黑木耳乳酸发酵酸豆奶的研制

李 达，牛春华，倪浩军，李金凤，王景会*

（1.吉林省农业科学院农产品加工所，吉林 长春 130033；2.吉林省体育学院，吉林 长春 130022；3.吉林省天景食品有限公司，吉林 长春 130501）

中国是黑木耳最为丰富的国家之一，全世界的黑木耳种类我国几乎均有分布，生产方面逐年递增，但黑木耳深加工产品开发却相当滞后，开发的产品品种单调，无法满足市场对黑木耳深加工食品日益增长的需求[1-3]。

酸豆奶是大豆打浆后加入乳酸菌发酵而成的。产品既保留了对人体有益营养成分，又消除了胀气因子等不良成分[4]。由于乳酸菌的发酵作用，产品原有的大豆蛋白被降解，形成人体容易吸收的氨基酸和小分子肽类物质，提高了营养价值，扩大了消费对象。

黑木耳乳酸发酵酸豆奶是以黑木耳和大豆为主要原料，经过驯化后乳酸菌发酵制得的酸豆奶复合类饮料产品。产品既有黑木耳本身所含有的多种生理活性物质和营养成分，又具有酸豆奶良好的滋气味和对人体有益的成分，是集黑木耳和酸豆奶为一体的新型饮料。对利用我国黑木耳资源，改善社会膳食结构有一定社会和经济效益。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

市售干黑木耳、大豆、白砂糖、海藻酸钠、羧甲基纤维素（sodium carboxyl methyl cellulose，CMC）、明胶（食用级）：市售。乳酸菌发酵剂为吉林省农业科学院自制。

1.2 仪器与设备

MLS-3780高压灭菌器：日本Sanyo公司；TA.XT Plus物性测定仪：英国Stable Micro System公司；RMJM-L50胶体磨：上海瑞淼不锈钢设备有限公司；DHP-9012恒温培养箱：上海一恒科学仪器有限公司；SHP60-80高压均质机：上海科司大有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 黑木耳乳酸发酵酸豆奶理化指标的测定

总酸的测定：NaOH滴定法[5]（以乳酸百分含量计）。

分层率的测定：离心法[5]。酸豆奶生产完毕后，将成品4℃放置24h，取5mL样品，放入离心管中，在离心机中以2000r/min离心5min，离心完毕后，取出离心管放置30min，测量上清液的高度。

式中：A为分层率，%；h为离心后管内上清液高度，cm；H为样品的总高度，cm。

质构分析测定：按照参考文献[6]的方法进行。

感官分析方法：用模糊数学方法进行评定[7]。

1.3.2 工艺流程及其试验设计

黑木耳经浸泡工艺，加水打浆后，经胶体磨进一步粉碎过滤后，物液与一定量的豆浆混合，加入白砂糖、复合稳定剂进行调配，灭菌冷却至42℃，接种驯化后的乳酸菌发酵剂，发酵，产品经搅拌，无菌灌装成品。

表1 黑木耳汁制备正交试验因素水平Table 1 Factors and levels of the orthogonal test for optimization of A.auricula juice preparation

（1）黑木耳汁的制备

挑选质量优良的黑木耳，用清水洗净，然后用足量的清水将黑木耳泡发至上浮状态，黑木耳完全变软复水，捞出沥干，加水打浆。按表1的试验因素水平表，制得感官评分较好的黑木耳汁。

（2）最佳豆水比的确定

由于大豆浸泡时所用大豆质量与用水量不同比例对豆浆品质有着极重要的影响，选取大豆浸泡时（1∶5、1∶10、1∶15、1∶20）不同豆水比例进行单因素试验，确定最佳的浸泡大豆豆水比例，制得感官评分较好的豆浆。

表2 豆浆的感官评分标准（总分100分）Table 2 Sensory evaluation standards of soybean milk

（3）黑木耳乳酸发酵豆奶工艺参数优化

黑木耳汁发酵工艺为了获得实际良好的发酵条件，在单因素预试验的基础上，采用下列工艺参数不同的黑木耳汁与豆浆添加量、发酵时间、菌种接种量、白砂糖，设计正交试验（见表3）。测定发酵完毕后黑木耳酸豆奶的滴定酸度，并对产品进行质构分析测定，综合各项结果指标，确定出的黑木耳乳酸发酵豆奶的工艺参数。

表3 黑木耳乳酸发酵豆奶工艺参数优化正交试验因素水平Table 3 Factors and levels of the orthogonal test for optimization of processing technology for A.auricula soybean yogurt fermented by lactic acid bacteria

（4）黑木耳乳酸发酵豆奶稳定性试验

由于黑木耳发酵豆奶产品在产品存放过程中极易产生分层沉淀现象，单一的稳定剂在预试验效果表现不佳，在预试验添加单一稳定剂基础上，选用明胶、CMC、海藻酸钠这3种稳定剂复合进行正交试验，其试验因素水平如表4。

