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一种基于工艺控制的浏阳豆豉纯菌种快速发酵的加工方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2014-04-28
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2014-08-20
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2015-04-08
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2034-04-28
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201410173508.1 申请日 2014-04-28
公开/公告号 CN103932077B 公开/公告日 2015-04-08
授权日 2015-04-08 预估到期日 2034-04-28
申请年 2014年 公开/公告年 2015年
缴费截止日
分类号 A23L1/20 主分类号 A23L1/20
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 1
权利要求数量 2 非专利引证数量 2
引用专利数量 1 被引证专利数量 0
非专利引证 1、曾小飞.豆豉系列产品开发与关键技术研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库》.2011,第41-44页.; 2、黄欣.浏阳豆豉自然发酵菌相分析及人工接种发酵条件的研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库》.2007,第34-43页.;
引用专利 CN101485426A 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 湖南农业大学 当前专利权人 湖南农业大学
发明人 蒋立文、廖卢艳、聂乾忠 第一发明人 蒋立文
地址 湖南省长沙市芙蓉区东湖湖南农业大学 邮编
申请人数量 1 发明人数量 3
申请人所在省 湖南省 申请人所在市 湖南省长沙市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
长沙正奇专利事务所有限责任公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
何为、袁颖华
摘要
一种基于工艺控制的浏阳豆豉纯菌种快速发酵的加工方法,是取新鲜黑豆去杂后浸泡,再高压干蒸确保蛋白质变性适度后冷却,接种扩大培养的米曲霉拌匀发酵制曲,制得的熟曲自然冷却,蛋白酶活力为800-1200单位/g干基(以中性蛋白酶计);加热水搅拌,快速沥水后加入少量食盐或白酒,拌匀后压实置于密封夹层罐中保温发酵,使发酵后氨基酸态氮达到0.55%以上;最后采用连续穿流带式干燥设备进行脱水干燥,所得产品水分小于15%,氨基酸态氮为0.85%以上,细菌数量小于103cfu/g,产品质量稳定,各加工关键工序控制环环相扣,相互协同作用,从投料到产品只要15-25d。本发明工艺周期短、质量稳定,为安全方便低盐或无盐浏阳豆豉制品提供了一种高效、标准化、规模化、连续化切实可行的生产方法和工艺。
  • 摘要附图
    一种基于工艺控制的浏阳豆豉纯菌种快速发酵的加工方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2015-04-08 授权
2 2014-08-20 实质审查的生效 IPC(主分类): A23L 1/20 专利申请号: 201410173508.1 申请日: 2014.04.28
