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赤豆酱油生产工艺的研究



全 文 :342
张雁凌
(吉林工程技术师范学院食品工程学院,吉林长春 130052)
摘 要:采用固态低盐发酵技术生产赤豆酱油,以氨基酸态氮得率为指标,通过单因素及正交实验筛选出最佳工艺条
件。当赤豆与大豆比为 3∶5(g /g)、食盐水浓度为 12°Bé、酱醅含水量 60%、发酵温度 50℃时,可获得营养丰富、酱香浓
郁、风味独特、品质优良的新型酱油———赤豆酱油。该条件下氨基酸态氮得率为 0.7275g /100mL。
关键词:固态低盐发酵,赤豆,酱油
Study on technology of red bean sauce
ZHANG Yan- ling
(College of Food Engineering,Jilin Teachers Institute of Engineering and Technology,Changchun 130052,China)
Abstract:Red bean soy sauce was processed through low-salt solid-state fermentation.The amino acid nitrogen
content as index,the optimum condition was determined through single- factor and orthogonal tests.The red bean
to soybean was 3∶5(g /g) ,the concentration of salt water was 12°Bé,the water content of sauce unfiltered was
60%,fermentation temperature was 50℃ . The red bean soy sauce had rich nutrition,unique flavor and full
fragrance.Under these conditions,amino acid nitrogen rate was 0.7275g /100mL.
Key words:low-salt solid-state fermentation;red bean;soy sauce
中图分类号:TS264.2 + 1 文献标识码:B 文 章 编 号:1002-0306(2011)11-0342-03
收稿日期:2010-11-08
作者简介:张雁凌(1974-) ,女,硕士,讲师,研究方向:农产品贮藏与
加工。
赤豆,被誉为粮食中的红珍珠,富含淀粉、蛋白
质、钙、铁和 B 族维生素等多种营养成分,既是调剂
人民生活的营养佳品,又是高蛋白、低脂肪、多营养
的功能食品,食用和药用价值都比较高[1]。在中国传
统医学中,赤豆常作为解毒剂用于肾脏性水肿、肝硬
化腹水,外用于疮毒之症,被李时珍称为“心之
谷”[2]。赤豆中含有多种生物活性物质,如多酚、单
宁、植酸、皂甙等。现代研究表明,赤豆具有抗氧化
活性、抗癌、抗菌和抗病毒等多种保健功能[3]。传统
酱油是以大豆、麸皮及其加工副产品为主要原料酿
造的液体调味品。本研究以赤豆、大豆为原料,采用
低盐固态发酵法酿造出保健酱油,以期为消费者提
供新型的营养保健调味品,增加酱油的花色品种,满
足市场需求,因此具有广阔的开发前景。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
原料 市售无虫蛀无霉变成熟赤豆籽粒、大豆
籽粒;面粉 长春市第一面粉厂;食盐 中盐吉林盐
业有限公司;DX-02 型米曲精 石家庄市鼎鑫酿造
食品科学研究所。
GB1302 型电子精密天平 梅特勒·托利多仪
器有限公司;SKP-01 型电热恒温培养箱 湖北省黄
石市医疗器械厂;SH10A 水分快速测定仪 德国赛
多利斯特仪器有限公司;PHS-3BW 电脑数显酸度计
上海理达仪器厂;消化装置 上海组检仪器公司;
凯氏定氮装置 北京来亨科贸有限责任公司。
1.2 实验方法
1.2.1 工艺流程 原料选择→清洗→浸泡→蒸煮→接种
→制曲→发酵→淋油→成品
1.2.2 操作要点
1.2.2.1 制曲[4] 选优质赤豆、黄豆,按一定比例混
合,用流动水漂洗干净,洗净沥干送入蒸料锅内蒸
熟。熟料冷却到 45℃以下,将 4%面粉,4%的米曲精
菌种混合均匀拌入。将翻拌均匀的曲料移入曲池制
