豆乳發(fā)酵飲料的研制

陳曉華，李建周，董藝凝，丁小平，呂蕙

（1.衡陽師范學(xué)院生命科學(xué)系，湖南衡陽421008；2.滁州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，安徽滁州239000）

豆乳發(fā)酵飲料的研制

陳曉華1，李建周1，董藝凝2，丁小平1，呂蕙1

（1.衡陽師范學(xué)院生命科學(xué)系，湖南衡陽421008；2.滁州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，安徽滁州239000）

以大豆為主要原料，通過單因素和正交試驗優(yōu)化豆乳發(fā)酵飲料的工藝。其最佳工藝為：大豆（g）：水（mL）=1∶10，蔗糖的添加量8%，接種量5%，發(fā)酵溫度40℃，發(fā)酵時間6h。此豆乳發(fā)酵產(chǎn)品組織狀態(tài)好，口感好，有濃郁的發(fā)酵豆乳香味。

豆乳；發(fā)酵；工藝優(yōu)化

大豆作為我國主要的植物性蛋白食物，營養(yǎng)十分豐富，大豆中蛋白質(zhì)含量一般占35%～40%，脂肪含量占15%～20%，并且人體所需的亞油酸含量約占脂肪總量的50%，碳水化合物含量為20%～30%[1]。此外還含有多種礦物質(zhì)和維生素，氨基酸種類齊全，其中人體所必需的8種氨基酸的含量基本上與聯(lián)合國衛(wèi)生組織所建議的相近[2]，因此，有“植物肉”、“綠色牛乳”之美譽。

發(fā)酵豆乳就是以大豆為原料，經(jīng)磨漿、殺菌后得到純大豆液后再接種乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵所得到的豆乳制品，在發(fā)酵過程中可加入少量可供乳酸菌利用的單糖或多糖作為發(fā)酵促進(jìn)劑進(jìn)行發(fā)酵。從發(fā)酵豆乳的獨特性來看，發(fā)酵豆乳在不改變原材料中的各種營養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上，比一般的大豆乳制品更有風(fēng)味，而且可以延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，可避免生產(chǎn)過程中因保存問題造成的浪費，發(fā)酵豆乳經(jīng)過一系列的發(fā)酵作用，能將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為肽和氨基酸，可以去除豆腥味，易被人體消化吸收、增強(qiáng)營養(yǎng)[3]。此外，大豆不含膽固醇，不會增加血脂的作用；另大豆還具有輔助治療糖尿病、缺鐵性貧血，防止動脈硬化和防治腫瘤等功能[2]。同時發(fā)酵豆乳可以預(yù)防和治療心血管疾病，可以潤腸通便和防癌，對人體起到很大程度上的保健作用[4]。因此，對乳酸菌發(fā)酵豆奶進(jìn)行開發(fā)研究，有很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)酵豆乳在歐美及日本已經(jīng)占據(jù)了一定的市場，受到廣大消費者的歡迎[5]。而在我國，由于受到飲食習(xí)慣、生產(chǎn)技術(shù)等多方面因素的影響，發(fā)酵豆乳仍處于實驗室研究階段，只有極少量產(chǎn)品上市，并沒有形成規(guī)?；a(chǎn)。因此，開發(fā)新型的發(fā)酵豆乳產(chǎn)品并對其功能性進(jìn)行研究非常有意義，也具有巨大的商業(yè)價值。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的不斷提高，人們對營養(yǎng)健康食品的要求日益增長。發(fā)酵豆乳飲料傲為一種天然保健飲品越來受到人們的重視，市場開發(fā)前景十分廣闊[6]。

1材料與方法

1.1 材料與儀器

衡陽本地的黃豆（干豆），嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌：丹尼斯克公司提供。

GYB60-6S高壓均質(zhì)機(jī)：海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠；SPX-400培養(yǎng)箱：上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；MLS-3780高壓滅菌鍋：日本SANYO；PB-10酸度計：德國賽多利斯公司；AUY220分析天平：日本島津有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程圖[7-8]

