凝固型酸豆乳调味醋加工工艺研究

王颖，陈力，汤薇，时培宁，王帅，贺羽，李勇*

(1.徐州工程学院 食品(生物)工程学院，江苏 徐州 221018；2.徐州绿健乳品饮料有限公司，江苏 徐州 221000)

醋，风味主要来自糯米自身的分解和微生物所产生的挥发性风味物质，如醇类、醛类、酸类[1]、酯类[2]等化合物，这些风味物质发生协同和拮抗效应产生新的风味，赋予醋独有的风格。近年来，市面上出现了很多新型醋品，主要集中在可直接饮用、可调味且具有保健功能的新型风味醋饮[3]。酸豆乳(soybean yogurt，SY)是以新鲜豆乳为原料，经乳酸菌发酵而成的一种功能性饮品，它既保留了豆奶的营养成分，又具有与酸奶类似的风味[4]。其产品中含有的活乳酸菌及其代谢产物能有效抑制人体肠道内有害菌的生长，治疗有害菌引起的疾病，提高人体免疫力，增强抗病能力，降低血清中胆固醇含量[5-7]。酸豆乳制品有一定的豆腥味，并且大豆蛋白分子结构紧密，遇酸凝乳时容易聚集成粗糙的颗粒，所以与酸牛奶相比，酸豆奶仍存在风味不佳、质地粗糙等缺陷[8-11]。于是笔者在这方面进行了更深入的研究，将酸豆乳引入风味醋的研发，通过反复实验调整，摸索出了酸豆乳调味醋的良好加工方法，可直接饮用或用于调味，提升其商业价值。

1 材料与方法

1.1 原料与实验设备

1.1.1 材料

精选优质黄豆：产地蒙城；果胶：烟台安德里果胶股份有限公司；变性淀粉辛烯基琥珀酸淀粉钠：济南允诚生物科技有限公司；乙酰化双淀粉己二酸酯：深圳市思美泉生物科技有限公司；椰浆粉、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术股份有限公司；小苏打：天津市福晨化学试剂厂。

1.1.2 主要设备

SP18S破壁机 广州九阳卫厨有限公司；DJM90-L胶体磨 上海东华高压均质机厂；AH-BASI超高压均质机 加拿大ATS工艺系统有限公司；高温杀菌锅 旭德机械科技有限公司；YXQ-LS-SⅡ高压蒸汽灭菌锅 济南思卓医疗器械有限公司；HH-B11-500S电热恒温培养箱 上海跃进医疗器械有限公司；K3042全能王多功能电热锅 浙江炊大王生活电器有限公司；FA1004B电子天平 上海越平科学仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 实验工艺流程

浸泡黄豆→热烫→去皮→清洗→打浆→细化→滤渣→配料→均质→煮浆→杀菌→冷却→接种→灌装→发酵→冷藏→成品。

1.2.2 工艺操作要点

1.2.2.1 黄豆的预处理

将黄豆放在水中，加0.3%小苏打，在常温(20 ℃左右)下浸泡约5 h。把水倒掉，将浸泡好的黄豆放入沸水(95～100 ℃)中热烫5 min取出，去皮，清洗。

1.2.2.2 打浆

将处理好的黄豆放入破壁机中用40～50 ℃的温水打浆。将打好的豆浆经过胶体磨细化2～3次，磨好浆的大豆需浆渣分离，然后经60 ℃，60～85 MPa的超高压均质机均质，备用。

1.2.2.3 煮浆

将均质后的豆浆煮开(电磁炉900 W煮浆约10～12 min，边搅拌边煮浆防止锅底豆浆烧糊)。

1.2.2.4 豆浆杀菌

煮浆完成后，装在锥形瓶中，封口，放入高温杀菌锅杀菌(升温到121 ℃，保温12 min)自然冷却[12]。

1.2.2.5 接种发酵

将杀菌完成的豆浆冷却到40 ℃左右，接种，灌装，放入恒温培养箱中发酵，8 h后测量pH，直到pH值至4.0～4.1时取出，放入冰箱冷藏室后熟。在放置移动酸豆奶的过程中要避免装酸豆奶容器摇晃导致豆浆溢出，破坏组织结构[13]。

