大豆植物基酸奶的研制

杨洁茹，陈顺心，邓毅浩，邢淑婕

信阳农林学院 食品学院 (信阳 464000)

随着乳制品消费市场的转型升级，兼具营养和健康的植物基酸奶应运而生。与以牛奶为基底的传统动物型酸奶相比，植物基酸奶来源安全，具有零胆固醇、零反式脂肪酸、零乳糖、不含或含少量过敏原且含有膳食纤维等优点，有益于心脑血管健康、体重管理、应对乳糖不耐、牛乳过敏等[1]。

我国大豆资源丰富，且大豆营养价值较高，蛋白质含量约为35%，还含有大豆异黄酮，卵磷脂、低聚糖等生物活性物质[2]。相较于其他植物来源蛋白制品，国人对大豆的认知和接受度较高，因此大豆基酸奶具有一定的市场前景。影响大豆酸奶感官品质的重要因素之一就是豆腥味的产生[3]，常用的祛除豆腥味的方法有使用碳酸氢钠溶液浸泡大豆以及采用混合菌种进行发酵[4]。因此本研究使用碳酸氢钠溶液浸泡的大豆制作豆乳，然后采用含有保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌的混合菌粉，以提高牛奶中豆浆比例的方法驯化菌种，使其逐步适应豆浆中的发酵环境，以期制得一款无豆腥味，风味良好，口感细腻、含多种益生菌的大豆植物基酸奶。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

东北非转基因大豆，品种为巴彦大豆，产自黑龙江大兴安岭地区；发酵剂，佰生优酸奶发酵粉，为保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌的混合菌粉；碳酸氢钠、氢氧化钠、酚酞，均为分析纯，国药集团化学药剂有限公司。

1.2 主要仪器设备

DHP-260型电热恒温培养箱，上海梅香仪器有限公司；DK-S600型恒温水浴锅，北京科伟永兴仪器有限公司；CP214型分析天平，奥豪斯仪器(上海)有限公司；TDL-40B型低速离心机，上海安亭科学仪器厂。

1.3 方法

1.3.1大豆植物基酸奶的制备

大豆植物基酸奶的工艺流程见图1，具体操作步骤在参考李大鹏[5]和徐粉林等[6]的方法并略作改动。

图1 大豆植物基酸奶的工艺流程

(1)菌种的活化与驯化：将发酵粉放入灭菌后牛奶进行培养。采用李大鹏[5]的方法进行菌种驯化，使菌种能在纯豆浆中生长。

(2)原料预处理：选择颗粒饱满、色泽光亮无虫眼的大豆，清洗干净，采用质量分数为0.15%～0.35%的碳酸氢钠溶液，80 ℃下浸泡1～5 h，选出最佳的祛腥方法。将浸泡好的大豆进行去皮、冲洗、热烫处理5 min。

(3)磨浆：大豆放入热水中进行打浆(料液比为1∶6)。

(4)过滤、配料、杀菌、冷却：用杀菌处理后将打磨好的豆浆进行过滤，添加一定量的蔗糖，混合均匀。在90 ℃～95 ℃下杀菌处理，之后迅速冷却。

(5)接种、罐装：在无菌的条件下放入驯化后的菌种，混合均匀，并分装于经杀菌消毒后的容器中，无菌封口。

(6)发酵：封口后放入恒温培养箱，调至41 ℃进行发酵，持续6 h。

(7)后熟：将发酵凝固后的酸奶放入4 ℃的冰箱中进行后熟12 h。

1.3.2单因素试验设计

确定酸奶发酵温度为41 ℃，发酵时间为6 h，分别探究浸泡大豆所用碳酸氢钠溶液质量分数(0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%)、大豆浸泡时间(1 h、2 h、3 h、4 h、5 h)、蔗糖添加量(6%、7%、8%、9%、10%)、发酵剂接种量(3%、4%、5%、6%、7%)四个因素对大豆植物基酸奶品质的影响。

