1、 本科毕业论文 （ 20 届） 食品科学与工程 基于粳米制曲的海带大豆发酵酱工艺研究 摘 要 以氨基态氮含量和感官评价为指标，采用单因素试验和正交试验相结合的方法，研究了 粳米制曲条件下海带大豆酱的发酵工艺。结果表明： 影响海带酱氨基态氮含量的因素强弱依次 为： B（发酵时间） A（盐水盐度） C（盐水加入量） ；以上三者 对海带酱氨基态氮含量和感官评价的影响程度均达到显著水平（ p 0.05）。最佳发酵条件组合为盐水盐度 14Be、盐水加入量 40%、发酵时间 30 天，由此可制得颜色 鲜艳， 氨基态氮含量为 2.91%，并具有独特酱香和海带味的海带大豆发酵酱。酱醅发酵过程中，水分、 pH
2、值和可溶性糖随着发酵时间的延长而逐渐下降，而总酸和氨基态氮含量持续上升。 关键词： 氨基态氮； 发酵 ；海带；粳米 ABSTRACT The fermentation technology of seaweed soybean sauce under the condition that using Japonica rice to produce leaven was studied by following parameters: the amino nitrogen content and sensory evaluation, and combining a single-factor
3、 experiment with orthogonal design method. Results showed that among the factors which effect the amino nitrogen content was impacted from strong to weak as fermentation time salinitysalt-water addition; and all of the three factors produced a significant level on the amino nitrogen content and sens
4、ory evaluation of the seaweed soybean sauce(P0.05). The optimum conditions of producing sauce were: salinity 14Be, salt-water addition 40%, fermentation time 30 days, according to the conditions could produce the seaweed sauce with bright color, the content of amino nitrogen reached 2.91%, and had a
5、 unique flavor of sauce and seaweed. During the sauce fermentation process, moisture, pH, and total soluble sugar decreased with the extending of fermentation time, the total acid and amino nitrogen content continued to rise. Key Words: Amino nitrogen; Ferment; Seaweed; Japonica rice I 目 录 1 前言 . 2
6、2 材料与方法 . 2 2.1 实验材料 . 2 2.2 实验设备 . 2 2.3 海带大豆发酵酱制备的工艺流程 . 3 2.4 操作要点 . 3 2.5 实验设 计 . 3 2.5.1 海带大豆发酵酱发酵条件优化单因素试验 . 3 2.5.2 正交试验设计 . 4 2.5.3 最佳发酵条件的验证 . 4 2.5.4 探讨发酵过程中理化指标的动态变化 . 4 2.6 理化分析方法 . 4 2.6.1 总酸和氨基态氮的测定 . 4 2.6.2 可溶性糖的测定 . 5 2.6.3 感官评定方法 . 6 2.6.4 水分含量的测定 . 6 2.6.5 pH 的测定 . 6 3 结果与分析 . 7 3
