凝固型酸豆乳調味醋加工工藝研究

王穎，陳力，湯薇，時培寧，王帥，賀羽，李勇*

(1.徐州工程學院 食品(生物)工程學院，江蘇 徐州 221018；2.徐州綠健乳品飲料有限公司，江蘇 徐州 221000)

醋，風味主要來自糯米自身的分解和微生物所產生的揮發(fā)性風味物質，如醇類、醛類、酸類[1]、酯類[2]等化合物，這些風味物質發(fā)生協同和拮抗效應產生新的風味，賦予醋獨有的風格。近年來，市面上出現了很多新型醋品，主要集中在可直接飲用、可調味且具有保健功能的新型風味醋飲[3]。酸豆乳(soybean yogurt，SY)是以新鮮豆乳為原料，經乳酸菌發(fā)酵而成的一種功能性飲品，它既保留了豆奶的營養(yǎng)成分，又具有與酸奶類似的風味[4]。其產品中含有的活乳酸菌及其代謝產物能有效抑制人體腸道內有害菌的生長，治療有害菌引起的疾病，提高人體免疫力，增強抗病能力，降低血清中膽固醇含量[5-7]。酸豆乳制品有一定的豆腥味，并且大豆蛋白分子結構緊密，遇酸凝乳時容易聚集成粗糙的顆粒，所以與酸牛奶相比，酸豆奶仍存在風味不佳、質地粗糙等缺陷[8-11]。于是筆者在這方面進行了更深入的研究，將酸豆乳引入風味醋的研發(fā)，通過反復實驗調整，摸索出了酸豆乳調味醋的良好加工方法，可直接飲用或用于調味，提升其商業(yè)價值。

1 材料與方法

1.1 原料與實驗設備

1.1.1 材料

精選優(yōu)質黃豆：產地蒙城；果膠：煙臺安德里果膠股份有限公司；變性淀粉辛烯基琥珀酸淀粉鈉：濟南允誠生物科技有限公司；乙?；p淀粉己二酸酯：深圳市思美泉生物科技有限公司；椰漿粉、葡萄糖、蔗糖等：河南祥盛食品配料有限公司；乳酸菌：北京科拓恒通生物技術股份有限公司；小蘇打：天津市福晨化學試劑廠。

1.1.2 主要設備

SP18S破壁機 廣州九陽衛(wèi)廚有限公司；DJM90-L膠體磨 上海東華高壓均質機廠；AH-BASI超高壓均質機 加拿大ATS工藝系統有限公司；高溫殺菌鍋 旭德機械科技有限公司；YXQ-LS-SⅡ高壓蒸汽滅菌鍋 濟南思卓醫(yī)療器械有限公司；HH-B11-500S電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海躍進醫(yī)療器械有限公司；K3042全能王多功能電熱鍋 浙江炊大王生活電器有限公司；FA1004B電子天平 上海越平科學儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗工藝流程

浸泡黃豆→熱燙→去皮→清洗→打漿→細化→濾渣→配料→均質→煮漿→殺菌→冷卻→接種→灌裝→發(fā)酵→冷藏→成品。

1.2.2 工藝操作要點

1.2.2.1 黃豆的預處理

將黃豆放在水中，加0.3%小蘇打，在常溫(20 ℃左右)下浸泡約5 h。把水倒掉，將浸泡好的黃豆放入沸水(95～100 ℃)中熱燙5 min取出，去皮，清洗。

1.2.2.2 打漿

將處理好的黃豆放入破壁機中用40～50 ℃的溫水打漿。將打好的豆?jié){經過膠體磨細化2～3次，磨好漿的大豆需漿渣分離，然后經60 ℃，60～85 MPa的超高壓均質機均質，備用。

1.2.2.3 煮漿

將均質后的豆?jié){煮開(電磁爐900 W煮漿約10～12 min，邊攪拌邊煮漿防止鍋底豆?jié){燒糊)。

1.2.2.4 豆?jié){殺菌

煮漿完成后，裝在錐形瓶中，封口，放入高溫殺菌鍋殺菌(升溫到121 ℃，保溫12 min)自然冷卻[12]。

1.2.2.5 接種發(fā)酵

將殺菌完成的豆?jié){冷卻到40 ℃左右，接種，灌裝，放入恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵，8 h后測量pH，直到pH值至4.0～4.1時取出，放入冰箱冷藏室后熟。在放置移動酸豆奶的過程中要避免裝酸豆奶容器搖晃導致豆?jié){溢出，破壞組織結構[13]。

