海棠果酸豆乳的研制

于欢欢 吉林农业科技学院 132101

1 前言

1.1 原料的成分分析与保健功效

海棠，又称海红果、红海棠果、八棱海棠、沙果、揪子、海红及柰子，广泛分布于我国的华北、西北、东北及华中等地区。据分析，每100g成熟的果实可食用部分含胡萝卜素0.386mg、硫胺酸0.008mg、核黄素0.016mg、尼克酸0.16mg、抗坏血酸1.6mg、蛋自质 0.16g、脂肪 0.16g、糖 18.4g、粗纤维 1.42g及无机盐0.5g，另外还含有大量的其他矿物质元素[1]。海棠果实颜色鲜红，果肉含糖量高，果香味浓，风味独特，是制作饮品的良好原料。

试验表明，海棠果中含有香豆素类、山酮类及黄酮类化合物。其中，海棠果素(calophyllolide)属于香豆素类化合物，有一定的抗炎作用，还能有效降低毛细血管通透性，保护毛细血管口。山酮类化合物具有抗肿瘤、抗菌消炎、增强乙酰化酶和抑制脂质过氧化酶活性的作用。而黄酮类化合物可治疗各种风湿和皮肤炎症[2]。研究结果表明，海棠果在食品、医药产业中具有良好的开发利用前景。

中国是大豆的故乡，主产地东北是世界上最适宜种大豆的地区之一，被称为大豆种植的黄金地带[3]。大豆中营养丰富，其蛋白质含量高达30%-40%。大豆蛋白含有人体必需的8种氨基酸，属于全价蛋白。大豆中含有多种矿物质和维生素，不含胆固醇，只含豆固醇。豆固醇具有降低人体血清胆固醇，防止脑溢血、动脉硬化等疗效，对人体的保健作用相当明显[4]。同时，大豆也存在一些营养缺陷，如胰蛋白酶抑制剂会影响蛋白质的消化吸收，含有肠胃胀气因子以及豆腥味不易消除等，对于大豆蛋白的利用有一定的阻碍作用[5]。利用乳酸菌发酵可以提高大豆的价值。

1.2 海棠果酸豆乳的开发应用与意义

酸豆乳是将大豆制浆(即豆乳)后，加入少量某些可供益生菌利用的糖类作为发酵促进剂，以乳酸菌为发酵剂的新型发酵制品。制品在保留了豆乳营养成分的同时，又破坏了大豆的抗营养因子，如影响蛋白质消化吸收的胰蛋白酶抑制剂、引起血红细胞凝集的凝血素和肠胃胀气因子等。另外，益生菌可降解部分蛋白，使蛋白质更加细腻滑润，有利于人体消化吸收，具有很高的营养价值[6]。

酸豆乳成品酸甜可口，风味独特，并且营养全面，富含蛋白质、氨基酸以及大量不饱和脂肪酸。产品有酸奶的功能，可降低胆固醇和脂肪，长期饮用对高血压、心脏病及肥胖病等有一定的预防和治疗作用，另外可防止神经系统过早衰老,是一种延年益寿、不可多得的保健饮品[7]。因酸豆乳具有一种特殊的发酵味，许多消费者不易接受。为了将这种营养保健饮品推向社会，让更多的人受益，在研究中特别添加了大多数人都易接受的果汁，制得果味发酵酸豆乳[8]。

海棠果酸豆乳通过乳酸菌的发酵作用，使大豆蛋白更容易被人体消化吸收。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，调节肠道菌群，改善人体消化功能，提高人体免疫力和降低血清中的胆固醇含量[9]。添加了海棠果汁的酸豆乳营养丰富，蛋白质含量高，氨基酸组成合理，不含胆固醇，易于消化吸收，清凉泻火，健脾开胃，具有很好的食疗保健作用[10]。另外，利用乳酸菌发酵加工酸豆乳，成本低，价格廉，有着良好的发展前景。利用微生物的发酵作用制成的海棠果酸豆乳，不仅具有水果酸奶的优点，又有大豆酸奶的特殊保健功能，酸味柔和，有益消化，营养价值高，不含胆固醇。产品不分层，不沉淀，口感细腻，无大豆的腥味和苦涩味，对广大消费者来说是一款较为理想的营养保健饮料[11]。

