響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化黃豆醬工藝條件及其色澤質(zhì)構(gòu)分析高雅文瀏學(xué)軍;修琳;李鴻梅【摘要】以黃豆、小麥面粉為原料，采用混合菌種發(fā)酵制備黃豆醬，利用Box-Behnken響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化其工藝條件，并對(duì)黃豆醬的色澤與質(zhì)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定和分析結(jié)果表明，最佳發(fā)酵工藝條件為12UC蒸煮黃豆16min,濕黃豆與面粉質(zhì)量比10:3,發(fā)酵溫度36C.在此優(yōu)化條件下,黃豆醬還原糖、氨基酸態(tài)氮含量分別為10.96%、0.76g/100g.在121C條件下，隨黃豆蒸煮時(shí)間在5~14min、濕黃豆與蒸熟的面粉質(zhì)量比在10:1~10:5及發(fā)酵溫度在25~45°C范圍變化,黃豆醬L值及b值逐漸下降,a值逐漸上升,其色澤均勻,有光澤，逐漸加深最終為紅棕色;黃豆醬的硬度與咀嚼性減弱，黏著性增強(qiáng)，其組織狀態(tài)良好，質(zhì)地細(xì)膩，黏稠適度，軟硬適當(dāng),具有很好的咀嚼感.【期刊名稱(chēng)】《中國(guó)釀造》【年(卷)，期】2019(038)006【總頁(yè)數(shù)】7頁(yè)(P96-102)【關(guān)鍵詞】黃豆醬;工藝優(yōu)化;響應(yīng)面試驗(yàn);還原糖含量;氨基酸態(tài)氮含量;色澤;質(zhì)構(gòu)【作者】高雅文瀏學(xué)軍;修琳;李鴻梅【作者單位】吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130118;吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130118;吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130118;小麥和玉米深加工國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，吉林長(zhǎng)春130118;吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130118【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類(lèi)】TS264.2黃豆醬也稱(chēng)為大豆醬，是利用面粉、黃豆、米曲霉和酵母等經(jīng)過(guò)發(fā)酵而成的具有中國(guó)特色的傳統(tǒng)調(diào)味品［1-3］。黃豆醬具有獨(dú)特的色、香、味和體態(tài)，咸甜適口，營(yíng)養(yǎng)豐富，經(jīng)常用于烹制各種菜肴或蘸食，深受人們喜愛(ài)［4-5］。黃豆醬中還原糖的主要來(lái)源是淀粉原料的降解，還原糖的含量在某種程度上反映黃豆醬在發(fā)酵過(guò)程中淀粉質(zhì)原料降解的情況和微生物的生長(zhǎng)狀態(tài)。還原糖還參加發(fā)酵中后期的生物化學(xué)反應(yīng)，如美拉德反應(yīng)。其進(jìn)程與黃豆醬的色澤和風(fēng)味物質(zhì)的形成有重要關(guān)系，是衡量黃豆醬品質(zhì)的重要指標(biāo)［6-8］。另夕卜黃豆醬中還含有豐富的氨基酸，其含量多少是評(píng)價(jià)黃豆醬質(zhì)量及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低的重要指標(biāo)之一，能很好的反映黃豆醬發(fā)酵的成熟度，進(jìn)而對(duì)其發(fā)酵時(shí)間的確定有借鑒意義［9-10］。黃豆醬的色澤和質(zhì)構(gòu)是黃豆醬的重要感官指標(biāo)，直接影響消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)劣的判斷。色澤的形成主要來(lái)自于褐變反應(yīng)，黃豆醬發(fā)酵過(guò)程中淀粉和蛋白質(zhì)經(jīng)酶降解后的產(chǎn)物葡萄糖、肽、氨基酸是褐變反應(yīng)的主要底物，經(jīng)酶促或非酶促反應(yīng)形成黑色素，最終形成黃豆醬誘人的金黃色。體態(tài)主要由蛋白質(zhì)、多肽、糊精、多糖等物質(zhì)共同作用形成，適度的硬度和黏著性能增強(qiáng)產(chǎn)品的適口性和咀嚼感［11-13］。