绿豆酸奶的研制

李海涛，杜 莹，宫俊峰，张国柱，郭 芸，王慕华

（1.山西维尔生物乳制品有限公司，山西 太原 030006；2.山西药科职业学院，山西 太原 030006；3.山西省生物研究所，山西 太原 030006）

绿豆营养丰富，含有蛋白质、各种氨基酸、磷脂、多糖等成分，具有清热解毒、增进食欲、抗炎症、利尿消肿、明目降压、促进吞噬功能的作用，对保护心脑血管、减少胆固醇、保肝也有明显疗效，是我国人民喜爱的药食兼用食物[1]。筛选适用于绿豆乳发酵的乳酸菌，研究绿豆酸奶的发酵工艺，制备富含植物蛋白与动物蛋白的绿豆酸奶[2-3]，有利于扩大市场上酸奶的品种，同时为我国的绿豆产品深加工，提高绿豆的附加值提供新途径[1]。为得到组织状态均一的产品，目前关于绿豆酸奶的研制通常使用绿豆浆，也有个别研究使用绿豆粉。但使用这两种方法制备的绿豆酸奶或功效、风味不足，或组织状态不佳，很少能真正用于生产。绿豆衣具有解毒、退目翳、抑制葡萄球菌的作用，绿豆仁蛋白质含量高，富含各种营养成分[4-5]。本研究以富含植物蛋白的绿豆浆和各种功效成分齐全的超微绿豆粉为原料制备绿豆酸奶，克服以往研究中单一使用绿豆浆时功效不全、风味不足及单一使用绿豆粉组织状态不佳的缺陷，并将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）用于绿豆酸奶的发酵，提高绿豆酸奶的保健功效，为绿豆酸奶的生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 菌种及原料

发酵菌种：嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus，St），保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus，Lb），植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum，Lp）：由山西维尔生物乳制品有限公司保藏。

绿豆、鲜牛乳、白砂糖：市售；康海酸奶专用稳定剂SA2C：上海康海食品工业研究所。

1.1.2 化学试剂

柠檬酸二铵、MgSO4·7H2O、MnSO4·4H2O、乙酸钠、葡萄糖、吐温80等化学试剂（均为分析纯）：北京化工厂；蛋白胨、牛肉膏、酵母提取物（均为生化试剂）：北京奥博星生物技术有限公司。

1.1.3 培养基

MRS培养基：蛋白胨10 g，牛肉膏10 g，酵母提取物5 g，柠檬酸二铵2 g，乙酸钠5 g，葡萄糖20 g，吐温80 1.0 mL，MgSO4·7H2O 0.58 g，MnSO4·4H2O 0.25 g，蒸馏水1 000 mL，pH值6.2～6.4，固体培养基添加1.5%的琼脂，121℃灭菌15 min，用于保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和植物乳杆菌的培养及计数。

牛奶培养基：牛奶脱脂后115℃灭菌15 min，冷却后置于冰箱冷藏备用，用于菌种的活化和菌株发酵性能的研究。

1.2 仪器与设备

MJS-50磨浆机：江阴市富忠机械有限公司；JMLB-80立式胶体磨：上海科劳机械设备有限公司；LD-800粉碎机：常宏制药机械设备厂；HMB-700S桌面型超微磨粉机：台湾弘荃机械企业有限公司；SLS-60高压均质机：上海申鹿均质机有限公司；WS2-84-64手提式高压蒸汽消毒器：上海医用核子仪器厂；WS2-134-75电热恒温培养箱：连云港医疗器械设备厂；NDJ-8S数显黏度仪：上海天平仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 原料制备

绿豆浆的制备：筛选无虫蛀、无霉烂的饱满绿豆，85℃在烘箱中干热处理30 min，100℃沸水中热烫5 min，钝化脂肪氧化酶，减少豆腥味。处理后的绿豆与水按1∶5（g∶mL）料水比，40～50℃温水中浸泡3 h，然后将绿豆打浆，浆液过80目筛，滤去粗渣，得到的绿豆粗浆，静置12 h后再经过离心分离（4 000 r/min，15 min）去除不溶性淀粉，得到绿豆浆[1，6-7]。

超微绿豆粉的制备：绿豆清洗干净，热风风干，碾压后再挤压膨化，膨化温度为70～140℃，经挤压膨化后的绿豆用粗粉碎机粉碎至平均粒度＜100μm，随后用超微粉碎机粉碎至平均粒度1～30μm[8-9]。

