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甜面酱品质被小麦面筋蛋白的影响研究

2023-10-11 289 上传者：管理员

摘要：为提升传统甜面酱的品质，拓宽小麦面筋蛋白的应用，将小麦面筋蛋白加入小麦粉中，采用低盐固态发酵法制备甜面酱，研究大曲糖化酶、蛋白酶活力、甜面酱氨基酸态氮、还原糖等指标的变化规律，明确面筋蛋白的合适添加量，并评价甜面酱的挥发性风味成分和感官品质。结果表明，最佳制曲时间为42 h,当面筋蛋白添加量占小麦粉质量的15%时，甜面酱的水分、氨基酸态氮、还原糖、总酸指标均表现良好，挥发性风味物质高达55种，以酯类、醛类和醇类为主；甜面酱的体态、香气、滋味和色泽良好，综合感官评分为91分，可见，小麦面筋蛋白可有效提升甜面酱的品质。

关键词：
小麦面筋蛋白
感官品质
甜面酱
调味品
风味成分
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甜面酱作为我国传统调味品之一，是在吸水熟化后的小麦粉中加入米曲霉等微生物发酵酿制而成[1,2],咸中带甜、酱香浓郁，适宜佐餐和烹饪，深受大众喜爱。传统方式生产甜面酱主要是利用自然菌种制曲发酵，耗时长且质量不稳定[3],因此，目前多采用工业化方式生产甜面酱，如在小麦粉中接种纯种沪酿3.042米曲霉制曲后保温发酵而成，周期短、安全性高，但鲜味、香气和色泽不及天然发酵的甜面酱。为了解决这一问题，王沛[4]在小麦特一粉中添加适量黄豆粉，显著提升了成品面酱中的氨基酸态氮含量和有机酸种类，若直接添加蛋白质含量更高的大豆分离蛋白粉，甜面酱的风味物质和感官得分更突出[5]。周琳[6]在面糕曲制备阶段加入大豆粉、黑米粉制备的米曲霉面糕曲的糖化酶活力和中性蛋白酶活力分别为953,215 U/g干基，并据此研发出浓香型甜面酱；而将保温发酵后的甜面酱与黄豆酱等比例混合进行二次发酵，可得到兼具两种面酱风味的新型甜面酱[7]。可见，若要改善甜面酱的鲜味、香气等品质，可从提高原料中蛋白质含量以产生更多鲜味氨基酸、促进美拉德反应以赋予面酱更多风味物质和色泽等方面入手。

小麦面筋蛋白是小麦淀粉加工的主要副产物，我国年产量约为1×105 吨，具有蛋白质含量高(约为80%左右)、营养丰富、廉价易得等优点[8,9]。然而，它因缺乏赖氨酸等必需氨基酸而属于非优质蛋白，较低的溶解度致使其加工、应用和转化困难[10,11],小麦面筋蛋白在我国食品工业中的应用研究尚在初级阶段，将其应用在甜面酱领域鲜见报道。因此，本研究拟以小麦粉和面筋蛋白粉为原料，采用低盐固态发酵法制备甜面酱，依据糖化酶和蛋白酶活力确定大曲制备的最佳时间，同时研究甜面酱理化指标的变化，确定小麦面筋蛋白的合适添加量，并评价甜面酱的挥发性风味成分和感官品质。本研究为传统甜面酱品质提升提供了理论依据，也为小麦面筋蛋白的应用开拓了新思路。

1、材料与方法

1.1材料与试剂

小麦粉：想念食品股份有限公司；小麦面筋蛋白：卫辉康迪粉业公司；沪酿3.042米曲霉：河南曲高生物制品厂；色谱分析所用试剂为色谱纯，其他试剂均为分析纯。

1.2主要仪器与设备

QP2010气相色谱-质谱联用仪日本岛津公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头、手动进样器美国Supelco公司；LHS150HC-I恒温恒湿培养箱上海一恒科技有限公司；BXM30R立式压力蒸汽灭菌锅上海博迅医疗生物仪器股份有限公司；HH-4电子恒温水浴锅江苏金怡仪器科技有限公司；UV-9000S紫外可见分光光度计西安精大检测设备有限公司。

1.3试验方法

1.3.1大曲的制备

设定小麦面筋蛋白添加量(以占小麦粉的质量比计算)分别为0%、5%、10%、15%、20%、25%,将小麦面筋蛋白和小麦粉混匀后按1∶1的质量比加入无菌水并搅拌为均匀的糊状，于121 ℃下灭菌20 min。