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 原料与辅料

市售优质海棠果；

市售优质大豆，颗粒饱满，无霉变无虫蛀；

保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌，均由吉林农业科技学院食品工程学院实验室提供；

白砂糖、山梨酸钾、柠檬酸、果胶和复合稳定剂均为食品级。

2.1.2 仪器与设备

FA2004A型电子天平 上海精天电子仪器厂

YJGY-70均质机天津市特斯达食品科技有限公司

SS260-D豆浆机 中山市好妈咪电器厂

W201恒温水浴锅 上海申生科技有限公司

FXG-100灭菌机天津市特斯达食品科技有限公司

电锅炉、酸度计、糖度计、恒温培养箱等

2.2 试验方法

2.2.1 海棠果酸豆乳的加工工艺流程

2.2.2 海棠果汁的制取

(1)原料预处理：选择鲜嫩、个大红润及成熟度好的海棠果,清洗干净。

(2)热烫：将洗净的海棠果置于加入0.1%Vc的90℃热水中，热烫3-4min，以钝化酶活、抑制酶促褐变、护色、软化组织和提高出汁率，然后用清水冲洗。

(3)粗碎：将海棠果进行适当的破碎，切成小块，除去籽粒。

(4)榨汁：按水∶海棠果=1∶1的比例进行榨汁。

(5)过滤：8层无菌纱布过滤得汁。

2.2.3 酸豆乳的制取

(1)大豆原料处理：选择颗粒饱满、无杂质、无霉变、无虫蛀的大豆，冷水浸泡12-16h。

(2)磨浆：将浸泡好的大豆按豆水比1∶8进行磨浆，实验中采用家用豆浆机。

(3)过滤：经豆浆机磨浆的豆乳中含有大量豆渣,在进行下一步前需用滤布过滤进行过滤，除去豆渣，得到豆乳。

(4)调浆：向豆添加8%的白砂糖和少量的乳粉，混合均匀。

(5)灭菌：调配好的豆乳需经115℃ 、15min灭菌以除去豆乳中可能含有的有害菌。

(6)接种：在无菌条件下,将3%保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的混合菌种接种于43℃的豆乳中。

(7)发酵培养：在恒温培养箱中(42-43℃)培养12h，pH4.2左右停止发酵,快速冷却到20℃以下,放入冰箱(0℃-4℃)中冷藏后熟，防止发酵继续进行，而造成产酸过度，同时使其成熟产香，改善风味。

2.2.4 海棠果酸豆乳复合饮料的制作

(1)混合调配：将海棠果汁、酸豆乳、白砂糖及复合稳定剂按一定比例进行调配，用无菌水补足100%，通过正交试验得出最佳配方。

(2)均质：用高压均质机进行均质，压力为20-25MP，在60℃-70℃下均质两次，使产品更加稳定。

(3)灌瓶、杀菌及冷却：真空处理后，迅速灌瓶，封盖，灌装后采用95℃-98℃、20-30min的杀菌条件进行杀菌，然后迅速冷却到30℃ 以下，即为成品。

2.2.5 海棠果酸豆乳制作的工艺条件及配方设计

(1)酸豆乳发酵时间的确定

制作酸豆乳时要先发酵后调配，因此需要确定最佳发酵时间。将豆乳置于43℃下分别发酵8h、10h、12h、14h、16h 后，对产品感官评定，确定最佳发酵时间。

(2)海棠果汁添加量的确定

海棠果是该产品的主要原料之一，对其风味的形成至关重要。因此，选定海棠果汁的添加量分别为 10%、15%、20%、25%及 30%五个水平进行试验，添加60%的酸豆乳、8%的白砂糖及0.3%的复合稳定剂，通过感官评分，确定果汁的最佳添加量。

(3)酸豆乳添加量的确定

为了筛选最佳风味的海棠果酸豆乳，我们采用不同的原料配比进行试验。选定酸豆乳的添加量分别为30%、40%、50%、60%及70%五个水平，加入20%的果汁、8%的白砂糖及 0.3%的复合稳定剂。通过感官评分，确定酸豆乳的最佳添加量。

