富含γ—氨基丁酸谷芽豆乳生產技術研究

吳嘉琪++王沛++王紅霞+顧振新++楊潤強

摘要：以富含GABA的發(fā)芽大豆和糙米為主要原料，制作功能性谷芽豆乳。在單因素試驗和正交試驗基礎上確定了谷芽豆乳配方，并優(yōu)化了豆乳的風味和穩(wěn)定性。結果表明：當豆水比為1 g ∶7 mL、發(fā)芽糙米粉與發(fā)芽大豆比例為 1 g ∶10 g、發(fā)芽糙米生粉與熟粉比例為1 g ∶1 g時，谷芽豆乳中可溶性固形物含量較高，GABA含量達到 18.56 mg/100 mL。當復合穩(wěn)定劑添加量為0.15%時，豆乳穩(wěn)定性最好；蔗糖和煉乳添加量分別為5%和6%時，豆乳風味最佳。發(fā)芽糙米粉的加入賦予了豆乳特殊的色澤與香味，蔗糖與煉乳的加入使豆乳口感爽滑，風味更佳。

關鍵詞：GABA；發(fā)芽大豆；發(fā)芽糙米；豆乳；生產技術

中圖分類號： TS201.1文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）06-0182-04

γ-氨基丁酸（GABA）對人體的生理作用已被越來越多的消費者所認識，富含GABA的食品已成為研發(fā)的熱點之一。稻米和大豆中谷氨酸脫羧酶（GAD）活力高，是生物合成與GABA富集的首選原料[1]。大豆中豐富的賴氨酸可彌補稻米等谷物中賴氨酸含量的不足，從而可平衡膳食中的氨基酸[2]。此外，大豆發(fā)芽后其內源酶被激活，蛋白質等貯藏性物質水解，活性多肽、氨基酸和異黃酮等物質含量增加，并使胰蛋白酶抑制劑、單寧酸、植酸和紅血球凝集素等抗營養(yǎng)因子含量減少，同時有利于豆腥味的脫除[3-4]。與精白米相比，發(fā)芽糙米含有豐富的GABA、谷胱甘肽、谷維素和活性多糖等功能成分[5]。將發(fā)芽大豆和發(fā)芽糙米混合，制成的谷芽豆乳不僅營養(yǎng)豐富、質感厚實，而且可降低豆乳的豆腥味，此類研究報道較少。

稻米和大豆原料來源廣泛，將其開發(fā)成富含GABA的食品可增加附加值。本研究以富含GABA的發(fā)芽大豆和糙米為主要原料，研究了谷芽豆乳料液比、發(fā)芽糙米粉與發(fā)芽大豆比例、發(fā)芽糙米熟粉與生粉比例、風味物質與穩(wěn)定劑添加量，旨在為工業(yè)化生產富含GABA的谷芽豆乳提供技術支撐。

1材料與方法

1.1試驗材料

糙米（品種：武運粳23號）：產自江蘇省南京市溧水區(qū)；大豆（天嬌牌）：購自黑龍江省海倫市天嬌農場；白砂糖、煉乳（雀巢鷹嘜）、白芝麻（炒熟）均為市售。

1.2主要試劑

檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH值4.5～5.0）、豆奶專用復配穩(wěn)定劑（由蘇州金記食品有限公司提供）。

1.3主要儀器設備

隔水電熱恒溫培養(yǎng)箱（PYX-DHS-BS，上海躍進醫(yī)療器械廠）；循環(huán)水式真空泵[SHZ-D（Ⅲ），鞏義市英峪子華儀器廠]；攪拌機（HR2024，飛利浦電子公司）； 高速研磨機（A11basic，德國IKA公司）；膠體磨（DJM-50L，上海東華高壓均質機廠）；離心機（TDL-40B，上海安亭科學儀器廠）。

