酸浆发酵生产豌豆凉粉的工艺优化

何腊平 杨 令 胡 斌 朱秋劲

HE La-Ping1,2 YANG Ling1,2 HU Bin1,2 ZHU Qiu-Jin1,2

（1.贵州大学生命科学学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州省农畜产品贮藏与加工重点实验室，贵州 贵阳 550025）

(1.College of Life Sciences,Guizhou University,Guiyang,Guizhou 550025,China;2.Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Store&Processing of Guizhou Province,Guiyang,Guizhou 550025,China)

豌豆凉粉是一种传统的民间小吃，由豌豆经浸泡、磨浆、煮沸等系列工艺制成，具有加工简单、食用方便、清凉可口和容易消化等特点，同时，还具有降低血糖和胰岛素[1,2]、预防心血管疾病[3,4]等功效。但是，豌豆凉粉因品质不稳定、保质期短、生产不规范和卫生不良等缺点[5]，严重影响了其市场推广和发展。针对此问题，洪洋等[5]提出了通过干法加工缩短生产周期，添加淀粉代替明矾的改良工艺，取得了较好效果，所制作的豌豆凉粉外观细腻有光泽、弹性佳、有韧性。酸浆是指豆浆经自然的微生物发酵或接种微生物而发酵得到的产品，由于发酵后一般偏酸性，所以习惯称其为酸浆。酸浆发酵的优点：①豆浆沉淀剂是天然的不需另外添加其它物质，它沉淀的原理与其产生的代谢物、形成的pH环境和菌体本身有关；②酸浆中的微生物能使豌豆中不易消化的大分子分解成易消化的小分子物质，所以由酸浆制作的豌豆凉粉更具营养价值。迄今为止，酸浆的应用主要是在豆腐的生产上[6,7]，还未见应用其生产豌豆凉粉的报道。不过有关酸浆豆腐的生产报道[8]可以为本课题利用酸浆来生产豌豆凉粉提供借鉴。

本课题拟在借鉴前期的有关报道的基础上，通过正交试验设计找出酸浆生产豌豆凉粉工艺的最佳参数，生产加工出感官和凝胶性能俱佳的豌豆凉粉，为凉粉这一类中国特色风味食品的加工和生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

豌豆粒：购于贵州瓮安市场；

纯豌豆淀粉：食品级，贵州省花溪区农院菜场；

R-多糖：食品级，北京星标智生物技术有限公司；

其它材料或试剂为食品级或分析纯。

1.2 设备

气浴恒温震荡箱：SHZ-82型，江苏省金坛市荣华仪器制造公司；

质构分析仪：TA-XT2型，英国Stable Micro Systems公司；

电热恒温鼓风干燥箱：101-1A型，上海锦昱科学仪器有限公司；

数显恒温水浴锅：HH-4型，上海梅香仪器有限公司；

真空包装机：VS-600型，恒鑫包装机械设备；

数显式肌肉嫩度仪：C-LM3型，东北农业大学工程学院研制。

1.3 工艺流程

泡豆→打浆→过滤→豆浆煮沸→冷却→加入少量酸浆沉淀→取沉淀物熬煮→冷却成形→成品

工艺操作要点：用3倍豌豆质量的水30℃泡豆8 h沥干，加4倍豌豆质量的水打浆，接着用120目滤布过滤去掉豌豆渣，对所得的豆浆进行煮沸后冷却到30℃，加入25℃发酵48 h的酸浆沉淀豌豆浆（酸浆与豌豆浆的体积比3∶8），然后取其沉淀物加入0.30%R-多糖和4%纯豌豆淀粉熬煮70min。

1.4 试验方法

1.4.1 酸浆发酵菌的选择与酸浆制备 取酸菜汁、糟辣椒水、泡菜水各1mL加入新鲜碗豆浆74mL发酵，和新鲜碗豆浆75mL自然发酵4组对比，发酵48 h后，测其pH，然后加入200mL新鲜豆浆，测其沉淀时间和沉淀量，接着加入沉淀量0.30%R-多糖和4%纯豌豆淀粉煮制1 h后冷却得豌豆凉粉，对其进行感官评定，挑选出较好的发酵菌液。选择好发酵菌液之后，就可控温控时发酵制备酸浆。

1.4.2 正交试验设计 在确定豌豆凉粉成形条件的基础上，以酸浆发酵时间、酸浆发酵温度、豌豆浸泡温度和加热熬煮时间为因素，以凝固强度（N/cm2）为指标，设计正交试验，选出最佳工艺配方。并在最优条件下进行验证实验和对在此条件下生产的豌豆凉粉进行感官评价。

