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        大豆品種對(duì)毛霉菌發(fā)酵腐乳營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

        2020-12-31 01:31:54穆德倫烏日娜孫雪婷祝新媛武俊瑞
        食品科學(xué) 2020年23期
        關(guān)鍵詞:腐乳風(fēng)味大豆

        穆德倫,烏日娜,崔 亮,楊 慧,孫雪婷,祝新媛,武俊瑞*

        (沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110866)

        腐乳是流傳數(shù)千年的中華民族傳統(tǒng)發(fā)酵美食,因其口感好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、易保存的特點(diǎn)[1-2],在中國(guó)及東南亞地區(qū)深受人們的喜愛(ài)[3]。腐乳富含小分子肽、游離氨基酸、有機(jī)酸、脂肪酸等物質(zhì),這些物質(zhì)在增強(qiáng)腐乳風(fēng)味的同時(shí),使腐乳更易于人體消化和吸收[4-5],還能夠起到降低血壓、調(diào)節(jié)血脂、降低血液中膽固醇濃度[6-8]、清除體內(nèi)自由基、抗衰老、抗氧化[9]、保護(hù)人體神經(jīng)系統(tǒng)[10-11]和預(yù)防疾病的作用[12]。另外,腐乳還會(huì)在加工過(guò)程中產(chǎn)生人體必需的VB12[13-14]。雖然腐乳具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,但是市場(chǎng)上的腐乳產(chǎn)品品質(zhì)卻良莠不齊,究其原因,是腐乳的原料品質(zhì)、發(fā)酵菌種和發(fā)酵工藝等諸多方面導(dǎo)致的。目前許多學(xué)者主要研究了腐乳生產(chǎn)過(guò)程中的發(fā)酵菌種[15]和發(fā)酵工藝[16-17]對(duì)腐乳風(fēng)味物質(zhì)[18-19]及品質(zhì)的影響,但對(duì)大豆原料對(duì)腐乳品質(zhì)的影響研究較少。大豆原料的營(yíng)養(yǎng)成分含量和物理性質(zhì)可以對(duì)腐乳的得率、質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味特性等指標(biāo)產(chǎn)生很大的影響。此外,不同大豆品種之間的各項(xiàng)指標(biāo)差異很大,因此不同的大豆品種也會(huì)對(duì)腐乳品質(zhì)產(chǎn)生影響。

        本研究以我國(guó)主栽的9 種大豆為原料,分析不同品種大豆的籽粒品質(zhì),測(cè)定不同品種大豆的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)和物理指標(biāo),分析大豆品種間差異;將不同品種大豆分別加工成為腐乳后,測(cè)定9 種腐乳的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo),采用相關(guān)性分析研究不同品種大豆?fàn)I養(yǎng)指標(biāo)及物理性質(zhì)對(duì)其所制得腐乳營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)、質(zhì)構(gòu)特性、滋味特性等品質(zhì)的影響,進(jìn)而通過(guò)聚類分析篩選出適宜加工腐乳的大豆品種。本研究旨在為生產(chǎn)高品質(zhì)腐乳提供大豆原料的篩選依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        9 種我國(guó)主栽大豆(‘丹豆11’、‘丹豆18’、‘丹豆21’、‘鐵豆29’、‘遼豆64’、‘遼豆66’、‘鐵豆103’、‘大粒豆’和‘韓豆L2’)購(gòu)自丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院和遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院。

        所有試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

        1.2 儀器與設(shè)備

        DCA-KXT半自動(dòng)凱氏定氮儀、HKG×9030A索氏抽提器 廣東環(huán)凱微生物科技有限公司;KT3-10K質(zhì)構(gòu)儀美國(guó)Brookfield公司;SA402電子舌 日本Insent公司;7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(配以DB-WAX色譜柱(30.0 m×0.32 mm,0.25 μm)) 美國(guó)Agilent公司。

        1.3 方法

        1.3.1 腐乳加工工藝流程

        選擇品質(zhì)優(yōu)良的大豆在水中充分浸泡后,打漿并過(guò)濾。煮沸后,放入80 ℃水浴鍋中邊攪拌邊加入凝固劑,凝固后,倒入模具加壓[20]。將豆腐切成小塊,瀝干水分,接種毛霉菌后在25 ℃環(huán)境中培養(yǎng)48 h,待豆腐塊表面長(zhǎng)滿白色菌絲,用手將菌絲搓倒后即可進(jìn)行裹料腌制;將腐乳坯放入容器中密封,在常溫狀態(tài)下進(jìn)行腌制發(fā)酵,2 周后取出[21]。

        1.3.2 腐乳理化指標(biāo)檢測(cè)

