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海藻发酵酱加工工艺研究

作　者: 刘烨
导　师: 李共国
学　校: 上海海洋大学
专　业: 食品科学与工程
关键词: 海带 米曲霉 黑曲霉 制曲 发酵 风味物质
分类号: TS264.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着海洋经济开发的高速发展,海洋环境污染日益加重和海洋渔业资源越来越贫乏两大问题也随之而来,甚至许多沿海地区的海产品加工企业也感到加工原料的匮乏。大型海藻由于其生长过程中能吸收海水中大量的氮、磷等营养盐,及时迁出海藻可有效降低海水的营养水平。浙江具有长的海岸线,天然和养殖的海藻资源极为丰富,开发利用这种量大、低值的海藻对于丰富食品资源和净化海水均具有十分重要的意义。海带干物质中淀粉含量25%,蛋白8%左右,多种微量元素和维生素含量远超过陆地植物,具有极高的营养和保健功效。在目前众多的海带加工产品中很少有使用发酵的方法,并都将发酵加工产品归入深加工产品。食品发酵加工的历史悠久并有很多优点,如发酵过程中产生的乙醇、有机酸、氨基酸和酯类物质可使产品产生独特的色、香、味,还有利于食品保藏。因此,用生物发酵法生产的海带酱,其产品质量优于未经发酵的海带调味酱。为获得酱香型的海藻发酵酱产品,本文采用传统制酱工艺中加入海藻的方法,系统研究了海藻曲种的制备和酱醅发酵的工艺。研究内容包括几种真菌作用下的海藻发酵特性、制曲条件和海藻酱醅发酵工艺优化等,并测定了海藻发酵酱风味物质的组成成分。结果如下:1.不同真菌和不同海藻发酵加工适应性研究表明:在几种常用于制曲的菌种中,米曲霉制曲发酵成的海藻酱中呈香风味物质最多,约占总风味物质的63%;而黑曲霉制曲发酵成的海藻酱,其氨基态氮含量最高为2.86%。它们两者配合使用制备海藻发酵曲种较为合适,并以各自分开制种曲、混合发酵效果较好;在几种常见食用海藻中,海带最适宜用来发酵制酱。2.基于大米培养的米曲霉制曲条件优化和种曲保存研究:在大米种类、物料厚度、接种量、制曲温度、制曲时间和润水量等单因素试验基础上,采用响应面方法优化得到了最优制曲条件,即物料厚度2.09cm,制曲温度34.2℃,制曲时间3.66d,得到糖化酶活力达1612 U/g(干基)的米曲霉种曲。新鲜种曲在4℃条件下保存10d后,糖化酶活力下降了50%;40℃烘干至含水量为5%以下,在4℃保存60d,糖化酶活力下降了7%左右。用大米培养的米曲霉制曲、酱醅发酵生产的海带酱口感细腻。3.酱醅发酵工艺优化及海带发酵酱理化指标动态研究:实验以菌种配比为米曲:黑曲=3:1,物料配比海带:大豆=3:1,以氨基态氮含量和感官评价为指标,采用L9(3)3法优化得到了最优发酵条件,即盐度14 Be°、发酵时间30 d、加水量43%。按此工艺可得到颜色鲜亮、含2.91%氨基酸态氮,并具有独特酱香和海带风味的发酵酱。酱醅发酵过程中,水分、pH值和可溶性总糖随着发酵时间的延长而逐渐降低,而总酸和氨基态氮含量持续上升。4.采用气质联用方法测定海带发酵酱风味物质的相对组分:米曲霉制曲、发酵制酱产生的酯类物质较多,达到54.08%;黑曲霉制曲、发酵制酱产生的杂环类物质较多,为77.36%。经测定:(1)不同种曲配比发酵得到的海带酱,有醛酮和酯类等10种香型风味物质产是共同存在的,且相对含量均在20%以上。(2)不同物料配比发酵得到的海带酱,其风味物质成分则差异明显。如在海带加入量少的发酵酱中醛酮和烃类物质相对含量较高,酯类较少,不含酸;而在海带加入量大的发酵酱中,酸和酯类物质相对含量较高,醛酮和烃类物质相对含量较少。海带加入量是影响海带发酵酱风味的关键因素。综上,本文选用量大、低值的海藻以及大宗农产品豆类作为生产原料,开发新颖的海洋食品——海带发酵酱。产品具有成本低、营养和安全性具佳的特点,并能使开发海洋走上绿色、可持续发展的道路,具有广阔的应用前景。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-13
第一章 引言  13-21
  1 海带发酵产品研究现状  13-15
    1.1 海带简介  13
    1.2 海藻发酵加工食品  13-15
      1.2.1 海藻发酵酒  13
      1.2.2 海藻发酵饮料  13-14
      1.2.3 海藻豆乳醋酸饮料  14
      1.2.4 海藻发酵醋  14
      1.2.5 海带酸奶  14
      1.2.6 海带猕猴桃复合果醋的工艺研究  14-15
      1.2.7 海带保健酱油  15
      1.2.8 海藻发酵酱  15
  2 制曲工艺研究现状  15-16
  3 发酵工艺研究现状  16-17
  4 芳香物质检测研究现状  17-19
    4.1 提取方法  17-19
      4.1.1 水蒸气蒸馏提取法(WSD)  17
      4.1.2 同时蒸馏萃取法（SDE）  17
      4.1.3 溶剂萃取法(SE)  17-18
      4.1.4 超临界CO_2萃取法(SFE-CO_2)  18
      4.1.5 吹扫捕集法(PT)  18
      4.1.6 固相微萃取技术(SPME)  18-19
    4.2 SPME-GC-MS 在食品风味物质检测中的应用  19
  5 本课题研究的意义及内容  19-21
    5.1 研究意义  19
    5.2 研究内容  19-21
第二章 海藻发酵特性的初步研究  21-28
  1 材料与方法  21
    1.1 材料  21
    1.2 仪器  21
    1.3 主要试剂及溶液  21
  2 实验方法  21-25
    2.1 菌种的处理  21-22
      2.1.1 菌种活化  21-22
      2.1.2 扩大培养  22