表4 复合稳定剂正交试验因素水平Table 4 Factors and levels of the orthogonal test for optimization of compound stabilizer

2 结果与分析

2.1 黑木耳汁的制备

黑木耳汁是黑木耳发酵豆奶生产中重要的生产工序，其感官质量直接影响产品后期发酵生产，正交试验结果见表5。

表5 黑木耳汁制备的正交试验结果Table 5 Results and analysis of the orthogonal test for optimization of A.auricula juice preparation

由表5可以看出，黑木耳汁制备最佳参数为A1B2C2，即浸泡时间60min，浸泡温度70℃，料水比1∶100。其影响参数为A＞C＞B，即影响黑木耳汁浸提的主次因素为浸泡时间、料水比、浸泡温度。浸泡时间越长，浸提出的黑木耳胶体物质越多，浸提液黏度越大，过滤越困难[8]。浸泡温度越低，浸提时间越长，工艺化越困难，温度越高，容易出现胶臭味，这是因为黑木耳中富含氨基酸，与还原糖发生美拉德反应，对产品的色泽和风味都产生不良影响[9]。料水比过高，料液中胶体物质含量过多，黏度增大，过滤困难，料水比过低，浸提液色泽变淡，料液稳定性降低。

2.2 最佳豆水比的确定

豆浆制备过程中大豆浸泡时物料和水比例的选择最为关键，可直接影响豆浆产品的感官品质。大豆和水的比例过小，豆浆气味浓郁，但会有豆腥味，并有颗粒感产生，对后期产品稳定性有不良影响。大豆和水的比例过大，豆浆气味平淡，无浓郁的豆浆香气，口感稀薄，不利于对后期产品风味形成，对照表6试验结果，当豆水比例为1∶10时，豆浆色泽乳白，滋气味为豆浆固有香味，并香气浓郁。

表6 最佳豆水比的确定Table 6 Determination of the proportion of soybean and water

2.3 黑木耳乳酸发酵酸豆奶发酵工艺参数的确定

在前期试验的基础上发现，黑木耳汁比例的增加直接导致乳酸发酵剂的生长发酵能力减弱，这是因为黑木耳汁与豆浆混合后，物料组成成分差异造成的[10]。所以要尽量提高物料中黑木耳汁的比例，又要减少其对发酵产品最终感官效果的不良影响。物料中糖的含量决定乳酸菌产酸量，以黑木耳汁与豆浆为主要原料其中乳酸菌生长产酸所需的糖很少，这就需要添加适量的糖，提高乳酸菌产酸量，并可以调节发酵产品的口味[11]。为此本试验就黑木耳汁与豆浆比例、发酵时间、菌种接种量、白砂糖添加量，设计4因素3水平的正交试验。

由表7可知，黑木耳乳酸发酵豆奶工艺参数的影响顺序为A＞B＞D＞C，即黑木耳汁/豆浆＞发酵时间＞白砂糖＞接种量。从因素水平K可以看出发酵参数最佳组合为A1B3C3D2，与正交试验得到的结果有偏差，以滴定酸度为指标进一步确认结果，按A1B3C3D2组合产品滴定酸度为91°T，低于试验组2和3的滴定酸度，所以工艺参数选用试验组2和试验组3，试验组3要高于试验组2，但从两者质构分析（图1）可以看出，产品整体组织结构硬度（图1中正向峰面积）和黏附性（图1中负向峰面积），试验组3要低于试验组2，因此综合考虑，选择试验组2的工艺参数，酸豆奶发酵参数为A1B2C2D2，即黑木耳汁/豆浆40∶60，发酵时间5h，接种量4%，白砂糖7%。

发酵物料中黑木耳汁含量对产品滴定酸度影响最大[12]，黑木耳汁含量越低，豆浆所占比例越大，乳酸菌产酸能力越强，这是因为乳酸菌发酵剂是根据豆浆发酵驯化得到的菌株，黑木耳汁添加量越大，对豆浆组成成分影响越大。乳酸菌不能利用黑木耳汁所含的多糖和氨基酸等物质，并被其所影响，乳酸菌产酸能力进一步被降低。菌种接种量对乳酸菌产酸影响较大，接种量低时，发酵物料中乳酸菌初始菌数少，导致菌的整体数量增长速度缓慢，发酵时间增加，产品凝乳组织结构形成缓慢，整体质感下降[13-14]；接种量过多时，发酵物料中菌繁殖过快，产酸量过多，蛋白组织结构形成过快，造成结构中液体析出，产品口感较差。适当的菌种接种量能使产品酸度适宜，组织状态良好[15]。发酵时间对乳酸菌产酸有一定影响，发酵时间短，乳酸菌繁殖数量不足，产酸能力降低，蛋白凝胶组织强度不够，产品质感不强；发酵时间过长，乳酸菌一定程度上衰亡，产酸过多，产生不良风味[17]。乳酸菌在增殖过程中需要一定量的糖，白砂糖添加过低，不能保证乳酸菌生长繁殖的需要，导致产酸过低，形成蛋白凝胶结构强度不够，产品风味不足；白砂糖添加过多，反而会抑制乳酸菌的生长繁殖及其产酸[18]。