        根據(jù)GB/T 5009.5—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中凱氏定氮法測(cè)定腐乳樣品的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù);根據(jù)GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》中索氏抽提法測(cè)定腐乳樣品進(jìn)行的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù);根據(jù)GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》中直接干燥法測(cè)定腐乳的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù);隨機(jī)選取100 粒大豆,用天平測(cè)定其質(zhì)量,每個(gè)樣品做5 個(gè)重復(fù),結(jié)果取平均值,測(cè)定大豆百粒質(zhì)量;隨機(jī)選取1 粒大豆,用游標(biāo)卡尺測(cè)定其直徑,每個(gè)樣品做50 個(gè)重復(fù),結(jié)果取平均值;使用手持色差儀對(duì)腐乳進(jìn)行色澤分析,使用SA402電子舌和KT3-10K質(zhì)構(gòu)儀分別對(duì)腐乳滋味特性和腐乳的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行檢測(cè),均重復(fù)3 次,并進(jìn)行分析。

        1.3.3 腐乳風(fēng)味物質(zhì)分析

        將樣品置于頂空進(jìn)樣瓶中,混勻、密封。于60 ℃水浴中振蕩孵育10 min,頂空萃取20 min,解吸5 min。進(jìn)樣口溫度220 ℃,使用程序升溫(初始爐溫為40 ℃,保持3 min后,以10 ℃/min升至185 ℃,保持1 min后,再以10 ℃/min升至220 ℃,保持8 min后),載氣為氦氣,流速為1.5 mL/min,進(jìn)樣量1 μL。質(zhì)譜條件:電離方式為電子轟擊電離;離子源溫度為230 ℃;m/z掃描范圍為33~440,掃描速率為0.2 s/scan;電子能量為70 eV[22]。

        1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

        每組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行3 次重復(fù),結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。應(yīng)用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,應(yīng)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行顯著性分析(單因素方差分析法,P<0.05表示差異顯著)。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同大豆品種理化指標(biāo)分析結(jié)果

        表1 不同品種大豆基礎(chǔ)理化指標(biāo)Table 1 Physicochemical properties of different soybean varieties

        由表1可知,不同品種的大豆在直徑和百粒質(zhì)量方面差異較大,蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)和水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)在各品種之間差異較小。大豆中的蛋白質(zhì)含量和脂肪含量是用來(lái)評(píng)價(jià)大豆?fàn)I養(yǎng)價(jià)值[21]和決定大豆加工用途的重要指標(biāo),大豆中的水分含量會(huì)影響腐乳加工過(guò)程中毛霉菌的生長(zhǎng)狀況,而大豆的百粒質(zhì)量和直徑反映大豆的相關(guān)物理性質(zhì)。

        2.2 不同大豆品種色澤指標(biāo)分析結(jié)果

        圖1 不同品種大豆色度Fig.1 Color parameters of different soybean varieties

        由圖1、2可知,不同品種大豆樣品a*值差異很大,L*值和b*值的變化范圍差異較小。其中,a*值全部為正值(表示腐乳紅度),變化范圍為2.12~3.58,平均值為2.97,標(biāo)準(zhǔn)差為0.54,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為18.15%,紅度最高的腐乳原料為‘鐵豆29’(3.58),紅度最低的腐乳原料為‘韓豆L2’(2.12)。b*值為正值(表示腐乳黃度),變化范圍為11.27~14.74,平均值為12.87,標(biāo)準(zhǔn)差為1.06,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為8.20%,其中黃度最高的大豆樣品為‘大粒豆’(14.74),黃度最低的腐乳原料為‘遼豆64’(11.27)。L*值(亮度)的變化范圍為44.54~46.67,平均值為45.84,標(biāo)準(zhǔn)差為0.65,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.43%,其中最亮的大豆樣品為‘鐵豆103’(50.42),最暗的大豆樣品為‘丹豆11’(44.54)。

        圖2 不同品種大豆色度差異性分析Fig.2 Difference in chromaticity among different soybean varieties

        2.3 腐乳基礎(chǔ)理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

        表2 不同品種腐乳基礎(chǔ)理化指標(biāo)Table 2 Physicochemical properties of sufu made from different soybean varieties

        通過(guò)分析表2中不同品種腐乳的各項(xiàng)基礎(chǔ)理化指標(biāo)之間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,不同品種腐乳的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)和得率品種間差異較大,其中蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的腐乳為‘韓豆L2’腐乳(15.30%);得率可以反映生產(chǎn)過(guò)程中材料的利用效率,得率高的腐乳品種更能節(jié)約大豆原料,其中得率最高的腐乳為‘遼豆66’腐乳(215.58%)。不同品種腐乳在脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)和水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)方面品種間差異很小。

