姜松松 欒廣忠 陳佐清 李 忍唐思思 胡亞云 辰巳英三李里特

一種家庭豆?jié){機豆片原料的研制

姜松松1欒廣忠1陳佐清1李 忍1唐思思1胡亞云1辰巳英三2李里特3

（西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院1，楊凌 712100）
（日本農(nóng)林水產(chǎn)國際研究中心2，日本，筑波 305-8686）
（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院3，北京 100083）

為了制備專用于家庭豆?jié){機、不產(chǎn)生豆渣的大豆原料，利用干法粉碎制備脫皮大豆豆粉，然后利用單沖壓片機壓制成豆片。以豆片為原料利用家用豆?jié){機按照干豆豆?jié){程序制備豆?jié){，以殘渣率、粗蛋白含量、蛋白體外消化率及感官評分為指標(biāo)對豆?jié){品質(zhì)進行評價，結(jié)果表明將豆粉壓制成片可避免以豆粉直接制備豆?jié){產(chǎn)生的加熱管焦糊現(xiàn)象；與脫皮豆相比，豆?jié){殘渣率從8.51%降低到1.30%，感官試驗表明，利用豆片制備豆?jié){，不分渣在口感上亦可完全接受；粗蛋白從2.26%提高到3.08%；體外消化率（氮釋放量）從49.82%提高到64.35%；感官評分從82.3分提高到91.8分。因此，利用豆片作為家用豆?jié){機專用原料可以提高原料利用率、蛋白質(zhì)消化率及感官品質(zhì)，且不用分渣，可實現(xiàn)原料（大豆子葉）全利用。

豆?jié){ 壓片 家用豆?jié){機 全子葉豆?jié){ 大豆

豆?jié){是大豆經(jīng)浸泡、磨漿、漿渣分離、煮漿等工序制成的乳狀液［1］。其富含蛋白質(zhì)和脂肪、鈣、鐵、磷、鋅等礦物質(zhì)以及維生素A、維生素B等多種營養(yǎng)素，以及卵磷脂、皂甙、低聚糖、異黃酮及不飽和脂肪酸等保健因子［2-4］。而且，豆?jié){蛋白質(zhì)消化率在豆制品中最高，豆?jié){是人體從大豆中獲取營養(yǎng)最有效的方式之一［5］。近年來，利用家用豆?jié){機自制豆?jié){已成為我國豆?jié){的主要消費形式之一［6］，但利用家用豆?jié){機制備豆?jié){通常殘渣率較高、蛋白消化吸收率較低［7］。將大豆預(yù)先去皮、粉碎后可有效減少豆渣的含量及改善豆?jié){感官品質(zhì)［8］。但直接使用大豆粉進行打漿容易使加熱管產(chǎn)生焦糊現(xiàn)象，造成清洗不便，并嚴(yán)重影響豆?jié){色澤和風(fēng)味。如果將豆粉壓制成片，前期加熱階段加熱管主要接觸水，而不是高濃度“豆糊”，這樣可能會有效避免加熱管的焦糊問題。但豆粉不添加助劑能否壓制成片？制成的豆片強度如何？以豆片為原料所制豆?jié){的消化率和感官特性如何？這些問題都需要解決。因此，本研究以脫皮大豆粉為主要原料，利用單沖壓片機制備豆片，然后利用九陽精磨豆?jié){機制備豆?jié){，觀察加熱管焦糊現(xiàn)象，并以殘渣率、粗蛋白含量、蛋白體外消化率及感官評分為指標(biāo)，以脫皮大豆為對照對豆?jié){品質(zhì)進行評價，以期開發(fā)一種原料（大豆子葉）全利用的豆?jié){機專用豆片。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

脫皮大豆（水分6.00%，蛋白質(zhì)35.75%）：廣東省中山市豆制品有限公司。

胃蛋白酶（食品級，酶活 3 000～3 500 U／mg）、胰蛋白酶（食品級，酶活250 U／mg）：美國Amersco公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

