新型橙皮辣椒豆酱的发酵工艺研究

陈金峰，周 悦，黄薪银，程宇蔚，罗文峰

（重庆第二师范学院生物与化学工程学院，重庆 400067）

橙皮又称黄果皮，是芸香科植物香橙的果皮，作为中药材，有理气、化痰、健脾、导滞的功效。橙皮含有多种生物活性成分，在橙皮油细胞中含有大量的川陈皮素（橙皮苷）、橙皮素及四甲氧基黄酮[1]。橙皮苷能降血糖和抗抑郁[2-3]，对肝脏和高脂高糖诱导的胰岛β 细胞损伤以及脓毒症所致的急性肾损伤有保护作用[4-6]。橙皮提取物中的多甲氧基黄酮可预防大鼠偏心运动引起的骨骼肌损伤[7]，橙皮素能调节急性心肌梗死大鼠的氧化应激反应[8]，对H2O2诱导心肌细胞氧化损伤有保护作用[9]，可降低癌细胞的存活率[10]。橙皮精油具有抑菌、抗氧化和抗肿瘤的作用[11-12]。用橙皮浸泡制成橙香味酒糅合适宜、口感圆润、回味甘甜、酒体协调[13]，制成的复合饮料有较好的抗运动性疲劳功效[14]。但橙皮在调味酱方面的应用较少，尤其在复合型调味酱方面的应用尚未见报道。本研究选择大豆作为原料，面粉、橙皮、辣椒等作为辅料，在单因素试验的基础上，采用正交试验对新型橙皮辣椒调味豆酱的发酵工艺进行研究，以期为橙皮资源综合开发利用提供参考借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

沪酿3.042 米曲霉，生香酵母，均购自山东和众康源生物科技有限公司。糖化酶和α-淀粉酶，购自河南龙尚化工产品有限公司。大豆、面粉和优质糯米粉均为市售，其他试剂为国产分析纯。

1.1.2 仪器与设备

PHS-3E 型酸度计，HJ-1 型磁力搅拌器，KQ5200E型数控超声波清洗器，UV-245 型紫外分光光度计，SPX-200F-III 型生化培养箱，LDZX-50KBS 型立式压力蒸汽灭菌锅，SF-CJ-1A 型超净工作台，益之源钢丝扣密封罐。

1.2 方法

1.2.1 辣椒粉和橙皮粉的制备

将新鲜辣椒和橙皮清洗除杂后，于55 ℃烘箱中烘干至恒重，粉碎，过40 目筛，分别得到辣椒粉和橙皮粉。

1.2.2 淀粉糖化液的制备

将糯米粉和水按质量比1∶4 调成淀粉浆，加入0.2%的α-淀粉酶，于95 ℃保温10 min；再加入0.2%的α-淀粉酶，85 ℃保温30 min；然后用盐酸调节pH 至4.5～4.7，加入0.6%糖化酶，于60 ℃保温3 h 以上，直至与碘液反应呈棕黄色，过20 目筛，得到糖化液。

1.2.3 酵母发酵液的制备

在后发酵的前1 d 制备酵母发酵液，按0.5%的比例将酵母加入糖化液中，于30 ℃条件下培养24 h，得到酵母发酵液。

1.2.4 发酵工艺流程

1.2.5 发酵工艺操作要点

1.2.5.1 蒸豆

将大豆在50 ℃左右的温水中浸泡5 h 以上，当体积增大到1.5～2 倍，豆粒用手能轻易掰开时，在121 ℃条件下蒸豆15 min，至豆粒内部熟透。

1.2.5.2 伴曲

趁热将蒸煮后的大豆裹上面粉，以起到对面粉杀菌和糊化的作用。待豆温降至40 ℃左右，按照曲坯质量的0.3%～0.4%的比例加入米曲霉菌种，搅拌均匀。

1.2.5.3 制曲

装盘入培养箱，保持30 ℃的恒温，用湿纱布覆盖曲料，每12 h 用蒸馏水进行喷洒，保持曲料的湿润，其间进行翻曲以利于通气降温。培养48 h 左右，直至曲料长满黄绿色菌丝，即为成曲。

1.2.5.4 制醅

将成曲洗净后放入发酵容器，按照预设比例加入辣椒粉、橙皮粉和含盐量3%的凉开水，搅拌均匀，随后，每天搅拌1 次，保持50 ℃进行发酵，发酵72 h 后进行氨基态氮的测定，使氨基态氮含量达到0.3 g/100 g以上[15]。

