青稞甜面酱发酵工艺参数优化

青稞甜面酱发酵工艺参数优化

丁云杰

西藏自治区粮食局粮油中心化验室

摘要：以青稞粉、面粉为主要原料制作青稞甜面酱，以感官评价、氨基态氮、还原糖为指标,通过单因素实验分别探讨青稞粉与面粉的比例，混合曲霉（米曲霉和黑曲霉）的接种量、加盐量和发酵时间对青稞甜面酱质量的影响，并通过正交试验优化工艺参数。结果表明，青稞甜面酱最佳发酵工艺参数为：以100g粉基为基准，青稞粉与面粉比为3:4，混合曲霉的添加量0.25％，盐的添加量17%，发酵时间11d；此工艺条件下发酵的青稞甜面酱呈红褐色、有光泽、粘稠适度，气味醇香浓郁，口感咸甜适宜，且氨基态氮与还原糖的含量合理。

   关键词：青稞；甜面酱；发酵；混合曲霉；米曲霉；黑曲霉

青稞，产于西藏、青海、四川、甘肃等地，藏族人民的一种主要农作物，藏语称“乃”，禾本科大麦属[中国少数民族文化大辞典 西南地区卷；钱木尔·达瓦买提等；钱木尔·达瓦买提;那顺巴特尔,莫福山，北京，民族出版社，1998-08]高文德;卢勋,史金波,白滨等；中国少数民族史大辞典，1995,12.长春，吉林教育出版社。

西藏青稞籽粒中含有含有丰富的氨基酸、微量元素和β-葡聚糖，是藏族同胞制作主食糌粑和青稞酒的主要原料，

西藏人民常见的食用方式是制作成糌粑和青稞酒；扎桑拉姆，西藏科技，2006（10）：6-7。随着人们对青稞研究的深入，青稞已被开发成多种形式的产品，如青稞米饼，青稞清酒，青稞黄酒，青稞白酒，青稞面条，青稞营养糊等，受到广大消费者的欢迎。

青稞,属禾本科大麦属,在植物学上属于栽培大麦的变种,因其籽粒内外稃与颖果分离,籽粒裸露,故称裸大麦。青稞是青藏高原极端环境条件下植物适应性进化的典型代表,是青藏高原最具特色的高原农作物,是青藏高原一年一熟的高寒农区的标志性作物[1]。我国青稞产量高，而且符合“三高两低”（高蛋白、高纤维、高维生素和低脂肪、低糖）的饮食结构[2]，并富含微量元素β－葡聚糖等“具有抗癌、降血脂、降血糖等功效”是谷类作物中的佳品[3－6]，青稞中可溶性疗效纤维和总疗效纤维均高于其它谷类作物(个别资料与燕麦相近)。75 个品种的β - 葡聚糖平均含量变化在 3.66%～8.62% 之间，平均值为5.25%,高含量的β-葡聚糖赋与青稞独特的抗癌、降血脂、降血糖等功效[6]。

甜面酱,也叫甜酱,是以面粉为主要原料酿造的一种酱类,味甜而鲜,咸淡适口[7]。甜面酱含有多种风味物质和营养物，不仅滋味鲜美，而且可以丰富菜肴营养，增加菜肴可食性，具有开胃助食的功效[8－9]。随着分析方法的不断创新，人们开始重视风味的研究，自近 20 年以来，对于传统发酵调味品风味的研究也逐渐丰富，如酱油、豆豉、日本的纳豆酱、泰式酱油、酱等[10-12]。本课题拟用青稞为主要原料制作甜面酱，旨在为丰富青稞产品种类，提高附加值，同时又为提升甜面酱的营养价值，增强其保健作用而提供一定的参考。

这一课题密切联系西藏实际，选题新颖，具有较强的社会经济效益和学术研究价值。

1材料与设备

1.1材料

   面粉（八一菜市场）、青稞粉（八一菜市场）、米曲霉和黑曲霉的混合物（网购）、食盐（乐百隆超市）、甲醛、次甲基蓝指示液0.5％、标准葡萄糖溶液0.3％、斐林试剂甲液（纯（硫酸铜5水）69.28g加水至1000毫升）、斐林乙夜（纯酒石酸钾钠346g，氢氧化钠100g，加水到1000毫升)、蒸馏水

1.2设备

高压锅、发酵罐、恒温培养箱、盆子、移液枪、磁力搅拌器、酸度计、碱式滴定管、滤纸、玻璃棒、电磁炉、锥形瓶、100ml容量瓶、500ml容量瓶、离心机、滤纸、漏斗

2试验方法

2.1生产工艺流程

2.2技术路线：

2.3实验设计

甜面酱发酵工艺受食盐的量、发酵时间、米曲霉和黑曲霉的混合物的量等几个主要因素的影响。因此，以100g面粉：青稞粉=4：3为基准，通过单因素实验与正交试验，确定发酵过程中的食盐的量、发酵时间、米曲霉和黑曲霉的混合物的量，探寻青稞甜面酱的最佳发酵工艺参数。具体设计参数如下：

