胡 洋,陳 艷,陳金日,葉 欣,冉 旭*
(四川大學 食品科學與工程系,四川 成都 610065)
黃豆即大豆,學名Glycine max。中國是大豆的故鄉(xiāng),種植歷史達4700多年[1]。大豆中含有豐富的大豆多肽、大豆低聚糖、大豆膳食纖維、大豆卵磷脂以及大豆異黃酮[2],具有很好的保健作用。
乳酸菌是一類以糖類為原料、產(chǎn)生乳酸、分解蛋白質(zhì),但無腐敗產(chǎn)物、不形成芽孢,革蘭式陽性細菌[3]。植物乳桿菌是乳酸菌的一種。呈長桿狀,多為鏈狀排列,革蘭氏陽性菌、無芽孢,微需氧。培養(yǎng)方式為兼性厭氧,在繁殖過程中能產(chǎn)生特有的乳酸桿菌素,是一種生物型的防腐劑[4]。
五香大豆是通過乳酸發(fā)酵制得的新型豆類休閑食品,其不同于一般豆類休閑食品的特點在于獨具的綿軟口感,且食用后不會有香脆食品引起的口干。發(fā)酵還具有保存食物的效果,既可防止不良微生物腐敗又能防止氧化性品質(zhì)劣變。發(fā)酵作用可分解大分子物質(zhì),能增加易消化性,增進生物可利用率,進而提高營養(yǎng)價值;同時發(fā)酵作用也產(chǎn)生一些物質(zhì),有些使風味變好,有些具有增進健康的效果,具有廣闊的市場前景。
研究五香大豆的發(fā)酵工藝,確定最佳發(fā)酵工藝條件,獲得優(yōu)質(zhì)的發(fā)酵大豆,使產(chǎn)品的色、香、味、形均能為人們所喜愛。
1.1.1 原料
大豆:市場購買,需符合GB1352《大豆》標準(表面光滑、顆粒飽滿、無蟲斑、無霉變)。
植物乳桿菌Lactobacillus plantarum:由四川省微生物資源平臺菌種保藏中心(Sichuan Microbiological Resources Infrastructure&Culture Collection Center,SICC)提供。
1.1.2 配料
生姜,大蒜,食鹽,味精,I+G,雙乙酸鈉,山梨酸鉀,安賽蜜,辣椒油。
1.1.3 香料
八角,茴香,桂皮,山奈,砂仁。
1.1.4 試劑
蛋白胨10g,牛肉膏10g,酵母提取物5g,檸檬酸二銨2g,磷酸氫二鉀2g,乙酸鈉5g,硫酸錳0.25g,硫酸鎂0.58g,葡萄糖20g,土溫80 1.0mL,蒸餾水1000mL,pH6.2~6.4。
恒溫干燥箱(上??莆鲈囼瀮x器廠),數(shù)顯恒溫水浴鍋(型號:HH-4,國華電器有限公司),VD-650型桌上式潔凈工作臺(蘇州凈化設(shè)備有限公司),手提式壓力蒸汽消毒器(型號:GMS-280,北京市永光明醫(yī)療儀器廠),電子天平(型號:JA1203,上海精科天平)。
1.3.1 操作要點
選料:選擇顆粒完整、飽滿,無蟲蛀,無霉變的大豆。
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。
鹵煮:按豆水比1:4(鹵煮過程中保持不變),加生姜、大蒜、香料鹵煮70min得斷面熟透無硬心大豆。生姜、大蒜起調(diào)味作用的同時還具有殺菌效果,使接種后為純種發(fā)酵。
冷卻:將鹵煮好的大豆冷卻至不燙手。
接種:發(fā)酵料液比1:2,按比例加入食鹽溶解,接種一定比例植物乳桿菌,混合均勻。
發(fā)酵:將發(fā)酵罐置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
調(diào)味:將發(fā)酵好的大豆放入調(diào)味料拌勻。
1.3.2 感官評價方法
本試驗采用評分檢驗法,要求評價員把樣品的品質(zhì)特性以數(shù)字標度形式來評價。根據(jù)評價員各自的評價基準進行判斷,可增加評價員的人數(shù)來克服其出現(xiàn)的粗糙評分現(xiàn)象。樣品的評價順序用拉丁法隨機排列。評定方法是在未添加調(diào)味料之前,根據(jù)發(fā)酵大豆的色澤、香味、酸度、口感4個指標進行評定,綜合評分為4個指標之和(百分制)。感官評分標準[5-6]見表1,感官評價由10位評價員進行評價,統(tǒng)計評分進行分析。
表1 乳酸發(fā)酵大豆感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standard of lactic acid fermented soybean
向大豆中接種6%(m/m)植物乳桿菌(109cfu/mL),鹽濃度為6%,在34℃條件下發(fā)酵。每12h進行觀察評定,根據(jù)大豆風味品質(zhì)變化確定發(fā)酵時間。
發(fā)酵12h時,主要味道為鹵煮后的五香味;發(fā)酵24h時,略帶發(fā)酵香氣;發(fā)酵36h時,具有濃郁的發(fā)酵香氣;發(fā)酵48h時,有過濃的酸味。由于發(fā)酵36h時風味最好,且無明顯酸味,而發(fā)酵48h時顯然發(fā)酵時間太過了。因此在發(fā)酵36h的基礎(chǔ)上適當延長發(fā)酵時間,確定發(fā)酵時間為40h。
