豌豆蛋白發(fā)酵乳的工藝優(yōu)化及產(chǎn)品特性研究

侯文娟，秦 洋，張 丹，姜新杰，于忠娜，耿 欣,3，都啟晶,3，姜洪寧,3，楊永新,3，范榮波,,3,

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東省特種食品技術(shù)創(chuàng)新中心，山東青島 266109；2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院，山東煙臺(tái) 265100；3.青島特種食品研究院，山東青島 266109）

酸奶是以生牛乳或羊乳為原料，經(jīng)德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌發(fā)酵而成的帶有活菌的乳制品。適量的酸奶攝入有助于調(diào)節(jié)腸道菌群、改善腸道健康、提高免疫力，同時(shí)還有利于降低心血管疾病、糖尿病和癌癥的發(fā)病率[1-3]。大量研究表明，酸奶的這些功能與德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌這兩株微生物及其代謝產(chǎn)物是密不可分的。

在平時(shí)的課堂教學(xué)開(kāi)始前，先環(huán)視整個(gè)教室，關(guān)注每一位學(xué)生的精神狀態(tài)和課前準(zhǔn)備情況，用眼神告訴學(xué)生：老師很關(guān)注你的學(xué)習(xí)狀況。在課堂教學(xué)中，也要經(jīng)常開(kāi)展自主合作探究的學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)學(xué)生在小組內(nèi)暢所欲言，達(dá)到生生互學(xué)的效果。這樣的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)伙伴面前展現(xiàn)了自己的存在感，進(jìn)而提升學(xué)習(xí)自信心。在小組匯報(bào)階段，都要鼓勵(lì)學(xué)生聲音響亮且有條理地表達(dá)自己的見(jiàn)解，要求其他學(xué)生能安靜傾聽(tīng)并思考，要求對(duì)匯報(bào)者的匯報(bào)給予眼神的關(guān)注和語(yǔ)言上的評(píng)價(jià)及掌聲鼓勵(lì)。美其名曰：“他說(shuō)，你聽(tīng)！”“他說(shuō)，你評(píng)！”“他說(shuō)，你點(diǎn)贊！”通過(guò)這一系列的實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生真切感受到學(xué)習(xí)伙伴和教師都在關(guān)注自己。

黃豌豆（Pisum sativumL.）是豆科植物豆莢的可食用種子，是糧、菜、飼兼用作物，具有耐寒、耐旱、耐瘠等特點(diǎn)，因其適應(yīng)能力強(qiáng)在世界各地廣泛種植[4]。從營(yíng)養(yǎng)學(xué)角度來(lái)說(shuō)，豌豆的蛋白質(zhì)含量約為18%～30%、纖維含量約為10%～20%、淀粉含量約為40%～50%[5-6]，同時(shí)含有賴氨酸和精氨酸等8 種必需氨基酸，是多種維生素和礦物質(zhì)及生物活性肽的重要來(lái)源[7-8]。

隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，健康飲食、綠色可持續(xù)發(fā)展等觀念深入人心。動(dòng)物乳制品的大量生產(chǎn)在帶動(dòng)動(dòng)物養(yǎng)殖行業(yè)的同時(shí)，存在占用大量的土地和水資源、增加溫室氣體排放量等不利于雙減發(fā)展的劣勢(shì)，受到環(huán)境保護(hù)人士、素食主義者等群體的詬病[9-11]。使用植物蛋白特別是豆類蛋白來(lái)替代動(dòng)物源性產(chǎn)品有望成為保證糧食安全、環(huán)境安全和健康效益的可持續(xù)生產(chǎn)的一種新方式[12]。在這個(gè)大背景下，行業(yè)企業(yè)推出了以豆類（大豆和豌豆）、谷物（大米和燕麥）、堅(jiān)果（杏仁和榛子）等為原料制成的植物基液態(tài)飲料已在市場(chǎng)中嶄露頭角。在這些植物基原料中，豌豆蛋白具有良好的保水性、發(fā)泡特性和凝膠特性[12]。與大豆蛋白相比，豌豆蛋白致敏率更低、更易于消化[13-15]。與動(dòng)物蛋白相比，豌豆蛋白具有脂肪低、熱量低、零膽固醇、非轉(zhuǎn)基因等優(yōu)勢(shì)[16-17]，且豌豆蛋白產(chǎn)品中不含有乳糖，是乳糖不耐受患者補(bǔ)充蛋白質(zhì)的良好選擇，豌豆蛋白的成本幾乎是牛奶的一半，經(jīng)濟(jì)成本更低。因此豌豆蛋白在食品工業(yè)中潛力巨大，是制備植物基代乳制品的優(yōu)選原料。在以豌豆為發(fā)酵食品加工原料的研究方面，Ma 等[18]研究了燙漂、脫殼、堿泡的制漿工藝對(duì)豌豆?jié){揮發(fā)性風(fēng)味的影響，同時(shí)研究了6 種不同的市售直投式發(fā)酵劑對(duì)豌豆酸奶的品質(zhì)影響，該研究中的制漿工藝顯著改善了豌豆?jié){的風(fēng)味，同時(shí)選出了最適合豌豆?jié){的發(fā)酵菌種，改善了酸奶質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味特性，整體接受度高。Klost 等[19]研究了添加10%的豌豆蛋白發(fā)酵形成凝膠過(guò)程結(jié)構(gòu)和凝膠特性的變化，結(jié)果表明蛋白質(zhì)含量的增加加速了凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成。劉念等[20]研究了不同配比的牛乳和豆乳混合發(fā)酵后酸奶的理化性質(zhì)、流變學(xué)特性、微觀結(jié)構(gòu)和感官特性的影響，結(jié)果表明牛乳與豆乳1:1 制備的酸奶在28 d 貯存期內(nèi)具有良好的風(fēng)味、較高的感官分?jǐn)?shù)和貯存穩(wěn)定性。

例3 (浙江義烏卷改編題)如圖3，拋物線y=ax2+bx+c與x軸的一個(gè)交點(diǎn)A在點(diǎn)(-2，0)和(-1，0)之間(包括這兩點(diǎn))，頂點(diǎn)C是矩形DEFG上(包括邊界和內(nèi)部)的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，則a的取值范圍是________．

目前，關(guān)于豌豆酸奶的研究主要停留在凝膠或發(fā)酵劑選擇的研究層面，關(guān)于豌豆蛋白發(fā)酵乳（pea protein fermented milk，PPFM）的加工工藝及產(chǎn)品特性的研究相對(duì)有限。本文以豌豆蛋白粉為主要原料，以感官評(píng)定作為最終評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，研究豌豆蛋白粉添加量、豌豆淀粉添加量、綿白糖添加量、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵劑接種量對(duì)PPFM 品質(zhì)的影響趨勢(shì)，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定出一款形態(tài)、口感、色澤等較好的PPFM 的加工工藝參數(shù)。工藝優(yōu)化后的PPFM 與酸奶的產(chǎn)品特性進(jìn)行對(duì)比，利用色澤、持水力評(píng)價(jià)酸奶的顏色和穩(wěn)定性，利用質(zhì)構(gòu)、流變和微觀結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)酸奶的凝膠強(qiáng)度。本研究針對(duì)PPFM 生產(chǎn)加工中各原輔料發(fā)酵劑添加量的工藝優(yōu)化，以期為日后工廠化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

均質(zhì)：在固定壓力條件（豌豆蛋白溶液23 MPa、牛奶17 MPa）下將預(yù)熱后的豌豆蛋白溶液或牛奶經(jīng)過(guò)均質(zhì)機(jī)均質(zhì)，以保證最終產(chǎn)品的均勻穩(wěn)定。

1) 通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載力的分析，可以發(fā)現(xiàn)增設(shè)抗震墻后的結(jié)構(gòu)極限承載力明顯提高,且抗震墻布置在跨中承載力較布置在柱邊提高幅度大，在實(shí)際施工過(guò)程中在不影響平面布置的情況下可以選擇將抗震墻布置在跨中.

