蛹蟲草面醬發(fā)酵工藝研究

劉璐，高冰，，丁城，徐寧，，汪超，，周夢(mèng)舟*，陳世貴，曹約澤

（1.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程與食品學(xué)院，湖北武漢430068；2.湖北土老憨調(diào)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(fā)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(mèng)舟1*，陳世貴2，3，曹約澤2，3

（1.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程與食品學(xué)院，湖北武漢430068；2.湖北土老憨調(diào)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值，豐富面醬品種，改良傳統(tǒng)發(fā)酵工藝，釀造出蛹蟲草特色面醬，在面醬生產(chǎn)工藝的不同環(huán)節(jié)添加蛹蟲草子實(shí)體，通過測(cè)定發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮、還原糖、總酸和蟲草素含量的變化，結(jié)果表明，蒸料前添加10%的蛹蟲草，再經(jīng)制曲和發(fā)酵所制得的蛹蟲草面醬中各指標(biāo)含量均高于傳統(tǒng)發(fā)酵面醬。在此最佳工藝條件下，蛹蟲草面醬中氨基酸態(tài)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(fā)酵工藝；氨基酸態(tài)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(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[2-3]，自古就被用作藥材和保健品，現(xiàn)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(hù)器官細(xì)胞等作用[6]。蛹蟲草的藥效試驗(yàn)表明，具有顯著的抗腫瘤、抑菌和消炎作用，能調(diào)節(jié)免疫，保護(hù)肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)[7]。因其具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功效，蛹蟲草及其產(chǎn)品現(xiàn)已越來越多的被接受[8]。以蛹蟲草為原料的食品，營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(tǒng)發(fā)酵調(diào)味品，可直接食用，也可作為調(diào)味料使用，深受人們青睞[10]。傳統(tǒng)面醬產(chǎn)品形式單一，新產(chǎn)品的開發(fā)較少[11-12]。本研究將蛹蟲草子實(shí)體添加到面粉中制得蛹蟲草面醬，并研究各指標(biāo)（氨基酸態(tài)氮、還原糖、總酸和蟲草素）含量及蟲草素在發(fā)酵過程中的變化，既豐富了面醬的品種，提升了面醬的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，賦予了蛹蟲草面醬特有的蟲草風(fēng)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(shí)體：湖北新冠食品科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LDZX-40Ⅱ高壓蒸汽滅菌鍋：上海申安醫(yī)療器械廠；ZHJH-C1214B紫外超凈工作臺(tái)：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(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；XK24-1060007電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；SPS202F電子天平：梅特勒-托利多稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司；SY-1000E超聲清洗儀：北京弘祥隆生物技術(shù)有限公司；GL-21高速冷凍離心機(jī)：長(zhǎng)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(dá)科技有限公司；PHS-2F型pH計(jì)：上海精科電子有限公司；i8雙光束紫外可見分光光度計(jì)：濟(jì)南海能儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 蛹蟲草粉的制作

將蛹蟲草子實(shí)體在50℃恒溫真空干燥箱內(nèi)干燥至恒質(zhì)量后，打粉，經(jīng)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(zhì)，在面醬生產(chǎn)工藝的不同環(huán)節(jié)添加蛹蟲草粉，設(shè)計(jì)以下4種添加方式：方式1不添加蛹蟲草粉，即傳統(tǒng)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(fā)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(diǎn)[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(duì)濕度＞85%，保持良好通風(fēng)，制曲14 h后第一次翻曲，使結(jié)塊曲料被打碎；制曲20 h后進(jìn)行二次翻曲，控制曲料溫度＜32℃，使米曲霉產(chǎn)酶（蛋白酶、糖化酶、纖維素酶等）；48 h后曲料表面長(zhǎng)出大量黃綠色孢子，制曲完成。

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

磨醬：將發(fā)酵好的蛹蟲草面醬，用膠體磨磨細(xì)，過磨5次。

滅菌：將磨細(xì)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(biāo)檢測(cè)分析

氨基酸態(tài)氮含量測(cè)定采用國(guó)標(biāo)GB/T 5009.40—2003《醬衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中的甲醛值法；還原糖含量測(cè)定采用商業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SB/T 10296—2009《甜面醬》中的斐林試劑法；總酸含量測(cè)定采用國(guó)標(biāo)GB/T 5009.40—2003《醬衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中的酸堿滴定法；蟲草素含量測(cè)定采用農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2116—2012《蟲草制品中蟲草素和腺苷的測(cè)定》中的高效液相色譜法[17-20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同蛹蟲草面醬發(fā)酵過程氨基酸態(tài)氮含量變化

由圖1可知，面醬中氨基酸態(tài)氮含量隨著發(fā)酵時(shí)間的增加呈逐漸增加的趨勢(shì)，添加蛹蟲草粉的3個(gè)實(shí)驗(yàn)組的氨基酸態(tài)氮含量均比不添加的對(duì)照組含量高，即方式2、3、4發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮含量均高于對(duì)照組。其中方式2在發(fā)酵前期氨基酸態(tài)氮含量迅速增長(zhǎng)，后期趨于平緩；方式3在起始氨基酸態(tài)氮含量與方式2中相近，但發(fā)酵過程中增長(zhǎng)緩慢。方式4在起始氨基酸態(tài)氮含量較低，但隨發(fā)酵的進(jìn)行其含量增長(zhǎng)迅速后趨于平緩。

