凱里白酸湯的優(yōu)化工藝

凱里白酸湯的優(yōu)化工藝鄭莎莎;宋煜婷;羅意;徐俐【摘要】Whitesoursoupproductiontechnologywasoptimizedbyorthogonaltesttoimproveoftheunstablequalityoftraditionalwhitesoursoup,Theeffectofgelatinizationtime,gelatinizationtemperatureandliquefactiontimeonsensoryqualityandacidityoffermentedwhitesoursoup,withrice,sugar,saltandliquorasrawmaterials,wasdiscussed.Theresultsshowedthattheoptimizationprocesswas1.5%riceflour,1.5%sugarwith30min.forgelatinizationtime,gelatini-zationtemperatureat60°C,and30min.forliquefactiontime.Gelatinizationtemperaturewasthemostimportantamongthesethreefactors,whilegelatinizationtimewasthesecond,andliquefactiontimehadnosignificantimpactonthequali-tyofwhitesoursoup.WhitesoursoupproducedundertheseconditionshadtheuniquearomaofMiaosoursoup,withcrisptasteoffermentedlacticacid.%針對(duì)傳統(tǒng)的白酸湯質(zhì)量不穩(wěn)定的問題,通過正交優(yōu)化白酸湯工藝為工業(yè)化生產(chǎn)服務(wù).以大米、白砂糖、鹽、白酒為原料，人工接種凱里老酸湯生產(chǎn)發(fā)酵型白酸湯.對(duì)生產(chǎn)流程中糊化時(shí)間、糊化溫度、液化時(shí)間進(jìn)行探討，以感官和酸度為考核指標(biāo),篩選白酸湯的最佳工藝參數(shù)結(jié)果表明:米面含量為1.5%、含糖量1.5%、糊化時(shí)間為30min、糊化溫度為60C、液化時(shí)間為30min,其中糊化溫度在白酸湯制作工藝中所占比重最大，糊化時(shí)間次之,液化時(shí)間對(duì)其影響最不顯著.由此制得的白酸湯具有苗族酸湯特有的香氣，乳酸發(fā)酵香味濃，酸爽適口，質(zhì)地細(xì)膩，柔和爽口.【期刊名稱】《山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)》【年(卷)，期】2016(035)002【總頁(yè)數(shù)】6頁(yè)(P80-85)【關(guān)鍵詞】白酸湯；工藝參數(shù);品質(zhì)【作者】鄭莎莎;宋煜婷;羅意;徐俐【作者單位】貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025;貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025;貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025;貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】TS205.5凱里白酸湯是一種特色苗家酸湯，白酸湯是以米湯為原料發(fā)酵的。貴州氣候潮濕，流行腹瀉、痢疾等疾病，嗜酸不但可以提高食欲，還可以幫助消化和止瀉，故有〃三天不吃酸，走路打串串”之說［1］。食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)的研究表明，人體內(nèi)礦物質(zhì)主要存在于骨骼中，起著維持骨骼剛性的作用，而且集中了99%的Ca、P、Mg等。因此，苗族酸湯豐富的Ca、P、Fe等對(duì)保持神經(jīng)、肌肉的興奮性以及維持肌體的酸堿平衡具有重要的作用［2］。然而傳統(tǒng)酸湯的釀制，多為農(nóng)家土法自釀，而僅有的酸湯生產(chǎn)企業(yè)中大多仍采用傳統(tǒng)自然發(fā)酵工藝，其規(guī)模小，發(fā)酵周期相對(duì)較長(zhǎng)，產(chǎn)量低，酸湯質(zhì)量難以控制，衛(wèi)生條件達(dá)不到國(guó)家安全［3］，為酸湯大規(guī)模生產(chǎn)帶來諸多弊端。目前酸湯生產(chǎn)企業(yè)，大多以紅酸湯為主，白酸湯寥寥無幾，且大多是在研究傳統(tǒng)的加工工藝，停留在初級(jí)配方的研究上。酸湯為苗家特色酸湯，主要在微生物研究方面，江萍等［4］人從白酸湯中分別檢出3株乳桿菌，5株醋酸桿菌，5株明串珠菌，但菌體未鑒定到種。