黃豆→清洗→浸泡→磨漿→過濾→煮制→調(diào)配→滅菌→冷卻→接種→發(fā)酵→后熟→成品

1.2.2 發(fā)酵豆乳的感官評定

將豆乳按照上述工藝流程發(fā)酵后進(jìn)行感官評定，產(chǎn)品的感官評定[9]：選擇有品嘗豆乳經(jīng)驗的10名感官評定人（男女各半），對發(fā)酵豆乳的表觀、氣味、風(fēng)味、質(zhì)地按表1進(jìn)行打分，取其平均值。

表1 發(fā)酵豆乳感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table1 Evaluation standard of sensory quality on soybean yoghurt

1.2.3 發(fā)酵豆乳的理化指標(biāo)測定

酸度測定：取10mL發(fā)酵豆乳放入150mL三角瓶中，再加入10mL蒸餾水和0.5mL0.5%酚酞溶液，搖勻。用0.1mol/L的氫氧化鈉滴定至微紅色，并在30 s內(nèi)不消失，記錄消耗的氫氧化鈉的毫升數(shù)[10]。兩次平行實驗結(jié)果差值不得大于0.5°T。酸度為消耗的氫氧化鈉體積乘以10，單位為°T。

pH測定：采用PB-10普及型pH計測定樣品的pH[10]。

蛋白質(zhì)測定：考馬斯亮藍(lán)法測定蛋白質(zhì)含量。

總糖測定：蒽酮比色法測定總糖含量。

2結(jié)果與分析

2.1 豆乳發(fā)酵的工藝條件的確定

2.1.1 不同豆水比對豆乳發(fā)酵的影響

豆乳中含有的營養(yǎng)物質(zhì)豐富，需要一定量的乳酸菌才能將之發(fā)酵完全，豆水比不能過大也不能過小，不然發(fā)酵豆乳的組織狀態(tài)就會太硬和太軟，所以要選擇適宜的豆水比。試驗在接種量為6%的菌種（S.t∶L. b=1∶1），蔗糖添加量為8%，發(fā)酵溫度為40℃，發(fā)酵時間為6 h的條件下[11]，研究在豆水比（g∶mL）為1∶8～1∶10范圍中對豆乳發(fā)酵的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 不同豆水比對豆乳發(fā)酵的影響Fig.1 Effectsof ration of soybean and water on thequality of soybean yoghurt

由圖1可知，豆∶水為1∶8的發(fā)酵豆乳評分值最高，但其他兩種的感官評價也相差不多，豆水比主要控制著豆乳的凝乳狀態(tài)，從而影響組織狀態(tài)。綜合考慮到接種量等其他因素對口感和風(fēng)味也有很大的影響，故正交試驗所選取的豆水比（g∶mL）范圍為1∶8、1∶9和1∶10這三個范圍。

2.1.2 接種量對豆乳發(fā)酵的影響

豆水比為1∶8（g∶mL），蔗糖添加量為8%，發(fā)酵溫度為40℃，發(fā)酵時間為6 h的條件下，研究在不同接種量（菌種S.t∶L.b=1∶1）對豆乳發(fā)酵的影響，結(jié)果見圖2。

圖2 不同接種量比對豆乳發(fā)酵的影響Fig.2 Effects of dosage of inoculum on the quality of soybean yoghurt

從感官評定結(jié)果可以看出接種量為5%的情況下，發(fā)酵豆乳的品質(zhì)比較好，接種量為3%和6%品質(zhì)都下降，故正交試驗所選取的接種量為3%、5%和6%。

2.1.3 發(fā)酵時間對豆乳發(fā)酵的影響

發(fā)酵時間對豆乳發(fā)酵影響也比較大，發(fā)酵時間過長會導(dǎo)致乳清析出，同時過多的酸味會掩蓋大豆特殊的風(fēng)味；發(fā)酵時間過短又會造成不凝乳現(xiàn)象，豆乳澀味比較重。因此，合適的發(fā)酵時間不僅減少生產(chǎn)成本還跟產(chǎn)品品質(zhì)關(guān)系密切。本試驗在豆水比為1∶8（g∶mL），蔗糖添加量為8%，發(fā)酵溫度為40℃，接種量為5%的條件下，研究在不同發(fā)酵時間對豆乳發(fā)酵的影響，結(jié)果見圖3。

圖3 不同發(fā)酵時間比對豆乳發(fā)酵的影響Fig.3 Effects of fermention time on the quality of soybean yoghurt

