朱生林，王永福

上海太太樂食品有限公司（上海 201812）

豆?jié){粉是以脫脂大豆為原料，經(jīng)加水浸提、過濾、濃縮、噴霧干燥等工序加工成的淡黃色粉末，其化學(xué)組成主要為蛋白質(zhì)，占60%～70%，含15%以上脂肪，另含豐富的維生素和礦物質(zhì)，含水量不超過3%，通常在制作豆?jié){、豆腐等食品中使用。隨著消費(fèi)趨勢的變化，用豆?jié){粉制作的湯底調(diào)味料也受到消費(fèi)者的青睞，這種新口味的湯底清淡耐煮，適合涮各種海鮮和蔬菜，且涮煮的食材越多，豆乳匯聚的風(fēng)味越豐富。另外豆乳中富含的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素和黃豆苷原，可以很好地平衡內(nèi)分泌系統(tǒng)，改善身體素質(zhì)，潤澤皮膚。市場對(duì)于這種簡單便捷的新一代復(fù)合調(diào)味品的需求急劇增加，同時(shí)也為調(diào)味品行業(yè)帶來新的增長機(jī)會(huì)。

在豆?jié){粉溶解時(shí)遇到的主要問題是沖調(diào)容易結(jié)團(tuán)的現(xiàn)象，尤其是處理高含量的豆?jié){粉時(shí)更困難。關(guān)于豆?jié){粉的快速分散溶解問題，已有許多學(xué)者從改善粉體的表面性質(zhì)做了大量研究，如：鮑魯生[1]研究豆?jié){粉的顆粒結(jié)構(gòu)及對(duì)質(zhì)量的影響；唐璐等[2]研究添加CaCl2對(duì)豆乳粉溶解性的影響。

豆?jié){粉的溶解屬于非牛頓流體現(xiàn)象，非牛頓流體具有剪切增稠或剪切稀化的性質(zhì)。它的流動(dòng)性和溫度密切相關(guān)，一般溫度升高可以增加非牛頓流體的流動(dòng)性，因?yàn)楦邷叵路肿拥臒徇\(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，黏度減小，流體更容易流動(dòng)。因此，可通過改變溫度以影響非牛頓流體的流動(dòng)性。溶解豆?jié){粉時(shí)，水溫過高或過低都會(huì)造成結(jié)塊現(xiàn)象。如果水溫過高，會(huì)導(dǎo)致豆?jié){粉中的蛋白質(zhì)和膠質(zhì)迅速凝固，從而結(jié)成一坨；如果水溫過低，則會(huì)使豆?jié){粉不能完全溶解，形成絮狀物懸浮其中。非牛頓流體的黏度是隨剪切速率或剪切應(yīng)力的變化而變化的流體，這意味著，當(dāng)施加不同的剪切力時(shí)，物料體系的黏度會(huì)發(fā)生變化?；诖耍骄坎煌瑪嚢杷俣葘?duì)豆?jié){粉的溶解性影響也十分必要，此外豆?jié){粉的顆粒大小對(duì)于溶解時(shí)的分散和乳化性能也至關(guān)重要。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

原味豆?jié){粉（金龍魚糧油食品股份有限公司）；白砂糖（日照市凌云海糖業(yè)有限公司）；食用鹽（湖北藍(lán)天鹽化有限公司）；RO水。

1.2 儀器與設(shè)備

FlukoEumix R30攪拌設(shè)備（上海弗魯克液體機(jī)械制造有限公司）；Model D 220水浴鍋（美國博勒飛工程實(shí)驗(yàn)室公司）；RVDV-II+P黏度計(jì)（美國博勒飛工程實(shí)驗(yàn)室公司）；2，0.5，0.425，0.25，0.18，0.15和0.125 mm篩網(wǎng)（弗爾德上海儀器設(shè)備有限公司）；2 000 mL燒杯（普蘭德上海貿(mào)易有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 豆?jié){粉溶解測試方法