FW-400A傾斜式高速萬能粉碎機：北京市中興偉業(yè)儀器有限公司；TDP-5T單沖壓片機：長沙市楚泰制藥機械設(shè)備有限公司；Mastersize 2000激光粒度分析儀：英國馬爾文公司；TA.XT plus質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable Micro System公司；JYDZ-33九陽五谷精磨豆?jié){機：九陽股份有限公司；LWY84B控溫式遠紅外消煮爐：四平電子技術(shù)研究所；XYY-500凱氏定氮蒸餾器：蜀都化驗設(shè)備廠；TDL-40B飛鴿牌系列離心機：上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.2 試驗方法

1.2.1 脫皮大豆不同粉碎時間豆粉顆粒度的測定

分別取250 g脫皮大豆，利用萬能粉碎機粉碎不同時間（60、90、120、150、180 s），得到顆粒度不同的豆粉，參照俞小良等［5］的方法，用激光粒度儀對上述樣品進行測定，每種樣品平行測定2次，粒度值用體積平均粒徑D［4，3］值表示。

1.2.2 豆片制備及力學(xué)性質(zhì)分析

用脫皮大豆粉為原料，利用單沖壓片機制備豆片，每片重量1.5 g，厚度8 mm，直徑12 mm。

分別利用質(zhì)構(gòu)儀法及跌落試驗對豆片力學(xué)性質(zhì)進行測定。測試模式：壓縮；壓頭型號P／50（直徑50 mm）；參數(shù)如下：測前速度 1 mm／s，壓縮速度1 mm／s，提升速度10 mm／s，壓縮率10%。定義壓縮時的第1次峰值為脆性，定義第2次峰值為壓縮10%時的應(yīng)力，定義壓縮過程中應(yīng)力曲線與時間軸圍成的面積為壓縮功。

圖1 典型豆片應(yīng)力曲線

豆片跌落試驗：任意取10片制備的豆片，將豆片從1.5 m處自由下落，每枚片劑重復(fù)2到3次，觀察片劑是否有明顯碎片或斷裂［6］。

1.2.3 豆?jié){的制備及加熱管焦糊情況觀察

稱取脫皮豆與豆片各80.0 g，將大豆清洗干凈后，倒入豆?jié){機中，加入適量水以使大豆和水的總質(zhì)量為1 080.0 g，按照豆?jié){機的干豆程序打漿，分別得到豆片豆?jié){和脫皮大豆豆?jié){。制漿后觀察豆?jié){機加熱管，如結(jié)垢并呈棕色或更深顏色即視為產(chǎn)生焦糊現(xiàn)象。

1.2.4 蛋白回收率測定

1.2.5 豆?jié){殘渣率測定

打漿完畢后，用100目尼龍布口袋過濾，使豆渣與豆?jié){分離，并用力擠壓，以使豆?jié){的產(chǎn)量最大［7］。稱量殘渣濕重，計算殘渣率。

1.2.6 體外消化試驗

在250 mL的三角瓶中加入150 mL豆?jié){，用1 mol／L HCl將pH值調(diào)整至1.5。置于37℃水浴中預(yù)熱5 min，以 m（酶）∶m（底物）為1∶10加入胃蛋白酶，在37℃恒溫振蕩器上反應(yīng)，分別在不同消化時間（0、10、30、60、120 min）取樣。用1 mol／L的 NaOH調(diào)節(jié)pH值至7.0終止消化反應(yīng)，120 min之后所得的消化液，調(diào)節(jié) pH值至7.0，以 m（酶）：m（底物）為1∶10加入胰蛋白酶，再消化 10、30、60、120 min之后取樣分析。體外消化率參照王金梅等［8］的方法，采用TCA-NSI法測定和計算，計算公式如下：

式中：Nt為消化t min時的三氯乙酸（TCA）不溶性氮／mg；N0為蛋白樣品中的TCA不溶性氮／mg。

1.2.7 化學(xué)測定方法

水分含量按照GB／T 5497—1985采用105℃烘箱干燥法測定［9］；粗蛋白含量按照GB 5009.5—2010采用凱氏定氮法測定［11］。

1.2.8 豆?jié){感官評價

豆?jié){的感官評價參照李瑩瑩等［3］的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 脫皮大豆粉碎壓片條件

