固定化乳酸菌发酵大豆酸乳工艺研究

周惠　孙本昌　马德君

摘要：研究利用固定化乳酸菌技术连续发酵生产大豆酸乳的工艺条件。针对豆乳具有的豆腥味探讨豆乳脱腥方法。确定固定化乳酸菌发酵大豆酸乳最佳工艺条件为：保加利亚杆菌和嗜热链球菌比例2∶1，接种量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。在此工艺条件下，采用连续发酵方法，能够生产出色、香、味俱佳的营养型大豆酸乳。

关键词：大豆；固定化乳酸菌；发酵；酸乳；工艺条件

中图分类号：TS201.2 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）04-0059-03

大豆具有很高的营养价值，将大豆加工成豆乳有利于大豆中营养成分的吸收。但豆乳特有的豆腥味使其不易被人们接受，为此，本研究以新鲜大豆和成品牛乳为原料，探讨利用固定化乳酸菌技术连续发酵生产大豆酸乳的工艺条件，以研制出营养价值高、口味适宜的新型豆乳。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 供试材料 大豆（市场购买，要求无虫斑、无霉变、籽粒饱满、表面光滑）；碳酸钠氢；碳酸钠；嗜热链球菌（Str.thermophilus）；保加利亚杆菌（Lac.delbrueckii subsp）；海藻酸钠（上海化学试剂站分装）；聚乙烯醇（中国医药上海试剂公司）；氯化钙（中国上海金山县兴塔化工厂）；硼酸（江苏宜兴化学试剂厂）；新鲜牛乳（可选用伊利牌牛乳）；蔗糖；黄原胶；羟甲基纤维素钠（CMC）。

1.1.2 主要仪器设备 高压蒸汽灭菌锅；细菌培养箱；超净工作台；冰箱；高压均质机；豆浆机。

1.2 大豆酸乳工艺流程

大豆→精选→浸泡8 h（每千克大豆加入4 g混合碱）→去皮→85 ℃热水磨浆→煮沸5 min→过滤→加糖、稳定剂、牛乳→混合均质→灭菌→冷却→接种加发酵剂→搅拌均匀→发酵→4 ℃冰箱冷藏→成品。

1.3 豆浆脱腥方法比较试验

豆浆最大的不足是有豆腥味。研究表明，大豆腥味少量是在大豆生长过程中形成的，大量是在加工过程中由于脂肪氧化酶作用不饱和脂肪酸后形成的。因此，改善豆浆生产工艺，钝化大豆中脂肪氧化酶活性，是控制豆浆中豆腥味的有效方法。

按照不同脱腥方法制备一系列豆浆，冷却后请20名同学品尝打分，评分方法为：以脱腥方法1为参照方法，其口感品评分值定为6分，无异味、无豆腥味、无苦味、豆香柔和适宜、口感滑润定为10分，依品质的差异逐渐递减分数。1） 去杂大豆常温下粉碎，加入10倍质量的40 ℃温水浸泡1 h，煮沸5 min，过滤冷却后品评。2） 去杂大豆常温下粉碎，加入10倍质量的80 ℃热水，并保温30 min，冷却至室温后浸泡1 h，煮沸5 min，过滤冷却后品评。3） 去杂大豆用50 ℃热水保温8 h，用高温水磨浆，煮沸5 min，过滤冷却后品评。4） 去杂大豆在碳酸氢钠溶液中室温浸泡8 h，用高温水磨浆，煮沸5 min，过滤冷却后品评。5） 去杂大豆在碳酸钠溶液中室温浸泡8 h，用高温水磨浆，煮沸5 min，过滤冷却后品评。6） 去杂大豆在混合碱溶液中室温浸泡8 h，用高温水磨浆，煮沸5 min，过滤冷却后品评。

1.4 混合碱浓度对脱腥效果的影响试验

按体积比2∶1将碳酸氢钠和碳酸钠配置成质量分数1%～6%的混合碱溶液，分别浸泡大豆，高温水磨浆煮沸，进行评定打分。评分方法为：根据品评结果按最高分10分值递减评分，豆香明显、无碱味、无苦味评为10分。过高碱浓度浸泡大豆碱味较重，浓度过低豆腥味较重。

1.5 乳酸菌的活化与固定方法

1.5.1 活化 分别将两株保存菌种接种到脱脂乳培养基中活化3次，使菌种活力充分恢复，然后扩培，待用。

1.5.2 固定 1.20 g海藻酸钠与1.50 g聚乙烯醇加100 mL去离子水加热溶解，121 ℃灭菌15～20 min（A液）。0.50 g氯化钙与1.25 g硼酸加100 mL去离子水溶解，121 ℃灭菌15～20 min（B液）。将A液、B液冷却至40～45 ℃待用。取50 mL A液加入10 mL保加利亚杆菌混匀，再滴入50 mL B液，室温下固定化20 h，得到C球；同法制备嗜热链球菌（D球）。