湯慶莉等［5］人對(duì)白酸湯中的特征性成分進(jìn)行初步的研究，發(fā)現(xiàn)主要含有乳酸、乙酸、酒石酸、桿檬酸、蘋果酸等，并且乳酸的含量特別豐富，同時(shí)還檢測(cè)出含有Ca、Fe等堿性成分；徐俐等［6］人研究表明乳酸菌對(duì)酸湯中的亞稍酸鹽含量有影響，能有效抑制亞硝酸鹽的產(chǎn)生，減少雜菌的污染；石敏等［7］對(duì)白酸湯發(fā)酵過程中酸度的變化進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)白酸湯在發(fā)酵時(shí)，總酸和有效酸都呈現(xiàn)正態(tài)曲線變化，兩者的最高峰都是在3-4d，酸值最大值在第4d。綜上所述，從豐富乳酸發(fā)酵食品、提高食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等方面考慮，開發(fā)谷物發(fā)酵飲料，將家庭式生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)具有相當(dāng)重要的意義［8］。本實(shí)驗(yàn)以白酸湯為研究對(duì)象，通過對(duì)糊化時(shí)間、糊化溫度、液化時(shí)間進(jìn)行單因素及正交實(shí)驗(yàn)篩選出最佳的白酸湯生產(chǎn)工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)白酸湯產(chǎn)品的工業(yè)化，并為其提供理論依據(jù)。1.1材料與試劑大米（香滿園特選長(zhǎng)粒香大米：各地超市均可買到）、老酸湯侄U凱里農(nóng)家買的自釀酸湯）、a-淀粉酶（3700U/g，最適溫度為65^，北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司）、白砂糖（在當(dāng)?shù)爻匈?gòu)買的散裝的白砂糖）。1.2儀器與設(shè)備湯普森電陶爐D5（禮來中國(guó)電器有限公司）；DFT-200C快速開蓋萬能高速粉碎機(jī)（溫嶺市林大機(jī)械有限公司）；pHS-3c型酸度計(jì)（上海鴻蓋儀器有限公司）；立式壓力蒸汽滅菌器LS-B75L-1型（江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司）；紫外可見分光光度計(jì)T6（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；電子恒溫水浴鍋DK-98-IIA（天津市泰斯特儀器有限公司）；DHG—9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；電子分析天平AL104（梅特勒一托利多儀器有限公司）；NDJ—8S旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)（上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司）；SW-CJ-2G無菌操作臺(tái)。1.3工藝流程及操作要點(diǎn)原料處理：用高速粉碎機(jī)將大米打碎，用80目的篩子過篩兩次，制成米面。原料配比：研究不同米面含量（水中米面含量為1%、1.5%、2%、2.5%、3%）對(duì)酸湯品質(zhì)的影響，以及不同含糖量（0%、1%、1.5%、2%、2.5%）對(duì)酸湯品質(zhì)的影響。加水煮沸：按照一定比例加入米面、白砂糖和水放在電陶爐上煮沸，邊加熱邊攪拌。糊化：將煮沸的米湯放在水浴鍋上糊化，邊糊化邊攪拌，以防止糊化不均勻?qū)е潞壕植孔冑|(zhì)。液化：將糊化好的米湯加入a-淀粉酶（12U/g按底物的質(zhì)量計(jì)算）［9］，液化一定時(shí)間。接菌：待米湯冷卻至30OC左右時(shí)接15%的老酸湯。發(fā)酵：放在40C的恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵4d。殺菌、灌裝：酸湯發(fā)酵完全后進(jìn)行滅菌（95C,15min）［10］,然后在80C左右迅速灌入消毒過的包裝瓶中，密封，冷卻后室溫下保存。1.4指標(biāo)測(cè)定1.4.1理化指標(biāo)可溶性固形物含量的測(cè)定：采用折光儀法；PH的測(cè)定：用酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)定；還原糖含量的測(cè)定：采用3,5-二硝基水楊酸比色法；酸度的測(cè)定：采用酸堿滴定法，以上指標(biāo)方法均參考大連輕工業(yè)學(xué)院等八院校的食品分析［11］，均重復(fù)測(cè)定三次。1.4.2微生物指標(biāo)乳酸菌活菌數(shù)；細(xì)菌總數(shù)；大腸菌群；致病菌，以上指標(biāo)測(cè)定方法均參照GB/T4789-1-35，食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)［12］。1.5試驗(yàn)設(shè)計(jì)1.5.1單因素試驗(yàn)本次單因素實(shí)驗(yàn)選取糊化溫度、糊化時(shí)間、液化時(shí)間，因使用的a-淀粉酶的最是液化溫度為最適溫度為65C，因此對(duì)液化溫度本實(shí)驗(yàn)不作考慮。