茶树菇发酵调味料生产工艺研究及年产1000吨调味料工艺设计

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茶树菇作为一种药食两用的真菌,营养丰富,香气浓郁,口感鲜美,备受广大消费者的青睐。茶树菇产量虽大,但采后不易保存,通常被加工为单一的干制品或其他类型的初加工产品。因此结合国内外调味品行业发展趋势,将其加工成具有茶树菇特色的发酵调味料,有利于提高茶树菇的综合利用率,符合调味品营养化、多样化以及高档化的发展趋势。本文将米曲霉As 3.042作为制曲微生物,糯米和黄豆作为碳源和氮源,对制曲工艺条件进行优化。利用最优条件下的成曲与茶树菇配比进行发酵工艺条件优化,得到茶树菇发酵调味料成品。对不同原料的发酵调味料进行品质综合分析与对比,以明确茶树菇发酵调味料的优缺点。最后对年产1000吨茶树菇发酵调味料的工艺进行设计,以使其达到产业化生产规模的要求。具体实验结果如下:(1)通过单因素试验,以蛋白酶活力评价指标进行响应面优化试验,对制备茶树菇发酵调味料中的第一阶段制曲进行条件优化,结果表明:在原料质量比(黄豆粉:糯米粉)3.3:1.7,接种量0.3%,润水量52.9%,培养温度30℃,培养时间48 h的条件下,所制得成曲中的蛋白酶活力为5118.16±27.38 U/g。曲料表面与切面均长满黄绿色孢子,无杂菌生长,具有成曲特殊的清香味。(2)发酵试验中,在单因素试验的基础上,以氨基酸态氮的含量为评价指标,对盐水浓度、茶树菇含量和发酵时间进行正交试验优化,所得茶树菇发酵调味料的最佳工艺为料液比1:2,盐水浓度9%,茶树菇含量50%,发酵温度55℃,发酵时间25d,在此条件下测得氨基酸态氮含量为0.68±0.01 g/100 g。成品具有浓郁的酿造酱特有香气,呈现较鲜艳的红褐色,味道醇厚,无杂质,粘稠适度且均匀。(3)采用GC-IMS、LC-MS等技术对两种不同原料的发酵调味料的品质进行综合评价,主要包括理化指标、主要营养成分、感官品质、氨基酸组成及含量、挥发性风味物质的定性与定量分析以及非靶向代谢组学等。结果表明茶树菇发酵调味料中氨基酸态氮、蛋白质、氨基酸(如谷氨酸、甘氨酸等呈味物质)、挥发性风味物质(如醛类、酯类等鲜味物质)以及生物活性物质(如N-乙酰鸟氨酸、(3R)-β-亮氨酸等)等的含量更高。结合感官评价分析,发现茶树菇发酵调味料比成曲发酵调味料具有更好的感官品质、更高的营养价值以及丰富的生物活性功能等多种天然优势,具有一定的药用价值。(4)为了实现产业化发展,对茶树菇发酵调味料年产1000吨的工艺进行设计,依据实际情况拟定厂址为江西省广昌县工业园区,厂区总面积为12825 m2。根据设计目标和市场销售情况,按照一年工作日为280天计算,确定每天生产量为3.6吨,并依据生产量进行相关设计,包括物料衡算、设备选型及车间布局规划等。这为茶树菇相关产品的研发及产业化生产提供一定的理论基础,具有一定的现实意义。
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