于歡歡 吉林農(nóng)業(yè)科技學院 132101

1 前言

1.1 原料的成分分析與保健功效

海棠，又稱海紅果、紅海棠果、八棱海棠、沙果、揪子、海紅及柰子，廣泛分布于我國的華北、西北、東北及華中等地區(qū)。據(jù)分析，每100g成熟的果實可食用部分含胡蘿卜素0.386mg、硫胺酸0.008mg、核黃素0.016mg、尼克酸0.16mg、抗壞血酸1.6mg、蛋自質 0.16g、脂肪 0.16g、糖 18.4g、粗纖維 1.42g及無機鹽0.5g，另外還含有大量的其他礦物質元素[1]。海棠果實顏色鮮紅，果肉含糖量高，果香味濃，風味獨特，是制作飲品的良好原料。

試驗表明，海棠果中含有香豆素類、山酮類及黃酮類化合物。其中，海棠果素(calophyllolide)屬于香豆素類化合物，有一定的抗炎作用，還能有效降低毛細血管通透性，保護毛細血管口。山酮類化合物具有抗腫瘤、抗菌消炎、增強乙酰化酶和抑制脂質過氧化酶活性的作用。而黃酮類化合物可治療各種風濕和皮膚炎癥[2]。研究結果表明，海棠果在食品、醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中具有良好的開發(fā)利用前景。

中國是大豆的故鄉(xiāng)，主產(chǎn)地東北是世界上最適宜種大豆的地區(qū)之一，被稱為大豆種植的黃金地帶[3]。大豆中營養(yǎng)豐富，其蛋白質含量高達30%-40%。大豆蛋白含有人體必需的8種氨基酸，屬于全價蛋白。大豆中含有多種礦物質和維生素，不含膽固醇，只含豆固醇。豆固醇具有降低人體血清膽固醇，防止腦溢血、動脈硬化等療效，對人體的保健作用相當明顯[4]。同時，大豆也存在一些營養(yǎng)缺陷，如胰蛋白酶抑制劑會影響蛋白質的消化吸收，含有腸胃脹氣因子以及豆腥味不易消除等，對于大豆蛋白的利用有一定的阻礙作用[5]。利用乳酸菌發(fā)酵可以提高大豆的價值。

1.2 海棠果酸豆乳的開發(fā)應用與意義

酸豆乳是將大豆制漿(即豆乳)后，加入少量某些可供益生菌利用的糖類作為發(fā)酵促進劑，以乳酸菌為發(fā)酵劑的新型發(fā)酵制品。制品在保留了豆乳營養(yǎng)成分的同時，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和腸胃脹氣因子等。另外，益生菌可降解部分蛋白，使蛋白質更加細膩滑潤，有利于人體消化吸收，具有很高的營養(yǎng)價值[6]。

酸豆乳成品酸甜可口，風味獨特，并且營養(yǎng)全面，富含蛋白質、氨基酸以及大量不飽和脂肪酸。產(chǎn)品有酸奶的功能，可降低膽固醇和脂肪，長期飲用對高血壓、心臟病及肥胖病等有一定的預防和治療作用，另外可防止神經(jīng)系統(tǒng)過早衰老,是一種延年益壽、不可多得的保健飲品[7]。因酸豆乳具有一種特殊的發(fā)酵味，許多消費者不易接受。為了將這種營養(yǎng)保健飲品推向社會，讓更多的人受益，在研究中特別添加了大多數(shù)人都易接受的果汁，制得果味發(fā)酵酸豆乳[8]。

海棠果酸豆乳通過乳酸菌的發(fā)酵作用，使大豆蛋白更容易被人體消化吸收。產(chǎn)品中含有的活乳酸菌及其代謝產(chǎn)物能有效抑制人體腸道內(nèi)有害菌的生長，調節(jié)腸道菌群，改善人體消化功能，提高人體免疫力和降低血清中的膽固醇含量[9]。添加了海棠果汁的酸豆乳營養(yǎng)豐富，蛋白質含量高，氨基酸組成合理，不含膽固醇，易于消化吸收，清涼瀉火，健脾開胃，具有很好的食療保健作用[10]。另外，利用乳酸菌發(fā)酵加工酸豆乳，成本低，價格廉，有著良好的發(fā)展前景。利用微生物的發(fā)酵作用制成的海棠果酸豆乳，不僅具有水果酸奶的優(yōu)點，又有大豆酸奶的特殊保健功能，酸味柔和，有益消化，營養(yǎng)價值高，不含膽固醇。產(chǎn)品不分層，不沉淀，口感細膩，無大豆的腥味和苦澀味，對廣大消費者來說是一款較為理想的營養(yǎng)保健飲料[11]。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

