红豆酸奶加工前处理工艺研究

张小芳，朱海霞，孙俊良

（1.漯河食品职业学院，河南漯河462000；2.河南科技学院，河南新乡453100）

红豆酸奶加工前处理工艺研究

张小芳1，朱海霞1，孙俊良2

（1.漯河食品职业学院，河南漯河462000；2.河南科技学院，河南新乡453100）

以红豆为主要原料，处理后加入到牛乳中发酵成红豆酸奶。通过单因素试验和正交试验对红豆酸奶加工前处理工艺即红豆的烘烤和浸泡条件进行优化研究。结果表明：红豆在140℃下烘烤30min时，酥脆熟度好，豆香味浓，色泽为暗红色，感官特性最佳；在25℃、1∶8（g/mL）的料水比下浸泡10 h，红豆的吸水率85.6%，固形物含量最高4.63%。采用此条件加工出的红豆酸奶口感风味较好。

红豆；酸奶；烘烤；浸泡

红豆又名赤豆，蔬食都可用的杂豆类，种子为暗红色[1]。红豆中有多种营养素[2-3]，其蛋白质含量高出禾谷类物质2倍～3倍，氨基酸的种类和含量很丰富，大多都是人体必需的，是一种药食都可用的杂豆类农作物[4]。中医认为，红豆气味甘、酸、平、无毒，归肺、心、脾经[1，5]，具有消热去毒、益脾健胃、消肿利尿、除烦通气等功效[6-7]。现代医学研究表明，红豆中丰富的膳食纤维，起到了通便润肠、降血压血脂的作用[8-9]，膳食纤维有保持餐后血糖的稳定的作用，其作用机理是把葡萄糖在体内的吸收速度降低，是糖尿病患者很好的食物[5，10]。酸奶是一种营养全面，且具有调节肠道功能的发酵类食品。在一定工艺条件下，红豆和牛奶结合发酵出红豆酸奶，可以丰富豆类酸奶种类，同时也为我国丰富的红豆资源的开发利用提供新的渠道。

红豆烘烤后产生的香气成分可改善红豆酸奶的风味，丰富红豆酸奶的口感。红豆浸泡后的吸水率及打浆的浆液中可溶性固形物含量直接会影响红豆酸奶的风味，营养及组织状态等。

目前，从国内红豆的前处理工艺优化的研究报道中可以看出，大多是对红豆进行蒸煮和浸泡条件的研究，对于红豆的烘烤工艺研究很少。采用单因素试验和正交试验对红豆的烘烤和浸泡条件进行优化分析，得到红豆烘烤和浸泡的最佳条件，提高红豆酸奶的感官品质，为实际加工提供了一定的理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

优质红豆：漯河丹尼斯，选择颗粒饱满，无霉变无虫蛀当年自然成熟的。氢氧化钾、葡萄糖、氢氧化钠、乙醚、盐酸、甲基红、硫酸铜、无水乙醇、稀硫酸、酒石酸钾、酚酞（均为分析纯）：青岛高科园海博生物技术公司。

1.2 仪器与设备

ZF-06脂肪测定仪：上海瑞正仪器设备有限公司；SM-32S食品烤箱：广东多丽食品机械有限公司；BL-500A高速多功能粉碎机：浙江永康市松青五金厂；JA5003A电子天平：上海菁海仪器有限公司；JE602电子秤：上海浦春计量仪器有限公司；101-2A电热鼓风干燥箱：北京中兴伟业；BA4-13马弗炉、LM61-HH-2恒温水浴锅：上海科学仪器厂；MJ-25BMO5C打浆机：广东美的电造有限公司；JM-L80立式胶体磨：温州市长宏轻工机械有限公司；2WAJ阿贝折光仪：上海申光仪器仪表有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 红豆烘烤条件优化试验方法

去除霉变、硬实的红豆籽粒，挑出大小均匀一致的红豆，用流动的水洗去杂质。把分成质量相同的若干份的红豆放在烤箱内，设定一定的温度和时间[10]，比较烘烤后红豆的感官特性，从而选出合适的烘烤温度和时间，确定红豆烘烤的最佳温度和时间。

1.3.2 红豆常规成分的测定方法

水分测定：按照GB 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》，采用95℃～105℃直接干燥法进行测定；

蛋白质测定：采用凯氏定氮法测定[11-12]；

脂肪测定：按照GB/T 5009.6-2016[13-14]《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》，采用索氏提取法测定；