    2.2 种曲的制备  22
    2.3 海带酱醅的制备流程  22
      2.3.1 原料处理  22
      2.3.2 海带酱醅制备  22
    2.4 实验设计  22-23
      2.4.1 四种真菌单菌种制曲发酵海带酱的比较  22-23
    2.5 测定方法  23-25
      2.5.1 曲料的处理  23-24
      2.5.2 孢子数测定  24
      2.5.3 总酸和氨基态氮的测定  24-25
  3 结果与分析  25-27
    3.1 四种真菌单菌种制曲发酵海带酱的比较  25-26
      3.1.1 四种真菌制备种曲的生长状况比较  25-26
      3.1.2 不同种曲发酵对海藻酱品质的影响  26
    3.2 制曲方式对海带发酵酱品质的影响  26-27
    3.3 不同海藻对发酵酱品质的影响  27
  本章小结  27-28
第三章 米曲霉制曲条件优化的研究  28-46
  1 材料与仪器  28-29
    1.1 材料  28
    1.2 仪器  28
    1.3 主要试剂及溶液  28-29
  2 实验方法  29-36
    2.1 菌种的处理  29-30
      2.1.1 菌种活化  29-30
      2.1.2 扩大培养  30
    2.2 米曲霉种曲的制备  30
    2.3 实验设计  30-33
      2.3.1 影响糖化酶活力的单因素试验  30-31
      2.3.2 Plackett 一 Burman 设计筛选重要影响因素  31-32
      2.3.3 Box-Behnken 响应面法实验设计  32-33
      2.3.4 种曲的保存  33
    2.4 测定方法  33-35
      2.4.1 曲料的处理  33
      2.4.2 孢子数测定  33-34
      2.4.3 糖化酶活力测定  34
      2.4.4 蛋白酶活力测定—紫外分光光度法  34-35
      2.4.5 米曲霉活菌数的测定  35
    2.5 分析方法  35-36
  3 结果与分析  36-45
    3.1 影响糖化酶活力的单因素试验  36-39
      3.1.1 制备种曲的最适米种的确定  36
      3.1.2 最佳物料厚度的确定  36-37
      3.1.3 最佳润水量的确定  37
      3.1.4 最佳接种量的确定  37-38
      3.1.5 最佳制曲温度的确定  38
      3.1.6 最佳制曲时间的确定  38-39
    3.2 Plackett-Burman 筛选重要影响因素  39
    3.3 响应面实验结果分析  39-43
      3.3.1 回归方程  39-41
      3.3.2 交互作用对种曲糖化酶活力影响的分析  41-42
      3.3.3 验证试验  42-43
    3.4 种曲的保藏  43-45
      3.4.1 新鲜种曲的保藏  43
      3.4.2 烘干后的种曲保藏  43-45
  本章小结  45-46
第四章 海带酱醅发酵条件优化的研究  46-60
  1 材料与仪器  46-47
    1.1 材料  46
    1.2 仪器  46
    1.3 主要试剂及溶液  46-47
  2 实验方法  47-50
    2.1 海带酱醅的制备流程  47
    2.2 实验设计  47-48
      2.2.1 海带酱发酵条件优化单因素实验  47-48
    2.3 测定方法  48-50
      2.3.1 总酸和氨基态氮的测定  48
      2.3.2 可溶性总糖测定  48-49
      2.3.3 感官评定方法  49-50
      2.3.4 水分含量测定  50
      2.3.5 PH 测定  50
  3 结果与分析  50-58
    3.1 影响氨基态氮含量的单因素试验  50-55
      3.1.1 最优种曲配比的确定  50-51
      3.1.2 最优物料配比的确定  51-52
      3.1.3 盐水盐度的确定  52-53
      3.1.4 盐水加入量的确定  53
      3.1.5 发酵时间的确定  53
      3.1.6 正交试验结果及方差分析  53-55
    3.2 最佳发酵条件的验证  55-56
    3.3 发酵过程中理化指标的动态变化  56-58
  本章小结  58-60
第五章 顶空固相微萃取-气质联用法分析海带酱香气成分  60-75
  1 测定方法  60-61
    1.1 测定条件  60
      1.1.1 固相微萃取装置  60
      1.1.2 GC-MS 检测装置  60
    1.2 萃取  60-61
  2 实验设计  61
    2.1 单菌种发酵制酱的芳香物质测定  61
    2.2 不同曲种配比海带发酵酱的芳香物质测定  61
    2.3 不同物料配比海带发酵酱的芳香物质测定  61
  3 结果与分析  61-74
    3.1 米曲霉和黑曲霉单菌种发酵对比  61-65
    3.2 不同种曲配比的比较  65-69
    3.3 不同物料配比的比较  69-74
    3.4 污染物分析  74
  本章小结  74-75
第六章 全文总结与展望  75-77
  (一) 总结  75-76
  (二) 展望  76-77
参考文献  77-81
致谢  81-82
附件  82-83

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