2.1.1 不同粉碎時間豆粉顆粒度分析

表1是不同粉碎時間制備的豆粉粒徑值D［4，3］。在150 s之前，隨著粉碎時間的延長，所制備豆粉的 D［4，3］顯著減小（P＜0.05），粉碎時間為180 s時，所制備的豆粉的D［4，3］與粉碎時間為150 s制備豆粉的D［4，3］差異不顯著，延長脫皮豆的打粉時間會增加耗能，因此初步確定粉碎時間為150 s。

表1 不同粉碎時間制備豆粉的粒徑值

2.1.2 豆片的力學(xué)性質(zhì)分析

圖2是不同粉碎時間的豆粉制備的豆片的力學(xué)性質(zhì)分析圖。豆片脆性先減小后增大，在120 s達到最大值，而之后豆片脆性呈不斷減小趨勢。不同粉碎時間所壓豆片壓縮10%時所用最大力與豆片脆性有相似的趨勢。粉碎時間在120 s以內(nèi)時，豆片壓縮功先減小后增大且在120 s時達到最大值，之后呈不斷減小趨勢。粉碎時間超過120 s時，制備的豆片的脆性、壓縮10%時的最大力以及壓縮功均逐漸變小，這可能是粉碎時間過長，細胞結(jié)構(gòu)大量破壞，細胞內(nèi)物質(zhì)流出，流動性變差，顆粒間作用力增大造成的［10］，這不利于壓片。粉碎90 s時制備的豆片的各項指標(biāo)最小，且差異顯著（P＜0.05）。

圖2 不同粉碎時間豆粉制備豆片的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)分析圖

由圖2可知，粉碎時間為120 s時，片劑的脆性在1.2 kg左右。一般情況下，素藥片在包衣前硬度不應(yīng)小于2 kg［12］，制備的片劑硬度與藥片標(biāo)準(zhǔn)有一定的差距。經(jīng)片劑跌落試驗發(fā)現(xiàn)，試驗過程中只有1枚片劑斷裂，其他都沒有明顯碎片或斷裂。這說明制備的豆片在硬度上與藥品片劑雖存在一定的差距，但能夠滿足包裝及運輸過程中的要求［6］。

綜合不同粉碎時間的平均粒徑分析及豆片力學(xué)指標(biāo)分析，確定本試驗中脫皮大豆的粉碎時間為120 s（原料質(zhì)量為 250 g）。

2.2 豆片制備豆?jié){質(zhì)量分析

2.2.1 加熱管焦糊現(xiàn)象

圖3a是利用大豆粉制備豆?jié){后加熱管的情況，可以看出產(chǎn)生了明顯的焦糊現(xiàn)象；而圖3b是利用豆片制備豆?jié){后加熱管的情況，可以看出沒有產(chǎn)生焦糊情況。本研究中多次豆?jié){制備試驗均得到類似結(jié)果。因此，利用豆片代替豆粉制備豆?jié){，可有效解決利用豆粉制備豆?jié){帶來的加熱管焦糊問題。

圖3 不同原料制備豆?jié){時加熱管的焦糊情況

2.2.2 殘渣率及對口感的影響

表2表明，豆片豆?jié){與對照相比豆渣含量減少了84.4%。雖然還有少量豆渣，但豆渣細膩，不分渣對口感亦無明顯影響（見2.2.5部分），從而基本實現(xiàn)大豆子葉的全利用。

表2 不同豆?jié){的濕渣質(zhì)量及殘渣率

2.2.3 豆?jié){中粗蛋白質(zhì)含量

由表3可知，以豆片為原料制備的豆?jié){中，蛋白含量和回收率分別達到3.08 g／100 mL和91.9%，明顯高于對照（P＜0.05）。這主要是因為以脫皮大豆制備豆?jié){產(chǎn)生較多豆渣，造成蛋白質(zhì)損失；另外，以豆片為原料制備豆?jié){，豆渣少且顆粒較細，蛋白更容易分散到豆?jié){中。

表3 不同豆?jié){的蛋白含量和回收率

2.2.4 豆?jié){的蛋白體外消化率

由圖4可知，在胃蛋白酶消化階段，隨著消化時間的延長，氮釋放量呈逐漸增加的趨勢，但增加速度逐漸減小。消化結(jié)束后，豆片豆?jié){及對照的氮釋放量分別為38.21%和24.65%。胰蛋白酶消化階段與胃蛋白酶消化階段氮釋放量變化情況相似，消化結(jié)束后，豆片豆?jié){與對照的氮釋放量分別為64.35%和49.82%。豆片豆?jié){的氮釋放量顯著高于對照（P＜0.05），其原因可能是豆片豆?jié){粒徑減小，使蛋白質(zhì)與酶的接觸位點增加。豆片豆?jié){的氮釋放量幾乎與大豆分離蛋白相同，達66.6%［4］，說明豆片豆?jié){可更容易被人體消化吸收。

