崔蕊靜 申淑琦 高海生

凝固型山楂酸豆乳配方及發(fā)酵工藝研究

崔蕊靜1申淑琦2高海生1

(河北科技師范學院食品科技學院1，秦皇島 066004)
(河北農業(yè)大學海洋學院2，秦皇島 066003)

以無腥大豆和山楂為主要原料，對添加山楂粉的酸豆奶配方組合以及發(fā)酵工藝進行了探討，并分析了山楂制品物性指標。通過單因素和正交試驗確定最佳工藝條件:豆水質量比1∶8的豆奶中加入0．4%的山楂粉、8%的蔗糖、接種量為4%、42℃發(fā)酵4 h，工藝可行。物性指標測定結果表明，山楂汁中富含的果膠對制品的硬度、彈性、黏附性等均有較大影響。山楂果膠具有較高的黏稠性，減少了人工合成穩(wěn)定劑的使用，增加了酸豆乳的穩(wěn)定性，防止制品析水。制得產品色澤良好、組織狀態(tài)細膩均勻、酸甜爽口，集營養(yǎng)與保健功能于一體。

山楂 無腥大豆 發(fā)酵 酸豆奶 物性指標

大豆中富含油脂、不飽和脂肪酸、蛋白、卵磷脂、異黃酮、皂苷、低聚糖、膳食纖維以及植物甾醇、多肽等多種功能性成分［1－2］。大豆有提高人體免疫力，除掉附在血管壁上的膽固醇，防止血管硬化，預防心血管疾病，保護心臟，防治因肥胖而引起的脂肪肝，降血壓和延遲女性細胞衰老、養(yǎng)顏，促進骨骼生成，降血脂等功效［3－5］。

酸豆奶是大豆制漿(即豆乳)后，加入少量奶粉(或不加)或新鮮牛奶(或不加)及某些可供益生菌利用的糖類作為發(fā)酵促進劑，經益生菌發(fā)酵而成［6－8］。酸豆奶既保留了豆奶的營養(yǎng)成分，又破壞了大豆的抗營養(yǎng)因子，如影響蛋白質消化吸收的胰蛋白酶抑制劑、引起血紅細胞凝集的凝血素、腸胃脹氣因子、過敏因子等;同時還可抑制腸內腐敗菌的生長;益生菌同時可降解部分蛋白，使蛋白質更加細膩滑潤，利于人體消化吸收，具有很高的營養(yǎng)價值［9］。

山楂中含有VA、VC、VB1、VB2等多種維生素，黃酮類化合物，多種礦質元素，尤其含鈣量在水果中列第一位，熊果酸、山楂酸、齊墩果酸等三帖類，還含有綠原酸、表兒茶酚、膽堿等多種營養(yǎng)成分，可起到消食健胃、降血壓、降血脂、增進冠狀動脈血流量、防治冠心病和心絞痛等作用，通過抗氧化和清除氧自由基而具有抗癌、防癌功效［10－11］。

試驗將山楂制成山楂粉，添加到豆奶中發(fā)酵，產品集二者營養(yǎng)與保健功能于一體，同時山楂粉可彌補豆乳含鈣量和維生素等不足的缺陷，且山楂中富含的果膠具有較高的黏稠性，可代替人工合成穩(wěn)定劑的使用，增加酸豆乳的穩(wěn)定性。

1 材料與方法

1．1 試驗材料

無腥味大豆:河北農科院;山楂:河北科技師范學院園林系試驗基地;保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌:河北科技師范學院食品工程系微生物實驗室。

1．2 主要儀器設備

電熱恒溫水浴鍋:上海醫(yī)療器械總廠;pHS－3C型酸度計:蕭山市鑫龍醫(yī)療儀器有限公司;干燥箱:上海市保險儀器廠;豆?jié){機:溫嶺市龍達電機廠;電磁爐:九陽股份有限公司;生化培養(yǎng)箱:上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠;超級離心研磨機:Retsch GmbH＆Co KG公司;TMS－PRO食品物性分析儀:美國FTC公司。

