固定化乳酸菌發(fā)酵大豆酸乳工藝研究

周惠　孫本昌　馬德君

摘要：研究利用固定化乳酸菌技術(shù)連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)大豆酸乳的工藝條件。針對(duì)豆乳具有的豆腥味探討豆乳脫腥方法。確定固定化乳酸菌發(fā)酵大豆酸乳最佳工藝條件為：保加利亞桿菌和嗜熱鏈球菌比例2∶1，接種量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。在此工藝條件下，采用連續(xù)發(fā)酵方法，能夠生產(chǎn)出色、香、味俱佳的營(yíng)養(yǎng)型大豆酸乳。

關(guān)鍵詞：大豆；固定化乳酸菌；發(fā)酵；酸乳；工藝條件

中圖分類(lèi)號(hào)：TS201.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2014）04-0059-03

大豆具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，將大豆加工成豆乳有利于大豆中營(yíng)養(yǎng)成分的吸收。但豆乳特有的豆腥味使其不易被人們接受，為此，本研究以新鮮大豆和成品牛乳為原料，探討利用固定化乳酸菌技術(shù)連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)大豆酸乳的工藝條件，以研制出營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、口味適宜的新型豆乳。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 供試材料 大豆（市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)，要求無(wú)蟲(chóng)斑、無(wú)霉變、籽粒飽滿(mǎn)、表面光滑）；碳酸鈉氫；碳酸鈉；嗜熱鏈球菌（Str.thermophilus）；保加利亞桿菌（Lac.delbrueckii subsp）；海藻酸鈉（上?；瘜W(xué)試劑站分裝）；聚乙烯醇（中國(guó)醫(yī)藥上海試劑公司）；氯化鈣（中國(guó)上海金山縣興塔化工廠）；硼酸（江蘇宜興化學(xué)試劑廠）；新鮮牛乳（可選用伊利牌牛乳）；蔗糖；黃原膠；羥甲基纖維素鈉（CMC）。

1.1.2 主要儀器設(shè)備 高壓蒸汽滅菌鍋；細(xì)菌培養(yǎng)箱；超凈工作臺(tái)；冰箱；高壓均質(zhì)機(jī)；豆?jié){機(jī)。

1.2 大豆酸乳工藝流程

大豆→精選→浸泡8 h（每千克大豆加入4 g混合堿）→去皮→85 ℃熱水磨漿→煮沸5 min→過(guò)濾→加糖、穩(wěn)定劑、牛乳→混合均質(zhì)→滅菌→冷卻→接種加發(fā)酵劑→攪拌均勻→發(fā)酵→4 ℃冰箱冷藏→成品。

1.3 豆?jié){脫腥方法比較試驗(yàn)

豆?jié){最大的不足是有豆腥味。研究表明，大豆腥味少量是在大豆生長(zhǎng)過(guò)程中形成的，大量是在加工過(guò)程中由于脂肪氧化酶作用不飽和脂肪酸后形成的。因此，改善豆?jié){生產(chǎn)工藝，鈍化大豆中脂肪氧化酶活性，是控制豆?jié){中豆腥味的有效方法。

按照不同脫腥方法制備一系列豆?jié){，冷卻后請(qǐng)20名同學(xué)品嘗打分，評(píng)分方法為：以脫腥方法1為參照方法，其口感品評(píng)分值定為6分，無(wú)異味、無(wú)豆腥味、無(wú)苦味、豆香柔和適宜、口感滑潤(rùn)定為10分，依品質(zhì)的差異逐漸遞減分?jǐn)?shù)。1） 去雜大豆常溫下粉碎，加入10倍質(zhì)量的40 ℃溫水浸泡1 h，煮沸5 min，過(guò)濾冷卻后品評(píng)。2） 去雜大豆常溫下粉碎，加入10倍質(zhì)量的80 ℃熱水，并保溫30 min，冷卻至室溫后浸泡1 h，煮沸5 min，過(guò)濾冷卻后品評(píng)。3） 去雜大豆用50 ℃熱水保溫8 h，用高溫水磨漿，煮沸5 min，過(guò)濾冷卻后品評(píng)。4） 去雜大豆在碳酸氫鈉溶液中室溫浸泡8 h，用高溫水磨漿，煮沸5 min，過(guò)濾冷卻后品評(píng)。5） 去雜大豆在碳酸鈉溶液中室溫浸泡8 h，用高溫水磨漿，煮沸5 min，過(guò)濾冷卻后品評(píng)。6） 去雜大豆在混合堿溶液中室溫浸泡8 h，用高溫水磨漿，煮沸5 min，過(guò)濾冷卻后品評(píng)。