发酵剂的制备：将-80℃冷冻保藏菌株保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和植物乳杆菌分别接入装有MRS培养基的试管中活化，保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌42℃培养16 h，植物乳杆菌38℃培养14 h，培养好后将菌液逐级稀释，调整培养液的菌浓度至106CFU/mL，保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌按1∶1的比例以10%的接种量接入装有牛奶培养基的三角瓶中，植物乳杆菌单独以10%的接种量接入装有牛奶培养基的三角瓶中，分别于42℃和38℃培养6 h。然后分别根据发酵剂用量以3%的接种量接入牛奶培养基中，分别于42℃和38℃培养4 h，制成常规保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌酸奶发酵剂及植物乳杆菌发酵剂。

1.3.2 绿豆酸奶加工工艺流程及操作要点

操作要点：

配料：用过滤后检验合格的鲜牛奶将一定量的白砂糖溶解，根据需要用过滤后检验合格的鲜牛奶溶化绿豆浆、超微绿豆粉、稳定剂，然后按一定比例与鲜牛奶混合。

预热、均质：将配料好的原料预热到60℃，使用SLS-60高压均质机在压力为15 MPa的条件下进行均质，均质后于100℃瞬间灭菌。

冷却：将灭菌后的原料冷却到45℃。

接种：冷却后在43～45℃按需要接种量进行接种。

发酵：接种后根据需要在规定温度下进行发酵，发酵时间根据需要设定。

冷藏后熟：发酵结束后于4℃冷藏，后熟8 h。

1.3.3 绿豆酸奶发酵工艺条件优化

（1）单因素试验

在白砂糖添加量8%，常规保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的酸奶发酵剂接种量3%，42℃发酵5 h的基础上，依次考察绿豆浆添加量（10%、20%、30%、40%、50%）、超微绿豆粉添加量（1%、3%、5%、7%、9%）、白砂糖添加量（4%、6%、8%、10%、12%）、康海酸奶专用稳定剂SA2C添加量（0.05%、0.15%、0.25%、0.35%、0.45%）、植物乳杆菌接种量（0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）、常规酸奶发酵剂接种量（2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6%）、发酵温度（36℃、38℃、40℃、42℃、44℃、46℃）、发酵时间（3 h、4 h、5 h、6 h、7 h、8 h）对绿豆酸奶酸度、黏度、活菌数及感官评价的影响。

（2）正交试验

在单因素试验基础上，以感官评分为考察指标，采用正交试验L9（34）优化绿豆浆添加量（A）、超微绿豆粉添加量（B）、白砂糖添加量（C）、稳定剂添加量（D），正交试验因素与水平见表1。

表1 绿豆酸奶配方优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for formula optimization of mung bean yogurt

1.3.4 测定方法

酸度测定[10]：按国标GB5009.239—2016《食品安全国家标准食品酸度的测定》中的酚酞指示剂法；黏度测定[11-12]：采用黏度仪，取制备后冷藏过夜的酸奶样品进行测定。

活菌计数：取1 mL酸奶加入到含有9 mL灭菌生理盐水且加入玻璃珠的三角瓶中，不停晃动，将酸奶打匀，然后依次做10倍系列稀释，选取三个适当的稀释倍数，吸取0.1 mL稀释液涂计数培养基平皿，每个稀释度做三个平行培养皿。倒置放入40℃恒温培养箱中，培养48 h。选取菌落数在30～300之间的培养皿计菌落数[13]。

感官评价[14]：10位感官评价员，按国标GB19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》中凝固酸奶感官要求，对色泽、滋味和气味、组织状态进行评价，每项满分10分，满分30分，取平均分。

各理化指标检测：脂肪含量、蛋白质含量、微生物指标（乳酸菌数、大肠菌群、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、酵母、霉菌）均按照国标GB 19302—2010《发酵乳》进行检测[15]。

2 结果与分析

2.1 绿豆浆添加量对绿豆酸奶质量的影响

表2 绿豆浆添加量对凝固型绿豆酸奶的影响Table 2 Effect of mung bean milk addition on the solidified mung bean yogurt

由表2可知，绿豆浆添加量在10%～50%范围内增加，凝固酸奶的酸度和黏度都会下降，酸度从85.6°T下降到68.5 °T，黏度从11.00 Pa·s下降到6.97 Pa·s，这有可能是因为随着绿豆浆添加量的增加，发酵原料中的干物质比例减少，菌株可利用的转化为乳酸和多糖的底物减少，故而降低了酸奶的酸度和黏度。随着绿豆浆添加量的增加，绿豆酸奶的色泽和口感会越来越好，但组织状态会越来越差，凝固不好，乳清增多。从感官评分来看，绿豆浆的添加量为30%时，感官评分最高，为23.9分，在此条件下，酸奶的酸度为78.5 °T，黏度为8.06 Pa·s，活菌数为1.02×108CFU/mL，完全满足酸奶的质量标准。因此，绿豆浆的最佳添加量为30%。

