凝固型山楂酸豆乳配方及發(fā)酵工藝研究

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(xué)院食品科技學(xué)院1，秦皇島 066004)
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院2，秦皇島 066003)

以無(wú)腥大豆和山楂為主要原料，對(duì)添加山楂粉的酸豆奶配方組合以及發(fā)酵工藝進(jìn)行了探討，并分析了山楂制品物性指標(biāo)。通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)確定最佳工藝條件:豆水質(zhì)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(biāo)測(cè)定結(jié)果表明，山楂汁中富含的果膠對(duì)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(chǎn)品色澤良好、組織狀態(tài)細(xì)膩均勻、酸甜爽口，集營(yíng)養(yǎng)與保健功能于一體。

山楂 無(wú)腥大豆 發(fā)酵 酸豆奶 物性指標(biāo)

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(yù)防心血管疾病，保護(hù)心臟，防治因肥胖而引起的脂肪肝，降血壓和延遲女性細(xì)胞衰老、養(yǎng)顏，促進(jìn)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(jìn)劑，經(jīng)益生菌發(fā)酵而成［6－8］。酸豆奶既保留了豆奶的營(yíng)養(yǎng)成分，又破壞了大豆的抗?fàn)I養(yǎng)因子，如影響蛋白質(zhì)消化吸收的胰蛋白酶抑制劑、引起血紅細(xì)胞凝集的凝血素、腸胃脹氣因子、過(guò)敏因子等;同時(shí)還可抑制腸內(nèi)腐敗菌的生長(zhǎng);益生菌同時(shí)可降解部分蛋白，使蛋白質(zhì)更加細(xì)膩滑潤(rùn)，利于人體消化吸收，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(zhì)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(yíng)養(yǎng)成分，可起到消食健胃、降血壓、降血脂、增進(jìn)冠狀動(dòng)脈血流量、防治冠心病和心絞痛等作用，通過(guò)抗氧化和清除氧自由基而具有抗癌、防癌功效［10－11］。

試驗(yàn)將山楂制成山楂粉，添加到豆奶中發(fā)酵，產(chǎn)品集二者營(yíng)養(yǎng)與保健功能于一體，同時(shí)山楂粉可彌補(bǔ)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(yàn)材料

無(wú)腥味大豆:河北農(nóng)科院;山楂:河北科技師范學(xué)院園林系試驗(yàn)基地;保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌:河北科技師范學(xué)院食品工程系微生物實(shí)驗(yàn)室。

1．2 主要儀器設(shè)備

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

1．3 試驗(yàn)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(yàn)

在預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定影響山楂酸豆乳質(zhì)量的單因素試驗(yàn)的基本參數(shù)為豆水質(zhì)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(dòng)基本參數(shù)中的單一因素，檢測(cè)相應(yīng)條件下的酸度，考察單因素變化對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。每個(gè)水平重復(fù)3次，對(duì)不同水平進(jìn)行新復(fù)極差分析。并組織有食品專業(yè)背景和感官評(píng)定經(jīng)驗(yàn)的15人對(duì)制品的色澤、氣味和滋味等進(jìn)行感官評(píng)定(表1)。同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的物性進(jìn)行分析，預(yù)試驗(yàn)結(jié)果顯示，蔗糖添加量、接種量和發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)影響小，故結(jié)果中不再分析。

表1 山楂風(fēng)味酸豆奶的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1．3．3 山楂酸豆乳發(fā)酵正交試驗(yàn)

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

表2 L9(34)正交試驗(yàn)因素水平表

1．4 測(cè)定方法

樣品保水性的測(cè)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(shù)，酸豆奶的乳清析出率用離心后乳清體積的百分?jǐn)?shù)表示［12］。

物性分析:對(duì)酸豆奶的物性進(jìn)行分析，采用測(cè)量力500 N，測(cè)量速度15 mm/s，測(cè)量的深度40 mm，探頭的型號(hào)是圓錐形探頭，對(duì)成品進(jìn)行硬度、彈性、黏附力等物性的分析［13］。

