牛奶组分对酸豆乳风味的影响

王浩，李理

（华南理工大学轻工与食品学院，广州，510640）

牛奶组分对酸豆乳风味的影响

王浩，李理

（华南理工大学轻工与食品学院，广州，510640）

采用理化分析和和感官评价的方法研究了牛奶中的主要组分乳糖、酪蛋白、乳清蛋白对瑞士乳杆菌和干酪乳杆菌发酵酸豆乳风味的影响。结果表明，牛奶中3种不同成分对酸豆乳的影响不同：添加乳糖明显的促进发酵产酸，添加0.5%和1%的的乳糖发酵6 h后酸度分别达到74.71°T和84.10°T；添加酪蛋白可以增加酸豆乳的硬度，提高酸豆乳的持水力；乳清蛋白的添加也可以促进发酵产酸作用，同时可以使酸豆乳的硬度、脆度和胶性下降。

酸豆乳；乳糖；酪蛋白；浓缩乳清蛋白；风味

0 引言

大豆蛋白质与动物蛋白质的基本氨基酸含量相近，并且含有人体必需的8种氨基酸[1]。豆乳由于乳酸菌的发酵作用而具有以下保健功能：降胆固醇、抗肿瘤、防衰老等[2]。单纯使用大豆制备的酸豆乳主要存在问题有：豆乳的豆腥味不易去除,风味不易被大众接受[3]。有研究表明将豆奶与牛奶以一定比例混合发酵[3,4]，可制备具有良好的品质的酸豆乳。

本课题组前期试验表明采用瑞士乳杆菌和干酪乳杆菌发酵混合酸豆乳，牛奶：豆浆（3∶7）可以制备风味良好的混合酸豆乳[5,6]。但是牛奶各个组分对酸豆乳发酵的影响却没有做过研究。牛奶中除水分外，主要成分为乳糖和蛋白质，其中蛋白质主要为乳清蛋白和酪蛋白[7]。本文试图探究牛奶中主要成分对酸豆奶发酵的影响，主要研究了不同水平乳糖、乳清蛋白、酪蛋白对酸豆乳的影响，现报道如下。

1 实验

1.1 材料

（1）菌种：瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus，LHB02)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei，L.casei-01)：均为Hansen样品。

（2）培养基及培养条件。保存培养基：12%的脱脂牛乳经115℃灭菌10 min，冷却到40℃接入10%菌种，37℃发酵凝乳后放置冰箱冷藏。

（3）实验试剂及材料：大豆；蔗糖，NaHCO3，硼酸，NaOH等均为分析纯；乳糖（分析纯）；浓缩乳清蛋白粉（WPC70）；酪蛋白（生化试剂）。

（4）设备。JJ500型电子天平；SevenEasy pH计(S20)；YXQ-SG46-280S型手提式高压灭菌锅；PXY-190SA型生化培养箱；HR 1727 PHILIPS搅拌机；SZX超净工作台；质构仪TA XT2i/25；CR-400便携式色差计；其他必须的玻璃仪器等。

1.2 方法

1.2.1 发酵底物的制备

纯豆乳：称取适量市售大豆，并挑选、去杂，清洗完毕后，以1︰4比例（质量体积比）加入质量分数为0.5%的NaHCO3溶液30℃恒温浸泡14 h，排水，清洗去皮，以豆水比1︰10（质量体积比）85℃热水磨浆4 min，接着用180目筛子过滤得到纯豆乳，并添加质量浓度为60 g/L蔗糖充分溶解。

1.2.2 工艺流程

发酵底物→100℃，灭菌15 min→冷却到42℃→按总量5%(体积分数)接入活化好发酵剂→42℃发酵。

1.2.3 实验方案

LH-B02+L.casei-01分别发酵添加不同水平的乳糖、浓缩乳清蛋白粉、酪蛋白分别每隔1 h取样品测定pH值和酸度值。再分别进行色度、持水力、质构和感官评价。

1.2.4 发酵酸豆乳各项指标测定

（1）pH值的测定。将从培养箱中取出的样品立即用冰水迅速冷却到室温并用玻璃棒搅拌均匀后，直接用标准校准液校准好的SevenEasy pH计(S20)测定样品的pH值。

（2）酸度值的测定。以涅尔度0T作为指标测定发酵豆乳的酸度，采用GB/T 5009.46—2010方法测定。

（3）色度的测定。色度测定采用色差计，直接读出L*、a*、b*。L*-值代表明暗程度从0-100（黑-白）；a*和b*-值代表色度；a*负值表示偏绿，正值表示偏红（-100—+100）；b*负值表示偏蓝，正值表示偏黄（-100—+100）。

（4）持水力的测定[8]。将发酵底物接种在离心管（直径32 mm，高度115 mm）中42°C发酵到终点。4°C冷藏24 h后，贮藏样品离心（离心条件：480 g，10 min，20°C）后去除乳清再称重。持水力为