灰分测定：500℃～550℃灰化法[15-16]；

总糖测定：采用苯酚-硫酸法测定[17]；

纤维素测定：按照GB/T 5009.88-2008《食品中膳食纤维的测定》测定[18]。

1.3.3 红豆浸泡条件优化试验方法

去除霉变、硬实的红豆籽粒，筛选出颗粒饱满、粒度均匀的红豆，洗净去除杂质备用。

单因素试验：分别研究浸泡时间、浸泡温度、浸泡料水比对红豆酸奶品质影响。以红豆的吸水率、浆液中可溶性固形物含量及感官特性为检测指标，确定红豆的最佳浸泡条件。每组重复测定3次。

正交试验：在单因素试验基础上，以浸泡时间、浸泡温度、浸泡料水比为试验因素，对红豆浸泡条件进一步优化。

1.3.4 检测指标及方法

吸水率测定：采用文献[19]中方法来进行。

可溶性固形物含量：通过测定红豆浆液过滤后滤液折光率来计算可溶性固形物含量，其中计算数值取测定3次的平均值。

2 结果与分析

2.1 红豆烘烤温度及时间的确定

红豆置于烤箱中采用不同的的温度和时间进行烘烤后，不同的烘烤条件下红豆品质的影响如表1所示。

表1 烘烤温度和时间对红豆感官特性影响Table 1 Effect of baking temperature and time on red bean sensory characteristics

由表1可以看出，红豆在120℃下烘烤40min，虽然熟度很好，但豆香味没有140℃下烘烤30min浓；在160℃下烘烤20min，红豆熟度很好，但由于烘烤温度偏高，颜色稍深，没有140℃下烘烤30min豆香味浓。综合比较，以140℃、30min的条件烘烤红豆，感官特性最佳。红豆烘烤后产生的香气成分可改善红豆酸奶的风味，丰富红豆酸奶的口感。

2.2 红豆烘烤前后营养成分比较

烘烤前后的红豆成分含量见表2。

由表2可以看出，红豆烘烤后水分减少明显，这是经过一定温度和时间烘烤后最大的变化，没有明显变化的是脂肪的含量，其他成分的含量均有一定的增加，除了这些基本营养素发生变化外，一定温度下红豆中的糖类和蛋白质发生美拉德反应，丰富了红豆的色泽和香味。红豆烘烤后营养素含量的增加使得红豆浸泡后打浆时营养素更多的溶出，提高红豆酸奶的营养价值。

表2 烘烤前后红豆成分测定结果表Table 2 Results of red bean composition before and after baking

2.3 红豆浸泡条件的优化

2.3.1 浸泡温度对红豆特性的影响

以1∶8（g/mL）、10 h作为料水比和时间，分别以15、20、25、30、35 ℃的条件浸泡，研究不同温度下红豆的浸泡情况。其结果见表3和图1。

表3 浸泡温度对浸泡液及红豆感官特性的影响Table 3 Effect of soaking temperature on red bean sensory characteristics

图1 浸泡温度对红豆吸水率及浆液固形物含量的影响Fig.1 Effect of soaking temperature on water absorption and solid content of red bean

由表3可知，30℃浸泡时，浸泡水稍浑浊，表明已有少量的营养物质溶入浸泡液；结合图1，以同样时间不同温度浸泡，15℃～20℃之间，红豆打浆后可溶性固形物含量和温度的关系是正比关系，固形物含量增加较快，20℃～30℃之间变化不大，30℃以后两者之间成反比关系，固形物含量稍有下降。因为在温度较低情况下，红豆中酶的活性较低，红豆吸水速度慢，固形物的溶出不彻底，打浆时红豆浆液中的固形物含量也低，降低了红豆酸奶的产品品质；在温度较高情况下浸泡，红豆中酶的活性较高，红豆吸水速度快，自身呼吸加强，消耗了本身的营养成分，浸泡水中固形物溶出较多，打浆时红豆浆液中的固形物含量较少。同时图1显示，15℃～20℃之间，吸水率增加很快，20℃～30℃吸水率有稍微变化，30℃以后下降较明显。所以红豆的浸泡温度以20℃～25℃最佳。

2.3.2 浸泡时间对红豆特性的影响

以25℃为红豆的浸泡温度，1∶8（g/mL）为料水比，分别以 6、8、10、12、14 h 的时间浸泡，研究不同时间下的红豆浸泡变化。其结果见表4和图2。

表4 浸泡时间对浸泡液及红豆的感官特性的影响Table 4 Effect of soaking time on liquid and sensory characters of red bean

图2 浸泡时间对红豆吸水率及浆液固形物含量的影响Fig.2 Effect of soaking time on water absorption and solid content rate