7、.1 影响海带大豆发酵酱氨基态氮含量的单因素试验 . 7 3.1.1 盐水盐度的确定 . 7 3.1.2 盐水加入量的确定 . 7 3.1.3 发酵时间的确定 . 8 3.2 正交试验结果及方差分析 . 9 3.3 最佳发酵条件的验证 结果 . 10 3.4 发酵过程中理化指标的动态变化 . 11 4 结论 . 14 参考文献 . 15 II 1 前言 海带（ Laminaria japonica）是我国一种资源丰富的大型海藻，又叫做 “ 江白菜 ” 。海带含有丰富的碘、维生素、矿物质、海带多糖等各种营养成分和生理活性成分约60多种。每 100g干海带中含有胡萝卜素 0.57mg， VBl 0
8、.69mg， VB2 0.36mg，烟酸 16mg，脂肪 0.19g，碳水化合物 57g，钙 2.25g，铁 0.15g。 此外，还含有 VC，脯氨酸和镁、钠、锌、锰、铜等微量元素 1。现代药理学，医学和营养食品学的研究揭示，海带具有多方面的保健功能，如降脂，降血糖，抗菌，调节免疫力，抗肿瘤，抗辐射等 2。 大豆富含不饱和脂肪酸，多种微量元素和优质蛋白质，经加工可以制作成多种豆制品，经常食用有助于预防高血压、动脉粥样硬化、心脏病等心血管疾病 3。而且，大豆含有较为齐全的氨基酸，尤其富含赖氨酸，正好补充了谷类赖氨酸的不足的缺陷，可以与其搭配更好地发挥蛋白质互补作用。 国内外对于酱类的研究较少，但
9、酱类调味品中含有丰富的对人体有益 的生理活性物质，可分为两大类，一类是大豆原料中所含有的，如大豆蛋白质、亚油酸、异黄酮、胆碱等。另一类则是在加工过程中产生的具代表性的类黑精和肽类 4。 采用麸皮制曲的发酵酱虽然各项指标都符合要求，但酱中混有一些颗粒物质，影响口感。粳米的淀粉中支链淀粉含量高 5，拥有较好的口感，富含蛋白质，维生素。 米曲霉单一菌种发酵在我国传统制酱工艺中被广泛采用，但是存在着原料的利用不充分以及成品品质不佳的问题。 Veki等 6发现，使用米曲霉和黑曲霉混合制曲，可使曲料中的谷酰胺酶含量增加一倍，从而使发酵产品中的谷氨酸含 量增加 15%左右。曹景滇发现双菌种混合制曲后，成曲的
10、中性蛋白酶活力明显提高， 可以弥补因单一菌种制酱而使蛋白质分解不足的缺陷 7。 综上所述，本课题研究的 “ 基于粳米制曲海带大豆发酵酱 ” 拟用粳米取代麸皮为培养基制曲，以获得口感细腻的海带大豆发酵酱。探讨发酵的最佳工艺条件 ，并分析酱在发酵过程中理化指标的动态变化。 加工消化大量海带，有利于海洋有机物的迁出，防止海水富营养化；有利于绿色海洋农业产业的形成，创造大量就业岗位。 2 材料与方法 2.1 实验材料 菌种 : 米曲 3.042、黑曲 3.186，购自广州微生物研究 所 。 原料 : 干 海带、大豆、粳米 、面粉、 安琪生香酵母粉 均市售。 2 培养基： 察氏培养基（表 1）。 表 1
11、 察氏培养基配方表（每 1000mL 蒸馏水）自然 pH 蔗糖 硝酸钠 磷酸氢二钾 氯化钾 七水硫酸镁 硫酸亚铁 琼脂 30.0g 3.0g 1.0g 0.5g 0.5g 0.01g 15.0g 主要化学试剂和药品 （表 2）。 表 2 主要化学试剂和药品 名称 纯度 制造商 甲醛 分析纯 无锡市瑞运化工有限公司 无水乙醇 分析纯 江苏三木集团化工厂 浓硫酸 分析纯 上海三鹰化学试剂有限公司 无水乙酸钠 分 析纯 无锡市佳妮化工厂 硫代硫酸钠 分析纯 兰溪中星化工试剂有限公司 无水碳酸钠 分析纯 上海三鹰化学试剂有限公司 氢氧化钠 分析纯 浙江中星化工试剂有限公司 可溶性淀粉 分析纯 广东汕头
