黃豆醬殺菌工藝條件優(yōu)化及其對(duì)質(zhì)構(gòu)色澤的影響

高雅文，方麗，鄒什，閔偉紅,2*

1(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林 長春，130118)2(小麥和玉米深加工國家工程實(shí)驗(yàn)室，吉林 長春，130118)

黃豆醬是一種以黃豆為主要原料，以小麥粉或其他淀粉質(zhì)原料、鹽、糖、飲用水等作為輔料，經(jīng)蒸煮、制曲、發(fā)酵等工藝釀造而成的鮮、咸味調(diào)味品[1-3]，且富含維生素、Ca、P、Fe及植物雌激素異黃酮等多項(xiàng)對(duì)人體有益的物質(zhì)[4-6]，深受北方廣大人群的喜愛。

黃豆醬中的微生物群是非常廣泛的，包括米曲霉、黑曲霉的霉菌菌屬，魯氏酵母、嗜鹽酵母的酵母菌屬以及細(xì)菌中的乳酸菌、好氣性細(xì)菌等[7-9]。經(jīng)后熟的黃豆醬仍會(huì)存在微生物發(fā)酵現(xiàn)象，對(duì)于商品黃豆醬來說，就會(huì)導(dǎo)致黃豆醬包裝脹袋[10-11]，所以黃豆醬需經(jīng)殺菌后方可出廠上市，但殺菌過程會(huì)對(duì)黃豆醬的品質(zhì)有一定的影響[12]。

目前，食品常用的殺菌方法有巴氏殺菌、微波殺菌、高壓蒸汽殺菌等方法。巴氏殺菌的優(yōu)點(diǎn)在于溫度較低，對(duì)食品品質(zhì)影響較小，缺點(diǎn)在于殺菌時(shí)間較長且傳熱不均勻[13-15]。微波殺菌則是利用微波的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)短時(shí)間內(nèi)迅速加熱食品，使微生物內(nèi)部生理活性物質(zhì)變性或破壞，短時(shí)間內(nèi)對(duì)食品的品質(zhì)影響較小，具有較高的效率[16-18]。高溫蒸汽殺菌是一種高溫加高壓的物理殺菌方法，不僅可以殺死真菌、細(xì)菌等微生物，還對(duì)芽孢、孢子等具有殺滅效果，但高溫殺菌時(shí)間較長，其色澤變化較大[19-20]。

劉麗等[21]以微波功率、輻照時(shí)間和裝填量為工藝參數(shù)，以菌落總數(shù)、大腸菌群為檢測指標(biāo)，研究了豆醬的微波殺菌工藝條件，并與傳統(tǒng)巴氏殺菌工藝進(jìn)行比較，分析了殺菌前后豆醬感官品質(zhì)和色差值的變化，微波殺菌效果好，但功率高(3 400 W)，與巴氏殺菌比較，色澤變化小。時(shí)威等[22]以水浴溫度和時(shí)間為因素，以殺菌率為檢測指標(biāo)，研究了黃豆醬水浴殺菌工藝，溫度低(90 ℃)，但時(shí)間長(10 min)，殺菌率低(86.8%)。周民生等[23-24]研究了超高壓作用下黃豆醬中不同微生物的致死規(guī)律，抑菌劑與超高壓結(jié)合以及熱輔助超高壓在提高殺菌效果方面的作用，并分析了不同壓力水平對(duì)黃豆醬品質(zhì)的影響。陳波等[25]研究了歐姆加熱對(duì)大豆醬殺菌效果及營養(yǎng)成分的影響，隨著電壓、保溫時(shí)間和加熱溫度的增大，酵母菌殘菌率下降，銨鹽含量和還原糖損失率增大，氨基酸態(tài)氮含量先增加后下降。

微波聯(lián)合121 ℃蒸汽殺菌可以縮短殺菌時(shí)間，減少黃豆醬的品質(zhì)變化。本文以實(shí)驗(yàn)室自制黃豆醬為原料，考察了可變頻微波殺菌和121 ℃蒸汽殺菌對(duì)黃豆醬的菌落總數(shù)、色澤及質(zhì)構(gòu)的影響，同時(shí)優(yōu)化微波聯(lián)合121 ℃蒸汽殺菌工藝條件。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