1.2.5.5 主发酵

加入曲质量50%的糖化液，保持60 ℃左右发酵7 d，其间每24 h 搅拌1 次。

1.2.5.6 后发酵按曲质量10%加入酵母发酵液，保持30 ℃，发酵至有浓郁酯香味为止。

1.2.6 豆酱杀菌工艺

分别于70 ℃（30 min）、80 ℃（20 min）和90 ℃（10 min）条件下进行豆酱杀菌，筛选最佳杀菌工艺。

1.2.7 单因素试验设计

1.2.7.1 辣椒粉添加量的筛选

设置橙皮粉添加量2.5%，米曲霉接种量0.35%，制醅含水量140%，考察不同辣椒粉添加量（1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%）对豆酱品质的影响。

1.2.7.2 橙皮粉添加量的筛选

设置辣椒粉添加量2.0%，米曲霉接种量0.35%，制醅含水量140%，考察不同橙皮粉添加量（1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、4.0%）对豆酱品质的影响。

1.2.7.3 米曲霉接种量的筛选

设置辣椒粉添加量2.0%，橙皮粉添加量2.5%，制醅含水量140%，考察不同米曲霉接种量（0.20%、0.30%、0.35%、0.40%、0.45%）对豆酱品质的影响。

1.2.7.4 制醅含水量的筛选

设置辣椒粉添加量2.0%，橙皮粉添加量2.5%，米曲霉接种量0.35%，考察不同制醅含水量（120%、130%、140%、150%、160%）对豆酱品质的影响。

1.2.8 正交试验设计

根据单因素试验结果，选定辣椒粉添加量、橙皮粉添加量、米曲霉接种量、制醅含水量为主要影响因素，以感官评分为评价指标，进行L9(34)正交试验，正交试验因素水平见表1。

表1 正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal test 单位：%

1.2.9 感官评价方法

由10 名经过培训的评价员分别从样品的色泽、质地、气味、滋味4 方面进行评价，各指标最高均为25 分，满分为100 分，如表2 所示。

表2 豆酱感官评价标准Table 2 Grading criteria for sensory evaluation of chili bean sauce

1.2.10 产品指标测定

氨基酸态氮含量：采用甲醛滴定法测定；总酸含量：采用酸碱滴定法测定；总黄酮含量：采用分光光度法测定；还原糖含量：采用菲林试剂法测定；水分含量：采用直接干燥法测定。大肠菌群：以大肠菌群平板计数法进行检测；沙门氏菌：使用快速试片进行检测。以上测定方法均参照食品安全国家标准[16-18]进行。

1.2.11 数据处理

采用Excel 和SPSS18.0 软件对数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 辣椒粉添加量对豆酱品质的影响

如表3 所示，当辣椒粉添加量为1.0%时，豆酱的品质指标偏低，酱的口感单一，辣味偏淡，缺少特色；当辣椒粉添加量达到3.0%时，其抑菌作用随之增强，酱曲中菌丝的生长变慢，豆酱的各项品质指标迅速下降，酱色偏红，酱味道不突出。而辣椒添加量为1.5%、2.0%和2.5%时，有酱香、酯香、橙香、醇香味、辣味，酱色鲜艳，有光泽，甜咸适宜、无异味，酱体黏稠均匀。因此，在豆酱正交试验中辣椒粉添加量设定为1.5%、2.0%和2.5%。

表3 辣椒粉添加量对豆酱品质的影响Table 3 Effects of chili content on quality of bean sauce

2.2 橙皮粉添加量对豆酱品质的影响

如表4 所示，当橙皮粉添加量为1.5%和4.0%时，各项品质指标均较其他样品低。感官指标显示，当橙皮粉添加量为1.5%时，豆酱中橙皮的香味较淡，体现不出应有的橙皮香味特色。当橙皮粉添加量为4.0%时，各项指标均下降，这可能与高浓度橙皮的抑菌作用增强有关，因为此浓度下酱曲中米曲霉的菌丝生长速度变慢，品质指标也随之降低，而且太高的橙皮粉添加量使豆酱口味偏苦，体态不均匀，口感较差。当橙皮粉添加量为2.0%～3.0%时，豆酱鲜艳，有光泽，有橙香味，甜咸适宜、无异味。因此，在正交试验中，橙皮粉添加量宜选择2.0%、2.5%和3.0%。

表4 橙皮粉添加量对豆酱品质的影响Table 4 Effects of orange skin content on quality of the bean sauce