12、市西陇化工厂 碘 分析纯 温州市化学用料厂 酚酞 分析纯 上海三鹰化学试剂有限公司 麝香草酚蓝 分析纯 浙江中星化工试剂有限公司 蒽酮 分析纯 上海三鹰化学试剂有限公司 2.2 实验设备 主要仪器和设备 （ 表 3）。 表 3 主要仪器和设备 仪器 生产厂家 HR73P 型水分测定仪 英国 CNS FARNELL 公司 PL203 电子天平 梅特勒 -托利多仪器有限公司 722S 分光光度计 上海校光技术有限公司 YXQ-LS-30SII 全自动立式压力蒸汽灭菌锅 上海精宏实验设备有限公司 SPX-270 智能生化培养箱 宁波江南仪器厂 HH-4 数显恒温水浴锅 浙江嘉兴电热仪器厂 DELTA
13、-320 酸度计 梅特勒 -托利多仪器有限公司 BD-233A 顶开式食品冷冻箱 杭州西泠制冷电器有限公司 3 2.3 海带大豆发酵酱制备的工艺流程 盐水、生香酵母 大豆 浸泡 蒸熟 冷却 混合 接种 成曲 发酵 海带大豆发酵酱 海带清洗 切碎 基于粳米培养基制成的混合种曲 2.4 操作要点 原料处理 精选优质大豆，剔除干瘪、虫蛀、发霉的豆粒，清水洗净，晾干；盐渍海带浸泡 12h左右，尽量将附着在海带表面的盐分清洗干净，沥干。 粳米培养基的制备 将粳米润水，淘洗干净，去除杂质，然后装入具塞锥形瓶中，高温高压蒸汽灭菌后备用。粳米灭菌后不能长时间放置，必须尽快接种，否则极易被杂菌污染而影响试验。
14、2.5 实验设计 2.5.1 海带大豆发酵酱发酵条件优化单因素试验 2.5.1.1 确定盐水盐度 按照米曲：黑曲 =3:1，海带：大豆 =3:1的比例制备成曲，物料总重量为 80g，分装在 500mL锥形瓶中，盐水分别按 10Be、 12 Be、 14 Be、 16 Be和 18 Be60mL加入物料中，再加入生香酵母 1%， 搅拌均匀，塞好瓶塞，置于 30 恒温恒湿培养 7d左右，然后升温至 45 培养 21d，再以 30 进行后酵。发酵结束后测定海带酱的氨基态氮含量。 2.5.1.2 确定盐水加入量 按照米曲：黑曲 =3:1，海带：大豆 =3:1的比例制备成曲，物料总重量为 80g，分装在
15、 500mL锥形瓶中，将 14 Be盐水分别按 20mL、 40mL、 60mL、 80mL、和 100mL加入物料中（占总质量比例依次约为 20%、 30%、 40%、 50%和 60%），再加入生香酵母 1%， 搅拌均匀，塞好瓶塞，置于 30 恒温恒湿培养 7d左右，然后升温至 45 培养 21d，再以 30 进行后酵。发酵结束后测定海带酱的氨基态氮含量。 2.5.1.3 确定发酵时间 按照米曲：黑曲 =3:1，海带：大豆 =3:1的比例制备成曲，物料总重量为 80g，分装在 500mL锥形瓶中，将 14Be盐水 60mL加入物料中，再加入生香酵母 1%， 搅 拌均匀，塞好瓶塞，置于 30
16、 恒温恒湿培养 7d左右，然后升温至 45 培养 13d，再以 304 进行后酵。发酵时间分别 20d、 25d、 30d、 35d和 40d时测定海带酱的氨基态氮含量。 2.5.2 正交试验设计 为了确定海带酱制备所需的盐水盐度、盐水加入量、发酵时间，以氨基态氮含量和感官评价为指标，采用 3 因素 3 水平正交试验设计方法，确定出最佳发酵条件。 表 4 L9(33)正交试验设计 水平 因素 A盐水盐度 (Be) B发酵时间 (d) C盐水加入量 (%) 1 12 25 30 2 14 30 40 3 16 35 50 2.5.3 最佳发酵条件的验证 按照最佳发酵条件组合进行 3 次平行试验。
17、 2.5.4 探讨发酵过程中理化指标 的动态 变化 由确定的最佳发酵条件进行发酵， 分别选取海带大豆发酵酱 0d、 2d、 5d、 7d、14d、 28d 的 酱料作为研究材料，测定在不同时间段酱料中水分 含量 、 pH 值、总酸、可溶性总糖、氨基态氮含量。 2.6 理化分析方法 2.6.1 总酸 8和氨基态氮 9的测定 （ 1）吸取样品 10%稀释液 10mL，放入 200mL 烧杯中，加蒸馏水 60mL，开动磁力搅拌器，用 0.05N 氢氧化钠标 准溶液滴定至 pH 8.20，记下耗用毫升数。同时做试剂空白试验。 （ V -Vo） N0.09 总酸 (以乳酸计， g/100mL 或 g)
