蛹虫草面酱发酵工艺研究

刘璐，高冰，，丁城，徐宁，，汪超，，周梦舟*，陈世贵，曹约泽

（1.湖北工业大学生物工程与食品学院，湖北武汉430068；2.湖北土老憨调味食品股份有限公司，湖北宜昌443000；3.湖北顺溪生物食品股份有限公司，湖北十堰442300）

蛹虫草面酱发酵工艺研究

刘璐1，高冰1，2，3，丁城1，徐宁1，2，3，汪超1，2，3，周梦舟1*，陈世贵2，3，曹约泽2，3

（1.湖北工业大学生物工程与食品学院，湖北武汉430068；2.湖北土老憨调味食品股份有限公司，湖北宜昌443000；3.湖北顺溪生物食品股份有限公司，湖北十堰442300）

为了提升面酱的营养价值，丰富面酱品种，改良传统发酵工艺，酿造出蛹虫草特色面酱，在面酱生产工艺的不同环节添加蛹虫草子实体，通过测定发酵过程中氨基酸态氮、还原糖、总酸和虫草素含量的变化，结果表明，蒸料前添加10%的蛹虫草，再经制曲和发酵所制得的蛹虫草面酱中各指标含量均高于传统发酵面酱。在此最佳工艺条件下，蛹虫草面酱中氨基酸态氮含量为0.91 g/100 g，还原糖含量为22.22 g/100 g，总酸含量为1.31 g/100 g，虫草素含量为344.04 μg/g。

蛹虫草；面酱；发酵工艺；氨基酸态氮；还原糖；总酸；虫草素

蛹虫草（Cordyceps militaris）又称北冬虫夏草、北虫草，是虫草属真菌的模式种[1]。蛹虫草富含虫草多糖、虫草素、腺苷、虫草酸、蛋白质等营养物质[2-3]，自古就被用作药材和保健品，现代药物研究表明，蛹虫草中含有以虫草素（3′-脱氧腺苷）为主的多种核苷类成分[4-5]，具有抗氧化、抗病毒，抑制肿瘤癌症，保护器官细胞等作用[6]。蛹虫草的药效试验表明，具有显著的抗肿瘤、抑菌和消炎作用，能调节免疫，保护肝脏和神经系统[7]。因其具有极高的营养价值和保健功效，蛹虫草及其产品现已越来越多的被接受[8]。以蛹虫草为原料的食品，营养价值高，具有广阔的前景[9]。

面酱又称甜面酱或甜酱，是一种历史悠久的传统发酵调味品，可直接食用，也可作为调味料使用，深受人们青睐[10]。传统面酱产品形式单一，新产品的开发较少[11-12]。本研究将蛹虫草子实体添加到面粉中制得蛹虫草面酱，并研究各指标（氨基酸态氮、还原糖、总酸和虫草素）含量及虫草素在发酵过程中的变化，既丰富了面酱的品种，提升了面酱的营养价值，赋予了蛹虫草面酱特有的虫草风味，又为蛹虫草的深加工开辟了新途径。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

惠宜面粉：沃尔玛超市；米曲霉（沪酿3.042）：淄博市沂源康源生物科技有限公司；蛹虫草子实体：湖北新冠食品科技有限公司。

1.2 仪器与设备

LDZX-40Ⅱ高压蒸汽灭菌锅：上海申安医疗器械厂；ZHJH-C1214B紫外超净工作台：上海智城分析仪器制造有限公司；HWS-250恒温恒湿箱：上海精宏实验设备有限公司；XK24-1060007电热恒温培养箱：上海跃进医疗器械厂；SPS202F电子天平：梅特勒-托利多称重设备系统有限公司；SY-1000E超声清洗仪：北京弘祥隆生物技术有限公司；GL-21高速冷冻离心机：长沙平凡仪器仪表有限公司；Agilent1200型高效液相色谱仪：北京京科瑞达科技有限公司；PHS-2F型pH计：上海精科电子有限公司；i8双光束紫外可见分光光度计：济南海能仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 蛹虫草粉的制作