2.1.1 原料與輔料

市售優(yōu)質海棠果；

市售優(yōu)質大豆，顆粒飽滿，無霉變無蟲蛀；

保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌，均由吉林農(nóng)業(yè)科技學院食品工程學院實驗室提供；

白砂糖、山梨酸鉀、檸檬酸、果膠和復合穩(wěn)定劑均為食品級。

2.1.2 儀器與設備

FA2004A型電子天平 上海精天電子儀器廠

YJGY-70均質機天津市特斯達食品科技有限公司

SS260-D豆?jié){機 中山市好媽咪電器廠

W201恒溫水浴鍋 上海申生科技有限公司

FXG-100滅菌機天津市特斯達食品科技有限公司

電鍋爐、酸度計、糖度計、恒溫培養(yǎng)箱等

2.2 試驗方法

2.2.1 海棠果酸豆乳的加工工藝流程

2.2.2 海棠果汁的制取

(1)原料預處理：選擇鮮嫩、個大紅潤及成熟度好的海棠果,清洗干凈。

(2)熱燙：將洗凈的海棠果置于加入0.1%Vc的90℃熱水中，熱燙3-4min，以鈍化酶活、抑制酶促褐變、護色、軟化組織和提高出汁率，然后用清水沖洗。

(3)粗碎：將海棠果進行適當?shù)钠扑?，切成小塊，除去籽粒。

(4)榨汁：按水∶海棠果=1∶1的比例進行榨汁。

(5)過濾：8層無菌紗布過濾得汁。

2.2.3 酸豆乳的制取

(1)大豆原料處理：選擇顆粒飽滿、無雜質、無霉變、無蟲蛀的大豆，冷水浸泡12-16h。

(2)磨漿：將浸泡好的大豆按豆水比1∶8進行磨漿，實驗中采用家用豆?jié){機。

(3)過濾：經(jīng)豆?jié){機磨漿的豆乳中含有大量豆渣,在進行下一步前需用濾布過濾進行過濾，除去豆渣，得到豆乳。

(4)調漿：向豆添加8%的白砂糖和少量的乳粉，混合均勻。

(5)滅菌：調配好的豆乳需經(jīng)115℃ 、15min滅菌以除去豆乳中可能含有的有害菌。

(6)接種：在無菌條件下,將3%保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的混合菌種接種于43℃的豆乳中。

(7)發(fā)酵培養(yǎng)：在恒溫培養(yǎng)箱中(42-43℃)培養(yǎng)12h，pH4.2左右停止發(fā)酵,快速冷卻到20℃以下,放入冰箱(0℃-4℃)中冷藏后熟，防止發(fā)酵繼續(xù)進行，而造成產(chǎn)酸過度，同時使其成熟產(chǎn)香，改善風味。

2.2.4 海棠果酸豆乳復合飲料的制作

(1)混合調配：將海棠果汁、酸豆乳、白砂糖及復合穩(wěn)定劑按一定比例進行調配，用無菌水補足100%，通過正交試驗得出最佳配方。

(2)均質：用高壓均質機進行均質，壓力為20-25MP，在60℃-70℃下均質兩次，使產(chǎn)品更加穩(wěn)定。

(3)灌瓶、殺菌及冷卻：真空處理后，迅速灌瓶，封蓋，灌裝后采用95℃-98℃、20-30min的殺菌條件進行殺菌，然后迅速冷卻到30℃ 以下，即為成品。

2.2.5 海棠果酸豆乳制作的工藝條件及配方設計

(1)酸豆乳發(fā)酵時間的確定

制作酸豆乳時要先發(fā)酵后調配，因此需要確定最佳發(fā)酵時間。將豆乳置于43℃下分別發(fā)酵8h、10h、12h、14h、16h 后，對產(chǎn)品感官評定，確定最佳發(fā)酵時間。

(2)海棠果汁添加量的確定

海棠果是該產(chǎn)品的主要原料之一，對其風味的形成至關重要。因此，選定海棠果汁的添加量分別為 10%、15%、20%、25%及 30%五個水平進行試驗，添加60%的酸豆乳、8%的白砂糖及0.3%的復合穩(wěn)定劑，通過感官評分，確定果汁的最佳添加量。

(3)酸豆乳添加量的確定

為了篩選最佳風味的海棠果酸豆乳，我們采用不同的原料配比進行試驗。選定酸豆乳的添加量分別為30%、40%、50%、60%及70%五個水平，加入20%的果汁、8%的白砂糖及 0.3%的復合穩(wěn)定劑。通過感官評分，確定酸豆乳的最佳添加量。

(4)白砂糖添加量的確定

選定白砂糖添加量分別為總量的4%、6%、8%、10%及12%五個水平，添加20%的果汁、60%的酸豆乳及0.3%的復合穩(wěn)定劑。對所得的產(chǎn)品進行感官評定，最終確定白砂糖的添加量。