曲。制曲过程中应控制品温 28~32℃,菌丝生长阶段
控制在最高不得超过 35℃的室温,曲室相对湿度在
90%以上,制曲时间 24h 以上。在制曲过程中进行
2~3 次翻曲,防止品温相差悬殊。待曲料疏松、孢子
丛生、无夹心、具有正常曲香、无其它异味时,即为
成曲。
1.2.2.2 赤豆酱油的制备[5] 将成曲加盐水拌和装
入发酵容器内,保温发酵。盐水浓度为 12°Bé,酱醅
含水量为 50%~60%,发酵时间 12~15d。当酱醅红褐
色、有光泽不发乌、柔软、松散、有酱香时,即为成熟
酱醅。酱醅入淋油池,85~90℃保温浸泡后淋油、加
热灭菌、调配、检测、包装即为成品。
1.3 工艺条件对氨基酸态氮得率影响的单因素实验
1.3.1 赤豆与大豆的质量比对氨基酸态氮得率的影
响 在盐水浓度 10°Bé、酱醅含水量 60%、发酵温度
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.11.115
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50℃的条件下,设置赤豆与大豆的比(g /g)为 6 ∶2、
5∶3、4∶4、3∶5、2∶6,研究不同质量比对赤豆酱油氨基酸
态氮得率的影响。
1.3.2 食盐水浓度对氨基酸态氮得率的影响 在赤
豆与大豆的比(g /g)为 3∶5、酱醅含水量 60%、发酵温
度 50℃的条件下,设置盐水浓度为 8、10、12、14、
16°Bé,研究不同盐水浓度对赤豆酱油氨基酸态氮得
率的影响。
1.3.3 酱醅含水量对氨基酸态氮得率的影响 在赤
豆与大豆的比(g /g)为 3∶5、食盐水浓度 10°Bé、发酵
温度 50℃的条件下,设置酱醅含水量为 50%、55%、
60%、65%、70%,研究不同酱醅含水量对赤豆酱油
氨基酸态氮得率的影响。
1.3.4 发酵温度对氨基酸态氮得率的影响 在赤豆
与大豆的比(g /g)为 3∶5、酱醅含水量为 60%、食盐水
浓度 10° Bé 条件下,设置发酵温度 40、45、50、55、
60℃,研究不同发酵温度对赤豆酱油氨基酸态氮得
率的影响。
1.4 正交实验设计
根据单因素实验结果,确定正交实验各因素的
水平。影响赤豆酱油的成品质量的主要因素为赤
豆:黄豆(g /g)、食盐浓度、酱醅含水量、发酵温度,以
氨基酸态氮得率为考核指标,采用 L9(3
4)正交实验
筛选出最佳生产工艺。因素水平设计见表 1。
表 1 赤豆酱油发酵正交实验因素与水平
水平
因素
A赤豆∶黄豆
(g /g)
B食盐浓度
(°Bé)
C酱醅含水量
(%)
D发酵温度
(℃)
1 5∶3 12 50 45
2 4∶4 14 55 50
3 3∶5 16 60 55
1.5 测定方法
全氮含量的测定:采用凯氏定氮法;氨基态氮含
量的测定:采用 ZB X 66038-87 方法;总酸的测定:
采用 GBT 12456-90 方法。
2 结果与讨论
2.1 单因素实验
2.1.1 赤豆与黄豆的质量比对氨基酸态氮得率的影
响 酱油中的氨基酸态氮就是以氨基酸形式存在的
氮,它的含量与氨基酸的含量呈正比。赤豆与黄豆
的质量比不同,蛋白质的含量亦不同。由图 1 可以
看出,在其它条件不变的情况下,随大豆质量的增
加,氨基酸态氮得率在 6∶2~5∶3 之间增加幅度较大,
5∶3~3∶5之间平稳增加,说明此区间原料中蛋白质利
用率较高;在 3 ∶5~2 ∶6 之间氨基酸态氮得率平缓下
降,说明原料中的蛋白质未完全发酵分解生成氨基
酸,所以选取质量比为 3∶5 较为合适。
2.1.2 食盐水浓度对氨基酸态氮得率的影响 食盐
能抑制杂菌的繁殖,防止酱醅腐败,但却抑制蛋白酶
的活性。由图 2 可以看出,在其它条件不变的情况
下,氨基酸态氮得率在 8~12°Bé 之间平稳增加,说明
食盐水浓度在 12°Bé 以下时,对酶的活力影响较小。
在 12~16°Bé之间氨基酸态氮得率明显下降,说明食
图 1 赤豆与黄豆的质量比对氨基酸态氮得率的影响
盐水浓度在 12°Bé 以上时,酶活力就相对降低,蛋白
质水解率较低。实验结果表明,12°Bé 的盐水既能发
挥防腐作用,同时不影响酶的作用。
图 2 盐水浓度对氨基酸态氮得率的影响
2.1.3 酱醅含水量对赤豆酱油氨基酸态氮得率的影
响 从图 3 可以看出,随着酱醅含水量的增加。在
50%~60%之间时,氨基酸态氮得率平稳增加,说明酱
醅含水量增加,有利于蛋白质分子的溶出和酶分子
的扩散,增加酶分子与基质接触的机会,从而加速蛋