        2.4 腐乳色澤指標(biāo)分析結(jié)果

        圖3 不同品種腐乳色度Fig.3 Color parameters of sufu made from different soybean varieties

        圖4 不同品種腐乳色度差異性分析Fig.4 Difference in sufu chromaticity among different soybean varieties

        由圖3、4可知,不同品種大豆加工的腐乳產(chǎn)品b*值差異很大,L*值和a*值的變化范圍差異較小。其中,b*值為負(fù)值(表示腐乳藍(lán)度)變化范圍為-1.61~-9.48,平均值為-4.95,標(biāo)準(zhǔn)差為2.50,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為-50.54%,其中藍(lán)度最高腐乳的原料為‘遼豆64’(-9.48),藍(lán)度最低腐乳的原料為‘大粒豆’(-1.61)。L*值(亮度)的變化范圍為38.89~50.42,平均值為44.45,標(biāo)準(zhǔn)差為3.97,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為8.93%,其中最亮腐乳的原料為‘遼豆66’(50.42),最暗腐乳的原料為‘丹豆18’(38.89)。a*值全部為負(fù)值(表示腐乳綠度),變化范圍為-14.12~-20.25,平均值為-17.22,標(biāo)準(zhǔn)差為2.27,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為-13.18%,綠度最高腐乳的原料為‘遼豆66’(-20.25),綠度最低腐乳的原料為‘鐵豆103’(-14.12)。

        2.5 腐乳質(zhì)構(gòu)特性分析結(jié)果

        由表3可知,不同品種腐乳的硬度品種間差異(66.57%)、咀嚼性品種間差異(55.27%)、黏性品種間差異(49.30%)、內(nèi)聚性品種間差異(20.16%)和彈性方面品種間差異(19.14%)都較大。腐乳的硬度、內(nèi)聚性和彈性越好,腐乳越不易發(fā)生形變,形態(tài)特征更穩(wěn)定[23],黏性和咀嚼性較好的腐乳口感更佳[24]。其中,‘韓豆L2’制成的腐乳制品的硬度為15.36 N、咀嚼性為32.7 mJ、內(nèi)聚性為0.61、彈性為8.9 mm,除黏性外,其他指標(biāo)是所有腐乳制品中最優(yōu)的;黏性指標(biāo)最優(yōu)腐乳制品所用原料為‘遼豆66’(1.2 mJ)。

        表3 不同品種大豆加工腐乳的質(zhì)構(gòu)特性Table 3 Rheological characteristics of sufu from different soybean varieties

        2.6 腐乳滋味指標(biāo)分析結(jié)果

        表4 不同品種大豆加工腐乳的滋味特征Table 4 Taste characteristics of sufu from different soybean varieties

        由表4可知,腐乳中的苦味和鮮味品種間差異較小,咸味品種間差異較大。酸味和澀味的水平區(qū)間均低于味點(diǎn),因此9 種腐乳都不具備酸味和澀味??辔稌?huì)影響人們?cè)谑秤酶闀r(shí)的口感,因此制備腐乳時(shí)應(yīng)選擇苦味較淡的品種[25],其中苦味最淡的是‘遼豆66’腐乳(10.58)。鮮味在品嘗過(guò)程中有刺激自身味覺(jué)的作用,濃郁的鮮味會(huì)讓人更易體會(huì)到腐乳的美味[26],其中鮮味最優(yōu)的是‘遼豆64’腐乳(6.13)。咸味可以顯著增加腐乳這種腌制食品中的風(fēng)味,是腐乳中最主要的味道,選擇咸味較重的品種可以起到在生產(chǎn)中節(jié)約原料的作用,其中咸味最重的是‘遼豆66’腐乳(8.53)。

        2.7 腐乳風(fēng)味物質(zhì)分析結(jié)果

        表5 不同品種大豆加工腐乳的風(fēng)味物質(zhì)Table 5 Flavor substances of sufu from different soybean varieties

