雞蛋發酵食品(蛋腐乳)工藝探索與優化

,,,3,4,*,

(1.北京農學院食品科學與工程學院,北京 102206;2.農產品有害微生物及農殘安全檢測與控制北京市重點實驗室,北京 102206;3.食品質量與安全北京實驗室,北京 102206;4.蛋品安全生產與加工北京市工程研究中心,北京 100094)

雞蛋發酵食品(蛋腐乳)工藝探索與優化

沙菲1,仝其根1,2,3,4,*,王芳2

(1.北京農學院食品科學與工程學院,北京102206;2.農產品有害微生物及農殘安全檢測與控制北京市重點實驗室,北京102206;3.食品質量與安全北京實驗室,北京102206;4.蛋品安全生產與加工北京市工程研究中心,北京100094)

為了擴充蛋制品的種類,提高蛋的附加值。本文在單因素實驗的基礎之上,通過正交實驗研究了后酵時間、麥芽糖、pH和磷酸二氫鉀四個條件的改變對雞蛋腐乳品質的影響,以總酸、氨基酸態氮和感官評價作為評價指標,最終確定最優的實驗條件為不添加麥芽糖、不改變蛋液的pH、添加0.05%的磷酸二氫鉀,后酵10周制作雞蛋腐乳,所得的總酸為0.695 g/100 g、氨基酸態氮為0.425 g/100 g、感官評分為87分。本實驗為增加我國的深加工蛋制品品種進行了探索,并為以后蛋品深加工步入工業化生產做準備。

雞蛋腐乳,工藝優化,產品制備

Abstract:Egg fermented production(egg sufu)was studied,which could expand the variety of egg products,enrich the market,and increase the added value of eggs.Through single factor experiments and orthogonal experiment method,the effects of four conditions,including post fermentation time,maltose,pH and KH2PO4,were researched,with total acid,amino nitrogen and sensory evaluation be evaluation of egg sufu quality. Ultimately,experimental conditions were maltose 0%,natural egg pH,KH2PO40.05%,10 weeks after the fermentation production of egg pickled tofu. Under these conditions,the total acid was 0.695 g/100 g,with amino acid nitrogen 0.425 g/100 g and the sensory evaluation 87. In this study,the post fermentation parameters of egg sufu was optimized,which increased varieties of deep processing of egg product and be helpful to future industrial production.

Keywords:egg sufu;optimization;product preparation

我國現有深加工蛋制品包括液蛋制品、雞蛋干、蛋品飲料和發酵蛋制品[1]。其中,發酵類蛋制品包括:蛋乳及全蛋發酵飲料[2]、蛋乳發酵酸奶[3]、臭蛋制品[4]和霉菌類發酵蛋制品[5]。霉菌類發酵蛋制品的制作方法與腐乳相類似,是以雞蛋為原材料,經過霉菌發酵,并利用紅曲和面曲后酵成為一種全新調味食品,不但具有比腐乳更加柔糯細膩的口感,同時將蛋白大分子分解成氨基酸和肽的小分子營養成分,更易于人體吸收。李雙峰[5]提出了一種雞蛋發酵食品的制作方法,將雞蛋經過菌種發酵形成發酵食品,但是,其使用菌種、發酵程度及流程方法可以進一步改進。

