蛹蟲草面醬發酵工藝研究

劉璐，高冰，，丁城，徐寧，，汪超，，周夢舟*，陳世貴，曹約澤

（1.湖北工業大學生物工程與食品學院，湖北武漢430068；2.湖北土老憨調味食品股份有限公司，湖北宜昌443000；3.湖北順溪生物食品股份有限公司，湖北十堰442300）

蛹蟲草面醬發酵工藝研究

劉璐1，高冰1，2，3，丁城1，徐寧1，2，3，汪超1，2，3，周夢舟1*，陳世貴2，3，曹約澤2，3

（1.湖北工業大學生物工程與食品學院，湖北武漢430068；2.湖北土老憨調味食品股份有限公司，湖北宜昌443000；3.湖北順溪生物食品股份有限公司，湖北十堰442300）

為了提升面醬的營養價值，豐富面醬品種，改良傳統發酵工藝，釀造出蛹蟲草特色面醬，在面醬生產工藝的不同環節添加蛹蟲草子實體，通過測定發酵過程中氨基酸態氮、還原糖、總酸和蟲草素含量的變化，結果表明，蒸料前添加10%的蛹蟲草，再經制曲和發酵所制得的蛹蟲草面醬中各指標含量均高于傳統發酵面醬。在此最佳工藝條件下，蛹蟲草面醬中氨基酸態氮含量為0.91 g/100 g，還原糖含量為22.22 g/100 g，總酸含量為1.31 g/100 g，蟲草素含量為344.04 μg/g。

蛹蟲草；面醬；發酵工藝；氨基酸態氮；還原糖；總酸；蟲草素

蛹蟲草（Cordyceps militaris）又稱北冬蟲夏草、北蟲草，是蟲草屬真菌的模式種[1]。蛹蟲草富含蟲草多糖、蟲草素、腺苷、蟲草酸、蛋白質等營養物質[2-3]，自古就被用作藥材和保健品，現代藥物研究表明，蛹蟲草中含有以蟲草素（3′-脫氧腺苷）為主的多種核苷類成分[4-5]，具有抗氧化、抗病毒，抑制腫瘤癌癥，保護器官細胞等作用[6]。蛹蟲草的藥效試驗表明，具有顯著的抗腫瘤、抑菌和消炎作用，能調節免疫，保護肝臟和神經系統[7]。因其具有極高的營養價值和保健功效，蛹蟲草及其產品現已越來越多的被接受[8]。以蛹蟲草為原料的食品，營養價值高，具有廣闊的前景[9]。

面醬又稱甜面醬或甜醬，是一種歷史悠久的傳統發酵調味品，可直接食用，也可作為調味料使用，深受人們青睞[10]。傳統面醬產品形式單一，新產品的開發較少[11-12]。本研究將蛹蟲草子實體添加到面粉中制得蛹蟲草面醬，并研究各指標（氨基酸態氮、還原糖、總酸和蟲草素）含量及蟲草素在發酵過程中的變化，既豐富了面醬的品種，提升了面醬的營養價值，賦予了蛹蟲草面醬特有的蟲草風味，又為蛹蟲草的深加工開辟了新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

惠宜面粉：沃爾瑪超市；米曲霉（滬釀3.042）：淄博市沂源康源生物科技有限公司；蛹蟲草子實體：湖北新冠食品科技有限公司。

1.2 儀器與設備

LDZX-40Ⅱ高壓蒸汽滅菌鍋：上海申安醫療器械廠；ZHJH-C1214B紫外超凈工作臺：上海智城分析儀器制造有限公司；HWS-250恒溫恒濕箱：上海精宏實驗設備有限公司；XK24-1060007電熱恒溫培養箱：上海躍進醫療器械廠；SPS202F電子天平：梅特勒-托利多稱重設備系統有限公司；SY-1000E超聲清洗儀：北京弘祥隆生物技術有限公司；GL-21高速冷凍離心機：長沙平凡儀器儀表有限公司；Agilent1200型高效液相色譜儀：北京京科瑞達科技有限公司；PHS-2F型pH計：上海精科電子有限公司；i8雙光束紫外可見分光光度計：濟南海能儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 蛹蟲草粉的制作

將蛹蟲草子實體在50℃恒溫真空干燥箱內干燥至恒質量后，打粉，經80目（D180）篩孔過篩后，即為蛹蟲草粉，備用。

1.3.2 面醬加工工藝流程

為了提高蛹蟲草面醬的品質，在面醬生產工藝的不同環節添加蛹蟲草粉，設計以下4種添加方式：方式1不添加蛹蟲草粉，即傳統工藝；方式2蒸料前添加蛹蟲草粉并與面粉混合均勻；方式3蒸料后制曲前添加蛹蟲草粉；方式4制曲后發酵前添加蛹蟲草粉。蛹蟲草粉的添加量均為10%。

1.3.3 操作要點[13-16]