目前，對(duì)黃豆醬發(fā)酵過(guò)程中微生物的動(dòng)態(tài)變化、酶系的形成及活性、風(fēng)味物質(zhì)及理化指標(biāo)的研究較多，武俊瑞等［14-15］研究了自然發(fā)酵黃豆醬中的微生物的多樣性及動(dòng)態(tài)變化；高秀芝等［16-17］測(cè)定了不同發(fā)酵階段豆醬樣品的營(yíng)養(yǎng)及理化指標(biāo)；喬鑫等［18-19］對(duì)黃豆醬中揮發(fā)性成分進(jìn)行分析鑒定，而對(duì)黃豆醬色澤及質(zhì)地評(píng)價(jià)的研究較少。本試驗(yàn)以121°C條件下蒸煮黃豆時(shí)間、濕豆與面粉質(zhì)量比和發(fā)酵溫度為影響因素，黃豆醬中還原糖含量和氨基酸態(tài)氮含量為響應(yīng)值，通過(guò)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行響應(yīng)面分析，優(yōu)化黃豆醬制備工藝條件，并對(duì)不同工藝條件下得到的黃豆醬進(jìn)行色澤和質(zhì)構(gòu)測(cè)定與分析，了解黃豆醬發(fā)酵過(guò)程中的色澤及質(zhì)地變化規(guī)律，為進(jìn)一步探究黃豆醬發(fā)酵機(jī)理提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)。1材料與方法1.1材料與試劑黃豆（非轉(zhuǎn)基因）、小麥粉（中筋粉）、食鹽、綿白糖：市售。魯氏酵母（Zygosaccharomycesrouxii）（菌數(shù)108個(gè)/mL）、米曲霉（Aspergillsoryzae）（活性孢子數(shù)200億/g，出芽率90%）、黑曲霉（Aspergillusniger）（活性孢子數(shù)200億/g，出芽率90%）：山東沂源康源生物科技有限公司。3,5-二硝基水楊酸（dinitrosalicylicacid，DNS）、氫氧化鈉、酚酞（均為分析純）：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；甲醛、乙醇（均為分析純）：天津市富宇精細(xì)化工有限公司。1.2儀器與設(shè)備LX-B150立式自動(dòng)電熱壓力蒸汽滅菌鍋：合肥華泰醫(yī)療設(shè)備有限公司；BSA224S電子天平：賽多利斯科儀器（北京）有限公司；SPX-250B培養(yǎng)箱：上海司樂(lè)儀器有限公司；CX2064色差儀：德國(guó)HunterLab公司；TA.XT.plus物性測(cè)試儀：英國(guó)StableMicroSystem公司。1.3方法1.3.1黃豆醬制作工藝流程1.3.2黃豆醬制作操作要點(diǎn)黃豆清洗、揀選：選取籽粒完整，顆粒飽滿(mǎn)，無(wú)蟲(chóng)蝕、無(wú)霉變，新鮮優(yōu)質(zhì)非轉(zhuǎn)基因黃豆，加水淘洗清理去雜。浸泡、沖洗：加黃豆2.5倍水常溫浸泡10h，豆粒飽滿(mǎn)，無(wú)硬芯，掰開(kāi)豆瓣有極少量凹面即可，加水沖洗干凈。蒸煮、冷卻：將浸泡沖洗好的黃豆121°C蒸煮一定時(shí)間，并冷卻至室溫。混合面粉：添加熟面粉（將生面粉放入蒸鍋，常壓、水沸騰后15min蒸至手感疏松，有麥香氣，握有彈性，不散花，不結(jié)塊）。黃豆和面粉降至室溫，將濕豆與面粉按試驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量比混合。接菌、制曲：將混合好的物料裝到燒杯內(nèi)，接入米曲霉（占豆面混合物料0.06%）和黑曲霉（占豆面混合物料0.06%），置于培養(yǎng)箱中，24h之內(nèi)制曲溫度控制在34~36°C,24~48h控制在28C，期間每隔12h翻曲一次，制曲48h。加鹽水：將鹽（占豆面混合物料12%）溶解于煮沸后冷卻到室溫的水（占豆面混合物料60%）中，過(guò)濾后加入到制好的醬曲中。發(fā)酵：將加鹽水的醬曲放入培養(yǎng)箱中發(fā)酵，控制一定溫度，在第6天加入酵母（占豆面混合物料0.06%）和白砂糖（占豆面混合物料20%），發(fā)酵40d,得黃豆醬成品。1.3.3分析檢測(cè)（1）還原糖含量測(cè)定[20]取研磨后的黃豆醬試樣0.5g裝入離心管，加入10mL蒸餾水，放入50C水浴鍋水浴20min，取出冷卻，在4000r/min條件下離心，取出上清液定容至50mL后取1mL溶液，加入2mLDNS,沸水浴2min，冷卻后加入蒸餾水補(bǔ)足15mL,放入分光光度計(jì)于波長(zhǎng)540nm條件下，測(cè)定其OD540nm值并記錄數(shù)據(jù)，還原糖含量計(jì)算公式如下：（2）氨基酸態(tài)氮含量的測(cè)定[21]依據(jù)6日5009.235—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸態(tài)氮的測(cè)定》酸度計(jì)法進(jìn)行氨基酸態(tài)氮含量的測(cè)定。