(4)白砂糖添加量的确定

选定白砂糖添加量分别为总量的4%、6%、8%、10%及12%五个水平，添加20%的果汁、60%的酸豆乳及0.3%的复合稳定剂。对所得的产品进行感官评定，最终确定白砂糖的添加量。

(5)复合稳定剂添加量的确定

为改善饮料的物理性质，赋予食品黏滑适口的口感，选用不同的稳定剂添加量分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%及0.5%五个水平进行试验，加入20%的果汁、60%的酸豆乳及8%的白砂糖。通过对产品进行感官评定，确定复合稳定剂的最佳添加量。

(6)海棠果酸豆乳最佳配方正交试验设计

在上述单因素实验的基础上确定了各种配料的添加量。以海棠果汁、酸豆乳、白砂糖及稳定剂为实验因素，进行正交试验L9(34)得出产品的最佳配方。

2.2.6 感官评定标准

根据感官评定方法，对海棠果酸豆乳的产品色泽、口感、滋味气味及组织状态等方面进行评定。感官评分标准见表2-1。

表2-1 海堂果酸豆乳感官评分标准

3 结果与分析

3.1 发酵时间对酸豆乳风味的影响

不同的发酵时间得到的酸豆乳有所差别。一般，发酵温度越高，发酵时间越短。然而，并不是温度越高越节省开支。发酵温度应接近接种菌的最佳发酵温度，因此选择43℃为发酵温度，既有利于风味物质的形成，又节省能耗[12]。将豆乳在43℃下分别发酵 8h、10h、12h、14h 及 16h，通过感官评价，确定最佳发酵时间。在发酵过程中发现，43℃下培养8h的豆乳无明显变化，味道不变，豆腥味严重。同温下发酵10h的豆乳略有变化，稍有刺激味，组织状态一般。12h后有明显变化，组织状态细腻光滑，有豆香味，口感润滑。43℃发酵14h，组织状态一般，酸味浓，略有分层。发酵16h，分层严重，无豆香味，组织状态粗糙。因此，43℃下发酵12h是最佳的发酵时间。

3.2 海棠果汁液量对饮料品质的影响

海棠果汁液添加量分别为10%、15%、20%、25%及30%，分别按酸豆乳60%、白砂糖8%、复合稳定剂0.3%的量加入，根据感官总分确定果汁最佳添加量。感官评定结果见表3-1。

表3-1 海棠果果汁液量对产品的感官评分影响

海棠果作为该产品的主要原料之一，味道较酸，对饮料的口感影响较大。通过表3-1的感官评定结果可以看出，随着海棠果汁液添加量的增加其得分也相应地有所增加，当添加量达到20%时其得分最高，当添加量为30%时酸味过重，感官得分下降，所以选择最高分95的20%为最适添加量。

3.3 酸豆乳添加量对饮料品质的影响

酸豆乳添加量分别为30%、40%、50%、60%及70%五个水平进行单因素试验，加入20%的果汁、8%的白砂糖、0.3%的复合稳定剂。通过感官评分，确定最佳添加量。感官评定结果见表3-2。

表3-2 酸豆乳添加量对产品的感官评分影响

本实验主要是以酸豆乳为原料添加果汁研制新型饮料。由上表可知，酸豆乳的添加量为60%时感官评分最高（94），随着添加量增加到70%，得分下降。原因是过量的酸豆乳掩盖了海棠果的酸甜果香味，然而当酸豆乳的量不足时，就不能体现酸豆乳的特殊风味，从而影响该复合饮料的品质。

3.4 白砂糖量对饮料品质的影响

白砂糖量分别为 4%、6%、8%、10%及 12%五个水平进行单因素试验，加入20%的果汁、60%的酸豆乳、0.3%的复合稳定剂。通过感官评分，确定最佳添加量。感官评定结果见表3-3。

表3-3 白砂糖量对产品的感官评分影响

研究表明，糖对于果胶的凝聚有一定的促进作用。通过表3-3的感官评定结果可知，随着白砂糖量的增加，试验产品的感官评分亦随之增加，当添加量为8%时感官评定分值最高为90分，随后继续加入都不能达到理想效果。因此，当添加量为8%时，饮料质量最高。

