发酵豆制品.ppt
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1、发酵豆制品现在学习的是第1页,共72页本章提要酱类与酱油的酿造腐乳纳豆和纳豆制品丹贝现在学习的是第2页,共72页大豆是一种富含蛋白质的植物性食物资源,营大豆是一种富含蛋白质的植物性食物资源,营养价值很高。养价值很高。随着生活水平的提高,动物性蛋白比例过高的随着生活水平的提高,动物性蛋白比例过高的问题日益突出,目前人们对植物性蛋白的健康问题日益突出,目前人们对植物性蛋白的健康作用越来越重视作用越来越重视,因此大豆食品受到了全世界,因此大豆食品受到了全世界的青睐。尤其是大豆中富含的青睐。尤其是大豆中富含黄酮类物质黄酮类物质,具有,具有重要的保健作用。重要的保健作用。我国人民有着长期的大豆发酵法加工
2、的经验,我国人民有着长期的大豆发酵法加工的经验,善于生产众多营养而味美的发酵豆制品。善于生产众多营养而味美的发酵豆制品。现在学习的是第3页,共72页第一节第一节 酱类与酱油酿造酱类与酱油酿造酱和酱油是通过微生物的作用对植物性基质进行发酵而酿酱和酱油是通过微生物的作用对植物性基质进行发酵而酿造成的,包括中国酱油、酱类调味品、酱类食品等,都是造成的,包括中国酱油、酱类调味品、酱类食品等,都是传统的豆类发酵食品。传统的豆类发酵食品。由于发酵作用,赋予了这些豆制品以肉样风味,且富含氨基由于发酵作用,赋予了这些豆制品以肉样风味,且富含氨基酸、肽类等物质,营养丰富,在日本、韩国及其他东方国家酸、肽类等物质
3、,营养丰富,在日本、韩国及其他东方国家都非常受欢迎。都非常受欢迎。该类产品不仅有丰富的该类产品不仅有丰富的营养价值营养价值,还由于微生物酶的降解,还由于微生物酶的降解作用产生了许多作用产生了许多呈味物质呈味物质,这种技术使从植物性蛋白质和,这种技术使从植物性蛋白质和脂肪中产生肉样风味成为可能,这种酱油酿造的发明在脂肪中产生肉样风味成为可能,这种酱油酿造的发明在食品科学领域是一个国际性的伟大发明,在中国迄今已食品科学领域是一个国际性的伟大发明,在中国迄今已有有3000多年的悠久历史。多年的悠久历史。现在学习的是第4页,共72页一、酱和酱油酿造原料一、酱和酱油酿造原料 (一一)蛋白质原料蛋白质原料
4、 一直以大豆为主,现普遍采用提油后的一直以大豆为主,现普遍采用提油后的饼粕。饼粕。1豆粕豆粕 大大豆豆经经适适当当热热处处理理,调调节节其其水水分分含含量量为为11.514,经经压压扁扁、加加有有机机溶溶剂剂、提提取取油油脂脂后后的的残残余余物物,一一般般呈呈颗颗粒粒片片状状。其蛋白高,脂肪低,水分少,是理想原料。蛋白高,脂肪低,水分少,是理想原料。现在学习的是第5页,共72页2豆饼豆饼是大豆以机械压榨法提取油脂后的残余物。为了提高出油率,将大豆预先轧成片,加热蒸炒,使大豆组织细胞破坏,同时降低了油脂的黏度,这样制出的豆饼叫热榨豆饼;如以生大豆软化轧片再直接榨油所制出的豆饼叫冷榨豆饼。热榨豆饼