持水力/%=（1-W1/W2）×100，

式中：W1为离心后的质量；W2为离心前质量。

（5）质构的测定[9]。将发酵的酸豆乳放在4℃冰箱后熟24 h，取出到室温检测。TPA测定参数为：测定模式T.P.A，预压速度1.0 mm/s，测定时探头速度1.0 mm/s，压后速度1.0 mm/s，下压比例30%，探头型号SMSP/0.5，数据获取速度200 pps，温度为室温，样品厚度约5 cm。

（6）感官评价。感官评测项目包括：气味、组织状态、外观和滋味。

1.2.5 数据处理

实验数据采用SPSS16.0统计分析软件进行分析处理。平均值和标准偏差由3个平行样品的测量结果经计算得到。

2 结果与讨论

2.1 添加不同水平乳糖的影响

豆乳的组成与牛乳不同，缺少乳酸菌能利用的乳糖，只含有一定量的蔗糖、水苏糖和棉子糖，葡萄糖质量分数少。乳糖是仅在乳中存在的糖类，是微生物在牛乳中生长的主要碳源[7]。李锋[10]认为一般乳糖的添加量为1%，过多过少均不利于产酸。图1为不同乳糖添加量酸豆乳酸度和pH值变化。由图1可以看出，添加乳糖可以明显的促进发酵，提高发酵速度。添加质量分数为1.0%乳糖的酸豆乳酸度值上升速度最快。而添加0.5%乳糖的样品前5 h内酸度值变化与添加1.0%乳糖的样品相同，但5～6 h内其酸度值变化较小。未添加乳糖的酸豆乳在0～3 h内与添加乳糖的酸度值增加一致，但在4h后酸度值变化不大，最后酸度值只达到57°T，远远低于酸奶70°T的国家标准。添加乳糖后，其酸度值达到国家标准。有研究表明嗜温的同型发酵的干酪乳杆菌可以将葡萄糖和乳糖分解为外消旋L-和D-乳酸[11]，干酪乳杆菌可以利用乳糖产生乳酸[12]。本研究中添加乳糖后，酸度值明显增加，主要原因在于乳酸菌可以利用乳糖，乳糖作为碳源更利于菌种生长繁殖，乳糖被微生物分解为乳酸从而导致酸度值的显著变化。

图1 不同乳糖添加量酸度和pH值变化

由图1可以看出，添加质量分数为0.5%和1.0%乳糖的pH值变化几乎相同。发酵6 h后纯豆乳的pH值达到4.2，而添加质量分数0.5%和1.0%乳糖的pH值达到3.8。这表明添加乳糖可以促进干酪乳杆菌和瑞士乳杆菌生长，进而促进酸豆奶发酵。

表1为不同乳糖添加量豆乳色度、持水力和质构的比较。由表1可以看出，添加乳糖后混合酸豆乳色度和纯酸豆乳的色度几乎没有差别。在持水力方面，添加1%乳糖的酸豆乳比添加0.5%乳糖和纯酸豆乳明显提高。说明添加1%乳糖后，酸豆乳这表明乳糖的添加对酸豆乳的色度影响不大；但是持水力得到改善。

表1 不同乳糖添加量酸豆乳色度、持水力和质构的比较

添加了乳糖后的酸豆乳与纯酸豆乳没有显著性差异。这是由于质构主要受到菌种、底物、热处理影响[13]。其中底物中主要的是蛋白质和脂肪质量分数的影响，因而乳糖的添加对酸奶的质构没有明显的作用。因此，添加乳糖不会影响酸豆乳的质构。表2为不同乳糖添加量酸豆乳感官评价结果。

由表2可以看出，添加1%乳糖后由于糖分过多而导致瑞士乳杆菌和干酪乳杆菌产酸过多，从而导致其组织状态和外观变差。而添加0.5%乳糖的酸豆乳比纯豆乳和添加1%乳糖的酸豆乳在感官评价方面都好。

表2 不同乳糖添加量酸豆乳感官评价比较

图2 不同酪蛋白添加量对酸度和pH值变化

表3 不同酪蛋白添加量对色度、持水力和质构的比较

2 添加不同水平酪蛋白的影响

图2为不同酪蛋白添加量酸豆乳的酸度和pH值变化。由图2可以看出，添加酪蛋白后其酸度变化情况与纯豆乳一致，前3个小时内酸豆乳的发酵速度很快，酸度上升明显。最后分别达到53.85，53.95，52.88°T。三者的pH值变化情况几乎一致,没有显著差异。由此可知，添加酪蛋白并不能促进酸豆乳发酵。

表3为不同酪蛋白添加量酸豆乳的色度、持水力和质构比较。由表3可以看出，添加酪蛋白可以改善酸豆乳的L，a，b值。但是不同添加量的差别不明显。酪蛋白添加以后可以明显的提高酸豆乳的持水力，由0.869分别提高到0.930和0.950。这表明酪蛋白形成的网状结构可以更好的保持酸豆乳的内部水分。