将蛹虫草子实体在50℃恒温真空干燥箱内干燥至恒质量后，打粉，经80目（D180）筛孔过筛后，即为蛹虫草粉，备用。

1.3.2 面酱加工工艺流程

为了提高蛹虫草面酱的品质，在面酱生产工艺的不同环节添加蛹虫草粉，设计以下4种添加方式：方式1不添加蛹虫草粉，即传统工艺；方式2蒸料前添加蛹虫草粉并与面粉混合均匀；方式3蒸料后制曲前添加蛹虫草粉；方式4制曲后发酵前添加蛹虫草粉。蛹虫草粉的添加量均为10%。

1.3.3 操作要点[13-16]

面料拌和：将100g面粉和30g水充分拌和，使其成蚕豆大小的面疙瘩；

蒸料：将和好的面料放入锅中蒸熟，蒸好后的面料摊开自然冷却至38℃；

接种：将米曲霉菌粉按接种量0.3%接种在面料表面，使其均匀混合；

制曲：控制曲料温度在30～33℃，相对湿度＞85%，保持良好通风，制曲14 h后第一次翻曲，使结块曲料被打碎；制曲20 h后进行二次翻曲，控制曲料温度＜32℃，使米曲霉产酶（蛋白酶、糖化酶、纤维素酶等）；48 h后曲料表面长出大量黄绿色孢子，制曲完成。

发酵：向制曲完成的曲料中，按曲料与食盐水1∶1的质量比加入浓度为14°Bé的食盐水，在50℃条件下发酵，静置发酵5 d，之后每天搅拌一次，20 d后结束发酵。

磨酱：将发酵好的蛹虫草面酱，用胶体磨磨细，过磨5次。

灭菌：将磨细的蛹虫草面酱在80℃下杀菌10 min，冷却后即为成品。

1.3.4 理化指标检测分析

氨基酸态氮含量测定采用国标GB/T 5009.40—2003《酱卫生标准的分析方法》中的甲醛值法；还原糖含量测定采用商业行业标准SB/T 10296—2009《甜面酱》中的斐林试剂法；总酸含量测定采用国标GB/T 5009.40—2003《酱卫生标准的分析方法》中的酸碱滴定法；虫草素含量测定采用农业行业标准NY/T 2116—2012《虫草制品中虫草素和腺苷的测定》中的高效液相色谱法[17-20]。

2 结果与分析

2.1 不同蛹虫草面酱发酵过程氨基酸态氮含量变化

由图1可知，面酱中氨基酸态氮含量随着发酵时间的增加呈逐渐增加的趋势，添加蛹虫草粉的3个实验组的氨基酸态氮含量均比不添加的对照组含量高，即方式2、3、4发酵过程中氨基酸态氮含量均高于对照组。其中方式2在发酵前期氨基酸态氮含量迅速增长，后期趋于平缓；方式3在起始氨基酸态氮含量与方式2中相近，但发酵过程中增长缓慢。方式4在起始氨基酸态氮含量较低，但随发酵的进行其含量增长迅速后趋于平缓。

图1 不同蛹虫草面酱发酵过程中氨基酸态氮含量的变化Fig.1 Changes of the amino nitrogen contents in differentC.militaris flour paste during fermentation process

发酵20 d时，方式2中氨基酸态氮含量是方式1中的2倍多，方式3、4中氨基酸态氮含量是方式1的1.6～1.7倍。其可能原因是蛹虫草中活性成分对米曲霉的生长和产酶有着促进作用，尤其是蛋白酶、蛹虫草中活性成分对发酵过程中蛋白酶的酶活也有着促进作用，所以添加蛹虫草均能在一定程度上改善面酱的营养，提升面酱中的氨基酸态氮含量。因此，方式2能明显提高发酵过程中氨基酸态氮含量，并使发酵结束后含量高于其他组，从而提高蛹虫草面酱的营养品质。