2.2 超微绿豆粉添加量对绿豆酸奶质量的影响

表3 超微绿豆粉添加量对凝固型绿豆酸奶的影响Table 3 Effect of ultrafine mung bean flour addition on the solidified mung bean yogurt

由表3可知，超微绿豆粉的添加量在1%～9%范围内增加，对酸奶的酸度和活菌数影响不大，酸度在85.0～86.8°T，活菌数在1.0×108CFU/mL左右。从感官评价来讲，随着超微绿豆粉添加量在1%～5%范围内增加，会使酸奶的绿豆风味增强，但随着超微绿豆粉干物质的增加，也会使酸奶的黏度增加，硬度增大，影响酸奶的口感和组织状态；当超微绿豆粉添加量为5%时，酸度为85.0°T、黏度为12.82 Pa·s、活菌数为1.12×108CFU/mL、感官评分为24.2分；当超微绿豆粉添加量＞5%之后，绿豆粉会在酸奶凝固过程中发生沉降，使绿豆粉与凝固乳分层，组织不均匀，外观不好看，需加入稳定剂改善分层现象。且感官评分从24.2降为22.4。因此，超微绿豆粉的添加量以5%为宜。

2.3 白砂糖添加量对绿豆酸奶质量的影响

表4 白砂糖添加量对凝固型绿豆酸奶的影响Table 4 Effect of sugar addition on the solidified mung bean yogurt

由表4可知，白砂糖的添加量在4%～12%范围内增加，对酸奶的酸度、黏度和活菌数影响不大，酸度在84.2～85.2 °T，黏度在11.31～12.20 Pa·s，活菌数在1.11×108～1.25×108CFU/mL，差异可以忽略。从感官来讲，白砂糖的添加量＜8%时，酸奶甜度不足，口味偏酸；白砂糖的添加量＞8%时，酸奶口感不协调，口味偏甜。因此，白砂糖的添加量以8%为宜。

2.4 稳定剂添加量对绿豆酸奶质量的影响

表5 稳定剂添加量对凝固型绿豆酸奶的影响Table 5 Effect of stabilizer addition on the solidified mung bean yogurt

由表5可知，稳定剂的添加量在0.05%～0.45%范围内增加，对酸奶的酸度和活菌数影响不大，酸度在79.6～80.8°T，活菌数在1.08×108～1.12×108CFU/mL。从黏度和感官评价来讲，稳定剂的添加量＜0.15%时，酸奶的稳定性稍差，黏度为10.02 Pa·s；稳定剂添加量＞0.15%时，随着添加量的增加，酸奶的黏度增大，硬度增加，口感不爽滑、不协调。从酸奶的外观看，0.15%的添加量即可改善绿豆酸奶添加超微绿豆粉后酸奶的分层现象。因此，稳定剂的添加量以0.15%为宜。

2.5 植物乳杆菌接种量对绿豆酸奶质量的影响

表6 植物乳杆菌接种量对凝固型绿豆酸奶质量的影响Table 6 Effect of Lactob acillus plantarum inoculum on the solidified mung bean yogurt quality

由表6可知，在绿豆酸奶制备中，接种植物乳杆菌比仅使用常规酸奶发酵剂在活菌数及感官评价上都有提升，植物乳杆菌的接种量在0.5%～2.0%范围内增加，对酸奶的酸度和黏度影响不大，酸度在78.2～80.2°T，黏度在10.22～11.20 Pa·s，差异可以忽略。从活菌数和感官评价来讲，植物乳杆菌的接种量＜1.5%时，活菌数和感官评价随着接种量的增加而提升；植物乳杆菌的接种量＞1.5%时，与接种量1.5%相比，效果不明显，活菌数和感官评价略有下降。植物乳杆菌的接种量为1.5%时，感官评价和活菌数最高，此时，酸奶质地均匀、口感细腻、酸度适中。有可能为植物乳杆菌与保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌协同作用，更有益于菌体对绿豆营养成分的利用与转化[16-17]。且植物乳杆菌在人体内能通过竞争性抑制作用在胃肠道内占位、定植，抑制致病菌对胃肠道侵害，调节肠道菌群平衡，将其用于酸奶能够起到益生菌的作用[18-20]。因此，绿豆酸奶可以在接种常规酸奶发酵剂基础上再接种1.5%的植物乳杆菌发酵剂。

