CN111165715B - 一种发酵洋葱汁的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于食品加工技术领域，公开了一种发酵洋葱汁的生产方法。本发明所述生产方法在传统生产洋葱汁方法的基础上，通过确定洋葱发酵物的添加量、发酵温度、发酵时间等发酵参数，对环境条件加以标准化，使得每一批次的发酵洋葱汁品质稳定，且均呈现浓郁酸泡菜香，生产的发酵洋葱汁能够产生较丰富的醇、酸、酯等风味物质或风味前体物质；保留洋葱的含硫化合物等特征风味物质的同时，通过发酵过程使发酵洋葱汁的香味浓郁饱满，保证其特殊风味。本发明通过分析和控制发酵洋葱汁时的生产过程中的生产和环境条件并加以标准化，控制产品在生产过程中质量变化，保证每批次产品质量均匀一致，可用于发酵洋葱汁的标准化生产。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种发酵洋葱汁的生产方法。
背景技术
洋葱又名圆葱、玉葱，百合科葱属，因其丰富的营养成分和独特的辛香风味而成为大众蔬菜。其主要活性成分包括含硫化合物、甾体皂甙、类黄酮化合物以及多糖等，具有抗菌、抗氧化、抗癌、降血糖、降胆固醇等多种作用，是公认的食药两用蔬菜，被誉为“蔬菜皇后”。
随着其潜在药用价值及在临床上对各种疾病的辅助治疗作用日益显现，洋葱越来越受到人们的关注和青睐，然而鲜食洋葱的辛辣味和刺激性却让人难以接受，因此开发方便易食、营养美味、附加值高的洋葱产品迫在眉睫。
形成洋葱特征风味的物质主要是含硫化合物，完整无损伤的洋葱并不表现出其独特的风味，只有当洋葱破碎以后，存在于细胞质中的风味的前提物质—S-烷基-L-半胱氨酸亚砜(ACSO)，与存在于细胞液中的催化前体物质分解的酶蒜氨酸酶接触，前者被分解产生洋葱的特征风味，酶促反应产生了五十多种含硫化合物，包括硫代亚磺酸酯、单硫化物、二硫化物、三硫化物，以及洋葱的催泪成分硫代丙醛氧化物等化合物。
发酵不仅可以去除洋葱原有的辛辣刺激风味，还可以增加洋葱发酵产品的乳酸、醋酸、氨基酸等多种营养物质的含量和提高风味物质的含量，而且具有多种保健功能，提高洋葱的经济价值，已是洋葱深加工的一种首选手段。
微生物发酵，是一种古老的常用的延长食物保质期和改善食品风味的方法，发酵是通过有益菌产生一系列的代谢产物来抑制有害菌生存的。四川泡菜发酵过程中细菌类主要嗜盐乳酸菌、色盐杆菌、盐单胞菌以及泡菜乳杆菌，而真菌类主要以酵母菌和霉菌为主。乳酸菌通过利用泡菜内的底物代谢生成乳酸、乙酸、风味物质及气体等，这些发酵作用给予了泡菜特有的风味口感，也有很多学者报道了泡菜发酵过程中酵母菌和霉菌的变化，它们在泡菜发酵过程中能产生醇类物质，与有机酸进一步反应形成酯类，增强泡菜的香味。
目前对于洋葱发酵产品的生产主要是通过自然发酵、按照传统的发酵经验来进行的。但是传统发酵是采用洋葱碎直接堆入清洗后的发酵池中，由原料和环境中微生物直接落入来控制微生物的种类，装满池后不同温度和时间控制使得发酵过程中的微生物菌群发生变化，因此使得发酵产品的发酵香气不稳定，时而呈现出酸香、泡菜香，时而出现酸臭，产品质量均匀性差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于针对现有技术中发酵洋葱产品存在的问题，提供一种发酵洋葱汁的生产方法，以获得香气稳定，产品质量均匀一致的发酵洋葱汁。
为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种发酵洋葱汁的生产方法，包括以下步骤：