酪蛋白是牛乳中蛋白的主要成分，酪蛋白的稳定性对于乳制品的品质有非常重要的影响[14]。添加酪蛋白后酸豆乳的硬度、脆度、胶性和黏附性都得到显著性提高（表3），对于大豆酸奶，酪蛋白磷酸钠可以促进酸的形成和大豆蛋白的凝固。酪蛋白在pH值达到4.6后，形成胶束与脂肪球等结合，形成良好的网络结构。在脆度和胶性方面，添加酪蛋白后明显改变，但添加量的多少对脆性并没有较大影响。添加酪蛋白后，酸豆乳的黏附性明显改善，这与添加酪蛋白后乳酸菌的产黏性物质能力增大有关[15]。

添加酪蛋白酸豆乳的外观得到改善，这是由于酪蛋白与大豆蛋白交联形成稳定的三维网状结构，包裹住酸豆乳中的水分。添加酪蛋白后略有苦涩味可能由酪蛋白加工工艺造成。

图3为不同浓缩乳清蛋白添加量酸豆乳的酸度和pH值变化。乳清蛋白中的主要成分为：β-乳球蛋白(牛奶加热风味来源之一)、α-乳白蛋白、蛋白酶、免疫球蛋白、牛血清蛋白以及少量的其他组分(如乳铁蛋白)[16]。由图3可以看出，添加浓缩乳清蛋白粉后其酸度值比纯酸豆乳高，而且随添加量增加酸度值变高；实明等随着乳清蛋白替代量的加大，发酵乳凝胶的硬度降低一致。凝聚性方面，添加1%乳清比添加0.5%乳清的凝聚性更好。这是由于浓缩乳清蛋白具有极强的凝胶性所致[15]。

图3 不同浓缩乳清蛋白添加量对酸度和pH值变化

表4 不同酪蛋白添加量酸豆乳感官评价比较

添加浓缩乳清蛋白后酸豆乳的气味和外观得到改善（表6），这是由于浓缩乳清蛋白本身具有一定的奶酪味和促进凝胶作用所致。在组织状态方面，添加浓缩乳清蛋白后酸豆乳的质地变得柔软；与酪蛋白作用相反。

3 结论

验所使用的浓缩乳清蛋白粉由于含有10%的乳糖。这与D.Burya[17]的研究浓缩乳清蛋白可以促进乳酸菌的生长一致。这也验证了添加乳糖可以作为干酪乳酸菌和瑞士乳酸菌的生长碳源，从而促进酸豆乳发酵。6 h后添加浓缩乳清蛋白的酸豆乳酸豆乳达到59.52°T和62.31°T。在pH值方面，三者没有明显差别。由此可知，添加浓缩乳清蛋白可以促进酸豆乳发酵，但效果没有直接添加乳糖的酸豆乳好。

添加乳清粉后，其色度和持水力几乎没有差别（表5）。添加乳清后酸豆乳比纯酸豆乳稍黄黄；但是差别较小。相对于纯酸豆乳，添加乳清可以提高其持水力，并随添加量的增加而增加。这与赵谋明[18]的研究乳清蛋白可以推迟乳清析出及减少乳清析出量和乳清蛋白主要防止乳清分离一致[19]。

本文研究了牛奶中主要成分乳糖、酪蛋白、浓缩乳清蛋白对酸豆乳的影响，得出以下结论：（1）不同牛奶成分对于酸豆乳的影响不同。（2）添加乳糖可以作为干酪乳杆菌和瑞士乳杆菌的碳源明显促进其生长，促进酸豆乳的发酵。发酵6 h后酸度达到74.71°T和84.10°T，远远高于纯豆乳的酸度。（3）添加酪蛋白可以改变酸豆乳的质构，使硬度明显增加，对产品造成不利。（4）浓缩乳清蛋白可以促进酸豆乳的发酵，并可使酸豆乳硬度、脆性和胶性改善。

表5 不同浓缩乳清蛋白添加量酸豆乳的色度、持水力和质构比较

在质构方面，由表5可以看出，硬度、脆度、胶性明显下降，凝聚性反而升高。实验添加浓缩乳清蛋白后硬度明显下降，由15.94分别降至10.57、5.09，这与赵谋

表6 不同浓缩乳清蛋白添加量酸豆乳的感官评价比较

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Effect of milk compositions on the flavour of soy yogurt

WANG Hao,LI Li
(College of Light Industry and Food Science,South China University of Technology,Guangzhou 510640，China)

The effect of milk compositions including lactose,casein and whey protein on the flavour of soy yogurt fermented by Lactobacillus helveticus LH-B02 and Lactobacillus casei L.casei-01 was studied by the pH value,acidity,texture and sencharacterisyics.The result showed that:the three different compositions have different effect on the flavour of soy yogurt:the composition of lactose obviously accelerated the production of acid and the acidity reached 57.00°T,74.71°T and 84.10°T respectively after 6 h fermentation with the addition of 0,0.5%and 1%lactose;the composition of casein was able to increase the hardness and water holding capacity of the product;the composition of whey protein was able to accelerate the production of acid slightly,meanwhile,decrease the hardness,fracturability and gumminess of the soy yogurt.

soybean yogurt；lactose；casein；whey protein concentrate；flavour

TS252.1

A

1001-2230（2011）03-0034-04

2010-11-26

广州市科技攻关项目（2009ZI-E641）。

王浩（1987-），男，硕士研究生，研究方向为食品工程。通讯作者：李理