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多菌种发酵甜面酱生产工艺研究第一章绪论1.1甜面酱简介甜面酱又称面酱或甜酱,是以面粉为主要原料经过制曲和保温发酵酿制而成的一种酱类风味食品,因其味咸中带甜而得名。它滋味香甜,鲜味独特,色泽诱人。它既可作为美味的菜点直接食用,也可用于酱爆、酱烧及凉拌等多种烹饪方式,同时也是酱制各种酱腌菜的主要辅料。甜面酱因其独特的口感和风味而深受广大消费者的喜好和青睐。该产品目前在中国、日本及泰国等东南亚国家具有巨大的消费市场,在欧美等国也具有一定的消费市场。1.2国内外的研究概况1.2.1国内甜面酱的研究概况国内对甜面酱生产的研究主要集中在菌种、工艺、设备、新品开发等几个方面。国外对甜面酱的研究较多的国家主要是日本,尤其在菌体数量的测定,制曲设备的设计和多菌种发酵方面有较多的文献报道。1.2.2国外甜面酱的研究概况1.3国内甜面酱研究与生产中存在的问题⑴对发酵菌种未作系统性的研究,相关发酵机理不明确⑵发酵酱制品生产工艺落后,工业化程度较低⑶新型、高附加值产品较少,竞争力不强⑷科技创新投入不足,科技创新及转化能力较弱⑸品牌不响,企业不强1.4立题意义(1)甜面酱多由传统方法生产,产品香气醇厚,风味俱佳,深受人们喜爱。但由于多为家庭式生产,生产工艺落后,发酵周期长,原料及设备利用率低,产品质量不稳定,不能满足市场需要。(2)随着人们生活水平的提高和甜面酱各种保健功能的不断被发现,使这一古老的产品焕发出新的活力,人们对甜面酱产品提出了越来越高的要求。传统手工作坊式的生产已经不能满足消费者的需求。(3)目前许多企业都在不断的开发酱的品种,然而新开发的酱类产品,基本上都是在原有的产品的基础上进行加工或精加工,没有开发出工艺变革的新产品。(4)为了我国传统天然发酵甜面酱的生产工艺加以改革,提高甜面酱的科技含量,对传统甜面酱发酵过程进行分析,筛选出适合发酵的典型菌株,进行人工接种发酵,以保证产品质量,缩短产品的生产周期,从而实现传统天然发酵甜面酱的规模化生产,满足市场的需要。1.5本课题的主要研究内容本课题的任务是研究用人工接种多菌种发酵甜面酱代替传统的自然发酵甜面酱的可能性,其主要内容包括:①自然发酵生产甜面酱及人工接种制曲发酵甜面酱曲种的制备②甜面酱人工接种单一菌种制曲及发酵工艺的研究③甜面酱人工接种多菌种制曲及发酵工艺的研究第二章自然发酵生产甜面酱及人工接种制曲发酵甜面酱曲种的制备2.1甜面酱自然制曲发酵工艺浸小麦→常压蒸麦→自然接种制面酱曲→晒干粉碎→加盐水发酵→后发酵2.2成品甜面酱中菌种的分离纯化分别对甜面酱成品进行取样,采用稀释涂布平板法和挑取单菌落到斜面上,对样品进行分离、纯化。直至最后得到纯的米曲霉和黑曲霉斜面。2.3甜面酱曲种的制备将前面分离纯化得的纯的米曲霉和黑曲霉分别接到蒸熟后摊凉的小麦上,待其培养4至5天后(长满孢子),放入45℃烘箱中干燥24小时,然后放入4℃左右的冰箱中保存备用。第三章甜面酱人工接种单一菌种制曲及发酵工艺的研究3.1蛋白酶活力的测定蛋白酶活力的测定采用福林–酚试剂法。根据福林(Folin)试剂(磷钼酸和磷钨酸混合物),在碱性情况下极不稳定,可被酚类化合物还原而呈蓝色反应(钼蓝和钨蓝的混合物)。