凝固型嫩豌豆酸奶的发酵工艺研究

侯小歌，王俊英，舒学香，胡炳义,*，贾留敏

（1.周口师范学院生命科学系，河南周口466001；2.河南莲花味精股份有限公司，河南项城466200）

凝固型嫩豌豆酸奶的发酵工艺研究

侯小歌1，王俊英1，舒学香1，胡炳义1,*，贾留敏2

（1.周口师范学院生命科学系，河南周口466001；2.河南莲花味精股份有限公司，河南项城466200）

以嫩豌豆、鲜牛奶为主要原料，保加利亚乳杆菌和乳酸嗜热链球菌为发酵菌种研制凝固型嫩豌豆酸奶。采用单因素和正交试验研究发酵工艺条件。结果表明：嫩豌豆与水比为1∶1（质量比）时打浆，豆浆在加入0.5%α-淀粉酶75℃条件下酶解60 min，酶解液与鲜牛奶按1∶2比例（体积比）混合，添加0.3%羧甲基纤维素（CMC）、6%的白砂糖，接入3%的1∶1混合乳酸菌，40℃发酵3.5 h，可获得优良的嫩豌豆酸奶成品品质，具有乳酸菌发酵香味和嫩豌豆的清香味，颜色呈淡绿色，口感细腻，酸度在78°T~102°T之间。

嫩豌豆；凝固型酸奶；发酵工艺

Abstract：Green peas yogurt was processed using green peas and fresh milk as the main raw materials and Lactobacillus bulgaricus,Streptococcus thermophilus as main lactic acid bacteria.The optimum fermentation conditions of green pea yogurt were determined through single factor and orthogonal experiments.The results showed that:the better ratio of green peas and water was 1∶1 when it was squeezed,the optimal condition of pea treated with enzyme hydrolysis was obtained by adding 0.5%α-amylase after 60 min hydrolysis at 75℃;then the hydrolyzed soybean milk mixed with fresh milk at ratio of 1∶2,the green pea yogurt with unique fermented flavor,fresh pea taste,uniform light green color and tasting delicate was made by adding 6%sugar,0.3%CMC and 3%lactic acid bacteria mixed with Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus at ratio of 1∶1,fermenting 3.5 h at 40℃.The yogurt acidity of lactic acid is 78°T-102°T.

Key words:green peas;yogurt;fermentation technology

酸奶制品是以牛奶或含有牛奶同等无脂乳固体的其他乳，经乳酸菌或乳酵母发酵而获得的产品[1]，酸奶制品的营养价值及保健作用已被大家所熟知。随着人民的生活水平不断提高，全国的酸奶市场也在迅速扩大，消费量呈逐年递增之势。为迎合广大消费者的需求，花色品种酸奶也不断涌现市场。花色酸奶是指奶原料在发酵时加入新鲜水果、蔬菜、粮食等调制出符合消费者口味的酸奶制品，花色酸奶不仅有酸奶的营养价值，也有其添加物的独特味道。根据发酵工艺不同，酸奶可分为凝固型酸奶和搅拌型酸奶[2]。目前，我国市场上供应的酸奶多以牛奶为主加工而成，且不同花色酸奶又以搅拌型为主，在粮食花色酸奶制品中,常见添加物为豆类和薯类。

豌豆俗称青豆，是一种豆类蔬菜,它主要产于南方。营养极为丰富，除含较高水份之外，还含有人体必需的矿物质营养元素，如钠、钙、镁、磷等和微量元素如锰、锌、铜、铁、硒等，嫩豌豆除了含有成熟豌豆的以上营养元素外，VC含量高于成熟豌豆[3]。然而豌豆成熟后，硬度较大，不易被人们咀嚼，通常并不作为粮食使用，目前豌豆主要用途是加工饲料，在食品加工中主要做食品配料[3]。如果以嫩豌豆与牛奶为原料，经乳酸菌发酵后制作酸凝乳，其制品不仅具有植物蛋白和动物蛋白，而且还具有乳酸菌发酵特有的风味与豌豆的清香味道，有利于人体的消化吸收，提高机体的免疫能力，是老少皆宜的保健性食品。豌豆在河南周口种植面积广，产量高，价格便宜。嫩豌豆酸奶的研究不仅可充分利用周口的资源优势，还可以丰富花色酸奶的种类，提高营养价值，为花色酸奶的工业化研究和生产提供参考，为农产品深加工提供有力的技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜青豌豆由河南周口地区产，八成熟；鲜牛奶周口市售；淀粉酶酶活力为2000 U/g，卡拉胶和CMC,由河南莲花味精股份有限公司提供；保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵菌种：由周口师范学院生命科学系微生物实验室保存；硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠等其他试剂均为化学分析级纯,周口市化学试剂公司购买。

1.2 主要设备

LDZX-40KBS立式电热压力蒸汽灭菌器：上海申安医疗器械厂生产；CGJB型均质机：郑州玉祥机械设备有限公司生产；SW-CT-2FD型无菌操作台：上海博迅实业有限公司生产；HZQ-F250A型高低温恒温培养箱：上海悦丰仪器厂生产；JD200-3型电子天平：沈阳龙腾电子有限公司生产；DS-1型高速组织捣碎机：上海标本模型厂生产；2W型阿贝折光仪：上海光学仪器五厂生产。

