添加大豆分離蛋白粉新型甜面醬的工藝優(yōu)化

石磊，王從從，萬守朋，王艷玲，王春玲，韓麗榮

（1.天津市利民調(diào)料有限公司，天津300308；2.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，食品營養(yǎng)與安全教育部重點實驗室，天津300457）

甜面醬，主要制作原料是面粉或小麥，是經(jīng)制曲、保溫發(fā)酵釀造而成的一種具有特殊風(fēng)味的醬類食品，具有咸中帶甜的特征性味道[1]。傳統(tǒng)甜面醬主要以面粉為原料，采用野生菌種制曲，經(jīng)過露天放置天然發(fā)酵釀制而成。這種方法生產(chǎn)的甜面醬味道特殊、色澤誘人，比較可口。但是傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的甜面醬存在鮮味不夠濃厚、色澤暗淡的問題[2]。

本研究通過添加大豆分離蛋白粉混合釀造甜面醬，利用大豆分離蛋白粉中豐富的蛋白質(zhì)來提高甜面醬的風(fēng)味及營養(yǎng)價值，形成特殊的醬香，通過優(yōu)化發(fā)酵工藝，同時對甜面醬風(fēng)味成分進行研究，開發(fā)一種新型甜面醬。

1 材料與方法

1.1 材料

面粉（標(biāo)準(zhǔn)粉）、大豆分離蛋白粉（食品級）、食用鹽：市售；米曲霉3.042：天津科技大學(xué)菌種保藏中心；甲酸、乙酸、丙酸、乳酸、蘋果酸、富馬酸、琥珀酸、檸檬酸、酒石酸（均為色譜級）：天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心。

LC-20A型高效液相色譜分析儀、GC-2000型氣相色譜分析儀：日本島津公司；PHSJ-4A型pH計：上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司；紫外可見分光光度計：上海光譜儀器有限公司。

1.2 種曲的制備

從米曲汁斜面培養(yǎng)基上挑取3環(huán)～4環(huán)米曲霉3.042孢子，接種至冷卻至30℃左右的錐形瓶種曲培養(yǎng)基中，當(dāng)整體培養(yǎng)約40 h左右，觀察種曲表面整體全部變?yōu)辄S綠色，于60℃的條件下干燥約4 h后裝入牛皮紙袋中備用。

1.3 大曲的制備

在原料中加入總質(zhì)量的30%的水，121℃滅菌15 min～20 min后接入為原料質(zhì)量0.3%的種曲，于30℃生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)40 h后，待曲料變?yōu)榫鶆虻狞S綠色，說明曲料成熟。

1.4 甜面醬的制備

按與原料質(zhì)量比1∶1拌以14度醅鹽水（40℃）裝入發(fā)酵罐，于42℃進行前期發(fā)酵。高溫階段發(fā)酵溫度保持在42℃進行10 d，停止前期發(fā)酵，進入低溫發(fā)酵階段，溫度保持在30℃進行20 d。

1.5 不同原料配比的大曲制曲時間的研究

通過預(yù)試驗得出，當(dāng)面粉和大豆分離蛋白粉的質(zhì)量比超過6∶4后，甜面醬成品的感官指標(biāo)不符合正常釀造醬的色澤、氣味和滋味，所以對大曲制備條件的研究時選擇面粉和大豆分離蛋白粉的質(zhì)量比分別為：10 ∶0、9 ∶1、8 ∶2、7 ∶3、6 ∶4。

1.5.1 大曲糖化酶活力測定

配制不同濃度葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：y=0.248 2x+0.004 3，R2=0.999 5。葡萄糖含量單位為mg。

1.5.2 大曲蛋白酶活力測定

配制不同濃度酪氨酸標(biāo)準(zhǔn)液，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：y=227.28x+0.793 1，R2=0.999 1。酪蛋白含量單位為μg。

1.6 甜面醬原料配比的優(yōu)化

總酸和氨基酸態(tài)氮含量測定：按照國標(biāo)GB/T 5009.39-2003《醬油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》；有機酸含量、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測定：按照參考文獻[3]的方法進行測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同原料配比對大曲酶活和制曲時間的影響

試驗選擇面粉和大豆分離蛋白粉的質(zhì)量比例分別為：10 ∶0、9 ∶1、8 ∶2、7 ∶3、6 ∶4。根據(jù)這 5 種原料配比分別制作大曲，通過測定不同制曲時間的大曲糖化酶活力和蛋白酶活力，確定不同原料配比的大曲制曲時間。

2.1.1 大曲糖化酶活力測定

原料質(zhì)量配比分別為 10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4制作的大曲，測定制曲時間分別為24、36、40、44 h時的糖化酶活力，結(jié)果見圖1。

圖1 不同原料配比對大曲糖化酶活的影響Fig.1 The impact to activity of the glucoamylase of different raw material ratio