（3）黃豆醬色澤的測(cè)定[22]采用色差儀測(cè)定黃豆醬的色澤。儀器校準(zhǔn)后，取適量待檢測(cè)的黃豆醬試樣于器皿內(nèi)，底部鋪滿(mǎn)，置于色差儀測(cè)色指定位置，蓋上保護(hù)蓋進(jìn)行色澤測(cè)定。在測(cè)定后旋轉(zhuǎn)樣品90°后繼續(xù)測(cè)定，再分別旋轉(zhuǎn)180°、270°測(cè)定，并將每次測(cè)定的L*值（表示明暗度）、a*值（表示紅綠色）、b*值（表示黃藍(lán)色）進(jìn)行記錄，取3次數(shù)據(jù)的平均值。（4）黃豆醬質(zhì)構(gòu)的測(cè)定[23]采用TA.XT.Plus食品物性?xún)x測(cè)定黃豆醬的質(zhì)構(gòu)。準(zhǔn)備好待測(cè)試樣，選擇P/2.5探頭，測(cè)定參數(shù)：測(cè)前速度：1mm/s，測(cè)中速度：5mm/s，測(cè)后速度：5mm/s，觸發(fā)力：5g，目標(biāo)值：10mm。探頭運(yùn)動(dòng)軌跡：探頭從起始位置開(kāi)始，先以1mm/s的速度壓向待測(cè)樣品，接觸到樣品表面后以5mm/s的速度壓縮樣品10mm，而后返回到壓縮的觸發(fā)點(diǎn)，停留5s后重復(fù)上述軌跡，而后探頭以5mm/s的速度返回到測(cè)試前的位置。每一個(gè)樣品測(cè)定3次，并記錄硬度、黏著性、咀嚼性的數(shù)值，取3次數(shù)據(jù)的平均值。1.3.4黃豆醬制作工藝條件優(yōu)化單因素試驗(yàn)黃豆蒸煮時(shí)間的確定：將浸泡沖洗好的黃豆12UC分別蒸煮5min、8min、11min、14min、17min，蒸煮熟的濕黃豆與蒸熟的面粉質(zhì)量比為10:3,發(fā)酵溫度為35C,考察黃豆蒸煮時(shí)間對(duì)黃豆醬品質(zhì)的影響。濕黃豆與蒸熟的面粉質(zhì)量比的確定：將蒸煮熟的濕黃豆與蒸熟的面粉分別按質(zhì)量比10:1、10:2、10:3、10:4、10:5混合，固定浸泡沖洗好的黃豆121C蒸煮14min，發(fā)酵溫度為35C,考察豆面比對(duì)黃豆醬品質(zhì)的影響。發(fā)酵溫度的確定：發(fā)酵溫度分別為25°C、30°C、35°C、40°C、45°C，固定浸泡沖洗好的黃豆121C蒸煮14min，蒸煮熟的濕黃豆與蒸熟的面粉質(zhì)量比為10:3,考察發(fā)酵溫度對(duì)黃豆醬品質(zhì)的影響。1.3.5黃豆醬制作工藝條件優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，根據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，以蒸煮時(shí)間（A）、豆面質(zhì)量比（B）和發(fā)酵溫度（。）為自變量，還原糖含量（Y1）和氨基酸態(tài)氮含量（Y2）為響應(yīng)值進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，同時(shí)測(cè)定最優(yōu)組合樣品的顏色（L*值、a*值、b*值）和質(zhì)構(gòu)（硬度、黏著性、咀嚼性）。表1Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平Table1FactorsandlevelsofBox-Behnkenexperimentaldesign因素A蒸煮時(shí)間/minB豆面質(zhì)量比C發(fā)酵溫度/°C-10111141710:210:310:43035401.3.6數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及圖表繪制使用MicrosoftExcel2010和Design-Expert8.0.6。2結(jié)果與分析2.1黃豆醬制作工藝條件優(yōu)化單因素試驗(yàn)2.1.1不同蒸煮時(shí)間對(duì)黃豆醬品質(zhì)的影響在濕豆與面粉質(zhì)量比10:3,發(fā)酵40d,發(fā)酵溫度35C條件下，對(duì)121C黃豆蒸煮時(shí)間分別為5min、8min、11min、14min、17min的黃豆醬進(jìn)行L*值，a*值，b*值的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2;對(duì)黃豆醬進(jìn)行硬度、黏著性、咀嚼性的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)圖1；測(cè)定黃豆醬還原糖含量和氨基酸態(tài)氮含量，結(jié)果見(jiàn)圖2。