面料拌和：將100g面粉和30g水充分拌和，使其成蠶豆大小的面疙瘩；

蒸料：將和好的面料放入鍋中蒸熟，蒸好后的面料攤開自然冷卻至38℃；

接種：將米曲霉菌粉按接種量0.3%接種在面料表面，使其均勻混合；

制曲：控制曲料溫度在30～33℃，相對濕度＞85%，保持良好通風，制曲14 h后第一次翻曲，使結塊曲料被打碎；制曲20 h后進行二次翻曲，控制曲料溫度＜32℃，使米曲霉產酶（蛋白酶、糖化酶、纖維素酶等）；48 h后曲料表面長出大量黃綠色孢子，制曲完成。

發酵：向制曲完成的曲料中，按曲料與食鹽水1∶1的質量比加入濃度為14°Bé的食鹽水，在50℃條件下發酵，靜置發酵5 d，之后每天攪拌一次，20 d后結束發酵。

磨醬：將發酵好的蛹蟲草面醬，用膠體磨磨細，過磨5次。

滅菌：將磨細的蛹蟲草面醬在80℃下殺菌10 min，冷卻后即為成品。

1.3.4 理化指標檢測分析

氨基酸態氮含量測定采用國標GB/T 5009.40—2003《醬衛生標準的分析方法》中的甲醛值法；還原糖含量測定采用商業行業標準SB/T 10296—2009《甜面醬》中的斐林試劑法；總酸含量測定采用國標GB/T 5009.40—2003《醬衛生標準的分析方法》中的酸堿滴定法；蟲草素含量測定采用農業行業標準NY/T 2116—2012《蟲草制品中蟲草素和腺苷的測定》中的高效液相色譜法[17-20]。

2 結果與分析

2.1 不同蛹蟲草面醬發酵過程氨基酸態氮含量變化

由圖1可知，面醬中氨基酸態氮含量隨著發酵時間的增加呈逐漸增加的趨勢，添加蛹蟲草粉的3個實驗組的氨基酸態氮含量均比不添加的對照組含量高，即方式2、3、4發酵過程中氨基酸態氮含量均高于對照組。其中方式2在發酵前期氨基酸態氮含量迅速增長，后期趨于平緩；方式3在起始氨基酸態氮含量與方式2中相近，但發酵過程中增長緩慢。方式4在起始氨基酸態氮含量較低，但隨發酵的進行其含量增長迅速后趨于平緩。

圖1 不同蛹蟲草面醬發酵過程中氨基酸態氮含量的變化Fig.1 Changes of the amino nitrogen contents in differentC.militaris flour paste during fermentation process

發酵20 d時，方式2中氨基酸態氮含量是方式1中的2倍多，方式3、4中氨基酸態氮含量是方式1的1.6～1.7倍。其可能原因是蛹蟲草中活性成分對米曲霉的生長和產酶有著促進作用，尤其是蛋白酶、蛹蟲草中活性成分對發酵過程中蛋白酶的酶活也有著促進作用，所以添加蛹蟲草均能在一定程度上改善面醬的營養，提升面醬中的氨基酸態氮含量。因此，方式2能明顯提高發酵過程中氨基酸態氮含量，并使發酵結束后含量高于其他組，從而提高蛹蟲草面醬的營養品質。

2.2 不同蛹蟲草面醬發酵過程還原糖含量變化

圖2 不同蛹蟲草面醬發酵過程中還原糖含量的變化Fig.2 Changes of the reducing sugar contents in differentC.militaris flour paste during fermentation process

由圖2可知，面醬發酵過程中還原糖的含量隨時間的增加呈逐漸增長的趨勢，在發酵前期還原糖含量增長較快，后期增長較平緩。方式2中還原糖含量在發酵過程中增長迅速，且含量高于其他實驗組。方式2和方式4的起始含量高于對照組，方式3和方式4中含量低于對照組，其中方式4中含量為最低。

可見蒸料環節前添加蛹蟲草能提高成品面醬中的還原糖含量，其他環節添加蛹蟲草會使面醬中還原糖含量略有下降。可能是蛹蟲草的添加促進了米曲霉產糖化酶，使得更多的淀粉被分解產生還原糖，也可能是蛹蟲草中的蟲草多糖經蒸料后有所分解，增加了成品面醬中還原糖的含量。因此，方式2能明顯地提高發酵過程中還原糖的含量，并使發酵結束后還原糖含量高于其他組，從而提高蛹蟲草面醬的品質。

2.3 不同蛹蟲草面醬發酵過程總酸含量變化

圖3 不同蛹蟲草面醬發酵過程中總酸含量的變化Fig.3 Changes of the total acid contents in differentC.militaris flour paste during fermentation process

