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      豆腐乳生產(chǎn)工藝中防褐變的研究

      2022-10-17 11:10:48高智杰蔡伊萍陳凱莉陳婷婷林國(guó)榮
      農(nóng)產(chǎn)品加工 2022年18期
      關(guān)鍵詞:豆腐乳毛霉葡萄糖氧化酶

      高智杰,蔡伊萍,陳凱莉,陳婷婷,林國(guó)榮

      (莆田學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院,福建省新型污染物生態(tài)毒理效應(yīng)與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 莆田 351100)

      0 引言

      腐乳中富含有機(jī)酸、醇、酯、大豆異黃酮、大豆多肽等風(fēng)味物質(zhì),具有抗氧化、降低血壓、降低膽固醇、防癌抗突變、改善阿爾茲海默病等作用[1-2]。豆腐乳在瓶?jī)?nèi)后期發(fā)酵和貯藏過(guò)程中主要發(fā)生的美拉德褐變使色澤不斷加深,不僅影響了其外觀和貨架期,還會(huì)造成風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失,特別是對(duì)豆類(lèi)食品優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的流失[3]。根據(jù)菌種類(lèi)型可將腐乳分為毛霉腐乳、根霉腐乳、細(xì)菌腐乳和無(wú)菌腐乳等[4];目前,我國(guó)生產(chǎn)腐乳的菌種以毛霉菌為主,酵母菌、米曲霉、根霉等多種菌種混合發(fā)酵[5]。

      褐變現(xiàn)象從本質(zhì)上可分為酶促褐變和非酶促褐變2 種,腐乳的褐變屬于酶促褐變中的羰氨反應(yīng)褐變又稱(chēng)美拉德反應(yīng),主要發(fā)生在水果、蔬菜等食物中[6]。因?yàn)槊狗置诘膬翰璺友趸冈谟坞x氧存在下催化了各種酚類(lèi)氧化成醌,進(jìn)而聚合為黑色素所致,引起腐乳顏色從黃到褐逐步加深,但隔絕氧氣就可防止這些變化。葡萄糖氧化酶(GOD) 可起到除去鹵水中的氧氣,從而抑制褐變,而且葡萄糖氧化酶具有酶的專(zhuān)一性,不會(huì)與鹵水中的其他物質(zhì)反應(yīng)[7]。因此試驗(yàn)通過(guò)在后酵湯料中添加不同劑量的葡萄糖氧化酶和半胱氨酸,來(lái)確定適宜的抑制褐變所需的葡萄糖氧化酶和半胱氨酸的量。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行進(jìn)一步提升,以葡萄糖氧化酶和半胱氨酸適宜比例配制復(fù)合抗褐變劑,進(jìn)行對(duì)比篩選,研究最合適的抗褐變劑添加量。

      1 材料與方法

      1.1 材料與試劑

      原料:老豆腐、食鹽;毛霉、米根霉、酵母、米曲霉等,沂源康源生物科技有限公司提供。

      試劑:半胱氨酸,上海源葉生物科技有限公司提供;葡萄糖氧化酶(食品級(jí)),浙江一諾生物科技有限公司提供;福林- 酚試劑、碳酸鈉、三氯乙酸、pH 值7.2 磷酸緩沖溶液、酪蛋白,酪氨酸等,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。

      儀器:DHP-9052 型電熱恒溫培養(yǎng)箱;UV1240型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),日本島津公司產(chǎn)品;pH計(jì),梅特勒- 托利多儀器(上海) 有限公司產(chǎn)品;CT3 型質(zhì)構(gòu)儀,美國(guó)BROOKFIELD 公司產(chǎn)品。

      1.2 工藝流程

      原料→預(yù)處理→前期發(fā)酵→搓毛腌制→后期發(fā)酵。

      原料選用市售的老豆腐,由于其硬度、成型性較佳,在后酵與貯存過(guò)程中不會(huì)由于蛋白質(zhì)降解過(guò)度造成腐乳坯體柔軟過(guò)度而坍塌[8]。發(fā)酵時(shí)的乳坯水分應(yīng)保持在70%左右,試驗(yàn)采用蒸煮的方法去除豆腐中多余水分后,將豆腐切成2 cm×2 cm 的乳坯,然后為乳坯接種不同的菌種,置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵,待2~3 d 后乳坯表面形成致密的毛霉層;將毛坯進(jìn)行搓毛腌制,1~2 d 后將毛坯裝罐,用10%的鹵水密封發(fā)酵。

