豆康宁,王飞,罗海澜
(漯河医学高等专科学校,河南漯河462000)
有关掷孢酵母菌产胡萝卜素已有报导,Cabral[1]等优化了深层发酵生产胡萝卜素的培养基配方,李晓芹[2]研究了其中类胡萝卜素成分及体外抑制肝癌细胞的活性。类胡萝卜素是一类可呈现黄色到红色多种色彩的多烯类化合物,其自身具有的抗氧化活性,维护细胞正常代谢,防止机体衰老,提高机体免疫力等功能。β-胡萝卜素是VA合成前体,VA是人体不可缺少的维生素,是营养强化剂,也是营养强化面粉中强化营养素之一[3-4]。从微生物及代谢产物中获取类胡萝卜素,发酵周期短,易于工业化,是今后类胡萝卜素生产的发展趋势。
本实验室分离出的一株锁掷孢酵母菌富含类胡萝卜素,培养液经离心、烘干、粉碎、过筛而制的菌粉,经本实验室检测富含类胡萝卜素(22.4 mg/kg;以β-胡萝卜素为标样,HPLC法)和蛋白质(52%);色泽为红色,无异味;经本实验室小鼠急慢性毒理实验,未发现毒副作用。本研究拟以该菌菌粉作为营养功能成分,结合其它面粉改良剂添加到挂面中,研制富含胡萝卜素营养挂面[5-6]。
小麦粉(特一粉):河南雪健食品有限公司;菌粉:来自锁掷孢酵母培养液冻干粉,80目,类胡萝卜素含量为22.4 mg/kg,自制;葡萄糖氧化酶:深圳市绿微康生物工程有限公司;海藻酸钠:青岛晶岩科技开发有限公司;复合磷酸盐:徐州海成食品添加剂有限公司。
MT/40型压面机:湖北省枣阳市巨鑫机械有限公司;ST2150电磁炉:美的集团;SA5003B电子天平、101E-14电热鼓风干燥箱:上海精密科学仪器有限公司。
1.3.1 菌粉及辅料成分优化
以花色挂面蒸煮感官品质为指标,采用单因素试验和L16(45)正交试验[7],对菌粉、食盐、葡萄糖氧化酶、海藻酸钠和复合磷酸盐成分进行优化,得到最佳胡萝卜素挂面。同时对该配方样品进行蒸煮品质感官验证和理化指标测定,理化指标达到花色挂面的要求则为合格新产品。
1.3.3 挂面的制作及感官评价方法[8]
按照SB/T 10137-93《面条用小麦粉附录A》中的方法进行制作与评价。
1.3.4 挂面的理化指标测定方法[9]
按照LS/T 3212-92《挂面》中第四章规定的方法测定。
2.1.1 菌粉对挂面感官品质的影响
在面粉中添加0%~2.5%的菌粉,感官品质评分结果见表1。
表1 菌粉对挂面感官品质的影响Table 1 Effects of the fungus powder on the sensory quality of the dried noodles
随菌粉添加量的增加,面条色泽加重,其他感官指标如适口性、光滑性等有所下降。胡萝卜素挂面在色泽食味方面应有该成份的属性,但色泽太重反而造成食欲减退。考虑到胡萝卜素挂面在蒸煮过程中色泽有所下降,菌粉添加量为2%时,胡萝卜素挂面蒸煮后色泽较适宜。
2.1.2 食盐对挂面感官品质的影响
在面粉中添加2.0%的菌粉,再添加0%~2.5%的食盐,感官评分结果见表2。
表2 食盐对挂面感官品质的影响Table 2 Effects of the salt on the sensory quality of the dried noodles
食盐是一种面制品综合改良辅料,随食盐添加量增加,挂面的韧性、适口性、光滑性明显增加,但是添加量超过1.5%时挂面色泽和食味有所下降,这说明食盐添加量过多会增加胡萝卜素的不稳定性。因此食盐添加量为1.5%时较适宜。
2.1.3 复合磷酸盐对挂面感官品质的影响
在面粉中添加2.0%的菌粉,再添加0%~1%的复合磷酸盐,感官品质评分结果见表3。
表3 复合磷酸盐对挂面感官品质的影响Table 3 Effects of the compound phosphate on the sensory quality of the dried noodles
复合磷酸盐是一种持水剂,对挂面的光滑性改善比较明显,同时发现对胡萝卜素挂面的色泽有稳定作用,复合磷酸盐对挂面食味、韧性和适口性方面无明显改良作用。复合磷酸盐添加过多,胡萝卜素挂面的亮度变差。复合磷酸盐的添加量为0.8%时较适宜。
2.1.4 葡萄糖氧化酶对挂面感官品质的影响
在面粉中添加2.0%的菌粉,再添加0%~1.5×10-4%的葡萄糖氧化酶,感官评分结果见表4。
表4 葡萄糖氧化酶对挂面感官品质的影响Table 4 Effects of the glucose oxidase on the sensory quality of the dried noodles
葡萄糖氧化酶具有氧化性,是一种面粉增筋剂,可增强面筋筋力[10]。随葡萄糖氧化酶添加量的增加,面条适口性增加,韧性增强。葡萄糖氧化酶添加量过多时,挂面不易成形,适口性偏硬,并且胡萝卜素被氧化色泽减退。葡萄糖氧化酶添加量为0.9×10-4%时较适宜。