(1)洋葱预处理后，搅打破碎，制得含汁洋葱碎；
(2)取含汁洋葱碎接种洋葱发酵物，置于30-37℃条件下、厌氧条件下发酵48h后，连续测量发酵物的pH值，当pH值低于4.0时结束发酵，5000r/min，离心5min获得初级发酵洋葱汁；
(3)将初级发酵洋葱汁于摇瓶中，28-35℃、140r/min条件下好氧发酵8-15h；或将初级发酵洋葱汁装入好氧发酵罐中，通气0.8VVM，搅拌转速140r/min好氧发酵8-15h，得到发酵洋葱汁。
由于洋葱含有杀菌的硫化物类，全部榨成汁将会抑制洋葱汁发酵，由于洋葱中含有可被微生物利用的糖类，全部用洋葱碎，微生物可利用的糖少，其它杂菌容易滋生，改变洋葱味道，因此需要控制洋葱汁碎中汁的比例，使其利于接种的微生物快速生长。
由于洋葱发酵不像其它泡菜加水淹没进行发酵，因此本发明保留发酵时品质最好的发酵洋葱汁作为接种汤汁，通过控制发酵过程温度、氧气量和发酵时间，在第一次发酵后过滤除渣后进行二次发酵，获得品质良好的洋葱汁。
在本发明中，步骤(1)所述预处理为剔除腐烂和发芽洋葱后，去皮、去头和根，清洗沥干。
本发明所述生产方法步骤(1)在对洋葱进行预处理后对原料粒度和含汁量进行控制。
在本发明中，步骤(1)所述洋葱碎中过4目比例为30-40％，游离出汁10-20％。在一些实施方案中，所述控制洋葱碎中过4目比例为35％，游离出汁15％；在一些实施方案中，所述控制洋葱碎中过4目比例为30％，游离出汁10％；在一些实施方案中，所述控制洋葱碎中过4目比例为40％，游离出汁20％。
本发明所述生产方法步骤(2)对洋葱汁碎进行初步发酵。具体方法为取洋葱汁碎接种洋葱发酵物，置于30-37℃条件下、厌氧条件下发酵48h后，连续测量发酵物的pH值，当pH值低于4.0时结束发酵，5000r/min，离心5min获得初级发酵洋葱汁。
在本发明中，步骤(2)所述洋葱发酵物的接种量为(3-10)：60。在一些实施方案中，所述洋葱发酵物的接种量为每300重量份洋葱碎添加30重量份洋葱发酵物。在一些实施方案中，所述洋葱发酵物的接种量为每300重量份洋葱碎添加50重量份洋葱发酵物。在一些实施方案中，所述洋葱发酵物的接种量为每300重量份洋葱碎添加10重量份洋葱发酵物。
在本发明中，步骤(2)所述洋葱发酵物为发酵时品质最好的发酵洋葱汁。在一些实施方案中，所述洋葱发酵物为上一批发酵洋葱汁。在一些实施方案中，所述洋葱发酵物为发酵洋葱汁，其中含有以下微生物：
细菌属：乳杆菌属(Lactobacillus)82％-94％、醋杆菌属2％-5％(Acetobacteraceae)、热酸菌属0.8％％-1.2％(Acidothermus)、魏斯氏菌属0.2％-0.6％(Weissella)；
真菌属：哈萨克斯坦酵母属70％-80％(Kazachstania)、青霉菌属2％-5％(Penicillium)、被孢霉属2％-5％(Mortierella)、假丝酵母属1％-3％(Candida)。
进一步的，本发明所述方法步骤(3)对初级发酵洋葱汁进行二次好氧发酵得到发酵洋葱汁。所述好氧发酵可以在摇瓶中进行，也可以在发酵罐中进行。其中所述摇瓶好氧发酵为初级发酵洋葱汁装液量100-150mL/250mL，28-35℃、140-180r/min条件下好氧发酵8-15h；或将初级发酵洋葱汁装入好氧发酵罐中，通气0.8-1.2VVM，搅拌转速140-180r/min好氧发酵8-15h，得到发酵洋葱汁。本领域技术人员可以根据发酵规模自行选择。