      1.3 豆腐乳中優(yōu)質(zhì)菌種的篩選

      腐乳的生化指標(biāo)主要在后酵期間進(jìn)行測(cè)驗(yàn),后期發(fā)酵是腐乳特有風(fēng)味形成、蛋白質(zhì)降解的主要階段,對(duì)腐乳后酵過(guò)程中生化指標(biāo)的變化進(jìn)行分析,可得到單菌種、混菌發(fā)酵腐乳品質(zhì)的差別[9-10]。試驗(yàn)通過(guò)將毛霉、米根霉、米曲霉以單霉的形式發(fā)酵,并且以毛霉+米根霉、毛霉+酵母、毛霉+米曲霉的形式按1∶1 的配比進(jìn)行混合發(fā)酵,篩選出最適的菌種發(fā)酵形式。

      1.4 低褐變豆腐乳的制備工藝

      首先,將同一批次生產(chǎn)的的鹽坯腐乳裝入瓶中,產(chǎn)品的量為150 mL,裝罐后密封于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中后酵成熟。向豆腐乳腐乳體系中添加GOD 以0,0.01%,0.02%,0.03% (W/V) 的量至后酵湯料,研究GOD 對(duì)腐乳褐變的影響。其次,將豆腐乳腐乳體系中添加半胱氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度為0.10%,0.15%,0.20%,0.25% (W/V) 和復(fù)合抗褐變劑(GOD∶半胱氨酸為1∶9),研究其對(duì)腐乳褐變的影響。同時(shí),制備正常生產(chǎn)條件下不添加抗褐變劑的豆腐乳,作為對(duì)照。

      1.5 腐乳的抗褐變穩(wěn)定性的研究

      將低褐變豆腐乳制備工藝的產(chǎn)品置于25 ℃恒溫條件下,每2 個(gè)月對(duì)腐乳的褐變程度指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,考查豆腐乳的抗褐變穩(wěn)定性。

      1.6 項(xiàng)目測(cè)定

      1.6.1 蛋白酶活性測(cè)定

      采用福林- 酚試劑法測(cè)定蛋白酶活力[11]。將1 g全豆腐乳毛坯料中的酶,在溫度40 ℃、pH 值7.2 條件下,1 min 水解酪蛋白產(chǎn)生1 μg 酪氨酸,定義為1 個(gè)酶活力單位。

      1.6.2 褐變程度的測(cè)定

      把腐乳湯汁過(guò)濾,準(zhǔn)確吸取2 mL 濾后樣品用蒸餾水稀釋3 倍,以轉(zhuǎn)速4 300 r/min 離心15 min,取上清液用濾紙過(guò)濾得到澄清透明液體。以蒸餾水作空白,于波長(zhǎng)A420測(cè)定吸光度。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 豆腐乳中優(yōu)質(zhì)菌種的篩選

      各菌種蛋白酶活力的比較見(jiàn)表1。

      表1 各菌種蛋白酶活力的比較/U·g-1

      由表1 可知,對(duì)比不同樣品的蛋白酶活性,可以發(fā)現(xiàn)相較于單菌發(fā)酵,混菌發(fā)酵腐乳的蛋白酶活性更高,其中又以毛霉與根霉的菌種混合發(fā)酵效果更佳。蛋白酶活性越高,越有利于蛋白質(zhì)的水解,而腐乳作為大豆制品,其自身含有40%的蛋白質(zhì),是人體所需蛋白質(zhì)的主要來(lái)源。有研究表明,通過(guò)微生物發(fā)酵法水解蛋白生成肽的同時(shí),部分苦味基團(tuán)會(huì)得到排列重組,使得大豆肽的溶解性變得更好,而且沒(méi)有異味和苦味。同時(shí),毛霉不僅為腐乳提供包裹作用,還為后酵微生物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),繼續(xù)催化大豆蛋白的深度降解[12-13]。李順等人[14]的研究表明,相較于單菌發(fā)酵,混合發(fā)酵在一定程度上不僅能彌補(bǔ)單菌發(fā)酵的某些不足,而且可以發(fā)揮單菌發(fā)酵的優(yōu)勢(shì)。因此,可以理解為混菌發(fā)酵比單菌發(fā)酵更全面,而混菌發(fā)酵中又以毛霉和根霉的組合效果更佳。因此,在菌種篩選的試驗(yàn)中,結(jié)果以毛霉與根霉按1∶1 的配比混合接種,進(jìn)行后續(xù)操作。