1．3 試驗方法

1．3．1 山楂酸豆乳加工工藝流程

1．3．2 山楂酸豆乳發(fā)酵單因素試驗

在預試驗的基礎上，確定影響山楂酸豆乳質量的單因素試驗的基本參數為豆水質量比1∶8的豆奶中加入0．4%山楂粉、8%蔗糖、接種量4%、42℃條件下發(fā)酵4 h，分別變動基本參數中的單一因素，檢測相應條件下的酸度，考察單因素變化對產品品質的影響。每個水平重復3次，對不同水平進行新復極差分析。并組織有食品專業(yè)背景和感官評定經驗的15人對制品的色澤、氣味和滋味等進行感官評定(表1)。同時對產品的物性進行分析，預試驗結果顯示，蔗糖添加量、接種量和發(fā)酵時間對產品質構影響小，故結果中不再分析。

表1 山楂風味酸豆奶的感官評定標準

1．3．3 山楂酸豆乳發(fā)酵正交試驗

選用山楂粉添加量、蔗糖添加量、接種量、發(fā)酵時間為考察因素，以發(fā)酵pH作為考察指標，結合感官評定采用L9(34)正交表進行試驗，因素水平列于表2。

表2 L9(34)正交試驗因素水平表

1．4 測定方法

樣品保水性的測定:吸取5 mL、4℃樣品放入刻度離心管中，以4 000 r/min的速度離心20 min，1 min之后讀數，酸豆奶的乳清析出率用離心后乳清體積的百分數表示［12］。

物性分析:對酸豆奶的物性進行分析，采用測量力500 N，測量速度15 mm/s，測量的深度40 mm，探頭的型號是圓錐形探頭，對成品進行硬度、彈性、黏附力等物性的分析［13］。

1．5 數據處理

數據處理采用統(tǒng)計軟件SPSS 11．5，處理間差異顯著性分析采用Duncan新復極差法多重比較。

2 結果與分析

2．1 發(fā)酵單因素試驗

2．1．1 山楂粉加入量對酸豆奶發(fā)酵和質地的影響

豆水質量比1∶8的豆奶中，分別加入山楂粉0．1%、0．2%、0．3%、0．4%、0．5%、0．6%，攪拌均勻后測定pH，觀察豆乳的狀態(tài)。再加入蔗糖8%，接種量4%，42℃發(fā)酵4 h后測pH。每個水平重復3次，對不同的水平進行新復極差分析;同時結合感官評定確定山楂粉的添加量。

表3 山楂粉添加量對產品酸度和感官的影響

結果表明(表3)，山楂粉的添加量對發(fā)酵酸度影響不顯著。不同處理進行方差分析，F(xiàn)=0．937＜F0．05=3．106，說明山楂粉添加量對酸度無顯著影響，新復極差檢驗，各處理間不存在顯著性差異。但山楂粉添加量對感官評定和質地影響很大。山楂粉添加量過少時，山楂顏色以及山楂香氣不明顯，且發(fā)酵后有水析出;添加量過大時，發(fā)酵前產品酸度過高，接近豆乳中蛋白質的等電點，豆乳中產生絮狀沉淀，造成凝乳不穩(wěn)定，甚至不能發(fā)酵凝固。山楂粉添加量對質地的影響見表4。

表4 山楂粉添加對凝固型酸豆奶質地的影響

表4結果表明，豆奶中添加山楂粉發(fā)酵對凝固型酸豆奶的作用效果較好，對質地如硬度、黏度等起到了改善作用，并且有效地提高了酸豆奶的保水性。這是由于山楂中的果膠自身獨特的結構特點，使其能在界面上與豆乳中的蛋白發(fā)生交互作用，并且在酸性條件下具有高度的穩(wěn)定性，因而經常被應用到酸乳飲料或酸奶制品中。在豆乳發(fā)酵過程中，乳酸的產生使pH不斷降低、蛋白微粒上的正電荷逐漸增多，當降低到蛋白等電點4．6左右時，果膠所帶的負電荷與蛋白上的正電荷相結合，結果蛋白粒子被果膠包裹而受到保護，有效防止了蛋白粒子間的凝集、沉淀。因此酸豆奶的黏度有所增加，且大豆蛋白在酸的作用下開始變性凝固成凝膠狀態(tài)，形成的凝膠包裹水分，表現(xiàn)為乳清析出率降低。故結合感官評定和產品質地，山楂粉添加量0．4%左右為宜。

2．1．2 豆水質量比對酸豆奶發(fā)酵及質地的影響

豆水質量比分別為 1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14的豆乳中加入0．4%山楂粉，8%蔗糖，接種量4%，42 ℃發(fā)酵1、2、3、4、5 h，分別測定酸豆奶的酸度、黏度、乳清析出率等。