(5)復合穩(wěn)定劑添加量的確定

為改善飲料的物理性質，賦予食品黏滑適口的口感，選用不同的穩(wěn)定劑添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%及0.5%五個水平進行試驗，加入20%的果汁、60%的酸豆乳及8%的白砂糖。通過對產(chǎn)品進行感官評定，確定復合穩(wěn)定劑的最佳添加量。

(6)海棠果酸豆乳最佳配方正交試驗設計

在上述單因素實驗的基礎上確定了各種配料的添加量。以海棠果汁、酸豆乳、白砂糖及穩(wěn)定劑為實驗因素，進行正交試驗L9(34)得出產(chǎn)品的最佳配方。

2.2.6 感官評定標準

根據(jù)感官評定方法，對海棠果酸豆乳的產(chǎn)品色澤、口感、滋味氣味及組織狀態(tài)等方面進行評定。感官評分標準見表2-1。

表2-1 海堂果酸豆乳感官評分標準

3 結果與分析

3.1 發(fā)酵時間對酸豆乳風味的影響

不同的發(fā)酵時間得到的酸豆乳有所差別。一般，發(fā)酵溫度越高，發(fā)酵時間越短。然而，并不是溫度越高越節(jié)省開支。發(fā)酵溫度應接近接種菌的最佳發(fā)酵溫度，因此選擇43℃為發(fā)酵溫度，既有利于風味物質的形成，又節(jié)省能耗[12]。將豆乳在43℃下分別發(fā)酵 8h、10h、12h、14h 及 16h，通過感官評價，確定最佳發(fā)酵時間。在發(fā)酵過程中發(fā)現(xiàn)，43℃下培養(yǎng)8h的豆乳無明顯變化，味道不變，豆腥味嚴重。同溫下發(fā)酵10h的豆乳略有變化，稍有刺激味，組織狀態(tài)一般。12h后有明顯變化，組織狀態(tài)細膩光滑，有豆香味，口感潤滑。43℃發(fā)酵14h，組織狀態(tài)一般，酸味濃，略有分層。發(fā)酵16h，分層嚴重，無豆香味，組織狀態(tài)粗糙。因此，43℃下發(fā)酵12h是最佳的發(fā)酵時間。

3.2 海棠果汁液量對飲料品質的影響

海棠果汁液添加量分別為10%、15%、20%、25%及30%，分別按酸豆乳60%、白砂糖8%、復合穩(wěn)定劑0.3%的量加入，根據(jù)感官總分確定果汁最佳添加量。感官評定結果見表3-1。

表3-1 海棠果果汁液量對產(chǎn)品的感官評分影響

海棠果作為該產(chǎn)品的主要原料之一，味道較酸，對飲料的口感影響較大。通過表3-1的感官評定結果可以看出，隨著海棠果汁液添加量的增加其得分也相應地有所增加，當添加量達到20%時其得分最高，當添加量為30%時酸味過重，感官得分下降，所以選擇最高分95的20%為最適添加量。

3.3 酸豆乳添加量對飲料品質的影響

酸豆乳添加量分別為30%、40%、50%、60%及70%五個水平進行單因素試驗，加入20%的果汁、8%的白砂糖、0.3%的復合穩(wěn)定劑。通過感官評分，確定最佳添加量。感官評定結果見表3-2。

表3-2 酸豆乳添加量對產(chǎn)品的感官評分影響

本實驗主要是以酸豆乳為原料添加果汁研制新型飲料。由上表可知，酸豆乳的添加量為60%時感官評分最高（94），隨著添加量增加到70%，得分下降。原因是過量的酸豆乳掩蓋了海棠果的酸甜果香味，然而當酸豆乳的量不足時，就不能體現(xiàn)酸豆乳的特殊風味，從而影響該復合飲料的品質。

3.4 白砂糖量對飲料品質的影響

白砂糖量分別為 4%、6%、8%、10%及 12%五個水平進行單因素試驗，加入20%的果汁、60%的酸豆乳、0.3%的復合穩(wěn)定劑。通過感官評分，確定最佳添加量。感官評定結果見表3-3。

表3-3 白砂糖量對產(chǎn)品的感官評分影響

研究表明，糖對于果膠的凝聚有一定的促進作用。通過表3-3的感官評定結果可知，隨著白砂糖量的增加，試驗產(chǎn)品的感官評分亦隨之增加，當添加量為8%時感官評定分值最高為90分，隨后繼續(xù)加入都不能達到理想效果。因此，當添加量為8%時，飲料質量最高。