18、100 10 V1 100 式中 ： V 样品耗用氢氧化钠标准溶液数， mL； Vo 试剂空白耗用氢氧化钠标准溶液数， mL； V1 吸取稀释液的量， mL； N 氢氧化钠标准溶液的当量浓度， N； 0.09 乳酸的毫克当量， g。 5 （ 2） 准确称取样品 510g，各 2 份，置于研钵中磨碎匀浆，全部移入 100mL容量瓶，加蒸馏水定容，混匀，过滤，取滤液 50mL，其中 1 份加入 2 滴中性红指示剂，用 0.1mol/L 氢氧化钠标准溶液滴定至由红变为琥珀色为终点，另一份加 2 滴百里酚酞指示剂及中性红指示剂，摇匀，静置 1min，用 0.1mol/L 氢氧化钠标准溶液滴定至淡蓝色，
19、即为终点。分别记录两次所消耗的碱液毫升数。 测定公式：氨基酸态氮（ %） =（ V2-V1） C0.014100/W 式中 ： C 氢氧化钠标准溶液的浓度 ,mol/L； V1 用中性红作指示剂滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积， mL； V2 用百里酚酞作指示剂滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的 体积， mL； W 滴定用样品溶液所相当的样品的重量， g； 0.014 氮的毫摩尔质量 ， g/mmoL； 2.6.2 可溶性糖 的 测定 10 （ 1）样品处理：准确称取 1g 样品，放入 50mL 三角瓶中，加入沸水 25mL，在水浴中加盖煮沸 10min，冷却后过滤，滤液收集在 50mL 容量瓶中，
20、然后定容。吸取提取液 2mL，置另一 50mL 容量瓶中，以蒸馏水稀释定容，摇匀备用。 （ 2）测定方法：吸取样品溶液 1mL、系列标准溶液和蒸馏水 (作空白 )各 1mL，分别置于 8 支试管中，沿壁各加入 5ml 冷的蒽酮溶液 ，混匀后，在试管口盖上玻璃球，在沸水浴中加热 10min 后，流水冷却 20min，于 620nm波长处以试剂空白作参比测定吸光度。以标准系列数据作标准曲线，查出样品质量浓度。另取 5g测定水分含量。 （ 3）绘制标准曲线：取标准葡萄糖溶液将其稀释成一系列不同浓度的溶液，浓度分别为每 mL 含糖 0、 30、 60、 90、 120、 150、 180g。按上述方法
21、分别测得其吸光度，然后绘制葡萄糖标准浓度的浓度曲线，或进行直线回归求得直线方程。 （ 4）计算样品中含糖量：可溶性糖含量（）（ CV） /（ W106） 100% 式中 ： V 样品稀释后的体积， mL； C 样品溶液的含糖量， g/mL； W 样品重， g。 6 2.6.3 感官评定方法 11 （ 1）称取 10g样品，置于培养皿中，用玻璃棒搅拌铺平，观察应有酱类正常的色泽，无不良气味，无杂质。 （ 2）用玻璃棒蘸取样品，尝其味不得有酸、苦、焦糊及其他异味。 （ 3）评分有 10人组成，建议权重：色泽 20%、香气 30%、滋味 40%、体态 10%，得分为平均值。 感官评定的评分标准如下
22、。 表 5 海带豆瓣酱感官评定 评分标准 项目 评分及分值范围 色泽 棕褐色、鲜艳、有光泽 棕褐色、 有光泽 棕褐色、略有光泽 棕褐色、无光泽 2018 1715 1411 100 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 酱香很淡、有异香 3027 2623 2219 180 滋味 鲜味突出明显、柔和、细腻、口味适宜、无异味 鲜味醇厚、口味适宜、无异味 有鲜味、无异味 有酸、苦、涩、焦糊等异味 4036 3531 3026 250 体态 粘稠适度均匀、无杂质 粘稠适度、无杂质 偏稀或偏稠、无杂质 偏稀或偏稠 、有杂质 109 87 65 40 2.6.4 水分含量 的 测定 取 1g 左右的样品，用 HR73P 型水分测定仪进行测定。 2.6.5 pH 的 测定 pH 值的测定用 DELTA-320 酸度计 进行 测定。