3 2014-07-23 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种基于工艺控制的浏阳豆豉纯菌种快速发酵的加工方法,其特征在于,该方法步骤如下:
(1)黑豆熟化:取新鲜黑豆去杂后,浸泡至含水量为40-50%,用可旋转的高压锅于
115-123℃干蒸15-30min;
9 10
(2)接种:将干蒸后的黑豆冷却至室温,接种经过扩大培养的孢子数量为10-10 CFU/g干基的纯种米曲霉菌种,接种重量为0.3-0.5%,充分混合,接种后控制物料水分为
55-67%;
(3)一次发酵制曲:将上述所得物料按1-3cm厚度平铺,于32-35℃、相对湿度为
70-85%下发酵制曲48-72h,当曲料布满菌丝和黄色孢子时,即可出曲,此时发酵后的曲料
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中的细菌数量小于10cfu/g;其中:发酵制曲时的第一次翻曲时间为18-24h,第二次翻曲时间为26-32h;
(4)凉酶:将上述发酵后得到的曲料自然冷却18-24h,使蛋白酶活力以中性蛋白酶计为800-1200单位/g干基;
(5)洗酶:于冷却后的曲料加入50-60℃、重量为曲料重量1.5-2.5倍水搅拌5-10min,然后快速沥干水分;
(6)二次发酵:于沥水后的曲料中加入为该沥水后的曲料重量1-2%的食盐或1-2%的白酒,拌匀后压实置于密封夹层罐中,于45-55℃下保温发酵7-15d,使发酵后氨基酸态氮达到0.55%以上;
(7)脱水干燥步骤:采用连续穿流带式干燥设备将发酵成熟的物料进行脱水,使
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物料水分小于15%,细菌数量小于10cfu/g;其中,干燥设备工艺参数要求:蒸汽压力0.2-0.6MPa、物料厚度10-80mm、蒸汽耗用量150-280Kg/h、温度50-120℃、干燥强度
70-140Kg水/h、干燥长度8-12m、风机数量3-5台,脱水过程保证物料均匀受热,不出现局部焦化褐变,保证色泽基本一致。

2.如权利要求1所述的一种基于工艺控制的浏阳豆豉纯菌种快速发酵的加工方法,其特征在于:所述步骤(1)中的新鲜黑豆是指成熟充分、颗粒饱满均匀、皮薄肉多、无虫蚀、无霉烂变质的新鲜黑大豆。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及豆类食品加工技术领域,特别是指一种基于工艺控制的浏阳豆豉纯菌种快速发酵的加工方法。

背景技术

[0002] 豆豉是浏阳市传统土特产名品,浏阳豆豉以其独特的风味和丰富的营养价值深受民众喜爱,远销日本、新加坡、港澳、东南亚一些国家和地区。浏阳豆豉是以泥豆或小黑豆为原料,经过发酵精制而成,具有颗粒完整匀称,色泽浆红或黑褐、皮皱肉干、质地柔软、汁浓味鲜、营养丰富,且久贮不发霉变质的特点。加水泡涨后,汁浓味鲜,是烹饪菜肴的调味佳品。豆豉还具有一定的药用功能,能治疗感冒。以少量豆豉加老姜或葱白、胡椒煎服,可去寒解表。
[0003] 浏阳豆豉生产原料与其他豆豉不同,是采用优质黑豆。黑豆营养丰富,含有蛋白质、脂肪、维生素、微量元素等多种营养成分,同时又具有多种生物活性物质,如黑豆色素、黑豆多糖和异黄酮等。黑豆与黄豆比较,黑豆具有高蛋白、低热量的特性,蛋白质含量高达45%,其中优质蛋白大约比黄豆高出1/4左右,居各种豆类之首,具有“豆中之王”的美誉。