2.3.1单因素实验

2.3.1.1盐的添加量对产品的影响

盐的添加量的多少直接影响青稞甜面酱中氨基态氮及还原糖的含量。因此，为了更好地确定盐的添加量，本文设定盐的添加量分别为14g、16g、18g、20g、22g、24g，在青稞面粉混合物的量为100g，加水量为80g，米曲霉和黑曲霉的混合物的量为0.3g，发酵时间为10d的条件下进行实验，探讨不同盐的添加量情况下对青稞甜面酱中氨基态氮的含量及还原糖的含量的影响。

2.3.1.2混合曲霉的添加量对产品的影响

    本文设定霉的添加量分别为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％,在青稞面粉混合物的量为100g，加水量为80g，盐的添加量为15g，发酵时间为10d的条件下进行实验，探讨不同霉的添加量情况下对青稞甜面酱中氨基态氮的含量及还原糖的含量的影响。

2.3.1.3发酵时间对产品的影响

   本文设定的发酵时间分别为0d、3d、6d、9d、12d、15d，在青稞面粉混合物的量为100g，加水量为80g，米曲霉和黑曲霉的混合物的量为0.3g，盐的添加量为15g的条件下进行实验，探讨不同发酵时间的情况下对青稞甜面酱中氨基态氮的含量及还原糖的含量的影响。

2.3.2正交试验

基于单因素的结果，本文分别设定盐的量为15g、17g、19g，霉的量为 0.25g、0.3g、0.35g，发酵时间为7d、9d、11d，根据正交表设定9组实验，测定每组的氨基态氮的含量、还原糖的含量以及感官测定。

2.3.3还原糖及氨基态氮的测定方法

2.3.3.1还原糖的测定

还原糖在斐林氏甲、乙溶液中把高价铜还原为低价铜，以次甲基蓝作指示剂，用样品稀释液滴定定量的斐林氏甲、乙液，根据消耗量来计算还原糖含量。

(1)  仪器

分析天平：感量0.1mg，称量200g。糖滴定管：25mL；电炉：800W。

(2)  试剂

次甲基蓝指示液：0.5%；

标准葡萄糖溶液：0.3%。称取在100℃干燥2h的葡萄糖0.600g于200mL容量瓶中，加蒸馏水溶解后，稀释到刻度，摇匀；

斐林氏甲液：称取分析纯硫酸铜(CuSO4·5H2O)69.28g加蒸馏水溶解稀释至 1000mL；

斐林氏乙液：称取分析纯酒石酸钾钠346g，氢氧化钠100g，加蒸馏水溶解后稀释至1000mL。

斐林氏甲、乙液的标定： 用0.3%的标准葡萄糖溶液进行标定，其操作步骤同样品测定。

                         计算： G = C×V                    (公式1)

(公式1)中： G ——10mL斐林氏甲、乙液相当于葡萄糖的数，g；

             C ——葡萄糖标准溶液的浓度，g/mL；

             V ——滴定时耗用葡萄糖标准溶液的体积，mL。

(3)  酱醪中还原糖的滴定

    用称量瓶称取经搅拌均匀的样品10.00g，用150mL 80℃左右的蒸馏水分数次

洗入200mL烧杯中，用玻璃棒在不断地搅拌下煮沸2min，取下冷却后转入200mL容量瓶中，用蒸馏水冲洗烧杯和玻璃棒三次，洗液一并转入容量瓶中，待冷至室温，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀、用干滤纸滤入干燥的250mL磨口瓶中，将此液装入滴定管中进行滴定。

    预备滴定：吸取斐林氏甲、乙液各5.00mL移入150mL锥形瓶中，加入蒸馏水20mL，混匀，加热，待沸腾后，从滴定管中迅速滴入试液。滴定时，保持溶液微沸状态，待溶液变色时，加入0.5%次甲基蓝指示液2滴，再继续滴入试液，直至蓝色完全消失为终点。记下耗用试液毫升数。正式滴定：吸取斐林氏甲、乙液各5mL，移入150mL锥形瓶中，加蒸馏水20mL，然后加入比预备滴定少0.5～1mL的试液，摇匀后，准确煮沸2min，加入0.5%次甲基蓝指示液2滴，再以均匀的速度滴入试液至蓝色消失为终点，记下耗用试液毫升数。

(4)  计算

  （公式2)

(公式2)式中： X2 —样品中还原糖的含量(以葡萄糖计)，%；

                G —10mL斐林氏甲、乙混合液相当于葡萄糖的数，g；

                W —样品重量，g；

                V —滴定时耗用试液的体积，mL。

允许误差  允许误差：0.40%。

2.3.3.2氨基态氮的测定(甲醛值法)

