小麦粉热处理对豆酱制曲质量的影响研究

(佛山海天调味食品股份有限公司，广东 佛山 528000)

黄豆酱是以黄豆为主要原料，经霉菌、酵母、乳酸菌等微生物的作用而制成的具有特定风味的调味品[1]。制曲是黄豆酱制作的一个关键过程，豆酱制曲技术实际上是米曲霉的扩大再培养、微生物及酶技术的综合应用技术[2]，直接关系到豆酱的产品质量和原料利用率。

面粉的热处理工艺和技术是近几年欧、美等国家开发并应用在面粉的后处理工艺上的一项新技术，主要是生产一种高糊化度和低细菌的面粉[3]。在豆酱生产中面粉热处理后可实现原料杀菌及糊化，从而利于米曲霉生长，发酵过程中淀粉酶更易发挥作用[4]，有利于豆酱发酵色、香、味的形成。

本文通过研究小麦粉热处理工艺及其在制曲过程中米曲霉的生产代谢、产酶规律，探究热处理小麦粉对豆酱制曲质量的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

种曲：佛山市海天调味食品股份有限公司，自制；黄豆、小麦粉、食盐：市购。

酪蛋白、浓硫酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、碘化钾、碘、氢氧化钾、盐酸、乙酰丙酮、碳酸钠、对二甲氨基苯甲醛、无水乙醇：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；盐酸氨基葡萄糖标准品(GAH)：Sigma公司。

CPA224S分析天平 德国赛多利斯集团；DHS-500恒温恒湿培养箱 上海亚太拉斯股份有限公司；PHS-3C pH计 上海雷磁仪器厂；721S可见光分光光度计 上海精密科学仪器有限公司；UV-2100紫外可见分光光度计 上海元析仪器有限公司； YXQ-LS-100S Ⅱ高压灭菌锅 西安常仪仪器设备有限公司；FW177中草药粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公司；DHG电热恒温鼓风烘箱 广州环凯微生物科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 小麦粉的热处理

将市购的小麦粉置于高压蒸汽灭菌锅于121 ℃进行高压蒸煮，进行糊化热处理。

1.2.2 豆酱制曲

使用蒸熟后的黄豆1000 g，按照黄豆∶小麦粉为8∶2的比例加入热处理后的小麦粉接种米曲霉混合拌料制曲，恒温恒湿培养箱制曲，曲料在30～34 ℃的温度、90%～95%的湿度范围内培养制曲40 h，分别在第12，24 h各进行1次松曲。

1.3 检测方法

1.3.1 糊化度的测定[5]

取样品0.2 g于98 mL蒸馏水中，加2 mL 10 mol/L的KOH溶液，磁力搅拌5 min后。在4500 r/min条件下离心10 min。取0.2 mL上清液，加0.2 mL浓度为0.2 mol/L的HCl溶液，再加入15 mL蒸馏水，最后加入碘溶液0.2 mL，在600 nm的紫外分光光度计下测定吸光度，为A1。另取0.2 g样品悬浮于95 mL蒸馏水中，加入5 mL的10 mol/L的KOH溶液，磁力搅拌5 min，在4500 r/min条件下离心10 min。取上清液0.2 mL，加入0.5 mol/L的HCl溶液0.2 mL中和pH为7.0，再加入15 mL蒸馏水，最后加入碘液0.2 mL，在600 nm的条件下比色测定吸光度，为A2。糊化度=A1/A2×100%。

1.3.2 水分含量的测定

干燥法，参见GB/T 5009.3-2003。

1.3.3 pH值的测定[6]

将样品粉碎，称取试样5 g置于100 mL烧杯内，加入新煮沸并冷却至室温的蒸馏水50 mL，搅拌5 min，放置15 min后再搅拌5 min，静置5 min后测定pH值，平行测定2次，误差不得超过0.05，取其平均值为结果，准确到小数点后第2位。

1.3.4 生物量的测定

参考《固态培养米曲霉过程中菌体量的测定方法》，对于盐酸氨基葡萄糖含量的测定,通常采用N-甲基葡萄糖胺反应(Elson-Morgan) 法。其原理是在一定温度下,过量的乙酰丙酮碱性溶液将D-氨基葡萄糖分子2号碳位上的氨基乙酰化,生成带有吡咯环的N-乙酰衍生物。当加入酸性的对二甲氨基苯甲醛(P-DABA)时，立刻发生络合反应,生成紫红色溶液,在530 nm 处有最大吸收度，样品中的生物量是以氨基葡萄糖的含量来进行计算。

1.3.5 蛋白酶活力的测定[7]

参照国标GB/T 23527-2009，采用福林法测定中性条件下pH值为7.2的蛋白酶活力，酶活的定义：在40 ℃每1 min水解酪蛋白产生1 μg酪氨酸所需的酶量，定义为1个蛋白酶活力单位。

1.3.6 α-淀粉酶活的测定[8]

通过紫外分光光度法，底物为淀粉，在波长540 nm处测定反应产物麦芽糖的含量，再换算得到α-淀粉酶活力。α-淀粉酶活力表示为在40 ℃条件下，1 g大曲1 min催化淀粉生成l mg麦芽糖为l U。