1．5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 11．5，處理間差異顯著性分析采用Duncan新復(fù)極差法多重比較。

2 結(jié)果與分析

2．1 發(fā)酵單因素試驗(yàn)

2．1．1 山楂粉加入量對(duì)酸豆奶發(fā)酵和質(zhì)地的影響

豆水質(zhì)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(cè)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(cè)pH。每個(gè)水平重復(fù)3次，對(duì)不同的水平進(jìn)行新復(fù)極差分析;同時(shí)結(jié)合感官評(píng)定確定山楂粉的添加量。

表3 山楂粉添加量對(duì)產(chǎn)品酸度和感官的影響

結(jié)果表明(表3)，山楂粉的添加量對(duì)發(fā)酵酸度影響不顯著。不同處理進(jìn)行方差分析，F(xiàn)=0．937＜F0．05=3．106，說(shuō)明山楂粉添加量對(duì)酸度無(wú)顯著影響，新復(fù)極差檢驗(yàn)，各處理間不存在顯著性差異。但山楂粉添加量對(duì)感官評(píng)定和質(zhì)地影響很大。山楂粉添加量過(guò)少時(shí)，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(guò)大時(shí)，發(fā)酵前產(chǎn)品酸度過(guò)高，接近豆乳中蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，豆乳中產(chǎn)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(duì)質(zhì)地的影響見(jiàn)表4。

表4 山楂粉添加對(duì)凝固型酸豆奶質(zhì)地的影響

表4結(jié)果表明，豆奶中添加山楂粉發(fā)酵對(duì)凝固型酸豆奶的作用效果較好，對(duì)質(zhì)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(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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(jīng)常被應(yīng)用到酸乳飲料或酸奶制品中。在豆乳發(fā)酵過(guò)程中，乳酸的產(chǎn)生使pH不斷降低、蛋白微粒上的正電荷逐漸增多，當(dāng)降低到蛋白等電點(diǎn)4．6左右時(shí)，果膠所帶的負(fù)電荷與蛋白上的正電荷相結(jié)合，結(jié)果蛋白粒子被果膠包裹而受到保護(hù)，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(kāi)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(jié)合感官評(píng)定和產(chǎn)品質(zhì)地，山楂粉添加量0．4%左右為宜。

2．1．2 豆水質(zhì)量比對(duì)酸豆奶發(fā)酵及質(zhì)地的影響

豆水質(zhì)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(cè)定酸豆奶的酸度、黏度、乳清析出率等。

表5 豆水質(zhì)量比對(duì)酸豆奶發(fā)酵酸度及質(zhì)地的影響

表5結(jié)果表明，不同豆水質(zhì)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(wú)明顯變化，產(chǎn)酸較少;發(fā)酵2 h后，酸度隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)明顯上升。豆水質(zhì)量比1∶8～1∶12時(shí)，發(fā)酵期間的酸度無(wú)明顯差別(P＞0．05)，當(dāng)豆水質(zhì)量比為1∶6時(shí)，發(fā)酵2 h后，酸度明顯高于其他處理組(P＜0．01)，這是因?yàn)槎谷橹泄绦挝餄舛容^高時(shí)，為乳酸菌提供了充足的營(yíng)養(yǎng)，有利于乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)酸速度加快，但感官評(píng)定結(jié)果，豆乳濃度大時(shí)，酸豆乳口感粗糙，質(zhì)地過(guò)硬。

不同豆水質(zhì)量比的豆乳發(fā)酵，在發(fā)酵前2 h，酸豆奶黏度無(wú)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(chǎn)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(shí)間延長(zhǎng)，產(chǎn)酸量增加，大豆蛋白在酸的作用下開(kāi)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(dāng)豆水質(zhì)量比1∶6時(shí)，酸豆奶的黏度與豆水質(zhì)量比1∶8差異不明顯，因豆乳中大豆蛋白的含量過(guò)高時(shí)，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(zhì)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(duì)增加，蛋白在發(fā)酵期間凝固成的凝膠結(jié)構(gòu)，可包裹大量水分，同時(shí)，蛋白表面的活性部位可通過(guò)氫鍵結(jié)合大量的水分，故適當(dāng)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(zhì)量比為1∶8的豆乳發(fā)酵，產(chǎn)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(duì)酸豆奶發(fā)酵影響

