五香大豆乳酸发酵工艺的研究

2012-04-13陈金日

中国酿造 2012年12期

胡洋，陈艳，陈金日，叶欣，冉旭*

（四川大学食品科学与工程系，四川成都 610065）

黄豆即大豆，学名Glycine max。中国是大豆的故乡，种植历史达4700多年[1]。大豆中含有丰富的大豆多肽、大豆低聚糖、大豆膳食纤维、大豆卵磷脂以及大豆异黄酮[2]，具有很好的保健作用。

乳酸菌是一类以糖类为原料、产生乳酸、分解蛋白质，但无腐败产物、不形成芽孢，革兰式阳性细菌[3]。植物乳杆菌是乳酸菌的一种。呈长杆状，多为链状排列，革兰氏阳性菌、无芽孢，微需氧。培养方式为兼性厌氧，在繁殖过程中能产生特有的乳酸杆菌素，是一种生物型的防腐剂[4]。

五香大豆是通过乳酸发酵制得的新型豆类休闲食品，其不同于一般豆类休闲食品的特点在于独具的绵软口感，且食用后不会有香脆食品引起的口干。发酵还具有保存食物的效果，既可防止不良微生物腐败又能防止氧化性品质劣变。发酵作用可分解大分子物质，能增加易消化性，增进生物可利用率，进而提高营养价值；同时发酵作用也产生一些物质，有些使风味变好，有些具有增进健康的效果，具有广阔的市场前景。

研究五香大豆的发酵工艺，确定最佳发酵工艺条件，获得优质的发酵大豆，使产品的色、香、味、形均能为人们所喜爱。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 原料

大豆：市场购买，需符合GB1352《大豆》标准（表面光滑、颗粒饱满、无虫斑、无霉变）。

植物乳杆菌Lactobacillus plantarum：由四川省微生物资源平台菌种保藏中心（Sichuan Microbiological Resources Infrastructure&Culture Collection Center，SICC）提供。

1.1.2 配料

生姜，大蒜，食盐，味精，I+G，双乙酸钠，山梨酸钾，安赛蜜，辣椒油。

1.1.3 香料

八角，茴香，桂皮，山奈，砂仁。

1.1.4 试剂

蛋白胨10g，牛肉膏10g，酵母提取物5g，柠檬酸二铵2g，磷酸氢二钾2g，乙酸钠5g，硫酸锰0.25g，硫酸镁0.58g，葡萄糖20g，土温80 1.0mL，蒸馏水1000mL，pH6.2～6.4。

1.2 仪器

恒温干燥箱（上海科析试验仪器厂），数显恒温水浴锅（型号：HH-4，国华电器有限公司），VD-650型桌上式洁净工作台（苏州净化设备有限公司），手提式压力蒸汽消毒器（型号：GMS-280，北京市永光明医疗仪器厂），电子天平（型号：JA1203，上海精科天平）。

1.3 方法

1.3.1 操作要点

选料：选择颗粒完整、饱满，无虫蛀，无霉变的大豆。

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。

卤煮：按豆水比1:4（卤煮过程中保持不变），加生姜、大蒜、香料卤煮70min得断面熟透无硬心大豆。生姜、大蒜起调味作用的同时还具有杀菌效果，使接种后为纯种发酵。

冷却：将卤煮好的大豆冷却至不烫手。

接种：发酵料液比1:2，按比例加入食盐溶解，接种一定比例植物乳杆菌，混合均匀。

发酵：将发酵罐置于恒温培养箱中培养。

调味：将发酵好的大豆放入调味料拌匀。

1.3.2 感官评价方法

本试验采用评分检验法，要求评价员把样品的品质特性以数字标度形式来评价。根据评价员各自的评价基准进行判断，可增加评价员的人数来克服其出现的粗糙评分现象。样品的评价顺序用拉丁法随机排列。评定方法是在未添加调味料之前，根据发酵大豆的色泽、香味、酸度、口感4个指标进行评定，综合评分为4个指标之和（百分制）。感官评分标准[5-6]见表1，感官评价由10位评价员进行评价，统计评分进行分析。

表1 乳酸发酵大豆感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standard of lactic acid fermented soybean

2 结果与分析

2.1 发酵时间的确定

向大豆中接种6%（m/m）植物乳杆菌（109cfu/mL），盐浓度为6%，在34℃条件下发酵。每12h进行观察评定，根据大豆风味品质变化确定发酵时间。

发酵12h时，主要味道为卤煮后的五香味；发酵24h时，略带发酵香气；发酵36h时，具有浓郁的发酵香气；发酵48h时，有过浓的酸味。由于发酵36h时风味最好，且无明显酸味，而发酵48h时显然发酵时间太过了。因此在发酵36h的基础上适当延长发酵时间，确定发酵时间为40h。

2.2 发酵工艺条件的初筛

通过查阅大量文献，将植物乳杆菌的接种量控制在6%左右；发酵温度的范围控制在较适宜菌种生长的范围；加盐可以保存食物，同时使食物具有想要的风味及质地，盐分过高发酵缓慢，且长期食用高盐食品对健康不利，综合考虑将盐浓度控制在8%以下。由于植物乳杆菌代谢主要产物为乳酸，在感官评定为主要指标的条件下可以参照pH判定产品发酵状态及风味。采用3因素5水平均匀设计（见表2）进行试验，发酵40h后进行感官评价，要求评价员对每一个评分点所代表的意义有共同的认识，以得出有价值的评分；同时测定pH值，结果见表3。

表2 U5（53）均匀设计因素水平Table 2 Factors and levels of U5（53）uniform design

表3 均匀试验结果Table 3 Results of uniform design

由表3直观分析可知3号、4号所得产品品质较好；2号、5号属于高温发酵，所得产品香味不纯，具刺激性；1号酸味较浓。3号、4号综合得分相差无几，4号颜色较3号更好；4号发酵温度更接近植物乳杆菌最适生长温度，且盐浓度相对较低；因此以4号工艺处理最好。初筛所得工艺条件为：接种量7%、发酵温度34℃、盐浓度4%。

2.3 最佳发酵工艺参数的确定

以均匀试验初步确定的工艺条件为中心进一步优化试验参数，采用L9（34）的正交设计进行试验，通过感官评价确定最佳发酵工艺参数。结果见表4、表5。

从表4中，根据正交试验结果中的极差R可以看出，各因素对实验结果的影响作用大小顺序为发酵温度＞接种量＞盐浓度。各因素的最优水平为A2B2C3。由表5方差分析结果表明，发酵温度对产品的感官品质影响显著，接种量对产品的感官品质有一定影响，盐浓度的影响比“空白列”因素的影响还小，可以认为不必考虑。因此，五香大豆乳酸发酵的最佳发酵工艺条件为接种量7%，温度34℃，盐浓度5%。该组合存在于正交表中，所得产品感官评分高达95，颜色黄亮均一，有浓郁的发酵香气，酸度适中，使产品别具风味且口感好。