本发明还提供了所述生产方法生产的发酵洋葱汁。本发明所述发酵洋葱汁主要包括5个细菌属(平均相对丰度≥0.50％)分别是Lactobacillus(乳杆菌属，91.69％)、Acetobacteraceae(醋杆菌属，3.34％)、unclassified(未分类，2.3％)、Acidothermus(热酸菌属，1.15％)、Weissella(魏斯氏菌属，0.5％)，这5种细菌属占检测到的总细菌的98.98％。其余检测到细菌属约占总检测细菌的1.02％。本发明所述发酵洋葱汁主要包括5个真菌属(平均相对丰度≥1.50％)，Kazachstania(哈萨克斯坦酵母属，75.28％)、Unidentified(未分类，8.27％)、Penicillium(青霉菌属，3.17％)、Mortierella(被孢霉属，2.63％)、Candida(假丝酵母属，1.83％)。
对本发明所述发酵洋葱汁进行挥发性物质检测显示主要的酯类、醇类、酸类的产香前体物质和产香物质的含量均较高，因此香味较为醇厚浓郁；而含硫化合物较低，洋葱刺激性味道较弱。
本发明还提供了含有所述发酵洋葱汁的食品。
在本发明中，所述食品，其为饼干，如奇味葱油饼干。
由上述技术方案可知，本发明提供了一种发酵洋葱汁的生产方法。本发明所述生产方法在传统生产洋葱汁方法的基础上，通过确定洋葱发酵物的添加量、发酵温度、发酵时间等发酵参数，对环境条件加以标准化，使得每一批次的发酵洋葱汁品质稳定，且均呈现浓郁酸泡菜香，生产的洋葱汁能够产生较丰富的醇、酸、酯等风味物质或风味前体物质；保留洋葱的含硫化合物等特征风味物质的同时，通过发酵过程使发酵洋葱汁的香味浓郁饱满，保证其特殊风味。本发明通过分析和控制洋葱汁时的生产过程中的生产和环境条件并加以标准化，控制产品在生产过程中质量变化，保证每批次产品质量均匀一致，可用于发酵洋葱汁的标准化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1示发酵洋葱汁中主要细菌属相对丰度的变化；
图2示发酵洋葱汁中主要真菌属相对丰度的变化；
图3a为实施例1方法生产发酵洋葱汁气质联机检测结果；
图3b为温度较低条件生产洋葱汁(对照)气质联机检测结果。
具体实施方式
本发明公开了一种发酵洋葱汁的生产方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及产品已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种发酵洋葱汁的生产方法，包括以下步骤：
(1)剔除腐烂和发芽洋葱后，去皮、去头和根，清洗沥干，搅打破碎，控制其中过4目比例为30-40％，游离出汁10-20％。
(2)取300份洋葱碎，添加夏季发酵特殊性洋葱汁15-50份(上一批发酵洋葱汁)；将接种后的洋葱碎汁置于30-37℃条件下，压实后密闭严格厌氧条件下发酵48h后，连续测量发酵物的pH值，当pH值低于4.0时为发酵终点，此时结束发酵；发酵物经5000r/min，5min离心或甩干脱水获得初级发酵洋葱汁；
(3)将初级发酵洋葱汁于28-35℃条件下，装入摇瓶中(100mL/250mL三角瓶)140r/min条件下好氧发酵8-15h，或将初级发酵洋葱汁装入好氧发酵罐中，通气0.8VVM，搅拌转速140r/min好氧发酵8-15h，得到发酵洋葱汁。
当发酵温度低于上述范围发酵生产洋葱汁时，会使洋葱味道变成淡臭型，产品品质发生改变。如果不进行二次发酵或二次发酵温度不够，则洋葱汁发酵香气改变并变淡。