圖4 2種不同原料制備豆?jié){的蛋白質(zhì)體外消化率的變化

2.2.5 豆?jié){感官評價

將2種豆?jié){的感官評價結(jié)果進行統(tǒng)計，采用模糊數(shù)學(xué)矩陣方法進行分析［13］，以豆片為原料制備的豆?jié){感官評分為91.8，明顯高于對照的82.3（P＜0.05）。由觀察可知：制備豆片豆?jié){所得豆渣細膩，呈泥狀；而制備脫皮豆豆?jié){得到的豆渣粗糙，大顆粒較多。感官評價員對豆?jié){口感描述一致認為：豆片豆?jié){不分渣飲用不影響口感；對照如不分渣飲用有較強“刺喉感”。以豆片為原料制備的豆?jié){中豆渣含量低、蛋白含量較高，這可能是其感官評分相對較高的主要原因。

3 結(jié)論

本研究使用了九陽五谷精磨豆?jié){機。為探究豆片原料對不同品牌豆?jié){機的適用性，先后又使用了美的無網(wǎng)豆?jié){機、九陽無網(wǎng)豆?jié){機進行了豆?jié){制備試驗，制備的豆?jié){品質(zhì)接近，相比于普通豆?jié){，質(zhì)量均有較大改善。而后，使用了早期無“干豆程序”的豆?jié){機進行豆?jié){制備研究，也得到了類似的結(jié)果。這說明豆片對于家用豆?jié){機有良好的適應(yīng)性，有著很好的應(yīng)用前景。

3.1 利用脫皮大豆粉不添加助劑可制成強度滿足儲運要求的豆片。

3.2 以豆片為家用豆?jié){機專用原料制備豆?jié){可不用分渣，實現(xiàn)原料（大豆子葉）全利用，并可避免利用豆粉制備豆?jié){產(chǎn)生的加熱管焦糊現(xiàn)象。

3.3 與脫皮豆相比，以豆片為家用豆?jié){機專用原料制備豆?jié){，體外消化率及感官品質(zhì)得到提高。

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Preparation of Tablets from Dehulled Soybean Powder as Specific Material for Household Soymilk Maker

Jiang Songsong1Luan Guangzhong1Chen Zuoqing1Li Ren1Tang Sisi1Hu Yayun1Eizo Tatsumi2Li Lite3
（College of Food Science&Engineering，Northwest A&F University，Yangling 712100）
（Japan International Research Centre for Agricultural Science2，Tsukuba，Japan 305-8686）
（College of Food Science&Nutritional Engineering，China Agricultural University3，Beijing 100083）

To produce an okara-free material for household soymilk maker，soybean tablets have been prepared by dehulled soybean powder with tabletting compressor.The soybean tablets were measured into soymilk by a household soymilk maker following dry-bean program，and no burned residue around the electric heater was observed.The quality assessments showed that compared to dehulled soybeans，the residue proportion of the soymilk of soybean tablets form decreased from 8.51%to 1.30%；sensory evaluation showed that the soymilk made by soybean tablets was acceptable without residue separation；further the protein content，protein digestibility and sensory score increased from 2.26%to 3.08%，49.82%to 64.35%and 82.3 to 91.8 respectively.Its results that using the soybean tablet as material for household maker can raise the quality and make full use of the soybean endosperm.

soymilk，tabletting，household soymilk maker，whole-cotyledon soymilk，soybean

TS214.2

A

1003-0174（2014）03-0011-05

聯(lián)合國大學(xué)UNU-Kirin Follow-up Research Programme（UNU-ISP-0053），中日合作 Advanced application of local food resources in China（K332021107）

2013-05-10

姜松松，男，1988年出生，碩士，糧食、油脂與植物蛋白工程

欒廣忠，男，1968年出生，副教授，糧食、油脂與植物蛋白工程