由圖1可以看出，由不同原料配比制作的大曲均在40 h時糖化酶活力達到最高，原料質(zhì)量配比為9∶1時糖化酶活力最高，約為1 607 U/g干基。

2.1.2 大曲蛋白酶活力測定

原料配比分別為 10 ∶0、9 ∶1、8 ∶2、7 ∶3、6 ∶4（質(zhì)量比）制作大曲，測定制曲時間分別為24、36、40、44 h時的蛋白酶活力，結(jié)果見圖2。

圖2 不同原料配比對大曲蛋白酶活的影響Fig.2 The impact to activity of the proteinase of different raw material ratio

由圖2可以看出，由不同原料配比制作的大曲的蛋白酶活力均在40 h時達到最高，此后出現(xiàn)下降。40 h時各原料配比的蛋白酶活力分別約為217、647、416、558、896 U/g 干基。因此，結(jié)合蛋白酶活力和糖化酶活力的比較結(jié)果確定制曲時間為40 h。

2.2 不同原料配比對甜面醬發(fā)酵基質(zhì)的影響

2.2.1 理化指標(biāo)的測定

傳統(tǒng)的低鹽固態(tài)發(fā)酵工藝，是基于微生物所分泌的各種酶系對原料進行水解和發(fā)酵。但是高鹽環(huán)境影響了各種酶系對原料蛋白的利用和氨基酸的轉(zhuǎn)化。本試驗對比了不同比例的大豆分離蛋白粉的添加對發(fā)酵終端甜面醬基質(zhì)的總酸和氨基態(tài)氮的影響。

2.2.1.1 總酸含量的測定

在發(fā)酵過程中影響醬制品總酸含量變化最主要的原因是蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白酶水解后生成含有羰基的多肽和氨基酸。發(fā)酵過程中總酸含量的變化趨勢見圖3。

圖3 甜面醬成品基質(zhì)的總酸含量Fig.3 The content of total acid of the finished sauce mash

由圖3可以看出，原料質(zhì)量配比10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4制作的甜面醬基質(zhì)發(fā)酵終端的總酸含量分別約為 1.15、1.85、2.70、3.49、3.95 g/100 g，隨著大豆分離蛋白粉添加量的增多，甜面醬成品的總酸含量也隨之增加。

2.2.1.2 氨基態(tài)氮含量的測定

蛋白質(zhì)的水解是在蛋白酶的催化下，通過加水分解，使蛋白質(zhì)中肽鏈斷裂，最后生成氨基酸。作為蛋白質(zhì)組成成分的20種氨基酸中所有的氨基酸都含有氨基，所以可以通過測定氨基態(tài)氮的含量，來反映蛋白質(zhì)的水解水平，了解原料中蛋白質(zhì)的利用率[4-7]。原料配比分別為 10 ∶0、9 ∶1、8 ∶2、7 ∶3、6 ∶4制作的甜面醬基質(zhì)發(fā)酵終端的氨基態(tài)氮含量的測定結(jié)果見圖4。

圖4 成品基質(zhì)的氨基態(tài)氮含量Fig.4 The content of amino nitrogen of the finished sauce mash

如圖4所示，不同原料配比的甜面醬基質(zhì)發(fā)酵終端的氨基態(tài)氮含量分別約為 0.65、0.79、1.13、1.75、1.94 g/100 g，隨著大豆分離蛋白粉添加量的增多，甜面醬成品的氨基態(tài)氮含量也隨之增加，各配比的成品甜面醬的氨基態(tài)氮含量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)氨基態(tài)氮含量（g/100 g）≥0.3 g/100 g。

2.2.2 有機酸的測定

有機酸對醬制品呈香、呈味有較大的促進效果。如乙酸對醬制品的香氣作出了較大的貢獻，能顯著改善醬制品的口感和風(fēng)味[8]。有機酸本身具有滋味，同時是形成酯香味的基礎(chǔ)[9]。9種有機酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液液相色譜圖見圖5，5個發(fā)酵組中有機酸含量的比較見表1。

由表1可以看出，原料質(zhì)量配比（面粉：大豆分離蛋白粉）9∶1和8∶2發(fā)酵組均檢出有機酸7種，9∶1發(fā)酵組的有機酸含量均較8∶2發(fā)酵組有優(yōu)勢，這幾種酸是食物中主要酸味來源。10∶0、7∶3、6∶4發(fā)酵組均檢出有機酸6種，隨著大豆分離蛋白粉比例的提高，有機酸的種類并未增加，反而減少，此結(jié)果驗證了此前的大豆分離蛋白粉添加量不宜過多的結(jié)果。

圖5 9種有機酸的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液液相圖譜Fig.5 Chromatograms of mixed standard solution of nine organic acids

表1 5個發(fā)酵組中有機酸含量的比較Table 1 Content of the organinc acids in five kinds of essential matrix

2.2.3 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定

5個發(fā)酵組檢測到的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類及數(shù)量見表2，對其中各類風(fēng)味物質(zhì)的具體分析見表3。

表2 5個發(fā)酵組檢測到的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類及數(shù)量分析Table 2 Species and quantity of flavor substance in the five kinds of essential matrix

表3 5個發(fā)酵組檢測到的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析Table 3 Analysis of flavor substance in the five kinds of essential matrix