混合攪拌：將豌豆蛋白粉、豌豆淀粉按照比例混合后加純凈水，充分?jǐn)嚢枋蛊錈o(wú)結(jié)塊，經(jīng)膠體磨（10 μm）進(jìn)行豌豆蛋白顆粒的細(xì)化，制成體系均勻的豌豆蛋白溶液。酸奶以生牛乳為原料，不需要此步操作，只需過(guò)200 目紗布以便排除雜質(zhì)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 制備PPFM、酸奶的工藝流程及操作要點(diǎn)

發(fā)酵：在恒溫條件下培養(yǎng)既定時(shí)間后取出。

1.2.1.2 操作要點(diǎn) 稱量：按照參考比例稱量豌豆蛋白粉、豌豆淀粉。

GYB60-6S 型均質(zhì)機(jī) 上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠；DH6000B 型恒溫培養(yǎng)箱 天津市泰特斯儀器有限公司；G180T2 型高壓滅菌鍋 廈門致微儀器；VS-1300L-U 型超凈工作臺(tái) 蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；TD50001C 型電子天平 天津天馬衡基儀器有限公司；5810R 離心機(jī) 德國(guó)Eppendorf 公司；CR-400 測(cè)色色差儀 柯尼卡美能達(dá)株式會(huì)社；TA.XT PlusC 質(zhì)構(gòu)儀（加強(qiáng)版）英國(guó)Stable Micro Systems公司；MCR302 界面流變儀 奧地利安東帕公司；JSM-7500F 掃描電子顯微鏡 日本電子株式會(huì)社。

永宣年間的青花瓷繪制特點(diǎn)明顯，其主要借鑒傳統(tǒng)的中國(guó)畫技法，追求線條的流暢、意境之深遠(yuǎn)的藝術(shù)效果。青花的繪畫手法包含有三大類，有線描法、雙勾填色法、沒(méi)骨法。永樂(lè)年間的青花瓷主要使用的繪畫手法是雙勾線，這個(gè)時(shí)期的青花瓷喜好用粗筆寫意，細(xì)筆描繪。而宣德年間青花則采用的是粗線勾勒渲染，具有紋路清晰的特點(diǎn)。青花瓷的繪畫技法與傳統(tǒng)的國(guó)畫水墨方式極為相似，無(wú)論從筆法、意境以及氣韻之上都有著相似之處。都是在單一的色調(diào)種追求濃淡的差別。這種差別逐漸分為頭濃、正濃、二濃、正淡、影淡這五種顏色效果，根據(jù)裝飾的需要各色分染，達(dá)到層次鮮明顏色雋秀的藝術(shù)效果。

預(yù)熱：豌豆蛋白溶液50～60 ℃循環(huán)加熱30 min，一方面此溫度有利于均質(zhì)操作的進(jìn)行，并減少儀器的損傷，同時(shí)促進(jìn)豌豆蛋白的溶解。

豌豆蛋白粉、豌豆淀粉 山東健源生物工程股份有限公司；白砂糖 青島當(dāng)?shù)厥惺?；德氏乳桿菌保加利亞亞種、嗜熱鏈球菌 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)乳品研究室保藏；生牛乳（制備酸奶的原料）青島荷斯坦奶牛養(yǎng)殖有限公司。

加糖溶解：綿白糖添加后攪拌使其溶解，混合均勻。

滅菌：在90～95 ℃的條件下殺菌5 min，殺滅其中的微生物，同時(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還要將所需接種器皿進(jìn)行滅菌。

冷卻：將滅菌后的豌豆蛋白溶液或牛奶放入冷水中，使其迅速冷卻至45 ℃以下，避免接入的菌種因溫度過(guò)高而失去活性。

接種：將提前活化好的德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌的混合菌種搖勻，以已定添加量加入到制備好的豌豆蛋白溶液或牛奶當(dāng)中對(duì)其進(jìn)行充分混合，靜置1～2 min 使菌種穩(wěn)定。

進(jìn)行對(duì)比分析。推測(cè)其產(chǎn)生裂縫的原因，再模擬分析不同導(dǎo)熱系數(shù)和澆筑溫度時(shí)大體積混凝土溫度變化規(guī)律，并對(duì)其產(chǎn)生影響效果進(jìn)行對(duì)比分析，可為預(yù)防大體積混凝土開(kāi)裂提供理論依據(jù)。

無(wú)菌灌裝：在無(wú)菌操作臺(tái)進(jìn)行無(wú)菌灌裝。

1.2.1.1 工藝流程 稱量→混合攪拌→預(yù)熱→均質(zhì)→加糖溶解→滅菌→冷卻→接種→無(wú)菌灌裝→發(fā)酵→冷藏后熟→成品

冷藏后熟：將發(fā)酵好的酸奶冷卻降至室溫，在冷卻時(shí)要注意避免振動(dòng)。冷卻后放入4 ℃的冰箱中恒溫后熟24 h。

1.2.3 所得出的最適發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行42 ℃發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束