接菌發(fā)酵黃豆醬(未殺菌)：實(shí)驗(yàn)室自制(感官指標(biāo)和理化性質(zhì)符合《GB/T 24399—2009 黃豆醬》)。

胰蛋白胨：北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；酵母浸膏、瓊脂：Scientific Research Special；葡萄糖：西隴化工股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LX-B105L立式殺菌鍋，合肥華泰醫(yī)療設(shè)備有限公司；EM-L530TB可變頻微波爐，合肥榮事達(dá)三洋電器股份有限公司；SHP-250恒溫培養(yǎng)箱，上海精虹實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；TA.XT.plus Texture Analyser食品物性儀，英國Stable Micro System公司；s/n:CX2064色差儀，美國Hunter Lab公司；HH-4恒溫水浴鍋，金壇市科析儀器有限公司；BCN—1360生物潔凈操作臺(tái)，北京東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司；GZX-9240MBE電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 黃豆醬的制備

1.3.1.1 工藝流程

1.3.1.2 操作要點(diǎn)

(1)黃豆清選：選取籽粒完整，顆粒飽滿，無蟲蝕，無霉變，新鮮優(yōu)質(zhì)非轉(zhuǎn)基因黃豆，加水淘洗清理去雜。

(2)浸泡沖洗：加黃豆2.5倍水常溫浸泡10 h，豆粒飽滿，無硬芯，掰開豆瓣有極少量凹面即可，加水沖洗干凈。

(3)蒸煮冷卻：將浸泡沖洗好的黃豆121 ℃蒸煮14 min，冷卻至室溫。

(4)混合面粉：添加熟面粉(將生面粉放入蒸鍋，常壓、水沸騰后15 min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10 ∶3混合。

(5) 接菌制曲：將混合好的物料裝到燒杯內(nèi)，接入米曲霉(占豆面混合物料總質(zhì)量0.06%)和黑曲霉(占豆面混合物料總質(zhì)量0.06%)，置于培養(yǎng)箱，24 h之內(nèi)制曲溫度控制在34～36 ℃，24～48 h控制在28 ℃，期間每隔12 h翻曲1次，制曲48 h。

(6) 加鹽水：將鹽(占豆面混合物料總質(zhì)量12%)溶解于煮沸后冷卻到室溫的水(占豆面混合物料總質(zhì)量60%)中，過濾后加入到制好的醬曲中。

(7) 發(fā)酵：將加鹽水的醬曲放入培養(yǎng)箱中發(fā)酵，控制在36 ℃，在第6天加入酵母(占豆面混合物料總質(zhì)量0.06%)和白砂糖(占豆面混合物料總質(zhì)量20%)，發(fā)酵至40 d，得黃豆醬成品。

1.3.2 黃豆醬的殺菌工藝

1.3.2.1 黃豆醬高壓蒸汽殺菌工藝

稱取未殺菌的黃豆醬100 g，分裝在250 mL錐形瓶中，用封口膜進(jìn)行封口。將已封好口的黃豆醬放置于立式殺菌鍋中，分別進(jìn)行121 ℃，5、10、15、 20、25 min 殺菌，考察121 ℃蒸汽不同殺菌時(shí)間對(duì)黃豆醬菌落總數(shù)、色澤和質(zhì)構(gòu)的影響。

1.3.2.2 黃豆醬微波殺菌工藝

稱取未殺菌的黃豆醬100 g，分裝在250 mL錐形瓶中，用封口膜進(jìn)行封口。將已封好口的黃豆醬放置于可變頻式微波爐內(nèi)，在800 W功率下分別殺菌30、60、90、120、150 s，考察800 W功率條件下不同殺菌時(shí)間對(duì)黃豆醬菌落總數(shù)、色澤和質(zhì)構(gòu)的影響。

稱取未殺菌的黃豆醬100 g，分裝在250 mL錐形瓶中，用封口膜進(jìn)行封口。將已封好口的黃豆醬放置于可變頻式微波爐內(nèi)，分別在600、700、800、900、1 000 W 不同功率下殺菌90 s，考察時(shí)間為90 s、不同功率對(duì)黃豆醬菌落總數(shù)、色澤和質(zhì)構(gòu)的影響。