豆水質(zhì)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(cè)pH，同時(shí)進(jìn)行感官評(píng)定。

表6 蔗糖添加量對(duì)產(chǎn)品酸度和感官的影響

表6結(jié)果表明，蔗糖的添加量對(duì)發(fā)酵酸度影響較大。對(duì)不同處理進(jìn)行方差分析，F(xiàn)=10．151＞F0．01=5．994，說(shuō)明蔗糖的添加量對(duì)發(fā)酵酸度存在極顯著差異;新復(fù)極差檢驗(yàn)，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(píng)定結(jié)果，蔗糖的含量過(guò)高，產(chǎn)品過(guò)甜，山楂風(fēng)味被掩蓋;蔗糖含量過(guò)低，產(chǎn)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(duì)酸豆奶發(fā)酵的影響

豆水質(zhì)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(cè)pH，同時(shí)進(jìn)行感官評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 接種量對(duì)產(chǎn)品酸度和感官的影響

表7結(jié)果表明，接種量對(duì)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(duì)不同處理進(jìn)行方差分析，F(xiàn)=12．344 ＞ F0．01=7．591，說(shuō)明接種量對(duì)發(fā)酵酸度存在極顯著差異;新復(fù)極差檢驗(yàn)，接種量為4%、5%、6%均無(wú)顯著差異，僅與接種量3%的處理存在顯著差異。結(jié)合感官，接種量過(guò)小，凝固性差，有大量乳清析出;接種量過(guò)大，發(fā)酵液的pH值超過(guò)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，降低了蛋白質(zhì)的親水性，而使蛋白質(zhì)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(shí)間對(duì)酸豆奶發(fā)酵的影響

豆水質(zhì)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(jié)果見(jiàn)表8。

表8 發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品酸度和感官的影響

表8結(jié)果表明，發(fā)酵時(shí)間對(duì)發(fā)酵酸度影響較大，隨著發(fā)酵時(shí)間的增加，酸度提高。不同處理進(jìn)行方差分析，F(xiàn)=17．592 ＞ F0．01=7．591，說(shuō)明發(fā)酵時(shí)間對(duì)發(fā)酵酸度存在極顯著差異;新復(fù)極差檢驗(yàn)，發(fā)酵時(shí)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(jié)合感官，發(fā)酵時(shí)間不足4 h，凝固松散，發(fā)酵香味不明顯;發(fā)酵時(shí)間超過(guò)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(chǔ)上，以山楂粉添加量、蔗糖添加量、接種量、發(fā)酵時(shí)間4因素做L9(34)正交試驗(yàn)，不同處理重復(fù)3次，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

表9 L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果

數(shù)據(jù)分析表明，各因素對(duì)發(fā)酵酸度的影響順序?yàn)榘l(fā)酵時(shí)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(jié)論一致，極差分析最優(yōu)組合為A1B1C3D2;影響產(chǎn)品風(fēng)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(shí)間＞蔗糖添加量。極差分析最優(yōu)組合為A3B2C1D1，故對(duì) A1B1C3D2與 A3B2C1D1兩組合進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。

表10 最優(yōu)組合對(duì)比試驗(yàn)

結(jié)果表明，兩種組合產(chǎn)品酸度均在合適范圍內(nèi)，感官評(píng)價(jià)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(shí)間4 h后所得產(chǎn)品組織細(xì)膩、酸甜適中、風(fēng)味良好。

3 結(jié)論

豆水質(zhì)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(chǎn)品風(fēng)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(zhì)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(xiàng)目(2002－62)，河北科技師范學(xué)院項(xiàng)目(CXTD2010－7)

2010－11－05

崔蕊靜，女，1966年出生，教授，農(nóng)產(chǎn)品加工

高海生，男，1962年出生，教授，發(fā)酵工藝與原料質(zhì)量控制