        由表5可知,‘鐵豆29’腐乳、‘遼豆64’腐乳、‘鐵豆103’腐乳、‘大粒豆’腐乳及‘韓豆L2’腐乳中風(fēng)味物質(zhì)的種類較多。這些腐乳中揮發(fā)性風(fēng)味化合物種類主要包括10 種酯類物質(zhì)、4 種醇類物質(zhì)、6 種酚類物質(zhì)、5 種腈類物質(zhì)、8 種醛類物質(zhì)、3 種酸類物質(zhì)、3 種呋喃類物質(zhì)、3 種酮類物質(zhì)及2 種烯類物質(zhì)等。這些風(fēng)味物質(zhì)來(lái)源于腐乳中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的發(fā)酵[27-28]。其中,氨基酸在經(jīng)歷脫氨基反應(yīng)與脫羧反應(yīng)這兩個(gè)代謝過(guò)程后,還會(huì)發(fā)生酯化反應(yīng)和還原反應(yīng)進(jìn)而生成酯類、酸類、醇類等具有特色的風(fēng)味物質(zhì)[29-30]。脂類物質(zhì)可以通過(guò)水解反應(yīng)和氧化反應(yīng)得到酯類、醇類、醇類,醛類、酸類物質(zhì)以及芳香類化合物[31-32]。淀粉在經(jīng)歷發(fā)酵后可以生成醛類、酸類和醇類物質(zhì)。此外,腐乳中揮發(fā)性化合物還可以通過(guò)老化溶液中乙醇獲得[33]。腐乳中的風(fēng)味物質(zhì)可以增強(qiáng)腐乳獨(dú)特的酵香味與焦糖味,也讓腐乳擁有了更加豐富可口的味道。如油酸乙酯、亞油酸乙酯和棕櫚酸乙酯賦予了腐乳奶油香氣和酯香,其他的酯類可以為腐乳提供花香和果香[34]等。值得一提的是,過(guò)度的發(fā)酵反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一些苦味物質(zhì),嚴(yán)重影響腐乳的口味[31,35]。通過(guò)以上9 個(gè)品種腐乳的風(fēng)味分析,可以探明腐乳在發(fā)酵過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生的部分風(fēng)味物質(zhì),同時(shí)保證腐乳在發(fā)酵過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì),以便于后續(xù)進(jìn)行深入研究。

        2.8 大豆品種與腐乳品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果

        結(jié)合崔亮[36]對(duì)大豆指標(biāo)的研究,將不同品種大豆品種與腐乳品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果見(jiàn)圖5。不同品種大豆色澤與腐乳色澤指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果如圖6所示。

        圖5 腐乳與大豆品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析Fig.5 Correlation analysis of quality indexes between soybean varieties and sufu

        由圖5可知,大豆的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)和與腐乳中的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)極顯著正相關(guān)(r=0.965);大豆蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)和腐乳的得率呈顯著正相關(guān)(r=0.761),與彈性也呈顯著正相關(guān)(r=0.748);大豆的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)與腐乳蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.713),和得率呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.721);大豆的百粒質(zhì)量與腐乳咸味呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.679)。將大豆色澤指標(biāo)與腐乳色澤指標(biāo)相關(guān)性分析,由圖6可知,大豆的b*值與腐乳的b*值顯著正相關(guān)(r=0.705)。

        圖6 大豆與腐乳色澤指標(biāo)相關(guān)性分析Fig.6 Correlation analysis of color parameters between soybean varieties and sufu

        綜上,出于對(duì)腐乳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、口感和原料利用率的考慮,加工優(yōu)質(zhì)腐乳的大豆品種應(yīng)當(dāng)具有高蛋白、低脂肪和低百粒質(zhì)量的特性。

        2.9 腐乳品質(zhì)特性的聚類分析

        表6 不同腐乳品質(zhì)特性相關(guān)指標(biāo)的聚類中心Table 6 Clustering centers of different quality indexes of fermented bean curd

        表7 不同大豆品種對(duì)應(yīng)的聚類成員Table 7 Clustering members corresponding to different soybean varieties

        由表6、7的聚類分析可知,以腐乳營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)、質(zhì)構(gòu)指標(biāo)、滋味指標(biāo)以及色澤指標(biāo)為變量,‘遼豆66’和‘韓豆L2’為最適合做腐乳的大豆;其次,‘丹豆18’和‘遼豆64’為第二梯度的適用大豆;其他品種為不適于制作腐乳的大豆品種。

        3 結(jié) 論

        通過(guò)對(duì)不同品種大豆的各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)、物理性質(zhì)及其腐乳制品的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)、質(zhì)構(gòu)特性、滋味特性等進(jìn)行分析,結(jié)果表明不同品種大豆指標(biāo)和腐乳指標(biāo)之間存在著一定的相關(guān)性。大豆的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,腐乳中的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,腐乳得率越高,彈性越好;大豆的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,腐乳的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低,腐乳得率越低;大豆百粒質(zhì)量越大,腐乳咸味越不明顯,腐乳酸味越明顯;大豆b*值越高,腐乳的b*值越高。同時(shí)發(fā)現(xiàn),‘遼豆66’和‘韓豆L2’這兩種大豆加工的腐乳蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)高、腐乳得率高、質(zhì)地好、澀味低、色澤好,同時(shí)這兩個(gè)品種大豆的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)高、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)低。結(jié)合聚類分析可知,‘遼豆66’和‘韓豆L2’具有較高的腐乳加工適用性,是最適用于制作腐乳的大豆品種。

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