2 试验结果与分析

2.1 小麦粉热处理时间

固定蒸煮的压力和温度，保压后开始计时，评估不同蒸煮时间下小麦粉的糊化度，结果见图1。

图1 不同加热时间小麦粉糊化度的变化Fig.1 Changes of wheat flour gelatinization degree at different heating time

由图1可知，随着加热时间的延长，小麦粉的糊化度逐步上升，在10～25 min增幅比较快，当达到25 min后糊化度基本不变，再延长加热时间，对糊化度影响不大，综合来看，小麦粉加热时间控制在25 min，此时糊化度可达到72%。

2.2 热处理小麦粉对制曲质量的影响分析

2.2.1 热处理小麦粉对制曲过程中水分的影响

水分是制曲过程中非常重要的一个参数，曲料培养前期主要影响米曲霉孢子的发芽速度，后期主要影响米曲霉的产酶代谢，小麦粉热处理前后制曲过程中的水分含量变化趋势见图2。

由图2可知，制曲过程中曲料的水分含量一直呈下降的趋势，热处理前后水分变化差异不大，但整体上热处理组水分偏低一些，制曲感官上热处理后的米曲霉菌丝生长更旺盛、产热明显，水分始终略低于正常对照组。

2.2.2 热处理小麦粉对制曲过程中pH的影响

pH的高低是衡量成曲质量的一个重要指标，pH主要影响发酵过程中各种酶的活性，一般各种酶作用的最适pH均在中性左右。对比热处理前后制曲过程的pH变化情况，见图3。

图3 小麦粉热处理前后pH的变化Fig.3 Changes of pH values of wheat flour before and after heat treatment

由图3可知，制曲过程中曲料的pH随着时间的延长呈现先下降后上升的趋势，入室时曲料的pH呈中性，随后至松曲前呈现下降趋势，然后随着米曲霉生长代谢的加快又逐渐升高。从数据来看小麦粉热处理组培养过程中pH始终高于对照组，这可能和小麦粉热处理后杂菌更少、培养过程受产酸的细菌、乳酸菌等杂菌的污染减少有较大的关系。

2.2.3 热处理小麦粉对制曲过程中生物量的影响

生物量直接反映了米曲霉菌体的增殖和生长情况，小麦粉热处理前后生物量的变化情况见图4。

由图4可知，生物量在第1次松曲12 h后快速增殖，到24 h时趋于稳定，和米曲霉菌丝繁殖期对应性一致。对比热处理前后生物量的差异，热处理后的小麦粉的生物量始终高于对照组，在第2次松曲时生物量较对照组高12%，这也反映了热处理后的小麦粉更适合米曲霉的生长。

图4 小麦粉热处理前后生物量的变化Fig.4 Changes of biomass of wheat flour before and after heat treatment

2.2.4 热处理小麦粉对蛋白酶活力的影响

蛋白酶活力一直是豆酱制曲发酵的重要指标，直接关系到原料的利用率和氨基酸的分解利用，对豆酱的鲜味和口感影响较大。对比热处理前后制曲过程中蛋白酶活力的变化规律，见图5。

图5 小麦粉热处理前后中性蛋白酶活力的变化Fig.5 Changes of neutral protease activity of wheat flour before and after heat treatment

由图5可知，制曲过程中随着时间的延长，酶活呈逐渐上升趋势，达到36 h时中性蛋白酶活力达到最高值，之后延长制曲时间，酶活变化不大。使用热处理小麦粉在整个培养过程中性蛋白酶活力更高，从制曲感官来看，热处理小麦粉培养过程中米曲霉菌丝繁殖增加旺盛，更有利于产酶。

2.2.5 热处理小麦粉对淀粉酶活力的影响

图6 小麦粉热处理前后淀粉酶活力的变化Fig.6 Changes of amylase activity of wheat flour before and after heat treatment

α-淀粉酶活力是衡量制曲质量优劣的一个重要指标，影响到原料的利用率，淀粉质原料在α-淀粉酶催化作用下分解为还原糖，糖类进一步被微生物代谢利用、美拉德反应形成豆酱特有的酱香，对香气和口感质量贡献较大。

由图6可知，随着制曲时间的延长，α-淀粉酶逐步增加，热处理后的小麦粉曲料的淀粉酶活力在培养过程中始终低于对照组。从米曲霉产酶原理来看，淀粉酶是诱导酶，小麦粉热处理后淀粉类物质糊化，更容易被米曲霉利用，诱导作用减弱。

3 结论

小麦粉热处理后糊化度提升，当加热25 min时糊化度达到72%，淀粉糊化后更有利于米曲霉生长代谢利用。对比热处理前后豆酱制曲情况，热处理后小麦粉制曲水分稍低，pH始终高于对照组，菌体量较对照组增加13%，蛋白酶活力提高18%，淀粉酶活力下降12%，热处理后的小麦粉更有利于米曲霉的生长，产酶代谢活力增加，制曲质量得到明显的提升。