1.4豆乳制作工藝

1.4.1原料處理（1）大豆處理方法：以檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液（10 mmol/L）作為浸泡液和培養(yǎng)液，在30 ℃浸泡 6 h 后，以通氣量為1.0 L/min在30 ℃下對大豆通氣發(fā)芽。發(fā)芽期間，每隔12 h更換1次培養(yǎng)液，發(fā)芽至大豆芽長為 5 mm 后，置于-18 ℃下冷凍12 h，然后在25 ℃回溫6 h，以清水浸泡、非低氧條件發(fā)芽的大豆為對照。（2）糙米處理方法：糙米經篩選除雜后，以去離子水作為浸泡液和培養(yǎng)液。30 ℃ 浸泡6 h后，以通氣量為1.2 L/min在32 ℃下進行通氣發(fā)芽48 h。發(fā)芽期間，每隔12 h更換1次培養(yǎng)液[7-8]。干燥的發(fā)芽糙米經焙炒至焦香、金黃色澤，然后磨粉、過篩（80目），待用；未焙炒的發(fā)芽糙米磨粉，方法同上。（3）芝麻處理方法：剔除芝麻中的雜質后，焙炒、打粉，待用。

1.4.2工藝流程發(fā)芽大豆→清洗→熱水磨漿→膠體磨均質→煮漿→篩漿

↓

發(fā)芽糙米粉（熟粉+生粉）、芝麻粉（焙炒）、蔗糖→加沸水調漿→殺菌→冷卻→無菌灌裝。

1.5試驗方法

1.5.1單因素試驗設置發(fā)芽大豆 ∶水為1 g ∶（6～9） mL、發(fā)芽糙米粉 ∶發(fā)芽大豆為1 g ∶（5～30） g、發(fā)芽糙米熟粉 ∶生粉為（1～3） g ∶1 g，分別研究其對谷芽豆乳感官品質的影響。

1.5.2配方優(yōu)化試驗在單因素試驗的基礎上，以發(fā)芽大豆 ∶水、發(fā)芽糙米粉 ∶發(fā)芽大豆、發(fā)芽糙米熟粉 ∶生粉為考察因素，采用表1感官評分方法，進行L9（34）正交試驗。

1.5.3風味優(yōu)化試驗在原味谷芽豆乳中添加蔗糖和煉乳，進行豆乳風味優(yōu)化試驗，確定蔗糖和煉乳的最佳添加量。

1.5.4穩(wěn)定性試驗使用市售的復配乳化穩(wěn)定劑，以靜置貯藏時間和離心沉淀率來考察穩(wěn)定劑對豆乳體系的穩(wěn)定效果。

1.6測定指標與方法

1.6.1大豆芽長隨機選取30粒發(fā)芽大豆，用游標卡尺測定其芽長，取平均值。

1.6.2大豆吸水率待大豆芽長至5 mm后，終止發(fā)芽。取出清洗干凈、濾干明水后，比較大豆發(fā)芽前后質量變化，計算吸水率。

1.6.3感官評定感官評定參照QB/T 2132—1995《植物蛋白飲料 豆乳和豆乳飲料》，并略作修改。對豆乳的香氣（XQ）、色澤（SZ）、口感（KG）、稠度（CD）進行評分，評分標準見表1。

1.6.4穩(wěn)定性穩(wěn)定劑加入豆乳體系中，4 ℃貯藏后，觀察分層現象。準確量取10 mL豆乳樣品，加入帶有刻度的離心管中，然后在3 500 r/min下離心20 min，棄去上部溶液，準確稱取沉淀質量，計算離心沉淀率。

1.6.5理化指標測定可溶性蛋白含量：采用考馬斯亮藍 G-250染色法[9]測定；游離氨基酸含量：采用茚三酮溶液顯色法[9]測定；總糖含量：采用苯酚-硫酸法[9]測定；還原糖含量：采用3，5-二硝基水楊酸法[9]測定；可溶性固形物含量：用阿貝折光儀測定；pH值：用pH值計測定；GABA含量：采用高效液相色譜法測定，色譜柱為Agilent SB-C18 （35 μm），46 mm×150 mm，條件參照Bai等的方法[10]；GAD活性：參照Li的方法[11]測定。

