凯里白酸汤的优化工艺

郑莎莎，宋煜婷，罗　意，徐　俐

(贵州大学 酿酒与食品工程学院，贵州 贵阳 550025)



凯里白酸汤的优化工艺

郑莎莎，宋煜婷，罗意，徐俐*

(贵州大学 酿酒与食品工程学院，贵州 贵阳 550025)

针对传统的白酸汤质量不稳定的问题，通过正交优化白酸汤工艺为工业化生产服务。以大米、白砂糖、盐、白酒为原料，人工接种凯里老酸汤生产发酵型白酸汤。对生产流程中糊化时间、糊化温度、液化时间进行探讨，以感官和酸度为考核指标，筛选白酸汤的最佳工艺参数。结果表明：米面含量为1.5%、含糖量1.5%、糊化时间为30 min、糊化温度为60℃、液化时间为30 min，其中糊化温度在白酸汤制作工艺中所占比重最大，糊化时间次之，液化时间对其影响最不显著。由此制得的白酸汤具有苗族酸汤特有的香气，乳酸发酵香味浓，酸爽适口，质地细腻，柔和爽口。

白酸汤；工艺参数；品质

凯里白酸汤是一种特色苗家酸汤，白酸汤是以米汤为原料发酵的。贵州气候潮湿，流行腹泻、痢疾等疾病，嗜酸不但可以提高食欲，还可以帮助消化和止泻，故有“三天不吃酸，走路打串串 ”之说[1]。食品营养学的研究表明，人体内矿物质主要存在于骨骼中，起着维持骨骼刚性的作用，而且集中了99%的Ca、P、Mg等。因此，苗族酸汤丰富的Ca、P、Fe等对保持神经、肌肉的兴奋性以及维持肌体的酸碱平衡具有重要的作用[2]。

然而传统酸汤的酿制，多为农家土法自酿，而仅有的酸汤生产企业中大多仍采用传统自然发酵工艺，其规模小，发酵周期相对较长，产量低，酸汤质量难以控制，卫生条件达不到国家安全[3]，为酸汤大规模生产带来诸多弊端。目前酸汤生产企业，大多以红酸汤为主，白酸汤寥寥无几，且大多是在研究传统的加工工艺，停留在初级配方的研究上。酸汤为苗家特色酸汤，主要在微生物研究方面，江萍等[4]人从白酸汤中分别检出3株乳杆菌，5株醋酸杆菌，5株明串珠菌，但菌体未鉴定到种。汤庆莉等[5]人对白酸汤中的特征性成分进行初步的研究，发现主要含有乳酸、乙酸、酒石酸、杆檬酸、苹果酸等，并且乳酸的含量特别丰富，同时还检测出含有Ca、Fe等碱性成分；徐俐等[6]人研究表明乳酸菌对酸汤中的亚稍酸盐含量有影响，能有效抑制亚硝酸盐的产生，减少杂菌的污染；石敏等[7]对白酸汤发酵过程中酸度的变化进行了研究，发现白酸汤在发酵时，总酸和有效酸都呈现正态曲线变化，两者的最高峰都是在3-4 d，酸值最大值在第4 d。

综上所述，从丰富乳酸发酵食品、提高食品营养价值等方面考虑，开发谷物发酵饮料,将家庭式生产转变为工业化大规模生产具有相当重要的意义[8]。本实验以白酸汤为研究对象，通过对糊化时间、糊化温度、液化时间进行单因素及正交实验筛选出最佳的白酸汤生产工艺参数，实现白酸汤产品的工业化，并为其提供理论依据。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

大米(香满园特选长粒香大米：各地超市均可买到)、老酸汤(到凯里农家买的自酿酸汤)、α-淀粉酶(3700 U/g，最适温度为65℃，北京奥博星生物技术有限责任公司)、白砂糖(在当地超市购买的散装的白砂糖)。