为了进一步理解本发明，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如无特殊说明，本发明实施例中所涉及的试剂均为市售产品，均可以通过商业渠道购买获得。
实施例1、本发明所述发酵洋葱汁
剔除腐烂和发芽洋葱后，去皮、去头和根，清洗沥干，搅打破碎，控制其中过4目比例为35％，游离出汁15％。
取300份洋葱碎，添加上一批发酵洋葱汁30份；
将接种后的含汁洋葱碎置于32℃条件下，压实后密闭严格厌氧条件下发酵48h，连续测量发酵物的pH值，当pH值低于4.0时为发酵终点，此时结束发酵；发酵物经5000r/min，离心或甩干脱水5min，获得初级发酵洋葱汁。
将初级发酵洋葱汁装入摇瓶中(100mL/250mL三角瓶)，于32℃、140r/min条件下好氧发酵12h；或将初级发酵洋葱汁装入好氧发酵罐中，通气0.8VVM，搅拌转速140r/min好氧发酵12h，得到发酵洋葱汁。
实施例2、本发明所述发酵洋葱汁
剔除腐烂和发芽洋葱后，去皮、去头和根，清洗沥干，搅打破碎，控制其中过4目比例为30％，游离出汁10％。
洋葱碎汁初步发酵：取300份洋葱碎，添加上一批发酵洋葱汁50份；将接种后的洋葱碎汁置于30℃条件下，压实后密闭严格厌氧条件下发酵48h，连续测量发酵物的pH值，当pH值低于4.0时为发酵终点，此时结束发酵；发酵物经5000r/min，离心或甩干脱水5min，获得初级发酵洋葱汁。
将初级发酵洋葱汁装入摇瓶中(100mL/250mL三角瓶)，于28℃、140r/min条件下好氧发酵15h；或将初级发酵洋葱汁装入好氧发酵罐中，通气0.8VVM，搅拌转速140r/min好氧发酵15h，得到发酵洋葱汁。
实施例3、本发明所述发酵洋葱汁
剔除腐烂和发芽洋葱后，去皮、去头和根，清洗沥干，搅打破碎，控制其中过4目比例为40％，游离出汁20％。
取300份洋葱碎，添加上一批发酵洋葱汁15份；将接种后的洋葱碎汁置于37℃条件下，压实后密闭严格厌氧条件下发酵48h，连续测量发酵物的pH值，当pH值低于4.0时为发酵终点，此时结束发酵；发酵物经5000r/min，离心或甩干脱水5min，获得初级发酵洋葱汁。
将初级发酵洋葱汁装入摇瓶中(100mL/250mL三角瓶)于35℃、140r/min条件下好氧发酵8h；或将初级发酵洋葱汁装入好氧发酵罐中，通气0.8VVM，搅拌转速140r/min好氧发酵8h，得到发酵洋葱汁。
实施例4、本发明所述发酵洋葱汁制备的饼干
称低筋面粉100份，将小苏打3份、大豆磷脂2份、全蛋液20份、食用盐1.5份按照比例加入和面机，再加入实施例1制得的发酵洋葱汁12份、棕榈油28份搅拌均匀，制成面团。将面团放入模具中碾压成型、脱模，将烤箱预热至110℃，再调到160℃烤制2min，然后转到190℃烤制2min，最后转到220℃烤制2min；冷却、包装。
对比例1：
与实施例1相比温度较低且二次发酵采用静置方法制备的发酵洋葱汁
剔除腐烂和发芽洋葱后，去皮、去头和根，清洗沥干，搅打破碎，控制其中过4目比例为35％，游离出汁15％。
取300份洋葱碎，添加上一批发酵洋葱汁30份；
将接种后的含汁洋葱碎置于25℃条件下，压实后密闭严格厌氧条件下发酵48h，连续测量发酵物的pH值，当pH值低于4.0时为发酵终点，此时结束发酵；发酵物经5000r/min，离心或甩干脱水5min，获得初级发酵洋葱汁。
将初级发酵洋葱汁装入摇瓶于25℃放置24h，得到发酵洋葱汁。
试验例1、发酵洋葱汁的菌种组成鉴定