1.5.6衛(wèi)生指標測定菌落總數、大腸菌群計數、酵母菌和霉菌計數、沙門氏菌計數、金黃色葡萄球菌計數的測定參照GB 4789—2010。

2結果與分析

2.1大豆原料中主要活性物質含量

由圖1可見，大豆芽長至5 mm所需時間為22 h。本研究中，大豆平均吸水率為2.54倍。報道指出一般大豆的吸水率為2.2～2.5倍[4]，因此該參數對后續(xù)試驗有指導意義。

谷氨酸（Glu）作為GAD的底物，在適宜條件下被催化生成GABA；據報道，GAD的最適pH值為5.8[1]。由表2可見，檸檬酸緩沖液中發(fā)芽的大豆，其GAD活性顯著高于清水發(fā)芽

和未發(fā)芽大豆。此條件下原料中GABA產生量也最高。

綜上，大豆發(fā)芽工藝工藝參數確定為：發(fā)芽溫度為30 ℃、培養(yǎng)液pH值5.0～5.5、通氣量1.0 L/min、發(fā)芽時間22 h。

2.2豆水比對豆乳感官品質的影響

由表3可知，發(fā)芽大豆勻漿時的豆水比影響豆乳的香氣、色澤、口感和稠度，感官評定總分最高時的豆水比為1 g ∶6 mL。

2.3發(fā)芽糙米粉與發(fā)芽大豆比例對豆乳品質的影響

試驗結果（表4）顯示，發(fā)芽糙米粉與發(fā)芽大豆的添加比例影響豆乳的香氣、色澤、口感、稠度，感官評定總分最高時的發(fā)芽糙米粉與發(fā)芽大豆比值為1 g ∶20 g。

2.4發(fā)芽糙米熟粉與生粉比例對豆乳感官品質的影響

由表5可知，發(fā)芽糙米熟粉 ∶生粉比例影響豆乳的香氣、色澤、口感和稠度，感官評定總分最高時的發(fā)芽糙米熟粉 ∶生粉為3 g ∶2 g。

2.5配方優(yōu)化試驗結果分析

在單因素試驗的基礎上，以豆水比、發(fā)芽糙米粉 ∶發(fā)芽大豆、發(fā)芽糙米熟粉 ∶生粉的比例為考察因子，以表1感官評分值為指標，進行3因素3水平正交試驗，優(yōu)化谷芽豆乳配方，結果見表6。

由表6可見，極差分析表明豆水比、發(fā)芽糙米粉 ∶發(fā)芽大豆和發(fā)芽糙米間熟粉 ∶生粉3因素對富含GABA的谷芽豆乳的感官評分影響順序為豆水比>糙米粉 ∶發(fā)芽大豆>糙米熟

粉 ∶生粉，得到谷芽豆乳最佳配方為：豆水比為1 g ∶7 mL、發(fā)芽糙米粉 ∶發(fā)芽大豆比為1 g ∶10 g、發(fā)芽糙米熟粉 ∶生粉比為1 g ∶1 g。

在正交試驗設計的各因素范圍內，隨機選擇1組試驗組合（豆水比1 g ∶8 mL、糙米粉 ∶大豆1 g ∶10 g、熟粉 ∶生粉 1 g ∶1 g），對最佳組合進行驗證試驗，結果見表7。由表7可知，谷芽豆乳最佳組合感官評定值（包括香氣、色澤、口感、稠度值）高于隨機組合，并且最佳組合的可溶性固形物含量也高于隨機組合，證明了試驗結果是可靠的。

2.6蔗糖和煉乳添加量對谷芽豆乳感官品質的影響

由圖2可見，谷芽豆乳中蔗糖添加量在2%～5%內，隨著添加量的增加，感官評分值增加；蔗糖添加量超過5%時，感官評分值明顯下降。所以谷芽豆乳的最優(yōu)蔗糖添加量為5%。