2.6 常规酸奶发酵剂接种量对绿豆酸奶质量的影响

表7 常规酸奶发酵剂接种量对凝固型绿豆酸奶的影响Table 7 Effect of conventional yogurt starter inoculum on the solidified mung bean yogurt

由表7可知，接种量在2.0%～6.0%范围内增加，对酸奶的黏度影响不大，黏度在10.00～11.35 Pa·s，差异可以忽略，酸度随着接种量的增加而升高。从活菌数和感官评价来讲，接种量＜4.0%时，随着接种量的增加，酸奶的活菌数和感官评价提高；接种量＞4.0%时，酸奶的活菌数和感官评价略有下降。因此，接种量以4.0%为宜。

2.7 发酵温度对绿豆酸奶质量的影响

表8 发酵温度对凝固型绿豆酸奶的影响Table 8 Effect of fermentation temperature on the solidified mung bean yogurt

由表8可知，发酵温度＜40℃时，酸度、黏度、活菌数和感官评分都比较低，酸奶稀薄，口感偏甜；当发酵温度为40℃时，酸奶酸度、黏度适中，酸甜可口，活菌数最多，感官评分最高；发酵温度＞40℃时，活菌数和感官评分都较40℃时低，且随着温度升高而降低，酸奶有乳清析出，酸甜不协调。因此，最佳发酵温度为40℃。

2.8 发酵时间对绿豆酸奶质量的影响

表9 发酵时间对凝固型绿豆酸奶的影响Table 9 Effect of fermentation time on the solidified mung bean yogurt

由表9可知，发酵时间＜4 h时，酸度、黏度、活菌数和感官评分都比较低，酸奶稀薄，奶味浓，口味偏甜；发酵时间＞6 h时，酸度偏高，活菌数下降，口味偏酸，口感不好；从酸奶的组织状态看，发酵时间5 h的酸奶均质地均匀，细腻黏稠，仅有少量乳清析出，且酸奶酸甜可口，绿豆香味协调，感官评分最高。因此，发酵时间以5 h为宜。

2.9 绿豆酸奶配方优化正交试验结果

在单因素试验的基础上对绿豆酸奶的发酵配方进行优化，接种常规酸奶发酵剂4.0%，接种植物乳杆菌1.5%，40℃发酵5 h，以感官评分作为评价指标，试验结果与分析见表10。

表10 绿豆酸奶配方优化正交试验结果与分析Table 10 Results and analysis of orthogonal experiments for formula optimization of mung bean yogurt

由表10可知，试验所选择的各因素对结果影响效应值大小为B＞C＞D＞A，即超微绿豆粉添加量对绿豆酸奶的影响最大，其对感官评分影响最明显。绿豆酸奶的最佳配方组合为A2B3C2D1，即绿豆浆添加量30%，超微绿豆粉添加量为6%，白砂糖添加量为8%，稳定剂添加量为0.10%。在此最佳配方条件下进行3次平行验证试验，绿豆酸奶感官评分为28.2分。

2.1 0绿豆酸奶产品质量评价

2.1 0.1感官指标

绿豆酸奶感官评分为28.2。色泽淡绿色，滋味和气味良好，无异味，具有酸奶的奶香味和绿豆的清香味，凝乳均匀无分层或上清液析出，细腻无杂质。

2.1 0.2理化指标

蛋白质含量为2.58 g/100 g，脂肪含量为2.5 g/100 g，酸度为81.2°T。

2.1 0.3微生物指标

乳酸菌数为1.82×108CFU/mL，霉菌数＜10 CFU/mL，酵母数＜10 CFU/mL，未检出大肠菌群、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌，符合GB 19302—2010《发酵乳》要求。

3 结论

通过单因素试验与正交试验优化了凝固型绿豆酸奶的发酵工艺条件为绿豆浆添加量30%，超微绿豆粉添加量6%，白砂糖添加量8%，稳定剂0.10%，发酵剂接种量为常规酸奶发酵剂4.0%、植物乳杆菌发酵剂1.5%，发酵温度40℃，发酵时间5 h。此条件下绿豆酸奶色泽均匀，呈淡绿色，酸甜适口，组织细腻丝滑，无乳清析出，有绿豆特有的清香味，感官评分为28.2分，酸度为81.2°T。理化指标和微生物指标均符合国家标准。