1.5.1.1糊化溫度的確定米面含量為1.5%的水溶液加熱煮沸后，糊化溫度分別為50°C、60°C、70OC、80°C、90°C的水浴鍋中糊化20min，然后溫度在60-70C下，加入a-淀粉酶（12U/g按底物的質(zhì)量計(jì)算）液化10min，待冷卻至30^左右再接菌（老酸湯）。放在40C的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，發(fā)酵4d,測(cè)定酸度，確定漿液的最佳糊化溫度。1.5.1.2糊化時(shí)間的確定米面含量為1.5%的水溶液加熱煮沸后，放在70C的水浴鍋上分別糊化10min、20min、30min、40min、50min.然后溫度在60-70C下，加入a-淀粉酶（12U/g按底物的質(zhì)量計(jì)算）液化10min，待冷卻至30^左右再接菌（老酸湯），放在40C的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，發(fā)酵4d,測(cè)定酸度，確定漿液最佳糊化時(shí)間。1.5.1.3液化時(shí)間的確定米面含量為1.5%的水溶液加熱煮沸后，放在70C的水浴鍋上糊化20min，然后加入a-淀粉酶（12U/g按底物的質(zhì)量計(jì)算），液化溫度在60-70C下分別液化10min、20min、30min、40min、50min，待冷卻至30°C后接菌（老酸湯），放在40C的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，發(fā)酵4d,測(cè)定酸度，確定漿液最佳液化時(shí)間。1.5.2正交試驗(yàn)根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)得出的糊化時(shí)間、糊化溫度、液化時(shí)間采用3因素3水平的正交試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，確定白酸湯制作工藝的最佳參數(shù)。1.6感官評(píng)定方案[13]2.1原料配比的確定2.1.1米面含量對(duì)酸湯品質(zhì)的影響由表2可見，隨著米面含量的逐漸升高，酸湯的感官評(píng)定和酸度先上升后降低；米面含量的升高提高了漿料的固形物含量，米面含量為1.5%時(shí)，酸湯整體品質(zhì)最高，當(dāng)米面含量超過1.5%，降低了老酸湯在產(chǎn)品中的比例，使酸湯過于粘稠，里面的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過剩會(huì)導(dǎo)致微生物的發(fā)酵活力降低[14],因此米面含量的升高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的感官風(fēng)味及品質(zhì)變差；綜合考慮指標(biāo)，選擇添加含量為1.5%的米面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。2.1.2含糖量對(duì)酸湯品質(zhì)的影響由表3可見，白酸湯的含糖量直接影響產(chǎn)品發(fā)酵后的酒精度，含糖量越高，發(fā)酵后轉(zhuǎn)化生成的酒精量越多，醇味濃，酸湯特有的香氣較弱；含糖量低，發(fā)酵后轉(zhuǎn)化生成的酒精量就少，醇味淡［15］。綜合表中的兩項(xiàng)指標(biāo)選擇在含量為1.5%的糖，此時(shí)酸湯的酸度最高且風(fēng)味最佳。2.2單因素試驗(yàn)結(jié)果2.2.1糊化溫度對(duì)白酸湯酸度的影響圖1所示，白酸湯的酸度先升高后逐漸降低；在60°C時(shí)最高；表明在逐漸升溫的過程中，淀粉已經(jīng)糊化完全［16］，此時(shí)淀粉的利用率達(dá)到最高點(diǎn)；再升溫只會(huì)浪費(fèi)資源，從經(jīng)濟(jì)和酸度的角度出發(fā)，選擇白酸湯的糊化溫度為60C。2.2.2糊化時(shí)間對(duì)白酸湯酸度的影響如圖2所示，糊化時(shí)間決定了顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)與水的接觸時(shí)間，完全糊化需要在一定溫度下加熱一定的時(shí)間，時(shí)間過短淀粉顆粒不能夠充分的膨脹糊化，吸水差，且不利于微生物消化吸收。時(shí)間增加破壞了顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)裂解，因而提高了淀粉的糊化度［17］,然而糊化時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使大米風(fēng)味物質(zhì)損失。為了縮短生產(chǎn)周期，且感官性狀和酸度較好，選擇白酸湯的的糊化時(shí)間為30min。2.2.3液化時(shí)間對(duì)白酸湯酸度的影響2.2.4液化時(shí)間對(duì)還原糖含量的影響（采用DNS法）［18］如圖3及圖4所示，隨著液化時(shí)間的延長(zhǎng)，水解液還原糖含量逐漸增大，在20min之前增加很快，然后趨于穩(wěn)定。淀粉的液化分兩個(gè)階段［19］,后一階段反應(yīng)速率比前一階段要慢得多，這可能是導(dǎo)致液化20min后還原糖含量趨于穩(wěn)定的主要原因。