表2121C條件下不同蒸煮時(shí)間對(duì)黃豆醬色澤的影響Table2Effectofdifferentcookingtimeat121Concolorofsoybeanpaste121C蒸煮時(shí)間/minL*值a*值b*值5811141754.80±1.5349.96±2.0046.51±1.2143.37±1.5044.32±1.737.44±0.358.71±0.629.57±0.4310.10±0.2110.72±0.6633.79±1.0831.83±0.6730.30±0.6729.31±1.7427.31±0.44由表2可知，隨著蒸煮時(shí)間的延長(zhǎng)，L*值是先下降，14min時(shí)值最小（43.37）,后又略上升（44.32），即亮度逐漸減弱，后趨于平穩(wěn)；a*值逐漸增大（由7.44升至10.72)，即紅色度增加，b*值逐漸減小(由33.79降至27.31)，即黃色度逐漸減小。大豆蒸煮時(shí)主要是蛋白質(zhì)受熱變性，對(duì)豆醬中肽分子質(zhì)量分布也會(huì)有影響；蒸煮時(shí)間要適宜，時(shí)間過(guò)短，大豆蛋白變性程度低，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)蛋白質(zhì)變性過(guò)度，會(huì)有不溶性蛋白質(zhì)產(chǎn)生，均不利于酶促或非酶促反應(yīng)的發(fā)生，產(chǎn)生的色素少，致使顏色不理想?？傮w比較，12UC黃豆蒸煮14min時(shí)，黃豆醬色澤鮮亮，呈金黃色。圖121C條件下不同蒸煮時(shí)間對(duì)黃豆醬質(zhì)構(gòu)的影響Fig.1Effectofdifferentcookingtimeat121Conthetextureofsoybeanpaste圖221C條件下不同蒸煮時(shí)間對(duì)黃豆醬還原糖和氨基酸態(tài)氮含量的影響Fig.2Effectofdifferentcookingtimeat121Conthereducingsugarandaminoacidnitrogencontentsinsoybeanpaste由圖1可知，隨著蒸煮時(shí)間的延長(zhǎng)，黃豆醬的硬度明顯下降，14min時(shí)最小(51.84g)后又上升；咀嚼性逐漸下降，黏著性先升后降，14min時(shí)有最大值(39.33)。蒸煮時(shí)間適宜，蛋白質(zhì)變性程度適中，有利于微生物對(duì)其產(chǎn)生發(fā)酵作用，得到適宜的硬度、黏著性和咀嚼性。蒸煮時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)，蛋白質(zhì)變性程度低或過(guò)度變性，均不利于發(fā)酵作用的進(jìn)行，影響了黃豆醬的硬度、黏著性和咀嚼性。從黃豆醬質(zhì)構(gòu)分析來(lái)看，蒸煮時(shí)間14min較為理想。由圖2可知，隨著黃豆蒸煮時(shí)間的延長(zhǎng)，黃豆醬中的還原糖含量和氨基酸態(tài)氮含量均是先升高后降低，黃豆蒸煮時(shí)間14min時(shí)，黃豆醬中還原糖含量(10.80%)和氨基酸態(tài)氮含量(0.72g/100g)均最高。當(dāng)蒸煮時(shí)間為14min時(shí)，黃豆熟化程度最佳，蛋白質(zhì)適度變性，微生物和酶生長(zhǎng)繁殖最旺盛，活力最強(qiáng)，因此，還原糖和氨基酸態(tài)氮含量均最高。蒸煮時(shí)間過(guò)短、過(guò)長(zhǎng)，黃豆蒸煮程度不夠或過(guò)度，均不能滿(mǎn)足微生物和酶生長(zhǎng)繁殖所需要的營(yíng)養(yǎng)條件，導(dǎo)致還原糖含量和氨基酸態(tài)氮含量均低。從還原糖含量和氨基酸態(tài)氮含量分析來(lái)看，蒸煮時(shí)間14min較為理想。綜合考慮，選擇蒸煮時(shí)間為11min、14min、17min進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。2.1.2不同濕豆與面粉質(zhì)量比對(duì)黃豆醬品質(zhì)的影響在12UC蒸煮時(shí)間14min，發(fā)酵溫度35°C，發(fā)酵時(shí)間40d條件下，考察濕豆與面粉質(zhì)量比（10:1、10:2、10:3、10:4、10:5）對(duì)黃豆醬品質(zhì)的影響，測(cè)定黃豆醬L*值，a*值，b*值，結(jié)果見(jiàn)表3；測(cè)定黃豆醬的硬度、黏著性、咀嚼性,結(jié)果見(jiàn)圖3；測(cè)定黃豆醬中氨基酸態(tài)氮含量和還原糖含量，結(jié)果見(jiàn)圖4。