与蛋白质丰富的肉类相比,黑豆更加胜出一筹,被誉为“植物蛋白肉”。研究发现,每100g黑豆中含粗脂肪高达12g以上,检测发现其中含有至少19种脂肪酸,而且不饱和脂肪酸含量高达80%,其中亚油酸含量就占了约55%。黑豆中灰分含量为4.47%,明显高于其它豆类。进一步分析黑豆灰分的成分,可以发现多种矿物质及微量元素,如锌、铜、镁、钼、硒、磷等,而且含量都比较高。黑豆中富含多种维生素,尤其是维生素E在每百克黑豆中的含高达17.36µg,黑豆的异黄酮含量比黄豆还要多。黑豆皂苷对遗传物质DNA损伤具有保护作用,在清除活性氧方面,皂苷同样有良好作用。黑豆多糖是清除人体自由基的主要成分之一。此外,还有研究发现,黑豆中的多糖成分还可以促进骨髓组织的生长,具有刺激造血功能的再生的作用。黑豆色素是黑豆重要的生物活性物质之一,以黑豆皮为原料提制出的天然色素称为“黑豆红色素”,简称“黑豆红”。黑豆红色素可以降低脂质过氧化反应终产物丙二醛(MDA)含量,同时提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的含量,具有明显的抗氧化作用。
[0004] 豆豉富含蛋白质、各种氨基酸、矿物质及多种维生素,色香味美,具有一定的保健作用,我国南北部都有加工食用,但各地工艺差别很大,最终产品的使用特性、食用特性、保健特性差别非常大。浏阳豆豉和其它区域豆豉不一样,最大的特点是避开传统豆豉加工依靠高盐、高酒精度的发酵模式,发酵周期较短(比日本纳豆发酵时间长,但与永川豆豉、潼川豆豉相比较短),其产品以色深、味淡、鲜味和风味突出,可以药食两用。黑豆的色素自然天成,为有保健作用的黑色素,也不像其它豆豉依赖美拉德反应形成色素,它的皮厚对豆豉粒型有保障。目前浏阳市场发展规模不很大,每年仅有几千吨,但厂家也有二三十家,生产规模远满足不了市场的需要,如果工艺不革新,生产效率不提高,理论基础研究不抓紧进行,浏阳豆豉产业发展前景堪忧。
[0005] 浏阳豆豉到目前为止,仍然沿袭上千年的传统制作工艺,采用的基本流程是:将采购的皮厚蛋白质含量高的小黑豆经过清洗去杂后,用水浸泡2h左右,使黑豆水分在40%左右,然后用木甑连续蒸两次,每次上大汽后蒸1~1.5h,然后摊凉冷却到室温,将其按照一定数量摊放在底部是棉布的木框中,进行自然发酵,如果温度很低,可以加煤炉进行升温、湿度自然,然后利用自然环境的微生物进行自然制曲,时间达7~15d,微生物生长高峰期时适当开窗排气降温,当毛坯豆根部开始有点发现绿色的霉菌时终止发酵,打开窗户换气,自然培养酶系形成;将毛坯进行洗酶,用55℃温水搅拌,基本上洗去表面酶斑。将洗干净的曲坯堆放压紧在一定容积的木桶中,进行堆积发酵,表面可以适当撒点盐或者喷点白酒,浓度均不超过2%。,堆积发酵时间不固定,一般氨基酸态氮在0.5%以上(湿基),就可以脱水。脱水办法一般依靠天气,自然晒干的办法,将水分降低到15%以内,即为成品,可以直接包装出售也可以调味出售。
[0006] 这种原始的工艺存在诸多问题:(1)采用木甑蒸的方式,产量低,效率低;另外蛋白质是否变性程度无法控制,不利于霉菌生长,后期产品很硬不酥软。(2)发酵采取自然发酵模式,微生物种类很多,发酵时间过长,酶系也不稳定,不同季节生产之间差别较大;(3)没有凉霉工序,发酵自然控制酶系形成不稳定,发酵温度较高不利于蛋白酶的生成,机内菌丝没有长入豆粒内部,影响水解程度和后期产品品质;(4)洗酶的时间和程度没有控制,自然洗曲,曲料和水的比例不固定,洗霉程度没有标准,造成洗酶不够,表面霉斑明显,影响产品外观,同时使产品带来苦味;洗酶过度则酶活损失大,不利于二次发酵时氨基酸态氮形成,影响产品质地和品质,鲜味不够;(5)采用木桶类发酵缸进行堆积发酵,条件粗放,没有满足蛋白酶等酶系的最佳发酵条件,氨基酸态氮的形成数量不稳定,夏季发酵时容易出现长蛆等影响质量安全的因素;(6)自然干燥完全是“靠天吃饭,碰运气”,有太阳天气就晒制,没有太阳天气就继续发酵,造成质量不稳定,部分原料过度发酵,后期带来苦味,效率低。(7)得到产品很硬,质地不酥软,影响产品的使用效果。这些问题的存在直接后果就是产品质量不稳定,生产效率低,产品成本高,市场能力有限,使品牌发展空间有限。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于克服现有技术中的上述不足,而提供一种基于工艺控制的浏阳豆豉纯菌种快速发酵的加工方法,其为工艺合理、操作简单、工艺周期短、营养成分丰富的关键控制工艺。