1.3.3 黃豆醬微波聯(lián)合121 ℃蒸汽殺菌工藝響應(yīng)面試驗(yàn)

稱取未殺菌的黃豆醬100 g，分裝在250 mL錐形瓶中，用封口膜進(jìn)行封口。將已封好口的黃豆醬放置于可變頻式微波爐內(nèi)，設(shè)置好相應(yīng)的微波功率和時(shí)間，進(jìn)行殺菌。然后將微波殺菌處理的樣品放置于立式殺菌鍋中，并在121 ℃設(shè)置好相應(yīng)的時(shí)間，再次進(jìn)行殺菌。

綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，以微波殺菌功率A，微波殺菌時(shí)間B和121 ℃蒸汽殺菌時(shí)間C為試驗(yàn)因素，黃豆醬殺菌后菌落總數(shù)和感官評(píng)分為響應(yīng)值做響應(yīng)面試驗(yàn)，同時(shí)測定最優(yōu)組合樣品的色澤與質(zhì)構(gòu)。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of response surface methodology

1.3.4 菌落總數(shù)的檢測方法

在歷次檢驗(yàn)中，不同的殺菌工藝條件所得的檢驗(yàn)結(jié)果大腸菌群數(shù)值都是<30 MPN/100 g、致病菌均為0，故只有菌落總數(shù)才能體現(xiàn)殺菌效果的區(qū)別。按照“GB 4789.2—2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定”進(jìn)行菌落總數(shù)的測定[26]。

1.3.5 黃豆醬色澤的測定

將預(yù)熱后的Hunter Lab色差儀按照說明書進(jìn)行校準(zhǔn)，再將樣品裝在測樣皿內(nèi)，置于色差儀測色指定位置，蓋上保護(hù)蓋進(jìn)行色澤測定，在測定后旋轉(zhuǎn)樣品90°，180°后繼續(xù)測定，并記錄每次測定的數(shù)值。包括L值、a值、b值。其中，亮度L值代表樣品偏白(+)或者偏黑(-)的程度，色度a值代表樣品偏紅(+)或偏綠(-)的程度，色度b值代表樣品偏黃(+)或偏藍(lán)(-)的程度[27-28]。

1.3.6 黃豆醬質(zhì)構(gòu)的測定

采用TA.XT.plus食品物性儀，選擇P/2.5探頭，測定參數(shù)：測前速度：1 mm/s，測中速度：5 mm/s，測后速度：5 mm/s，觸發(fā)力：5 g，目標(biāo)值：10 mm。探頭運(yùn)動(dòng)軌跡：探頭從起始位置開始，先以1 mm/s的速度壓向待測樣品，接觸到樣品表面后以5 mm/s的速度壓縮樣品10 mm，而后返回到壓縮的觸發(fā)點(diǎn)，停留5 s后重復(fù)上述軌跡，而后探頭以5 mm/s的速度返回到測試前的位置。每一個(gè)樣品測定3次，并記錄硬度、膠著性、咀嚼性的數(shù)值[29]。

1.3.7 黃豆醬的感官指標(biāo)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

請具有相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的10名專業(yè)人員對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)行感官檢測評(píng)分，采用100分制(表2[30-31])，評(píng)分結(jié)果取10人評(píng)分的平均值。

表2 感官評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation index and standards of grading

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及圖表繪制使用Microsoft Excel 2010，Design-Expert 8.0.6和SPSS 19數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同蒸汽殺菌時(shí)間對(duì)黃豆醬菌落總數(shù)、色澤及質(zhì)構(gòu)的影響

2.1.1 不同蒸汽殺菌時(shí)間對(duì)黃豆醬色澤的影響

稱取黃豆醬100 g分別在121 ℃，5、10、15、20、25 min條件下殺菌，測定其色澤結(jié)果如表3。

表3 121 ℃蒸汽殺菌黃豆醬色澤測定Table 3 Determination of the color of soybean paste sterilized by steam(121 ℃) at different time