1.2仪器与设备

汤普森电陶炉D5(礼来中国电器有限公司)；DFT-200C快速开盖万能高速粉碎机(温岭市林大机械有限公司)；pHS-3c型酸度计(上海鸿盖仪器有限公司)；立式压力蒸汽灭菌器LS-B75L—Ι型(江阴滨江医疗设备有限公司)；紫外可见分光光度计T6(北京普析通用仪器有限责任公司)；电子恒温水浴锅DK-98- IIA(天津市泰斯特仪器有限公司)；DHG—9240A型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)；电子分析天平AL104(梅特勒—托利多仪器有限公司)；NDJ—8S旋转粘度计(上海昌吉地质仪器有限公司)；SW-CJ-2G无菌操作台。

1.3工艺流程及操作要点

原料处理：用高速粉碎机将大米打碎，用80目的筛子过筛两次，制成米面。

原料配比：研究不同米面含量(水中米面含量为1%、1.5%、2%、2.5%、3%)对酸汤品质的影响，以及不同含糖量(0%、1%、1.5%、2%、2.5%)对酸汤品质的影响。

加水煮沸：按照一定比例加入米面、白砂糖和水放在电陶炉上煮沸，边加热边搅拌。

糊化：将煮沸的米汤放在水浴锅上糊化，边糊化边搅拌，以防止糊化不均匀导致糊化液局部变质。

液化：将糊化好的米汤加入α-淀粉酶(12 U/g按底物的质量计算)[9]，液化一定时间。

接菌：待米汤冷却至30℃左右时接15%的老酸汤。

发酵：放在40℃的恒温培养箱中发酵4 d。

杀菌、灌装：酸汤发酵完全后进行灭菌(95℃，15 min)[10]，然后在80℃左右迅速灌入消毒过的包装瓶中，密封，冷却后室温下保存。

1.4指标测定

1.4.1理化指标

可溶性固形物含量的测定：采用折光仪法；PH的测定：用酸度计进行测定；还原糖含量的测定：采用3，5-二硝基水杨酸比色法；酸度的测定：采用酸碱滴定法，以上指标方法均参考大连轻工业学院等八院校的食品分析[11]，均重复测定三次。

1.4.2微生物指标

乳酸菌活菌数；细菌总数；大肠菌群；致病菌，以上指标测定方法均参照GB/T 4789-1-35，食品卫生微生物学检验[12]。

1.5试验设计

1.5.1单因素试验

本次单因素实验选取糊化温度、糊化时间、液化时间，因使用的α-淀粉酶的最是液化温度为最适温度为65℃，因此对液化温度本实验不作考虑。

1.5.1.1糊化温度的确定

米面含量为1.5%的水溶液加热煮沸后，糊化温度分别为50℃、60℃、70℃、80℃、90℃的水浴锅中糊化20 min，然后温度在60-70℃下，加入α-淀粉酶(12 U/g按底物的质量计算)液化10 min，待冷却至30℃左右再接菌(老酸汤)。放在40℃的恒温培养箱内，发酵4 d，测定酸度，确定浆液的最佳糊化温度。

1.5.1.2糊化时间的确定

米面含量为1.5%的水溶液加热煮沸后，放在70℃的水浴锅上分别糊化10 min、20 min、30 min、40 min、50 min.然后温度在60-70℃下，加入α-淀粉酶(12 U/g按底物的质量计算)液化10 min，待冷却至30℃左右再接菌(老酸汤)，放在40℃的恒温培养箱内，发酵4 d，测定酸度，确定浆液最佳糊化时间。

1.5.1.3液化时间的确定

米面含量为1.5%的水溶液加热煮沸后，放在70℃的水浴锅上糊化20 min，然后加入α-淀粉酶(12 U/g按底物的质量计算)，液化温度在60-70℃下分别液化10 min、20 min、30 min、40 min、50 min，待冷却至30℃后接菌(老酸汤)，放在40℃的恒温培养箱内，发酵4 d，测定酸度，确定浆液最佳液化时间。

1.5.2正交试验

根据单因素实验得出的糊化时间、糊化温度、液化时间采用3因素3水平的正交试验进行优化，确定白酸汤制作工艺的最佳参数。

1.6感官评定方案[13]