      2.2 豆腐乳抗褐變的研究

      2.2.1 GOD 添加量對(duì)豆腐乳褐變的影響

      GOD 添加量對(duì)米醬豆腐乳褐變的影響見(jiàn)表2。

      表2 GOD 添加量對(duì)米醬豆腐乳褐變的影響 / %

      由表2 可知,沒(méi)有添加GOD 的腐乳褐變程度最深,后酵成熟豆腐乳的A420值均隨著GOD 添加量的增大而逐漸降低,這與還原糖消耗量的變化趨勢(shì)具有一致性;但當(dāng)添加量增大到0.02%及以上時(shí),褐變程度降低幅度不大,因此繼續(xù)增加其用量對(duì)抑制腐乳體系褐變的意義不大,GOD 添加量以0.02%為宜。

      2.2.2 半胱氨酸添加量對(duì)豆腐乳褐變的影響

      半胱氨酸添加量對(duì)米醬豆腐乳褐變的影響見(jiàn)表3。

      表3 半胱氨酸添加量對(duì)米醬豆腐乳褐變的影響

      由表3 可知,未添加半胱氨酸的腐乳褐變程度最深;豆腐乳的A420值均隨著半胱氨酸添加量的增大而逐漸增加,在半胱氨酸添加量為0.10%時(shí)腐乳湯汁色澤最淺,腐乳的褐變程度最小。因此,半胱氨酸適宜添加量0.10%。

      2.2.3 復(fù)合抗褐變劑添加量對(duì)豆腐乳褐變的影響

      復(fù)合抗褐變劑添加量對(duì)米醬豆腐乳褐變的影響見(jiàn)表4。

      表4 復(fù)合抗褐變劑添加量對(duì)米醬豆腐乳褐變的影響

      由表2 ~表4 可知,添加0.01%GOD 酶豆腐乳的A420值為0.483,添加0.01%半胱氨酸豆腐乳的A420值為0.403;在復(fù)合抗褐變劑為0.10%的添加量下,A420值為0.352,腐乳湯汁色澤最淺,褐變程度最小,復(fù)合抗褐變劑對(duì)豆腐乳褐變比單一效果要好。但復(fù)合抗褐變劑處理的豆腐乳體系的A420值呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。因此,復(fù)合抗褐變劑適宜添加量為0.10%。

      2.4 低褐變豆腐乳在貯藏過(guò)程中的抗褐變穩(wěn)定性

      低褐變米醬豆腐乳在貯藏期內(nèi)的抗褐變穩(wěn)定性見(jiàn)表5。

      表5 低褐變米醬豆腐乳在貯藏期內(nèi)的抗褐變穩(wěn)定性

      由表5 可知,當(dāng)恒溫貯藏10 個(gè)月后,傳統(tǒng)豆腐乳的A420值為1.762,表現(xiàn)為褐變程度極高的醬色,而低褐變腐乳的A420值只為0.732,褐變程度比傳統(tǒng)豆腐乳貯藏4 個(gè)月時(shí)A420值0.843 還低了15.2%,仍然顯示較淺色澤,表現(xiàn)出很好的抗褐變能力。在10 個(gè)月貯藏期間,豆腐乳湯汁的褐變程度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng),褐變不斷加深,低褐變豆腐乳體系的吸光值在整個(gè)貯藏期內(nèi)低于傳統(tǒng)豆腐乳產(chǎn)品。褐變度貯藏10 個(gè)月與傳統(tǒng)米醬豆腐乳貯藏3 個(gè)月相當(dāng)。因此,低褐變豆腐乳在保存中顯示很好的抗褐變穩(wěn)定性。

      3 結(jié)論

      腐乳發(fā)酵時(shí),采用混合菌種發(fā)酵(毛霉與根霉按1∶1 的配比) 相較于單個(gè)菌種發(fā)酵更有利于腐乳的品質(zhì)和口感,也有利于將豆腐所含有的蛋白質(zhì)水解為多肽和各種氨基酸,促使腐乳形成特有風(fēng)味。而在腐乳的后酵和貯藏期間發(fā)生的美拉德褐變,通過(guò)添加抗褐變劑能夠起到有效的抑制作用,單一添加0.02%的葡萄糖氧化酶和單一添加0.10%半胱氨酸都可以起到對(duì)腐乳發(fā)酵過(guò)程中抑制褐變的效果,而復(fù)合抗褐變劑適宜添加量為0.10%比單一效果更好。適量添加復(fù)合抗褐變劑的腐乳的色澤和滋氣味等指標(biāo)都得到了一定的提高,且在長(zhǎng)期貯藏過(guò)程中仍顯示出優(yōu)異的抗褐變穩(wěn)定性。

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