注：同列的不同字母代表有顯著性差異(P<0.05)。下同。

結(jié)果表明，121 ℃不同時(shí)間殺菌均與對(duì)照組有顯著差異性(P<0.05)。在121 ℃高溫殺菌隨著時(shí)間的延長，殺菌后黃豆醬L值降低，說明殺菌后黃豆醬亮度偏暗。a值明顯升高，說明紅色加深。b值有所降低，說明黃色變淺。黃豆醬隨著高溫殺菌時(shí)間的延長，黃豆醬中的氨基酸與糖分所發(fā)生的美拉德反應(yīng)時(shí)間增長，并發(fā)生焦糖化反應(yīng)，導(dǎo)致了其色澤逐漸加深。其中，殺菌5、10、15 min后黃豆醬的色澤相對(duì)未殺菌的色澤顏色加深程度小。而殺菌20、25 min后黃豆醬的色澤變化程度較大。從感官上來看，15 min以上殺菌后黃豆醬顏色都較深。色澤光亮度較差，則不宜采用。

2.1.2 不同蒸汽殺菌時(shí)間對(duì)黃豆醬質(zhì)構(gòu)的影響

將測定色澤后的殺菌黃豆醬，采用TA.XT.plus食品物性儀，測定其質(zhì)構(gòu)結(jié)果如圖1所示。

A-硬度；B-膠著性；C-咀嚼性圖1 121 ℃蒸汽不同殺菌時(shí)間黃豆醬質(zhì)構(gòu)的測定Fig.1 Determination of the texture of soybean paste sterilized by steam (121 ℃) at different time注：不同字母代表有顯著性差異(P<0.05)。下同。

結(jié)果表明，隨著殺菌時(shí)間的延長，殺菌后的黃豆醬其硬度、膠著性、咀嚼性3個(gè)指標(biāo)數(shù)值呈現(xiàn)先升高后下降趨勢。其中殺菌5 min和10 min的黃豆醬硬度，膠著性，咀嚼性與對(duì)照組無顯著差異性(P<0.05)，說明在短時(shí)間內(nèi)121 ℃蒸汽殺菌對(duì)其質(zhì)構(gòu)影響不大。殺菌15 min后，硬度、膠著性、咀嚼性與對(duì)照組有顯著差異性(P<0.05)，指標(biāo)數(shù)值大幅度升高，在殺菌20 min時(shí)其硬度、膠著性、咀嚼性數(shù)值達(dá)到最大值。是因?yàn)闅⒕鷷r(shí)間延長，醬醅組分發(fā)生分散，溶出的固態(tài)物質(zhì)含量增多，導(dǎo)致醬醅中液體組分變黏稠，因而出現(xiàn)了殺菌后黃豆醬硬度、膠著性、咀嚼性數(shù)值逐步升高直至達(dá)到最大值。此時(shí)121 ℃蒸汽殺菌對(duì)黃豆醬的質(zhì)構(gòu)影響最大。其品嘗口感明顯欠佳，不宜采用。當(dāng)殺菌時(shí)間達(dá)到20～25 min，由于121 ℃蒸汽會(huì)使醬醅組分發(fā)生降解，使醬醅變得更細(xì)膩，加之隨著時(shí)間的延長，醬醅也吸收水分從而導(dǎo)致了硬度、膠著性、咀嚼性數(shù)值隨之下降。因此，殺菌5 min和殺菌10 min黃豆醬的質(zhì)構(gòu)更接近于未殺菌的黃豆醬，其口感較佳。

2.1.3 不同蒸汽殺菌時(shí)間對(duì)黃豆醬菌落總數(shù)的影響

取在121 ℃，5、10、15、20、25 min條件下殺菌的黃豆醬，分別測定菌落總數(shù)，結(jié)果如表4所示。

表4 不同蒸汽殺菌時(shí)間黃豆醬菌落總數(shù)的測定Table 4 Determination of the total numbers of colony of soybean paste sterilized by steam(121 ℃) at different time

結(jié)果表明，在121 ℃的高溫條件下，隨著121 ℃蒸汽殺菌時(shí)間的延長，殺菌后的黃豆醬菌落總數(shù)明顯減少。在121 ℃，15 min的殺菌條件下菌落總數(shù)為0。超過15 min后，其菌落總數(shù)均為0。說明殺菌間≥15 min其殺菌效果很好。但超過15 min的殺菌時(shí)間對(duì)其殺菌后菌落數(shù)沒有影響。根據(jù)色澤和質(zhì)構(gòu)的測定結(jié)果，綜合考慮黃豆醬121 ℃蒸汽殺菌前后的色澤與質(zhì)構(gòu)數(shù)值的變化，其中15 min殺菌時(shí)間較長，且色澤變化較大。因此，對(duì)于黃豆醬121 ℃蒸汽殺菌時(shí)間選取進(jìn)行了調(diào)整。選取3、6、9 min進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。

