米曲霉、黑曲霉混合制曲用土豆醬的研制

米曲霉、黑曲霉混合制曲用土豆醬的研制

黃豆腐是以黃豆為主要原料，通過真菌、細(xì)菌、細(xì)菌和其他微生物的作用而成的獨特味道。制曲是黃豆醬制作的一個關(guān)鍵過程,主要利用霉菌將原料中的大分子蛋白質(zhì)、淀粉分解為小分子的氨基酸和糖類。目前,制醬工業(yè)上一般采用米曲霉As3.042進(jìn)行制曲,用黑曲霉進(jìn)行制曲的也有部分研究。但一般都采用單一的菌種進(jìn)行制曲,由此分解得到的氨基酸種類有限,這對后期的發(fā)酵產(chǎn)品的風(fēng)味起直接作用。采用多菌種混合制曲,雖使酶系得到了豐富,但其酶活力受到競爭抑制而相應(yīng)有所降低。將實驗室自制酶活力較高的米曲霉、黑曲霉運用到黃豆醬的制作中,采用分開制曲然后混合發(fā)酵的制作方法,在豐富了酶系的同時,通過研究,確定了其最佳制曲工藝,使其酶活力發(fā)揮最大值,大分子蛋白質(zhì)和淀粉得到更充分分解。1材料和方法1.1病毒米曲霉、黑曲霉:湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院102實驗室自制。1.2速板式離心設(shè)備LDZX-50FBS立式壓力蒸汽滅菌鍋:上海申安醫(yī)療器械廠;TG16-WS高速臺式離心機:長沙平凡儀器廠;R型恒溫?fù)u床:德國B.Braun;zsd-1270培養(yǎng)箱:上海智城分析儀器制造公司;LHS-150SC恒溫恒濕箱:上海齊欣科學(xué)儀器有限;sp-723型可見分光光度計:北京東南儀誠實驗室設(shè)備有限公司。1.3操作工藝斜面培養(yǎng)基:PDA培養(yǎng)基。種曲培養(yǎng)基:麩皮8g,豆粕2g,水8mL混勻于250mL三角瓶中,121℃,0.1MPa,20min滅菌。種曲培養(yǎng)方法:將斜面培養(yǎng)基培養(yǎng)的菌種孢子接種于種曲培養(yǎng)基,放于培養(yǎng)箱中,30℃培養(yǎng)3d~4d。成曲培養(yǎng):稱取黃豆100g,浸泡10h,高溫高壓(121℃,0.1MPa)蒸煮8min,取出,待豆溫度降至40℃,加入10g已干蒸過的面粉拌勻,然后從種曲中接種定量孢子數(shù)的霉菌,放于恒溫恒濕箱中培養(yǎng)。1.4提取酶溶液的方法稱取5.0g固曲,研磨后加入50mL無菌水和少許玻璃珠,控制搖床40℃,150r/min,提取1h后過濾得酶液。1.5測量蛋白酶活力的測定:SB/T10317-1999。氨基態(tài)氮含量測定:甲醛法。2方法2.1不同酶活力的確定接種孢子量2.5×108個/g進(jìn)行成曲培養(yǎng)(溫度30℃,濕度80%),分別于設(shè)定時間取樣,測定其蛋白酶活力、比較酶活力,根據(jù)最大酶活力確定制曲時間。2.2制曲線的溫度接種孢子量2.5×108個進(jìn)行曲培養(yǎng)(濕度80%),恒定2.1的最佳制曲時間,分別在設(shè)定溫度下培養(yǎng),測定其酶活力和氨基態(tài)氮含量。2.3成曲培養(yǎng)時間恒定2.1和2.2的最佳制曲時間和溫度,分別接種孢子量2.5×108、2.5×109、2.5×1010個進(jìn)行成曲培養(yǎng)(濕度80%),測定其酶活力和氨基態(tài)氮含量。2.4面團(tuán)比例的確定恒定2.1、2.2和2.3的最佳制曲時間,溫度及接種孢子量,分別添加面粉比例為1∶10、3∶10、5∶10(g/g)進(jìn)行成曲培養(yǎng)(濕度80%),測定其蛋白酶活力和氨基態(tài)氮含量。