本文為了擴展發酵蛋制品的種類,優化發酵蛋制品的制作工藝,研發出一種新型發酵蛋制品——雞蛋腐乳,將雞蛋制作成雞蛋干后,經接種霉菌發酵并通過腌制工藝進入后酵過程,最后制成雞蛋腐乳。本文通過改變后酵時間、麥芽糖、pH和磷酸二氫鉀四個條件,進行單因素實驗,以總酸、氨基酸態氮和感官評價作為評價指標,研究了四個條件的改變對雞蛋腐乳品質的影響;之后通過L9(34)正交實驗,優化了雞蛋腐乳的后酵工藝,有助于雞蛋腐乳制品的工業化生產。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮雞蛋 北京市昌平區回龍觀城北市場;麥芽糖 食品級,北京樸禾集;亞硫酸氫鈉 北京世紀紅星化工有限責任公司;谷氨酰胺轉氨酶(TG-M) 酶活力:100 U/g，江蘇一鳴精細化工有限公司;氫氧化鈉、鹽酸 北京化工廠;甲醛溶液、磷酸二氫鉀 西隴化工股份有限公司;實驗用菌(五通橋毛霉,mucor wutungkiao)、后酵湯汁(主要成分為紅曲米膏、黃酒、白酒、面曲、白砂糖) 北京二商王致和食品有限公司。

EYEL4旋轉蒸發儀 上海愛朗儀器有限公司;JM-B6002電子天平 余姚市紀銘稱重校驗設備有限公司;HH-S數顯恒溫水浴鍋、85-2恒溫磁力攪拌器 常州翔天實驗儀器廠;MJ-25BM04B美的攪拌機 廣東美的精品電器制造有限公司;PHB-4便攜式pH計 上海精密科學儀器有限公司;LDZM-80KCS立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫療器械長;QZK28-A02高檔嵌入式蒸汽烤箱 佛山市雷哲電器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 用攪拌機將全蛋液均勻打散,將蛋液用不銹鋼超細過濾網漏勺過濾以濾去卵黃系帶,根據作者先前的實驗結果確定,加入0.05%的亞硫酸氫鈉以保持蛋液的顏色,0.2%的谷氨酰胺轉氨酶(TG-M)以增強蛋白質分子間的作用力,攪拌均勻,45 ℃水浴30 min,在45 ℃條件下用旋轉蒸發儀旋蒸10 min濾除氣泡,80 ℃蒸汽烤箱蒸40 min,晾涼后高壓蒸汽滅菌(105 ℃,15 min)制成蛋坯備用。將蛋坯切成2.5 cm×2.5 cm×1.6 cm的小塊,表面均勻噴灑毛霉菌液(每塊1 mL,菌液孢子數為1×106個/mL),28 ℃前酵2 d后搓毛,浸入鹽水中腌制7 d(咸蛋坯的氯化鈉含量為14%),腌制結束后取出裝瓶(每瓶裝8小塊),灌入200 mL后酵湯汁,25 ℃在密封瓶中后酵。

1.2.2 單因素實驗

1.2.2.1 后酵時間對雞蛋腐乳品質的影響 不調整蛋液pH,不添加麥芽糖和磷酸二氫鉀,按照1.2.1的方法制作5份雞蛋腐乳,分別后酵6、8、10、12、14周,測定總酸、氨基酸態氮和感官評價。

1.2.2.2 麥芽糖對雞蛋腐乳品質的影響 不調整蛋液pH,不添加磷酸二氫鉀,調整麥芽糖的添加量分別為0%、3%、6%、9%、12%,按照1.2.1的方法制作5份雞蛋腐乳,后酵10周,測定總酸、氨基酸態氮和感官評價。

1.2.2.3 pH對雞蛋腐乳品質的影響 蛋液中不添加麥芽糖和磷酸二氫鉀,調整蛋液的pH分別為7、6、5、4、3,按照1.2.1的方法制作5份雞蛋腐乳,后酵10周,測定總酸、氨基酸態氮和感官評價。

1.2.2.4 磷酸二氫鉀對雞蛋腐乳品質的影響 不調整蛋液pH,不添加麥芽糖,調整磷酸二氫鉀的添加量為0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%,按照1.2.1的方法制作5份雞蛋腐乳,后酵10周,測定總酸、氨基酸態氮和感官評價。

