酱油是以大豆(豆粕)和小麦等为主要原料,添加 米曲霉固态制曲和液态酱醪发酵制备的一种色、香、味 俱全的液体调味品。液态酱醪酿造过程中,各种微生 物的生理代谢和酶系的生化作用,使原料中蛋白质、淀粉、油脂等大分子被分解为小分子肽、游离氨基酸、有 机酸等小分子物质,赋予酱油丰富饱满的滋味和独特 的香气。
1 材料与方法
1.1 试验材料
米曲霉曲精(Aspergillusoryzae):山东市济宁玉 园生物科技有限公司;低温食用豆粕:山东市禹王实业 (集团)有限公司;原料面粉、食盐:均为市售。
1.2 试验试剂
十二 水 合 磷 酸 氢 二 钠、二水合磷酸二氢 钠、浓 硫 酸、柠檬酸(一水)、三氯乙酸、乳酸、乳酸钠、氢氧化钠、 盐酸、甲醛及苯酚:均为分析纯;谷氨酰胺、酪蛋白及福 林酚试剂:均为生化试剂;肽分子量标品:色谱纯,购自 美国Sigma公司。
1.3 试验主要仪器设备
HYP-308消化炉、KDN-103F 自动定氮仪 上海 纤检 仪 器 有 限 公 司;Bante321-NH4 铵 离 子 选 择 电 极 上海 般 特 仪 器 有 限 公 司;HH-4 数 显 恒 温 水 浴 锅 江阴市保利科研器械有限公司;ME204E 分析天 平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;高效液相色 谱仪 美 国 Waters 公 司;TS100 微 型 旋 涡 混 合 仪 器 杭州瑞诚 仪 器 有 限 公 司;DHG-9070A 鼓 风 干 燥 箱 上海慧 泰 仪 器 制 造 有 限 公 司;GL21M 高 速 冷 冻 离心 机 长 沙 湘 智 离 心 机 仪 器 有 限 公 司;上海九州网址BXM-30R立式压力蒸汽灭菌器; ZXJP-A1430霉菌培养箱 上海智诚分析仪器制造有 限公司。
1.4 试验方法
1.4.1 主要工艺流程
本文采用高盐稀态酱油酿造方法(GB18186-2000)进行发酵,按1∶2.5(大 曲∶水)混 合 均 匀 后,在4 ℃ 冰箱进行酱醪发酵初期(9d)的控温发酵,然后与16% (W/W)的盐混合,放在25 ℃的恒温发酵箱中进行保 温 发 酵。 其 中 一 部 分 每 2~3 d 用 10 mol/L NaOH 调控酱醪pH 值在6.5左右,为调控pH 酱醪; 另外一部分在自然 pH 值下进行发酵,为自然 pH 酱 醪。酱醪发酵的总周期为90d。酱油制备的主要工艺 流程见图1。
1.4.2 谷氨酰胺酶活力和蛋白酶活力的测定
参考崔春等和 Nannipieri等的 方 法,采 用 离 子选择 电 极 法 测 定 谷 氨 酰 胺 酶 活 力。 参 照 SB/T 10317-1999《蛋白酶活力测定法》,采用福林酚法测定 蛋白酶活力。
1.4.3 总氮和氨基酸态氮的测定
参照国家标准 GB18186-2000《酿造酱油》,采用 凯氏定氮法测定样品中的总氮含量,采用甲醛滴定法 测定氨基酸态氮含量。
1.4.4 水溶性分子肽的分子量分布
采用凝胶色谱法测定肽分子量的分布。检测条件为 Waters600型高效液相色谱仪,TSKgelG2000SWXL凝 胶色谱分析柱;洗脱液为含有0.1%三氟乙酸的磷 酸 盐缓冲液,流速为1mL/min,检测波长为220nm。标 准肽样品相对分子质量的对数值与洗脱体积拟合直线 方程为 y= -0.351x+7.677(R2 =0.9921),式 中: y为标准肽分子量的对数;x为保留时间。
1.4.5 感官评价分析
