蠶豆丹貝的研制

史碧波

（西昌學(xué)院輕化工程學(xué)院，四川西昌 615013）

丹貝（Tempeh）起源于印度尼西亞，是以各種豆類為原料，經(jīng)脫殼、浸泡、接種根霉菌后短時(shí)間固態(tài)發(fā)酵后制得的食品，是世界上唯一作為主食的發(fā)酵豆類食品[1]。丹貝產(chǎn)品在我國(guó)尚不普及，但已有眾多關(guān)于丹貝生產(chǎn)工藝[2-5]、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2，6]、安全性[7]、生理活性[8-9]及再制產(chǎn)品[10-11]的相關(guān)研究。這些研究表明丹貝及丹貝產(chǎn)品在我國(guó)有巨大的推廣前景。

目前丹貝生產(chǎn)主要以大豆為原料，少孢根霉為生產(chǎn)菌種。但也有多篇報(bào)道采用其他豆類豆類副產(chǎn)物為原料制作丹貝，如鷹嘴豆、甜高粱-菜豆混合物、玉米-大豆混合物、豆渣等[12]。不同原料制作成的丹貝具有不同的風(fēng)味口感，豐富了丹貝的種類，同時(shí)也為其他原料的開發(fā)利用提供了途徑。試驗(yàn)以蠶豆為主要原料，研究蠶豆丹貝的加工工藝條件，旨在為蠶豆開發(fā)新型食品及蠶豆丹貝的工業(yè)化生產(chǎn)提供一些依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 主要原輔料

蠶豆、面粉：產(chǎn)于四川西昌；乳酸（食品級(jí)）：河南金丹乳酸科技有限公司；醋酸（食品級(jí)）：石家莊新宇三陽實(shí)業(yè)有限公司；原味酸牛奶：西昌三牧乳業(yè)有限公司。

1.1.2 菌種

丹貝菌：博翔生物科技有限公司。

1.1.3 培養(yǎng)基

營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基：北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基：杭州天和微生物試劑有限公司。

1.1.4 其它試劑

氫氧化鈉、甲醛均為分析純。

1.1.5 儀器與設(shè)備

DZF-6020 型恒溫培養(yǎng)箱：上海齊欣科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)；SW-CJ-IF 型單人雙面凈化工作臺(tái)：蘇州凈化設(shè)備有限公司；YX280B 型手提式不銹鋼蒸汽消毒器：上海三申醫(yī)療器械有限公司；ESJ200-4 型電子天平：沈陽龍騰電子有限公司；數(shù)顯酸度計(jì)：上?？茖W(xué)儀器有限公司；DGF-4A 型立式電熱鼓風(fēng)干燥箱：天津市泰斯特儀器有限責(zé)任公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

精選蠶豆→清洗→浸泡→脫皮→蒸煮→酸化→冷卻至45 ℃接種→發(fā)酵→成品

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 蠶豆選擇及預(yù)處理

蠶豆的質(zhì)量直接影響最后試驗(yàn)的結(jié)果，蠶豆的成熟度影響試驗(yàn)做出的丹貝的質(zhì)量，故選用成熟度高、無霉變、子粒飽滿的干蠶豆。清洗后用清水浸泡至易去皮、無白心，然后蒸煮至熟，控水備用。

