小麦麸皮酶解液发酵酱油创新性实验的研究探索

摘要：通过实验教学示范中心教学改革项目“小麦麸皮酶解液发酵酱油在创新性实验项目中的研究与探索”的实施，在食品科学与工程专业本科实践教学中开展创新综合性实验教学的研究与探索。利用农副产品麸皮作为原料，经过酶解反应制备麸皮酶解液，使麸皮中参与酱油酿造过程中的营养成分得到充分分解，改善低盐固态发酵酱油的风味。通过在综合设计性实验项目中的学习和锻炼，激发学生的兴趣，增强学生独立设计实验的能力，促进学生创新思维与实践能力的培养。关键词：创新设计实验；实验教学；麸皮酶解液；酱油发酵中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）38-0267-02

前言：

酱油是我国传统的酿造调味品，我国酱油的生产工艺可以分为低盐固态发酵和高盐稀态发酵[1]。其中，低盐固态发酵法是我国普遍使用的酿造酱油的方法，具有发酵周期短、设备简单、投资少的优点，目前该工艺生产的酱油占我国酱油总产量的80%[2，3]。但是，因低盐固态发酵法周期短，酱油风味较高盐稀态酱油差。因此，如何提高低盐固态发酵酱油的品质，改善酱油风味，仍然是酿造科研工作者研究的重点问题。

根据本课题组前期研究成果表明，以小麦麸皮酶解液的盐溶液代替传统发酵中的盐和水加入低盐固态成曲中发酵，可提高酱油中氨基态氮、总氮、4-乙基愈创木酚（4-EG）、4-羟基-2，5-二甲基-3-呋喃酮（HEMF）的含量，在感官指标上，利用麸皮酶解液制备的酱油色泽呈红棕色、香气浓郁，说明小麦麸皮酶解液可以改善低盐固态酿造酱油的品质和风味[3]。

食品工艺学实验是本科食品科学与工程专业的一门涵盖面很广的专业主干课，它是在学习果蔬食品工艺学、发酵食品工艺学、饮料工艺学等几门专业课程的基础上进行的一个综合实践性环节。“低盐固态发酵酱油实验”是其中的授课内容之一，但是由于受到课时的限制、发酵周期较短的原因，影响了酱油的风味，在一定程度上影响了学生对实验的兴趣。通过“小麦麸皮酶解液发酵酱油在创新性实验项目中的研究与探索”教学改革项目的实施，可训练学生对理论知识的运用能力、实验操作技能，加强学生独立设计实验、发现问题、分析和解决科研问题的综合能力。同时，促进科研与教学的互动，及时将科研成果与本科实验教学相结合，推动实验教学的改革。

一、低盐固态发酵酱油实验

1.成曲制备。将粉碎后的豆粕与麸皮按7：3的比例混合均匀后，加入85%的温水（按豆粕计），润水1～2h，使水分充分渗入粒料内部。放入高压蒸汽灭菌锅中0.15MPa蒸料30min。熟料出锅后，冷却至40℃左右，按原料重量300g/吨的接种量接入购买的商品曲精，放入30℃～32℃恒温培养箱中制曲1～2天，在培养过程中按照品温上升情况进行1～2次翻曲[4]。

2.发酵。制备低盐固态发酵酱油时，在成曲中加入食盐水，食盐水浓度为14～15g/100mL，盐水量为制曲原料的150%，放入42℃恒温培养箱中发酵15天[4]。

3.浸油及产品评定。酱醅成熟后，利用浸出法将其中的可溶性物质浸出，进行感官评定及氨基态氮测定。

二、小麦麸皮酶解液发酵酱油创新性实验设计

1.实验方案的拟定。实验方案的设计要求具有科学性、可行性，在实验开始前由授课教师给出实验目的、要求和实验条件，将学生分为6组，每组学生根据文献资料和所学专业知识，针对提供的木聚糖酶、纤维素酶、中性蛋白酶和中温淀粉酶，分别设计不同的麸皮酶解液制备方法，包括对酶复配组合、加酶量、水解温度和水解时间的优化。由于学生第一次独立自主的设计实验方法，对每组学生的实验方法存在的问题，教师需做引导性的工作，对不合理的实验设计方案要求学生进行修改，再重新提交方案，在理论上可行后方可进入实验阶段。