由表4可知，温度不变，12 h时水稍浑浊且稍有异味，表明12 h时红豆中部分营养物质和固形物溶入浸泡液中，营养物加速了微生物的生长其结果就产生轻微变质有异味，同时还流失了一定的营养素；14 h时水浑浊且有明显异味，打浆后浆液中的固形物含量有所下降；结合图2可知，增加浸泡时间，红豆的吸水率先快速升高后稍有下降；6 h～10 h之间吸水速度较快，10 h时达到最高，表明10 h时红豆吸水已达到饱和，继续浸泡吸水率有下降的趋势。图2显示，增加浸泡时间，红豆打浆后其可溶性固形物含量逐渐增加，在10 h时最高，其后有下降，表明浸泡时间过长，固形物会溶出在浸泡水中导致损失。所以红豆在20℃～25℃下浸泡10 h最佳。

2.3.3 料水比对红豆特性的影响

以25℃为浸泡温度，10 h为浸泡时间，红豆分别以 1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12（g/mL）的料水比浸泡，研究不同的料水比对红豆浸泡的影响。结果见表5和图3。

表5 料水比对浸泡液及红豆的感官特性的影响Table 5 Effect of ratio of material to water on red bean sensory characteristics

图3 料水比对红豆吸水率及浆液固形物含量的影响Fig.3 Effect of water ratio on water absorption and solid content of red bean

表5显示，温度和时间不变，1 ∶4（g/mL）时，水量不足，红豆吸水受影响，膨胀不均匀，且浸泡水稍浑浊，红豆的吸水率较低；结合图3，增加浸泡的料水比，红豆的吸水率和浆液中固形物含量快速升高，在1∶8（g/mL）时最高，再加大料液比，吸水率和固形物含量和料液比成反比关系。综合比较，以1∶8（g/mL）比例浸泡红豆最佳。

2.3.4 浸泡温度和浸泡时间对吸水率和固形物含量的影响

在不同温度（15℃～35℃）和时间（6 h～14 h）下浸泡，比较红豆吸水率和固形物含量变化，比较结果如图4和图5所示。

图4 浸泡温度和时间对吸水率的影响Fig.4 Effect of soaking temperature and time on water absorption

图5 浸泡温度和时间对固形物含量的影响Fig.5 Effect of soaking temperature and time on solid content

由图4和5可见，随着时间的延长，红豆在不同浸泡温度下的吸水率和浆液中固形物含量均逐渐增大，最终达到最大值，然后无变化或缓慢下降。在同样的时间下，温度高吸水率大，浆液中的固形物含量也高；达到最大吸水率和最高固形物含量之前的同一吸水率值和同一固形物含量值，浸泡温度和时间成反比的关系。在不同的温度条件下，应采用恰当的浸泡时间，既可让红豆充分吸水，又可避免浸泡过度而损失固形物。

2.3.5 红豆浸泡条件优化正交试验

对浸泡温度、浸泡时间及料水比进行三因素三水平的正交试验分析，因素水平表见表6，极差分析表见表7，吸水率方差分析表见表8，固形物含量方差分析表见表9。

表7为正交试验的结果，吸水率和固形物含量的R值显示，对吸水率的影响大小因素为B＞A＞C，即浸泡时间＞浸泡温度＞料水比，根据K值大小得到最佳组合为 A3B2C2，即 25℃，10 h，1∶8的浸泡条件。由方差分析表8可知，浸泡时间的 F值=37.647＞F0.05（2，2）=19.000，浸泡时间对红豆吸水率影响显著；对固形物含量的影响大小的排序为B＞A＞C，与对吸水率的影响分析一致，即浸泡时间＞浸泡温度＞料水比，根据K值大小得到最佳组合为 A3B2C3，即 25 ℃、10 h、1 ∶9（g/mL）的浸泡条件。由方差分析表9可知，浸泡时间的F值=13.071＞F0.1（2，2）=9.000，浸泡时间对红豆的固形物含量有一定影响。由以上分析得出，浸泡时间是影响吸水率和固形物含量的主要因素，料水比对试验结果影响最小，考虑到试验操作和成本选择料水比1∶8（g/mL）。即红豆最佳浸泡条件为：浸泡温度25℃，浸泡时间10 h，料水比 1 ∶8（g/mL）。

表6 因素水平表Table 6 The table of factor and level for orthogonal

表7 极差分析表Table 7 The table of range analysis

表8 吸水率方差分析表Table 8 The table of water absorption variance analysis

表9 固形物含量方差分析表Table 9 The table of solid content variance analysis

2.3.6 红豆浸泡条件正交试验结果验证性试验

由以上红豆浸泡条件正交试验结果可以得出，以25 ℃，10 h，1 ∶8（g/mL）和 25 ℃，10 h，1 ∶9（g/mL）两组条件做试验，比较红豆的吸水率和固形物含量。每个条件都做3次，取平均值。结果如下：

