冠突散囊菌发酵制备燕麦面酱工艺研究

唐梓尧，刘素纯*，林 辉，伍婷玉，邓 林

（湖南农业大学 食品科学技术学院，湖南 长沙410128）

燕麦（Avena sativa）又名雀麦、野麦，属于八大类粮食作物之一的禾谷类作物，含有β-葡萄糖、高蛋白、维生素和多酚等营养物质[1-3]，具有降血脂、控制糖尿病、抗癌等保健功效[4]。由于加工工艺落后以及产品创新性不足，国内生产的燕麦产品比较单一，主要为燕麦片、燕麦粉，所以燕麦资源可开发利用余地还很大[5-7]。中国发酵酱制品有着悠久的历史，种类繁多，主要为大豆酱、辣椒酱、蚕豆酱、海鲜酱、甜面酱等[8-10]。世界各国也对发酵酱制品进行了大量的研究，研究发现，发酵酱制品中含有多种具有保健功能的成分，这些成分具有抗癌[11]、抗氧化[12]、预防心血管疾病[13]、提高免疫力[14]等作用。冠突散囊菌（Eurotium cristatum）是茯砖茶发花过程中形成的优势菌[15-16]，研究表明冠突散囊菌能利用淀粉、单宁和葡萄糖作为碳源，并能旺盛生长[17]，其次级代谢产物具有多种生物活性，不仅具有抗氧化的功能，还对其他微生物的生长有明显抑制作用[18]，且不产生有毒物质[19]。

本研究拟采用冠突散囊菌发酵燕麦，结合燕麦及冠突散囊菌两者的特性制备营养更加丰富、生物活性物更加突出的发酵酱，并利用单因素试验及感官分析的方法分析冠突散囊菌发酵时间、盐水腌制浓度、腌制温度、腌制时间对燕麦面酱品质的影响，确定发酵工艺参数，制备具有营养保健作用的燕麦面酱，以满足人们的健康需求，提升燕麦的利用价值。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

裸燕麦：黑龙江黑土香燕麦产业股份有限公司；冠突散囊菌（Eurotium cristatum）：从湖南安化白沙溪茶厂的茯砖茶分离。

没食子酸（分析纯）：北京索莱宝科技有限公司；次甲基蓝：中国医药（集团）上海化学试剂公司；邻苯二甲酸氢钾（分析纯）：天津市北方天医化学试剂厂；福林酚试剂、甲醇、甲醛、葡萄糖、无水乙醇、氢氧化钠、五水合硫酸铜、无水碳酸钾、酒石酸钾钠（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

SPX-25085-Ⅱ生化培养箱：上海新苗医疗器械制造有限公司；SW-CJ-2G双人单面（水平）净化工作台：江苏通净净化设备有限公司；LMQ.C立式高压灭菌器：山东新华医疗器械股份有限公司；PC-240D磁力加热搅拌器：美国康宁公司；FW135中草药粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司；XMTD数显恒温水浴锅：上海浦东物理光学仪器厂；RXⅡSeries高速低温冷冻离心机：日本HITACHI公司；722N可见分光光度计：上海菁华科技仪器有限公司；101-2AB电热鼓风干燥箱：天津市泰斯特仪器有限公司；TE214S分析天平：赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；

1.3 方法

1.3.1 冠突散囊菌发酵燕麦制备燕麦面酱工艺流程

原料（燕麦）→清洗→浸泡20 h→蒸煮（121 ℃/20 min）→冷却→接种（5%冠突散囊菌剂）→28 ℃保温发酵5 d制坯→燕麦按照1∶2（g∶g）的配比加入8%盐水，45 ℃条件下腌制→用研钵细磨→燕麦面酱

1.3.2 燕麦面酱发酵工艺优化单因素试验

（1）发酵时间对燕麦面酱营养成分的影响

25 ℃条件下浸泡20 h，沥干水，装瓶，置121 ℃、20 min灭菌，燕麦经接种冠突散囊菌后在28 ℃条件下分别发酵3 d、4 d、5 d、6 d、7 d，燕麦与10%盐水配比为1∶2（g∶g），混匀，在45 ℃条件下腌制25 d，之后对其进行感官评价和理化指标（还原糖、多酚、氨基酸态氮含量）测定，以确定最优的发酵时间。（2）盐水浓度对燕麦面酱营养成分的影响

燕麦经接种冠突散囊菌后在28 ℃条件下发酵5 d，发酵后燕麦按照配比1∶2（g∶g）分别加入6%、8%、10%、12%、14%盐水，混匀，在45 ℃条件下腌制25 d，对其进行感官评价和理化指标（还原糖、多酚、氨基态氮含量）测定，以确定最优的盐水浓度。

（3）腌制时间对酱营养成分的影响

燕麦经接种冠突散囊菌后在28 ℃条件下发酵5 d，加入发酵后燕麦1∶2（g∶g）的10%盐水与发酵燕麦混匀，在45 ℃条件下分别腌制15 d、20 d、25 d、30 d、35 d，对其进行感官评价和理化指标（还原糖、多酚、氨基态氮含量）测定，以确定最优的腌制时间。