2.实验实施。按每组设计的实验方法制备麸皮酶解液，将酶解产物加入到成曲中进行酱油发酵，其他发酵条件同上文所述，并对不同工艺制备的酱油进行风味和品质的比较。

3.实验报告撰写及考核。为提高学生撰写科研论文、科技语言表达的能力，创新设计性实验报告内容包括：（1）对实验内容及结果进行概括性总结；（2）实验结果的汇报；（3）对实验过程中的问题及对实验结果的分析讨论；（4）对未达到预期实验结果的设计方案提出改进方法等。

考核方法采用全面性、综合性的评价方式，内容包括：（1）实验预习，主要对前期文献查阅情况和实验设计的合理性进行评分；（2）实验表现，包括出勤情况、实验操作技能及实验过程中积极性；（3）实验报告。

三、小麦麸皮酶解液发酵酱油创新设计性实验教学效果

1.激发学生的积极性和主动性。本实验项目以麸皮为原料，利用学生自主设计的酶反应条件对麸皮进行酶解后用于酱油的发酵。在学生看来，同样的原料、同样的发酵工艺，只是做了简单的酶解处理，各组之间制备的酱油品质就各不相同，让学生提前体验参与科学研究的过程，调动了学生参与实验的积极性和主动性，增加了学生探索内涵原理的兴趣[5，6]。

2.科研结合实践教学，提高教学质量。在面向本科生开设的实验课程中，大多以验证性实验为主，学生只是机械地按操作步骤开展，虽然在一定程度上提高了学生的实践能力，但是在教学过程中学生会对实验讲义和教师具有依赖性，造成学生形成固定的思维模式[7，8]。本项目开展的创新设计性实验，是将课题组的科研成果转换为教学内容，增加了科研与教学的联系。通过实验项目的开展，既加深了学生对理论课知识的理解，又培养了学生查阅文献，独立发现问题、分析问题和解决问题的能力，建立学生的科研思维，为今后继续从事科学研究以及独立承担实际工作奠定了基础[9，10]。

四、结束语

总之，利用麸皮酶解液发酵酱油创新设计性实验的开展，采用了“科研反哺教学”的教学模式，不仅将科研成果转化到教学中，而且培养了学生解决实际应用问题的能力，提高了学生的创新意识，培养了更多的专业知识扎实、创新能力强的食品工程与科学专业的学生。

在本项目开展的后续工作中，可推广到本学院其他专业的综合性实验教学中，进一步对教学方式方法进行深入探讨、改革，更好地培养专业知识扎实、综合能力强的人才，满足社会对应用型和研究型人才的需求。

参考文献：

[1]耿予欢，谢显华，李国基.酱油发酵生产过程中细菌群落结构的动态变化[J].现代食品科技，2015，31（8）：83-87.

[2]李大锦，王汝珍.低盐固态发酵酱油技术进步现状与发展[J].江苏调味副食品，2002，（76）：1-6.

[3]闫华娟.小麦麸皮酶解液对低盐固态发酵酱油品质的影响[D].山西：山西农业大学，2014.

[4]马俪珍，刘金福.食品工艺学实验[M].北京：化学出版社，2011：168-170.

[5]钱洁，房健民，陈志宏.生物技术专业综合性和设计性实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2014，33（1）：207-210+224.

[6]张娴，王士芬，唐贤春，施鼎方，徐竟成.产氢细菌分离纯化实验教学的研究与探索[J].实验室研究与探索，2012，31（11）：131-133.

[7]周惠云，段希焱，周冬菊，张延萍，柴元.基于不同剂型制备的药剂学设计性实验探索[J].现代医药卫生，2016，32（2）：295-297.

[8]田运生，刘维华，王景春.综合性设计性实验项目建设的探索与实践[J].实验室技术与管理，2012，29（2）：126-129.

[9]王战勇，张晶，韩秋菊，李薇，邱峰，田晓艳.综合性设计性实验在生物化学实验教学中的实施与效果[J].化工高等教育，2011，（6）：42-44.

[10]金亮，周亮.“科研反哺教学”模式在独立学院的实践与探索[J].教育教学论坛，2016，（2）：100-101.