五香大豆乳酸發酵工藝的研究

胡 洋，陳 艷，陳金日，葉 欣，冉 旭*

（四川大學 食品科學與工程系，四川 成都 610065）

黃豆即大豆，學名Glycine max。中國是大豆的故鄉，種植歷史達4700多年[1]。大豆中含有豐富的大豆多肽、大豆低聚糖、大豆膳食纖維、大豆卵磷脂以及大豆異黃酮[2]，具有很好的保健作用。

乳酸菌是一類以糖類為原料、產生乳酸、分解蛋白質，但無腐敗產物、不形成芽孢，革蘭式陽性細菌[3]。植物乳桿菌是乳酸菌的一種。呈長桿狀，多為鏈狀排列，革蘭氏陽性菌、無芽孢，微需氧。培養方式為兼性厭氧，在繁殖過程中能產生特有的乳酸桿菌素，是一種生物型的防腐劑[4]。

五香大豆是通過乳酸發酵制得的新型豆類休閑食品，其不同于一般豆類休閑食品的特點在于獨具的綿軟口感，且食用后不會有香脆食品引起的口干。發酵還具有保存食物的效果，既可防止不良微生物腐敗又能防止氧化性品質劣變。發酵作用可分解大分子物質，能增加易消化性，增進生物可利用率，進而提高營養價值；同時發酵作用也產生一些物質，有些使風味變好，有些具有增進健康的效果，具有廣闊的市場前景。

研究五香大豆的發酵工藝，確定最佳發酵工藝條件，獲得優質的發酵大豆，使產品的色、香、味、形均能為人們所喜愛。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 原料

大豆：市場購買，需符合GB1352《大豆》標準（表面光滑、顆粒飽滿、無蟲斑、無霉變）。

植物乳桿菌Lactobacillus plantarum：由四川省微生物資源平臺菌種保藏中心（Sichuan Microbiological Resources Infrastructure&Culture Collection Center，SICC）提供。

1.1.2 配料

生姜，大蒜，食鹽，味精，I+G，雙乙酸鈉，山梨酸鉀，安賽蜜，辣椒油。

1.1.3 香料

八角，茴香，桂皮，山奈，砂仁。

1.1.4 試劑

蛋白胨10g，牛肉膏10g，酵母提取物5g，檸檬酸二銨2g，磷酸氫二鉀2g，乙酸鈉5g，硫酸錳0.25g，硫酸鎂0.58g，葡萄糖20g，土溫80 1.0mL，蒸餾水1000mL，pH6.2～6.4。

1.2 儀器

恒溫干燥箱（上?？莆鲈囼瀮x器廠），數顯恒溫水浴鍋（型號：HH-4，國華電器有限公司），VD-650型桌上式潔凈工作臺（蘇州凈化設備有限公司），手提式壓力蒸汽消毒器（型號：GMS-280，北京市永光明醫療儀器廠），電子天平（型號：JA1203，上海精科天平）。

1.3 方法

1.3.1 操作要點

選料：選擇顆粒完整、飽滿，無蟲蛀，無霉變的大豆。

浸泡：按豆水比1:2浸泡10h左右得充分吸水，表面光滑的大豆。

鹵煮：按豆水比1:4（鹵煮過程中保持不變），加生姜、大蒜、香料鹵煮70min得斷面熟透無硬心大豆。生姜、大蒜起調味作用的同時還具有殺菌效果，使接種后為純種發酵。

冷卻：將鹵煮好的大豆冷卻至不燙手。

接種：發酵料液比1:2，按比例加入食鹽溶解，接種一定比例植物乳桿菌，混合均勻。

發酵：將發酵罐置于恒溫培養箱中培養。

調味：將發酵好的大豆放入調味料拌勻。

1.3.2 感官評價方法

本試驗采用評分檢驗法，要求評價員把樣品的品質特性以數字標度形式來評價。根據評價員各自的評價基準進行判斷，可增加評價員的人數來克服其出現的粗糙評分現象。樣品的評價順序用拉丁法隨機排列。評定方法是在未添加調味料之前，根據發酵大豆的色澤、香味、酸度、口感4個指標進行評定，綜合評分為4個指標之和（百分制）。感官評分標準[5-6]見表1，感官評價由10位評價員進行評價，統計評分進行分析。

表1 乳酸發酵大豆感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standard of lactic acid fermented soybean

2 結果與分析

2.1 發酵時間的確定

向大豆中接種6%（m/m）植物乳桿菌（109cfu/mL），鹽濃度為6%，在34℃條件下發酵。每12h進行觀察評定，根據大豆風味品質變化確定發酵時間。

發酵12h時，主要味道為鹵煮后的五香味；發酵24h時，略帶發酵香氣；發酵36h時，具有濃郁的發酵香氣；發酵48h時，有過濃的酸味。由于發酵36h時風味最好，且無明顯酸味，而發酵48h時顯然發酵時間太過了。因此在發酵36h的基礎上適當延長發酵時間，確定發酵時間為40h。