将灭菌的面糊冷却到40 ℃以下，按原料总质量的0.3%添加种曲，充分混合物料后覆盖无菌纱布，置于32 ℃条件下培养12～15 h左右，即可进行第一次翻曲，继续培养6～8 h,进行第二次翻曲，重复上述操作，待曲料松软，表面有黄绿色孢子，内部有大量菌丝，有明显的曲香味即可收曲备用，整个过程持续36～50 h。

1.3.2大曲酶活力的测定

大曲的蛋白酶活力采用紫外吸收法测定[12],大曲的糖化酶活力依据3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定[13]。

1.3.3甜面酱的制备

以与原料质量相等的14度醅盐水(40 ℃)拌入大曲中，置于相对湿度为65%、温度为42 ℃的条件下进行为期10 d的前期发酵，而后在相对湿度为65%、温度为30 ℃的条件下进行为期20 d的低温发酵。

1.3.4常规理化指标的测定

1.3.4.1样液的制备

取适量酱醪加微量去离子水搅拌均匀，于3 000～4 000 r/min转速下离心15 min,取上清液5 mL并定容至50 mL,得到10%的待测液，备用。

1.3.4.2常规理化指标的测定

水分含量(%)根据《食品安全国家标准食品中水分的测定》(GB 5009.3—2016)中直接干燥法测定；氨基酸态氮含量(以葡萄糖计，g/100 g)依据甲醛法测定[14];还原糖含量(以氮计，g/100 g)依据DNS法测定；总酸含量(g/100 g)依据《食品安全国家标准食品中总酸的测定》(GB 12456—2021)中pH电位滴定法测定。

1.3.5挥发性风味成分的分析

依据顶空固相微萃取技术提取挥发性风味成分，采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术检测挥发性风味成分，根据NIST 05标准谱库确定组分名称，通过色谱峰面积归一化法确定组分的百分含量，具体分析条件参考左勇等[15]的方法。

1.3.6甜面酱的感官评价

参考唐梓尧等[16]的方法并略作改动，感官评定小组由12名(6男6女)专业人员组成，通过评价甜面酱的体态、香气、滋味和色泽，得出综合感官评分，满分100分，具体评分标准见表

2、结果与分析

2.1 最佳制曲时间的确定

大曲酶活力的好坏直接决定物料的水解程度，是影响酱醪品质的关键[17]。因此，为了得到最佳的制曲时间，分别在制曲的30,36,42,48,54 h时取样测定大曲的糖化酶活力和蛋白酶活力，结果见图1和图2。

Fig.2 Change of proteinase activity of Daqu

由图1和图2可知，两种酶的活力均随着制曲时间的延长而增大，达到各自峰值后酶活开始下降，这可能是制曲时间过长，杂菌开始滋生，抑制了米曲霉的繁殖，降低了其糖化酶和蛋白酶的活力[18]。其中，面筋蛋白添加量为0%和5%的大曲糖化酶活力在48 h时达到峰值，其余4种大曲的糖化酶活力在42 h时达到峰值；面筋蛋白添加量为20%的大曲蛋白酶活力在42 h时达到峰值，其余5种大曲的蛋白酶活力尽管在42 h时未达到峰值，但增幅极小。由于甜面酱的主要原料是碳水化合物，需要更高的糖化酶活力，制曲时间也应在保证品质的前提下尽量缩短以提高生产效率。因此，确定最佳的制曲时间为42 h。在这一时间点上，15%的面筋蛋白添加量所制大曲的糖化酶活力达到1 104 U/g干基，蛋白酶活力为530 U/g干基，酶活表现优越。

2.2面筋蛋白合适添加量的确定

我国尚无甜面酱的国家标准，目前公认的甜面酱标准为行业标准《甜面酱》(SB/T 10296—2009),该标准规定甜面酱的水分≤55.0 g/100 g,氨基酸态氮≥0.3 g/100 g,还原糖≥20.0 g/100 g。本研究中6种甜面酱的常规理化指标见表2。水分含量变化范围为47.50%～50.63%,甜面酱呈均匀的半固体，符合标准要求；当面筋蛋白添加量超过20%时，还原糖含量较低，不符合标准的要求；各样品氨基酸态氮含量均高于标准值，通常，蛋白质的水解和微生物的代谢均会被蛋白质的肽键断裂，生成氨基酸，从而提高氨基酸态氮含量[19],故随着面筋蛋白添加量的增加，甜面酱的氨基酸态氮含量增加；总酸含量同样随着面筋蛋白添加量的增加而增加，这是因为更多的蛋白质经过中性蛋白酶的水解作用，能产生更多含羰基的氨基酸和多肽，从而解离出更多的氢离子。