1.6 固定化乳酸菌球比率的确定及对酸乳风味的影响试验

将不同比例的固定化杆菌和固定化球菌组合，分别置于豆浆中振荡，发酵，再后续静止发酵，置于4～8 ℃后熟8 h，评定其口感。

1.7 最佳工艺条件的单因素试验

选取发酵剂接种量、蔗糖添加量、豆乳和牛乳比例3个因素进行大豆酸乳工艺条件优化。1） 发酵剂接种量的影响。豆乳中加入发酵剂的多少直接影响产酸量的高低，对酸豆乳的口感、风味产生较大影响。接种量设为4%，5%，6%。2） 蔗糖添加量的影响。大豆酸奶发酵时添加一定的蔗糖，既可以使菌种更好地生长繁殖，又可以增强大豆的甜度与气味。蔗糖添加量设为6%，8%，10%。3） 豆乳和牛乳比例的影响。豆乳和牛乳的比例均衡才能使产品的风味和质地达到最佳，既具有豆乳香味，又不失酸奶的香味。豆浆和牛乳的比例设为1∶1，1∶2，2∶3。具体试验方案见表1。

将各配比置于38～40 ℃条件下培养20 min，进行前发酵，之后置于40 ℃条件下主发酵3～4 h，最后在8～10 ℃条件下后发酵12 h。根据感官评分标准（见表2），得出最佳发酵条件。

2 结果与分析

2.1 豆浆脱腥方法的比较

将按照不同脱腥方法制备的一系列豆浆经20名品评员打分，结果见表3。其中4号方法相对脱腥效果最好。

2.2 混合碱浓度对脱腥效果的影响

混合碱浓度对脱腥效果的影响见表4。

2.3 固定化乳酸菌球比率的确定及对酸乳风味的影响

双乙酰是影响发酵豆乳风味的主要成分之一，嗜热链球菌和保加利亚杆菌在代谢特性尤其是形成风味物质双乙酰等方面具有差异性。当酸乳中双乙酰含量适宜时，酸乳具有良好的清香味；含量过高时，则有馊味。据试验证明：嗜热链球菌产双乙酰能力强，而保加利亚杆菌不产双乙酰。

将两种菌球按照不同比例配置，进行大豆酸乳发酵试验，结果见表5。当保加利亚杆菌和嗜热链球菌比例为2∶1时，酸乳可获得满意的风味和适宜的凝乳时间。

2.4 工艺条件优化结果

通过试验，确定大豆酸乳最佳工艺参数为：接种量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。

3 结论

1） 对6种豆乳脱腥方法进行比较，得到脱腥效果较好的方法，具体操作为：用浓度为4%的NaHCO3与Na2CO3混合碱（2∶1）浸泡大豆8 h，然后用高温水磨豆浆，并煮豆浆5 min。采用该法脱腥，可获得满意口感的豆乳。

2） 确定固定化乳酸菌发酵大豆酸乳最佳工艺条件为：保加利亚杆菌和嗜热链球菌比例2∶1，接种量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。

参考文献

[1] 吴定，路桂华.固定化乳酸菌发酵大豆酸乳研究[J].中国酿造，2002（4）：15-17.

[2] 贺银凤，午日娜.乳酸菌的固定化方法及其发酵特性的研究[J].食品研究与开发，2006（5）：16-18.

[3] 吴定，刘常金，孙得坤，等.固定化发酵大豆酸乳关键操作单元研究[J].饮料加工工艺，2005，31（4）：123-125.

Abstract： This research studies the fermentation conditions using immobilized lactic acid bacteria to produce soybean yoghurt. The deodorization method is discussed to eliminate beany taste in the soymilk. The determined optimum process conditions of immobilized lactic acid bacteria fermented soybean yogurt is as follows： Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus ratio of 2∶1， inoculation amount 5%， sucrose 8%， soybean milk and milk ratio of 1∶2. Under this condition， the adoption of continuous fermentation method can produce nutritious soybean yoghurt with desired flavor and taste.