1.4 混合堿濃度對(duì)脫腥效果的影響試驗(yàn)

按體積比2∶1將碳酸氫鈉和碳酸鈉配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%～6%的混合堿溶液，分別浸泡大豆，高溫水磨漿煮沸，進(jìn)行評(píng)定打分。評(píng)分方法為：根據(jù)品評(píng)結(jié)果按最高分10分值遞減評(píng)分，豆香明顯、無(wú)堿味、無(wú)苦味評(píng)為10分。過(guò)高堿濃度浸泡大豆堿味較重，濃度過(guò)低豆腥味較重。

1.5 乳酸菌的活化與固定方法

1.5.1 活化 分別將兩株保存菌種接種到脫脂乳培養(yǎng)基中活化3次，使菌種活力充分恢復(fù)，然后擴(kuò)培，待用。

1.5.2 固定 1.20 g海藻酸鈉與1.50 g聚乙烯醇加100 mL去離子水加熱溶解，121 ℃滅菌15～20 min（A液）。0.50 g氯化鈣與1.25 g硼酸加100 mL去離子水溶解，121 ℃滅菌15～20 min（B液）。將A液、B液冷卻至40～45 ℃待用。取50 mL A液加入10 mL保加利亞桿菌混勻，再滴入50 mL B液，室溫下固定化20 h，得到C球；同法制備嗜熱鏈球菌（D球）。

1.6 固定化乳酸菌球比率的確定及對(duì)酸乳風(fēng)味的影響試驗(yàn)

將不同比例的固定化桿菌和固定化球菌組合，分別置于豆?jié){中振蕩，發(fā)酵，再后續(xù)靜止發(fā)酵，置于4～8 ℃后熟8 h，評(píng)定其口感。

1.7 最佳工藝條件的單因素試驗(yàn)

選取發(fā)酵劑接種量、蔗糖添加量、豆乳和牛乳比例3個(gè)因素進(jìn)行大豆酸乳工藝條件優(yōu)化。1） 發(fā)酵劑接種量的影響。豆乳中加入發(fā)酵劑的多少直接影響產(chǎn)酸量的高低，對(duì)酸豆乳的口感、風(fēng)味產(chǎn)生較大影響。接種量設(shè)為4%，5%，6%。2） 蔗糖添加量的影響。大豆酸奶發(fā)酵時(shí)添加一定的蔗糖，既可以使菌種更好地生長(zhǎng)繁殖，又可以增強(qiáng)大豆的甜度與氣味。蔗糖添加量設(shè)為6%，8%，10%。3） 豆乳和牛乳比例的影響。豆乳和牛乳的比例均衡才能使產(chǎn)品的風(fēng)味和質(zhì)地達(dá)到最佳，既具有豆乳香味，又不失酸奶的香味。豆?jié){和牛乳的比例設(shè)為1∶1，1∶2，2∶3。具體試驗(yàn)方案見(jiàn)表1。

將各配比置于38～40 ℃條件下培養(yǎng)20 min，進(jìn)行前發(fā)酵，之后置于40 ℃條件下主發(fā)酵3～4 h，最后在8～10 ℃條件下后發(fā)酵12 h。根據(jù)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表2），得出最佳發(fā)酵條件。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆?jié){脫腥方法的比較

將按照不同脫腥方法制備的一系列豆?jié){經(jīng)20名品評(píng)員打分，結(jié)果見(jiàn)表3。其中4號(hào)方法相對(duì)脫腥效果最好。