由于蛋白质分子中含有酚基的氨基酸(如酪氨酸、色氨酸及苯丙氨酸等),能使蛋白质或其水解产物也呈蓝色反应,于是就可利用这个原理来测定蛋白酶活力的强弱。3.2糖化型淀粉酶活的测定糖化酶有催化淀粉水解的作用,能从淀粉分子非还原性末端开始,分解a-1,4葡萄糖苷键生成葡萄糖。葡萄糖分子中含有醛基,能被次碘酸钠氧化,过量的次碘酸钠酸化后析出碘,再用硫代硫酸钠标准溶液滴定,计算出酶活力。3.3氨基酸态氮的测定氨基酸具有酸性的-COOH基和碱性的-NH2基。它们互相作用而使氨基酸成为中性的内盐。当加入甲醛溶液时,-NH2基与甲醛结合,从而使碱性消失。这样就可以用强碱标准溶液来滴定-COOH基,并采用间接的方法测定氨基酸的总量。本试验氨基酸态氮测定采用双指示剂甲醛滴定法。3.4酱醅中总酯含量的测定总酯用中和滴定法进行测定:先用碱中和酱醅中的游离酸,再加一定量的碱使酯皂化,过量的碱再用酸进行反滴定。3.5还原糖含量的测定本试验采用斐林氏法测酱醅中还原糖的含量。原理:还原糖在斐林氏甲、乙溶液中把高价铜还原为低价铜,以次甲基蓝作指示剂,用样品稀释液滴定定量的斐林氏甲乙液,根据消耗量来计算还原糖含量。3.6黄曲霉毒素的检测黄曲霉毒素(Aflatoxins)是在自然界存在的一些结构特异的真菌的次生代谢产物,是致癌能力(毒性)最强的毒素,其毒性比氰化钾还高,被列为极毒。由于黄曲霉毒素与环境因素密切相关,普通的食物处理方法不会减少其含量,国际上对黄曲霉毒素的限量要求也日益严格。因此,霉菌发酵性食品一个非常重要的安全性指标就是在产品中不得检出黄曲霉毒素。本试验中分离得到的米曲霉和黑曲霉均属于黄曲霉菌群,也存在产生毒性产物的可能性。因此,必须对菌株能否产生黄曲霉毒素进行检测,以确保人工接种发酵产品的安全性。黄曲霉毒素的检测方法包括:薄层层析法、高效液相色谱法、酶联免疫吸附免疫法、免疫亲和层析柱净化法等。本试验黄曲霉毒素检测采用薄层色谱法。3.8甜面酱单菌种制曲工艺的研究3.8.1温度对优选菌株产酶的影响将前面制得的两种曲种分别接种小麦,通过每天测量酱曲中蛋白酶和淀粉酶活力大小,确定两种曲种的最适产蛋白酶和淀粉酶温度。3.8.2时间对优选菌株产酶的影响将两种曲种分别接种小麦,通过每天测量酱曲中蛋白酶和糖化型淀粉酶活力的大小,确定两种曲种制曲产蛋白酶和产淀粉酶活力达到最大值时的时间。3.8.3湿度对优选菌株产酶的影响将两种曲种分别接种小麦,通过控制不同的培养湿度,然后每天测量酱曲中蛋白酶和淀粉酶活力的大小,确定两种曲种制曲的最适产蛋白酶和产淀粉酶湿度。3.9优选菌株发酵工艺的研究3.9.1发酵工艺条件优化的正交试验甜面酱发酵工艺条件主要包括接种菌的接种量、发酵时间、发酵温度、盐水浓度等。采用四因素、三水平正交试验表,即L9(34)进行正交试验,以总酸、氨基酸态氮、还原糖、总酯含量的测定和感官评定分值为指标,考察工艺条件的选用。发酵工艺因素水平表见表3–1所示。工艺条件因素实验水平123盐水浓度(Be)A13.514.515.5曲与盐水比例B1:11:1.51:2发酵时间(天)C152535发酵温度(℃)D253545表3-1发酵工艺因素水平表3.9.2发酵工艺的考察3.9.2.1酱醅中各种成份指标的测定总酯、氨基酸态氮、还原糖含量的测定(测定方法见上面)3.9.3.2感官评价邀请10名学生组成评价小组,对不同工艺最后所得的甜面酱进行色、香、味,体进行评价,并进行综合打分。