3.5 復合穩(wěn)定劑的添加量對飲料品質的影響

為了使飲料口感細膩，保持一定的穩(wěn)定性并在發(fā)酵過程中不出現(xiàn)分層和不均勻的現(xiàn)象，需要添加穩(wěn)定劑來控制產(chǎn)品質量。資料顯示，添加復合穩(wěn)定劑的飲料的品質比添加單一穩(wěn)定劑的品質更好。因此，選擇添加復合穩(wěn)定劑。復合穩(wěn)定劑為CMC和海藻酸鈉按1∶1的比例混合而成。

復合穩(wěn)定劑量按 0.1%、0.2%、0.3%、0.4%及0.5%五個水平進行單因素試驗，加入20%的果汁、60%的酸豆乳。通過感官評分，確定最佳添加量。感官評定結果見表3-4。

表3-4 復合穩(wěn)定劑對產(chǎn)品的感官評分影響

穩(wěn)定劑能改善食品的物理性質，增加食品的黏度，賦予食品黏滑適口的口感。通過表3-4的感官評定結果可知，隨著穩(wěn)定劑量的增加，試驗產(chǎn)品的感官評分亦隨之增加，當添加量為0.3%時感官評定分值最高為88分，隨后繼續(xù)加入時都不能達到理想效果。因此，當添加量為0.3%時，飲料質量最高。

3.6 最佳配方的確定

以海棠果汁、酸豆乳、白砂糖及復合穩(wěn)定劑的添加量四個因素進行正交試驗從而確定出產(chǎn)品的最佳配方。試驗因素水平見表3-5。

表3-5 試驗因素水平

配方的好壞直接影響產(chǎn)品的品質，所以最佳配方的確定是本實驗最主要的步驟。以色澤、香氣、口感、外觀為感官評定標準，對影響海棠果酸豆乳品質的各因素（海棠果汁、酸豆乳、白砂糖）的添加量進行優(yōu)化實驗。實驗設計方案見表3-6。

表3-6 海棠果酸豆乳配方正交試驗極差表

由表3-6的極差分析可以得出，影響海棠果酸豆乳飲料品質的因素的順序為A＞B＞D＞C，即海棠果汁的添加量影響最大，其次是酸豆乳的添加量，再次是穩(wěn)定劑的添加量，最后是白砂糖的添加量，影響最小的是白砂糖的添加量。最佳配方為A2B2C3D2，但該配方在上表中無法找到，因此進行驗證試驗。試驗結果見表3-7。

表3-7 驗證試驗

由表3-7中的結論可知，A2B2C3D1組合的感官指標和評分與A2B2C3D2組合相對比而言，A2B2C3D2組合是最佳的。即最佳配方為：海堂果汁的添加量為20%，酸豆乳的添加量為60%，白砂糖添加量為8%，復合穩(wěn)定劑的添加量為0.3%。

3.7 產(chǎn)品質量指標

3.7.1 感官指標

色澤：成品呈乳黃色，色澤均勻一致。

香氣：具有海棠果、酸豆乳特有的混合協(xié)調香氣，香氣柔和。

滋味：酸甜適中，滋味純正，無異味。

組織狀態(tài)：均勻渾濁，無沉淀分層現(xiàn)象。

3.7.2 理化指標

按最佳配方組合制成的海棠果酸豆乳，可溶性固形物含量(20℃ 折光計法)≥12%，總酸（乳酸）≥0.6%，總糖＞10%，重金屬含量符合國家規(guī)定的標準。

3.7.3 微生物指標

細菌總數(shù)≤10cfu/ml，大腸菌群≤3MPN/100ml，致病菌不得檢出。

結論

通過單因素和正交試驗得出：海棠果汁的添加量對海棠果酸豆乳飲料的影響最大，其次是酸豆乳的添加量，再次是穩(wěn)定劑添加量，最后是白砂糖的添加量，影響最小的是白砂糖的添加量。最佳配方為：海棠果汁的添加量為20%，酸豆乳的添加量為60%，白砂糖添加量為8%，復合穩(wěn)定劑添加量為0.3%。在43℃下發(fā)酵12h，可制得風味、口味俱佳的海棠果酸豆乳。

豆?jié){經(jīng)發(fā)酵后，大豆中的蛋白質及脂肪等多種營養(yǎng)成分降解為人體易吸收的多肽及氨基酸、脂肪酸等，提高了產(chǎn)品的吸收率[13]。海棠果不僅賦予產(chǎn)品清新的果香，而且營養(yǎng)豐富，具有美容養(yǎng)顏的功效。大豆、海棠果相結合，營養(yǎng)更全面，其中的大量活菌具有平衡和改善腸道微生態(tài)等多項功能。采用此配方所制得的海棠果酸豆乳色澤自然，混有酸乳的味道，還帶有海棠果特有的清香，是一種很健康的植物蛋白飲料，適合各種人群飲用。

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