文档介绍：江南大学
硕士学位论文
传统豆酱发酵过程分析与控制发酵的研究
姓名:赵建新
申请学位级别:硕士
专业:食品科学
指导教师:汤坚
2011-07
摘要
摘要
自然发酵生产豆酱存在工艺水平低、发酵周期长、规模化程度低、原料利用率低,
产品安全得不到保证等问题。本论文主要研究了以米曲霉沪酿 接种制曲,对豆酱
自然发酵过程中各项指标的变化和特征风味物质、微生物菌相变化进行了分析,确定了
关键特征风味化合物和关键微生物,在表征关键微生物作用的基础上,针对豆酱发酵的
关键因素,提出了分阶段、多菌种结合变温发酵的综合控制发酵策略,缩短了产品周期,
保持了产品的风味。
首先分析了豆酱在自然发酵过程中主要成分的变化,pH 和总酸在起始发酵的 2-4
周内变化较快,后期变化缓慢,到 16 周时分别达到 和 %(以干基计)。还原糖
在发酵一周后达到最大值 %,之后快速下降,到第 8 周后基本稳定在 %。游离氨
基酸总量的变化与氨态氮的变化一致,前 4 周增加较快,4~8 周缓慢增加,之后变化不
大,在 16 周后氨态氮达到 %,呈鲜味的游离氨基酸为 ,占总氨基酸的
%。
采用 SPME-GC-MS 法分析了豆酱发酵过程中挥发性风味物质的变化,发现挥发
性风味物质在第 8 周后快速增加,16 周后还有继续增加的趋势。采用 SPME-GC-O 技术
鉴定了豆酱特征风味化合物主要是 HEMF、亚油酸乙酯、***乙酯、苯乙醇、糠醛。
另外酯类、2,3-丁二醇、乙酸、苯甲醛、苯乙醛、2,6-二***吡嗪对豆酱香气也有重要作
用。研究发现在自然发酵过程中细菌、乳酸菌数量的变化趋势基本一致,在前 2 周内快
速增加,细菌总数达到 108 个/g,乳酸菌总数达到 ×107 个/g,之后逐渐减少,乳酸菌
下降的更快些。酵母菌在第 4 周时达到最大值 ×106 个/g,之后开始下降。采用
PCR-DGGE 方法对豆酱发酵过程中的关键微生物的动态组成进行了分析,并结合传统的
分离、培养方法,分离、鉴定了 15 株高盐环境生长良好的微生物,初步确定植物乳杆
菌 630-MO-115、嗜盐片球菌 630-YN-27、嗜盐四联球菌 625-MN-50 和鲁氏酵母
625-YO-125 为今后接种发酵的关键微生物。
比较了含盐量分别为 6%、8%、10%、12%和 14%的酱醅在 40℃下发酵过程中总酸
和氨态氮含量的变化,确定在食盐浓度为 10%时发酵豆酱是适宜的。比较了温度在 20℃、
25℃、30℃、35℃、40℃和 45℃下 pH、总酸、氨态氮含量以及乳酸菌、酵母菌数量的
变化规律。结果表明适中的温度(30℃、35℃)温有利于酵母菌和乳酸菌的生长。研究
了前段采用 20℃发酵,氨态氮含量达到 %时分别变为 30℃、40℃继续发酵,和前段
采用 40℃发酵,氨态氮含量达到 %时分别变为 20℃、30℃继续发酵等 4 种变温控制
发酵方式下 pH、总酸、鲜味氨基酸含量变化和特征风味物质的含量。结果表明采用 40℃
→30℃发酵时达到氨态氮最高所需的时间最短(50 天),但风味略有不足。
在研究植物乳杆菌 630-MO-115、嗜盐片球菌 630-YN-27、嗜盐四联球菌 625-MN-50
和鲁氏酵母 625-YO-125 之间共生关系的基础上,提出分段控温、分段添加乳酸菌和酵
母菌的发酵控制策略,以发酵温度、乳酸菌接种量、酵母菌接种量和酵母菌添加时期四
个因素为自变量,豆酱样品的感官评定得分为响应值,进行了四因素三水平的响应面试
I
摘要
验。分析得出最佳发酵工艺条件为:发酵温度 ℃、乳酸菌接种量为 ×106 个/g、
酵母菌接种量为 ×105 个/g、酱醅 pH 降到 时接种酵母菌,模型预测值为 ±。
对在此最佳工艺条件下制得的豆酱进行感官评定,得分为 ,高于自然发酵法的 ,
与模型预测值相吻合,发酵周期由 180 天缩短为 50 天。
对比了最佳控制发酵条件下与自然发酵豆酱之间的差异,得出控制发酵总酸以及还
原糖含量均较低,氨态氮含量略有提高达到 %;鲜味氨基酸的含量由 增
加到 ;HEMF、亚油酸乙酯、***乙酯、苯乙醇以及 2,3-丁二醇等关键风味
物质的含量明显增加。控制发酵产品的各项指标优于自然发酵产品。
关键词:豆酱;发酵;分析;接种;控制
II
Abstract
Abstract