表 1　酸汤感官评定表

注：本实验评定小组由15个具有相关食品评定技术培训的人员进行，按照白酸汤的感官评定标准分别对色泽、状态、气味和滋味、杂质四个因素进行评价，试验结果取平均值。

2　结果与分析

2.1原料配比的确定

2.1.1米面含量对酸汤品质的影响

由表2可见，随着米面含量的逐渐升高，酸汤的感官评定和酸度先上升后降低；米面含量的升高提高了浆料的固形物含量，米面含量为1.5%时，酸汤整体品质最高，当米面含量超过1.5%，降低了老酸汤在产品中的比例，使酸汤过于粘稠，里面的营养物质过剩会导致微生物的发酵活力降低[14]，因此米面含量的升高会导致产品的感官风味及品质变差；综合考虑指标，选择添加含量为1.5%的米面进行实验。

表2　不同米面含量对酸汤的影响

2.1.2含糖量对酸汤品质的影响

由表3可见，白酸汤的含糖量直接影响产品发酵后的酒精度，含糖量越高，发酵后转化生成的酒精量越多，醇味浓，酸汤特有的香气较弱；含糖量低，发酵后转化生成的酒精量就少，醇味淡[15]。综合表中的两项指标选择在含量为1.5%的糖，此时酸汤的酸度最高且风味最佳。

表 3　不同含糖量对酸汤品质的影响

2.2单因素试验结果

2.2.1糊化温度对白酸汤酸度的影响

图1所示，白酸汤的酸度先升高后逐渐降低；在60℃时最高；表明在逐渐升温的过程中，淀粉已经糊化完全[16]，此时淀粉的利用率达到最高点；再升温只会浪费资源，从经济和酸度的角度出发，选择白酸汤的糊化温度为60℃。

图1　糊化温度对白酸汤品质的影响Fig.1　Effect of gelatinization temperature on quality of whit sour soup

2.2.2糊化时间对白酸汤酸度的影响

如图2所示，糊化时间决定了颗粒内部结构与水的接触时间，完全糊化需要在一定温度下加热一定的时间，时间过短淀粉颗粒不能够充分的膨胀糊化，吸水差，且不利于微生物消化吸收。时间增加破坏了颗粒内部结构，使内部结构裂解，因而提高了淀粉的糊化度[17]，然而糊化时间过长会使大米风味物质损失。为了缩短生产周期，且感官性状和酸度较好，选择白酸汤的的糊化时间为30 min。

图2　糊化时间对白酸汤品质的影响Fig.2　Effect of gelatinization time on quality of whit sour soup

2.2.3液化时间对白酸汤酸度的影响

图3　液化时间对白酸汤品质的影响Fig.3　Effect of liquefaction time on quality of whit sour soup

2.2.4液化时间对还原糖含量的影响(采用DNS法)[18]

如图3及图4所示，随着液化时间的延长，水解液还原糖含量逐渐增大，在20 min之前增加很快，然后趋于稳定。淀粉的液化分两个阶段[19]，后一阶段反应速率比前一阶段要慢得多，这可能是导致液化20 min后还原糖含量趋于稳定的主要原因。另外，随着水解程度的加深，α-1，4-糖苷键减少，淀粉中存在的α-1，6-糖苷键影响了α-淀粉酶的水解速度，同时不断积累的酶解产物也会抑制酶的活性，使水解逐渐变慢。综合图3及图4的结果，以及为了节约时间以提高效率，确定液化时间为20 min。

2.3正交优化白酸汤工艺参数

在单因素试验的基础上，确定了酸汤发酵各因素最佳值的范围。为进一步确定在各因素共同作用下发酵酸汤产酸最快、风味最好时的发酵条件，糊化温度、糊化时间、液化时间三因素三水平L9(34)正交试验，并进行了三次平行实验，水平见表，结果见表5，酸度方差分析结果见表6。

表4　 正交试验因素和水平L9(34)