續(xù)表3 5個發(fā)酵組檢測到的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析Continue table 3 Analysis of flavor substance in the five kinds of essential matrix

由表2和表3可知，原料配比為10∶0（質(zhì)量比）發(fā)酵組共檢測出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)22種；原料配比為9∶1（質(zhì)量比）發(fā)酵組共檢測出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)36種；原料配比為8∶2（質(zhì)量比）發(fā)酵組共檢測出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)27種；原料配比為7∶3（質(zhì)量比）發(fā)酵組共檢測出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)25種；原料配比為6∶4（質(zhì)量比）發(fā)酵組共檢測出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)19種。其中檢出酯類物質(zhì)種類最多的是9∶1（質(zhì)量比）發(fā)酵組，其中獨有的是苯甲酸芐酯，苯甲酸芐酯是無色油狀液體，具有清淡的類似杏仁的香氣，味辣。含醇類物質(zhì)最多的是9∶1（質(zhì)量比）發(fā)酵組，其中苯乙醇的含量也是最多，它具有清甜的玫瑰樣花香，是我國規(guī)定允許使用的食用香料，常用于各類食品香精的制作。醛類物質(zhì)在各發(fā)酵組中檢出的種類數(shù)量相同，都是7種。在5個發(fā)酵組中都檢出苯甲醛和苯乙醛，二者均為醬類制品中香氣的關(guān)鍵組成部分。苯乙醛是一種具有濃烈的花香氣的液體，具有類似風(fēng)信子的香氣，稀釋后具有水果的甜香氣，面醬中苯乙醛的比例高可以提高醬本身的香味。9∶1（質(zhì)量比）發(fā)酵組檢出的酸類物質(zhì)種類最多，獨有的酸類物質(zhì)是2，3-二氫-1，1-二甲基-6-叔丁基-1H-茚-4-乙酸和庚酸，其中庚酸用于合成香料，比如庚酸酯類。異戊酸具有難聞的氣味，對呼吸道和食道都會產(chǎn)生刺激。由表3可以看出，添加了大豆分離蛋白粉的發(fā)酵組中檢出的庚酸含量比空白組檢出的少。除空白組外，添加了大豆分離蛋白粉的發(fā)酵組中都檢出了2-甲基戊酸，有草香氣。檢出的酚類物質(zhì)種類最多的是9∶1發(fā)酵組，獨有的愈創(chuàng)木酚有特殊芳香氣味。

由以上試驗結(jié)果分析可知，大豆分離蛋白粉的添加一定程度上改善了甜面醬基質(zhì)的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成，當(dāng)原料質(zhì)量配比面粉：大豆分離蛋白粉=9∶1（質(zhì)量比）時，顯著地增加了揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類和數(shù)量。

2.2.4 感官評價結(jié)果

不同原料配比成品甜面醬基質(zhì)感官評價見圖6。

圖6 不同原料配比成品甜面醬基質(zhì)感官評價Fig.6 The sensory evaluation in essential matrix in different material ratio

由圖6可知，采用九分嗜好評分法分別從色澤、醬香味、酯香味、醇厚感、回甜以及體態(tài)等方面來判定甜面醬基質(zhì)的整體可接受度。對5個組別的基質(zhì)進行感官評價，當(dāng)面粉：大豆分離蛋白粉=9：1（質(zhì)量比）時，在其他各項指標(biāo)得分均不低于其他組別的情況下，醇厚感的得分尤為突出。而隨著大豆分離蛋白粉比例的增加，甜面醬基質(zhì)的各項指標(biāo)得分均有所下降，尤其是醇厚感明顯變差，體態(tài)和回甜也變差。結(jié)合大曲糖化酶活和理化指標(biāo)測定結(jié)果可以得出，當(dāng)面粉：大豆分離蛋白粉=9∶1（質(zhì)量比）時基質(zhì)的各項指標(biāo)和感官評價結(jié)果均優(yōu)于其他組別。因此可以確定，新型甜面醬的最佳原料配比為面粉：大豆分離蛋白粉=9∶1（質(zhì)量比）。

3 結(jié)論

現(xiàn)在甜面醬的生產(chǎn)工藝方面的研究較少，因此生產(chǎn)工藝基本沒有什么大的變化[10]。本研究采用在傳統(tǒng)的甜面醬原料中添加大豆分離蛋白粉的方法，以低鹽固態(tài)醬油發(fā)酵工藝為基礎(chǔ)，通過優(yōu)化工藝并對甜面醬成分進行分析研制一種新型的甜面醬。本文確定了最佳的制曲時間為40 h，最佳原料配比為面粉：大豆分離蛋白粉=9∶1（質(zhì)量比）。以此原料配比制作的甜面醬基質(zhì)發(fā)酵終端理化指標(biāo)較好，酒石酸、乙酸、乳酸和琥珀酸含量較佳，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的數(shù)量更多，感官評價綜合得分情況較高。本文對甜面醬揮發(fā)性物質(zhì)變化規(guī)律及影響因素的研究，有利于指導(dǎo)甜面醬生產(chǎn)工藝，更有利于深化甜面醬品質(zhì)評價手段。

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