1.2.3 工艺条件的选择方法

1.2.3.1 菌种的选择实验方法

筛选出3组发酵菌种：A(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌)、B(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌)、C(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、帝斯曼菌)，接种量1水平为0.015%，接种量2水平为0.02%。43 ℃发酵至凝乳，共6组，每组两个样品，通过对发酵时间和产酸能力的研究确定菌种。

1.2.3.2 稳定剂种类和添加量对凝固性影响的实验方法

分别用天然果胶、变性淀粉辛烯基琥珀酸淀粉钠和乙酰化双淀粉己二酸酯、变性淀粉+天然果胶、琼脂、琼脂+果胶、琼脂+变性淀粉6种不同的稳定剂，标记为A～F，G为对照样，添加量按0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3% 6个梯度进行实验[14]，测定稳定剂种类对酸豆奶凝固性的影响，凝固性标准指标见表1。

表1 凝固性评价标准

1.2.3.3 杀菌时间对凝固性影响的实验方法

其他工艺条件不变，用高压蒸汽灭菌锅分别以121 ℃ 8 min、 121 ℃ 12 min、121 ℃ 16 min和121 ℃ 20 min测试4种不同的杀菌时间对产品凝固性的影响，并进行多组实验和分析，凝固性标准评价指标见表1。

1.2.3.4 产品pH值对产品风味影响的实验方法

发酵完成后，酸豆乳醋的pH值越低，其组织状态越紧密，凝固的状态越好，但是pH过低，酸豆乳过涩，导致成品调味醋的风味不佳[15]。其他工艺条件不变，将豆乳醋成品的pH分别控制在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个区间分析对酸豆乳醋风味的影响[16]，风味评价标准见表2。

表2 风味评价标准Table 2 The evaluation criteria of flavor

续 表

1.2.3.5 椰浆粉的添加量对产品风味影响的实验方法

脂肪能够使食品具有细腻的口感和较好的风味，同时脂肪含量过高也会使食品具有严重的油腻感，黄豆的脂肪含量约为16 g/100 g。其他工艺条件不变，设计空白样，分别添加0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%的椰浆粉，共8组，进行对酸豆奶口感的感官鉴评，以颗粒感、饱满度、黏稠感、油腻感为特征进行打分，口感越好，得分越高(分值为0～20)。

1.2.3.6 不同pH值、椰浆粉添加量和稳定剂添加量对风味影响的正交实验方法

选择不同的pH值、椰浆粉添加量和稳定剂添加量进行单因素实验[17]，筛选出其中的优质参数，再进行正交实验[18-19]。

1.2.4 酸豆乳醋品质的测定

酸豆乳醋蛋白质含量的测定：采用微量凯氏定氮法，参照GB 5009.5-2010；豆乳醋脂肪含量的测定：采用罗兹-哥特里法进行测定；豆乳醋酸度的测定；参照GB 5413.34-2010，用0.1 mol/L NaOH标定；脲酶活性的测定：参照GB/T 30885-2014。

2 结果与分析

2.1 菌种选择的实验结果

按1.2.3.1的方法进行发酵实验，实验中，以30 min为检测点，每1 h测一次pH值和酸度，得到的数据见图1。

图1 不同接种量与菌种之间随发酵时间酸度的变化情况Fig.1 The changes of acidity with fermentation time between different inoculation amount and strains