[0008] 为达上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种基于工艺控制的浏阳豆豉纯菌种快速发酵的加工方法,该方法步骤如下:
[0009] (1)黑豆熟化:取新鲜黑豆去杂后,浸泡使黑豆吸收一定水分40-50%之间,再用可旋转的高压锅不加水进行干蒸15-30min,蒸煮时压力为0.1MPa,温度为118-123℃,以确保黑豆蛋白质适度变化,使后期产品松软,同时,蛋白质适度变性可确保霉菌正常生长并形成酶系。
[0010] 上述新鲜黑豆是指成熟充分、颗粒饱满均匀、皮薄肉多、无虫蚀、无霉烂变质的黑大豆。上述去杂是指用少量水多次洗去黑大豆中混有的砂粒泥土等杂质和与产品无关的杂物。
[0011] 上述可旋转高压锅蒸料并适度变性是指采用可以旋转的蒸煮锅保证物料均匀受热并确保蛋白质适当变性。上述的变性是指蛋白质加入引起蛋白质结构的变化程度,变性程度不够,豆粒发硬,不利于霉菌生长,不利于菌丝渗入到豆粒里面,不利于蛋白酶形成;变性程度过渡,水分过高,粒型无法保证,蛋白酶活性不够,影响口感和风味、外型。
[0012] (2)接种:将干蒸后的黑豆冷却至室温,接种经过扩大培养的孢子数量为9 10
10-10 CFU/g干基的纯种米曲霉菌种,接种重量为0.3-0.5%,充分混合,接种后控制物料水分为55-67%;
[0013] (3)一次发酵制曲:将上述所得物料按1-3cm厚度平铺,于32-35℃、相对湿度为70~85%之间发酵制曲,16h后每隔6h观察,制曲22h左右进行第一次翻曲,翻曲主要是疏松曲料,增加空隙,减少阻力,调节品温,防止温度升高而引起烧曲或杂菌污染。28h左右进行第二次翻曲。翻曲适时能提高制曲质量,翻曲过早会使发芽的孢子受抑,翻曲过迟,会因曲料升温引起细菌污染或烧曲。当曲料布满菌丝和黄色孢子时,即可出曲。一般发酵制曲
5
时间为48-72h。发酵后的曲料中的细菌数量小于10cfu/g;
[0014] (4)凉酶:将上述发酵制曲后得到的熟曲自然冷却,一定要冷透,这个过程实际上也是养酶的过程,可适当降低曲料温度有利于蛋白酶的积累,同时有利于基内菌丝生长渗入到豆粒的内部,酶活性得到有效提高,保证后期发酵水解彻底,品质疏松,化渣性好。冷却时间为18-24h,冷却后曲料的蛋白酶活力为800-1200单位/g干基(以中性蛋白酶计);
[0015] (5)洗酶:由于冷却后的曲料表面附着许多孢子和菌丝,含有丰富的蛋白质和酶类,孢子和菌丝不经洗除,孢子有苦涩味,会给豆豉带来苦涩味,并造成色泽暗淡。洗酶过渡,豆粒吸水过多,酶活性损失过大,影响后期发酵及氨基酸态氮形成,影响产品口感与风味。因此,于冷却后的曲料中加入50-60℃热水、加水量1.5-2.5倍,用搅拌机打散曲料,搅拌时间为5-10min,然后快速沥干水分。
[0016] (6)二次发酵:于沥水后的曲料中加入为该沥水后的曲料重量1-2%的食盐或1-2%的白酒,拌匀后装入密闭有夹层的罐中至八、九成满,装时层层压实,置于45℃-55℃恒温室中保温发酵7-15d,发酵后物料中的氨基酸态氮含量在0.55%以上。
[0017] (7)脱水干燥步骤:采用连续穿流带式干燥设备将发酵成熟的物料进行脱水,使3
物料水分小于15%、氨基酸态氮为0.85%以上、细菌总数小于10cfu/g;其中,干燥设备工艺参数要求:蒸汽压力0.2-0.6MPa、物料厚度10-80mm、蒸汽耗用量150-280Kg/h、温度
50-120℃、干燥强度70-140Kg水/h、干燥长度8-12m、风机数量3-5台,脱水过程保证物料均匀受热,不出现局部焦化褐变的情况,保证色泽基本一致。
[0018] 如此依照本发明的方法即可制干豆豉,如需调味,则可于二次发酵后的产品中直接加入调味料即可,无需再进行脱水干燥。
