傳統(tǒng)豆醬發(fā)酵過程分析與控制發(fā)酵的研究.pdf

1、自然發(fā)酵生產(chǎn)豆醬存在工藝水平低、發(fā)酵周期長、規(guī)?；潭鹊?、原料利用率低，產(chǎn)品安全得不到保證等問題。本論文主要研究了以米曲霉滬釀3.042接種制曲，對豆醬自然發(fā)酵過程中各項(xiàng)指標(biāo)的變化和特征風(fēng)味物質(zhì)、微生物菌相變化進(jìn)行了分析，確定了關(guān)鍵特征風(fēng)味化合物和關(guān)鍵微生物，在表征關(guān)鍵微生物作用的基礎(chǔ)上，針對豆醬發(fā)酵的關(guān)鍵因素，提出了分階段、多菌種結(jié)合變溫發(fā)酵的綜合控制發(fā)酵策略，縮短了產(chǎn)品周期，保持了產(chǎn)品的風(fēng)味。
　　 首先分析了豆醬在自然發(fā)酵

2、過程中主要成分的變化，pH和總酸在起始發(fā)酵的2-4周內(nèi)變化較快，后期變化緩慢，到16周時分別達(dá)到4.55和3.48％（以干基計(jì)）。還原糖在發(fā)酵一周后達(dá)到最大值27.6％，之后快速下降，到第8周后基本穩(wěn)定在8.0％。游離氨基酸總量的變化與氨態(tài)氮的變化一致，前4周增加較快,4～8周緩慢增加，之后變化不大，在16周后氨態(tài)氮達(dá)到1.75％，呈鮮味的游離氨基酸為38.9mg/g，占總氨基酸的27.89％。
　　 采用SPME－GC－MS法

3、分析了豆醬發(fā)酵過程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化，發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)在第8周后快速增加，16周后還有繼續(xù)增加的趨勢。采用SPME-GC-O技術(shù)鑒定了豆醬特征風(fēng)味化合物主要是HEMF、亞油酸乙酯、苯乙酸乙酯、苯乙醇、糠醛。另外酯類、2,3-丁二醇、乙酸、苯甲醛、苯乙醛、2,6-二甲基吡嗪對豆醬香氣也有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)在自然發(fā)酵過程中細(xì)菌、乳酸菌數(shù)量的變化趨勢基本一致，在前2周內(nèi)快速增加，細(xì)菌總數(shù)達(dá)到108個/g，乳酸菌總數(shù)達(dá)到0.9×107個/

4、g，之后逐漸減少，乳酸菌下降的更快些。酵母菌在第4周時達(dá)到最大值1.5×106個/g，之后開始下降。采用PCR-DGGE方法對豆醬發(fā)酵過程中的關(guān)鍵微生物的動態(tài)組成進(jìn)行了分析，并結(jié)合傳統(tǒng)的分離、培養(yǎng)方法，分離、鑒定了15株高鹽環(huán)境生長良好的微生物，初步確定植物乳桿菌630-MO-115、嗜鹽片球菌630-YN-27、嗜鹽四聯(lián)球菌625-MN-50和魯氏酵母625-YO-125為今后接種發(fā)酵的關(guān)鍵微生物。
　　 比較了含鹽量分別為6

5、％、8％、10％、12％和14％的醬醅在40℃下發(fā)酵過程中總酸和氨態(tài)氮含量的變化，確定在食鹽濃度為10％時發(fā)酵豆醬是適宜的。比較了溫度在20℃、25℃、30℃、35℃、40℃和45℃下pH、總酸、氨態(tài)氮含量以及乳酸菌、酵母菌數(shù)量的變化規(guī)律。結(jié)果表明適中的溫度（30℃、35℃）溫有利于酵母菌和乳酸菌的生長。研究了前段采用20℃發(fā)酵，氨態(tài)氮含量達(dá)到1.4％時分別變?yōu)?0℃、40℃繼續(xù)發(fā)酵，和前段采用40℃發(fā)酵，氨態(tài)氮含量達(dá)到1.4％時分別變

6、為20℃、30℃繼續(xù)發(fā)酵等4種變溫控制發(fā)酵方式下pH、總酸、鮮味氨基酸含量變化和特征風(fēng)味物質(zhì)的含量。結(jié)果表明采用40℃→30℃發(fā)酵時達(dá)到氨態(tài)氮最高所需的時間最短（50天），但風(fēng)味略有不足。
　　 在研究植物乳桿菌630-MO-115、嗜鹽片球菌630-YN-27、嗜鹽四聯(lián)球菌625-MN-50和魯氏酵母625-YO-125之間共生關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出分段控溫、分段添加乳酸菌和酵母菌的發(fā)酵控制策略，以發(fā)酵溫度、乳酸菌接種量、酵母菌接

7、種量和酵母菌添加時期四個因素為自變量，豆醬樣品的感官評定得分為響應(yīng)值，進(jìn)行了四因素三水平的響應(yīng)面試驗(yàn)。分析得出最佳發(fā)酵工藝條件為：發(fā)酵溫度32.4℃、乳酸菌接種量為2.87×106個/g、酵母菌接種量為4.55×105個/g、醬醅pH降到5.29時接種酵母菌，模型預(yù)測值為90.8±0.7。對在此最佳工藝條件下制得的豆醬進(jìn)行感官評定，得分為91.2，高于自然發(fā)酵法的86.9，與模型預(yù)測值相吻合，發(fā)酵周期由180天縮短為50天。