全大豆凝固型酸乳發酵工藝優化

摘要：以大豆為原料，用保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）為發酵劑進行發酵，對全大豆凝固型酸乳生產中蔗糖及穩定劑添加量、乳酸菌接種量、發酵時間等工藝條件進行了優化研究。結果表明，豆乳煮沸15 min經脫腥和滅菌處理，添加蔗糖50 mg/mL，接種經馴化的混合菌種4%（菌種體積占豆乳體積的百分比），輔以復合穩定劑瓊脂1.0 mg/mL及CMC-Na 2.0 mg/mL， 40 ℃發酵5 h，可得色澤潔白、口感細膩、酸甜適口并且營養豐富的全大豆凝固型酸乳。

關鍵詞：大豆；凝固型酸乳；發酵工藝；優化

中圖分類號：TS252.54 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2012）21-4850-02

Fermentation Process Optimization of Whole Soybean Caky Yoghurt

WANG Wei-xin，CHEN Zhi

（College of Chemical Engineering， Huanggang Normal University，Huanggang 438000，Hubei，China）

Abstract：The fermentation process of whole soybean caky yoghurt was studied using Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus， including deodorization， addition of sugar and stabilizing agents， inoculation amount， and fermentation temperature and time. Results showed that the optimum conditions for generating white color， smooth， sweet and sour taste and nutrient-rich caky yoghurt was as follow： 15 min of boiling sterilization for soybean milk deodorization， 50 mg/mL sugar dosage， 1.0 mg/mL agar and 2.0 mg/mL CMC-Na， 4% of fermenting medium and 40 ℃ for 5 h.

Key words：soybean； caky yoghurt； fermentation process； optimization

大豆營養豐富，有“豆中之王”之稱，被稱為“植物肉”、“綠色牛乳”[1]。牛奶中含有膽固醇，過量攝入對人體健康不利，而用大豆制成的飲品不含任何膽固醇，并且大豆蛋白對膽固醇有明顯的降低功效。大豆蛋白飲品中的精氨酸含量比牛奶高，其精氨酸與賴氨酸的比例也較牛奶合理；其中的脂質及亞油酸含量也極為豐富，可以防止中老年人心血管疾病的發生；其豐富的卵磷脂可以清除血液中多余的固醇類，有“血管清道夫”之稱[2]。因此，大豆蛋白飲品在降低膽固醇與能量攝入方面是牛奶的替代品。長期以來，關于大豆制品深加工的創新一直持續不斷，花色品種也越來越多。大豆乳酸發酵飲料就是其中的一種。乳酸發酵飲料能抑制和殺滅人體腸道腐敗菌、刺激腸壁蠕動、促進消化液的分泌，其所含的生理活性物質具有增強機體免疫力和防癌、治癌的作用。本研究以大豆為原料，對全大豆凝固型酸乳生產中蔗糖及穩定劑添加量、乳酸菌接種量、發酵時間等工藝條件進行優化研究，以期為大豆制品的深加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

大豆（市售）、乳酸菌為保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）按1∶1的體積比混合、蔗糖、瓊脂、羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）等。

1.2 方法

1.2.1 全大豆凝固型酸乳生產工藝流程 大豆→精選→浸泡→打漿→過濾→預煮→冷卻→接種→分裝→發酵→后熟→成品

1.2.2 豆乳的制備 選擇質地堅硬、子粒飽滿、無蟲害、無霉變的大豆，浸泡10～12 h，使大豆膨脹軟化。加適量熱水（85 ℃以上）打漿[3，4]，用雙層紗布過濾后煮沸15 min，冷卻至42～43 ℃備用。

1.2.3 單因素試驗

1）蔗糖添加量對大豆酸乳發酵的影響。將豆乳分為4組，在沸騰狀態下按10、30、50、70 mg/mL加入蔗糖，冷卻后接種乳酸菌，接種量4%（每100 mL豆乳接種4 mL乳酸菌，下同），復合穩定劑的添加量為3.0 mg/mL，封口后40 ℃發酵5 h，考察蔗糖添加量對大豆酸乳發酵的影響。

2）乳酸菌接種量對大豆酸乳發酵的影響。接種前對菌種進行馴化[5-7]，使菌種適應豆乳的生長環境。將豆乳分為3組，固定蔗糖添加量為50 mg/mL、復合穩定劑的添加量為3.0 mg/mL（瓊脂為1.0 mg/mL、CMC-Na為2.0 mg/mL），冷卻至42～43 ℃后分別按3%、4%、5%的接種量接種3組豆乳，封口后40 ℃恒溫發酵5 h，考察乳酸菌接種量對大豆酸乳發酵的影響。

3）穩定劑比例對大豆酸乳發酵的影響。豆乳與牛乳相比，其顆粒遠遠大于牛乳，因此豆乳在發酵過程中易出現分層現象[8]。用CMC-Na和瓊脂按一定比例混合制成復合穩定劑。將豆乳分為5組，固定蔗糖添加量為50 mg/mL、乳酸菌接種量為4%、復合穩定劑的添加量為3.0 mg/mL，分別加入不同配比的穩定劑（表1），密封后40 ℃恒溫發酵5 h，經后熟后進行感官評定。

4）發酵時間對大豆酸乳發酵的影響。通常傳統酸乳發酵的溫度在40～42 ℃，發酵時間控制在4～6 h。固定蔗糖添加量為50 mg/mL、乳酸菌接種量4%、復合穩定劑的添加量為3.0 mg/mL（瓊脂為1.0 mg/mL、CMC-Na為2.0 mg/mL）、發酵溫度為40 ℃，分別發酵4、5、6 h，考察發酵時間對大豆酸乳發酵的影響。