2.3 发酵剂接种量对豆酱品质的影响

如表5 所示，米曲霉接种量为0.2%时，发酵速度缓慢，各项品质指标均处于较低水平。随着米曲霉接种量的增加，豆酱的各项品质指标均呈上升趋势，但米曲霉的接种量达到0.45%时，豆酱中橙皮固有的香气缺失，产品滋味缺乏，感官评分反而下降。因此，正交试验中米曲霉接种量宜选择0.30%、0.35%和0.40%。

表5 米曲霉接种量对豆酱品质的影响Table 5 Effects of the amount of Aspergillus oryzae inoculation on quality of the bean sauce

2.4 制醅含水量对豆酱品质的影响

如表6 所示，随着制醅含水量的增加，豆酱的各项品质指标呈现上升的趋势，尤其当制醅含水量增加到160%时，发酵加速，促使豆酱中各项品质指标达到较高水平。但是，感官评定发现，160%的加水量稀释了豆酱中风味物质，减弱了辣椒的滋味和橙皮的清香，豆酱的形态较稀，影响口感，感官评分较低。因此，正交试验中制醅含水量宜选择130%、140%和150%。

表6 制醅含水量对豆酱品质的影响Table 6 Effects of the water ratio to fermented grains on quality of the bean sauce

2.5 工艺条件优化正交试验结果

由表7 可见，影响豆酱品质的因素主次顺序为：B＞A＞C＞D，即橙皮粉添加量＞辣椒粉添加量＞米曲霉接种量＞制醅含水量。通过正交试验表得出各因素的最佳组合为A2B2C1D1，即辣椒粉添加量2.0%，橙皮粉添加量2.5%，米曲霉接种量0.30%，制醅含水量130%。在最优条件下，进行3 次验证试验，制得的豆酱色泽光亮，有浓郁的酱香味和特有的橙皮香味，辣度适中，咸甜适口，感官评分为94 分，高于正交试验表中各组合，说明在此条件下制作的豆酱品质较好。

表7 豆酱的正交试验结果与分析Table 7 Results of chili bean sauce sensory orthogonal tests

2.6 豆酱杀菌工艺

对最优条件下获得的豆酱进行杀菌处理，经过杀菌的豆酱样品中均无大肠菌群典型菌落和沙门氏菌。但经过杀菌处理后的黄豆酱感官评分都有所下降。由表8 可以看出，从感官评价来看，经过80 ℃（20 min）杀菌处理后的豆酱样品品质明显高于另外两种杀菌条件的样品，黄豆酱色泽呈褐棕色，有橙皮清香味，无不良口味，酱香味和酯香味都很浓郁，口感咸香鲜甜，较未作杀菌处理的样品稍显黏稠，但质地尚佳，呈半固态状。经过90 ℃（10 min）处理的样品和经过70 ℃（30 min）处理的样品从总分上看无特别明显的差异，但前者样品呈现深褐色，豆酱的清香味完全消失，焦糊味变重，后者样品清香味、酱香味和酯香味变淡，出现焦糊味，质地变稠。经过80 ℃（20 min）杀菌处理的豆酱样品中氨基态氮含量为1.2 g·100 g-1，水分含量为52.4 g·100 g-1，两项指标均符合国家标准（氨基态氮含量≥0.3 g·100 g-1；水分含量≤65.0 g·100 g-1）[15,19]，而且总黄酮含量达到122.5 mg·kg-1。

表8 杀菌后的豆酱感官评分表Table 8 Sensory evaluation outputs of the sterilized bean sauce单位：分

3 结论

豆酱作为一种调味料或下饭菜一直备受消费者青睐，在传统豆酱制作工艺的基础上，研究人员更加关注豆酱附加值的提高，例如油菜籽饼粕风味豆酱的生产[20]、红曲香菇豆酱的研制[21]等。本研究利用辣椒和橙皮作为辅料制得豆酱，能提升传统豆酱的品质，开发出新的口感满足消费者对多种口味的需求。通过正交试验得到橙皮辣椒复合豆酱的最佳发酵工艺为辣椒粉添加量2.0%，橙皮粉添加量2.5%，米曲霉接种量0.3%，制醅含水量130%。经过80 ℃（20 min）的杀菌处理，不改变橙皮辣椒豆酱的口感，风味较好。该发酵工艺的主要辅料橙皮资源丰富，容易获得。同时，发酵工序简单，容易操作，有利于实现工业化。橙皮辣椒豆酱的研发有利于增加传统豆酱的风味和营养价值，使豆酱的口感、气味、色泽得到明显地提升，具有广阔的应用前景。