5、适宜生产酱油热榨豆饼适宜生产酱油;冷榨豆饼则适于制造豆制品。冷榨豆饼则适于制造豆制品。现在学习的是第6页,共72页 豆粕的一般成分()水 分 粗蛋白质 粗脂肪 碳水化合物 灰 分 豆粕:710 4651 0.51.5 1922 5 大豆:7-12 35-40 12-20 21-31 4.5-5.4(供参考)豆饼的成分()水 分 粗蛋白质 粗脂肪 碳水化合物 灰 分 冷榨豆饼 12 4447 6-7 18-21 56 热榨豆饼 11 45-48 3-4.5 1821 5.5-6.5 现在学习的是第7页,共72页 花生饼等其他饼粕的成分()水 分 粗蛋白质 粗脂肪 碳水化合物 粗纤维素 灰 分 花
6、生饼 910 40-45 57 20-30 4-6 6-7 菜籽饼 881 3691 345 3021 712 棉籽饼 810 40-45 79 20-30 510 5-7 芝麻饼 1096 4224 529 2642 1142 椰子饼 845 2175 769 2650 495 玉米浆干 1040 3970 3642 1112 糖 糟 6075 1401 37 1936 065 153 豆渣(鲜)7959 706 432 358 091 现在学习的是第8页,共72页(二)淀粉质原料 1.麸皮 含多种维生素、钙、铁等,特别适宜于霉菌生长和产酶。2.小麦 含70%淀粉、10-14%蛋白,其中谷氨
7、酸较多,可以成为酱油的鲜味成分。3.其他 碎米、米糠、甘薯等。现在学习的是第9页,共72页(三)食盐:咸味,鲜味,防腐。用盐要求:水分及杂质少,色白而结晶小,NaCI含 量 高,卤 汁(KCI、MgCI2、CaSO4、MgSO4、Na2SO4之混合物)少,卤汁过多会有苦味,从而影响酱油品质。(四)水井水、江河水和自来水均可,但须符合饮用水卫生标准。现在学习的是第10页,共72页(五五)原料配比原料配比原料配比不同,直接影响酱油品质和蛋白的利用率。由图可知,大豆使用多时全氮多,糖分少,酱油鲜重而甜味不足;但小麦增加时全氮减少,糖分增加,则酱油甜味好香味亦好.现在学习的是第11页,共72页(六六)
8、原料处理原料处理破碎、润水、蒸料、冷却等。直接影响原料利用率和产品质量。其中控制加水量十分重要,以蒸料后熟料水分量为依据:冬季47-48%、春秋季48-49%、夏季49-51%。蒸料要求一熟、二软、三疏松、四不粘手、五无夹心、六有熟料固有的色泽和香气。现在学习的是第12页,共72页二、酱油酿造和制酱的微生物(一)曲霉 1米曲霉(Aspergillus oryzae)主要有蛋白酶、谷氨酰胺酶(分解谷氨酰胺生成谷氨酸)、淀粉酶活力,还分泌果胶酶、半纤维素酶和酯酶等。如沪酿3.042(即AS3.951)、渝酿3.811等2酱油曲霉 多聚半乳糖醛酸酶活性较高,而米曲霉-淀粉酶活性较高。日本制曲用混合曲
9、霉,米曲霉79,酱油曲霉21。我国多用纯米曲霉菌种制曲,也有用混合曲。决定了原料的利用率、酱醪发酵成熟的时间及产品酱油和酱的风味和色泽。现在学习的是第13页,共72页 3As3.350黑黑曲曲霉霉(Aspergillus niger)高高产产酸酸性性蛋蛋白白酶酶。在在沪沪酿酿3.0423.042米米曲曲霉霉固固体体制制曲曲中中,添添加加一一定定量量As3.350As3.350黑黑曲曲霉霉种种曲曲混混合合制制曲曲,谷谷氨氨酸酸含含量量提提高高2020以以上上,酱酱油油鲜鲜味味增增加。加。4As3.4309黑黑曲曲霉霉 俗俗称称UV-11UV-11,是是黑黑曲曲霉霉中中的的优优良良菌菌株株。酶系较