（4）腌制温度对燕麦面酱营养成分的影响

燕麦经接种冠突散囊菌后在28 ℃下发酵5 d，加入发酵后燕麦1∶2（g∶g）的10%盐水与发酵燕麦混匀，分别在40 ℃、45 ℃、50 ℃条件下腌制25 d，对其进行感官评价和理化指标（还原糖、多酚、氨基态氮含量）测定，以确定最优的腌制温度。

1.3.3 分析检测

还原糖的测定采用斐林法[20]；多酚含量的测定参照郝教敏等[21]的检测方法，以标准没食子酸质量浓度（x）为横坐标，以吸光度值（y）为纵坐标绘制没食子酸标准曲线，得标准曲线回归方程为y=109.11x+0.011 6（R2=0.998 3）；氨基酸态氮的测定采用甲醛值法[22]。

1.3.4 感官评定

参照付雯[23]的评定方法，邀请10名同学对燕麦面酱样品的色泽、香气、滋味、体态4个项目进行感官评定，以各项得分之和为燕麦面酱感官评分（满分100分），结果取平均值，燕麦面酱感官评定的评分标准见表1。

表1 燕麦面酱感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standards of oat flour paste

2 结果与分析

2.1 发酵时间对燕麦面酱营养成分的影响

2.1.1 不同发酵时间对燕麦面酱还原糖及多酚含量的影响

如图1所示，随着发酵时间的延长，燕麦面酱中还原糖含量先升高后降低，在发酵5 d时，燕麦面酱中还原糖含量达到最高，为21.86%。说明冠突散囊菌生长旺盛，将淀粉转化形成了更多的还原糖。随着发酵时间的延长，营养物质耗尽，产生的代谢物将作为菌体营养成分而被利用造成代谢物的降低。

如图1所示，燕麦面酱中多酚含量先升高后降低，在发酵5 d时，多酚含量达到最高，为4.595 mg/g，在该优化条件下，冠突散囊菌能充分生长，可使其细胞壁分解或形成代谢产物，有利于多酚物质累积[24]。经检测，原料燕麦中多酚含量仅为0.658 mg/g。故利用冠突散囊菌发酵燕麦制备燕麦面酱大大提高了多酚含量，增强了其保健功能。

图1 不同发酵时间对燕麦面酱还原糖及多酚含量的影响Fig. 1 Effect of different fermentation time on reducing sugar and polyphenol contents of oat flour paste

2.1.2 不同发酵时间对燕麦面酱氨基酸态氮含量及感官品质的影响

如图2所示，随着发酵时间的延长，燕麦面酱中氨基酸态氮含量先升高后降低，在发酵5 d时，燕麦面酱中氨基酸态氮含量最多，为0.34g/100g，目前商业行业标准SB/T10296—2009《甜面酱》中规定的氨基酸态氮含量为0.30 g/100 g。说明在该条件下，冠突散囊菌能充分生长，提高蛋白质的分解速率，增加氨基酸态氮含量。

如图2所示，发酵5 d时，燕麦面酱的感官品质最好，感官评分为92.8分，酱体为红褐色、有光泽，酱香浓郁，鲜味明显，无异味，黏稠适度，均匀无杂质。

图2 发酵时间对燕麦面酱氨基酸态氮含量及感官品质的影响Fig. 2 Effect of fermentation time on amino acid nitrogen contents and sensory quality of oat flour paste

发酵时间的长短影响燕麦面酱的品质，发酵时间过短，菌丝还没有大量繁殖，营养物质形成量少。发酵时间过长，冠突散囊菌大量繁殖，冠突散囊菌之间对养料和氧气产生竞争，导致后发酵后养分的减少。故选择发酵时间为5 d。

2.2 不同盐水浓度对燕麦面酱营养成分的影响

2.2.1 不同盐水浓度对燕麦面酱还原糖含量及多酚含量的影响

如图3所示，随着盐水浓度在6%～14%范围内增加，燕麦面酱中多酚含量先升高后降低。当盐水浓度为10%时，燕麦面酱中多酚含量达到最高，为4.595 mg/g；当盐水浓度在6%～8%时，燕麦面酱中还原糖含量随盐水浓度增加而增加，当盐水浓度为8%时，燕麦面酱中还原糖含量最高，为22.14%，当盐水浓度＞8%后，可能是淀粉酶的活性受到抑制，酱料中还原糖含量反而会减少。

图3 盐水浓度对燕麦面酱中还原糖及多酚含量的影响Fig. 3 Effect of brine concentration on reducing sugar and polyphenol contents of oat flour paste

2.2.2 不同盐水浓度对燕麦面酱氨基酸态氮含量及感官品质的影响

如图4所示，当盐水浓度为8%时，氨基酸态氮含量最高，为0.38 g/100 g，可能是低浓度盐水对酶活性影响不大，当盐水浓度＞8%之后，酱中氨基酸态氮含量减少，可能是随着盐水浓度的增加，蛋白酶活性受到抑制[25]；盐水浓度为8%时，燕麦面酱的感官品质最好，酱体为红褐色，咸甜适宜，黏稠适度。