采用定量 描 述 分 析(QDA)方 法。感 官 评 定 小组由7名男生和5名女生(年龄在25~45岁)组成, 评价前对每位评价人员进行多次风味描述一致性的认 定培训。感官测评的标 准溶液为 5 种:甜 味 (蔗 糖, 1%)、咸味(氯化钠,0.7%)、鲜味(谷氨酸钠,0.35%)、 苦味(L-异亮氨酸,0.5%)、酸味(柠檬酸,0.08%)。感 官评价采用 九 点 线 性 标 度 法,0~9 分分别表示无感 觉、阈值感觉、感觉微弱、感觉中等、感觉强烈,采用雷 达图描述评价结果。
1.5 数据分析
试验结果以两组发酵样平均数±标准差来表示, 所有试验均重复3次,使用 SPSS16.0和 Excel2016 软件分析数据并绘制相应图表。
2 结果与讨论
滤渣中谷氨酰胺酶活力的变化趋势 与滤液中的变化趋势相似,也呈现出先快速下降后缓 慢下降,最后趋于消失的变化趋势。整体上,滤渣中调 控pH 的谷氨酰胺酶活力大于自然pH 的谷氨酰胺酶 活力。滤渣中的谷氨酰胺酶主要为不溶性的胞内酶。 随着发酵时间延长,微生物的新陈代谢作用产生多种 有机酸,韩铭海等通过筛选获得一株高产谷氨酰胺 酶菌 株,其 产 酶 的 最 适 pH 为 6.2,在 pH<5.8 或 pH>6.8时,谷氨酰胺酶活力显著下降,这与九州网址的试 验结果 基 本 一 致。所 以,在 发 酵 时 适 当 调 整 酱 醪 的 pH 值,可以保持谷氨酰胺酶活力。两个样品的中性蛋白酶活力均呈现 出先急速下降后缓慢下降的趋势。发酵0~1d,不同 酱醪pH 发酵过程滤液中的中性蛋白酶活力均迅速下 降(P<0.05),但降幅相似。发酵1~10d,低温胁迫、 无盐发酵下,微生物得到充分的生长,各酱醪pH 发酵 的蛋白酶活力有轻微的提高。发酵10~90d,蛋白酶 活力下降缓 慢,样 品 间 差 异 显 著(P<0.05)。至 发 酵 90d,酶 活 力 很 弱,这可能与中性蛋白酶对不同酱醪 pH 的适应程度不同有关。
3 结论
不同酱醪pH 发酵的酱油其谷氨 酰 胺 酶、蛋 白 酶 活力差别显著(P<0.05)。随 着 发 酵 时 间 的 延 长,酱 醪pH 不断下降至5.0以下,谷氨酰胺酶和蛋白 酶 活 力均不断降低。持续调控酱醪pH 在6.5附近,处 于 谷氨酰胺酶和蛋白酶的最适pH 范围,有利于 保 留 酶 的活力,使原料分解得更充分。两个酱醪pH 发 酵 的 酱油其全氮、氨基酸态氮均在发酵初期快速上升,样 品间无显著性 差 异(P>0.05)。至 发 酵 第 90 天,调 控pH 和自然pH 的全氮、氨氮均达到了特级酱油的 标准(全氮≥1.50g/dL,氨 基 酸 态 氮≥0.80g/dL)。 不同酱醪pH 发酵的酱油其肽分子量分布主要集中 于1~5kDa(>50%),不同肽段所占比例不同。至 发酵第90天,调 控 pH 发 酵 酱 油 其 大 于5kDa肽 段 所占比例低于自然pH 发酵酱油,而具有重要 呈 味 作 用的1~5kDa肽 段 所 占 比 例 高 于 自 然 pH 发 酵 酱油,且差异显著(P<0.05)。不 同 酱 醪 pH 发 酵 的 酱 油的滋味有明显差异,调控pH 的鲜味、厚味、咸 味 最 为突出,苦味 最 弱;自 然 pH 的 甜 味 较 为 突 出,鲜 味、 厚味也较好,但有较强的 苦 味。调 控 酱 醪 pH 在6.5 附近发酵的酱 油 相 对 于 自 然 酱 醪 pH 下 发 酵 的 酱 油 滋味更加浓郁。
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