小麥麩皮酶解液發酵醬油創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“小麥麩皮酶解液發酵醬油在創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本科實踐教學中開展創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成分得到充分分解，改善低鹽固態發酵醬油的風味。通過在綜合設計性實驗項目中的學習和鍛煉，激發學生的興趣，增強學生獨立設計實驗的能力，促進學生創新思維與實踐能力的培養。關鍵詞：創新設計實驗；實驗教學；麩皮酶解液；醬油發酵中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）38-0267-02

前言：

醬油是我國傳統的釀造調味品，我國醬油的生產工藝可以分為低鹽固態發酵和高鹽稀態發酵[1]。其中，低鹽固態發酵法是我國普遍使用的釀造醬油的方法，具有發酵周期短、設備簡單、投資少的優點，目前該工藝生產的醬油占我國醬油總產量的80%[2，3]。但是，因低鹽固態發酵法周期短，醬油風味較高鹽稀態醬油差。因此，如何提高低鹽固態發酵醬油的品質，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傳統發酵中的鹽和水加入低鹽固態成曲中發酵，可提高醬油中氨基態氮、總氮、4-乙基愈創木酚（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的一門涵蓋面很廣的專業主干課，它是在學習果蔬食品工藝學、發酵食品工藝學、飲料工藝學等幾門專業課程的基礎上進行的一個綜合實踐性環節。“低鹽固態發酵醬油實驗”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“小麥麩皮酶解液發酵醬油在創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、發現問題、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、低鹽固態發酵醬油實驗

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℃恒溫培養箱中制曲1～2天，在培養過程中按照品溫上升情況進行1～2次翻曲[4]。

2.發酵。制備低鹽固態發酵醬油時，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℃恒溫培養箱中發酵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氮測定。

二、小麥麩皮酶解液發酵醬油創新性實驗設計

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，每組學生根據文獻資料和所學專業知識，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酵，其他發酵條件同上文所述，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，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、小麥麩皮酶解液發酵醬油創新設計性實驗教學效果

1.激發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酵。在學生看來，同樣的原料、同樣的發酵工藝，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，又培養了學生查閱文獻，獨立發現問題、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，利用麩皮酶解液發酵醬油創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，而且培養了學生解決實際應用問題的能力，提高了學生的創新意識，培養了更多的專業知識扎實、創新能力強的食品工程與科學專業的學生。

在本項目開展的后續工作中，可推廣到本學院其他專業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，更好地培養專業知識扎實、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：

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[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.