1.3.3正交试验设计

基于单因素试验的结果，进行L9(34)正交试验，以确定最佳工艺参数。

1.3.4酸奶持水力的测定

参照杨晨芝等[7]的方法，用电子天平精密称取洗净干燥的50 mL空离心管，质量记为M；将酸奶置于离心管中，并精确称量其质量记为M1；在3 000 r/min下离心10 min，再静置10 min，使用移液枪吸取上清液，称取质量M2，试验取3次平行。

1.3.5综合评价

随机挑选10名食品专业人员针对大豆植物基酸奶的色泽、组织、风味、气味进行感官评价，评价标准见表1。

表1 大豆植物基酸奶综合评定标准

1.3.6理化检测

按照GB/T 30885—2014《植物蛋白饮料 豆奶和豆奶饮料》中对发酵豆奶品种的理化要求对产品进行检测。

2 结果与讨论

2.1 单因素试验结果

2.1.1不同大豆浸泡时间对大豆植物基酸奶品质的影响

持水力的高低可反映凝固型酸奶的稳定性，持水力低，稳定性则低，会导致凝乳效果差，乳清析出严重，降低凝固型酸奶的品质[8]。因此以持水力作为评价酸奶品质的指标之一。在碳酸氢钠溶液质量分数为0.25%，接种量为5%，蔗糖8%的条件下，对不同浸泡时间最终成品品质进行评定，结果如表2所示。

表2 不同浸泡时间酸奶品质评价结果

由表2可知，在浸泡时间为3 h时成品的综合评分最高，为85.5分，此时持水力为70%。总体而言，浸泡时间对大豆酸奶成品的影响呈先升后降的趋势。由此可知，浸泡时间主要影响大豆酸奶成品的风味和气味，浸泡时间短时，成品的豆腥味较大，影响成品的气味和口感。而浸泡时间较长时，成品豆腥味虽然减小，但大豆的香气也会随之减少，故从口感方面考虑，浸泡时间并非越长越好。对于酸奶的持水力，浸泡时间对其无明显影响，一直在69%～71%之间。根据综合评分，品质最好的大豆浸泡时间为2 h、3 h、4 h。

2.1.2不同碳酸氢钠溶液质量分数对大豆植物基酸奶品质的影响

豆腥味的产生是由于大豆中的脂肪氧化酶的作用，用碳酸氢钠溶液浸泡可以使脂肪氧化酶失活，从而达到去腥的目的[9]。在发酵温度为41 ℃，发酵时间6 h，大豆浸泡时间3 h，接种量为5%，蔗糖添加量为8%的条件下，评价不同碳酸氢钠溶液质量分数对成品品质的影响，结果如表3所示。

表3 不同碳酸氢钠溶液质量分数酸奶品质评价结果

由表3可知，当碳酸氢钠溶液质量分数为0.25%时，成品的综合评分最高，为85.5，此时持水力为70%。总体而言，浸泡所用碳酸氢钠溶液质量分数对大豆酸奶成品的影响呈先升后降的趋势。碳酸氢钠会影响大豆植物基酸奶成品的外观、口感和气味，碳酸氢钠溶液质量分数较小时，大豆酸奶成品会呈现较大的豆腥味，豆香较弱且色泽偏黄，无明显的涩味。当碳酸氢钠溶液质量分数达到0.25%时，豆腥味明显减小，豆香浓郁无涩味，色泽均匀呈淡黄色。当碳酸氢钠溶液大于0.25%时，虽然豆腥味较小，但有明显涩味，色泽偏黄。对于持水力，碳酸氢钠溶液质量分数对其无明显影响，在68%～70%之间。根据评分，大豆浸泡所用碳酸氢钠溶液质量分数为0.20%、0.25%、0.30%。