表5 豆水質量比對酸豆奶發(fā)酵酸度及質地的影響

表5結果表明，不同豆水質量比在發(fā)酵期間的酸度變化規(guī)律相似。發(fā)酵前1～2 h，發(fā)酵酸度無明顯變化，產酸較少;發(fā)酵2 h后，酸度隨發(fā)酵時間延長明顯上升。豆水質量比1∶8～1∶12時，發(fā)酵期間的酸度無明顯差別(P＞0．05)，當豆水質量比為1∶6時，發(fā)酵2 h后，酸度明顯高于其他處理組(P＜0．01)，這是因為豆乳中固形物濃度較高時，為乳酸菌提供了充足的營養(yǎng)，有利于乳酸菌的生長繁殖，產酸速度加快，但感官評定結果，豆乳濃度大時，酸豆乳口感粗糙，質地過硬。

不同豆水質量比的豆乳發(fā)酵，在發(fā)酵前2 h，酸豆奶黏度無明顯變化(P＞0．05)，發(fā)酵2 h后黏度迅速上升，發(fā)酵4 h后，酸豆奶黏度仍緩慢上升。因發(fā)酵初期，由于乳酸菌產酸量較少，酸豆奶中的蛋白還未充分凝固，黏度較低;隨發(fā)酵時間延長，產酸量增加，大豆蛋白在酸的作用下開始變性凝固成凝膠狀態(tài)，形成的凝膠包裹水分，使酸豆奶黏度上升。但當豆水質量比1∶6時，酸豆奶的黏度與豆水質量比1∶8差異不明顯，因豆乳中大豆蛋白的含量過高時，形成的凝膠較致密，阻礙其包裹水分，酸豆奶的黏度提高不明顯。

不同豆水質量比的豆乳發(fā)酵，乳清析出率存在明顯差異。隨豆乳濃度的增加，乳清析出率明顯降低(P＜0．01)。豆乳濃度的增加，大豆蛋白含量相對增加，蛋白在發(fā)酵期間凝固成的凝膠結構，可包裹大量水分，同時，蛋白表面的活性部位可通過氫鍵結合大量的水分，故適當提高豆乳濃度，可提高酸豆奶的保水性，防止乳清析出。

綜合考慮，選擇豆水質量比為1∶8的豆乳發(fā)酵，產品的酸度適宜，黏度適中，組織狀態(tài)穩(wěn)定。

2．1．3 蔗糖的添加量對酸豆奶發(fā)酵影響

豆水質量比1∶8的豆乳中加入0．4%山楂粉，分別加 4%、6%、8%、10%、12% 蔗糖，接種量 4%，42℃發(fā)酵4 h后測pH，同時進行感官評定。

表6 蔗糖添加量對產品酸度和感官的影響

表6結果表明，蔗糖的添加量對發(fā)酵酸度影響較大。對不同處理進行方差分析，F(xiàn)=10．151＞F0．01=5．994，說明蔗糖的添加量對發(fā)酵酸度存在極顯著差異;新復極差檢驗，蔗糖添加量為6%、8%、10%處理間差異不顯著，其余各處理間差異顯著。而且蔗糖添加量為6%、8%、10%處理明顯優(yōu)于其他處理。感官評定結果，蔗糖的含量過高，產品過甜，山楂風味被掩蓋;蔗糖含量過低，產品甜味不足，酸味較大，且影響發(fā)酵。蔗糖添加量8%，酸豆乳凝固效果好且酸甜適口。

2．1．4 接種量對酸豆奶發(fā)酵的影響

豆水質量比1∶8的豆奶中加入8%的蔗糖，接種量分別為3%、4%、5%、6%，加入0．4%的山楂粉，42℃發(fā)酵4 h后測pH，同時進行感官評定結果見表7。

表7 接種量對產品酸度和感官的影響

表7結果表明，接種量對發(fā)酵后酸度影響較大，隨著接種量的增加，發(fā)酵酸度提高。對不同處理進行方差分析，F(xiàn)=12．344 ＞ F0．01=7．591，說明接種量對發(fā)酵酸度存在極顯著差異;新復極差檢驗，接種量為4%、5%、6%均無顯著差異，僅與接種量3%的處理存在顯著差異。結合感官，接種量過小，凝固性差，有大量乳清析出;接種量過大，發(fā)酵液的pH值超過蛋白質的等電點，降低了蛋白質的親水性，而使蛋白質不能形成膠體并且成本較高。故接種量4%為宜。