项目评分及分值范围得分色泽红褐色、鲜艳、有光泽红褐色、有光泽红褐色、略有光泽灰褐色、无光泽20~1817~1514~1110~0香气酱香、酯香、醇香浓郁、柔和、无不良气味酱香、酯香、醇香浓郁、无不良气味有酱香、无不良气味酱香味淡、有异香味30~2726~2322~1918~0滋味鲜味突出明显、柔和、细腻、咸甜适宜、无异味鲜味醇厚、咸甜适宜、无异味有鲜味、无异味有酸、苦、涩、焦糊及其他异味40~3635~3130~2625~0体态粘稠适度、均匀,无杂质粘稠适度,无杂质偏稀或偏甜,无杂质偏稀或偏甜,有杂质10~98~76~54~0总分表3-2甜面酱感官评定评分表第四章甜面酱人工接种多菌种制曲及发酵工艺的研究4.1多菌种制曲方法多菌种制曲方法有两种,一种是分开制曲(即同单菌种制曲一样,最后将不同菌种制得的曲按一定的比例混合),另一种是混合制曲。4.2多菌种制曲工艺的优化分开制曲工艺的优化前一章已经研究过,在这里主要讨论的是混合制曲。为了确定所要接种的菌株的比例,以及最佳制曲条件,以蛋白酶活力和糖化型淀粉酶活力为指标,设计了如下表4–1的四因素三水平L9(34)正交试验。工艺条件因素实验水平123菌株比例A1:12:13:1制曲湿度(%)B708090制曲时间(天)C345制曲温度(℃)D253035表4-1制曲正交试验设计方案通过四因素三水平的正交试验来确定制曲工艺的最佳条件。4.3多菌种发酵工艺的研究4.3.1分开制曲多菌种发酵工艺的优化分开制曲多菌种发酵工艺条件主要包括接种米曲霉曲和黑曲霉曲的比例、盐水浓度、发酵时间、发酵温度等。采用四因素、三水平正交试验表,以理化测定指标和感官评定分值为指标,考察工艺条件的优选。发酵工艺水平表见表4–2所示。工艺条件因素实验水平123米曲:黑曲A1:12:13:1盐水浓度(Be)B13.514.515.5发酵时间(天)C152535发酵温度(℃)D253545表4-2发酵工艺因素水平表4.3.1混合制曲多菌种发酵工艺的优化混合制曲多菌种发酵工艺条件主要有曲与盐水的比例、盐水浓度、发酵时间、发酵温度等。采用四因素、三水平正交试验表,以理化测定指标和感官评定分值为指标,考察工艺条件的优选。发酵工艺水平表见表4–3所示。工艺条件因素实验水平123曲:盐水A1:11:1.51:2盐水浓度(Be)B13.514.515.5发酵时间(天)C152535发酵温度(℃)D253545表4-3发酵工艺因素水平表产品指标国家标准传统法单菌接种多菌接种理化指标氨基态氮食盐含量总酸度水分含量≥0.3≥7≤2.0≤50总酯还原糖≥20卫生指标砷(As)铅(Pb)黄曲霉毒素大肠菌群致病菌≤5≤1≤5≤30不得检出表4-5人工接种单、多菌种发酵甜面酱的产品检测结果及其与国家标准、传统法的比较前期工作1.收集省内农村制作的甜面酱成品,并详细了解农村制酱的工艺流程和一些需要注意的事项。2.将收集来的样品进行成分分析,并测定其各种成分含量,以便后期工作参考。3.从收集来的甜面酱中分离米曲霉和黑曲霉菌株,并用分离出的纯种曲霉菌株制作曲种,为后面制曲和发酵工艺研究做准备。4.用制作的曲种分别研究单菌种接种制曲和发酵工艺,初步确定出甜面酱单菌种制曲和发酵的最佳工艺条件。
本文标题:多菌种发酵甜面酱工艺研究
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