2.1.5 海藻酸钠对挂面感官品质的影响
在面粉中添加2.0%的菌粉,再添加0%~0.15%的海藻酸钠,感官评分结果见表5。
海藻酸钠是一种增稠稳定剂,能增加挂面的适口性、韧性和食味,降低挂面蒸煮损失率,耐放时间延长,同时还能增加和稳定挂面色泽。当海藻酸钠添加量过多时面条适口性偏硬。海藻酸钠添加量为0.09%较适宜。
采用L16(45)正交试验表,对胡萝卜素挂面感官品质影响较好的辅料及其改良剂的水平,顺次列于表中[7],通过正交试验优化其组合。正交试验因素水平设计见表6。
表5 海藻酸钠对挂面感官品质的影响Table 5 Effects of the sodium alginate on the sensory quality of the dried noodles
表6 正交试验因素水平设计Table 6 The meter assign of the orthogonal test %
正交试验结果见表7。
表7 正交试验结果Table 7 The orthogonal test table
通过极值法计算结果R值可知,因素影响大小顺序为 A>D>C>B>E,最佳因素水平组合为 A3B3C3D4E1,即菌粉2.0%、食盐2.0%、海藻酸钠0.09%、葡萄糖氧化酶0.9×10-4%、复合磷酸盐0.4%。经试验,该配方胡萝卜素挂面的感官品质评分为90.58,感官品质有所提高。
通过方差分析,结果见表8所示。
表8 方差分析表Table 8 The anova table
从方差表8分析得出,影响因素顺序为A、D、C、B、E,与极差法分析结果一致。其中因素A影响极显著,C、D因素影响显著,也即胡萝卜素对挂面品质影响极显著,海藻酸钠、食盐对挂面品质影响显著,而葡萄糖氧化酶、复合磷酸盐对挂面品质影响不显著,但对挂面的感官品质具有不可忽略的改良作用。
以配方面粉100%、菌粉2%、食盐2%、海藻酸钠0.09%、葡萄糖氧化酶0.9×10-4%、复合磷酸盐0.4%制作胡萝卜素挂面,并测定其理化指标。其结果见表9。
表9 挂面理化指标一览表Table 9 The physical and chemical index list
从表9可知,该配方制作胡萝卜素挂面在理化指标上都合格。水分、酸度和不整齐度都低于国标标准;无弯曲折断和熟断条现象;烹调损失很低,仅为0.2%。因此,无论从感官品质还是理化指标方面,该配方胡萝卜素挂面的品质都达到LS/T 3213-92《花色挂面》标准要求。
本研究在通过动物实验印证了掷孢酵母菌菌粉无毒副作用后,考虑到工艺成本,直接以菌体冻干粉用于挂面配方中,可提高胡萝卜素及蛋白含量。富含胡萝卜素挂面的研制,其产品标准以花色挂面标准为依据,并具有胡萝卜素应有的颜色,理化指标合格,感官品质都达到花色挂面的标准要求即为合格新产品。
本研究以挂面感官品质为指标,经过单因素和正交试验优化得出最佳富含β-胡萝卜素挂面配方:面粉100%、菌粉2%、食盐2%、海藻酸钠0.09%、葡萄糖氧化酶0.9×10-4%、复合磷酸盐0.4%。该挂面配方感官品质评分为90.58,理化指标达到LS/T3213-92《花色挂面》的标准要求。
[1] Cabral MMS,Cence K,Zeni J,et al.Carotenoids production from a newly isolated Sporidiobolus pararoseus strain by submerged fermentation[J].European Food Research and Technology,2011,233:159-166
[2]李晓芹.锁掷酵母发酵产物中类胡萝卜素的分离,鉴定及体外活性研究[D].无锡:江南大学,2012
[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 21122-2007营养强化小麦粉[S].北京:中国标准出版社,2007
[4]中华人民共和国卫生部.GB 14880-2012食品营养强化剂使用标准[S].北京:中国标准出版社,2012
[5] 中华人民共和国商业部.SB/T 10069-92花色挂面[S].北京:中国标准出版社,1992
[6]中华人民共和国卫生部.GB 2760-2011食品添加剂使用标准[S].北京:中国标准出版社,2011
[7] 王钦德,杨坚.食品试验设计与统计分析[M].北京:中国农业大学出版社,2003
[8]中华人民共和国商业部.SB/T 10137-93面条用小麦粉[S].北京:中国标准出版社,1993
[9] 中华人民共和国商业部.LS/T 3212-92挂面[S].北京:中国标准出版社,1992
[10]李里特,江正强.焙烤食品工艺学[M].北京:中国轻工业出版社,2010