1.2.3 工藝條件的選擇方法

1.2.3.1 菌種的選擇實驗方法

篩選出3組發(fā)酵菌種：A(保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌)、B(保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌)、C(保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、帝斯曼菌)，接種量1水平為0.015%，接種量2水平為0.02%。43 ℃發(fā)酵至凝乳，共6組，每組兩個樣品，通過對發(fā)酵時間和產酸能力的研究確定菌種。

1.2.3.2 穩(wěn)定劑種類和添加量對凝固性影響的實驗方法

分別用天然果膠、變性淀粉辛烯基琥珀酸淀粉鈉和乙?；p淀粉己二酸酯、變性淀粉+天然果膠、瓊脂、瓊脂+果膠、瓊脂+變性淀粉6種不同的穩(wěn)定劑，標記為A～F，G為對照樣，添加量按0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3% 6個梯度進行實驗[14]，測定穩(wěn)定劑種類對酸豆奶凝固性的影響，凝固性標準指標見表1。

表1 凝固性評價標準

1.2.3.3 殺菌時間對凝固性影響的實驗方法

其他工藝條件不變，用高壓蒸汽滅菌鍋分別以121 ℃ 8 min、 121 ℃ 12 min、121 ℃ 16 min和121 ℃ 20 min測試4種不同的殺菌時間對產品凝固性的影響，并進行多組實驗和分析，凝固性標準評價指標見表1。

1.2.3.4 產品pH值對產品風味影響的實驗方法

發(fā)酵完成后，酸豆乳醋的pH值越低，其組織狀態(tài)越緊密，凝固的狀態(tài)越好，但是pH過低，酸豆乳過澀，導致成品調味醋的風味不佳[15]。其他工藝條件不變，將豆乳醋成品的pH分別控制在4.5～4.6，4.4～4.5，4.3～4.4，4.2～4.3，4.1～4.2，4.0～4.1，3.9～4.0，3.8～3.9 8個區(qū)間分析對酸豆乳醋風味的影響[16]，風味評價標準見表2。

表2 風味評價標準Table 2 The evaluation criteria of flavor

續(xù) 表

1.2.3.5 椰漿粉的添加量對產品風味影響的實驗方法

脂肪能夠使食品具有細膩的口感和較好的風味，同時脂肪含量過高也會使食品具有嚴重的油膩感，黃豆的脂肪含量約為16 g/100 g。其他工藝條件不變，設計空白樣，分別添加0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%的椰漿粉，共8組，進行對酸豆奶口感的感官鑒評，以顆粒感、飽滿度、黏稠感、油膩感為特征進行打分，口感越好，得分越高(分值為0～20)。

1.2.3.6 不同pH值、椰漿粉添加量和穩(wěn)定劑添加量對風味影響的正交實驗方法

選擇不同的pH值、椰漿粉添加量和穩(wěn)定劑添加量進行單因素實驗[17]，篩選出其中的優(yōu)質參數，再進行正交實驗[18-19]。

1.2.4 酸豆乳醋品質的測定

酸豆乳醋蛋白質含量的測定：采用微量凱氏定氮法，參照GB 5009.5-2010；豆乳醋脂肪含量的測定：采用羅茲-哥特里法進行測定；豆乳醋酸度的測定；參照GB 5413.34-2010，用0.1 mol/L NaOH標定；脲酶活性的測定：參照GB/T 30885-2014。

2 結果與分析

2.1 菌種選擇的實驗結果

按1.2.3.1的方法進行發(fā)酵實驗，實驗中，以30 min為檢測點，每1 h測一次pH值和酸度，得到的數據見圖1。

圖1 不同接種量與菌種之間隨發(fā)酵時間酸度的變化情況Fig.1 The changes of acidity with fermentation time between different inoculation amount and strains