1.4.3 震荡对豌豆凉粉的凝胶强度影响 按最佳生产工艺参数生产的豌豆凉粉，真空包装后放入SHZ-82气浴恒温震荡箱中，在不同温度下，以120 r/min震荡12 h后测定其凝胶强度。

1.5 测定方法

1.5.1 豌豆吸水率测定 分别取5份100 g豌豆放入500mL烧杯中加300mL水浸泡，30℃下恒温浸泡8 h后取出，滤干水分称量，然后计算豌豆吸收的水量的平均值与吸水前豌豆质量的比值，就可计算得到豌豆吸水率。经本实验室测定吸水率为95.9%。

1.5.2 沉淀量测定 去掉豌豆浆沉淀的上层清液，称沉淀湿重，即得沉淀物质量。

1.5.3 凝固强度的测量方法 凝固强度指每平方厘米豌豆粉所能承受的压力。测定方法：用自制的8 cm3取样器取各试验组豌豆凉粉产品，放在自制的托盘中央，安装在C-LM3型数显式肌肉嫩度仪上测定产品破碎所需的力F，通过式(1)计算得到豌豆凉粉的凝固强度。

式中：

R——凝固强度，N/cm2；

F——压力，N；

4 ——样品与嫩度仪的接触面积，cm2。

1.5.4 凝胶强度的测定 参照文献[5]。

1.5.5 豌豆凉粉感官评定 豌豆凉粉的感官评定标准见表1。

表1 豌豆凉粉感官评定标准覮Table1 Standard of sensory evaluation of pea jelly

2 结果与分析

2.1 酸浆发酵菌的筛选

因为酸浆是用来沉淀豌豆浆的，所以酸浆质量的好坏直接影响到豌豆凉粉的产量、感官性能和凝胶性能，而酸浆发酵菌直接决定了酸浆的性能。所以，需对酸浆发酵菌首先进行筛选，以便进行后续优化工艺。这里分别取如表2所示的豌豆原浆进行发酵，结果见表2。

表2 不同菌发酵豌豆浆对豌豆凉粉感官品质的影响Table2 Effectof fermentation of peamilk by different strains on the sensory quality of pea jelly

豌豆原浆经发酵后，由于发酵菌不同，导致发酵后的酸浆pH不同，亦进一步对新鲜豌豆浆的沉淀所需时间、沉淀量和品质产生影响（表2）。酸菜汁发酵酸浆的沉淀时间最少和沉淀量最多，但同其它酸浆相比这两方面差别不是很大。不过人们最关心的是豌豆凉粉的感官特性，而从这方面分析，碗豆浆自然发酵产品气味相对较好些，而加其它菌种的产品都有不同程度的酸臭味，故选择豌豆浆自然发酵制备酸浆进行后续工艺优化。

2.2 正交试验优化

由于酸浆是微生物发酵产生的，所以发酵温度和发酵时间都会影响酸浆的性质，进而影响豌豆粉的沉淀量和豌豆凉粉的感官性能和凝胶特性；此外，豌豆凉粉要经过熬煮工序，因为熬煮可使淀粉糊化，增强豌豆凉粉的凝胶特性，因此与熬煮时间也有关；据文献[9]报道，豌豆淀粉的收率与豌豆浸泡温度也有关，亦会影响到豌豆凉粉的凝胶特性；也有报道[10,11]表明，浸泡温度对谷物的糊化特性也有影响，而糊化特性又会影响凝胶特性。所以，选择酸浆发酵温度、酸浆发酵时间、豌豆浸泡温度和沉淀物熬煮时间这4个主要因素设计正交试验。正交试验因素水平表（根据单因素预试验结果确定）见表3和试验结果见表4。

表3 正交试验设计因素水平表Table3 Factor level table for orthogonal experimental design

由表4可知，主要影响因素为D和B，次要因数为C，不重要因素为A，最佳工艺条件为A2B1C3D3，即酸浆发酵温度25℃，时间48 h，豌豆浸泡温度30℃，加热熬煮时间70min。

淀粉糊化对豌豆凉粉凝固特性的影响起着关键作用，时间越长凝固越坚硬，从而对煮熔的温度也就越高。不过从前期试验的感官评定可知，熬煮时间在50～70 min时，才能得到品质较好的成品，所以适宜的时间为70min。对于试验的第2个主要因素酸浆发酵温度，发酵温度低，得到的酸浆香味较浓，高温发酵时酸味较浓，且带有腐臭味，这与张菊华等[12]的研究结果相符。杜连起等的研究[13]也指出酸浆培养温度不能太高，甘薯淀粉原浆在20℃培养的酸浆具有清香味，在25℃培养的酸浆具有较浓的刺激性酸味，这和醋酸菌产生醋酸有关，但醋酸菌无沉淀淀粉的作用，不能让其大量繁殖。归纳得出：豌豆原浆发酵温度不能高于25℃，温度太高其他杂菌会大量繁殖而影响品质，这也就是豌豆原浆发酵温度在水平1质量较好的原因。