2.2 發酵工藝條件的初篩

通過查閱大量文獻，將植物乳桿菌的接種量控制在6%左右；發酵溫度的范圍控制在較適宜菌種生長的范圍；加鹽可以保存食物，同時使食物具有想要的風味及質地，鹽分過高發酵緩慢，且長期食用高鹽食品對健康不利，綜合考慮將鹽濃度控制在8%以下。由于植物乳桿菌代謝主要產物為乳酸，在感官評定為主要指標的條件下可以參照pH判定產品發酵狀態及風味。采用3因素5水平均勻設計（見表2）進行試驗，發酵40h后進行感官評價，要求評價員對每一個評分點所代表的意義有共同的認識，以得出有價值的評分；同時測定pH值，結果見表3。

表2 U5（53）均勻設計因素水平Table 2 Factors and levels of U5（53）uniform design

表3 均勻試驗結果Table 3 Results of uniform design

由表3直觀分析可知3號、4號所得產品品質較好；2號、5號屬于高溫發酵，所得產品香味不純，具刺激性；1號酸味較濃。3號、4號綜合得分相差無幾，4號顏色較3號更好；4號發酵溫度更接近植物乳桿菌最適生長溫度，且鹽濃度相對較低；因此以4號工藝處理最好。初篩所得工藝條件為：接種量7%、發酵溫度34℃、鹽濃度4%。

2.3 最佳發酵工藝參數的確定

以均勻試驗初步確定的工藝條件為中心進一步優化試驗參數，采用L9（34）的正交設計進行試驗，通過感官評價確定最佳發酵工藝參數。結果見表4、表5。

從表4中，根據正交試驗結果中的極差R可以看出，各因素對實驗結果的影響作用大小順序為發酵溫度＞接種量＞鹽濃度。各因素的最優水平為A2B2C3。由表5方差分析結果表明，發酵溫度對產品的感官品質影響顯著，接種量對產品的感官品質有一定影響，鹽濃度的影響比“空白列”因素的影響還小，可以認為不必考慮。因此，五香大豆乳酸發酵的最佳發酵工藝條件為接種量7%，溫度34℃，鹽濃度5%。該組合存在于正交表中，所得產品感官評分高達95，顏色黃亮均一，有濃郁的發酵香氣，酸度適中，使產品別具風味且口感好。

2.4 產品質量標準

2.4.1 感官指標

色澤黃亮均一，具有濃郁的發酵香氣，酸度適中，無苦味、霉味，豆粒柔軟，松散成型，無外來肉眼可見雜質。

表4 正交試驗結果Table 4 Results of L9（34）orthogonal experiment

表5 正交試驗結果的方差分析Table 5 Variance analysis of orthogonal experiment results

2.4.2 理化指標

水分≤20.1%～50.0%，氨基酸態氮（以氮計）≥0.50g/100g，總酸（以乳酸計）≤2.5g/100g。

2.4.3 衛生標準

總砷（以As計）≤0.5mg/kg，鉛（Pb）≤1.0mg/kg，黃曲霉毒素B1≤5μg/kg，大腸菌群≤3MPN/100g，致病菌（沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌）：不得檢出。

3 結論

通過均勻設計法初篩五香大豆發酵工藝條件以及正交試驗優化發酵工藝參數，本研究的最優發酵條件為接種量7%，發酵溫度34℃，鹽濃度5%。所得發酵大豆感官評價綜合評分達95，其在色澤、香味、酸度、口感上都能令人滿意，特別是發酵所產生的獨特香味以及其帶有輕微酸味，能讓人嘗到不一樣風味的大豆制品。

[1]崔洪斌.營養寶藏——現代人眼中的大豆食品[M].北京：人民軍醫出版社，2006.

[2]劉 葵，張恩娟.大豆異黃酮的開發及市場前景[J].中國藥房，2006，17（2）：92-94.

[3]欒金水.乳酸菌的研究應用進展[J].江蘇調味副食品，2004，21（1）：8-10，19.

[4]孟昭赫，陳倆國，劉 敏.乳酸菌與人體健康[M].北京：人民衛生出版社，1993.

[5]拉夫萊斯.食品感官評價與技術[M].北京：中國輕工業出版社，2001.

[6]趙 鐳，劉 文，汪厚銀.食品感官評價指標體系建立的一般原則與方法[J].中國食品學報，2008，8（3）：121-124.