由圖1可知，3種發(fā)酵劑的菌種活力足夠，C(保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、帝斯曼菌)發(fā)酵劑的產酸速度慢，但8 h后，均可達到pH 4.1～4.2水平，A(保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌)發(fā)酵劑發(fā)酵完成的時間最短，6 h左右，但是出現了乳清析出的現象，由于發(fā)酵時間過短，產酸速度過快。B(保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌)發(fā)酵時，前4 h，產酸速度緩慢；4 h后，發(fā)酵時間升高，酸度隨之迅速升高；8 h后，達到75 °T的酸度。同時也能看出，酸豆乳醋接種量為0.02%時，2 h之前，產酸過快，但是后期速度緩慢，如此造成發(fā)酵完成時乳清析出較多，凝乳狀態(tài)不穩(wěn)定；當酸豆乳醋接種量為0.015%時，A在前期擁有很快的產酸速度，但是后期產酸速度過慢，發(fā)酵8 h后，酸豆奶的酸度也比較低，為60 °T，而接種量在0.02%時，雖然發(fā)酵過程中產酸速度全程都很快，而且發(fā)酵8 h后酸度達到了76 °T左右，但是凝乳組織松散，乳清析出較多；C發(fā)酵劑凝乳狀態(tài)好，無乳清析出且組織均勻，但是它的產酸慢，發(fā)酵8 h完成后達到的酸度低。因此，經產酸速度的對比，證明使用B(保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌)作為發(fā)酵劑，0.015%接種發(fā)酵，可獲得組織狀態(tài)穩(wěn)定、凝固性好、質量高的酸豆奶。

2.2 穩(wěn)定劑類型對凝固性影響的實驗結果

按1.2.3.2的方法進行穩(wěn)定性實驗，不同穩(wěn)定劑在添加量不同的情況下的得分數據見圖2。

圖2 不同穩(wěn)定劑與不同添加量之間的趨勢圖

由圖2可知，淀粉+果膠E為穩(wěn)定劑效果顯著，穩(wěn)定劑添加量的曲線呈現先上升后下降的趨勢，由于穩(wěn)定劑添加量對產品的風味也有較大的影響，所以對于穩(wěn)定劑添加量的確定取其中優(yōu)質的4個參數0.5%、1%、1.5%、2%加入到風味的正交實驗中。

2.3 殺菌時間對產品凝固性的影響

按1.2.3.3的方法進行殺菌實驗，結果見圖3。

由圖3可知，殺菌時間在12 min以后凝固性的得分一直下降，所以選擇殺菌時間為12 min。

圖3 殺菌時間對產品凝固性得分的影響Fig.3 The effect of sterilization time on the coagulability scores of products

2.4 產品pH值對產品風味的影響

按1.2.3.4的方法測定不同酸度的實驗結果，見圖4。

圖4 不同pH對產品風味的影響Fig.4 Effect of different pH values on the flavor of products

由圖4可知，酸度呈現先上升后下降的趨勢，并且當pH在4.1～4.2之間時效果最好。pH在4.0～4.3之間得分相對較高，于是將這4個pH值加入到對風味影響的正交實驗中。

2.5 椰漿粉添加量對產品風味的影響

按1.2.3.5的方法進行殺菌實驗，結果見圖5。

圖5 不同椰漿粉添加量對酸豆乳醋風味的影響Fig.5 Effect of different coconut milk powder additive amount on the flavor of soybean yogurt

由圖5可知，隨著椰漿粉添加量的增加，風味得分呈現先上升后下降的趨勢，其中最優(yōu)結果為椰漿粉添加量2%。原因是脂肪能夠使食品具有細膩的口感和較好的風味，同時脂肪含量過高也會使食品具有嚴重的油膩感。從椰漿粉對酸豆乳醋風味影響的結果分析中，取0.5%、1%、1.5%、2% 4個因素加入到酸豆乳醋風味影響的正交實驗中。

2.6 不同pH值、椰漿粉和穩(wěn)定劑對正交實驗結果的影響

由表3可知影響因素A>B>C，即酸豆奶的pH值對酸豆乳醋風味的影響最大，其次是椰漿粉的添加量，最后是穩(wěn)定劑的添加量。因此最優(yōu)方案是A3B4C3，即控制pH在4.1～4.2，椰漿粉添加量在2%，穩(wěn)定劑添加量在1.5%。

表3 不同pH值、椰漿粉添加量和穩(wěn)定劑添加量的影響Table 3 Effects of different pH values, coconut milk powder additive amount and stabilizer additive amount

3 結論

綜合實驗結果，得到酸豆乳醋最優(yōu)工藝為：以8%大豆、5%蔗糖、3%葡萄糖、1.5%變性淀粉+果膠復配和2%椰漿粉為配料制成豆?jié){料液，高溫滅菌鍋121 ℃ 12 min殺菌，用保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌的混合菌種，接種量為0.015%發(fā)酵豆?jié){料液至pH 4.1～4.2得到成品。在最優(yōu)的工藝條件下，得到的酸豆乳醋成品蛋白質含量為2.6%，脂肪含量為1.6%，酸度為80 °T，脲酶定性陰性，符合國家標準要求。