1.2.2.2 酸化

按濕重添加一定比例的酸進(jìn)行酸化，使pH 降低，抑制雜菌的生長(zhǎng)。

1.2.2.3 接種

待原料冷卻至45 ℃左右時(shí)，將發(fā)酵劑按照一定比例均勻拌入蠶豆中。

1.2.2.4 發(fā)酵

接種后將其裝入帶小孔的塑料袋中，在一定的溫度下發(fā)酵一定時(shí)間得鮮蠶豆丹貝。

1.2.3 菌種的檢驗(yàn)分析

傳統(tǒng)丹貝是自然發(fā)酵而成，其中發(fā)酵微生物以根霉菌為主，還存在其它微生物，如酵母菌、乳酸菌等。本試驗(yàn)選購(gòu)的是產(chǎn)自江蘇的丹貝菌粉作為發(fā)酵劑，其使用說明上未標(biāo)明是單一的純菌種或是丹貝發(fā)酵而成的混合菌種，因此本試驗(yàn)首先對(duì)使用的菌種進(jìn)行檢驗(yàn)，方法是：取少量菌粉混懸于無菌水中，分別取0.1 mL菌懸液均勻涂布于PDA 平板和營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上，PDA平板置25 ℃培養(yǎng)，營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板置37 ℃培養(yǎng)，培養(yǎng)48 h 后觀察，分析菌相組成，將PDA 平板上的霉菌菌落進(jìn)一步分離純化，進(jìn)行顯微觀察，鑒定菌種。

1.2.4 蠶豆蒸煮工藝研究

傳統(tǒng)丹貝以大豆為主要原料，蒸煮工藝已較成熟，一般是在水中煮沸30 min～40 min 或在壓力鍋中120 ℃蒸20 min 左右，使大豆蒸煮至豆瓣無硬芯時(shí)即可[4-5]。本試驗(yàn)原料為蠶豆，其成分與大豆有一定差異，主要是其淀粉含量高，特別是直鏈淀粉含量高[13]，在水中煮制時(shí)間長(zhǎng)則豆瓣易碎裂，試驗(yàn)設(shè)計(jì)了在水中煮、常壓蒸和加壓蒸3 種方法，蒸煮過程中觀察豆瓣形態(tài)以確定各蒸煮方法的蒸煮時(shí)間及是否適宜于蠶豆原料。

1.2.5 酸化條件的確定

傳統(tǒng)丹貝工藝中多以乳酸酸化基質(zhì)，達(dá)到降低基質(zhì)pH 和抑制雜菌生長(zhǎng)的目的。在一些丹貝制作的介紹中也提到用醋酸來酸化基質(zhì)。另外有學(xué)者在研究中采用乳酸菌進(jìn)行前發(fā)酵降低pH 使其適宜丹貝菌生長(zhǎng)發(fā)酵[2]。受此啟發(fā)，筆者也設(shè)想了一種方法：添加酸奶進(jìn)行酸化。因?yàn)樗崮淘谑袌?chǎng)上非常普及，本身因乳酸菌發(fā)酵pH 降低，而且含有活性乳酸菌，用它進(jìn)行酸化可以及時(shí)降低pH，也可以利用其中的乳酸菌進(jìn)行混合發(fā)酵，而且酸奶中的蛋白質(zhì)也可補(bǔ)充蠶豆蛋白質(zhì)之不足。試驗(yàn)分組如下：1 組為1%乳酸酸化；2 組為1%醋酸酸化；3 組為10%酸奶酸化。將蠶豆預(yù)處理后按上述分組酸化，接種2%的菌粉，在37 ℃培養(yǎng)，10 h 后每隔10 h 跟蹤觀察發(fā)酵過程中丹貝感官形態(tài)并測(cè)定成品氨基酸態(tài)氮含量。

1.2.6 接種量的確定

選擇接種量分別為0%、1%、2%、3%、4%，37 ℃的條件下發(fā)酵10 h 后每隔10 h 跟蹤觀察發(fā)酵過程中丹貝感官形態(tài)并測(cè)定成品氨基酸態(tài)氮含量。

1.2.7 發(fā)酵溫度的確定

國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)研究中提及的丹貝發(fā)酵溫度從28 ℃到40 ℃不等，其中還有分段控溫的方法[14]，試驗(yàn)在此溫度范圍內(nèi)進(jìn)行單因素試驗(yàn)，分別在28、31、34、37、40 ℃下進(jìn)行發(fā)酵，10 h 后每隔10 h 跟蹤觀察發(fā)酵過程中丹貝感官形態(tài)并測(cè)定成品氨基酸態(tài)氮含量。據(jù)試驗(yàn)結(jié)果討論分段控溫的必要性。

1.3 檢測(cè)指標(biāo)