由图1可知，3种发酵剂的菌种活力足够，C(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、帝斯曼菌)发酵剂的产酸速度慢，但8 h后，均可达到pH 4.1～4.2水平，A(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌)发酵剂发酵完成的时间最短，6 h左右，但是出现了乳清析出的现象，由于发酵时间过短，产酸速度过快。B(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌)发酵时，前4 h，产酸速度缓慢；4 h后，发酵时间升高，酸度随之迅速升高；8 h后，达到75 °T的酸度。同时也能看出，酸豆乳醋接种量为0.02%时，2 h之前，产酸过快，但是后期速度缓慢，如此造成发酵完成时乳清析出较多，凝乳状态不稳定；当酸豆乳醋接种量为0.015%时，A在前期拥有很快的产酸速度，但是后期产酸速度过慢，发酵8 h后，酸豆奶的酸度也比较低，为60 °T，而接种量在0.02%时，虽然发酵过程中产酸速度全程都很快，而且发酵8 h后酸度达到了76 °T左右，但是凝乳组织松散，乳清析出较多；C发酵剂凝乳状态好，无乳清析出且组织均匀，但是它的产酸慢，发酵8 h完成后达到的酸度低。因此，经产酸速度的对比，证明使用B(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌)作为发酵剂，0.015%接种发酵，可获得组织状态稳定、凝固性好、质量高的酸豆奶。

2.2 稳定剂类型对凝固性影响的实验结果

按1.2.3.2的方法进行稳定性实验，不同稳定剂在添加量不同的情况下的得分数据见图2。

图2 不同稳定剂与不同添加量之间的趋势图

由图2可知，淀粉+果胶E为稳定剂效果显著，稳定剂添加量的曲线呈现先上升后下降的趋势，由于稳定剂添加量对产品的风味也有较大的影响，所以对于稳定剂添加量的确定取其中优质的4个参数0.5%、1%、1.5%、2%加入到风味的正交实验中。

2.3 杀菌时间对产品凝固性的影响

按1.2.3.3的方法进行杀菌实验，结果见图3。

由图3可知，杀菌时间在12 min以后凝固性的得分一直下降，所以选择杀菌时间为12 min。

图3 杀菌时间对产品凝固性得分的影响Fig.3 The effect of sterilization time on the coagulability scores of products

2.4 产品pH值对产品风味的影响

按1.2.3.4的方法测定不同酸度的实验结果，见图4。

图4 不同pH对产品风味的影响Fig.4 Effect of different pH values on the flavor of products

由图4可知，酸度呈现先上升后下降的趋势，并且当pH在4.1～4.2之间时效果最好。pH在4.0～4.3之间得分相对较高，于是将这4个pH值加入到对风味影响的正交实验中。

2.5 椰浆粉添加量对产品风味的影响

按1.2.3.5的方法进行杀菌实验，结果见图5。

图5 不同椰浆粉添加量对酸豆乳醋风味的影响Fig.5 Effect of different coconut milk powder additive amount on the flavor of soybean yogurt

由图5可知，随着椰浆粉添加量的增加，风味得分呈现先上升后下降的趋势，其中最优结果为椰浆粉添加量2%。原因是脂肪能够使食品具有细腻的口感和较好的风味，同时脂肪含量过高也会使食品具有严重的油腻感。从椰浆粉对酸豆乳醋风味影响的结果分析中，取0.5%、1%、1.5%、2% 4个因素加入到酸豆乳醋风味影响的正交实验中。

2.6 不同pH值、椰浆粉和稳定剂对正交实验结果的影响

由表3可知影响因素A>B>C，即酸豆奶的pH值对酸豆乳醋风味的影响最大，其次是椰浆粉的添加量，最后是稳定剂的添加量。因此最优方案是A3B4C3，即控制pH在4.1～4.2，椰浆粉添加量在2%，稳定剂添加量在1.5%。

表3 不同pH值、椰浆粉添加量和稳定剂添加量的影响Table 3 Effects of different pH values, coconut milk powder additive amount and stabilizer additive amount

3 结论

综合实验结果，得到酸豆乳醋最优工艺为：以8%大豆、5%蔗糖、3%葡萄糖、1.5%变性淀粉+果胶复配和2%椰浆粉为配料制成豆浆料液，高温灭菌锅121 ℃ 12 min杀菌，用保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌的混合菌种，接种量为0.015%发酵豆浆料液至pH 4.1～4.2得到成品。在最优的工艺条件下，得到的酸豆乳醋成品蛋白质含量为2.6%，脂肪含量为1.6%，酸度为80 °T，脲酶定性阴性，符合国家标准要求。