1.2.3 正交實驗設計 為全面分析及優化工藝參數對雞蛋腐乳的影響,經過單因素實驗,選用L9(34)正交表,選取麥芽糖(A)、pH(B)、磷酸二氫鉀(C)和后酵時間(D)四個因素,制作雞蛋腐乳,以總酸、氨基酸態氮和感官評價作為評價指標。每個因素設3個水平,每種樣品做三個平行實驗,結果取平均值。詳見因素水平表1。

表1 蛋坯制作工藝L9(34)正交實驗因素水平Table 1 Factors and levels for L9(34)orthogonal array design

1.2.4 指標測定

1.2.4.1 總酸 采用SB/T 10170-2007腐乳的總酸的檢測方法。用氫氧化鈉標準溶液滴定,以酸度計測定終點,結果以乳酸表示[6]。

1.2.4.2 氨基酸態氮 采用SB/T 10170-2007腐乳的氨基酸態氮的檢測方法。利用氨基酸的兩性作用,加入甲醛固定氨基的堿性,使羧基顯示出酸性,用氫氧化鈉標準溶液滴定,以酸度計測定終點[6]。

1.2.4.3 感官評價 由10位感官評價員(腐乳廠的專業感官評價人員)進行感官評定,參考SB/T 10170-2007中的腐乳感官要求,并結合雞蛋腐乳的特性,分別從色澤、塊型、香氣、滋味、口感這五個方面進行評分。具體評分方法見表2。

表2 雞蛋腐乳后酵感官評價標準Table 2 Sensory evaluation of post fermentation egg sufu

1.3 數據處理

使用SPSS和OriginPro 8進行實驗設計和結果分析。

2 結果與討論

2.1 單因素實驗

圖1 后酵時間對雞蛋腐乳品質的影響Fig.1 Effect of post fermentation time on quality of egg sufu

2.1.2 麥芽糖對雞蛋腐乳品質的影響 由圖2可知,隨著麥芽糖添加量的增加,雞蛋腐乳的總酸呈上升趨勢,麥芽糖的添加量為0%～3%時總酸大幅上升,之后上升變緩。在蛋坯的發酵過程中,為了有助于毛霉的生長,需要有適宜的碳源,麥芽糖是雙糖,具有還原性,由含淀粉酶的麥芽作用于淀粉而制得,可用作營養劑,也可用于配制培養基。在后酵過程中,腐乳的酸度主要是由釀造中產生的有機酸、游離氨基酸以及脂肪酸等形成的,總酸是評價雞蛋腐乳后酵程度的指標,總酸過多會抑制蛋白酶的活力。隨著麥芽糖添加量的增加,雞蛋腐乳的氨基酸態氮呈下降趨勢,由此可見麥芽糖的添加量的增加會抑制蛋白質的水解。隨著麥芽糖添加量的增加,雞蛋腐乳的感官評價呈下降趨勢。因此,結合三個評價指標,選擇麥芽糖的添加量0%、3%、6%作為正交實驗條件。

圖2 麥芽糖對雞蛋腐乳品質的影響Fig.2 Effect of maltose on quality of egg sufu

2.1.3 pH對雞蛋腐乳品質的影響 由圖3可知,在酸性條件下(pH≤7),隨著pH的上升,雞蛋腐乳的總酸呈下降趨勢,pH5～7時總酸大幅下降。由此可見,pH的降低會使總酸升高,在后酵過程中,由釀造產生的有機酸、游離氨基酸以及脂肪酸等形成了腐乳的酸度,但是總酸過多會影響雞蛋腐乳的品質,因此總酸不能過高。隨著pH的上升,雞蛋腐乳的氨基酸態氮呈上升趨勢。隨著pH的上升,雞蛋腐乳的感官評價先上升,pH6后開始下降,感官評價的較大值在pH5～7。因此,結合三個評價指標,選擇pH5、6和7作為正交實驗的條件。