從圖3可以看出，發(fā)酵時間為6 h的條件下，品質(zhì)最好，高于6 h后由于乳清析出影響品質(zhì)，而低于6 h時卻不凝乳?？赡苡捎谄渌蛩氐挠绊懓l(fā)酵12 h發(fā)酵豆乳品質(zhì)卻比9 h要好些，綜合考慮故正交試驗所選取的發(fā)酵時間為6 h、9 h和12 h。

2.1.3 發(fā)酵溫度對豆乳發(fā)酵的影響

在豆水比為1∶8（g∶mL），蔗糖添加量為8%，發(fā)酵時間為6 h，接種量為5%的條件下，研究在不同發(fā)酵溫度豆乳發(fā)酵的影響，結(jié)果見圖4。

圖4 不同發(fā)酵溫度對豆乳發(fā)酵的影響Fig.4 Effects of temperature on the quality of soybean yoghurt

溫度過高或過低都不利乳酸菌的發(fā)酵，從圖4可以看出在40℃的條件發(fā)酵效果最好，其他兩個溫度發(fā)酵的產(chǎn)品評價得分較低，因此正交試驗所選取的發(fā)酵溫度為40℃即可。

2.1.3 蔗糖的添加量對豆乳發(fā)酵的影響

蔗糖的作用一是為乳酸菌發(fā)酵提供營養(yǎng)物質(zhì)，二是緩解豆乳發(fā)酵出來的酸味，酸甜味進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹泻?，讓風(fēng)味更佳。本試驗在豆水比為1∶8（g∶mL），發(fā)酵時間為6h，發(fā)酵溫度40℃，接種量為5%的條件下，研究在不同蔗糖添加量對豆乳發(fā)酵的影響，結(jié)果見圖5。

圖5 蔗糖的添加量對豆乳發(fā)酵的影響Fig.5 Effectsof sugar contenton thequality of soybean yoghurt

由圖5可知，含糖量8%的發(fā)酵豆乳感官評定的分值最高，故發(fā)酵豆乳最優(yōu)工藝含糖量條件確定為8%。從感官評定結(jié)果來看，含糖量對發(fā)酵味和發(fā)酵特有的香氣影響較大，對口感和組織狀態(tài)有一定的影響，對色澤幾乎沒有影響。由此看出，含糖量是風(fēng)味的一個重要影響因素。因此綜合分析正交試驗所選取的蔗糖添加量為6%、8%和10%。

2.2 豆乳發(fā)酵的工藝條件的優(yōu)化

選用不同的豆水比、接種量、發(fā)酵時間、蔗糖添加量等四個因素三個水平進(jìn)行L9（34）正交試驗[11]。因素水平見下表2，試驗結(jié)果如表3。

表2 優(yōu)化發(fā)酵條件正交試驗因素水平表Table2 Levels of L9（34）orthogonal test on fermentation technology conditions

表3 優(yōu)化發(fā)酵條件正交試驗結(jié)果Tab le3 Results of L9（34）orthogonal test on fermentation technology conditions

從表3中極差值R可以看出，影響發(fā)酵豆乳品質(zhì)主次因素依次為B（接種量）、D（糖含量）、C（發(fā)酵時間）、A（豆水比）。可見發(fā)酵豆乳產(chǎn)品的接種量對于配方的設(shè)計影響最大，其實是發(fā)酵時間的控制，而豆水比例相對而言影響比較小。根據(jù)K值分析，發(fā)酵豆乳的最佳的方配方A3B2C1D2即大豆（g）∶水（mL）=1∶10，蔗糖的添加量8%，菌種接種量5%，發(fā)酵時間6 h，發(fā)酵溫度為40℃。

2.3 理化指標(biāo)測定結(jié)果

根據(jù)最佳方案大豆（g）∶水（mL）=1∶10，蔗糖的添加量8%，菌種接種量5%，發(fā)酵溫度為40℃，發(fā)酵時間6h，進(jìn)行再次發(fā)酵，得到最終產(chǎn)品，并對理化指標(biāo)進(jìn)行評價。發(fā)酵豆乳的理化指標(biāo)測定結(jié)果如表4。

表4 最優(yōu)配方發(fā)酵豆乳理化指標(biāo)測定結(jié)果Table4 Results of optimal formula of soybean yoghurt