2.2 不同微波殺菌時(shí)間對(duì)黃豆醬菌落總數(shù)、色澤及質(zhì)構(gòu)的影響

2.2.1 不同微波殺菌時(shí)間對(duì)黃豆醬色澤的影響

將在800 W功率下進(jìn)行 30、60、90、120、150 s殺菌的黃豆醬稱取100 g，測定其色澤,結(jié)果如表5所示。

表5 不同微波殺菌時(shí)間黃豆醬色澤測定Table 5 Determination of the color of soybean paste sterilized with different microwave time

結(jié)果表明，殺菌后黃豆醬其L值降低，說明殺菌后黃豆醬亮度偏黑。a值明顯升高，說明紅色加深。b值有所降低，說明黃色飽和度變?nèi)酢⒕?0 s黃豆醬色澤與對(duì)照組無顯著差異性(P<0.05)，殺菌60 s以上的黃豆醬色澤與對(duì)照組有顯著差異性(P<0.05)，黃豆醬隨著微波殺菌時(shí)間的延長，黃豆醬中大量的氨基酸與糖分發(fā)生美拉德反應(yīng)，并還會(huì)發(fā)生焦糖化反應(yīng)。另外隨著微波殺菌時(shí)間的延長，黃豆醬中水分的揮發(fā)，分子構(gòu)象發(fā)生變化，導(dǎo)致其色澤逐漸加深。但相對(duì)121 ℃蒸汽殺菌，黃豆醬的色澤變化程度減少很多。其中，殺菌30、60、90 s后黃豆醬的色澤由于殺菌時(shí)間較短，相對(duì)未殺菌黃豆醬的色澤雖顏色加深但變化程度不大。而殺菌120、150 s后黃豆醬的色澤變化程度較大，不宜采用。

2.2.2 不同微波殺菌時(shí)間對(duì)黃豆醬質(zhì)構(gòu)的影響

將測定色澤后的殺菌黃豆醬，采用TA.XT.plus食品物性儀測定其質(zhì)構(gòu),結(jié)果如圖2所示。

結(jié)果表明，在800 W微波殺菌的條件下殺菌30 s，黃豆醬的硬度、膠著性和咀嚼性與對(duì)照組無差異顯著性(P<0.05)，由于殺菌時(shí)間較短，其硬度，膠著性和咀嚼性數(shù)值與未殺菌的黃豆醬數(shù)值變化不大。隨著時(shí)間的延長，60、90、120、150 s殺菌，黃豆醬的硬度、膠著性和咀嚼性與對(duì)照組有顯著性差異(P<0.05)，在電磁場的作用下，黃豆醬中的水分子、蛋白質(zhì)分子、脂肪、碳水化合物等發(fā)生了分子極的轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生劇烈運(yùn)動(dòng)，造成分子間碰撞和摩擦，從而使黃豆醬內(nèi)部產(chǎn)生了熱量。在加熱過程中，水分在黃豆醬內(nèi)部遷移，水分揮發(fā)達(dá)到一定程度。另外由于在電磁場的作用下，蛋白質(zhì)發(fā)生了構(gòu)象變化，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得粗糙，因此殺菌后的黃豆醬的硬度呈現(xiàn)上升的趨勢并趨于平緩。黃豆醬的膠著性隨著水分的揮發(fā)及分子內(nèi)部的碰撞摩擦，所以膠著性先升高。水分揮發(fā)到一定程度及分子構(gòu)象變化，硬度達(dá)到最大并趨于平緩，膠著性在微波殺菌90 s后出現(xiàn)了下降趨勢。對(duì)于咀嚼性來說，數(shù)值上用硬度、內(nèi)聚性與彈性的乘積來進(jìn)行表示。隨著黃豆醬殺菌時(shí)間的延長，彈性呈現(xiàn)先升高，隨著其硬度達(dá)到最大，又出現(xiàn)了下降的趨勢。隨著硬度逐漸升高，經(jīng)過質(zhì)構(gòu)儀探頭第1次壓縮黃豆醬變形后,所表現(xiàn)出來對(duì)黃豆醬第2次壓縮的相對(duì)抵抗能力先增大，即其內(nèi)聚性升高。由于其硬度達(dá)到最大并趨于平緩，內(nèi)聚性又呈現(xiàn)降低趨勢。從而使得咀嚼性先升高，在硬度趨于平緩，彈性和內(nèi)聚性都存在降低的趨勢且降低的程度較大，咀嚼性又發(fā)生了下降的趨勢。