表10 正交试验结果验证性试验Table 10 Verification test of the orthogonal experiment result

验证试验的结果表明，在 25℃、1 ∶8（g/mL）的料水比下浸泡10 h，红豆的吸水率85.6%，固形物含量最高4.63%，指标最优。

3 结论

通过研究红豆烘烤、浸泡条件的试验，结论如下：

1）红豆的最佳烘烤条件为：红豆在140℃下烘烤30min时，酥脆熟度好，豆香味浓，色泽为暗红色，感官特性最佳；

2）红豆的最佳浸泡条件为：在 25 ℃、1 ∶8（g/mL）的料水比下浸泡10 h，红豆的吸水率85.6%，固形物含量最高4.63%。

[1]李时珍.本草纲目[M].北京:宗教文化出版社,2001:197

[2]沈志平,吴美云.豆类食品的营养[M].北京:北京师范大学出版社,1998:2

[3]孙利群.吃出健康豆疗篇[M].2版.广州:华南理工大学出版社,2003:3

[4]邓开野,周良聪.红豆发酵酸乳的研制[J].天津农业科学,2009,15(5):30-33

[5]孙丽丽,董银卯,李丽,等.红豆生物活性成分及其制备工艺研究进展[J].食品工业科技,2013,34(4):390-396

[6]孙园,牟光庆,孙成行．黑米与黑豆混合发酵酸奶的研究[J].中国乳品工业,2006,34(8):40-42,54

[7]李南薇,李燕杰,朱艺通.凝固型红豆颗粒酸奶的研制[J].中国乳品工业,2011,39(3):62-64

[8]田平芳,葛喜珍,张志铭.赤小豆种子内部寄藏真菌的分离与鉴定[J].作物杂志,2006(2):65-67

[9]李颖,李庆典.红小豆饮料的配方研究[J].粮油加工,2009(9):140-142

[10]王彤,何志谦.,梁奕铨,等.眉豆、绿豆及赤小豆对餐后血糖影响的研究[J].食品科学,2001,22(5):74-76

[11]中华人民共和国卫生部,中国标准化管理委员会.GB/T 5009.5-2010食品安全国家标准食品中蛋白质的测定[S].北京:中国标准出版社,2010:12

[12]乐萍,雷颉,熊建铭.蛋白质测定方法比较与研究进展[J].江西化工,2007(2):50-52

[13]吴谋成.食品分析与感官评定[M].北京:中国农业出版社,2002

[14]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB/T 5009.6-2016食品安全国家标准食品中脂肪的测定[S].北京:中国标准出版社,2016:1-2

[15]范莉梅.食品灰分测定中应注意的环节[J].质量检测专刊,2005(3):15-16

[16]蒋次清,王岚,廖臻.微波马弗炉测定烟草中灰分的研究[J].安徽农业科学,2012,40(7):3980-3996

[17]张文杰,陈锦屏.和田玉枣汁浸提工艺的研究[J].粮食与食品工业,2009:16(3):26-28

[18]中华人民共和国卫生部,中国标准化管理委员会.GB/T5009.88-2008食品中膳食纤维的测定[S].北京:中国标准出版社,2009:4-7

[19]曾凡骏,康毅.温度和时间对大豆浸泡吸水的影响[J].中国酿造,1993(2):35-37

Pretreatment Analysis of Red Bean Yogurt

ZHANG Xiao-fang1，ZHU Hai-xia1，SUN Jun-liang2
（1.Luohe Food Vocational College，Luohe 462000，Henan，China；2.Henan Institute of Science and Technology，Xinxiang，453100，Henan，China）

The red bean flavor yogurt was mainly made of red beans through pretreatments，mixing with milk and fermentation.The pretreatment methods of baking and soaking were optimized and verified by single factor and orthogonal experiments.The red beans showed excellent sensory characteristics after 30 minutes baking in oven at 140℃，with crispness，good ripeness and rich aroma while the surface turned to dark red.Mixed with water at 25℃，ratio 1∶8（g/mL），in 10 hours the absorption rate became 85.6%，when solid content remained 4.63%.The best flavor of red bean yogurt was achieved through these processes.

red bean；yogurt；baking；soaking

张小芳，朱海霞，孙俊良.红豆酸奶加工前处理工艺研究[J].食品研究与开发，2018，39（1）：65-70

ZHANG Xiaofang，ZHU Haixia，SUN Junliang.Pretreatment Analysis of Red Bean Yogurt[J].Food Research and Development，2018，39（1）：65-70

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.014

张小芳（1978—），女（汉），实验师，硕士，研究方向：食品加工技术。

2017-06-13