GB16322—1996《植物蛋白飲料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》要求，植物蛋白飲料中蛋白質(zhì)的含量應(yīng)≥0.5%。由表4可知發(fā)酵豆乳中蛋白質(zhì)含量〉0.5%。發(fā)酵豆乳最優(yōu)工藝豆水比1∶10（g∶mL），菌種接種量5%，發(fā)酵時間6 h，發(fā)酵溫度40℃，蔗糖添加量8%。樣品理化指標(biāo)測定結(jié)果中pH在4左右，酸度在25°T左右，滿足豆乳凝固要求，酸度適宜，易于吸收豆乳中營養(yǎng)物質(zhì)，還有助于消化。

3結(jié)論

根據(jù)正交試驗設(shè)計結(jié)果得出的最佳發(fā)酵豆乳工藝條件為豆水比1∶10（g∶mL），以嗜熱性鏈球菌和保加利亞桿菌（1∶1）混合為發(fā)酵劑菌種，接種量6%，含糖量10%，發(fā)酵溫度40℃，發(fā)酵時間6 h。在此工藝條件下生產(chǎn)出來的的發(fā)酵豆乳組織狀態(tài)好，無乳清析出，凝乳緊密、穩(wěn)定，均勻一致；硬度稠度適宜、無砂粒感、無雜質(zhì)、不分層；酸甜比合適，無澀味苦味，有濃郁的發(fā)酵豆乳香味的一類新型豆乳產(chǎn)品。

[1]劉興洲,孫麗萍,高德榮．乳酸菌發(fā)酵植物蛋白飲料的研究[J]．軟飲料工業(yè),1995,39(1)：29-31

[2]王歲樓,張一震．豆乳生產(chǎn)關(guān)鍵工藝技術(shù)研究[J]．中國乳品工業(yè), 1995(5)：220-221,224

[3]黨秋玲,陳兵,尹春花.酸豆乳的生產(chǎn)研究及其營養(yǎng)保健功能[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報,2007,20(5)：31-32

[4]薛波,譚平,李建民.發(fā)酵豆乳飲料生產(chǎn)工藝的研究[J].飲料工業(yè), 2005,8(2)：29-31

[5]張迅捷．大豆酸奶的研制開發(fā)及營養(yǎng)保健功能[J]．中國乳品工業(yè), 2000,28(5)：26-28

[6]田永紅,付家慶,劉鴻雁,等.大豆乳酸菌飲料的研究與制作[J].糧油加工,2008(6)：115-116

[7]馬濤．乳酸發(fā)酵豆奶研究[J]．塔里木農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報,1997,9(1)：34-40

[8]吳君艷．凝固型大豆酸奶的工藝研究[J]．農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊),2007 (10)：53-54,57

[9]陳紅霞.發(fā)酵豆乳的研制[J].當(dāng)代畜禽養(yǎng)殖業(yè),2012,11：23-31

[10]潘旭琳,姜秀杰.凝固型營養(yǎng)保健酸豆乳的研制[J].飲料工業(yè), 2009,12(2)：20-23

[11]方海田,劉慧燕.乳酸菌發(fā)酵酸豆乳生產(chǎn)工藝的研究[J].中國釀造,2009(5)：126-128

The Development of Fermented Soybean-Yoghurt

CHENXiao-hua1，LIJian-zhou1，DONGYi-ning2，DINGXiao-ping1，LüHui1
（1.Departmentof Life Science of Hengyang Normal College，Hengyang421008，Hunan；2.School of Biological and Food Engineering of ChuZhou University，Chuzhou 239000，Anhui）

In this paper，soybean as raw material was fermented as soy yoghurt.The optimal fermentation conditionswere achieved by the single factor experiments and orthogonal tests as followed:the ratio of soybean towater（g∶mL）1∶10，sucrose content of8%，inoculated quantity of5%，fermentation temperature of40℃，fermentation time of6 h.This soybean-yoghurt was well in texture，taste and full of fer mention soybean special flavor.

soybean-yoghurt；fermentation；optimization technology

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.15.017

2014-02-18

衡陽師范學(xué)院科學(xué)基金項目（12B32）；湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實驗項目（CX1206）；安徽高校省級科學(xué)研究項目（KJ2013B187）；安徽省滁州學(xué)院科研啟動基金資助項目（2012qd14）

陳曉華（1981—），女（漢），講師，博士，研究方向：食品科學(xué)。