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

發(fā)酵20 d時(shí)，方式2中氨基酸態(tài)氮含量是方式1中的2倍多，方式3、4中氨基酸態(tài)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(duì)米曲霉的生長(zhǎng)和產(chǎn)酶有著促進(jìn)作用，尤其是蛋白酶、蛹蟲草中活性成分對(duì)發(fā)酵過程中蛋白酶的酶活也有著促進(jìn)作用，所以添加蛹蟲草均能在一定程度上改善面醬的營(yíng)養(yǎng)，提升面醬中的氨基酸態(tài)氮含量。因此，方式2能明顯提高發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮含量，并使發(fā)酵結(jié)束后含量高于其他組，從而提高蛹蟲草面醬的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

2.2 不同蛹蟲草面醬發(fā)酵過程還原糖含量變化

圖2 不同蛹蟲草面醬發(fā)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(fā)酵過程中還原糖的含量隨時(shí)間的增加呈逐漸增長(zhǎng)的趨勢(shì)，在發(fā)酵前期還原糖含量增長(zhǎng)較快，后期增長(zhǎng)較平緩。方式2中還原糖含量在發(fā)酵過程中增長(zhǎng)迅速，且含量高于其他實(shí)驗(yàn)組。方式2和方式4的起始含量高于對(duì)照組，方式3和方式4中含量低于對(duì)照組，其中方式4中含量為最低。

可見蒸料環(huán)節(jié)前添加蛹蟲草能提高成品面醬中的還原糖含量，其他環(huán)節(jié)添加蛹蟲草會(huì)使面醬中還原糖含量略有下降。可能是蛹蟲草的添加促進(jìn)了米曲霉產(chǎn)糖化酶，使得更多的淀粉被分解產(chǎn)生還原糖，也可能是蛹蟲草中的蟲草多糖經(jīng)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(fā)酵過程中還原糖的含量，并使發(fā)酵結(jié)束后還原糖含量高于其他組，從而提高蛹蟲草面醬的品質(zhì)。

2.3 不同蛹蟲草面醬發(fā)酵過程總酸含量變化

圖3 不同蛹蟲草面醬發(fā)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(fā)酵過程中總酸含量隨時(shí)間的增加逐漸增長(zhǎng)。添加蛹蟲草粉的實(shí)驗(yàn)組的起始總酸含量均高于對(duì)照組，其原因可能與蛹蟲草本身呈弱酸性有關(guān)。發(fā)酵過程中方式2的總酸含量增長(zhǎng)最快，方式3、4總酸含量的增長(zhǎng)較平緩，發(fā)酵結(jié)束時(shí)方式2、4中總酸含量比對(duì)照組略有升高，方式3的總酸含量低于對(duì)照組?？梢姴煌に嚟h(huán)節(jié)添加蛹蟲草對(duì)面醬的風(fēng)味是有不同的影響的，方式2能很好的提高面醬發(fā)酵過程中總酸的含量，并使發(fā)酵結(jié)束后含量高于其他組，從而提高蛹蟲草面醬的品質(zhì)。

2.4 不同蛹蟲草面醬發(fā)酵過程蟲草素含量變化結(jié)果

圖4 不同蛹蟲草面醬發(fā)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(fā)酵過程中蟲草素的含量隨時(shí)間增加而減少，由于蟲草素為蟲草中獨(dú)有的功能活性成分，對(duì)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(fā)酵過程中蟲草素含量相差不大，由于蟲草素是一類較不穩(wěn)定的功能活性成分，方式2、3在蒸料和制曲環(huán)節(jié)，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(fā)酵結(jié)束時(shí)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(jīng)過蒸料和制曲這兩個(gè)環(huán)節(jié)，所以其起始蟲草素含量最高，而發(fā)酵過程中其蟲草素含量下降劇烈，但發(fā)酵結(jié)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(fā)酵過程中較穩(wěn)定，可以看出蒸料和制曲環(huán)節(jié)，雖對(duì)蟲草素含量有損失，但能使發(fā)酵環(huán)節(jié)中蟲草素含量保持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。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(cè)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(huán)節(jié)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(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味，使其最終成分含量發(fā)生改變。通過對(duì)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(duì)照組；方式3成品中氨基酸態(tài)氮含量高于對(duì)照組，還原糖和總酸含量均比對(duì)照組低；方式4中氨基酸態(tài)氮和總酸含量高于對(duì)照組，但還原糖含量比對(duì)照組低；方式2中氨基酸態(tài)氮含量、方式4中蟲草素含量高于各實(shí)驗(yàn)組。根據(jù)甜面醬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SB/T 10296—2009《甜面醬》中規(guī)定，氨基酸態(tài)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(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。雖然方式4中蟲草素含量為最高，但還原糖含量低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，故方式4不能作為蛹蟲草面醬的最佳工藝。

結(jié)果表明，在蒸料前添加蛹蟲草粉能使面醬發(fā)酵過程中原有的各風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)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(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。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(jié)論

以傳統(tǒng)面醬釀造工藝為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)蛹蟲草粉的不同添加工藝，釀造營(yíng)養(yǎng)更豐富、風(fēng)味獨(dú)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(jīng)制曲和發(fā)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(fā)酵后其成品醬中氨基酸態(tài)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(fā)酵的過程中，對(duì)微生物的生長(zhǎng)和產(chǎn)酶以及酶的活力都有一定的影響，可進(jìn)行進(jìn)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(duì)比于傳統(tǒng)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(chǔ)上進(jìn)一步探究，為工業(yè)化實(shí)際生產(chǎn)提供可靠的參考數(shù)據(jù)。

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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(xué)基金（2015CFB678）；湖北省級(jí)教育部門青年人才項(xiàng)目（Q20151412）；大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目（2016 10500）

劉璐（1990-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称肺⑸锱c發(fā)酵工程。

*通訊作者：周夢(mèng)舟（1986-），男，講師，博士，研究方向?yàn)槭称肺⑸铩?/p>