調味型發(fā)酵豆渣產品的研發(fā)及產品包裝確定

陳賢林 孫澤鵬 王允祥

納豆是日本的一種傳統(tǒng)發(fā)酵食品，具有很高的營養(yǎng)價值。它是由大豆接種納豆芽孢桿菌發(fā)酵得到的一種食品，經常食用能起到溶血栓、抗衰老、提高免疫力、抗腫瘤、降血壓、防止骨質疏松等作用。從納豆中提取的納豆激酶（Nattokinase，NK）是一種治療心腦血管疾病的理想候選藥物，與其他傳統(tǒng)溶栓劑相比，具有安全性好、成本低、易被人體吸收、作用直接迅速、作用持續(xù)時間長等優(yōu)點。我國是世界上加工大豆的主要國家之一，豆渣是加工豆?jié){、豆奶、豆腐等豆制品的副產物，約占全豆干重15%- 20%，實際上豆渣同大豆本身一樣具有很高的營養(yǎng)價值，但是受所含熱能低，口感粗糙，易腐敗變質，運輸困難等原因的影響，豆渣的利用率一直不高，同時對環(huán)境造成了一定的污染。因此以納豆菌株發(fā)酵豆渣，生產發(fā)酵豆渣制品，不僅有良好的經濟效益，還具有不錯的社會效益。作為產品，包裝是必不可少的，包裝除了基本的功能外，還能夠直觀的反映產品的市場定位和消費者定位等信息。

本課題在前期菌株篩選和發(fā)酵工藝優(yōu)化研究的基礎上，以J Y- 03型菌株，發(fā)酵條件36小時制得的原味發(fā)酵豆渣為試驗對象，通過研究食鹽、辣椒粉、蒜泥、姜末四種調味料不同添加量對產品品質的影響，研制出中國人喜愛的產品，同時對產品的包裝材料進行研究，確定一款符合消費者偏好的包裝。

材料、儀器

原輔料。自制鮮豆渣；納豆菌株來自試驗室篩選保存，為J Y- 03型菌株；食鹽；香油；蒜泥煸熟備用；辣椒粉煸熟備用；姜末。

藥品。牛肉膏；蛋白胨；氯化鈉。

儀器。DY04- 13- 44- 00型壓力蒸汽滅菌器筒，上海東亞壓力容器制造有限公司；TQ2- 312型臺式全溫振蕩器，上海精宏試驗設備有限公司；SW- CJ - 1CU型凈化工作臺；BCD- 206TASJ X型冰箱，青島海爾股份有限公司；RS- G10型納豆機，合肥榮事達小家電有限公司；180mL棱形玻璃瓶；200mL塑料碗；195mL圓形玻璃瓶。

試驗與方法

培養(yǎng)基的制備。以牛肉膏0.3%，蛋白胨0.5%，氯化鈉0.5%的比例配制培養(yǎng)基，121℃滅菌20min備用，pH為7.0～7.5。

種子液的制備。挑取一環(huán)己活化的納豆菌接種到裝有50mL種子培養(yǎng)基250mL三角瓶中，在37℃轉速為120r/min的搖床中培養(yǎng)18h。

原味發(fā)酵豆渣的制作。取潔凈豆渣裝入玻璃瓶，放入高壓滅菌鍋121℃下滅菌20min。滅菌后將豆渣取出放在超凈工作臺，冷卻至室溫后按100g/盆分裝入小鋼盆，按25%的接菌量將2.1中的種子液接入小鋼盆，混合均勻，將接完菌的小鋼盆放入37℃的培養(yǎng)箱中恒溫發(fā)酵36h，將發(fā)酵后的大豆置于4℃的冰箱中24h。

調味型發(fā)酵豆渣的制作。以2.3中的原味豆渣為主料，首先對食鹽等四種調味料的添加量進行單因素試驗，采用評分檢驗法進行感官評定。在單因素研究的基礎上進行正交試驗，調整各種調味料的添加比例，再進行感官評定，確定調味料的最優(yōu)配比。

包裝材料的選擇。將2.4中的豆渣以100g/份的標準，分裝入包裝材料中，提前2h放入4℃冰箱以備試驗，每個樣品在相同溫度下進行評價的，對不同的包裝材料進行偏好性檢驗，對結果進行方差分析和多重比較，確定最佳的包裝材料。

感官品評方法。品評參照GB/T 10220-2012的標準，針對感官評價實驗的目的、感官評價的標準和要求對評價小組進行適當的培訓。對樣品進行隨機編號，感官評價小組人員客觀、獨立的進行評分，每個樣品的評價之間間隔一定時間。在調味料的添加量的研究中，共選取了8名19～22歲的感官評價人員，其中男性成員4名，女性成員4名。品評開始前，不同樣品以100g/碗分別裝入塑料碗中，加蓋減少氣味的揮發(fā)。隨后立刻提供給8名品評員進行感官評價，感官評價的標準參考謝元，季家舉等的方法，詳見表1，。在包裝材料的研究中，共選取了20名19～22歲的感官評價人員，其中男性成員10名，女性成員10名，包裝確定的偏好性檢驗依照國際上常用的9點標度進行，對每組中各個樣品評分，9分表示最為喜好，1分表示最不喜好。