表3不同濕豆與面粉質(zhì)量比對(duì)黃豆醬色澤的影響Table3Effectofdifferentmassratioofwetsoybeantoflouronthecolorofsoybeanpaste豆面質(zhì)量比L*值a*值b*值10:110:210:310:410:546.82±0.8845.13±1.3043.37±1.5040.88±0.9136.69±1.129.00±0.189.89±0.4310.10±0.2112.14±0.5413.94±0.8035.83±1.2632.20±1.7229.31±1.7425.61±1.6522.86±1.82圖3不同濕豆與面粉質(zhì)量比對(duì)黃豆醬質(zhì)構(gòu)的影響Fig.3Effectofdifferentmassratioofwetsoybeantoflouronthetextureofsoybeanpaste圖4不同濕豆與面粉質(zhì)量比對(duì)黃豆醬還原糖和氨基酸態(tài)氮含量的影響Fig.4Effectofdifferentmassratioofwetsoybeantoflouronthereducingsugarandaminoacidnitrogencontentsinsoybeanpaste由表3可知，隨著濕豆與面粉質(zhì)量比越來(lái)越小，L*值（由46.81降至36.69）與b*值（由35.83降至22.86）逐漸減小，a*值逐漸增大（由9.00升至13.94）。隨著面粉比例的增大，淀粉水解產(chǎn)物增多，先水解為糊精、麥芽糖，最終生成了葡萄糖。葡萄糖經(jīng)酵母菌、乳酸菌發(fā)酵后生成低分子的醇、乳酸等，促進(jìn)非酶褐變——焦糖化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)的進(jìn)行，生成色素，導(dǎo)致顏色加深。從黃豆醬顏色分析來(lái)看，豆面質(zhì)量比10:3為宜。由圖3可知，隨面粉比例的增大，硬度（由59.11g降至43.41g）與咀嚼性（由48.43降至26.43）逐漸減小，即越來(lái)越軟；黏著性先增加后降低，在濕豆與面粉質(zhì)量比10:3時(shí)最大(39.33)。黏著性反映豆醬對(duì)流動(dòng)的阻力情況，咀嚼性是硬度、彈性與粘聚性的乘積［24］。面粉中含有大量的淀粉和少量的糊精、蔗糖和葡萄糖，還含有一定量的蛋白質(zhì)，為微生物生長(zhǎng)提供了碳源。面粉的增多，使淀粉酶分解產(chǎn)物糊精，低聚糖等物質(zhì)增多，在鹽水體系中使黃豆醬的黏著性增加，硬度下降，咀嚼性下降。從黃豆醬質(zhì)構(gòu)分析來(lái)看，豆面質(zhì)量比10:3為宜。由圖4可知，不同的濕豆和面粉比例下，黃豆醬發(fā)酵過(guò)程中的還原糖含量、氨基酸態(tài)氮含量均是先增加后減少，濕豆與面粉質(zhì)量比為10:3時(shí)，還原糖含量(10.80%)、氨基酸態(tài)氮含量(0.72g/100g)均明顯高于其他比例。面粉是提供淀粉質(zhì)的主要原料，濕豆和面粉質(zhì)量比為10:3時(shí)，碳氮比均衡，有利于微生物生長(zhǎng)，分泌較多的淀粉酶、糖化酶和蛋白酶、多肽酶等，有利于淀粉、蛋白的降解，產(chǎn)生較多的還原糖和氨基酸。面粉含量較多或較少，均不能滿(mǎn)足黃豆醬中微生物的生長(zhǎng)需求，還原糖含量和氨基酸態(tài)氮含量較少。從還原糖含量和氨基酸態(tài)氮含量分析來(lái)看，濕豆與面粉質(zhì)量比10:3為宜。綜合考慮，選擇濕豆與面粉質(zhì)量比10:2、10:3、10:4進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。2.1.3不同發(fā)酵溫度對(duì)黃豆醬品質(zhì)的影響在12UC黃豆蒸煮時(shí)間14min，濕豆與面粉質(zhì)量比為10:3，發(fā)酵時(shí)間40d條件下，發(fā)酵溫度分別為25°C、30°C、35°C、40°C、45°C制作黃豆醬，進(jìn)行L*值、a*值、b*值的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表4;測(cè)定硬度、黏著性、咀嚼性，結(jié)果見(jiàn)圖5;測(cè)定還原糖含量、氨基酸態(tài)氮含量，結(jié)果見(jiàn)圖6。表4不同發(fā)酵溫度對(duì)黃豆醬色澤的影響Table4Effectofdifferentfermentationtemperatureonthecolorofsoybeanpaste發(fā)酵溫度/°CL*值a*值b*值253035404556.32±2.1648.91±1.8743.37±1.5036.90±1.7231.56±2.837.63±0.399.50±0.5410.10±0.2111.15±0.6913.62±0.6536.69±1.1032.96±2.2229.31±1.7424.34±1.3321.08±1.90圖5不同發(fā)酵溫度對(duì)黃豆醬質(zhì)構(gòu)的影響Fig.5Effectofdifferentfermentationtemperatureonthetextureofsoybeanpaste圖6不同發(fā)酵溫度對(duì)黃豆醬還原糖和氨基酸態(tài)氮含量的影響Fig.6Effectofdifferentfermentationtemperatureonthereducingsugarandaminoacidnitrogencontentsinsoybeanpaste由表4可知，隨著發(fā)酵溫度的不斷升高，L*值在減?。