10、纯,糖化酶活力很强,且能耐酸。但液化能力不高。酶系较纯,糖化酶活力很强,且能耐酸。但液化能力不高。5As3.758宇宇佐佐美美曲曲霉霉(Aspergillus usamii)日日本本从从数数千千种种黑黑曲曲霉霉中中选选育育出出来来糖糖化化力力强强的的菌菌。生生酸酸能能力力较较强强,富富含含糖糖化化型型淀淀粉粉酶酶,糖糖化化能能力力较较强强,耐耐酸酸性性也也较较强强,还还有有较较强强的的单宁酶,原料适应性较强。单宁酶,原料适应性较强。现在学习的是第14页,共72页(二)酱油生产中的酵母 从酱醅中分离出的酵母菌有7个属23个种。其中有的对酱油风味 和 香 气 的 形 成 有 重 要 作 用,它 们
11、 多 属 于 鲁 氏 酵 母(Saccharomyces rouxii)和球拟酵母(Torulopsis)。鲁氏酵母(Saccharomyces rouxii占45%)、球拟酵母属(Torulopsis)的易变球拟酵母(Torulopsis versatilis)、埃契氏球拟酵母(Torulopsis etchellsii)、蒙奇球拟酵母(Torulopsis mogii);酱醅中典型的鲁氏酵母是大豆结合酵 母 (Zygosacharomyces sojae)和 酱 醪 结 合 酵 母(Zygosaccharomyces major)的菌株等。现在学习的是第15页,共72页1 鲁氏酵母(Sac
12、charomyces rouxii)占酵母总数的45左右,由酱醪发酵过程中从空气中自然落入,也有人工接种的。是发酵型酵母,出现在主发酵期。发酵葡萄糖等生成乙醇、甘油等,再进一步生成酯、糖醇等风味物质。在发酵后期,随着发酵温度升高,鲁氏酵母开始自溶,促进了易变球拟酵母和埃契氏球拟酵母的生长。后二者是酯香型酵母,参与了酱醪的成熟,生成烷基苯酚类香味物质,如4-乙基苯酚和聚乙醇等。现在学习的是第16页,共72页 2 2 沪酿沪酿214214蒙奇球拟酵母蒙奇球拟酵母(T Tmogiimogii SB214)SB214)上上海海酿酿造造科科研研所所分分离离,有有很很强强的的酒酒精精发发酵酵力力,酒酒精精
13、含含量量在在7 7以以上上,能能在在1818食食盐盐中中生生长长,在在1010浓浓度度的的食食盐盐酱酱醪醪中中发发酵酵旺旺盛盛。与与植植质质乳乳杆杆菌菌协协同同作作用用,对对产产生生酱酱香有良好效果。香有良好效果。3 3 酱醪结合酵母(酱醪结合酵母(Zygosaccharomyces major)也也是是耐耐高高渗渗透透压压的的酵酵母母菌菌,在在酱酱醪醪接接近近成成熟熟时时生生产产较较多多,能进行能进行酒精发酵酒精发酵,赋予酱油醇香味。,赋予酱油醇香味。现在学习的是第17页,共72页(三)酱醪发酵中的乳酸菌 从酱醪中分离出的细菌有6个属18个种乳酸菌:嗜盐片球菌、酱油片球菌、酱油四联球菌、植物