圖3 pH對雞蛋腐乳品質的影響Fig.3 Effect of pH on quality of egg sufu

2.1.4 磷酸氫二鉀對雞蛋腐乳品質的影響 由圖4可知,隨著磷酸二氫鉀添加量的增加,雞蛋腐乳的總酸呈上升趨勢,磷酸二氫鉀的添加量為0%～0.1%時總酸大幅上升,之后上升變緩。王麗英等[9]在對雅致放射毛霉液體深層培養條件及發酵培養基進行優化研究中,發現添加無機鹽會影響毛霉菌絲體的生長。其中,硫酸鎂和磷酸二氫鉀可以促進毛霉菌絲體的生長,對蛋白酶的酶活產生較大影響。劉利鋒[10]等研究對谷氨酸發酵有顯著影響的無機鹽,經過實驗表明,發酵過程中,磷鹽的用量與菌體變形及生長速度的關系較大。因此,添加適量的磷酸二氫鉀會有助于毛霉菌絲的生長。隨著磷酸二氫鉀添加量的增加,雞蛋腐乳的氨基酸態氮呈下降趨勢,由此可見磷酸二氫鉀添加量的增加會抑制蛋白質的水解。隨著磷酸二氫鉀添加量的增加,雞蛋腐乳的感官評價呈先上升后下降的趨勢,在磷酸二氫鉀的添加量為0.05%之后顯著下降,說明磷酸二氫鉀雖然可以促進菌絲的生長,但是可能會對雞蛋腐乳的感官評價造成負面影響。因此,結合三個評價指標,選擇磷酸二氫鉀添加量0%、0.05%、0.1%作為正交實驗的條件。

表3 正交實驗結果Table 3 Results of orthogonal test

表4 方差分析結果Table 4 Results of variance analysis

注:**為差異極顯著(p<0.01),*為差異顯著(p<0.05)。

圖4 磷酸二氫鉀對雞蛋腐乳品質的影響Fig.4 Effect of KH2PO4 on quality of egg sufu

2.2 正交實驗

結合單因素的實驗結果設計正交實驗,采用L9(34)正交實驗優化雞蛋腐乳的制作工藝,選擇麥芽糖(A)、pH(B)、磷酸二氫鉀(C)和后酵時間(D)四個因素為自變量,以總酸、氨基酸態氮和感官評價為指標,實驗結果和極差分析結果見表3,方差分析結果見表4。

根據表3總酸的極差分析可知,RB>RD>RC>RA,對雞蛋腐乳總酸的影響大小為:pH(B)>后酵時間(D)>磷酸二氫鉀(C)>麥芽糖(A)。根據表4總酸的方差分析可知,pH、磷酸二氫鉀和后酵時間對雞蛋腐乳總酸結果的影響表現極顯著(p<0.01),麥芽糖對雞蛋腐乳總酸結果的影響表現顯著(p<0.05)。在實驗范圍內,得到的最佳條件為A1B2C2D1,即不添加麥芽糖,將蛋液的pH調到6,添加0.05%的磷酸二氫鉀,后酵8周制作雞蛋腐乳。

根據表3氨基酸態氮的極差分析可知,RB>RD>RA>RC,對雞蛋腐乳氨基酸態氮的影響大小為:pH(B)>后酵時間(D)>麥芽糖(A)>磷酸二氫鉀(C)。根據表4氨基酸態氮的方差分析可知,pH和后酵時間對雞蛋腐乳氨基酸態氮結果的影響表現極顯著(p<0.01),麥芽糖對雞蛋腐乳氨基酸態氮結果的影響表現顯著(p<0.05)。在實驗范圍內,得到的最佳條件為A1B1C2D2,即不添加麥芽糖,不改變蛋液的pH,添加0.05%的磷酸二氫鉀,后酵10周制作雞蛋腐乳。