ㄓ?6.32降至31.56），a*值逐漸增大（由7.63升至13.62），b*值逐漸減小（由36.69降至21.08），黃豆醬由前期的乳黃色到中期的黃色，最終出現(xiàn)紅褐色。隨發(fā)酵溫度升高，焦糖化反應(yīng)和酶促反應(yīng)增多，致使黃豆醬顏色逐漸加深。從黃豆醬顏色分析來(lái)看，發(fā)酵溫度為35°C較為理想。由圖5可知，隨著發(fā)酵溫度的升高，硬度（由63.96g降至40.33g）與咀嚼性（由44.75降至27.58）下降，黏著性先升高后降低，在40C時(shí)出現(xiàn)最大值（47.04）。提高發(fā)酵溫度，微生物活性增強(qiáng)，發(fā)酵更充分，有助于蛋白酶分解原料中的蛋白質(zhì)成為多肽、氨基酸等，淀粉酶降解淀粉為多糖、低聚糖、單糖等，因此，硬度與咀嚼性逐漸下降。但后期溫度超過(guò)35C,醬中水分會(huì)流失較快，故而黏著性后期會(huì)降低。從黃豆醬質(zhì)構(gòu)分析來(lái)看，發(fā)酵溫度35C為宜。由圖6可知，黃豆醬中的還原糖含量隨發(fā)酵溫度升高先增加后減少，在351含量達(dá)最大（10.80%）；氨基酸態(tài)氮含量先增加后趨于平穩(wěn)，在35C含量達(dá)最大（0.72g/100g）。發(fā)酵溫度35C時(shí)，發(fā)酵過(guò)程中淀粉酶、糖化酶、蛋白酶和多肽酶等酶的活性高，所以，還原糖含量和氨基酸態(tài)氮的含量高。氨基酸態(tài)氮是由黃豆醬體系中蛋白酶水解蛋白質(zhì)而產(chǎn)生的，氨基酸態(tài)氮本身就是重要的呈味物質(zhì)，它與黃豆醬的獨(dú)特風(fēng)味有著密不可分的關(guān)系，在黃豆醬的發(fā)酵過(guò)程中氨基酸態(tài)氮含量越高，越有利于黃豆醬風(fēng)味物質(zhì)的形成［25-26］。從還原糖含量和氨基酸態(tài)氮含量分析來(lái)看，發(fā)酵溫度35C為宜。綜合以上考慮，選擇發(fā)酵溫度30°C、35°C、40OC進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。2.2黃豆醬制作工藝條件優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果2.2.1響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果及分析固定發(fā)酵時(shí)間為40d，選擇蒸煮時(shí)間（A）、濕豆與面粉質(zhì)量比（B）及發(fā)酵溫度（。）為自變量，還原糖含量（Y1）和氨基酸態(tài)氮含量（Y2）為響應(yīng)值進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，利用軟件Design-Expert8.0.6中的Box-Behnken設(shè)計(jì)試驗(yàn)，設(shè)計(jì)與結(jié)果見(jiàn)表5，方差分析分別見(jiàn)表6和表7。表5Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table5DesignandresultsofBox-Behnkenexperiments試驗(yàn)號(hào)A蒸煮時(shí)間/minB濕豆與面粉質(zhì)量比C發(fā)酵溫度/CY1還原糖含量/%丫2氨基酸態(tài)氮含量/（g-100g-1）12345678910010--1110-10001000-00-1112131415161710010000-100001110-11-11010-111-101100-18.9010.1710.889.3010.899.8210.8710.819.468.5510.6910.8510.488.788.148.169.080.600.670.770.700.770.710.760.750.710.630.740.750.730.700.570.560.66表6以還原糖含量為響應(yīng)值的回歸模型方差分析Table6Varianceanalysisofregressionmodelusingreducingsugarcontentasresponsevalue方差來(lái)源平方和自由度均方F值P值顯著性模型ABCABACBCA2B2C216.716.860.0789