豆乳发酵饮料的研制

陈晓华，李建周，董艺凝，丁小平，吕蕙

（1.衡阳师范学院生命科学系，湖南衡阳421008；2.滁州学院生物与食品工程学院，安徽滁州239000）

豆乳发酵饮料的研制

陈晓华1，李建周1，董艺凝2，丁小平1，吕蕙1

（1.衡阳师范学院生命科学系，湖南衡阳421008；2.滁州学院生物与食品工程学院，安徽滁州239000）

以大豆为主要原料，通过单因素和正交试验优化豆乳发酵饮料的工艺。其最佳工艺为：大豆（g）：水（mL）=1∶10，蔗糖的添加量8%，接种量5%，发酵温度40℃，发酵时间6h。此豆乳发酵产品组织状态好，口感好，有浓郁的发酵豆乳香味。

豆乳；发酵；工艺优化

大豆作为我国主要的植物性蛋白食物，营养十分丰富，大豆中蛋白质含量一般占35%～40%，脂肪含量占15%～20%，并且人体所需的亚油酸含量约占脂肪总量的50%，碳水化合物含量为20%～30%[1]。此外还含有多种矿物质和维生素，氨基酸种类齐全，其中人体所必需的8种氨基酸的含量基本上与联合国卫生组织所建议的相近[2]，因此，有“植物肉”、“绿色牛乳”之美誉。

发酵豆乳就是以大豆为原料，经磨浆、杀菌后得到纯大豆液后再接种乳酸菌进行发酵所得到的豆乳制品，在发酵过程中可加入少量可供乳酸菌利用的单糖或多糖作为发酵促进剂进行发酵。从发酵豆乳的独特性来看，发酵豆乳在不改变原材料中的各种营养成分的基础上，比一般的大豆乳制品更有风味，而且可以延长产品的保质期，可避免生产过程中因保存问题造成的浪费，发酵豆乳经过一系列的发酵作用，能将蛋白质转化为肽和氨基酸，可以去除豆腥味，易被人体消化吸收、增强营养[3]。此外，大豆不含胆固醇，不会增加血脂的作用；另大豆还具有辅助治疗糖尿病、缺铁性贫血，防止动脉硬化和防治肿瘤等功能[2]。同时发酵豆乳可以预防和治疗心血管疾病，可以润肠通便和防癌，对人体起到很大程度上的保健作用[4]。因此，对乳酸菌发酵豆奶进行开发研究，有很好的社会效益和经济效益。发酵豆乳在欧美及日本已经占据了一定的市场，受到广大消费者的欢迎[5]。而在我国，由于受到饮食习惯、生产技术等多方面因素的影响，发酵豆乳仍处于实验室研究阶段，只有极少量产品上市，并没有形成规模化生产。因此，开发新型的发酵豆乳产品并对其功能性进行研究非常有意义，也具有巨大的商业价值。随着经济的发展和生活水平的不断提高，人们对营养健康食品的要求日益增长。发酵豆乳饮料傲为一种天然保健饮品越来受到人们的重视，市场开发前景十分广阔[6]。

1材料与方法

1.1 材料与仪器

衡阳本地的黄豆（干豆），嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌：丹尼斯克公司提供。

GYB60-6S高压均质机：海东华高压均质机厂；SPX-400培养箱：上海跃进医疗器械有限公司；MLS-3780高压灭菌锅：日本SANYO；PB-10酸度计：德国赛多利斯公司；AUY220分析天平：日本岛津有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程图[7-8]

黄豆→清洗→浸泡→磨浆→过滤→煮制→调配→灭菌→冷却→接种→发酵→后熟→成品

1.2.2 发酵豆乳的感官评定

将豆乳按照上述工艺流程发酵后进行感官评定，产品的感官评定[9]：选择有品尝豆乳经验的10名感官评定人（男女各半），对发酵豆乳的表观、气味、风味、质地按表1进行打分，取其平均值。