3.5 复合稳定剂的添加量对饮料品质的影响

为了使饮料口感细腻，保持一定的稳定性并在发酵过程中不出现分层和不均匀的现象，需要添加稳定剂来控制产品质量。资料显示，添加复合稳定剂的饮料的品质比添加单一稳定剂的品质更好。因此，选择添加复合稳定剂。复合稳定剂为CMC和海藻酸钠按1∶1的比例混合而成。

复合稳定剂量按 0.1%、0.2%、0.3%、0.4%及0.5%五个水平进行单因素试验，加入20%的果汁、60%的酸豆乳。通过感官评分，确定最佳添加量。感官评定结果见表3-4。

表3-4 复合稳定剂对产品的感官评分影响

稳定剂能改善食品的物理性质，增加食品的黏度，赋予食品黏滑适口的口感。通过表3-4的感官评定结果可知，随着稳定剂量的增加，试验产品的感官评分亦随之增加，当添加量为0.3%时感官评定分值最高为88分，随后继续加入时都不能达到理想效果。因此，当添加量为0.3%时，饮料质量最高。

3.6 最佳配方的确定

以海棠果汁、酸豆乳、白砂糖及复合稳定剂的添加量四个因素进行正交试验从而确定出产品的最佳配方。试验因素水平见表3-5。

表3-5 试验因素水平

配方的好坏直接影响产品的品质，所以最佳配方的确定是本实验最主要的步骤。以色泽、香气、口感、外观为感官评定标准，对影响海棠果酸豆乳品质的各因素（海棠果汁、酸豆乳、白砂糖）的添加量进行优化实验。实验设计方案见表3-6。

表3-6 海棠果酸豆乳配方正交试验极差表

由表3-6的极差分析可以得出，影响海棠果酸豆乳饮料品质的因素的顺序为A＞B＞D＞C，即海棠果汁的添加量影响最大，其次是酸豆乳的添加量，再次是稳定剂的添加量，最后是白砂糖的添加量，影响最小的是白砂糖的添加量。最佳配方为A2B2C3D2，但该配方在上表中无法找到，因此进行验证试验。试验结果见表3-7。

表3-7 验证试验

由表3-7中的结论可知，A2B2C3D1组合的感官指标和评分与A2B2C3D2组合相对比而言，A2B2C3D2组合是最佳的。即最佳配方为：海堂果汁的添加量为20%，酸豆乳的添加量为60%，白砂糖添加量为8%，复合稳定剂的添加量为0.3%。

3.7 产品质量指标

3.7.1 感官指标

色泽：成品呈乳黄色，色泽均匀一致。

香气：具有海棠果、酸豆乳特有的混合协调香气，香气柔和。

滋味：酸甜适中，滋味纯正，无异味。

组织状态：均匀浑浊，无沉淀分层现象。

3.7.2 理化指标

按最佳配方组合制成的海棠果酸豆乳，可溶性固形物含量(20℃ 折光计法)≥12%，总酸（乳酸）≥0.6%，总糖＞10%，重金属含量符合国家规定的标准。

3.7.3 微生物指标

细菌总数≤10cfu/ml，大肠菌群≤3MPN/100ml，致病菌不得检出。

结论

通过单因素和正交试验得出：海棠果汁的添加量对海棠果酸豆乳饮料的影响最大，其次是酸豆乳的添加量，再次是稳定剂添加量，最后是白砂糖的添加量，影响最小的是白砂糖的添加量。最佳配方为：海棠果汁的添加量为20%，酸豆乳的添加量为60%，白砂糖添加量为8%，复合稳定剂添加量为0.3%。在43℃下发酵12h，可制得风味、口味俱佳的海棠果酸豆乳。

豆浆经发酵后，大豆中的蛋白质及脂肪等多种营养成分降解为人体易吸收的多肽及氨基酸、脂肪酸等，提高了产品的吸收率[13]。海棠果不仅赋予产品清新的果香，而且营养丰富，具有美容养颜的功效。大豆、海棠果相结合，营养更全面，其中的大量活菌具有平衡和改善肠道微生态等多项功能。采用此配方所制得的海棠果酸豆乳色泽自然，混有酸乳的味道，还带有海棠果特有的清香，是一种很健康的植物蛋白饮料，适合各种人群饮用。

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