A-硬度；B-膠著性；C-咀嚼性圖2 不同微波殺菌時(shí)間黃豆醬質(zhì)構(gòu)測定Fig.2 Determination of the texture of soybean paste sterilized with different microwave time

2.2.3 不同微波殺菌時(shí)間對(duì)黃豆醬菌落總數(shù)的影響

測定在800 W微波功率下進(jìn)行30、60、90、120、150 s殺菌的黃豆醬的菌落總數(shù)，結(jié)果如表6所示。

表6 不同微波殺菌時(shí)間黃豆醬菌落總數(shù)的測定Table 6 Determination of the total numbers of colony of soybean paste sterilized with different microwave time

結(jié)果表明，在微波功率800 W條件下，隨著微波殺菌時(shí)間的增長，殺菌后的黃豆醬菌落總數(shù)明顯減少。在殺菌30 s時(shí)，雖質(zhì)構(gòu)的3個(gè)指標(biāo)數(shù)值和測定的色澤數(shù)值均接近未殺菌，但是由于殺菌時(shí)間較短，其菌落數(shù)>300 CFU/g報(bào)告為多不可計(jì)，殺菌效果最差。30 s后，殺菌效果較好。綜合考慮黃豆醬微波殺菌前后的色澤與質(zhì)構(gòu)數(shù)值的變化，因此，選取60、90、120 s進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。

2.3 不同微波殺菌功率對(duì)黃豆醬菌落總數(shù)、色澤及質(zhì)構(gòu)的影響

2.3.1 不同微波殺菌功率對(duì)黃豆醬色澤的影響

將在600、700、800、900、1 000 W不同功率下進(jìn)行微波殺菌90 s的黃豆醬稱取100 g，測定其色澤，結(jié)果如表7所示。

結(jié)果表明，殺菌后黃豆醬L值降低，說明殺菌后黃豆醬亮度偏暗。a值明顯升高，說明紅色加深。b值有所降低，說明黃色飽和度變?nèi)酢?0 s不同功率微波殺菌后黃豆醬的L值，a值，b值數(shù)據(jù)與對(duì)照組有顯著差異性(P<0.05)，黃豆醬隨著微波殺菌功率的增大，電磁場對(duì)黃豆醬作用強(qiáng)度就越大，分子構(gòu)象出現(xiàn)變化，黃豆醬中氨基酸與糖分發(fā)生美拉德反應(yīng)加快，

表7 不同微波殺菌功率黃豆醬色澤測定Table 7 Determination of the color of soybean paste sterilized by different microwave power

其焦糖化反應(yīng)也相比功率較低的其他組別反應(yīng)程度加劇，從而導(dǎo)致黃豆醬色澤逐漸加深。其中，殺菌功率在600、700、800 W黃豆醬的色澤由于殺菌功率較低，相對(duì)未殺菌黃豆醬的色澤雖顏色加深但變化程度不大。而經(jīng)過功率為900、1 000 W微波殺菌后，其黃豆醬的色澤變化程度較大，則不宜采用。與劉麗等[21]豆醬微波殺菌工藝研究中微波功率過高導(dǎo)致豆醬色澤加深，并有焦糊味產(chǎn)生相一致。

2.3.2 不同微波殺菌功率質(zhì)構(gòu)測定

將測定色澤后的殺菌黃豆醬，采用TA.XT.plus食品物性儀，測定其質(zhì)構(gòu)結(jié)果，如圖3所示。

A-硬度；B-膠著性；C-咀嚼性圖3 不同微波殺菌功率黃豆醬質(zhì)構(gòu)測定Fig.3 Determination of the texture of soybean paste sterilized by different microwave power