以2 L為試驗(yàn)批次量，稱取鹽、糖各50 g，其他1 900 g，根據(jù)豆?jié){粉和水的不同比例要求依次稱?。ㄆ渲醒芯坎煌瑪嚢杷俣群蜏囟葘?duì)豆?jié){粉的溶解效果影響時(shí)按粉料比1∶1進(jìn)行，即豆?jié){粉950 g、水950 g），依據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)置不同的攪拌速度（250，300，350，400和450 r/min），將豆?jié){粉在1 min內(nèi)均勻倒入水中（水溫根據(jù)試驗(yàn)條件不同，設(shè)為30～90 ℃），攪拌溶解1 min。用0.5 mm或2 mm篩網(wǎng)過濾上述溶液后靜置5 min，稱取篩上物質(zhì)量，物料黏稠無法稱取時(shí)采用感官測試方法評(píng)估溶解效果。

1.3.2 結(jié)塊物含量的計(jì)算方法

1.3.3 豆?jié){粉溶解效果的感官評(píng)估方法

從物料的黏稠程度、流動(dòng)性、結(jié)塊嚴(yán)重程度、溶解后物料圖片等因素綜合評(píng)估。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在同一攪拌條件下（轉(zhuǎn)速250 r/min、水溫30 ℃），通過測試8組不同粉料比（0.2∶1，0.3∶1，0.5∶1，0.6∶1，0.7∶1，0.8∶1，0.9，1.0和1∶1）溶解情況的對(duì)比試驗(yàn)，綜合結(jié)塊物含量占比和感官評(píng)估方法，對(duì)豆?jié){粉的溶解做可行性評(píng)價(jià)，分為不同的可操作梯度，針對(duì)高濃度難操作的這一問題，通過全因素試驗(yàn)測試不同溫度（溫度范圍30～90 ℃，每間隔10 ℃為1個(gè)級(jí)差）的影響，找到合適的溶粉溫度，在該優(yōu)化的溫度上對(duì)攪拌設(shè)備的速度（攪拌速度選取5個(gè)水平，梯度依次為250，300，350，400和450 r/min）做研究，找到最合適的攪拌速度。此外，評(píng)估豆?jié){粉的顆粒大小對(duì)溶解效果的影響。通過這3個(gè)因素的全因子試驗(yàn)，找到高豆?jié){粉含量溶解分散的最優(yōu)化參數(shù)，并利用該優(yōu)化參數(shù)按照湯底調(diào)味料的制備工藝驗(yàn)證該參數(shù)的生產(chǎn)可行性。

2 結(jié)果與討論

2.1 粉料比的篩選

比較8種粉料比濃度，分別為0.2∶1，0.3∶1，0.5∶1，0.6∶1，0.7∶1，0.8∶1，0.9∶1和1.0∶1，按總體積2 L、水溫30 ℃、攪拌速度250 r/min進(jìn)行試驗(yàn)。

由表1的溶解情況結(jié)果可分析：粉料比小于0.5∶1時(shí)，豆?jié){粉基本可以分散溶解，物料體系較稀，具備流動(dòng)性，結(jié)團(tuán)很輕微，生產(chǎn)時(shí)屬于低濃度可操作范圍；粉料比0.6∶1和0.7∶1時(shí)，豆?jié){粉可以分散，體系有一定流動(dòng)性，物料輕微黏稠，結(jié)塊少許，屬于中等濃度尚可操作范圍；粉料比介于0.8∶1～1.0∶1時(shí)，豆?jié){粉前期可以分散溶解，物料流動(dòng)性尚可，但隨著粉料的加入，體系變得越來越稠，部分粉料會(huì)加不進(jìn)去，尤其粉料比1∶1時(shí)，黏稠情況最顯著，后期約有15%豆?jié){粉加不進(jìn)去，另外由于物料體系呈黏稠狀，用2 mm孔徑篩網(wǎng)也無法過濾結(jié)塊物，但從肉眼可以看出很多結(jié)團(tuán)顆粒包裹在體系中（具體見表1的圖片），故生產(chǎn)時(shí)粉料比在0.8∶1～1.0∶1屬于高濃度難操作范疇。后續(xù)試驗(yàn)特以高濃度粉料比1∶1為研究對(duì)象，通過優(yōu)化溶粉溫度、攪拌時(shí)間及豆?jié){粉顆粒大小找到最合適的操作參數(shù)。