1.3 工艺流程

1.4 主要试验方法

1.4.1 嫩豆浆的制备

购买市售八成熟、籽粒饱满、体积加大的硬荚青豌豆，去荚，挑选无虫蛀、无霉变、无腐烂的籽粒，清洗尘土杂质。添水打浆，用两层和四层纱布分别过滤两遍。打浆时加水的比例直接影响豆浆固形物的含量，从而影响到酸奶的凝固效果[4]。故嫩豌豆与水比例分别为 1∶1、1∶2、1∶3、1∶4（质量比），测嫩豆浆滤液固形物的含量，每样重复3次。

1.4.2 酶解试验[5]

乳酸菌不能直接作用于淀粉，且乳酸菌种类不同利用糖的种类也不同，故在豆浆中加入不同比例的耐高温的α-淀粉酶进行液化，用菲林试剂滴定法测定酶解液的还原糖含量。采用三因素三水平正交试验设计酶解条件，每处理重复3次。

1.4.3 菌种驯化[4]

量取20 mL的鲜乳，置于洁净的试管中，用棉塞封口，90℃湿热灭菌20 min，冷却至40℃左右备用。无菌操作用接种环分别按为 1∶1、1∶2 和 1∶3 的比例接入保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，37℃恒温培养，待凝固后，再按3%的接种量转接至已灭菌的鲜乳中，反复3次~4次，直至5 h凝固。再将活化好的菌种依次转接到体积比为 1∶9、1∶4、1∶2、1∶1 的嫩豌豆浆酶解液和鲜乳混合液中，42℃培养。凝固后在2℃冰箱中保存备用。

1.4.4 稳定试验

在豌豆酸奶中若不加稳定剂和乳化剂，豆浆酶解液与牛奶就不会很好的结合，同时会影响产品的感官质量，故采用豆浆酶解液与牛乳比例为1∶2（体积比），加糖量为6%，接种量为3%，42℃发酵3 h~4 h，后熟12 h~24 h条件下，添加不同的稳定剂和乳化剂进行发酵试验，对制品品质进行感官评定，每处理重复3次。

1.4.5 发酵试验

1.4.5.1 菌种比例和温度选择

以嫩豌豆酸奶的总酸度和感官评定为考察指标，选取菌种不同比列和发酵温度两个因素进行正交试验。确定最佳的菌种比例和发酵温度，每处理重复3次。

1.4.5.2 发酵条件的选择

在以上试验的基础上，以制品的总酸度和感官评定为考察指标，选取豆浆酶解液与鲜奶比例、接种量、发酵时间、加糖量为影响因素，采用四因素三水平正交试验，各样品处理后经0℃~4℃冷藏12 h，测定其酸度，并进行感官评定，每处理重复3次。

1.5 主要指标测定方法

总酸的测定：采用0.10 mol/L的NaOH标准溶液滴定法，以吉尔涅尔度（°T）表示。固形物测定：阿贝折光仪测定。还原糖含量测定：菲林试剂滴定法。

1.6 感官评定

参照酸奶综合感官评定的评分标准[6]，对嫩豌豆酸奶的外观色泽、组织状态、滋气味等指标进行综合评定。参评人员10人，评分标准见表1。

表1 综合感官评定标准Table 1 Scoring Standards of overall sensate quality

2 结果与分析

2.1 嫩豌豆浆的制备条件选择

由于豌豆浆固形物含量的高低直接影响酸奶凝乳效果的好坏，故打浆时对加水量进行了单因素试验，结果见表2。

表2 不同加水打浆制取嫩豌豆浆固形物的含量Table 2 Solid content of soybean milk squeezed with different ratio of pea and water

由表2可知，加水比为1∶1时打浆，所制备的嫩豌豆浆汁中可溶性固形物含量最高，虽然不能达到凝固型酸奶所要求的固形物含量标准，但本条件下获得豆浆固形物的含量要高于成熟豌豆浆[7]，有利于嫩豌豆酸奶发酵。

2.2 最佳酶解条件的确定

虽然嫩豌豆的淀粉含量比成熟豌豆低，但也具有一定的淀粉和糖分。若将嫩豌豆浆与牛奶直接混合发酵，获得的酸奶黏稠，组织粗糙，甚至会发生沉淀现象[7]。为充分利用嫩豌豆浆中的淀粉，提高豌豆的品质及营养，需用淀粉酶对豌豆浆进行酶解。故以α-淀粉酶的添加量、作用时间及温度为影响因素，以还原糖含量为指标。采用三因素三水平正交试验确定最佳酶佳条件，结果见表3。

表3 酶解正交试验结果Table 3 The result of orthogonal experiment by enzyme hydrolyzing

由表3可知，对豆浆还原糖含量的影响从小到大的因素依次是处理时间、处理温度、加酶量。当加酶量为0.5%、处理时间为60 min、处理温度为75℃时，还原糖的含量最高。在此条件下获得较好的酶解液。