2.5正交試驗根據(jù)單因素結(jié)果,設(shè)置因素水平,進(jìn)行正交試驗優(yōu)化。3結(jié)果與分析3.1不同時間對米曲霉和黑曲霉制曲時間的影響制曲時間與米曲霉、黑曲霉制曲的關(guān)系見圖1。由試驗結(jié)果,可以看出:米曲霉和黑曲霉制曲時間在48h時,其蛋白酶活力達(dá)到最大值,48h以后酶活力稍微下降。且48h制得的曲聞之有曲香,且分別布滿黃綠色和黑色孢子,初步確定制曲時間為48h。3.2成曲溫度的確定溫度對曲米霉和黑曲霉成曲影響見表1。在30℃時,米曲霉和黑曲霉的成曲蛋白酶活力和氨基態(tài)氮含量均較25、35℃的值高,初步確定制曲溫度為30℃。3.3接種子數(shù)選擇接種孢子數(shù)對米曲霉和黑曲霉成曲的影響見表2。米曲霉在接種孢子數(shù)為2.5×107個/g時,而黑曲霉在接種孢子數(shù)為0.25×107個/g時,成曲酶活力和氨基態(tài)氮含量均較高,所以初步確定接種孢子數(shù)米曲霉為2.5×107個/g,黑曲霉為0.25×107個/g。3.4面團(tuán)添加比例對發(fā)酵的影響面粉添加比例對米曲霉和黑曲霉成曲的影響見表3。接種米曲霉時,面粉添加比例為1∶10(g/g)時,蛋白酶活力最高,但其氨基態(tài)氮含量次于5∶10(g/g)組分,由于面粉添加比例為5∶10(g/g),成曲中豆所占比例相對較少,成曲發(fā)酵后,產(chǎn)品濃度較稀,所以初步選擇添加比例1∶10(g/g)。3.5優(yōu)化音樂條件的結(jié)果3.5.1b2b32接種溫度及接種量的確定米曲霉制曲條件的優(yōu)化結(jié)果,見表4。從表4中可以看出,米曲霉單獨制曲的最佳工藝為A2B2C3D2,即接種溫度為30℃,接種量為2.5×107個/g,面粉與黃豆的比例為2∶10(g/g),制曲時間為48h。通過驗證試驗,在此條件下的蛋白酶活力為1504U/g,氨基態(tài)氮含量為0.536g/100mL,高于正交試驗的全部組。3.5.2利用黑曲霉制曲工藝黑曲霉制曲條件優(yōu)化結(jié)果,見表5。從表5中可以看出蛋白酶活力和氨基態(tài)氮含量兩個評價指標(biāo)下,黑曲霉制曲的最佳工藝分別為A2B1C2D3和A2B1C1D3,介于面粉所含主要成分與黃豆不同,可起到豐富酶系的作用,因此選用條件C2。則優(yōu)化后的黑曲霉制曲工藝為:制曲溫度為30℃,接種量為0.5×106個/g,面粉與黃豆的比例為1∶10(g/g),制曲時間為54h。通過驗證試驗,在此條件下的蛋白酶活力為1468U/g,氨基態(tài)氮含量為0.503g/100mL,均高于正交試驗的結(jié)果。4最佳制曲工藝的確定黃豆醬的制曲過程主要是利用霉菌豐富的酶系,將黃豆中的大分子蛋白質(zhì),淀粉等水解成小分子的氨基酸,還原糖類等。而其發(fā)酵過程則主要是利用酵母菌和乳酸菌產(chǎn)生醇和酸,進(jìn)而生成酯等風(fēng)味物質(zhì)。而醬中的鮮味主要來源于氨基酸。通過研究確定了米曲霉的最佳制曲工藝為:制曲溫度30℃,接種量為2.5×107個/g,面粉與黃豆的比例為2∶10(g/g),制曲時間為48h;黑曲霉的最佳制曲工藝:制曲溫度為30℃,接種量為0.5×106個/g,面粉與黃豆的比例為1∶10(g/g),制曲時間為54h。在此最佳工藝條件下制曲,菌種表現(xiàn)出較高的蛋白酶活力。米曲霉和黑曲霉的