水分含量測(cè)定：烘干法；氨基酸態(tài)氮含量測(cè)定：甲醛滴定法，測(cè)定后按樣品水分含量換算成占干基比例；丹貝的感官形態(tài)觀察：大豆制作的新鮮丹貝表面菌絲致密呈白色，使豆瓣固結(jié)成糕團(tuán)狀，質(zhì)地結(jié)實(shí)有彈性，具有酵母清香氣味。因此，在對(duì)丹貝產(chǎn)品進(jìn)行感官形態(tài)觀察時(shí)主要從色澤、香氣和體態(tài)3 個(gè)方面進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌種檢驗(yàn)

分別在PDA 培養(yǎng)基平板和營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上涂布菌懸液，經(jīng)培養(yǎng)后的結(jié)果是僅PDA 平板上長(zhǎng)出一種形態(tài)的霉菌菌落，這說明所用菌粉為單一菌種的純培養(yǎng)物。對(duì)該菌進(jìn)行純培養(yǎng)，菌種在3 d 內(nèi)長(zhǎng)滿整個(gè)培養(yǎng)皿（見圖1），菌絲白色，高度及皿蓋，孢囊小，色深。挑取少量培養(yǎng)物用無菌水制片進(jìn)行顯微形態(tài)觀察，可見假根，假根對(duì)面單生或叢生孢囊梗，孢囊梗頂端有孢子囊，孢子囊易消解，內(nèi)含很多孢子，孢子囊釋放孢子后可見囊軸（見圖2）。

圖1 PDA 分離純化菌種的生長(zhǎng)形態(tài)Fig.1 Growth morphology of strain isolated from starter in PDA medium

圖2 PDA 分離純化菌種的顯微形態(tài)Fig.2 Microscopic morphology of strain isolated from starter in PDA medium

通過生長(zhǎng)形態(tài)和顯微形態(tài)的觀察，查閱《真菌鑒定手冊(cè)》，得出結(jié)果：本試驗(yàn)使用的丹貝菌粉為單一的根霉純菌種制劑。

2.2 蠶豆蒸煮工藝研究

試驗(yàn)探討在水中煮、常壓蒸和加壓蒸3 種方法在蠶豆上的應(yīng)用，結(jié)果表明，蠶豆應(yīng)比大豆蒸煮時(shí)間短。在水中煮沸后繼續(xù)微沸10 min 即可，常壓蒸也只需水沸后蒸10 min，加壓蒸時(shí)間更短，只需升壓后蒸3 min即可。只要控制好時(shí)間，3 種蒸煮方法皆可應(yīng)用于蠶豆，但蒸的方法較煮的方法蠶豆損失營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)少，因?yàn)橹笮Q豆的水明顯較蒸蠶豆的水渾濁而帶色，說明煮的過程中蠶豆的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)溶入了水中；另外在水中煮蠶豆需要將蠶豆撈出控水，而蒸蠶豆則不需要這一操作，只需在原鍋中晾涼，所以更為方便?；诖?，確定采用蒸的方法，其中常壓蒸無需特殊設(shè)備，更為便利。

2.3 酸化條件的確定

不同酸化條件對(duì)丹貝制作過程中感官形態(tài)的影響見表1 所述。

表1 中的數(shù)據(jù)顯示，使用醋酸進(jìn)行基質(zhì)酸化直到產(chǎn)品成熟都有刺鼻的醋酸味，感官品質(zhì)不佳；使用乳酸的酸味較為柔和，而使用酸奶進(jìn)行酸化的香氣更宜人，感官品質(zhì)更好。3 種酸化條件的丹貝成熟時(shí)間相當(dāng)，均在發(fā)酵的前10 h 萌發(fā)出少量菌絲，在40 h 時(shí)表面和內(nèi)部都長(zhǎng)滿了白色菌絲，使丹貝質(zhì)地緊實(shí)有彈性。測(cè)定3 種成熟的丹貝的氨基酸態(tài)氮含量，結(jié)果見圖3。

表1 不同酸化條件對(duì)丹貝制作過程中感官形態(tài)的影響Table 1 Effects of acidification condition on sensory quality of broad bean Tempeh

圖3 不同酸化條件對(duì)丹貝氨基酸態(tài)氮含量的影響Fig.3 Effects of acidification condition on amino nitrogen content of Tempeh

