醬油作為我國傳統(tǒng)的發(fā)酵食品,具有濃厚的獨特風味,并以這種特色成為我國百姓生活中不可缺少的必需品之一。醬油生產(chǎn)的本質是用曲霉菌所產(chǎn)生的各種酶類將原料中的蛋白質分解成不同的小分子營養(yǎng)物質,使其具有獨特的香味、品味。隨著醬油生產(chǎn)技術的提高以及人們對食品品質需求的提高,使得市場上現(xiàn)有的單一的醬油品牌已經(jīng)無法滿足人們的需要,為追求更高的生活品質,生產(chǎn)出除具有醬油風味之外,還具有某些獨特功能的特色醬油成為醬油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。而在栽種北蟲草的培養(yǎng)基中含有大量的北蟲草的菌絲體和子座,其內部含有蟲草子實體所具有的蟲草酸、蟲草素等營養(yǎng)成分,并且栽種后的培養(yǎng)基能夠作為醬油的發(fā)酵基料,不僅提高了資源的利用率,而且可生產(chǎn)出具有蟲草風味的醬油,提高了醬油的功能性及其保健性,具有很大的開發(fā)前景。
一、材料與方法
1.菌種及原料試驗菌種:滬釀3.042,來自于淄博市沂源康源生物科技有限公司;魯氏酵母菌,來自于成都曲賦生物科技有限公司;乳酸菌,來自于成都曲賦生物科技有限公司。試驗原料:豆粕、麩皮、蟲草培養(yǎng)基(實驗室貯藏)。
2.培養(yǎng)基
?。?)酵母菌生長的培養(yǎng)基。麥芽糖培養(yǎng)基:稱取大米50 g,沖洗干凈,放入350 ml水,將其煮成稀粥,降溫50~55 ℃,接入新鮮的大曲20 g,放入500 ml 的三角瓶中蓋上棉塞(用普通棉花,不能用脫脂棉),放入 50~55 ℃的水浴中糖化4 h,取出用脫脂棉過濾,濾液再用普通濾紙過濾2次,第2次過濾的糖液為糖化液。100 ml 糖化液放入瓊脂2.0~2.5 g,待溶化后裝入試管,蓋上棉塞,包好防潮紙,放入高壓滅菌器,使 0.1 MPa 壓力,進行 30 min滅菌,取出。將培養(yǎng)基在1/3試管處制成斜面,為菌種的移接做準備??瞻着囵B(yǎng)基需在30 ℃恒溫箱中培養(yǎng)72 h,無雜菌感染才可以使用。
(2)乳酸菌生長的培養(yǎng)基。蛋白胨 1.0%,碳酸鈣05%,酵母膏 0.3%,牛肉膏 0.3%~1.0%,乳糖2.0%,番茄醬50%,氯化鈉 0.5%,瓊脂2.0%~2.5%,pH 6.7~7.0。此培養(yǎng)基用于乳酸菌的轉接與活化。
3.方法
(1)制曲的感官變化。采用豆粕∶麩皮=2∶3,潤水量120%,121 ℃高壓蒸汽滅菌 20 min,冷卻后將10 g北蟲草培養(yǎng)基加入發(fā)酵基料中,以0.3%接種量將米曲霉菌種接入發(fā)酵基質中,控制溫度在 30 ℃,進行成曲的制備,測定24~60 h成曲的感官變化。
(2)菌種的耐鹽性及馴化。設置不同濃度梯度的鹽溶液(14%、16%、18%、20%)進行酵母菌、乳酸菌菌種耐鹽性的馴化。
?。?)北蟲草培養(yǎng)基添加工藝。在醬油生產(chǎn)工藝不同時期內添加北蟲草培養(yǎng)基,設計4種情況:①醬油生產(chǎn)工藝中不添加北蟲草培養(yǎng)基;②在發(fā)酵過程中添加北蟲草培養(yǎng)基;③在淋油過程中添加經(jīng)熱水浸提的北蟲草培養(yǎng)基;④將北蟲草培養(yǎng)基與發(fā)酵基料混合后共同發(fā)酵。經(jīng)過淋油后繼續(xù)發(fā)酵10 d,對所制得的醬油半成品進行還原性糖、酸度、氨基酸態(tài)氮以及蟲草多糖的測定。
(4)理化指標分析。總酸、氨基酸態(tài)氮測定方法參見國標 GB18186-2000;還原糖測定采用 DNS法;pH 以 pH 計測量;采用硫酸苯酚法測定成品醬油中蟲草多糖的含量。
二、結果與分析
1.制曲過程中曲料的感官變化 由表1可以看出,當北蟲草培養(yǎng)基添加量為10 g時,米曲霉按0.3%接種到發(fā)酵基料中,與未添加蟲草培養(yǎng)基的發(fā)酵基料相比,米曲霉的白色菌絲體生長厚實,并在42~48 h孢子顏色淡黃色逐漸變成黃色,曲料蓬松柔軟,無不良的氨味和酸味;在54 h時,蓬松的曲料中長出黃綠色豐滿的成熟的米曲霉成熟孢子,且速度較快,曲香濃郁,無酸味和氨味等不良味道,并伴隨著蟲草獨特的味道。