表5　正交试验结果

注：综合指标=酸度×0.5+感官评定×0.5(经过实验验证酸度与感官评定同样重要。)

表 6　酸度的方差分析

由表5和表6可知，糊化温度对白酸汤酸度影响极显著(P<0.01)，糊化时间对白酸汤酸度影响显著(P<0.05)，液化时间对白酸汤酸度影响不显著(P>0.05)。糊化温度、糊化时间、液化时间对白酸汤的酸度影响依次减小。由正交试验结果得出制备白酸汤最佳工艺为：糊化温度60℃，糊化时间30 min，液化时间30 min。为了检验正交试验结果的可靠性，对上述正交试验得出的最佳取值进行验证试验，验证试验结果为糊化温度60℃，糊化时间30 min，液化时间30 min，说明此工艺具有可靠性。

感官评价的方差分析见表7。

表7　感官评价的方差分析

由表7 可知，糊化时间对白酸汤酸度影响显著(P<0.05)，糊化时间及液化时间对白酸汤酸度影响不显著(P>0.05)综上所述，白酸汤的最佳工艺参数为：糊化时间为30 min、糊化温度为60℃、液化时间为30 min。

2.4所得白酸汤产品的质量分析

2.4.1感官指标

色泽：乳白色；香气：酸味浓郁，有苗族酸汤特有的香气，微带玉米清香；口味：口味纯正，酸爽适口；状态：质地均匀一致，而且稳定性好，无浆液分层，无沉淀，无其他杂质出现。

2.4.2理化指标

PH=3.06；可溶性固形物>7%；总糖≥5.5%；总酸>6.9%；

2.4.3微生物指标

乳酸菌活菌数≥2.0×108CFU/mL；细菌总数≤100 CFU/mL；大肠菌群≤3 MNP/100mL；致病菌：未检出；以上微生物指标均在DB52/T 986-2015要求内。

3　结论

通过对不同米面比例和含糖量的米浆发酵酸汤后的产品进行感官评定，得出最适宜酸汤发酵的米面比例为1.5%、含糖量1.5%。在单因素试验的基础上，通过正交试验优化后得到酸汤发酵的最佳工艺参数为糊化时间为30min、糊化温度60℃、液化时间30min。发酵的酸汤为清亮的乳白色，具有苗族酸汤特有的香气，乳酸发酵香味浓，酸爽适口，质地细腻，无异味，均匀细腻、无分层、无凝块；如今食品发展的潮流是健康营养的食品，因此白酸汤具有很好的发展前景。目前对酸汤的研究主要集中在红酸汤上，对白酸汤的研究寥寥无几,关于微生物发酵过程研究很少,尤其是发酵过程中菌株种类和数量的变化,故在白酸汤微生物研究方面存在很大的空间。

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Optimization ofthe Technology of Kaili White Sour Soup by Orthogonal Test

ZHENGSha-sha,SONGYu-ting,LUOYi,XULi*

(CollegeofWineandFoodEngineering,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025,China)

White sour soup production technology was optimized by orthogonal test to improve of the unstable quality of traditional white sour soup , The effect of gelatinization time, gelatinization temperature and liquefaction time on sensory quality and acidity of fermented white sour soup, with rice, sugar, salt and liquor as raw materials, was discussed. The results showed that the optimization process was 1.5% rice flour, 1.5%sugar with 30 min. for gelatinization time, gelatinization temperature at 60℃, and 30 min. for liquefaction time. Gelatinization temperature was the most important among these three factors, while gelatinization time was the second, and liquefaction time had no significant impact on the quality of white sour soup. White sour soup produced under these conditions had the unique aroma of Miao sour soup, with crisp taste of fermented lactic acid.

White sour soup；Fermentation parameters；Quality

2016-03-01

2016-03-22

大学生创新项目(贵大SRT字 (2014)103)。

TS205.5

A

1008-0457(2016)02-0080-06国际DOI编码：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2016.02.016

*通迅作者：徐俐(1963-)，女，教授，主要研究方向：食品贮藏与加工；E-mail:gzdxxuli@tom.com。