2.3 最佳稳定条件的选择

凝乳组织状态是凝固型豌豆酸奶感官评定的一个重要指标，而稳定性是影响组织状态的一个重要因素，稳定性不好会导致豌豆浆与牛奶结合不实从而产生沉淀、分层等现象，同时口感粗糙，故需添加稳定剂。采用豌豆浆酶解液与牛奶的比为1∶2（体积比）、加糖量为6%、接种量为3%、添加不同稳定剂进行单因素发酵试验，发酵结束测定酸度，后熟12 h进行感官评定，结果见表4。

表4 稳定条件的选择Table 4 Choice of the stable condition

表4显示，添加0.3%CMC的嫩豌豆酸奶凝块均匀，总体感官评价得分较高，发酵3.5 h后酸度适中，说明0.3%CMC具有较好的乳化性，添加0.2%的卡拉胶导致制品凝固较快，质地黏稠，口感不爽，故0.3%CMC是嫩豌豆酸奶最好的稳定条件。

2.4 发酵条件的确定

2.4.1 菌种比例和发酵温度的选择

酸奶发酵的传统菌种是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，二者具有共生关系，共生效果与原料及菌种混合比例有关[8]。在豌豆浆酶解液与牛奶比为1∶2（体积比）、加糖量为6%、接种量为3%、CMC添加量为0.3%，发酵4 h，后熟12 h的条件下，以酸度为考察指标，感官评定为参考指标，以菌种的比例和温度作为影响因素，进行正交试验，结果见表5。

表5 菌种比例和温度的确定Table 5 Determination of the temperature and the bacteria ratio

由表5可知，发酵温度是影响豌豆酸奶发酵的主要因素，且保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌的比例为1∶1时具有良好的共生关系，同时，在40℃条件下发酵所制得的豌豆酸奶的感官评分较高，酸奶的质量较好，酸度适中。故嫩豌豆酸奶的发酵菌种最佳混合比例为1∶1，最适发酵温度为40℃。

2.4.2 最适发酵工艺确定

选取以上最优试验组合，以嫩豌豆与鲜牛奶比例、接种量、发酵时间和加糖量作为影响发酵工艺的四个因素，设计四因素三水平正交试验。各样品处理后经4℃冷藏12 h，并测定产品的酸度。以制品感官评定和酸度为考察指标，发酵试验结果见表6。由表6可知：影响发酵工艺的因素由大到小顺序依次为发酵时间＞接种量＞豌豆乳与牛奶的比例＞加糖量，综合指标考察，嫩豌豆酸奶发酵最优条件组合为豌豆浆酶解液与牛奶的比例为1∶2（体积比），乳酸菌接种量3%，添加6%或8%的白砂糖，发酵时间为3.5 h或4 h，所得成品酸奶具有纯乳酸发酵特有的滋味与豌豆的清香味，组织状态均匀，口感细腻。但考虑到原料成本和时间节约问题，故白砂糖的添加和发酵时间的最佳条件应分别确定为6%和3.5 h。

表6 发酵工艺条件的选择Table 6 Choice of the fermentation condition

3 结论

1）制备嫩豌豆浆汁的最适条件为：嫩豌豆与水的比例为1∶1（质量比）进行打浆，过滤所得豌豆乳液具有较高的可溶性固形物含量。

2）在嫩豌豆浆中添加0.5%α-淀粉酶，75℃酶解60 min，还原糖含量最高为0.92 g/100 mL，可获得最好的豆浆酶解液。

3）当豌豆浆酶解液与牛奶的比为1∶2（体积比）、加糖量为6%、接种量为3%时，添加0.3%CMC可获得品质良好的酸凝乳，总酸度可达到78°T。

4）嫩豌豆酸奶的最佳发酵工艺条件为：保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌比例为1∶1，发酵温度为40℃，豌豆浆酶解液与牛奶的比例为1∶2（体积比），乳酸菌接种量3%，添加6%的白砂糖，发酵时间3.5 h，发酵得到的豌豆酸奶酸度在78°T~102°T，具有纯乳酸发酵特有的滋味和嫩豌豆特有的清香，色泽呈乳淡青色，酸奶组织状态良好、质地均匀细腻、酸甜适中、口感清爽。

5）本研究仅在实验室阶段完成，其工业化生产工艺及技术有待进一步研究和探索。

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Study on the Fermentation Technology of Green Pea Yogurt

HOU Xiao-ge1，WANG Jun-ying1，SHU Xue-xiang1，HU Bing-yi1,*，JIA Liu-min2
（1.Department of Life Science，Zhoukou Normal University，Zhoukou 466001，Henan，China；2.Henan Lianhua Monosodium Glutamate Co.，Ltd，Xiangchen 466200，Henan，China）

2009-11-30

周口师范学院青年科研基金重点资助项目（zknuqn 200834）;周口师范学院大学生科研创新基金资助项目

侯小歌（1977—），女（汉），讲师，硕士，主要从事发酵工程方向的研究与教学工作。

*通讯作者：胡炳义（1962—），男，教授，研究方向：生物技术。