單位。

      1.3.6 α-淀粉酶活的測(cè)定[8]

      通過紫外分光光度法,底物為淀粉,在波長(zhǎng)540 nm處測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)物麥芽糖的含量,再換算得到α-淀粉酶活力。α-淀粉酶活力表示為在40 ℃條件下,1 g大曲1 min催化淀粉生成l mg麥芽糖為l U。

      2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

      2.1 小麥粉熱處理時(shí)間

      固定蒸煮的壓力和溫度,保壓后開始計(jì)時(shí),評(píng)估不同蒸煮時(shí)間下小麥粉的糊化度,結(jié)果見圖1。

      圖1 不同加熱時(shí)間小麥粉糊化度的變化Fig.1 Changes of wheat flour gelatinization degree at different heating time

      由圖1可知,隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng),小麥粉的糊化度逐步上升,在10~25 min增幅比較快,當(dāng)達(dá)到25 min后糊化度基本不變,再延長(zhǎng)加熱時(shí)間,對(duì)糊化度影響不大,綜合來看,小麥粉加熱時(shí)間控制在25 min,此時(shí)糊化度可達(dá)到72%。

      2.2 熱處理小麥粉對(duì)制曲質(zhì)量的影響分析

      2.2.1 熱處理小麥粉對(duì)制曲過程中水分的影響

      水分是制曲過程中非常重要的一個(gè)參數(shù),曲料培養(yǎng)前期主要影響米曲霉孢子的發(fā)芽速度,后期主要影響米曲霉的產(chǎn)酶代謝,小麥粉熱處理前后制曲過程中的水分含量變化趨勢(shì)見圖2。

      由圖2可知,制曲過程中曲料的水分含量一直呈下降的趨勢(shì),熱處理前后水分變化差異不大,但整體上熱處理組水分偏低一些,制曲感官上熱處理后的米曲霉菌絲生長(zhǎng)更旺盛、產(chǎn)熱明顯,水分始終略低于正常對(duì)照組。

      2.2.2 熱處理小麥粉對(duì)制曲過程中pH的影響

      pH的高低是衡量成曲質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo),pH主要影響發(fā)酵過程中各種酶的活性,一般各種酶作用的最適pH均在中性左右。對(duì)比熱處理前后制曲過程的pH變化情況,見圖3。

      圖3 小麥粉熱處理前后pH的變化Fig.3 Changes of pH values of wheat flour before and after heat treatment

      由圖3可知,制曲過程中曲料的pH隨著時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì),入室時(shí)曲料的pH呈中性,隨后至松曲前呈現(xiàn)下降趨勢(shì),然后隨著米曲霉生長(zhǎng)代謝的加快又逐漸升高。從數(shù)據(jù)來看小麥粉熱處理組培養(yǎng)過程中pH始終高于對(duì)照組,這可能和小麥粉熱處理后雜菌更少、培養(yǎng)過程受產(chǎn)酸的細(xì)菌、乳酸菌等雜菌的污染減少有較大的關(guān)系。

      2.2.3 熱處理小麥粉對(duì)制曲過程中生物量的影響

      生物量直接反映了米曲霉菌體的增殖和生長(zhǎng)情況,小麥粉熱處理前后生物量的變化情況見圖4。

      由圖4可知,生物量在第1次松曲12 h后快速增殖,到24 h時(shí)趨于穩(wěn)定,和米曲霉菌絲繁殖期對(duì)應(yīng)性一致。對(duì)比熱處理前后生物量的差異,熱處理后的小麥粉的生物量始終高于對(duì)照組,在第2次松曲時(shí)生物量較對(duì)照組高12%,這也反映了熱處理后的小麥粉更適合米曲霉的生長(zhǎng)。

      圖4 小麥粉熱處理前后生物量的變化Fig.4 Changes of biomass of wheat flour before and after heat treatment

      2.2.4 熱處理小麥粉對(duì)蛋白酶活力的影響

      蛋白酶活力一直是豆醬制曲發(fā)酵的重要指標(biāo),直接關(guān)系到原料的利用率和氨基酸的分解利用,對(duì)豆醬的鮮味和口感影響較大。對(duì)比熱處理前后制曲過程中蛋白酶活力的變化規(guī)律,見圖5。

      圖5 小麥粉熱處理前后中性蛋白酶活力的變化Fig.5 Changes of neutral protease activity of wheat flour before and after heat treatment

      由圖5可知,制曲過程中隨著時(shí)間的延長(zhǎng),酶活呈逐漸上升趨勢(shì),達(dá)到36 h時(shí)中性蛋白酶活力達(dá)到最高值,之后延長(zhǎng)制曲時(shí)間,酶活變化不大。使用熱處理小麥粉在整個(gè)培養(yǎng)過程中性蛋白酶活力更高,從制曲感官來看,熱處理小麥粉培養(yǎng)過程中米曲霉菌絲繁殖增加旺盛,更有利于產(chǎn)酶。

      2.2.5 熱處理小麥粉對(duì)淀粉酶活力的影響

      圖6 小麥粉熱處理前后淀粉酶活力的變化Fig.6 Changes of amylase activity of wheat flour before and after heat treatment

      α-淀粉酶活力是衡量制曲質(zhì)量?jī)?yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo),影響到原料的利用率,淀粉質(zhì)原料在α-淀粉酶催化作用下分解為還原糖,糖類進(jìn)一步被微生物代謝利用、美拉德反應(yīng)形成豆醬特有的醬香,對(duì)香氣和口感質(zhì)量貢獻(xiàn)較大。

      由圖6可知,隨著制曲時(shí)間的延長(zhǎng),α-淀粉酶逐步增加,熱處理后的小麥粉曲料的淀粉酶活力在培養(yǎng)過程中始終低于對(duì)照組。從米曲霉產(chǎn)酶原理來看,淀粉酶是誘導(dǎo)酶,小麥粉熱處理后淀粉類物質(zhì)糊化,更容易被米曲霉利用,誘導(dǎo)作用減弱。

      3 結(jié)論

      小麥粉熱處理后糊化度提升,當(dāng)加熱25 min時(shí)糊化度達(dá)到72%,淀粉糊化后更有利于米曲霉生長(zhǎng)代謝利用。對(duì)比熱處理前后豆醬制曲情況,熱處理后小麥粉制曲水分稍低,pH始終高于對(duì)照組,菌體量較對(duì)照組增加13%,蛋白酶活力提高18%,淀粉酶活力下降12%,熱處理后的小麥粉更有利于米曲霉的生長(zhǎng),產(chǎn)酶代謝活力增加,制曲質(zhì)量得到明顯的提升。

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