2.2 混合堿濃度對(duì)脫腥效果的影響

混合堿濃度對(duì)脫腥效果的影響見(jiàn)表4。

2.3 固定化乳酸菌球比率的確定及對(duì)酸乳風(fēng)味的影響

雙乙酰是影響發(fā)酵豆乳風(fēng)味的主要成分之一，嗜熱鏈球菌和保加利亞桿菌在代謝特性尤其是形成風(fēng)味物質(zhì)雙乙酰等方面具有差異性。當(dāng)酸乳中雙乙酰含量適宜時(shí)，酸乳具有良好的清香味；含量過(guò)高時(shí)，則有餿味。據(jù)試驗(yàn)證明：嗜熱鏈球菌產(chǎn)雙乙酰能力強(qiáng)，而保加利亞桿菌不產(chǎn)雙乙酰。

將兩種菌球按照不同比例配置，進(jìn)行大豆酸乳發(fā)酵試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。當(dāng)保加利亞桿菌和嗜熱鏈球菌比例為2∶1時(shí)，酸乳可獲得滿(mǎn)意的風(fēng)味和適宜的凝乳時(shí)間。

2.4 工藝條件優(yōu)化結(jié)果

通過(guò)試驗(yàn)，確定大豆酸乳最佳工藝參數(shù)為：接種量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。

3 結(jié)論

1） 對(duì)6種豆乳脫腥方法進(jìn)行比較，得到脫腥效果較好的方法，具體操作為：用濃度為4%的NaHCO3與Na2CO3混合堿（2∶1）浸泡大豆8 h，然后用高溫水磨豆?jié){，并煮豆?jié){5 min。采用該法脫腥，可獲得滿(mǎn)意口感的豆乳。

2） 確定固定化乳酸菌發(fā)酵大豆酸乳最佳工藝條件為：保加利亞桿菌和嗜熱鏈球菌比例2∶1，接種量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳定，路桂華.固定化乳酸菌發(fā)酵大豆酸乳研究[J].中國(guó)釀造，2002（4）：15-17.

[2] 賀銀鳳，午日娜.乳酸菌的固定化方法及其發(fā)酵特性的研究[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2006（5）：16-18.

[3] 吳定，劉常金，孫得坤，等.固定化發(fā)酵大豆酸乳關(guān)鍵操作單元研究[J].飲料加工工藝，2005，31（4）：123-125.

Abstract： This research studies the fermentation conditions using immobilized lactic acid bacteria to produce soybean yoghurt. The deodorization method is discussed to eliminate beany taste in the soymilk. The determined optimum process conditions of immobilized lactic acid bacteria fermented soybean yogurt is as follows： Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus ratio of 2∶1， inoculation amount 5%， sucrose 8%， soybean milk and milk ratio of 1∶2. Under this condition， the adoption of continuous fermentation method can produce nutritious soybean yoghurt with desired flavor and taste.

Key words： soybean； immobilized lactic acid bacteria； fermentation； yogurt； process conditions

雙乙酰是影響發(fā)酵豆乳風(fēng)味的主要成分之一，嗜熱鏈球菌和保加利亞桿菌在代謝特性尤其是形成風(fēng)味物質(zhì)雙乙酰等方面具有差異性。當(dāng)酸乳中雙乙酰含量適宜時(shí)，酸乳具有良好的清香味；含量過(guò)高時(shí)，則有餿味。據(jù)試驗(yàn)證明：嗜熱鏈球菌產(chǎn)雙乙酰能力強(qiáng)，而保加利亞桿菌不產(chǎn)雙乙酰。

將兩種菌球按照不同比例配置，進(jìn)行大豆酸乳發(fā)酵試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。當(dāng)保加利亞桿菌和嗜熱鏈球菌比例為2∶1時(shí)，酸乳可獲得滿(mǎn)意的風(fēng)味和適宜的凝乳時(shí)間。

2.4 工藝條件優(yōu)化結(jié)果

通過(guò)試驗(yàn)，確定大豆酸乳最佳工藝參數(shù)為：接種量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。

3 結(jié)論

1） 對(duì)6種豆乳脫腥方法進(jìn)行比較，得到脫腥效果較好的方法，具體操作為：用濃度為4%的NaHCO3與Na2CO3混合堿（2∶1）浸泡大豆8 h，然后用高溫水磨豆?jié){，并煮豆?jié){5 min。采用該法脫腥，可獲得滿(mǎn)意口感的豆乳。

2） 確定固定化乳酸菌發(fā)酵大豆酸乳最佳工藝條件為：保加利亞桿菌和嗜熱鏈球菌比例2∶1，接種量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳定，路桂華.固定化乳酸菌發(fā)酵大豆酸乳研究[J].中國(guó)釀造，2002（4）：15-17.