.800E-0030.0340.0780.201.745.511.3391111111111.866.860.0789.800E-0030.0340.0780.201.745.511.332088.427718.0187.7211.0238.4988.16227.711962.146193.801491.45<0.0001<0.0001<0.00010.01280.0004<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001*******************續(xù)表注：〃*”為對(duì)結(jié)果影響顯著（P<0.05）;“**”為對(duì)結(jié)果影響極顯著（P<0.01）。下同。方差來(lái)源平方和自由度均方F值P值顯著性殘差失擬項(xiàng)純誤差總差異6.225E-0032.225E-0034.000E-00316.72734168.893E-0047.417E-0041.000E-0030.740.5803表7以氨基酸態(tài)氮含量為響應(yīng)值的回歸模型方差分析Table7Varianceanalysisofregressionmodelusingaminoacidnitrogencontentasresponsevalue方差來(lái)源平方和自由度均方F值P值顯著性模型ABCAB*******ACBCA2B2C2134.93494.327.4116.6810.291.6510.29390.09229.296.93<0.0001<0.00010.02970.00470.01490.24020.0149<0.0001<0.00010.0337*******殘差失擬項(xiàng)純誤差總差異0.0740.0304.500E-0041.013E-0036.250E-0041.000E-0046.250E-0040.0240.0144.211E-0044.250E-0042.500E-0054.000E-0040.0749111111111734168.192E-0030.0304.500E-0041.013E-0036.250E-0041.000E-0046.250E-0040.0240.0144.211E-0046.071E-0058.333E-0061.000E-0040.0830.9656利用軟件對(duì)表5試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，擬合后得回歸方程：由表6可知，還原糖含量評(píng)價(jià)模型中，模型極顯著（P<0.01），失擬項(xiàng)（P失擬=0.5803>0.05）不顯著，因而無(wú)失擬因素存在，模型的決定系數(shù)R2=0.9996,校正決定系數(shù)R2Adj=0.9991,—次項(xiàng)A、日，交互項(xiàng)AB、AC、日。及二次項(xiàng)A2、B2、C2對(duì)結(jié)果影響極顯著（P<0.01），一次項(xiàng)C影響顯著（P<0.05）;由表7可知，氨基酸態(tài)氮含量評(píng)價(jià)模型中，模型極顯著（P<0.01），失擬項(xiàng)（P失擬=0.9656>0.05）不顯著，因而無(wú)失擬因素存在。模型的決定系數(shù)R2=0.9943,校正決定系數(shù)R2Adj=0.9869,—次項(xiàng)A、C.二次項(xiàng)A2、B2影響極顯著（P<0.01）,—次項(xiàng)B、交互項(xiàng)入日、BC及二次項(xiàng)C2對(duì)結(jié)果影響顯著（P<0.05）,說(shuō)明回歸方程可以很好地描述各因素與響應(yīng)值之間的真實(shí)關(guān)系，試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)學(xué)模型擬合程度良好，試驗(yàn)誤差小，預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值之間有較好的相關(guān)性［27］，可用該模型來(lái)分析和預(yù)測(cè)黃豆醬生產(chǎn)的最佳工藝條件。2.2.2各因素間交互作用的影響借助Design-Expert軟件獲得的響應(yīng)面及等高線(xiàn)見(jiàn)圖7。圖7各因素交互作用對(duì)黃豆醬還原糖及氨基酸態(tài)氮含量影響的響應(yīng)面及等高線(xiàn)Fig.7Responsesurfaceplotsandcontourlineofeffectsofinteractionbetweeneachfactorsonreducingsugarandaminoacidnitrogencontentsinsoybeanpaste由圖7可知，12UC黃豆蒸煮時(shí)間（A）、濕豆與面粉質(zhì)量比（B）和發(fā)酵溫度（C）3個(gè)因素之間的交互作用對(duì)黃豆醬還原糖含量、氨基酸態(tài)氮含量的影響是顯著的，從曲面的變化趨勢(shì)看，對(duì)黃豆醬中還原糖含量影響依次為：蒸煮時(shí)間〉濕豆與面粉質(zhì)量比>發(fā)酵溫度，即A>B>C;對(duì)黃豆醬中氨基酸態(tài)氮含量影響依次為：蒸煮時(shí)間〉發(fā)酵溫度〉濕豆與面粉質(zhì)量比，即A>C>B，與方差分析結(jié)果相同。