圖3 說明酸化條件對(duì)丹貝氨基酸態(tài)氮含量影響較小。所以，試驗(yàn)以10%酸奶酸化基質(zhì)是可行的。

2.4 接種量的確定

不同接種量對(duì)丹貝制作過程中感官形態(tài)的影響見表2。

表2 不同接種量對(duì)丹貝制作過程中感官形態(tài)的影響Table 2 Effects of inoculation quantity on sensory quality of broad bean Tempeh

表2 結(jié)果說明，接種丹貝菌粉后10 h 可見菌絲萌發(fā)，接種量的多少影響著菌絲的多少，接種量多則在短時(shí)間內(nèi)可見丹貝表面密布白色菌絲，丹貝內(nèi)部也由于菌絲的作用而呈糕團(tuán)狀，緊實(shí)有彈性。幾個(gè)處理中除了不接種的處理在20 h 時(shí)有異味，在30 h 時(shí)已變質(zhì)未制成丹貝成品而外，其它處理均在發(fā)酵40 h 時(shí)形成了丹貝。1%接種量的丹貝在發(fā)酵40 h 時(shí)內(nèi)部菌絲不夠致密，緊實(shí)度稍缺，4%接種量的丹貝在發(fā)酵40 h 時(shí)表面有少量黑色孢子，略影響外觀。2%和3%接種量的丹貝在發(fā)酵40 h 時(shí)感官品質(zhì)良好。測(cè)定幾個(gè)丹貝成品的氨基酸態(tài)氮含量，結(jié)果見圖4。

圖4 不同接種量制作的丹貝氨基酸態(tài)氮含量Fig.4 Effects of inoculation quantity on amino nitrogen content of Tempeh

圖4 說明，接種量對(duì)丹貝氨基酸態(tài)氮含量影響不大。從以上分析中得出接種量以2%為佳。

2.5 發(fā)酵溫度的確定

發(fā)酵溫度對(duì)丹貝制作過程中感官形態(tài)的影響見表3。

表3 發(fā)酵溫度對(duì)丹貝制作過程中感官形態(tài)的影響Table 3 Effects of fermentation temperature on sensory quality of broad bean Tempeh

發(fā)酵溫度為28 ℃時(shí)，菌絲萌發(fā)時(shí)間晚，可能使其它微生物在前期占了優(yōu)勢(shì)，從而在發(fā)酵20 h 時(shí)即有異味。31 ℃和34 ℃的發(fā)酵溫度在發(fā)酵40 h 時(shí)菌絲還不夠豐滿，質(zhì)地不夠緊實(shí)，而在更長(zhǎng)的發(fā)酵時(shí)間仍然未得到理想的結(jié)果，可能因?yàn)樵诎l(fā)酵過程中水分一直損失，后期的水分條件不太適宜于丹貝菌的生長(zhǎng)繁殖。37 ℃和40 ℃的發(fā)酵溫度可使丹貝菌短期萌發(fā)，但在后期的生長(zhǎng)過程中發(fā)現(xiàn)40 ℃會(huì)使基質(zhì)水分過分蒸發(fā)，基質(zhì)干硬，丹貝菌生長(zhǎng)不佳，易產(chǎn)生孢子。幾個(gè)溫度中以37 ℃最佳，發(fā)酵40 h 即可得到感官良好的丹貝。由于發(fā)酵時(shí)間不長(zhǎng)，而且該溫度條件下可得到感官品質(zhì)良好的丹貝產(chǎn)品，因此在制作蠶豆丹貝時(shí)不必分段控溫。

3 結(jié)論

對(duì)試驗(yàn)所用菌種進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果表明所購(gòu)菌粉為根霉菌純的純培養(yǎng)物。對(duì)蠶豆的蒸煮工藝、酸化條件、菌粉接種量及發(fā)酵溫度等進(jìn)行了試驗(yàn)研究，得出蠶豆丹貝的加工工藝為：蠶豆清洗后浸泡至無皺皮、無白心，去皮后常壓蒸10 min，冷至45 ℃添加10%酸奶酸化基質(zhì)，接種2%的丹貝菌粉，混勻后在37 ℃發(fā)酵40 h 可得感官良好的蠶豆丹貝。

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