豌豆的浸泡温度对豌豆凉粉品质的影响也不可忽视。本试验结果表明，泡豆温度越高，豆吸水溶涨速度就越大、越快，磨出的浆也就比较细腻、均匀，淀粉的沉淀也将增多，从而有助于豌豆凉粉的凝固，增强凝固强度。这与夏超[14]在对玉米浸泡研究的结果相符，它表示浸泡温度的适当提高能促进浸泡水向玉米内部的渗透速度，同时有利于玉米的软化。但温度也不能太高，如果温度超过60℃，时会直接使蛋白质凝固和淀粉糊化。

酸浆发酵时间亦会影响，是因为酸浆的酸度随时间的延长而增大，而酸度又影响着乳酸链球菌的活性，培养时间短了菌量不够，酸度达不到，沉淀不完全，沉淀物浓度太小会影响产品凝固强度；而如果培养时间太长，则会引起微生物衰老死亡，也会影响沉淀效果。所以合适的酸浆时间应为48 h。

因此最优工艺为A2B1C3D3，在此工艺条件下进行了验证实验，得到豌豆凉粉的凝固强度为3.726 N/cm2，大于正交试验组的最大值3.390 N/cm2；而且进一步评价了此工艺条件下的豌豆凉粉的感官指标：外观0分，气味1.5分，口感1.3分，综合评价1.2分。这些表明A2B1C3D3为生产豌豆凉粉的最优工艺。

2.3 震荡和温度对豌豆凉粉凝胶强度的影响

在最优条件下生产的豌豆凉粉，探讨了不同温度和震荡条件（不震荡和120 r/min）对豌豆凉粉的凝胶强度的影响，结果见表5。

表5 不同温度下震荡豌豆凉粉12 h后的凝胶强度值Table5 Gel strength of pea jelly at120 r/min and different temperature for 12 h

由表5可知，震荡对豌豆凉粉的凝胶强度有一定影响，但差别不是很大；并且温度对豌豆凉粉的凝胶强度影响幅度也较小，凝胶强度随温度升高呈下降趋势，但在25～40℃只下降25 g左右。总体来看，此工艺的豌豆凉粉具有很好的凝胶强度，具有一定的抗震荡能力，运输过程对它的凝胶特性影响不大，不会发生散乱、变软等不良现象。

3 结论

本试验利用酸浆（自然发酵得到的）并借助于正交试验设计，开发出了凝胶特性和感官性能俱佳的豌豆凉粉的生产工艺条件：酸浆发酵时间为48 h、发酵温度为25℃、豌豆浸泡温度为30℃和加热熬煮时间为70min。此工艺条件能为此类凉粉的生产能提供很好的借鉴，并为豌豆凉粉的规范化生产提供指导。同时此工艺可有助于解决传统的豌豆凉粉存在的品质不稳定、保质期短、生产不规范和卫生不良等缺点。

因为酸浆的制备是本工艺的一个关键点，所以酸浆本身的微生物性能非常关键，本课题中尝试的几种酸浆中的微生物本质上都是来自天然的微生物，其种类和数量难以控制不变，也就很难保证产品的质量。今后的研究可尝试纯种微生物发酵酸浆或几种有益微生物的组合来发酵酸浆，进而获得凝胶特性和感官性能俱佳的豌豆凉粉，且可以保质保量。这也是本课题组后续拟要开展的工作。

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6 管立军,程永强,穆慧玲,等.乳酸菌发酵豆浆制作豆腐得率的研究[J].食品科技，2009(3)：36～41.

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8 管立军，程永强，穆慧玲，等.乳酸菌发酵豆浆制作豆腐得率的研究[J].食品科技,2009(3):36～41.

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11 张钟,王善飞.糯玉米淀粉提取及理化性质的研究[J].食品与机械,2002(5):12～13.

12 张菊华，单杨.蔬菜汁乳酸菌发酵过程中产酸量预测的研究[J].现代食品科技，2007(5)：11～13，25.

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14 夏超.湿法玉米淀粉生产中玉米浸泡方法与影响因素[J].淀粉与淀粉糖，2008(1)：29～30，38.