发酵炸糕工业化生产工艺优化——沥水、发酵环节米粉品质及发酵菌种的研究

摘要

天津耳朵眼炸糕是我国传统的风味食品，迄今已有百余年历史。但其一直是手工作坊式生产，生产过程以感官控制、手工操作为主。各项加工工艺参数均未实现标准化，导致产品质量难以统一，且无法实现工业化生产。因此耳朵眼炸糕的发展受到了严重的阻碍。本实验以耳朵眼炸糕厂糯米面为原料，以耳朵眼炸糕传统发酵工艺为依据，了解沥水和发酵对米浆和面团的影响，为缩短生产周期提供理论依据。同时，对沥水、发酵环节米浆中的菌种进行分离、鉴定和筛选，并将优势菌种进行扩大培养，制备纯种发酵菌剂，为耳朵眼炸糕的品质控制和工业化生产提供理论依据。主要研究内容与结果如下:
　　1.测定不同生产时期原料米浆或面团中化学成分含量和理化指标，并研究发酵面团的质构特性和体积变化。结果表明，沥水环节，米浆的主要变化为:还原糖含量由0.07％增加至0.89％，支链淀粉含量由55.42％降低至51.74％。沥水开始阶段，米浆pH值为6.27，水分含量为58.52％，沥水结束后，pH值和水分含量分别下降至3.67和45.73％，变化主要在沥水前48h内完成，48h后pH值和水分含量基本保持稳定。发酵阶段，面团中还原糖24h内消耗完全，水分含量由起始阶段的53.70％减少至48.95％，pH值从3.56小幅度下降至3.19，总糖、直链淀粉和支链淀粉含量无明显变化。发酵36h后，发酵面团体积停止变化，平均膨胀率达34.99％。发酵过程中，面团硬度、粘性、弹性和恢复性均升高，36h后，各项指标趋于稳定。
　　2.根据沥水、发酵环节米浆或面团的化学成分、理化性质、质构特性、体积变化等，初步认为沥水需要48-60h，发酵需要36-48h，在此基础上，采用炸糕感官评价方法，测定最佳的沥水、发酵时间，结果表明沥水48h或60h，发酵48h生产的炸糕与传统工艺(沥水和发酵均为72h)无显著差异，因此认为沥水和发酵环节均可由传统工艺的72h缩短至48h。
　　3.从沥水米浆和发酵面团中分离出6株酵母菌和7株细菌。经形态观察、生理生化特征测定和16s rRNA或18s rRNA基因序列分析，认为Y2、Y3为酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae），Y4为Pichia occidentalis，Y7-1、Y7-2为矮小假丝酵母(Candida humilis)，Y8为Galactomyces geotrichum;B1、B5-2、B7、B8为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum），B2为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)，B5-1、B6为Acetobacter indonesiensis。
　　4.对细菌进行革兰氏染色、接触酶试验、葡萄糖产酸产气情况检验，初步选取葡萄糖产酸阳性、产气阴性的乳酸细菌菌株B1，B5-2，B7，B8进行生长速率、产酸能力测定，结果显示无显著差别，但在发酵初期，B5-2菌株生长速度略快于其它菌株因此，确定植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）B5-2菌株为最优乳酸菌。通过对酵母菌的生长速率、发酵产气能力、碳源利用率等指标进行测定，发现菌株Y2，Y3，Y7-1，Y7-2产气较快且产气量较大，最大生物量及达到最大生物量的时间基本相同，但在发酵初期，Y2菌株生长速率最快、发酵产气能力最强且碳源利用率最高，因此，确定Y2菌株，即酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）为发酵环节优势酵母菌。
　　5.利用优势菌株，初步制备纯种发酵剂:乳酸菌发酵剂浓度为108cfu/mL，酵母菌发酵剂浓度为107cfu/mL。分别以1.5％和3.0％的接种量进行模拟生产实验，并对产品面团进行化学成分、理化性质、质构特性、面团体积变化测定和食品感官分析实验，确定乳酸菌发酵液和酵母菌发酵液接种量均为3.0％时，产品与传统生产工艺产品品质无显著差异。确定发酵菌株选择正确，纯种发酵剂生产具有可行性。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 糯米的概述

1．1．1 稻米的分类

1．1．2 糯米的化学成分及营养作用

1．1．3 糯米的加工应用

1．2 微生物发酵技术在食品生产中的应用

1．2．1 传统发酵食品的发酵形式

1．2．2 我国传统发酵食品存在的主要问题

1．3 发酵米制品

1．3．1 发酵对米粉质构的影响

1．3．2 发酵米制品中的微生物作用

1．3．3 国内外传统米面食品发酵剂的研究现状

1．4 本论文的研究目的和意义

第二章 米粉品质研究及生产工艺改进

2．1 试验材料

2．1．1 试验原料

2．1．2 主要试剂

2．1．3 主要仪器设备

2．2 试验方法

2．2．1 定时采样

2．2．2 米浆化学成分及理化性质测定

2．2．3 数据分析

2．2．4 感官评定

2．3 结果与分析

2．3．1 沥水环节米浆化学成分及理化性质的变化

2．3．2 发酵环节面团理化性质的变化

2．3．3 统计学分析

2．3．4 改进方案后的产品品质评价

2．4 本章小结

第三章 沥水、发酵环节发酵菌种的研究

3．1 试验材料

3．1．1 试验原料

3．1．2 实验试剂

3．1．3 主要仪器设备

3．2 试验方法

3．2．1 菌株的分离纯化

3．2．2 优势菌株的筛选

3．2．3 酵母菌的鉴定

3．2．4 乳酸菌鉴定

3．3 结果与分析

3．3．1 菌株的分离结果

3．3．2 发酵沥水环节菌落计数结果

3．3．3 菌株的筛选结果

3．3．4 酵母菌的鉴定

3．3．5 细菌的鉴定

3．4 本章小结

第四章 纯种发酵的可行性研究

4．1 试验材料

4．1．1 试验原料

4．1．2 主要试剂

4．1．3 主要仪器设备

4．1．4 实验菌株

4．2 试验方法

4．2．1 纯种发酵菌液的制备

4．2．2 发酵炸糕的成品制作及评价

4．3 结果与分析

4．3．1 沥水环节米浆pH值和水分含量变化情况

4．3．2 发酵环节米浆性质变化

4．4 小结

第五章 总结与展望

5．1 本文结论

5．2 本实验的创新点

5．3 本实验不足与展望

参考文献

致谢