对实施例1生产的发酵洋葱汁中微生物进行高通量测序，发酵洋葱汁中不同发酵过程细菌种、真菌种水平上的相对丰度分别如图1、图2所示。
鉴定过程发现的细菌主要包括5个细菌属(平均相对丰度≥0.50％)，分别是Lactobacillus(乳杆菌属，91.69％)、Acetobacteraceae(醋杆菌属，3.34％)、unclassified(未分类，2.3％)、Acidothermus(热酸菌属，1.15％)、Weissella(魏斯氏菌属，0.5％)，这5种细菌属占检测到的总细菌的98.98％。其余检测到细菌属约占总检测细菌的1.02％。在该发酵洋葱汁的细菌中乳杆菌属(Lactobacillus)占有较大的优势，作为主要的优势菌种，通过利用底物代谢生成乳酸、乙酸、风味物质及气体等，这些发酵作用给予了洋葱汁特有的风味口感，对洋葱汁的品质具有重要的意义。
对真菌进行检测时发现，属水平共检测到5个真菌属(平均相对丰度≥1.50％)如图所示，Kazachstania(哈萨克斯坦酵母属，75.28％)、Unidentified(未分类，8.27％)、Penicillium(青霉菌属，3.17％)、Mortierella(被孢霉属，2.63％)、Candida(假丝酵母属，1.83％)。真菌在前期发酵中代谢产生乙醇，乙醇的存在不仅给予发酵洋葱汁一定的醇香味，同时乙醇也可以与发酵洋葱汁里的有机酸发生酯化反应进一步生酯类等香味物质。
对实施例2和3生产的发酵洋葱汁中微生物进行高通量测序，结果与实施例1生产的发酵洋葱汁相似。
试验例2、挥发性物质检测
对本发明所述发酵洋葱汁和对比例1所述的发酵洋葱汁的挥发性物质进行检测。
分别称取实施例1发酵洋葱汁和对比例1发酵洋葱汁15g加30mL蒸馏水，置于150mL三角瓶中加盖密封，室温平衡10min。
使用前先将固相微萃取的萃取头(DVB/CAR/PDMS 50μm)在气相色谱仪的进样口250℃老化lh。将老化好的固相微萃取器插在样品瓶上，65℃水浴吸附45min后拔出，插入气相色谱仪进样口，于250℃解吸5min。
色谱条件：采用DB5-MS(30m×0.25mm，0.25μm)弹性石英毛细管柱；程序升温：40℃，保持2.5min，以5℃/min升至200℃，再以10℃/min升至240℃，保持5min；进样口250℃；传输线230℃；载气为氦气，流速1.0mL/min；不分流进样。
质谱条件：电离方式为电子轰击离子源(electronimpact，EI)；电子能量70eV；离子源温度200℃；接口温度250℃；扫描范围35～400u。
数据处理利用随机的Xcalibur工作站NIST2002标准谱库自动检索各成分质谱数据，对机检结果进行核对和确认，按面积归一化法计算各成分的相对含量。
应用顶空萃取-气质联机分析其中主要挥发物质，结果如图3、表1。
表1发酵洋葱汁的气质联机检测结果分析表
由图3、表1的结果可知，实施例1样品通过SPME-GC-MS检测出10种含硫化合物、7种酯类、7种醇类、2种酸类以及杂环等其他化合物。其中，挥发性物质具体情况如下表2。
表2发酵洋葱汁的气质联机检测结果统计表
采用本发明方法生产的发酵洋葱汁含硫化合物的峰面积所占比例为21.24％；酯类的峰面积所占比例为13.21％；醇类的峰面积所占比例为19.71％；酸类的峰面积所占比例为18.74％。主要的酯类、醇类、酸类的产香前体物质和产香物质的含量均较对比例1发酵洋葱汁高，而对比例1发酵洋葱汁的含硫化合物较高，有较浓的洋葱刺激性味道，而本发明所述发酵洋葱汁的香味较为醇厚浓郁。