由表2可知，当面筋蛋白添加量为15%左右时，甜面酱的各理化指标均表现良好，同时考虑到制曲阶段的酶活大小，最终确定面筋蛋白的合适添加量为15%。后续以不添加面筋蛋白的甜面酱为空白对照，以添加15%面筋蛋白的甜面酱为试验组，探究面筋蛋白对甜面酱挥发性风味成分和感官品质的影响。

2.3甜面酱的挥发性风味成分分析

甜面酱挥发性风味物质的GC-MS检测结果见表3。两种甜面酱共检测出70种挥发性风味成分，种类数和相对含量排名前三的分别是酯类、醛类和醇类，而与其发酵工艺类似的黄豆酱的风味成分则以酸类、醇类、醛类为主[20],这是因为甜面酱的原料是富含淀粉(约80%)的面粉，大量的碳水化合物在米曲霉的作用下能产生更多的酯类、醛类和醇类物质，而黄豆蛋白质(约40%)和脂肪含量(约18%)均较高，发酵过程中主要发生蛋白质和氨基酸的水解作用，产生更多的酸类物质，同时，酸类物质与醇类、酯类发生一系列转化反应，形成特有的黄豆酱风味。

两种甜面酱的酯类物质主要是乙酯，试验组的棕榈酸乙酯(呈奶油香气)、亚油酸乙酯(呈奶油香气)和十八烯酸乙酯(呈脂肪香气)占主体，空白组的壬酸乙酯、棕榈酸乙酯、十八烯酸乙酯和亚油酸乙酯(呈脂肪酸臭气)占主体；酸类物质含量最高的是棕榈酸，试验组不含肉豆蔻酸和苯甲酸，空白组中未检测出亚油酸；醛类物质通常呈刺激性气味，两种甜面酱的醛类物质种类和相对含量差别不大，含量较高的均为苯乙醛、可卡醛和5-甲基-2-苯基-2-己烯醛；两种甜面酱的醇类物质均为6种，但试验组以糠醇和苯乙醇为主，空白组以糠醇和三甲基-2-环己烯-1-醇为主，这类物质主要通过酵母的代谢反应产生，可进一步转化为酯类，有一定的醇香味；尽管酮类、酚类、烷烃类和其他成分的种类及相对含量较少，却是甜面酱风味中不可缺少的元素，如酚类多具有特殊的芳香，香树烯呈清雅的花香气味，长叶烯兼有松木香和果香。

空白组检测出的挥发性风味成分共51种，包括酯类18种、酸类4种、醛类10种、醇类6种、酮类2种、酚类1种、烷烃类2种、其他类8种；试验组检测出的挥发性风味成分共55种，包括酯类21种、酸类3种、醛类11种、醇类6种、酮类2种、酚类2种、烷烃类1种、其他类9种。两种甜面酱的挥发性风味成分均以酯类、醛类、醇类为主，这3类物质占总挥发性成分的70%左右，是甜面酱香气的主要构成组分。试验组比空白组多了5种挥发性成分，可见，面筋蛋白的添加有利于甜面酱香气的提升。

2.4 甜面酱的感官得分

由图4可知，两种甜面酱的体态和色泽得分相当，试验组的香气和滋味分值略高于空白组，最终，试验组的综合得分为91分，空白组的综合得分为86分，这与甜面酱挥发性风味物质的研究结果一致。可见，添加15%面筋蛋白的甜面酱品质更佳。

3、结论

本研究将小麦面筋蛋白加入小麦粉中，采用低盐固态发酵法制备甜面酱，依据大曲糖化酶和蛋白酶活力、甜面酱理化指标的变化，确定面筋蛋白的合适添加量，并评价甜面酱的挥发性风味成分和感官品质。研究发现，在制曲时间为42 h时两种酶活力较高；当面筋蛋白添加量为15%时，甜面酱的水分、氨基酸态氮、还原糖、总酸指标均表现良好，挥发性风味物质高达55种，以酯类、醛类和醇类为主，百分含量较高的是酯类、醛类和醇类，同时还有多种酸类、酮类、酚类、烷烃类等；甜面酱的体态、香气、滋味和色泽良好，综合感官评分为91分。本研究为传统甜面酱品质提升提供了理论依据，也为小麦面筋蛋白的应用开拓了新思路。

文章来源:李翠翠,郝莉花,张丽等.小麦面筋蛋白对甜面酱品质的影响研究[J].中国调味品,2023,48(10):93-97.