Key words： soybean； immobilized lactic acid bacteria； fermentation； yogurt； process conditions

双乙酰是影响发酵豆乳风味的主要成分之一，嗜热链球菌和保加利亚杆菌在代谢特性尤其是形成风味物质双乙酰等方面具有差异性。当酸乳中双乙酰含量适宜时，酸乳具有良好的清香味；含量过高时，则有馊味。据试验证明：嗜热链球菌产双乙酰能力强，而保加利亚杆菌不产双乙酰。

将两种菌球按照不同比例配置，进行大豆酸乳发酵试验，结果见表5。当保加利亚杆菌和嗜热链球菌比例为2∶1时，酸乳可获得满意的风味和适宜的凝乳时间。

2.4 工艺条件优化结果

通过试验，确定大豆酸乳最佳工艺参数为：接种量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。

3 结论

1） 对6种豆乳脱腥方法进行比较，得到脱腥效果较好的方法，具体操作为：用浓度为4%的NaHCO3与Na2CO3混合碱（2∶1）浸泡大豆8 h，然后用高温水磨豆浆，并煮豆浆5 min。采用该法脱腥，可获得满意口感的豆乳。

2） 确定固定化乳酸菌发酵大豆酸乳最佳工艺条件为：保加利亚杆菌和嗜热链球菌比例2∶1，接种量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。

参考文献

[1] 吴定，路桂华.固定化乳酸菌发酵大豆酸乳研究[J].中国酿造，2002（4）：15-17.

[2] 贺银凤，午日娜.乳酸菌的固定化方法及其发酵特性的研究[J].食品研究与开发，2006（5）：16-18.

[3] 吴定，刘常金，孙得坤，等.固定化发酵大豆酸乳关键操作单元研究[J].饮料加工工艺，2005，31（4）：123-125.

Abstract： This research studies the fermentation conditions using immobilized lactic acid bacteria to produce soybean yoghurt. The deodorization method is discussed to eliminate beany taste in the soymilk. The determined optimum process conditions of immobilized lactic acid bacteria fermented soybean yogurt is as follows： Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus ratio of 2∶1， inoculation amount 5%， sucrose 8%， soybean milk and milk ratio of 1∶2. Under this condition， the adoption of continuous fermentation method can produce nutritious soybean yoghurt with desired flavor and taste.

Key words： soybean； immobilized lactic acid bacteria； fermentation； yogurt； process conditions

双乙酰是影响发酵豆乳风味的主要成分之一，嗜热链球菌和保加利亚杆菌在代谢特性尤其是形成风味物质双乙酰等方面具有差异性。当酸乳中双乙酰含量适宜时，酸乳具有良好的清香味；含量过高时，则有馊味。据试验证明：嗜热链球菌产双乙酰能力强，而保加利亚杆菌不产双乙酰。

将两种菌球按照不同比例配置，进行大豆酸乳发酵试验，结果见表5。当保加利亚杆菌和嗜热链球菌比例为2∶1时，酸乳可获得满意的风味和适宜的凝乳时间。

2.4 工艺条件优化结果

通过试验，确定大豆酸乳最佳工艺参数为：接种量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。

3 结论

1） 对6种豆乳脱腥方法进行比较，得到脱腥效果较好的方法，具体操作为：用浓度为4%的NaHCO3与Na2CO3混合碱（2∶1）浸泡大豆8 h，然后用高温水磨豆浆，并煮豆浆5 min。采用该法脱腥，可获得满意口感的豆乳。

2） 确定固定化乳酸菌发酵大豆酸乳最佳工艺条件为：保加利亚杆菌和嗜热链球菌比例2∶1，接种量5%，蔗糖添加量8%，豆乳和牛乳比例1∶2。

参考文献

[1] 吴定，路桂华.固定化乳酸菌发酵大豆酸乳研究[J].中国酿造，2002（4）：15-17.

[2] 贺银凤，午日娜.乳酸菌的固定化方法及其发酵特性的研究[J].食品研究与开发，2006（5）：16-18.

[3] 吴定，刘常金，孙得坤，等.固定化发酵大豆酸乳关键操作单元研究[J].饮料加工工艺，2005，31（4）：123-125.

Abstract： This research studies the fermentation conditions using immobilized lactic acid bacteria to produce soybean yoghurt. The deodorization method is discussed to eliminate beany taste in the soymilk. The determined optimum process conditions of immobilized lactic acid bacteria fermented soybean yogurt is as follows： Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus ratio of 2∶1， inoculation amount 5%， sucrose 8%， soybean milk and milk ratio of 1∶2. Under this condition， the adoption of continuous fermentation method can produce nutritious soybean yoghurt with desired flavor and taste.

Key words： soybean； immobilized lactic acid bacteria； fermentation； yogurt； process conditions