实施例2和3制得的发酵洋葱汁的挥发性物质的检测结果与实施例1相似。
试验例3
由经过参加特定的训练并筛选后的6位人员对本发明方法生产的发酵洋葱汁制成的饼干进行香气的感官评价，以对比例1发酵洋葱汁按照实施例4的配方制备的饼干作对照。
由于温度影响味觉，人舌的感觉在15～30℃时最灵敏，样品过冷、过热都会导致感官不适、感觉迟钝，使鉴评人员不能对样品做出正确评价。所以，以恒定、适当的温度提供样品才能确保鉴评的结果准确、可靠；同时，评鉴人员不得吸烟、不饮浓茶、不用热水热茶漱口、不高声谈话,以免影响注意力，干扰思考；品尝时间不超过2h，以免感官疲劳造成评定误差；科学地建立品评表，具体评分标准如下表3。
表3本发明所述发酵洋葱汁制成的饼干的感官评价标准
实施例4采用本发明实施例1所述发酵洋葱汁制成的饼干的感官评价结果如下表4。
表4本发明所述发酵洋葱汁制成的饼干的感官评价结果
| 酸香 | 泡菜香 | 辛辣味 | |
| 实施例4样品 | 7.5±0.5 | 8.0±0.4 | 5.1±0.6 |
| 对比例1发酵洋葱汁制成的样品 | 6.1±0.6 | 3.8±0.5 | 8.4±0.3 |
结果显示，实施例4制备的饼干泡菜香味和酸香味较对比例饼干香味更加浓郁饱满，且辛辣味明显减少。
采用本发明实施例2和实施例3所述发酵洋葱汁按照实施例4所述配方制成的饼干与实施例4制备的饼干相似，泡菜香味和酸香味浓郁饱满，且辛辣味明显减少。
综上所述按照本发明所述生产方法将洋葱碎进行发酵后，洋葱本身的辛辣味大量减少，发酵生产洋葱汁的时间成本较小，同时制得的发酵洋葱汁拥有浓郁的发酵过程中所特有的泡菜香味和酸香味，香味浓郁饱满，较为绵长，且辛辣味明显减少。
Claims (5)
1.一种发酵洋葱汁的生产方法，包括以下步骤：
(1)洋葱预处理后，搅打破碎，制得含汁洋葱碎；
所述含汁洋葱碎中过4目筛比例为30-40％，游离出汁10-20％；
(2)取洋葱碎汁接种洋葱发酵物，置于30-37℃条件下、厌氧条件下发酵48h后，连续测量发酵物的pH值，当pH值低于4.0时结束发酵，5000r/min，离心5min获得初级发酵洋葱汁；
所述洋葱发酵物含有以下微生物：
细菌属：乳杆菌属(Lactobacillus)82％-94％、醋杆菌属 (Acetobacteraceae) 2％-5％、热酸菌属 (Acidothermus) 0.8％-1.2％、魏斯氏菌属 (Weissella) 0.2％-0.6％；
真菌属：哈萨克斯坦酵母属 (Kazachstania) 70％-80％、青霉菌属 (Penicillium)2％-5％、被孢霉属(Mortierella) 2％-5％、假丝酵母属(Candida)1％-3％；
(3)将初级发酵洋葱汁于摇瓶中，装液量100-150mL/250mL，28-35℃、140-180r/min条件下好氧发酵8-15h；或将初级发酵洋葱汁装入好氧发酵罐中，通气0.8-1.2VVM，搅拌转速140-180r/min好氧发酵8-15h，得到发酵洋葱汁。
2.根据权利要求1所述的生产方法，步骤(1)所述预处理为剔除腐烂和发芽洋葱后，去皮、去头和根，清洗沥干。
3.根据权利要求1所述的生产方法，步骤(2)所述洋葱发酵物的接种量为(3-10)：60。
4.权利要求1-3任一项所述生产方法生产的发酵洋葱汁。
5.含有权利要求4所述发酵洋葱汁的食品。
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