2.2 不同蛹虫草面酱发酵过程还原糖含量变化

图2 不同蛹虫草面酱发酵过程中还原糖含量的变化Fig.2 Changes of the reducing sugar contents in differentC.militaris flour paste during fermentation process

由图2可知，面酱发酵过程中还原糖的含量随时间的增加呈逐渐增长的趋势，在发酵前期还原糖含量增长较快，后期增长较平缓。方式2中还原糖含量在发酵过程中增长迅速，且含量高于其他实验组。方式2和方式4的起始含量高于对照组，方式3和方式4中含量低于对照组，其中方式4中含量为最低。

可见蒸料环节前添加蛹虫草能提高成品面酱中的还原糖含量，其他环节添加蛹虫草会使面酱中还原糖含量略有下降。可能是蛹虫草的添加促进了米曲霉产糖化酶，使得更多的淀粉被分解产生还原糖，也可能是蛹虫草中的虫草多糖经蒸料后有所分解，增加了成品面酱中还原糖的含量。因此，方式2能明显地提高发酵过程中还原糖的含量，并使发酵结束后还原糖含量高于其他组，从而提高蛹虫草面酱的品质。

2.3 不同蛹虫草面酱发酵过程总酸含量变化

图3 不同蛹虫草面酱发酵过程中总酸含量的变化Fig.3 Changes of the total acid contents in differentC.militaris flour paste during fermentation process

由图3可知，面酱发酵过程中总酸含量随时间的增加逐渐增长。添加蛹虫草粉的实验组的起始总酸含量均高于对照组，其原因可能与蛹虫草本身呈弱酸性有关。发酵过程中方式2的总酸含量增长最快，方式3、4总酸含量的增长较平缓，发酵结束时方式2、4中总酸含量比对照组略有升高，方式3的总酸含量低于对照组。可见不同工艺环节添加蛹虫草对面酱的风味是有不同的影响的，方式2能很好的提高面酱发酵过程中总酸的含量，并使发酵结束后含量高于其他组，从而提高蛹虫草面酱的品质。

2.4 不同蛹虫草面酱发酵过程虫草素含量变化结果

图4 不同蛹虫草面酱发酵过程中虫草素含量的变化Fig.4 Changes of the cordycepin contents in differentC.militaris flour paste during fermentation process

由图4可知，蛹虫草面酱发酵过程中虫草素的含量随时间增加而减少，由于虫草素为虫草中独有的功能活性成分，对照组未添加蛹虫草粉，即方式1中不含有虫草素。添加了蛹虫草的方式2、3、4中均含有虫草素，其中方式4中的虫草素含量为最高。蒸料前和制曲前添加蛹虫草粉的这两种添加方式下的面酱发酵过程中虫草素含量相差不大，由于虫草素是一类较不稳定的功能活性成分，方式2、3在蒸料和制曲环节，虫草素都有所分解和损失，故其起始含量均比方式4中的低，发酵结束时方式2中虫草素含量略高于方式3中的。

由于方式4蛹虫草粉未经过蒸料和制曲这两个环节，所以其起始虫草素含量最高，而发酵过程中其虫草素含量下降剧烈，但发酵结束后其含量仍高于其他组中的。方式2、3中虫草素含量在发酵过程中较稳定，可以看出蒸料和制曲环节，虽对虫草素含量有损失，但能使发酵环节中虫草素含量保持在相对稳定的状态。因此，方式4能使成品面酱中含有较多的虫草素。