    利用氨基酸的两性作用，加入甲醛以固定氨基的碱性，使羧基显示出酸性，

用氢氧化钠标准溶液滴定后定量，以酸度计测定终点。

(1) 分析步骤

    称取约5.0g已研磨均匀的试样置于100mL烧杯中，加50mL水，充分搅拌(必要时加热)，移入100mL容量瓶中，用少量水分次洗涤烧杯，洗液并入容量瓶中，并加水至刻度，混匀。

    吸取20.0mL稀释液，置于200mL烧杯中，加60mL水，开动磁力搅拌器，用氢氧化钠标准溶液[c(NaOH)=0.05mol/L]滴定至酸度计指示pH8.2，记下消耗氢氧化钠标准滴定溶液(0.05mol/L)的毫升数，可计算总酸含量。

    加人10.00mL甲醛溶液，混匀。再用氢氧化钠标准滴定溶液(0.05mol/L)继续滴定至pH9.2，记下消耗氢氧化钠标准滴定溶液(0.05mol/L)的用量。

    同时取80mL水，先用氢氧化钠溶液(0.05mol/L)调节至pH为8.2，再加入10.00mL甲醛溶液，用氢氧化钠标准滴定溶液(0.05mol/L)滴定至pH为9.2，同时做试剂空白试验。

(2)结果计算

    试样中氨基酸态氮的含量按式(公式3)进行计算。

(公式3)

(公式3)中：

X ——试样中氨基态氮的含量，单位：g/100g；

V1 ——试样中氨基酸稀释液加入甲醛后消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为mL；

V2 ——试剂空白试验加入甲醛后消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为mL；

V3 ——试样稀释液取用量，单位为mL；

c ——氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，单位为mol/L；

0.014——与1.00mL氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=1.000mol/L]相当的氮的质量，单位为：g；

计算结果保留两位有效数字。

(3) 精密度

    在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

2.3.4青稞甜面酱的的感官质量评定标准

实验采用感官评定方法对产品质量进行评定。即选取15名感官评价人员分别从色泽、香气、滋味、体态方面对制作的产品进行感官评分，评分采用百分制最算中结果取15位评分人员给出的分数的平均值。感官评定细则见表1。

表1 感官评定评分标准表

3结果与分析

3.1单因素实验

3.1.1盐的添加量对产品的影响

不同盐的添加量对产品的影响结果见表2。

表2 盐添加量对产品的影响

根据表2可确定盐的最佳添加量为16g。

3.1.2混合霉的添加量对产品的影响

不同混合霉的添加量对产品的影响结果见表3。

表3盐添加量对产品的影响

根据表3可确定霉的最佳添加量为0.3g。

3.1.3发酵时间对产品的影响

不同的发酵时间对产品的影响结果见表4。

表4发酵时间对产品的影响

根据表4可确定最佳发酵时间为9d。

3.2正交试验

每组实验的影响结果见表5、表6。

表5 每组实验影响结果

表6每组感官实验影响结果

   综合以上实验结果，第8组中盐的量为17g，霉的量为0.25g，发酵时间为11d是此实验的最佳变量。

4讨论与结论

4.1讨论

本次产品中含有各个原料各自的营养成分和功效，尤其是青稞，我国青稞具有 " 三高两低 "(高蛋白、高纤维、高维生素和低脂肪、低糖)的结构组成，是谷类作物中的佳品。青稞千粒重 40g 左右，蛋白质平均含量11.37%，脂肪平均含量 2.13%，碳水化合物平均含量 59.25%，并含有丰富的矿物质、氨基酸和维生素。青稞中含有5.25% 左右的β - 葡聚糖，葡聚糖具有抗癌、降血脂、降血糖等功效。青稞中淀粉及蛋白质含量较高，各种氨基酸、矿物质种类较齐全，含量相对于其它谷物比较丰富，经常食用可解决人体营养缺乏症。藏族同胞之所以能在缺少瓜果蔬菜的高寒地区得以生存，与其食用青稞是分不开的。[3]而甜面酱它还具有一定的营养功效。甜面酱经特殊的发酵加工过程,它的甜味来自发酵过程中产生的麦芽糖、葡萄糖等物质,鲜味来自蛋白质分解产生的氨基酸。甜面酱含有多种风味物质和营养物,不仅滋味鲜美,而且可以丰富菜肴营养,增加菜肴可食性,具有开胃助食的功效。[14]因此，以青稞为原料制作青稞甜面酱，是对青藏高原特有资源的充分利用，又是对青稞在食品加工方面的开发。

4.2结论

本文采用测定青稞甜面酱中的氨基态氮的含量、还原糖的含量及感官评定的方法，通过单因素实验初步确定了青稞甜面酱的的工艺参数：以面粉：青稞粉=4:3总量100g为基准，盐的添加量为17g，加水量80毫升，米曲霉和黑曲霉的混合物为0.25g，发酵时间为11d。此工艺参数条件下生产的青稞甜面酱，氨基态氮的含量、还原糖的含量比较合理，有特有的风味，酱香浓郁，甜咸度可口，是一种具有西藏特色的健康食品。

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