根據表3感官評價的極差分析可知,RD>RC>RA=RB,對雞蛋腐乳感官評價的影響大小為:后酵時間(D)>磷酸二氫鉀(C)>麥芽糖(A)=pH(B)。根據表4感官評價的方差分析可知,磷酸二氫鉀和后酵時間對雞蛋腐乳感官評價結果的影響表現極顯著(p<0.01),麥芽糖和pH對雞蛋腐乳感官評價結果的影響表現顯著(p<0.05)。在實驗范圍內,得到的最佳條件為A1B1C1D2,即不添加麥芽糖、不改變蛋液的pH、不添加磷酸二氫鉀,后酵10周制作雞蛋腐乳。

結合正交實驗的三個評價指標的實驗結果分析,麥芽糖的改變對雞蛋腐乳品質的影響顯著,并且三個指標均顯示不添加麥芽糖的實驗組結果較好;pH的改變對雞蛋腐乳品質的影響顯著,但是pH的改變會影響總酸結果的準確性,因此通過氨基酸態氮和感官評價結果來確定最優實驗結果,即不改變蛋液的pH;磷酸二氫鉀的改變對雞蛋腐乳的總酸和感官評價的結果影響極顯著,并且對總酸影響的顯著性更大,因此通過總酸得出的最優水平確定,添加0.05%的磷酸二氫鉀;后酵時間的改變對雞蛋腐乳品質的影響均為極顯著,其中對氨基酸態氮和感官評價的結果影響更為顯著,因此選擇后酵時間為10周。

綜上所述得到的最佳條件為A1B1C2D2,即為不添加麥芽糖、不改變蛋液的pH、添加0.05%的磷酸二氫鉀,后酵10周制作雞蛋腐乳,所得的總酸為0.695 g/100 g、氨基酸態氮為0.425 g/100 g、感官評價為87分。得到此結果的一部分原因是北京二商王致和食品有限公司提供的五通橋毛霉,作為腐乳廠的生產用菌經過長期使用,具有菌株活力高、繁殖速度快、產蛋白酶能力強等特點[8]。并且,雞蛋中蛋白質、脂肪、氨基酸及維生素含量豐富,可以保證菌株在前酵過程中的正常生長,并順利進行后期發酵,產生大量的蛋白酶,以促進蛋白質分解成各種氨基酸,制作出理化品質和感官品質良好的雞蛋腐乳。

3 結論

以單因素的實驗結果為依據,利用正交實驗的方法優化后酵時間、麥芽糖、pH和磷酸二氫鉀四個因素,最終確定的最優實驗方案為:不添加麥芽糖、不改變蛋液的pH、添加0.05%的磷酸二氫鉀,后酵10周制作雞蛋腐乳,所得的總酸為0.695 g/100 g、氨基酸態氮為0.425 g/100 g、感官評價為87分。通過此次實驗,優化了發酵雞蛋食品(蛋腐乳)的后酵工藝。之后還需要對前酵菌種以及后酵湯汁進行深入研究,研究出更加適宜雞蛋發酵的菌種,以及通過改變湯汁來豐富發酵蛋制品的風味,為以后蛋品深加工步入工業化生產做準備。

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Explorationandoptimizationofeggfermentedfood(eggsufu)

SHAFei1,TONGQi-gen1,2,3,4,*,WANGFang2

(1.Food Science and Engineering College,Beijing University of Agriculture,Beijing 102206,China;2.Beijing Key Laboratory of Agriculture Product Detection and Control of Spoilage Organisms and Pesticide Residue,Beijing 102206,China;3.Food Quality and Safety of Beijing Laboratory,Beijing 102206,China;4.Beijing Egg Safety Production Engineering Research Center,Beijing 100094,China)

TS253.4

A

1002-0306(2017)18-0140-05

2017-03-20

沙菲(1992-)，女，碩士研究生，研究方向：農產品加工工程，E-mail:sf735249027@163.com。

*通訊作者:仝其根(1962-)，男，碩士，教授，研究方向：蛋品、食品添加劑、農產品加工，E-mail：tongqigen@163.com。

食品質量與安全北京實驗室項目(2016BFS115)。

10.13386/j.issn1002-0306.2017.18.027