[2] 賀銀鳳，午日娜.乳酸菌的固定化方法及其發(fā)酵特性的研究[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2006（5）：16-18.

[3] 吳定，劉常金，孫得坤，等.固定化發(fā)酵大豆酸乳關(guān)鍵操作單元研究[J].飲料加工工藝，2005，31（4）：123-125.

Abstract： This research studies the fermentation conditions using immobilized lactic acid bacteria to produce soybean yoghurt. The deodorization method is discussed to eliminate beany taste in the soymilk. The determined optimum process conditions of immobilized lactic acid bacteria fermented soybean yogurt is as follows： Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus ratio of 2∶1， inoculation amount 5%， sucrose 8%， soybean milk and milk ratio of 1∶2. Under this condition， the adoption of continuous fermentation method can produce nutritious soybean yoghurt with desired flavor and taste.

Key words： soybean； immobilized lactic acid bacteria； fermentation； yogurt； process conditions

雙乙酰是影響發(fā)酵豆乳風(fēng)味的主要成分之一，嗜熱鏈球菌和保加利亞桿菌在代謝特性尤其是形成風(fēng)味物質(zhì)雙乙酰等方面具有差異性。當(dāng)酸乳中雙乙酰含量適宜時(shí)，酸乳具有良好的清香味；含量過(guò)高時(shí)，則有餿味。據(jù)試驗(yàn)證明：嗜熱鏈球菌產(chǎn)雙乙酰能力強(qiáng)，而保加利亞桿菌不產(chǎn)雙乙酰。

將兩種菌球按照不同比例配置，進(jìn)行大豆酸乳發(fā)酵試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。當(dāng)保加利亞桿菌和嗜熱鏈球菌比例為2∶1時(shí)，酸乳可獲得滿(mǎn)意的風(fēng)味和適宜的凝乳時(shí)間。

2.4 工藝條件優(yōu)化結(jié)果

通過(guò)試驗(yàn)，確定大豆酸乳最佳工藝參數(shù)為：接種量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。

3 結(jié)論

1） 對(duì)6種豆乳脫腥方法進(jìn)行比較，得到脫腥效果較好的方法，具體操作為：用濃度為4%的NaHCO3與Na2CO3混合堿（2∶1）浸泡大豆8 h，然后用高溫水磨豆?jié){，并煮豆?jié){5 min。采用該法脫腥，可獲得滿(mǎn)意口感的豆乳。

2） 確定固定化乳酸菌發(fā)酵大豆酸乳最佳工藝條件為：保加利亞桿菌和嗜熱鏈球菌比例2∶1，接種量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳定，路桂華.固定化乳酸菌發(fā)酵大豆酸乳研究[J].中國(guó)釀造，2002（4）：15-17.

[2] 賀銀鳳，午日娜.乳酸菌的固定化方法及其發(fā)酵特性的研究[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2006（5）：16-18.

[3] 吳定，劉常金，孫得坤，等.固定化發(fā)酵大豆酸乳關(guān)鍵操作單元研究[J].飲料加工工藝，2005，31（4）：123-125.

Abstract： This research studies the fermentation conditions using immobilized lactic acid bacteria to produce soybean yoghurt. The deodorization method is discussed to eliminate beany taste in the soymilk. The determined optimum process conditions of immobilized lactic acid bacteria fermented soybean yogurt is as follows： Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus ratio of 2∶1， inoculation amount 5%， sucrose 8%， soybean milk and milk ratio of 1∶2. Under this condition， the adoption of continuous fermentation method can produce nutritious soybean yoghurt with desired flavor and taste.

Key words： soybean； immobilized lactic acid bacteria； fermentation； yogurt； process conditions