表1 发酵豆乳感官评定标准Table1 Evaluation standard of sensory quality on soybean yoghurt

1.2.3 发酵豆乳的理化指标测定

酸度测定：取10mL发酵豆乳放入150mL三角瓶中，再加入10mL蒸馏水和0.5mL0.5%酚酞溶液，摇匀。用0.1mol/L的氢氧化钠滴定至微红色，并在30 s内不消失，记录消耗的氢氧化钠的毫升数[10]。两次平行实验结果差值不得大于0.5°T。酸度为消耗的氢氧化钠体积乘以10，单位为°T。

pH测定：采用PB-10普及型pH计测定样品的pH[10]。

蛋白质测定：考马斯亮蓝法测定蛋白质含量。

总糖测定：蒽酮比色法测定总糖含量。

2结果与分析

2.1 豆乳发酵的工艺条件的确定

2.1.1 不同豆水比对豆乳发酵的影响

豆乳中含有的营养物质丰富，需要一定量的乳酸菌才能将之发酵完全，豆水比不能过大也不能过小，不然发酵豆乳的组织状态就会太硬和太软，所以要选择适宜的豆水比。试验在接种量为6%的菌种（S.t∶L. b=1∶1），蔗糖添加量为8%，发酵温度为40℃，发酵时间为6 h的条件下[11]，研究在豆水比（g∶mL）为1∶8～1∶10范围中对豆乳发酵的影响，结果见图1。

图1 不同豆水比对豆乳发酵的影响Fig.1 Effectsof ration of soybean and water on thequality of soybean yoghurt

由图1可知，豆∶水为1∶8的发酵豆乳评分值最高，但其他两种的感官评价也相差不多，豆水比主要控制着豆乳的凝乳状态，从而影响组织状态。综合考虑到接种量等其他因素对口感和风味也有很大的影响，故正交试验所选取的豆水比（g∶mL）范围为1∶8、1∶9和1∶10这三个范围。

2.1.2 接种量对豆乳发酵的影响

豆水比为1∶8（g∶mL），蔗糖添加量为8%，发酵温度为40℃，发酵时间为6 h的条件下，研究在不同接种量（菌种S.t∶L.b=1∶1）对豆乳发酵的影响，结果见图2。

图2 不同接种量比对豆乳发酵的影响Fig.2 Effects of dosage of inoculum on the quality of soybean yoghurt

从感官评定结果可以看出接种量为5%的情况下，发酵豆乳的品质比较好，接种量为3%和6%品质都下降，故正交试验所选取的接种量为3%、5%和6%。

2.1.3 发酵时间对豆乳发酵的影响

发酵时间对豆乳发酵影响也比较大，发酵时间过长会导致乳清析出，同时过多的酸味会掩盖大豆特殊的风味；发酵时间过短又会造成不凝乳现象，豆乳涩味比较重。因此，合适的发酵时间不仅减少生产成本还跟产品品质关系密切。本试验在豆水比为1∶8（g∶mL），蔗糖添加量为8%，发酵温度为40℃，接种量为5%的条件下，研究在不同发酵时间对豆乳发酵的影响，结果见图3。

图3 不同发酵时间比对豆乳发酵的影响Fig.3 Effects of fermention time on the quality of soybean yoghurt

从图3可以看出，发酵时间为6 h的条件下，品质最好，高于6 h后由于乳清析出影响品质，而低于6 h时却不凝乳。可能由于其他因素的影响发酵12 h发酵豆乳品质却比9 h要好些，综合考虑故正交试验所选取的发酵时间为6 h、9 h和12 h。

2.1.3 发酵温度对豆乳发酵的影响

在豆水比为1∶8（g∶mL），蔗糖添加量为8%，发酵时间为6 h，接种量为5%的条件下，研究在不同发酵温度豆乳发酵的影响，结果见图4。

图4 不同发酵温度对豆乳发酵的影响Fig.4 Effects of temperature on the quality of soybean yoghurt

温度过高或过低都不利乳酸菌的发酵，从图4可以看出在40℃的条件发酵效果最好，其他两个温度发酵的产品评价得分较低，因此正交试验所选取的发酵温度为40℃即可。

2.1.3 蔗糖的添加量对豆乳发酵的影响

蔗糖的作用一是为乳酸菌发酵提供营养物质，二是缓解豆乳发酵出来的酸味，酸甜味进行适当的中和，让风味更佳。本试验在豆水比为1∶8（g∶mL），发酵时间为6h，发酵温度40℃，接种量为5%的条件下，研究在不同蔗糖添加量对豆乳发酵的影响，结果见图5。