白质水解的进程,提高氨基酸的生成。酱醅含水量
在 60%~70%之间氨时,基酸态氮得率大幅度下降。含
水量过大,淋油困难,虽然全氮溶出量很多,但不能全
部滤出,全氮利用率的下降,从而影响氨基酸态氮得
率。实验结果表明,酱醅含水量 60%时比较合理。
图 3 酱醅含水量对氨基酸态氮得率的影响
2.1.4 发酵温度对赤豆酱油氨基酸态氮得率的影
响[6] 酶的化学本质是蛋白质,它具有蛋白质的结构
和特性,随着温度的升高,酶受到的破坏程度变大,
蛋白质经发酵分解生成的氨基酸的量减少,进而影
响氨基酸态氮的含量[6]。由图 4 可以看出,随着温度
的升高,在 40~50℃之间氨基酸态氮得率平稳上升,
说明发酵过程中温度与酶活力有一定关系,温度上升,
酶活力增加。在 50~60℃之间时,氨基酸态氮得率大
幅度下降,说明温度过高,酶受到的破坏程度变大,蛋
白质发酵分解不完全,氨基酸态氮得率减小。实验结
果表明,发酵温度为 50℃时,氨基酸态氮得率最高。
2.2 正交实验结果与分析
在以上单因素实验基础上采用正交实验,对赤
豆酱油生产工艺进行优化,结果见表 2。
344
图 4 发酵温度对氨基酸态氮得率的影响
表 2 正交实验结果分析
实验号 A B C D 氨基酸态氮
得率(%)
1 1 1 1 1 0.5337
2 1 2 2 2 0.5673
3 1 3 3 3 0.5426
4 2 1 2 3 0.6014
5 2 2 3 1 0.6123
6 2 3 1 2 0.5159
7 3 1 3 2 0.7275
8 3 2 1 3 0.6413
9 3 3 2 1 0.5925
k1 0.5492 0.6209 0.5636 0.5795
k2 0.5764 0.6067 0.5871 0.6036
k3 0.6537 0.5503 0.6275 0.5951
R 0.1045 0.0706 0.0639 0.0241
对表 2 正交实验结果进行极差分析可看出,各
因素对赤豆酱油氨基酸态氮得率影响程度强弱次序
为 A > B > C > D,即赤豆与黄豆的质量比影响最大,
其次是盐水的浓度,然后是酱醅的含水量,发酵的温
度影响最小;最佳组合为 A3B1C3D2。因此选择最佳
工艺条件为赤豆 ∶黄豆为 3 ∶5(g /g) ,盐水的浓度为
12°Bé,酱醅的含水量 60%,发酵温度 50℃。
2.3 产品理化成分检测结果
赤豆酱油颜色红褐色,酱香浓郁,鲜咸适口。经检
测氨基酸态氮含量0.7275g /100mL,全氮 1.44g /100mL,
总酸 1.87g /100mL。
3 结论
3.1 赤豆酱油最佳工艺条件为赤豆 ∶ 黄豆为
3∶5(g /g) ,盐水的浓度为 12°Bé,酱醅的含水量 60%,
发酵温度 50℃时,所制得的酱油色泽鲜亮,具有浓郁
的赤豆香气、风味独特。
3.2 将赤豆与大豆混合制曲生产赤豆酱油,产品综
合了赤豆与大豆的营养特性,即有利于增加酱油的
保健功能,为消费者提供新型的健康调味品,又有利
于改善成品酱油的香气,弥补了固态低盐发酵酱油
产香效果不佳的缺陷。
参考文献
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25-26.
(上接第 341 页)
表 5 氧化还原剂对色素稳定性的影响
浓度(mol·L -1) 0.03 0.04 0.05
H2O2 0.351 0.392 0.407
Na2SO3 0.303 0.34 0.401
2.3.5 金属离子对西洋参叶多糖的影响 由图 7 可
以看出,除了 Fe3 +、Al3 +离子使色素吸光度有一定程
度的上升,Na +离子对色素吸光度有降低作用,其余
离子对多糖的稳定性影响不大,说明色素在此条件
下可能与 Na +、Fe3 +、Al3 +离子发生了化学反应,其对
色素的稳定性有一定的影响。
图 7 金属离子对多糖稳定性的影响
3 结论
3.1 西洋参叶多糖的超声波提取工艺:本实验采用
超声波法对西洋参叶多糖进行提取,实验结果表明,
较佳的工艺条件为:超声功率 700W、频率 100kHz、温
度 70℃、超声时间为 60min。
3.2 多糖的稳定性:西洋参叶多糖的耐热性较差,在
碱性、氧化还原剂、VC、柠檬酸、Na
+、Fe3 +、Al3 +等中的
稳定性较差,在酸性、苯甲酸钠中的稳定性较好。因
此在综合开发利用西洋参叶多糖产品时应注意避免
与影响其稳定性的物质直接接触。
参考文献
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