另外，隨著水解程度的加深，a-1,4-糖苷鍵減少，淀粉中存在的a-1,6-糖苷鍵影響了a-淀粉酶的水解速度，同時(shí)不斷積累的酶解產(chǎn)物也會(huì)抑制酶的活性，使水解逐漸變慢。綜合圖3及圖4的結(jié)果，以及為了節(jié)約時(shí)間以提高效率，確定液化時(shí)間為20min。2.3正交優(yōu)化白酸湯工藝參數(shù)在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定了酸湯發(fā)酵各因素最佳值的范圍。為進(jìn)一步確定在各因素共同作用下發(fā)酵酸湯產(chǎn)酸最快、風(fēng)味最好時(shí)的發(fā)酵條件，糊化溫度、糊化時(shí)間、液化時(shí)間三因素三水平L9(34)正交試驗(yàn)，并進(jìn)行了三次平行實(shí)驗(yàn)，水平見表，結(jié)果見表5，酸度方差分析結(jié)果見表6。由表5和表6可知，糊化溫度對(duì)白酸湯酸度影響極顯著(P<0.01)，糊化時(shí)間對(duì)白酸湯酸度影響顯著(P<0.05)，液化時(shí)間對(duì)白酸湯酸度影響不顯著(P>0.05)。糊化溫度、糊化時(shí)間、液化時(shí)間對(duì)白酸湯的酸度影響依次減小。由正交試驗(yàn)結(jié)果得出制備白酸湯最佳工藝為：糊化溫度60°C,糊化時(shí)間30min，液化時(shí)間30min。為了檢驗(yàn)正交試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，對(duì)上述正交試驗(yàn)得出的最佳取值進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果為糊化溫度60C,糊化時(shí)間30min，液化時(shí)間30min，說明此工藝具有可靠性。感官評(píng)價(jià)的方差分析見表7。由表7可知，糊化時(shí)間對(duì)白酸湯酸度影響顯著(P<0.05)，糊化時(shí)間及液化時(shí)間對(duì)白酸湯酸度影響不顯著(P>0.05)綜上所述，白酸湯的最佳工藝參數(shù)為：糊化時(shí)間為30min、糊化溫度為60C、液化時(shí)間為30min。2.4所得白酸湯產(chǎn)品的質(zhì)量分析2.4.1感官指標(biāo)色澤：乳白色；香氣：酸味濃郁，有苗族酸湯特有的香氣，微帶玉米清香；口味：口味純正，酸爽適口；狀態(tài)：質(zhì)地均勻一致，而且穩(wěn)定性好，無漿液分層，無沉淀，無其他雜質(zhì)出現(xiàn)。2.4.2理化指標(biāo)PH=3.06；可溶性固形物＞7%;總糖＞5.5%;總酸＞6.9%;2.4.3微生物指標(biāo)乳酸菌活菌數(shù)＞2.0x108CFU/mL；細(xì)菌總數(shù)＜100CFU/mL;大腸菌群＜3MNP/100mL；致病菌：未檢出；以上微生物指標(biāo)均在DB52/T986-2015要求內(nèi)。通過對(duì)不同米面比例和含糖量的米漿發(fā)酵酸湯后的產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)定，得出最適宜酸湯發(fā)酵的米面比例為1.5%、含糖量1.5%。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化后得到酸湯發(fā)酵的最佳工藝參數(shù)為糊化時(shí)間為30min、糊化溫度60OC、液化時(shí)間30min。發(fā)酵的酸湯為清亮的乳白色，具有苗族酸湯特有的香氣，乳酸發(fā)酵香味濃，酸爽適口，質(zhì)地細(xì)膩，無異味，均勻細(xì)膩、無分層、無凝塊；如今食品發(fā)展的潮流是健康營(yíng)養(yǎng)的食品，因此白酸湯具有很好的發(fā)展前景。目前對(duì)酸湯的研究主要集中在紅酸湯上，對(duì)白酸湯的研究寥寥無幾，關(guān)于微生物發(fā)酵過程研究很少尤其是發(fā)酵過程中菌株種類和數(shù)量的變化，故在白酸湯微生物研究方面存在很大的空間。【相關(guān)文獻(xiàn)】許桂香.淺談貴州苗族傳統(tǒng)飲食文化[J].凱里學(xué)院學(xué)報(bào)，2009(5):8-11.劉志皋.食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)[M].北京：輕工出版社，1997:324-355.徐俐，戴岳宗.乳酸菌對(duì)酸湯揮發(fā)性物質(zhì)的影響[J].食品科學(xué)，2008,29(11):505-509.江萍，張倩，秦禮康，等.凱里"酸湯”的微生物區(qū)系調(diào)查及營(yíng)養(yǎng)成分分析[J].中國(guó)釀造，1997(4):18-20.湯慶莉，楊白南，吳天祥.貴州省苗族發(fā)酵型酸湯中特征性成分的初步研究[J].食品工業(yè)科技，2005(09):165-166.徐俐，戴岳宗.乳酸菌對(duì)酸湯中亞硝鹽變化研究[J].中國(guó)調(diào)味品，2009(05):43-46.石敏，張文學(xué)，袁瑋，等."凱里米酸湯”發(fā)酵過程