图5 蔗糖的添加量对豆乳发酵的影响Fig.5 Effectsof sugar contenton thequality of soybean yoghurt

由图5可知，含糖量8%的发酵豆乳感官评定的分值最高，故发酵豆乳最优工艺含糖量条件确定为8%。从感官评定结果来看，含糖量对发酵味和发酵特有的香气影响较大，对口感和组织状态有一定的影响，对色泽几乎没有影响。由此看出，含糖量是风味的一个重要影响因素。因此综合分析正交试验所选取的蔗糖添加量为6%、8%和10%。

2.2 豆乳发酵的工艺条件的优化

选用不同的豆水比、接种量、发酵时间、蔗糖添加量等四个因素三个水平进行L9（34）正交试验[11]。因素水平见下表2，试验结果如表3。

表2 优化发酵条件正交试验因素水平表Table2 Levels of L9（34）orthogonal test on fermentation technology conditions

表3 优化发酵条件正交试验结果Tab le3 Results of L9（34）orthogonal test on fermentation technology conditions

从表3中极差值R可以看出，影响发酵豆乳品质主次因素依次为B（接种量）、D（糖含量）、C（发酵时间）、A（豆水比）。可见发酵豆乳产品的接种量对于配方的设计影响最大，其实是发酵时间的控制，而豆水比例相对而言影响比较小。根据K值分析，发酵豆乳的最佳的方配方A3B2C1D2即大豆（g）∶水（mL）=1∶10，蔗糖的添加量8%，菌种接种量5%，发酵时间6 h，发酵温度为40℃。

2.3 理化指标测定结果

根据最佳方案大豆（g）∶水（mL）=1∶10，蔗糖的添加量8%，菌种接种量5%，发酵温度为40℃，发酵时间6h，进行再次发酵，得到最终产品，并对理化指标进行评价。发酵豆乳的理化指标测定结果如表4。

表4 最优配方发酵豆乳理化指标测定结果Table4 Results of optimal formula of soybean yoghurt

GB16322—1996《植物蛋白饮料卫生标准》要求，植物蛋白饮料中蛋白质的含量应≥0.5%。由表4可知发酵豆乳中蛋白质含量〉0.5%。发酵豆乳最优工艺豆水比1∶10（g∶mL），菌种接种量5%，发酵时间6 h，发酵温度40℃，蔗糖添加量8%。样品理化指标测定结果中pH在4左右，酸度在25°T左右，满足豆乳凝固要求，酸度适宜，易于吸收豆乳中营养物质，还有助于消化。

3结论

根据正交试验设计结果得出的最佳发酵豆乳工艺条件为豆水比1∶10（g∶mL），以嗜热性链球菌和保加利亚杆菌（1∶1）混合为发酵剂菌种，接种量6%，含糖量10%，发酵温度40℃，发酵时间6 h。在此工艺条件下生产出来的的发酵豆乳组织状态好，无乳清析出，凝乳紧密、稳定，均匀一致；硬度稠度适宜、无砂粒感、无杂质、不分层；酸甜比合适，无涩味苦味，有浓郁的发酵豆乳香味的一类新型豆乳产品。

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The Development of Fermented Soybean-Yoghurt

CHENXiao-hua1，LIJian-zhou1，DONGYi-ning2，DINGXiao-ping1，LÜHui1
（1.Departmentof Life Science of Hengyang Normal College，Hengyang421008，Hunan；2.School of Biological and Food Engineering of ChuZhou University，Chuzhou 239000，Anhui）

In this paper，soybean as raw material was fermented as soy yoghurt.The optimal fermentation conditionswere achieved by the single factor experiments and orthogonal tests as followed:the ratio of soybean towater（g∶mL）1∶10，sucrose content of8%，inoculated quantity of5%，fermentation temperature of40℃，fermentation time of6 h.This soybean-yoghurt was well in texture，taste and full of fer mention soybean special flavor.

soybean-yoghurt；fermentation；optimization technology

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.15.017

2014-02-18

衡阳师范学院科学基金项目（12B32）；湖南省大学生研究性学习与创新实验项目（CX1206）；安徽高校省级科学研究项目（KJ2013B187）；安徽省滁州学院科研启动基金资助项目（2012qd14）

陈晓华（1981—），女（汉），讲师，博士，研究方向：食品科学。