2.1.3不同蔗糖添加量对大豆植物基酸奶品质的影响

在大豆浸泡时间3 h，碳酸氢钠溶液质量分数为0.25%，接种量为5%的条件下，对不同蔗糖添加量成品品质进行评定，结果如表4所示。

表4 不同蔗糖添加量酸奶品质评价结果

由表4可知，在蔗糖添加量为8%时，大豆酸奶成品的综合评分最高，为85.9，此时持水力为73.3%。总体而言，蔗糖添加量对大豆植物基酸奶成品的影响呈先升后降的趋势。蔗糖添加量主要影响大豆植物基酸奶成品的口感、气味和持水力，适量的蔗糖添加有利于乳酸菌的发酵，使酸奶成品具有良好的口感风味。蔗糖添加量较小时，大豆酸奶成品甜度不够，产酸量低导致风味淡，成品的持水力低，组织状态不稳定。蔗糖添加量为8%时，大豆酸奶的口感良好，酸甜适中，且持水力达到73%，组织状态稳定。蔗糖添加量较大时，可能会抑制发酵剂的生长产酸，导致大豆酸奶成品过甜，酸度不够。对于持水力，随着蔗糖的添加量增加，持水力呈先升后降的趋势，在8%时表现最佳。根据综合评分，最适蔗糖添加量为7%、8%、9%。

2.1.4不同接种量对大豆植物基酸奶品质的影响

在大豆浸泡时间3 h，碳酸氢钠溶液质量分数为0.25%，蔗糖8%的条件下，对不同接种量成品品质进行评定，结果如表5所示。

表5 不同接种量酸奶品质评价结果

由表5可知，接种量为5%时，大豆酸奶成品的综合评分最高，为87.5，此时持水力为73%。总体来看，随着接种量的增加，大豆植物基酸奶成品的综合评价结果呈先升后降的趋势。接种量主要影响大豆酸奶的组织状态以及口感风味。对于持水力，接种量较低时，大豆酸奶发酵不充分，导致产酸不足，所以酸度较低，且因此蛋白质凝聚不足，持水力过低，组织状态不够稳定。而接种量过多时，会出现产酸过多的现象，导致菌种的生长代谢受到抑制[10]，也会导致酸奶产生稳定性差等不良影响。结合成本和综合评分，最适接种量为4%、5%、6%。

2.2 正交试验结果

根据单因素试验的结果，进行四因素三水平L9(34)正交试验(见表6)，试验结果见表7。

表6 正交因素水平表

表7 正交实验结果

正交试验结果显示，各因素对大豆酸奶品质的影响程度大小为：接种量>蔗糖添加量>浸泡时间>浸泡所用碳酸氢钠溶液质量分数，制作大豆酸奶的最佳配方为D1C2A1B1。以D1C2A1B1进行验证实验，综合评分为89.4(色泽13.9分、组织状态23.3分，口感17.6分，气味13.6分，持水力21分)，高于正交表中的最高得分，所以最佳配方为大豆浸泡时间2 h，浸泡所用碳酸氢钠溶液质量分数0.20%，蔗糖8%，接种量4%，此时酸奶成品呈均一的淡黄色，凝固状态良好，无絮状物出现，有豆香以及发酵风味，未出现豆腥味，酸甜可口，口感细腻。

2.3 理化指标分析结果

总固形物7.4 g/100 mL，蛋白质含量2.3 g/100 g，脂肪含量2.1 g/100 g，乳酸菌活菌数3.2×108CFU/ mL，均符合国标要求。

3 结论

本文通过对大豆浸泡时间、浸泡时碳酸氢钠溶液质量分数、蔗糖添加量以及接种量4个因素进行单因素试验及正交试验，利用综合评价标准对大豆植物基酸奶进行评定，得出最佳工艺参数为：大豆的浸泡时间为2 h，浸泡所用NaHCO3质量分数0.20%，蔗糖8%，接种量7%，此时大豆酸奶于41 ℃发酵6 h后，4 ℃以下后熟12 h得出的成品评分最高。本研究为开发新的酸奶品种并进一步拓宽植物原料在酸奶生产中的应用提供技术支持。