鄭莎莎，宋煜婷，羅　意，徐　俐

(貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025)

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凱里白酸湯的優(yōu)化工藝

鄭莎莎，宋煜婷，羅意，徐俐*

(貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025)

針對(duì)傳統(tǒng)的白酸湯質(zhì)量不穩(wěn)定的問(wèn)題，通過(guò)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30 min、糊化溫度為60℃、液化時(shí)間為30 min，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。

白酸湯；工藝參數(shù)；品質(zhì)

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(shuō)[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(lái)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(wú)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(píng)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(guò)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3-4 d，酸值最大值在第4 d。

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(kāi)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(guò)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　材料與方法

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(mǎi)到)、老酸湯(到凱里農(nóng)家買(mǎi)的自釀酸湯)、α-淀粉酶(3700 U/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(mǎi)的散裝的白砂糖)。

1.2儀器與設(shè)備

湯普森電陶爐D5(禮來(lái)中國(guó)電器有限公司)；DFT-200C快速開(kāi)蓋萬(wàn)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—Ι型(江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司)；紫外可見(jiàn)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—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(wú)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(guò)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α-淀粉酶(12 U/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30℃左右時(shí)接15%的老酸湯。

發(fā)酵：放在40℃的恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵4 d。

殺菌、灌裝：酸湯發(fā)酵完全后進(jìn)行滅菌(95℃，15 min)[10]，然后在80℃左右迅速灌入消毒過(guò)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/T 4789-1-35，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α-淀粉酶的最是液化溫度為最適溫度為65℃，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℃、60℃、70℃、80℃、90℃的水浴鍋中糊化20 min，然后溫度在60-70℃下，加入α-淀粉酶(12 U/g按底物的質(zhì)量計(jì)算)液化10 min，待冷卻至30℃左右再接菌(老酸湯)。放在40℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，發(fā)酵4 d，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70℃的水浴鍋上分別糊化10 min、20 min、30 min、40 min、50 min.然后溫度在60-70℃下，加入α-淀粉酶(12 U/g按底物的質(zhì)量計(jì)算)液化10 min，待冷卻至30℃左右再接菌(老酸湯)，放在40℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，發(fā)酵4 d，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70℃的水浴鍋上糊化20 min，然后加入α-淀粉酶(12 U/g按底物的質(zhì)量計(jì)算)，液化溫度在60-70℃下分別液化10 min、20 min、30 min、40 min、50 min，待冷卻至30℃后接菌(老酸湯)，放在40℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，發(fā)酵4 d，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]

表 1　酸湯感官評(píng)定表

注：本實(shí)驗(yàn)評(píng)定小組由15個(gè)具有相關(guān)食品評(píng)定技術(shù)培訓(xùn)的人員進(jìn)行，按照白酸湯的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)色澤、狀態(tài)、氣味和滋味、雜質(zhì)四個(gè)因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，試驗(yàn)結(jié)果取平均值。

2　結(jié)果與分析

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(jiàn)，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(guò)1.5%，降低了老酸湯在產(chǎn)品中的比例，使酸湯過(guò)于粘稠，里面的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)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)。

表2　不同米面含量對(duì)酸湯的影響

2.1.2含糖量對(duì)酸湯品質(zhì)的影響

由表3可見(jiàn)，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。

表 3　不同含糖量對(duì)酸湯品質(zhì)的影響

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℃時(shí)最高；表明在逐漸升溫的過(guò)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60℃。

圖1　糊化溫度對(duì)白酸湯品質(zhì)的影響Fig.1　Effect of gelatinization temperature on quality of whit sour soup

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(guò)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(guò)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30 min。

圖2　糊化時(shí)間對(duì)白酸湯品質(zhì)的影響Fig.2　Effect of gelatinization time on quality of whit sour soup

2.2.3液化時(shí)間對(duì)白酸湯酸度的影響

圖3　液化時(shí)間對(duì)白酸湯品質(zhì)的影響Fig.3　Effect of liquefaction time on quality of whit sour soup

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20 min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20 min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，α-1，4-糖苷鍵減少，淀粉中存在的α-1，6-糖苷鍵影響了α-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20 min。

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(jiàn)表，結(jié)果見(jiàn)表5，酸度方差分析結(jié)果見(jiàn)表6。

表4　 正交試驗(yàn)因素和水平L9(34)

表5　正交試驗(yàn)結(jié)果

注：綜合指標(biāo)=酸度×0.5+感官評(píng)定×0.5(經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酸度與感官評(píng)定同樣重要。)

表 6　酸度的方差分析

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℃，糊化時(shí)間30 min，液化時(shí)間30 min。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60℃，糊化時(shí)間30 min，液化時(shí)間30 min，說(shuō)明此工藝具有可靠性。

感官評(píng)價(jià)的方差分析見(jiàn)表7。

表7　感官評(píng)價(jià)的方差分析

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30 min、糊化溫度為60℃、液化時(shí)間為30 min。

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(wú)漿液分層，無(wú)沉淀，無(wú)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)≥2.0×108CFU/mL；細(xì)菌總數(shù)≤100 CFU/mL；大腸菌群≤3 MNP/100mL；致病菌：未檢出；以上微生物指標(biāo)均在DB52/T 986-2015要求內(nèi)。

3　結(jié)論

通過(guò)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(guò)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60℃、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(wú)異味，均勻細(xì)膩、無(wú)分層、無(wú)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(wú)幾,關(guān)于微生物發(fā)酵過(guò)程研究很少,尤其是發(fā)酵過(guò)程中菌株種類(lèi)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。

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Optimization ofthe Technology of Kaili White Sour Soup by Orthogonal Test

ZHENGSha-sha,SONGYu-ting,LUOYi,XULi*

(CollegeofWineandFoodEngineering,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025,China)

White sour soup production technology was optimized by orthogonal test to improve of the unstable quality of traditional white sour soup , The effect of gelatinization time, gelatinization temperature and liquefaction time on sensory quality and acidity of fermented white sour soup, with rice, sugar, salt and liquor as raw materials, was discussed. The results showed that the optimization process was 1.5% rice flour, 1.5%sugar with 30 min. for gelatinization time, gelatinization temperature at 60℃, and 30 min. for liquefaction time. Gelatinization temperature was the most important among these three factors, while gelatinization time was the second, and liquefaction time had no significant impact on the quality of white sour soup. White sour soup produced under these conditions had the unique aroma of Miao sour soup, with crisp taste of fermented lactic acid.

White sour soup；Fermentation parameters；Quality

2016-03-01

2016-03-22

大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目(貴大SRT字 (2014)103)。

TS205.5

A

1008-0457(2016)02-0080-06國(guó)際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2016.02.016

*通迅作者：徐俐(1963-)，女，教授，主要研究方向：食品貯藏與加工；E-mail:gzdxxuli@tom.com。