2 結果與分析

大豆加工制品通常會有較重的豆腥味，這也是制約其產品風味的主要原因。研究表明，這種豆腥味是大豆破碎后，其中的脂肪氧化酶氧化大豆中豐富的不飽和脂肪酸所引起的[4]。加熱預煮工藝可以使脂肪氧化酶失去活性，從而降低豆腥味[9]。此外，預煮還有殺菌的作用[10]，因此本研究預煮方案采用煮沸15 min，可同時達到殺菌和脫腥的目的。

2.1 蔗糖添加量對大豆酸乳發酵的影響

乳酸菌的生長以及產酸能力與培養基中蔗糖的濃度密切相關。由表2可知，蔗糖的添加量對大豆酸乳的口感以及外觀有明顯的影響：添加量為10 mg/mL時，大豆酸乳凝乳不完全、酸味很重、口感差，表明發酵過程產酸不足，蔗糖完全被利用，無法讓人感覺到甜味的存在，而其中的酸味來源于發酵后產生的乳酸；添加量為30 mg/mL時，大豆酸乳凝乳不完全、酸味較明顯、口感有改善，表明發酵過程產酸不足，但是已經可以凝乳，凝乳組織不緊密，有乳清析出，蔗糖被完全發酵成乳酸，導致酸味偏重，口感差；添加量為50 mg/mL和70 mg/mL時，凝乳完全，有少量乳清析出，表明發酵過程中產生乳酸后，大豆酸乳pH達到了凝乳的要求，口感細滑。鑒于蔗糖添加量為70 mg/mL時有明顯的甜味，并綜合成本考慮，選擇50 mg/mL的添加量較為適宜。

2.2 乳酸菌接種量對大豆酸乳發酵的影響

由表3可知，接種3%的乳酸菌，大豆酸乳的凝乳不完全、質地較軟，間接反映了以3%的接種量發酵得到的大豆酸乳pH偏高，從而導致大豆酸乳凝乳不充分；而按4%和5%的接種量制得的大豆酸乳凝乳較好，二者感官指標相差不大。綜合考慮成本因素，發酵大豆酸乳選擇4%的接種量較好。

2.3 穩定劑比例對大豆酸乳發酵的影響

瓊脂具有促進凝乳、增加酸乳的穩定性、防止破乳、減少乳清析出的作用，能使制得的乳產品口感細滑。但是過多的瓊脂會使乳產品的口感類似果凍而失去了酸乳的口感。通過觀察5組不同穩定劑配比制得的酸乳發現，隨瓊脂添加量的加大，在后熟的過程中出現了瓊脂析出的現象，影響了大豆酸乳的口感。CMC-Na可以讓酸乳更加細膩，使其口味和口感達到酸乳的標準。綜合比較，瓊脂添加量為1.0 mg/mL、CMC-Na添加量為2.0 mg/mL時，所得產品口感細膩、無瓊脂析出、無分層等現象。

2.4 發酵時間對大豆酸乳發酵的影響

由表4可知，發酵5 h時，酸乳酸甜合適，凝乳良好，有少量乳清析出，產品品質較好。

3 小結

以大豆為原料，所得豆乳煮沸15 min經脫腥和滅菌處理，蔗糖添加量為50 mg/mL，輔以復合穩定劑瓊脂1.0 mg/mL及CMC-Na 2.0 mg/mL，接種經馴化的混合菌種4%，40 ℃發酵5 h，所得凝固型全大豆酸乳顏色潔白，酸甜適中，口感細膩，既突出大豆風味，又無明顯豆腥味，凝乳良好，無破乳，無瓊脂析出，無大量乳清析出。

參考文獻：

[1] 袁松梅，趙晉府.大豆中的功能性成分[J].飲料工業，2002（3）：38-42.

[2] 李 鋒，華欲飛.大豆酸奶的營養保健功能及前景展望[J].糧油食品科技，2005，13（2）：2-3.

[3] 吳君艷.凝固型大豆酸奶的工藝研究[J].農產品加工·學刊，2007（10）：53-55.

[4] 馮春升. 豆奶腥味去除法[J].農村新技術，2008（12）：80.

[5] 許本發，李宏建，柴金貞.酸奶和乳酸菌飲料加工[M].北京：中國輕工業出版社，1994.

[6] 趙宇星，周惠明，錢海峰.酸豆乳生產菌種的馴化研究[J].食品科技，2004（11）：28-30.

[7] 賈艷萍，鄭 勝，趙晴瀟.大豆、牛乳發酵制作大豆酸奶的工藝研究[J].江蘇調味副食品，2010，27（5）：23-26.

[8] 胡國華.食品添加劑在豆制品中的應用[M].北京：化學工業出版社，2005.

[9] 章華偉，劉鄰渭，姜 麗，等.大豆脂肪氧化酶的抑制方法研究[J].山西食品工業，2004（4）：5-6，9.

[10] 馬 綱.酸奶制品制作技術及最新配方[M].北京：中國農業出版社，1994.

收稿日期：2012-02-20

作者簡介：王蔚新（1976-），女，河北玉田人，講師，研究方向為發酵食品，（電話）18851573196（電子信箱）wangweixin1009@yahoo.com.cn。