2.5 不同成品面酱中各成分含量测定及分析

表1 不同成品面酱中各成分的含量Table 1 Contents of each component in different flour paste

由表1可知，不同工艺环节添加蛹虫草的面酱酿造工艺，都能在一定程度上丰富面酱的营养和风味，使其最终成分含量发生改变。通过对比各添加蛹虫草方式条件下成品面酱中各主要成分的含量，方式2成品中各成分的含量均高于对照组；方式3成品中氨基酸态氮含量高于对照组，还原糖和总酸含量均比对照组低；方式4中氨基酸态氮和总酸含量高于对照组，但还原糖含量比对照组低；方式2中氨基酸态氮含量、方式4中虫草素含量高于各实验组。根据甜面酱行业标准SB/T 10296—2009《甜面酱》中规定，氨基酸态氮含量≥0.3 g/100 g，还原糖含量≥20.0 g/100 g，方式3、4中还原糖含量并没有达到规定标准。虽然方式4中虫草素含量为最高，但还原糖含量低于标准规定，故方式4不能作为蛹虫草面酱的最佳工艺。

结果表明，在蒸料前添加蛹虫草粉能使面酱发酵过程中原有的各风味和营养指标含量均有所上升，并赋予其蛹虫草中特有的功能性成分——虫草素，极大的改善并提高面酱的营养品质。因此，方式2即蒸料前添加蛹虫草粉的工艺步骤最适合酿造蛹虫草面酱。

3 结论

以传统面酱酿造工艺为基础，设计蛹虫草粉的不同添加工艺，酿造营养更丰富、风味独特的特色蛹虫草面酱，得到将蛹虫草粉添加到面粉中一起蒸料，再经制曲和发酵，得蛹虫草面酱的酿造工艺为最适合蛹虫草面酱的酿造工艺。在此最佳工艺条件下，蛹虫草粉的添加量为10%，米曲霉接种量为3%，50℃条件下20 d发酵后其成品酱中氨基酸态氮含量为0.91 g/100 g，还原糖含量为22.22 g/100 g，总酸含量为1.31 g/100 g，虫草素含量为344.04 μg/g。

蛹虫草中功能性成分在面酱制曲和发酵的过程中，对微生物的生长和产酶以及酶的活力都有一定的影响，可进行进一步探究。在蒸料前添加蛹虫草粉的工艺条件下酿造的蛹虫草面酱香气、色泽和滋味对比于传统面酱均有所改观，丰富了面酱的品种，赋予了蛹虫草面酱特有的虫草香，可在此工艺的基础上进一步探究，为工业化实际生产提供可靠的参考数据。

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Fermentation technology ofCordyceps militarisflour paste

LIU Lu1,GAO Bing1,2,3,DING Chen1,XU Ning1,2,3,WANG Chao1,2,3,ZHOU Mengzhou1*,CHEN Shigui2,3,CAO Yueze2,3
(1.School of Food and Biological Engineering,Hubei University of Technology,Wuhan 430068,China;2.Hubei Tulaohan Flavouring and Food Co.,Ltd.,Yichang 443000,China;3.Hubei Shunxi Biological Food Co.,Ltd.,Shiyan 442300,China)

In order to enhance the nutritional value of flour paste,enrich flour paste variety and improve the traditional fermentation technology,the flourpastewithCordycepsmilitarischaracteristicswasproducedwithadditionofC.militarissporophoreindifferentprocessesofflour paste production. The changes of amino nitrogen,reducing sugar,total acid and cordycepin contents in the fermentation process were determined.The results showed that with addition ofC.militaris10%before steaming,then byQu-making and fermentation,the evaluation indexes ofCordyceps militarisflour paste were higher than those of traditional fermentation flour paste.Under the optimum conditions,the contents of amino nitrogen,reducing sugar,total acid and cordycepin inC.militarisflour paste were 0.91 g/100 g,22.22 g/100 g,1.31 g/100 g and 344.04 μg/g,respectively.

Cordyceps militaris;flour paste;fermentation technology;amino nitrogen;reducing sugar;total acid;cordycepin

TS264.2

0254-5071（2017）03-0188-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.03.038

2016-10-04

湖北省自然科学基金（2015CFB678）；湖北省级教育部门青年人才项目（Q20151412）；大学生创新创业项目（2016 10500）

刘璐（1990-），女，硕士研究生，研究方向为食品微生物与发酵工程。

*通讯作者：周梦舟（1986-），男，讲师，博士，研究方向为食品微生物。