14、乳杆菌等 一般酱醪发酵前期嗜盐片球菌多,后期微球菌多些。都能在高浓度酱醪中生长并发酵糖产生乳酸,和乙醇作用生成乳酸乙酯,香气很浓。由于产生乳酸,使酱醪pH降至5.0,这又促进了鲁氏酵母的繁殖,乳酸菌与酵母菌联合作用赋予酱油特殊的香气。据经验,乳酸菌与酵母菌之比为10:1时效果最好。现在学习的是第18页,共72页沪酿1.08植物乳酸菌 与沪酿2.14蒙奇球拟酵母在固态低盐发酵后期中协同作用,短期发酵所得酱油风味,可与老法长期天然晒油相媲美。此外,酱醪发酵的全过程,始终能查到一定数量的芽孢杆菌,如枯草杆菌、地衣芽孢杆菌:与某些生香物质有关。现在学习的是第19页,共72页(四)对酱油生产中曲霉的要求
15、不产黄曲霉毒素;蛋白酶、淀粉酶活力高,有谷氨酰胺酶活力;生长快速、培养条件粗放,抗杂菌能力强;香味好,不产生异味。现在学习的是第20页,共72页三、酱与酱油酿造中的生化变化(一一)蛋白质分解蛋白质分解 米曲霉可分泌3种蛋白酶:酸性蛋白酶(最适pH为3)中性蛋白酶(最适pH为7左右)碱性蛋白酶(最适pH为8)以碱性和中性蛋白酶最多。pH过低,会影响蛋白质分解。故发酵早期应适当控制pH值,或控制酱醪中乳酸菌等产酸菌的繁殖。现在学习的是第21页,共72页据研究,米曲霉的外肽酶活力高于其它曲霉,有利于氨基酸的生成,特别是其谷氨酰胺酶能分解谷氨酰胺生成谷氨酸,增加酱油鲜味。关于谷氨酰胺酶:林祖中等(19
16、85)诱变选育的沪酿3.422菌株,其谷氨酰胺酶活力比沪酿3.042菌株提高近2倍,谷氨酸含量可提高40%。可见,不同米曲霉菌株的酶活力差异很大!现在学习的是第22页,共72页(二二)淀粉糖化淀粉糖化 米曲霉的淀粉酶主要有-淀粉酶,分解-1,4葡萄糖糖苷键生成糊精、麦芽糖和少量葡萄糖。产物中除葡萄糖外,还有果糖和五碳糖。果糖主要来源于豆粕(豆饼)糖的水解,五碳糖来源于麸皮中的戊聚糖。这些糖对酱油的色、香、味、体起重要作用,其中酱油色泽主要是糖与氨基酸发生的羰氨反应而生成。原料糖化作用完全,则酱油的甜味好,无盐固形物高,体态浓厚。现在学习的是第23页,共72页(三三)酸类发酵酸类发酵 乳酸菌、醋
17、酸菌等产生乳酸、醋酸、琥珀酸、葡萄糖醛酸及其它脂肪酸等,对酱油呈味和赋香有重要作用。(四四)酒精发酵酒精发酵 酵母生成的酒精,一部分被氧化为有机酸类,一部分挥散,一部分与氨基酸及有机酸等化合生成酯,还有微量残存在酱醅中,这与酱油香气形成有极大关系。10时,酵母菌仅繁殖不发酵;30左右最宜繁殖和发酵;40以上则自行消化。所以,应该宜在中、低温度下发酵有利于产香。高温速酿酱油之所以缺少香气,就是因为发酵温度高,时间短,酒精发酵微弱。如果在固态低盐后熟发酵中接入鲁氏酵母和蒙奇球拟酵母,则产生酒精、异戊醇、异丁醇和各种有机酸,从而可显著改善酱油的香气。可见,发酵期间适当的酵母菌繁殖和酒精发酵是十分需要
18、的。现在学习的是第24页,共72页 (五五)关于酱油色泽关于酱油色泽美拉德反应非酶褐变,主要途径。酶促褐变:多酚氧化酶(米曲霉产)将蛋白质的水解产物酪氨酸氧化成黑色素。非酶褐变与温度有很大关系,温度每增加10,褐变速度加快35倍,所以,高温低水分发酵时色泽增加;过滤后酱油巴氏消毒时,颜色也明显加深。但经高温褐变后,氨基酸损失较多。现在学习的是第25页,共72页(六六)酱油的风味酱油的风味 1.香气成分:香气成分:酯类:甲酸酯、醋酸酯、乳酸酯、醋酸戊酯、苯酸酯、香草酯等至少9种;醇类:乙醇、乙偶姻、丁二醇、戊醇等;羰基化合物:乙醛、丙醛、异丁醛、异戊醛、糠醛、丁二酮、苯甲醛、乙酰香草醛等;缩醛类