2.菌種的耐鹽性及馴化 醬油發(fā)酵過程中,需要酵母菌和乳酸菌等菌種的參與,更能夠增加成品醬油的香氣、色澤和味道等。而發(fā)酵中鹽水的濃度可高達20%,所以加入的酵母菌和乳酸菌對高濃度的鹽水應該有相應的適應性,需要對菌種進行不同鹽濃度溶液的馴化,經(jīng)過馴化,酵母菌可在含鹽分為20%時,菌種生長正常并且培養(yǎng)至7d時,菌種OD值最大,圖1所示為酵母菌耐鹽性馴化的曲線。由圖2可以看出,在鹽分為14%—16%,乳酸菌長勢良好,并且相差不大,但鹽分超過16%,乳酸菌的生長受到抑制,耐鹽性呈現(xiàn)下降趨勢。
綜合酵母菌和乳酸菌發(fā)酵時鹽分的濃度,認為鹽分濃度為16%時,可作為蟲草特色醬油發(fā)酵的最佳條件。
3.四種醬油半成品生產(chǎn)工藝 為了增加北蟲草特色醬油的品質,在醬油生產(chǎn)工藝不同時期內添加北蟲草培養(yǎng)基,得到了4種醬油半成品生產(chǎn)工藝。工藝1為無北蟲草培養(yǎng)基添加的傳統(tǒng)型(圖3),工藝2為在發(fā)酵過程中添加北蟲草培養(yǎng)基(圖4),工藝3為在淋油過程中添加經(jīng)熱水浸提的北蟲草培養(yǎng)基(圖5),工藝4是將北蟲草培養(yǎng)基與發(fā)酵基料混合后共同發(fā)酵(圖6)。
工藝1是按照傳統(tǒng)發(fā)酵制醬油方法而得的,其半成品醬油由各種物質的含量可作為蟲草特色醬油的對照;工藝2、工藝3所測各種物質的含量比工藝1有所增加;而工藝4,是將北蟲草培養(yǎng)基與發(fā)酵基料混合發(fā)酵而成,其各指標與工藝1相比大幅度增加,半成品醬油營養(yǎng)成分更為豐富。如表2工藝4,當北蟲草培養(yǎng)基與發(fā)酵基料共同發(fā)酵時,所測得的總酸2.23g/ml、氨基酸態(tài)氮0.89%、還原糖3.11%、蟲草多糖含量為260mg/ml。所以,北蟲草特色醬油的生產(chǎn)工藝可以參考工藝4進行。
4.北蟲草特色醬油整體工藝的設計 通過對4種添加工藝所得到的成品醬油中成分的測定,得到如圖7所示的北蟲草特色醬油的發(fā)酵總工藝。該工藝中北蟲草培養(yǎng)基添加量為10g,米曲霉按0.3%接種到發(fā)酵基料中,鹽分濃度為16%,在發(fā)酵過程中加入了少量的乳酸菌和酵母菌,用于增加成品醬油的香氣、色澤和味道以及提高發(fā)酵原料的利用率等,這可為實際的工業(yè)化生產(chǎn)提供可靠的參考數(shù)據(jù)。
三、結論
以傳統(tǒng)醬油釀造工藝為基礎,設計不同的北蟲草培養(yǎng)基的添加工藝,釀造營養(yǎng)成分豐富的北蟲草特色醬油,得到以下結論:當北蟲草培養(yǎng)基添加量為10 g時,米曲霉按0.3%接種到發(fā)酵基料中,與未添加蟲草培養(yǎng)基的發(fā)酵基料相比,米曲霉的白色菌絲體生長厚實,并在42~48 h孢子顏色淡黃色逐漸變成黃色,曲料蓬松柔軟,無不良的氨味和酸味,并在54 h時,蓬松的曲料中長出黃綠色豐滿的成熟的米曲霉成熟孢子,且速度較快,曲香濃郁,無酸味和氨味等不良味道,并伴隨著蟲草獨特的味道。
綜合酵母菌和乳酸菌發(fā)酵時鹽分的濃度,認為鹽分濃度為16%時,可作為蟲草特色醬油的發(fā)酵的最佳條件。
工藝4,即當北蟲草培養(yǎng)基與發(fā)酵基料共同發(fā)酵時,所測得的總酸2.23 g/ml、氨基酸態(tài)氮0.89%、還原糖3.11%,蟲草多糖含量為260 mg/ml。所以,北蟲草特色醬油的生產(chǎn)工藝可以參考工藝4進行。
最終得到北蟲草特色醬油的發(fā)酵總工藝,該工藝中北蟲草培養(yǎng)基添加量為10 g,米曲霉按0.3%接種到發(fā)酵基料中,鹽分濃度為16%,在發(fā)酵過程中加入了少量的乳酸菌和酵母菌,用于增加成品醬油的香氣、色澤和味道以及提高發(fā)酵原料的利用率等,這可為實際的工業(yè)化生產(chǎn)提供可靠的參考數(shù)據(jù)。(東北林業(yè)大學生命科學學院 張杰)
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