图4 盐水浓度对燕麦面酱氨基酸态氮含量和感官品质的影响Fig. 4 Effect of brine concentration on amino acid nitrogen contents and sensory quality of oat flour paste

盐水浓度是影响面酱品质的重要因素，盐水浓度过低，面酱易腐败变质，盐水浓度过高，不仅抑制微生物生长，降低酶的活力[26]，还影响面酱口感。故可选择盐水浓度为8%。

2.3 不同腌制时间对燕麦面酱营养成分的影响

2.3.1 不同腌制时间对燕麦面酱还原糖含量及多酚含量的影响

如图5所示，随着腌制时间的延长，燕麦面酱中还原糖含量先升高后降低，在腌制时间25 d时，还原糖含量达到最高，为21.86%，腌制时间＞25 d后，还原糖含量略有下降，这是由于前期发酵过程中淀粉酶的积累使还原糖含量增加，后因微生物生长，如酵母菌、细菌的生长，需要大量的糖类物质，同时还有部分充当底物参与到酒精、乳酸等发酵，赋予甜面酱甜味，以及参与酱醪色素的合成[27]；随着腌制时间的延长，燕麦面酱中多酚含量先升高后降低，在腌制时间25 d时，多酚含量达到最高，可能是由于发酵过程中微生物的代谢活动使燕麦中生物活性物质改性且发酵使燕麦细胞壁分解，多酚被释放出来[28]，而腌制时间＞25 d之后，多酚含量开始下降，可能是多酚在发酵的过程中发生自然氧化[29]。

图5 腌制时间对燕麦面酱还原糖及多酚含量的影响Fig. 5 Effect of pickling time on reducing sugar and polyphenol contents of oat flour paste

2.3.2 不同腌制时间对燕麦面酱氨基酸态氮含量及感官品质的影响

如图6所示，随着腌制时间在15～25 d的延长，燕麦酱中氨基酸态氮含量随之升高，在腌制时间为25 d时，氨基酸态氮含量达到最高，为0.36 g/100 g，腌制时间＞25 d之后，氨基酸态氮含量趋于平稳。可能是由于酱中各种成分的积累引起蛋白酶活力的下降，从而使氨基酸态氮含量的增加变缓，而发酵后期由于氨基酸发生脱羧、脱氨与氧化等反应[30]，导致发酵后期氨基酸态氮含量下降；腌制时间为25 d时，燕麦面酱的感官品质最好，酱体色泽鲜艳，有浓郁酱香，鲜味突出，无异味。

腌制时间对燕麦面酱品质具有很大影响，腌制时间过短，面酱中的大分子物质还没有完全被分解为能够被人体吸收的小分子营养物质，且不利于呈色以及产生酱香味。腌制时间过长，面酱中产生的小分子营养物质又被微生物利用，且会使酱体颜色过深，甚至产生苦味。故选择腌制时间为25 d。

图6 腌制时间对燕麦面酱中氨基酸态氮含量及感官品质的影响Fig. 6 Effect of pickling time on amino acid nitrogen and sensory quality of oat flour paste

2.4 不同腌制温度对燕麦面酱营养成分的影响

如表2所示，随着腌制温度的增加，燕麦面酱中还原糖含量先升高后趋于稳定，腌制温度为45℃时，还原糖含量最高，为21.86%，可能是温度影响淀粉酶的活性，从而影响还原糖的含量；随着腌制温度的增加，燕麦酱中多酚含量先升高后降低，在腌制温度45 ℃时多酚含量最高，为4.595 mg/g，可能是温度通过影响微生物的代谢活动，从而影响多酚物质转化；随着腌制温度的增加，燕麦面酱中氨基酸态氮含量先升高后降低，可能是温度影响蛋白酶活性，蛋白酶系的最适宜温度一般在40～45 ℃，若温度过高，则会导致酶失活；腌制温度为45 ℃时，燕麦面酱的感官最好，酱体色泽鲜艳，为红褐色，有浓郁酱香，有鲜味，无异味。高温下所得产品风味不浓厚，且色泽偏深，低温有利于风味浓厚，但所需时间较长。

表2 腌制温度对燕麦面酱营养成分的影响Table 2 Effect of pickling temperature on nutritional ingredient of oat flour paste

结果表明，腌制温度过低或过高，都会使酶活性降低，影响燕麦面酱品质。故选择45 ℃为最佳腌制温度。

3 结论

通过对比不同参数的变化效果，确定了冠突散囊菌发酵燕麦制备燕麦面酱的最佳条件为前发酵时间为5 d，与8%盐水混合，45 ℃条件下腌制25 d。按此工艺制备燕麦面酱，还原糖含量为22.14%，氨基酸态氮含量为0.38 g/100 g，多酚含量高达4.154 mg/g。氨基酸态氮含量满足国标要求（≥0.30 g/100 g）。原料燕麦中多酚含量为0.658 mg/g，而由冠突散囊菌发酵后制得的燕麦面酱中多酚含量约为原料燕麦中多酚含量的6倍。在此条件下，燕麦面酱感官评分为92.9分，色泽鲜艳，呈红褐色，酱香浓郁，咸甜适宜，黏稠适度。该研究为燕麦的深加工提供了理论依据。