通過查閱大量文獻,將植物乳桿菌的接種量控制在6%左右;發(fā)酵溫度的范圍控制在較適宜菌種生長的范圍;加鹽可以保存食物,同時使食物具有想要的風味及質(zhì)地,鹽分過高發(fā)酵緩慢,且長期食用高鹽食品對健康不利,綜合考慮將鹽濃度控制在8%以下。由于植物乳桿菌代謝主要產(chǎn)物為乳酸,在感官評定為主要指標的條件下可以參照pH判定產(chǎn)品發(fā)酵狀態(tài)及風味。采用3因素5水平均勻設(shè)計(見表2)進行試驗,發(fā)酵40h后進行感官評價,要求評價員對每一個評分點所代表的意義有共同的認識,以得出有價值的評分;同時測定pH值,結(jié)果見表3。
表2 U5(53)均勻設(shè)計因素水平Table 2 Factors and levels of U5(53)uniform design
表3 均勻試驗結(jié)果Table 3 Results of uniform design
由表3直觀分析可知3號、4號所得產(chǎn)品品質(zhì)較好;2號、5號屬于高溫發(fā)酵,所得產(chǎn)品香味不純,具刺激性;1號酸味較濃。3號、4號綜合得分相差無幾,4號顏色較3號更好;4號發(fā)酵溫度更接近植物乳桿菌最適生長溫度,且鹽濃度相對較低;因此以4號工藝處理最好。初篩所得工藝條件為:接種量7%、發(fā)酵溫度34℃、鹽濃度4%。
以均勻試驗初步確定的工藝條件為中心進一步優(yōu)化試驗參數(shù),采用L9(34)的正交設(shè)計進行試驗,通過感官評價確定最佳發(fā)酵工藝參數(shù)。結(jié)果見表4、表5。
從表4中,根據(jù)正交試驗結(jié)果中的極差R可以看出,各因素對實驗結(jié)果的影響作用大小順序為發(fā)酵溫度>接種量>鹽濃度。各因素的最優(yōu)水平為A2B2C3。由表5方差分析結(jié)果表明,發(fā)酵溫度對產(chǎn)品的感官品質(zhì)影響顯著,接種量對產(chǎn)品的感官品質(zhì)有一定影響,鹽濃度的影響比“空白列”因素的影響還小,可以認為不必考慮。因此,五香大豆乳酸發(fā)酵的最佳發(fā)酵工藝條件為接種量7%,溫度34℃,鹽濃度5%。該組合存在于正交表中,所得產(chǎn)品感官評分高達95,顏色黃亮均一,有濃郁的發(fā)酵香氣,酸度適中,使產(chǎn)品別具風味且口感好。
2.4.1 感官指標
色澤黃亮均一,具有濃郁的發(fā)酵香氣,酸度適中,無苦味、霉味,豆粒柔軟,松散成型,無外來肉眼可見雜質(zhì)。
表4 正交試驗結(jié)果Table 4 Results of L9(34)orthogonal experiment
表5 正交試驗結(jié)果的方差分析Table 5 Variance analysis of orthogonal experiment results
2.4.2 理化指標
水分≤20.1%~50.0%,氨基酸態(tài)氮(以氮計)≥0.50g/100g,總酸(以乳酸計)≤2.5g/100g。
2.4.3 衛(wèi)生標準
總砷(以As計)≤0.5mg/kg,鉛(Pb)≤1.0mg/kg,黃曲霉毒素B1≤5μg/kg,大腸菌群≤3MPN/100g,致病菌(沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌):不得檢出。
通過均勻設(shè)計法初篩五香大豆發(fā)酵工藝條件以及正交試驗優(yōu)化發(fā)酵工藝參數(shù),本研究的最優(yōu)發(fā)酵條件為接種量7%,發(fā)酵溫度34℃,鹽濃度5%。所得發(fā)酵大豆感官評價綜合評分達95,其在色澤、香味、酸度、口感上都能令人滿意,特別是發(fā)酵所產(chǎn)生的獨特香味以及其帶有輕微酸味,能讓人嘗到不一樣風味的大豆制品。
[1]崔洪斌.營養(yǎng)寶藏——現(xiàn)代人眼中的大豆食品[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2006.
[2]劉 葵,張恩娟.大豆異黃酮的開發(fā)及市場前景[J].中國藥房,2006,17(2):92-94.
[3]欒金水.乳酸菌的研究應用進展[J].江蘇調(diào)味副食品,2004,21(1):8-10,19.
[4]孟昭赫,陳倆國,劉 敏.乳酸菌與人體健康[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1993.
[5]拉夫萊斯.食品感官評價與技術(shù)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2001.
[6]趙 鐳,劉 文,汪厚銀.食品感官評價指標體系建立的一般原則與方法[J].中國食品學報,2008,8(3):121-124.