19、:二乙基乙缩醛等;酸类:甲酸、乙酸、丙酸、异戊酸、己酸、棕榈酸等;含硫化合物:甲硫醇、甲硫醇丙基醇、乙硫醇等。酱油香气组成极其复杂,其中,苯甲酸酯类是酱油的主要香气成分。现在学习的是第26页,共72页 2.香味成分:香味成分:酱油酿造中最难控制的就是香气和香味,香气、香味越浓,酱油品质越好,而香气香味的浓淡与发酵时间成正比,因此这与“速酿”之间存在一定矛盾。酱油香味成分包括烃类、醇类、酯类、醛类、醛缩醇类、酮类、酸类等,总计超过200余种。关系密切的有:酒精:日本酱油中高达2以上,一般1。酯类:酵母分解亮氨酸和异亮氨酸,生成的戊醇、异戊醇等各种醇,与有机酸经酯化生成酯类。其它:小麦和麸皮经曲霉
20、和球拟酵母作用产生酚类后,转化为4-乙基愈创木酚(4EG)和4-乙基苯酚(4EP)。微量的4EG和4EP对酱油香气有重要影响。特色酱油中一般含有4EG、4EP 13mgkg,最高在5mgkg。现在学习的是第27页,共72页酵酵母母代代谢谢产产物物呋呋喃喃酮酮类类化化合合物物中中的的4-4-羟羟基基-2(5)-2(5)-乙乙基基-5(2)-5(2)-甲甲基基-3-3-呋呋喃喃酮酮(HEMF)(HEMF),在在酱酱油油酿酿造造过过程程中中以以互互变变体体形形式式存存在在。其其同同族族物物HDMFHDMF和和HMMFHMMF都是呈香物质都是呈香物质 HEMFHEMF给给酱酱油油带带来来柔柔和和的的咸
21、咸味味,优优质质酱酱油油中中含含量量在在200mg200mgkgkg以以上上,其其特特殊殊的的酱酱香香味味沾沾在在手手上上不不易易洗洗掉掉,是是酱酱油油中中特特殊香味成分。殊香味成分。HMMFHMMF和和HDMFHDMF都都是是非非酶酶褐褐变变产产物物,在在酱酱油油中中含含量量甚甚微微,经经加热后有所增加,并产生一种焦糖香味。加热后有所增加,并产生一种焦糖香味。现在学习的是第28页,共72页 3.酱油的呈味:酱油的呈味:应具有滋味鲜美、咸甜酸适中,诸味调和,醇厚绵长的特点.鲜鲜味味:主要由氨基酸(特别是谷氨酸)构成,另有琥珀酸等。(谷氨酸钠、天冬氨酸钠、肌苷酸钠、鸟苷酸钠的相对鲜度100:30
22、:4000:16000)甜甜味味:来自葡萄糖和麦芽糖,及呈甜味的氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、色氨酸等)。咸味咸味:源于氯化钠,我国酱油一般在16-21%。酸味酸味:由乳酸、醋酸、琥珀酸和柠檬酸等形成。现在学习的是第29页,共72页4.酱油的浓稠度酱油的浓稠度:即酱油的体(态),多以波美度(B)表示,它由各种可溶性物质所构成。无机物以食盐为主要成分;有机物中以蛋白质、氨基酸、糊精、糖分及有机酸等为主要成分,酱油发酵越完全,其浓稠度越好。现在学习的是第30页,共72页(七七)酱醪与微生物群落演替酱醪与微生物群落演替 高盐环境:一般均在15以上,低盐发酵的也在6-7周以上,只有耐盐或嗜盐微生物才能生长增
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