由圖3可知，面醬發酵過程中總酸含量隨時間的增加逐漸增長。添加蛹蟲草粉的實驗組的起始總酸含量均高于對照組，其原因可能與蛹蟲草本身呈弱酸性有關。發酵過程中方式2的總酸含量增長最快，方式3、4總酸含量的增長較平緩，發酵結束時方式2、4中總酸含量比對照組略有升高，方式3的總酸含量低于對照組。可見不同工藝環節添加蛹蟲草對面醬的風味是有不同的影響的，方式2能很好的提高面醬發酵過程中總酸的含量，并使發酵結束后含量高于其他組，從而提高蛹蟲草面醬的品質。

2.4 不同蛹蟲草面醬發酵過程蟲草素含量變化結果

圖4 不同蛹蟲草面醬發酵過程中蟲草素含量的變化Fig.4 Changes of the cordycepin contents in differentC.militaris flour paste during fermentation process

由圖4可知，蛹蟲草面醬發酵過程中蟲草素的含量隨時間增加而減少，由于蟲草素為蟲草中獨有的功能活性成分，對照組未添加蛹蟲草粉，即方式1中不含有蟲草素。添加了蛹蟲草的方式2、3、4中均含有蟲草素，其中方式4中的蟲草素含量為最高。蒸料前和制曲前添加蛹蟲草粉的這兩種添加方式下的面醬發酵過程中蟲草素含量相差不大，由于蟲草素是一類較不穩定的功能活性成分，方式2、3在蒸料和制曲環節，蟲草素都有所分解和損失，故其起始含量均比方式4中的低，發酵結束時方式2中蟲草素含量略高于方式3中的。

由于方式4蛹蟲草粉未經過蒸料和制曲這兩個環節，所以其起始蟲草素含量最高，而發酵過程中其蟲草素含量下降劇烈，但發酵結束后其含量仍高于其他組中的。方式2、3中蟲草素含量在發酵過程中較穩定，可以看出蒸料和制曲環節，雖對蟲草素含量有損失，但能使發酵環節中蟲草素含量保持在相對穩定的狀態。因此，方式4能使成品面醬中含有較多的蟲草素。

2.5 不同成品面醬中各成分含量測定及分析

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

由表1可知，不同工藝環節添加蛹蟲草的面醬釀造工藝，都能在一定程度上豐富面醬的營養和風味，使其最終成分含量發生改變。通過對比各添加蛹蟲草方式條件下成品面醬中各主要成分的含量，方式2成品中各成分的含量均高于對照組；方式3成品中氨基酸態氮含量高于對照組，還原糖和總酸含量均比對照組低；方式4中氨基酸態氮和總酸含量高于對照組，但還原糖含量比對照組低；方式2中氨基酸態氮含量、方式4中蟲草素含量高于各實驗組。根據甜面醬行業標準SB/T 10296—2009《甜面醬》中規定，氨基酸態氮含量≥0.3 g/100 g，還原糖含量≥20.0 g/100 g，方式3、4中還原糖含量并沒有達到規定標準。雖然方式4中蟲草素含量為最高，但還原糖含量低于標準規定，故方式4不能作為蛹蟲草面醬的最佳工藝。

結果表明，在蒸料前添加蛹蟲草粉能使面醬發酵過程中原有的各風味和營養指標含量均有所上升，并賦予其蛹蟲草中特有的功能性成分——蟲草素，極大的改善并提高面醬的營養品質。因此，方式2即蒸料前添加蛹蟲草粉的工藝步驟最適合釀造蛹蟲草面醬。

3 結論

以傳統面醬釀造工藝為基礎，設計蛹蟲草粉的不同添加工藝，釀造營養更豐富、風味獨特的特色蛹蟲草面醬，得到將蛹蟲草粉添加到面粉中一起蒸料，再經制曲和發酵，得蛹蟲草面醬的釀造工藝為最適合蛹蟲草面醬的釀造工藝。在此最佳工藝條件下，蛹蟲草粉的添加量為10%，米曲霉接種量為3%，50℃條件下20 d發酵后其成品醬中氨基酸態氮含量為0.91 g/100 g，還原糖含量為22.22 g/100 g，總酸含量為1.31 g/100 g，蟲草素含量為344.04 μg/g。

蛹蟲草中功能性成分在面醬制曲和發酵的過程中，對微生物的生長和產酶以及酶的活力都有一定的影響，可進行進一步探究。在蒸料前添加蛹蟲草粉的工藝條件下釀造的蛹蟲草面醬香氣、色澤和滋味對比于傳統面醬均有所改觀，豐富了面醬的品種，賦予了蛹蟲草面醬特有的蟲草香，可在此工藝的基礎上進一步探究，為工業化實際生產提供可靠的參考數據。

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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

湖北省自然科學基金（2015CFB678）；湖北省級教育部門青年人才項目（Q20151412）；大學生創新創業項目（2016 10500）

劉璐（1990-），女，碩士研究生，研究方向為食品微生物與發酵工程。

*通訊作者：周夢舟（1986-），男，講師，博士，研究方向為食品微生物。