試驗結果

單因素試驗。

（1）食鹽添加量對產品感官質量的影響

食鹽是最常見的調味品，能解膩提鮮，祛除腥膻味，同時具有保鮮防腐的功能。不同食鹽添加量的感官評價結果見圖1。

由圖1可知，產品的感官評分首先隨食鹽添加量的增加而增加，在3%時達到最高分71.375分，但當添加量超過3%，感官評分開始下降，這時過量的鹽分使產品滋味偏咸，在達到5%時能感到苦味。

（2）辣椒粉用量對成品感官質量的影響

辣椒粉為紅色粉末，具有強烈的香辣味，其用量主要影響產品的色澤、氣味和滋味。不同辣椒粉添加量的感官評價結果見圖2。

由圖可知，產品的感官評分隨辣椒粉添加量的增加而增加，在3%處達到最高分，隨后感官評價分值下降的原因有三：第一，過量的辣椒粉帶來了強烈的氣味，完全掩蓋了原來本身的氣味；第二，過量的辣椒粉帶來過多的顆粒，導致口感下降；第三，過量辣椒粉使辣味過重，影響滋味。

（3）姜末用量對調味醬感官質量的影響

姜是一種常用的調味料，具有辛辣氣味，能除臭去腥，同時具有抑菌反腐抗氧化的作用，不同姜末添加量的感官評價結果見圖3。

姜末對產品的感官質量影響見圖，產品的感官評分隨著姜末添加量的增加而增加，當添加量達到3%時，感官評分最高，隨后過量的姜末所帶來的辛辣感導致產品的感官評價的分值下降。

（4）蒜泥用量對調味醬感官質量的影響

蒜泥是一種常用的調味料，具有特殊的氣味和口感，能夠增強食品的風味，同時抑菌反腐抗氧化，具有保鮮的作用，不同蒜泥添加量的感官評價結果見圖4。

由圖可知，產品的感官評分隨蒜泥添加量的增加而增加，在3%處感官評分達到最高分，當添加量超過3%之后，蒜泥的氣味過重，產品本身的氣味開始不明顯，影響整體風味。

豆渣納豆配方優(yōu)化。選擇食鹽、辣椒粉、姜末、蒜泥作為調味料，根據單因素試驗的結果，對每種調味料選擇三個水平，進行正交試驗，確定產品中食鹽、辣椒粉、蒜泥、姜末的最優(yōu)配比，根據正交表，確定每組試驗需要的各種調味料的添加量，混合均勻后進行感官評價，試驗結果見表2。

由表可知，影響成品的感官評價的因素的主次順序為：A>B>D>C，即食鹽添加量>辣椒粉添加量>蒜泥添加量>姜末添加量。根據試驗結果及極差分析得出最佳配方組合為A1B2C2D1，即食鹽添加量2.5%，辣椒粉添加量3%，姜末添加量3%，蒜泥添加量3.5%。

包裝材料的確定。食品包裝是指采用適當的包裝材料、容器和包裝技術，把食品包裹起來，使食品在運輸貯藏流通過程中保持其原有品質狀態(tài)和價值。現(xiàn)代包裝具有保護商品、方便儲運、促進銷售，提高商品價值的功能。包裝材料是包裝制品的一部分，該部分的質量直接關系到商品包裝的整體效果。選取市面上常見的180mL棱形玻璃瓶、195mL圓形玻璃瓶、200mL塑料碗三種包裝材料進行評價。研究不同包裝材料下品評員的偏好性，評分結果如圖5所示。

從圖5偏好度來看，180mL棱形玻璃瓶>195mL圓形玻璃瓶>200mL塑料碗，180mL棱形玻璃瓶比195mL圓形玻璃瓶的平均偏好度高0.2分，并不明顯。而兩種玻璃瓶相對200mL塑料碗的平均分要高。

注：**表明顯著性差異（p<0.01）

而評分結果的方差分析（表3）也表明。材料樣式之間存在顯著差異（p<0.01），而品評員之間不存在顯著差異（p>0.01）。對三種材料樣式的LSR法多重比較結果見表4。

180mL棱形玻璃瓶與200mL塑料碗之間差異顯著、195mL圓型玻璃瓶與200mL塑料碗之間差異顯著，兩種玻璃瓶之間差異不顯著，可以根據實際需要選擇。

本研究利用感官評價和偏好性檢驗等方法，對調味型發(fā)酵豆渣的調味料的配方以及包裝材料進行探討。本研究表明，食鹽的最佳添加量為2.5%，辣椒粉的最佳添加量為3%，姜末的最佳添加量為3%，蒜泥的最佳添加量為3.5%，制作出來的調味型發(fā)酵豆渣更適合中國人的口味，在減弱豆渣發(fā)酵產品本身的怪味的同時，增加了風味。產品的包裝以180mL棱形玻璃瓶包裝最佳。調味型發(fā)酵豆渣產品不但帶來了經濟效益，而且解決了一定的環(huán)境問題，具有積極的作用和意義。

資助項目：浙江省大學生科技創(chuàng)新活動計劃暨新苗人才計劃（2017R412035）