表1 不同粉料比條件下的豆?jié){粉溶解性情況比較圖

2.2 溶粉時(shí)水的溫度對(duì)溶解情況的影響

溶解豆?jié){粉的溫度共選取7組，分別為30，40，50，60，70，80和90 ℃，按總體積2 L，按最大粉料比1∶1，攪拌速度250 r/min，投粉時(shí)間控制在1 min內(nèi)，投完后攪拌1 min進(jìn)行試驗(yàn)。

由表2可以看出：在溫度30 ℃和40 ℃條件下，物料的黏稠度較高，導(dǎo)致流動(dòng)性差，無法實(shí)現(xiàn)高濃度豆?jié){粉的投料；溫度70～90 ℃時(shí)，物料體系黏稠度可接受，但結(jié)塊現(xiàn)象較嚴(yán)重，且溫度越高時(shí)，形成的團(tuán)塊越結(jié)實(shí)，很難達(dá)到破碎的目的；只有溫度50～60 ℃時(shí)，物料的黏稠度可接受，體系有一定的流動(dòng)性，結(jié)塊情況很輕微，也容易破碎，尤其在50 ℃條件下，溶解情況最為理想，故建議在做高豆?jié){粉含量時(shí)溶粉的水溫控制在50 ℃左右。

針對(duì)30～70 ℃范圍內(nèi)豆?jié){粉的溶解情況，進(jìn)一步研究物料體系的黏度變化關(guān)系，結(jié)果見圖1。

圖1 不同溫度對(duì)豆?jié){粉黏度的影響

由圖1可以看出：溶粉的溫度和豆?jié){粉溶液的黏度呈反比例關(guān)系，溫度升高時(shí)，豆?jié){粉溶液的黏度就會(huì)降低，這和表2在溫度30～70 ℃范圍內(nèi)的黏度描述相吻合，在30～50 ℃區(qū)間內(nèi)物料黏度降低最為明顯，溫度大于50 ℃后黏度降低速率減慢，主要是因?yàn)槎節(jié){粉加熱后，大豆蛋白質(zhì)變性，其結(jié)構(gòu)由原來比較緊密的團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)，松散延展開來，變成紊亂的結(jié)構(gòu)，分子表面積隨著增大，使蛋白質(zhì)溶液的黏度增高，并且隨著接觸面增大，蛋白質(zhì)分子相互碰撞的機(jī)會(huì)增加，尤其是濃度高時(shí)，相鄰蛋白質(zhì)分子間，因硫氨基的反應(yīng)，易形成雙硫鍵而結(jié)合。這種反應(yīng)會(huì)因蛋白質(zhì)的變性而增強(qiáng)。同時(shí)蛋白質(zhì)分子還能形成鏈，并由鏈交聯(lián)組成網(wǎng)絡(luò)，形成蛋白質(zhì)凝膠。此時(shí)黏度消失，豆?jié){成為凝酪。

2.3 溶粉時(shí)攪拌速度對(duì)溶解情況的影響

選取5組攪拌速度，分別為250，300，350，400和450 r/min，按總體積2 L，最大粉料比1∶1，溶粉溫度50 ℃，投粉時(shí)間控制在1 min內(nèi)，投完后在不同攪拌速度下攪拌1 min進(jìn)行試驗(yàn)。

由表3可知：隨著攪拌速度的增加，物料的結(jié)塊程度在不斷減少，黏稠度也呈現(xiàn)緩慢遞減的趨勢，尤其當(dāng)攪拌速度400 r/min時(shí)，溶解狀態(tài)最佳，物料幾乎無大的結(jié)塊情況，只有個(gè)別小團(tuán)粒且容易破碎，這是因?yàn)樵诙節(jié){粉的溶解過程中，通過攪拌可以增加溶液的湍動(dòng)程度，從而減小液膜厚度，強(qiáng)化傳質(zhì)過程，也就提高了顆粒的溶解速度，另外豆?jié){粉溶解也是非牛頓流體現(xiàn)象，隨著攪拌剪切力的加強(qiáng)，物料黏度會(huì)減少。但攪拌速度也不宜過大，如在450 r/min時(shí)易在容器中心形成漩渦，使得粉料聚集在一起。因此最佳攪拌速度宜選擇400 r/min。