結(jié)果表明，殺菌時(shí)間均為90 s不同功率殺菌后黃豆醬硬度，膠著性，咀嚼性均與對(duì)照組有顯著性差異(P<0.05)，隨著微波功率的增大，黃豆醬水分不斷揮發(fā)至一定程度，在磁場的作用下其蛋白質(zhì)發(fā)生構(gòu)象變化導(dǎo)致硬度呈現(xiàn)上升的趨勢并趨于平緩。隨著水分散失程度加大及分子構(gòu)象的變化，其膠著性先呈現(xiàn)上升的趨勢，當(dāng)微波功率>800 W時(shí)，硬度升高并趨于平緩，不再黏稠，從而使得膠著性又出現(xiàn)了下降的趨勢。咀嚼性也呈現(xiàn)出先升高后下降的趨勢。由于微波功率增大，水分散失，硬度升高并趨于平緩，其彈性和內(nèi)聚性先升高后下降，所以三者乘積就出現(xiàn)了先升高后下降趨勢。

2.3.3 不同微波殺菌功率菌落總數(shù)

測定在600、700、800、900、1 000 W不同功率下進(jìn)行微波殺菌90 s的黃豆醬的菌落總數(shù)，結(jié)果如表8所示。

表8 不同微波殺菌功率黃豆醬菌落總數(shù)測定Table 8 Determination of the total numbers of colony of soybean paste sterilized by different microwave power

結(jié)果表明，在同一殺菌時(shí)間90 s，不同微波功率下菌落總數(shù)隨著功率的增加明顯減少。相對(duì)同一功率800 W下不同殺菌時(shí)間殺菌后黃豆醬的菌落總數(shù)減少的趨勢明顯增大。說明了微波殺菌功率的大小對(duì)殺菌效果的好壞存在較大影響。根據(jù)黃豆醬同一殺菌時(shí)間不同殺菌微波功率微波殺菌前后的色澤與質(zhì)構(gòu)數(shù)值，綜合考慮，雖然900、1 000 W殺菌效果很明顯，但對(duì)其色澤、質(zhì)構(gòu)影響較大。因此，選取600、700、800 W做響應(yīng)面試驗(yàn)。

2.4 響應(yīng)面試驗(yàn)

2.4.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

選擇微波殺菌功率(A)、微波殺菌時(shí)間(B)及121 ℃蒸汽殺菌時(shí)間(C)做自變量，黃豆醬殺菌后菌落總數(shù)和感官評(píng)分為響應(yīng)值，利用軟件Design-Expert8.0.6中的Box-Behnken設(shè)計(jì)試驗(yàn)，結(jié)果如表9～表11所示，并檢測最優(yōu)組合的色澤和質(zhì)構(gòu)。

表9 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果Table 9 Results of response surface experimental

表10 菌落總數(shù)方差分析結(jié)果Table 10 Variance analysis of the total number of colonies

注：*P<0.05為差異顯著；**P<0.01為差異極顯著。下同。

表11 感官評(píng)價(jià)方差分析Table 11 Variance analysis of sensory evaluation

利用軟件對(duì)表9試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得回歸模型方程(1)、(2)：

Y1(菌落總數(shù))=1.47-0.50A-0.83B-1.33C-0.17AB-0.34AC-0.33BC+1.02A2+1.18B2+1.02C2

(1)

Y2(感官評(píng)分)=95.84-1.71A-1.57B-0.81C-0.53AB+2.90AC+2.98BC-4.52A2-5.15B2-5.42C2

(2)

說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)測值與實(shí)測值之間有較好的相關(guān)性[32]，可用該模型來分析和預(yù)測黃豆醬殺菌的最佳工藝條件。