表7 黑木耳乳酸发酵豆奶工艺参数优化正交试验结果Table 7 Results and analysis of the orthogonal test for optimization of processing technology for A.auricula soybean yogurt fermented by lactic acid bacteria

图1 工艺参数优化质构分析Fig.1 Texture profile analysis of process parameters optimization

2.4 酸豆奶稳定剂的选择

在预试验中发现黑木耳汁中的细小颗粒容易分层沉淀，单一稳定剂对此效果不佳。为此在单一稳定剂试验的基础上，选用明胶、CMC、海藻酸钠3种稳定剂进行正交试验，结果见表8。

表8 复配稳定剂正交试验结果Table 8 Results and analysis of the orthogonal test for optimization of compound stabilizer

由表8分层率指标分析可以看出，黑木耳乳酸发酵酸豆奶稳定剂最佳配方为A2B2C3，但因素水平K分析得到最佳组合为A3B3C3，与正交试验得到的结果有偏差，以分层率为指标进一步确认结果，按A3B3C3组合生产的产品分层率为2.6%，高于试验5的试验结果。所以黑木耳乳酸发酵酸豆奶稳定剂最佳配方为A2B2C3，即明胶0.06%，CMC 0.15%，海藻酸钠0.05%。各因素的影响顺序为C＞A＞B，即为海藻酸钠＞明胶＞CMC。

3 结论

黑木耳汁乳酸发酵酸豆奶工艺过程中，黑木耳汁制备浸提工艺参数为浸泡时间60min，浸泡温度70℃，打浆时料水比1∶100。豆浆制备时打浆时豆水比1∶10；调配工艺中黑木耳汁与豆浆比例为40∶60，发酵时间5h，发酵剂接菌量4%，白砂糖7%；稳定剂配方明胶0.06%，CMC 0.15%，海藻酸钠0.05%。此工艺发酵得到的黑木耳乳酸发酵酸豆奶色泽乳白，成品酸甜适口，口感爽利，状态均一，黏稠细腻。

[1]刘永昶，刘永宏.黑木耳的营养保健作用及深加工[J].中国食用菌，2005（6）：51-52.

[2]潘旭琳，张东杰，姚鹏伟.黑木耳饮料的研制[J].饮料工业，2005（2）：22-25.

[3]都凤华，田兰英，崔永华，等.黑木耳乳酸发酵饮料的研制[J].食品工业科技，2011（5）：266-269+272.

[4]高雪丽，梁保安.酸豆奶的研究现状及展望[J].农产品加工（创新版），2009（12）：59-60.

[5]韩雅珊.食品化学实验指导[M].北京：北京农业大学出版社，1992.

[6]李 达，张 雪，张 莉.西藏灵菇中产胞外多糖嗜热链球菌的分离筛选及其发酵性能测定[J].食品科学，2011，32（13）：225-228.

[7]王振斌，王世清，马晓坷.模糊综合评判在食品感官评定中的应用[J].莱阳农学院学报，2002，19（1）：41-43.

[8]杨飞芸，杨 洋.黑木耳发酵豆奶的研制[J].中国酿造，2011，30（11）：199-201.

[9]田兰英.黑木耳乳酸发酵饮料的研制[D].长春：吉林农业大学硕士论文，2007.

[10]崔福顺，李官浩，崔泰花，等.黑木耳乳酸菌饮料的研究[J].食品科技，2009，34（1）：60-62.

[11]赵 为，宋金春，王晓红.乳酸菌发酵酸黑豆浆的研究[J].乳业科学与技术，2010（2）：81-84.

[12]刘 丽，于 新，刘文朵.响应面法优化豆浆牛奶混合发酵酸豆乳工艺[J].仲恺农业工程学院学报，2013，26（2）：35-39.

[13]廖文艳，苏米亚，周 杰，等.乳清蛋白在无添加剂酸奶中的应用[J].现代食品科技，2012，28（1）：61-65.

[14]耿丽晶，周 围，张丽艳.蓝莓玫瑰汁保健酸奶的研制[J].食品工业，2013，34（2）：4-6.

[15]范 娟，马 春，吴 灿，等.花生玉米复合保健酸奶工艺优化研究[J].重庆工商大学学报：自然科学版，2013，30（5）：72-77.

[16]王伟华，王 颖，李 冰，等.大豆膳食纤维酸奶工艺参数优化[J].现代农业科技，2013（12）：247-249.

[17]王 英，张建强，张丽萍.复合型凝固酸奶工艺条件的响应面法优化[J].包装与食品机械，2013（5）：1-5.

[18]崔福顺，崔泰花.黑木耳红枣复合酸奶的研制[J].食用菌，2010（4）：63-64.