煉乳的添加使豆乳口感更加爽滑細膩，且其特有的乳香味可使豆乳的香氣更加濃郁，同時掩蓋豆乳殘余的豆腥味。

由圖3可見，谷芽豆乳中煉乳添加量為5%～9%時，感官評分值呈先增后降的趨勢，最高感官評分值出現在煉乳添加量6%～7%，超過8%后，谷芽豆乳風味的可接受程度下降。

2.7穩(wěn)定劑添加量對豆乳品質的影響

穩(wěn)定劑添加量在0.10%～0.30%范圍內，豆乳在4 ℃條

件下貯藏7 d后均沒有出現分層現象。由圖4可見，穩(wěn)定劑添加量在0.10%～0.15%范圍內，離心沉淀率最低，穩(wěn)定劑添加量超過0.15%后，谷芽豆乳的離心沉淀率增加。

2.8豆乳產品質量

富含GABA的谷芽豆乳產品質量指標包括感官指標、 理

化指標和衛(wèi)生指標。

2.8.1感官指標色澤：色澤均一，呈乳白色；香氣及滋味：具有糙米香味與豆香味，口感細膩；組織狀態(tài)：均勻穩(wěn)定、稠度適中、無沉淀，無雜質。

2.8.2理化指標豆乳理化指標詳見表8。

2.8.3衛(wèi)生指標菌落總數（CFU/mL）<10；大腸菌群（MPN/100 mL）<3；霉菌（CFU/mL）<10；酵母（CFU/mL）<10；沙門氏菌和金黃色葡萄球菌均未檢出。

3討論

傳統(tǒng)豆乳生產過程中通過對大豆原料進行適當的熱處理

來降低豆乳產品的豆腥味。劉志強等利用禾本科植物種芽中的醛脫氫酶使豆乳中腥味物質轉變?yōu)樗?，以此脫除大豆乳液的豆腥味[12]。本研究中由于發(fā)芽糙米的加入，不僅使富含GABA的谷芽豆乳必需氨基酸種類得以互補，營養(yǎng)更加完全，同時焙炒后的發(fā)芽糙米呈焦香味，使得谷芽豆乳具有愉悅的米香味，且豆腥味不明顯。余南靜對低氧脅迫發(fā)芽24 h大豆經-18 ℃凍結、6 h回溫進行了研究，結果表明GABA含量積累效果極顯著，比未經低溫脅迫的大豆高10倍[13]；本研究中，通過1.0 L/min低氧通氣22.5 h、-18 ℃冷凍12 h、回溫6 h處理大豆，在保證芽豆中氨基酸、還原糖等營養(yǎng)物質不損耗的前提下，從而制得富含GABA的谷芽豆乳。

本研究谷芽豆乳制作工藝不同于傳統(tǒng)的豆乳工藝，本研究采用漿渣共熟化技術，即先煮漿，再進行漿渣分離，不僅提高了豆乳出品率，增加豆乳中營養(yǎng)成分，還使豆乳口味得以改善，豆腥味和澀味均明顯降低[14]。穩(wěn)定劑多數是親水膠體，可在膠體體系中以高分子無規(guī)線團結構的形式吸附在膠體顆粒表面，并通過黏度的改變或在含水的分散介質中的凝膠作用，賦予食品膠體一定空間穩(wěn)定性與時間穩(wěn)定性[15]。本工藝采用市售豆乳專用復配穩(wěn)定劑，其添加量為0.15%時豆乳最穩(wěn)定。

4結論

富含GABA谷芽豆乳的最佳料液比為1 g ∶7 mL、發(fā)芽糙米粉與發(fā)芽大豆比為1 g ∶10 g、發(fā)芽糙米粉中熟米粉與生米粉比為 1 g ∶1 g、穩(wěn)定劑添加量為0.15%、蔗糖添加量5 %，煉乳添加量6%。以此配方生產的谷芽豆乳在4 ℃放置10 d未見渾濁與沉淀等現象，產品口感好，GABA含量達到 18.56 mg/100 mL。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.06.049