[0019] 本发明由于采用上述参数和设备控制方法,制得的产品粒型酥软,氨基酸态氮稳定,豉香浓郁,化渣性好,品质松软,且工艺产品质量稳定,基本不发生任何变化,各加工关键工序控制环环相扣,相互协同作用。黑豆从蒸煮到发酵完成得到产品的一个周期控制在15-25d之间,生产效率显著提高,发酵速度加快,后发酵时间较短,晒制工艺采用连续化生产工艺,减少对自然环境的依赖性,企业操作过程稳定,连续化生产能力较强。制得的产品盐度为1.8%左右或无盐,可以有效控制产品在保质期间色泽黑深,明显有别于其它形式的发酵大豆制品,本产品质量达到要求,各个步骤相互协同作用,缺一不可。
[0020] 因此,本发明能克服原有产品很硬的不足、周期长、质量不稳定、工艺难以控制、无法满足大生产要求的弊端,工艺参数设计合理、操作简单、工艺周期短、营养丰富、产品保质期较长、色泽稳定、光泽好、蛋白酶活力高、细菌总数低、卫生要求符合国家强制标准要求,可实现工业化生产,过程可控,质量稳定,既可提高豆豉生产企业的的效益,又确保产品安全性和质量的稳定性,代表着技术进步的一种方向;不加高浓度的食盐和白酒,为豆豉的药食两用奠定基础。

实施方案

[0021] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
[0022] 下述各实施例采用纯种米曲霉(Aspergillus oryzae 3.042)为纯菌种,经过扩大9 10
培养后孢子数量10-10 CFU/g干基。作为原料使用的新鲜黑豆是指选取成熟充分、颗粒饱满均匀、皮薄肉多、无虫蚀、无霉烂变质的黑大豆,并用少量水多次洗涤,去除了黑大豆中混有的砂粒泥土等杂质和与产品无关的杂物。
[0023] 实施例1
[0024] 取新鲜黑豆500kg浸泡至含水量为40%,分层放入121℃高压锅中,旋转式干蒸30min;然后,将干蒸后的黑豆冷却至室温,按重量比0.5%的比例接种上述扩大培养后的纯种米曲霉,充分混合,接种后控制黑豆水分为67%;将接种后的黑豆按2-3cm厚度平铺,于32-35℃、相对湿度在75-80%下发酵制曲72h,当曲料布满菌丝和黄色孢子时出曲,完成一次发酵;将发酵后得到的熟曲自然冷却养酶24h后置于洗酶缸中,加入60℃热水,搅拌
10min进行洗酶沥干;再按重量比加入2%的白酒,拌匀后装入密闭有夹层的罐中,装时层层压实,置于55℃恒温室中保温发酵15d,发酵后物料中的氨基酸态氮含量为0.75%时,采用连续穿流带式干燥设备, 蒸汽压力0.3MPa、物料厚度30mm、蒸汽耗用量180Kg/h、温度
110℃、干燥强度80Kg水/h、干燥长度12m、风机数量4台,连续烘干而成为产品。产品色泽亮,香气浓郁,滋味鲜美,后味绵长,口感酥软,酸度指标正常,无异常现象出现。产品含水量为13%,含盐量为0.3%,氨基酸态氮含量为1.15%,细菌数为100cfu/g。
[0025] 实施例2
[0026] 取新鲜黑豆500kg浸泡至含水量为45%,分层放入121℃高压锅中,旋转式干蒸25min;然后,将干蒸后的黑豆冷却至室温,按重量比0.4%的比例接种上述扩大培养后的纯种米曲霉,充分混合,接种后控制黑豆水分为60%;将接种后的黑豆按1-2cm厚度平铺,于
32-35℃、相对湿度在70-80%下发酵制曲60h,当曲料布满菌丝和黄色孢子时出曲,完成第一次发酵;将发酵后得到的熟曲自然冷却养酶24h后置于洗酶缸中,加入55℃热水,搅拌
8min进行洗酶沥干;再按重量比加入1%的食盐,拌匀后装入密闭有夹层的罐中,装时层层压实,置于50℃恒温室中保温发酵12d,发酵后物料中的氨基酸态氮含量为0.81%时采用连续穿流带式干燥设备, 蒸汽压力0.4MPa、物料厚度20mm、蒸汽耗用量200Kg/h、温度115℃、干燥强度110Kg水/h、干燥长度12m、风机数量5台。连续烘干而成为产品。产品色泽亮,香气浓郁,滋味鲜美,后味绵长,口感酥软,酸度指标正常,无异常现象出现。产品含水量为
11%,含盐量为1.48%,氨基酸态氮含量为1.35%,细菌数为85cfu/g。
[0027] 实施例3
[0028] 取新鲜黑豆500kg浸泡至含水量为50%,分层放入121℃高压锅中,旋转式干蒸
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