由Design-Expert軟件分析得到菌落總數(shù)響應(yīng)面值最小，感官評(píng)分響應(yīng)面值最大時(shí)對(duì)應(yīng)的最佳條件是微波殺菌功率704.33 W、微波殺菌時(shí)間93.14 s、121 ℃ 蒸汽殺菌時(shí)間6.67 min，黃豆醬殺菌后菌落總數(shù)為1.112 7×103CFU/g，感官評(píng)分為95.179 1分。驗(yàn)證試驗(yàn)：微波殺菌功率700 W、微波殺菌時(shí)間90 s、121 ℃蒸汽殺菌時(shí)間7 min，黃豆醬殺菌后菌落總數(shù)為1.33×103CFU/g，感官評(píng)分為94.6分，與理論值基本相符，因此，以黃豆醬殺菌后菌落總數(shù)和感官評(píng)分為檢測指標(biāo)，響應(yīng)面法優(yōu)化微波協(xié)同121 ℃蒸汽對(duì)黃豆醬殺菌工藝條件是可行的。

2.4.2 最優(yōu)組合色澤測定

經(jīng)響應(yīng)面試驗(yàn)后，取殺菌的黃豆醬測其色澤，其色澤結(jié)果如表12所示。

表12 最優(yōu)組合色澤測定Table 12 Determination of color of optimal combination soybean paste

結(jié)果表明，殺菌后的黃豆醬色澤L值，a值和b值與未殺菌的黃豆醬色澤均有顯著性差異(P<0.05)，且數(shù)值均有變化，但變化幅度較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于121 ℃蒸汽殺菌色澤變化。說明微波協(xié)同121 ℃蒸汽殺菌工藝對(duì)黃豆醬色澤影響較小。綜合3個(gè)指標(biāo)數(shù)值及感官評(píng)定，其色澤光亮，顏色近棕紅色，整體顏色較佳。

2.4.3 最優(yōu)組合質(zhì)構(gòu)測定

經(jīng)響應(yīng)面試驗(yàn)后，取殺菌的黃豆醬測其質(zhì)構(gòu)，其質(zhì)構(gòu)結(jié)果如表13所示。

表13 最優(yōu)組合質(zhì)構(gòu)測定Table 13 Determination of texture of optimal combination soybean paste

結(jié)果表明，殺菌后的黃豆醬質(zhì)構(gòu)(硬度、膠著性和咀嚼性)與未殺菌的黃豆醬質(zhì)構(gòu)均有顯著性差異(P<0.05)，且殺菌后黃豆醬質(zhì)構(gòu)的3個(gè)指標(biāo)均增大，但變化小于微波殺菌后黃豆醬的質(zhì)構(gòu)變化。說明微波協(xié)同121 ℃蒸汽殺菌工藝對(duì)黃豆醬質(zhì)構(gòu)影響較小。綜合3個(gè)指標(biāo)數(shù)值及感官評(píng)定，殺菌后的黃豆醬質(zhì)地均勻，稀稠適度，口感軟硬適當(dāng)，整體體態(tài)較好。

3 結(jié)論

單因素試驗(yàn)可以得到121 ℃蒸汽殺菌對(duì)黃豆醬色澤影響較大，對(duì)質(zhì)構(gòu)影響較小、殺菌效果好，但時(shí)間長；微波殺菌對(duì)黃豆醬色澤影響較小，對(duì)質(zhì)構(gòu)影響較大、殺菌效果沒有121 ℃蒸汽殺菌效果好，但時(shí)間短。響應(yīng)面試驗(yàn)表明，微波聯(lián)合121 ℃蒸汽殺菌最佳工藝條件為微波功率為700 W殺菌90 s，再蒸汽121 ℃殺菌7 min。測得其菌落數(shù)為1.33×103CFU/g，感官評(píng)分為94.6分?？梢悦黠@減少其脹袋程度，延長保質(zhì)期。測定最優(yōu)組合的色澤結(jié)果為L值為22.18，a值為8.91，b值19.77。質(zhì)構(gòu)結(jié)果為硬度為23.202 g，膠著性為13.186，咀嚼性為12.473。殺菌后黃豆醬色澤和質(zhì)構(gòu)與對(duì)照組均有差異顯著性，但微波聯(lián)合121 ℃蒸汽殺菌后的黃豆醬總體效果比單因素殺菌后所呈現(xiàn)的效果改善很多，且符合“GB/T 2439—2009 黃豆醬”，色澤呈現(xiàn)黃褐色，光澤鮮亮，質(zhì)地均勻，稀稠適度，軟硬適當(dāng)，具有一定的醬香和酯香味，品質(zhì)佳。