表3 攪拌速度對(duì)豆?jié){粉溶解性情況的影響

2.4 豆?jié){粉的顆粒大小對(duì)溶解情況的影響

有研究表明，豆?jié){粉的顆粒大小對(duì)溶解效果也有很大影響，試驗(yàn)用5種不同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)篩（0.425，0.25，0.18，0.15和0.125 mm），將豆?jié){粉篩分成6種顆粒大小，分別在同樣條件下做分散溶解試驗(yàn)。

由表4并結(jié)合圖2可知：顆粒尺寸大于425 μm時(shí)，豆?jié){粉很容易分散，也無結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，但乳化性偏差；顆粒尺寸小于125 μm時(shí)，豆?jié){粉不易分散且有結(jié)團(tuán)情況，但乳化性好；顆粒尺寸在125～425 μm范圍內(nèi)，整體分散性和乳化性均可以，且也無明顯的結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，故在溶解豆?jié){粉時(shí)適宜選擇0.125～0.425 mm的顆粒大小，這也和鮑魯生[1]研究結(jié)果相一致。

圖2 不同豆?jié){粉粒徑大小溶解情況對(duì)比圖

表4 豆?jié){粉粒徑大小對(duì)溶解性情況的影響

2.5 最優(yōu)溶粉參數(shù)條件下制備湯底調(diào)味料的工藝

制備高豆?jié){粉含量湯底調(diào)味料所需物料的大致比例為食用鹽0～10%，白砂糖0～10%，豆?jié){粉20%～30%，水20%～30%，椰子粉15%～25%，稀奶油0～10%，椰漿0～10%，大豆油0～10%，咖哩醬0～10%，維生素0～3%，醇鮮多肽復(fù)合調(diào)味料0～3%，黃原膠0～3%。

工藝步驟：將豆?jié){粉與白砂糖預(yù)混，黃原膠預(yù)溶在適量大豆油中備用；將水升溫至50 ℃，溶解椰子粉；繼續(xù)保持溫度50 ℃，在400 r/min轉(zhuǎn)速下再將豆?jié){粉加入其中溶解；將稀奶油、椰漿、咖喱醬投入其中攪拌；依次將醇鮮多肽復(fù)合調(diào)味料、食用鹽、黃原膠和大豆油的預(yù)混料加入；加完以上物料后攪拌混合2 min，加熱升溫至93 ℃計(jì)時(shí)5 min；投入維生素E，在92 ℃以上保溫3 min后出料。

在優(yōu)化的溶豆?jié){粉工藝參數(shù)條件下平行試驗(yàn)兩次，即水溫50 ℃、攪拌速度400 r/min、豆?jié){粉顆粒大小125～425 μm范圍內(nèi)，整個(gè)混合工藝可行，無明顯的結(jié)團(tuán)情況。由表5可看出，終產(chǎn)品的豆乳香氣濃郁，整體口味清爽復(fù)合，理化指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，該高豆?jié){粉含量的湯底調(diào)味料具有潛在的生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。

表5 優(yōu)化工藝條件下制得的高豆?jié){粉含量湯底調(diào)味料的理化感官品嘗結(jié)果

3 結(jié)論

制備高濃度豆?jié){粉含量的湯底調(diào)味料時(shí)，豆?jié){粉與水按1∶1溶解時(shí)為高粉料比濃度，按正常條件生產(chǎn)時(shí)會(huì)有結(jié)塊的問題。通過對(duì)溶粉溫度、攪拌速度及豆?jié){粉顆粒大小的全因素試驗(yàn)，結(jié)果表明，在粉料比濃度1∶1的條件下，最優(yōu)化的工藝參數(shù)為溶粉的水溫50 ℃，攪拌速度400 r/min，豆?jié){粉的顆粒大小適宜在125～425 μm（40～120目）之間。

按優(yōu)化的溶豆?jié){粉工藝參數(shù)條件，結(jié)合湯底調(diào)味料的全配方試驗(yàn)，生產(chǎn)時(shí)無結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，工藝具備可行性。