由此可見(jiàn)，各具體試驗(yàn)因素對(duì)響應(yīng)值的影響不是簡(jiǎn)單的線(xiàn)性關(guān)系。由軟件Design-Expert8.0.6分析方程，得到最佳工藝條件為：蒸煮時(shí)間15.58min，濕豆與面粉質(zhì)量比為10:3,發(fā)酵溫度35.57C，此條件下還原糖含量理論值為11.1663%，氨基酸態(tài)氮含量理論值為0.7723g/100g。2.2.3驗(yàn)證試驗(yàn)為了便于實(shí)際操作，將最佳工藝條件修正為：蒸煮時(shí)間16min，濕豆與面粉質(zhì)量比為10:3,發(fā)酵溫度36C。在此最佳工藝條件下，進(jìn)行3組驗(yàn)證試驗(yàn)，還原糖含量實(shí)際值為10.96%，與預(yù)測(cè)理論值相對(duì)誤差為1.91%，氨基酸態(tài)氮含量實(shí)際值為0.76g/100g與預(yù)測(cè)理論值相對(duì)誤差為2.18%，表明采用響應(yīng)面法優(yōu)化黃豆醬發(fā)酵工藝條件是可行的。2.3質(zhì)量指標(biāo)感官指標(biāo)：色澤均勻，有光澤，呈黃褐色，組織狀態(tài)良好，質(zhì)地細(xì)膩，黏稠適度，軟硬適當(dāng)，具有很好的咀嚼感。理化指標(biāo)：氨基酸態(tài)氮含量為0.76g/100g，符合GB/T24399—2009《黃豆醬》中要求。微生物指標(biāo)：大腸菌群＜30MPN/100g,符合GB2718—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)釀造醬》中要求；致病菌未檢出，符合GB29921—2013《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中致病菌限量》中要求。3結(jié)論通過(guò)單因素及響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化黃豆醬發(fā)酵工藝條件為：12UC黃豆蒸煮時(shí)間16min，濕豆與面粉質(zhì)量比為10:3,發(fā)酵溫度36C,L*值39.07±1.16,a*值11.67±0.95,b*值26.01±1.19，硬度(48.58±0.94)g，黏著性43.17±0.77,咀嚼性35.80±0.87。此條件下，黃豆醬色澤均勻，有光澤，呈黃褐色，組織狀態(tài)良好，質(zhì)地細(xì)膩，黏稠適度，軟硬適當(dāng)，具有很好的咀嚼感。氨基酸態(tài)氮含量為0.76g/100g，大腸菌群＜30MPN/100g,致病菌未檢出，符合相關(guān)食品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求?！鞠嚓P(guān)文獻(xiàn)】黃持都，魯緋，張建.豆醬研究進(jìn)展[J].中國(guó)釀造，2010,29(6):4-6.王立偉，王琳，王山，等.豆醬生產(chǎn)工藝條件優(yōu)化的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014,42(3):892-894.GAOX,LIUH,YIX,etal.MicrobialfloraldynamicsofChinesetraditionalsoybeanpaste(doujiang)andcommercialsoybeanpaste[J].JMicrobiolBiotechn,2013,23(12):17171725.程雅韻，鄭琳，李官浩，等.傳統(tǒng)發(fā)酵黃豆醬中低營(yíng)養(yǎng)菌株的篩選及產(chǎn)胞外酶特性分析[J].食品科學(xué)，2016,37(11):97-102.沈憲良.黃豆醬技術(shù)工藝概述[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2012,33(7):238-239.張平，武俊瑞，烏日娜.大豆發(fā)酵食品-豆醬的研究進(jìn)展[J].中國(guó)釀造，2018,37(2):6-10.龍鳴，田曉靜，黃芳麗，等.黃豆醬關(guān)鍵工藝對(duì)其品質(zhì)影響研究進(jìn)展[J].中國(guó)釀造，2018,37(1):12-15.MAKINOY,YAGIT,FUJISAWAH,etal.