2．1．5 發(fā)酵時間對酸豆奶發(fā)酵的影響

豆水質量比1∶8的豆奶中加入0．4%的山楂粉，接種量為4%，42 ℃分別發(fā)酵3、4、5、6 h，結果見表8。

表8 發(fā)酵時間對產品酸度和感官的影響

表8結果表明，發(fā)酵時間對發(fā)酵酸度影響較大，隨著發(fā)酵時間的增加，酸度提高。不同處理進行方差分析，F(xiàn)=17．592 ＞ F0．01=7．591，說明發(fā)酵時間對發(fā)酵酸度存在極顯著差異;新復極差檢驗，發(fā)酵時間為4 h與5 h、5 h與6 h處理間差異不顯著，其余處理間差異顯著。結合感官，發(fā)酵時間不足4 h，凝固松散，發(fā)酵香味不明顯;發(fā)酵時間超過6 h，有乳清析出，口感粗糙。發(fā)酵4 h為宜。

2．2 山楂酸豆奶發(fā)酵最佳工藝的篩選

在單因素的基礎上，以山楂粉添加量、蔗糖添加量、接種量、發(fā)酵時間4因素做L9(34)正交試驗，不同處理重復3次，試驗結果見表9。

表9 L9(34)正交試驗結果

數據分析表明，各因素對發(fā)酵酸度的影響順序為發(fā)酵時間影響最大，其次是接種量、蔗糖添加量和山楂粉添加量影響最小，這與單因素結論一致，極差分析最優(yōu)組合為A1B1C3D2;影響產品風味的主次因素依次為A＞C＞D＞B，即山楂粉添加量＞接種量＞發(fā)酵時間＞蔗糖添加量。極差分析最優(yōu)組合為A3B2C1D1，故對 A1B1C3D2與 A3B2C1D1兩組合進行對比試驗。

表10 最優(yōu)組合對比試驗

結果表明，兩種組合產品酸度均在合適范圍內，感官評價組合A3B2C1D1略優(yōu)于A1B1C3D2，即添加0．4%山楂粉，8%蔗糖，接種量4%，發(fā)酵時間4 h后所得產品組織細膩、酸甜適中、風味良好。

3 結論

豆水質量比1∶8的豆奶中，添加0．4%山楂粉，8%蔗糖、接種4%乳酸菌，42℃發(fā)酵4 h，按此工藝和配方加工的產品風味、色澤、組織狀態(tài)等良好，是一種比較理想的發(fā)酵工藝。

山楂中的果膠物質的黏稠性，使山楂酸豆乳比普通酸豆乳的硬度、彈性、黏附性等大，且乳清析出少，組織狀態(tài)穩(wěn)定。

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Study on Formula and Fermentation Tech－nology of Solidifying Hawthorn Acid Soybean Milk

Cui Ruijing1Shen Shuqi2Gao Haisheng1
(College of Food Science and Tech－nology，Hebei Normal University of Science and Tech－nology1，Qinhuangdao 066004)
(Ocean College of Hebei Agricultural University2，Qinhuangdao 066003)

With the non － odor soybean and haw powder as main raw materials in this paper，the formula composition and fermentation Tech－nology of haw powder soy yogurt were discussed．After preparation of haw powder，the first single － factor test by haw powder was initially carried out to determine the amount of added sugar content，inoculation concentration and fermentation time．The best process condition was determined by the four－factor and three－level test．To get the haw powder soy yogurt which was of tempting color，delicate uniform organizations and good taste of the flavor，the best formula was to add tempting colour 0．4%，Lactobacillus 4%，and sucrose 8%to the soy yogurt，then fermentation was conducted at 42 ℃ for 4 h，and the proportion of bean in water was one eighth．In this way the stability was improved because of the pectin in haw．The soy yogurt was one of nutrition and health care functions．

haw，non － odor soybean，fermentation，soybean milk yogurt，physical index

TS214．9

A

1003－0174(2011)10－0093－05

秦皇島市科技局項目(2002－62)，河北科技師范學院項目(CXTD2010－7)

2010－11－05

崔蕊靜，女，1966年出生，教授，農產品加工

高海生，男，1962年出生，教授，發(fā)酵工藝與原料質量控制