酸豆乳发酵工艺优化试验

马新新

上海清美绿色食品（集团）有限公司（上海 201300）

随着社会经济的快速发展，人们的生活环境与生活方式发生了巨大的变化。而健康问题也日益凸显，亚健康、肥胖症、慢性病等日趋增多。同时，中国逐渐进入老年社会，老龄化人口越来越多，随着老龄化速度加快，老年病也成为重要的社会健康问题。而解决这些问题，迫切需要树立大健康理念，发展大健康产业。通过健康饮食预防疾病是大健康理念的重要内容。在我国，大豆及其制品是重要的植物蛋白来源，其不仅营养丰富而全面，而且具有多种功能因子。千百年来，豆制品一直是平衡膳食的重要组成部分，深受中国老百姓的喜爱。且从20世纪开始，不含胆固醇且富含大豆异黄酮等生物活性物质的大豆食品在西方社会也越来越受到追捧[1-2]。随着人们生活水平的不断提高和对健康养生饮食的追求，在传统豆制品基础上的大豆食品多元化亟待实现。

发酵是食品加工的一个重要手段，可以使食品有效地产生某种生理活性物质，或者使食品具备调节机体生理功能的功效。传统发酵豆制品如腐乳及臭豆腐，味道鲜美且营养丰富，具有悠久的历史。腐乳因其生产工艺特点，故具有较高的含盐量；而臭豆腐发酵易发生致病菌污染等，因此这些食品不能长期或大量食用[3]。而益生菌发酵豆乳可以在克服上述问题的同时满足消费者对食品功能性和健康的需求。

豆乳经益生菌发酵后，大分子蛋白质被降解为小分子多肽，更易于人体消化吸收，并且与酸奶相比不含乳糖和胆固醇，是乳糖不耐症、高血脂患者、肥胖症及老年人的良好选择；通过发酵还可极大程度地降低豆腥味[4-5]，增加消费者尤其是对传统豆制品接受度不高的青少年消费者的认可度。目前，发酵豆乳产品在欧美及日本已经占有一定的市场份额。益生发酵豆乳的市场潜力巨大。通过对益生菌发酵豆乳工艺的研究，探索最佳发酵工艺参数，以期为国内发酵酸豆乳的产业化生产提供一定的理论依据。

1 试验材料

1.1 菌种

植物乳杆菌X7021冻干菌粉（华东理工大学生物工程学院提供）；德式保加利亚乳杆菌（购于杜邦）；嗜热链球菌（购于杜邦）。

1.2 试剂与材料

脱皮特浓豆浆、蔗糖、大豆分离蛋白、小苏打、柠檬酸等。

1.3 仪器与设备

超净工作台，苏州金大净化工程设备有限公司；恒温培养箱，上海全脉科学仪器有限公司；电子天平（万分之一），上海颖领电子衡器有限公司；酸度计，上海全脉科学仪器有限公司；电子称，上海高致精密仪器有限公司；冰箱，海尔集团。

2 试验方法

2.1 单因素试验

2.1.1 发酵菌种复配比例影响试验

发酵菌种复配比例：植物乳杆菌X7021、德式保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌质量比分别设置为1∶0∶0，1∶1∶1，1∶2∶2和2∶1∶1，编号分别为1，2，3和4号。

以自产的脱皮特浓豆浆为基础原料，添加7%的蔗糖，然后分别将不同配比的发酵菌种按0.03 g/L接种至调配好的脱皮豆浆培养基中，于43 ℃恒温厌氧培养，待凝乳后，记录凝乳时间，测定活菌数与pH，并进行感官评定。

2.1.2 发酵剂接种量影响试验

以自产的脱皮特浓豆浆为基础原料，添加7%的蔗糖，然后发酵菌剂分别按0.01，0.02，0.03和0.04 g/L接种，于43 ℃恒温厌氧培养，待凝乳后，记录凝乳时间，测定活菌数与pH，并进行感官评定。

2.1.3 蔗糖添加量影响试验

以自产的脱皮特浓豆浆为基础原料，蔗糖添加量分别设置为5%，6%，7%，8%和9%，然后按0.03 g/L接种发酵剂，于43 ℃恒温厌氧培养，待凝乳后，记录凝乳时间，测定活菌数与pH，并进行感官评定。

2.1.4 初始pH影响试验[7]

以自产的脱皮特浓豆浆为基础原料，添加7%的蔗糖，初始pH分别设置为6，6.5，7和7.5，然后按0.03 g/L接种发酵剂，于43 ℃恒温厌氧培养，待凝乳后，记录凝乳时间，测定活菌数与pH，并进行感官评定。

2.1.5 发酵温度影响试验

以自产的脱皮特浓豆浆为基础原料，添加7%的蔗糖，按0.03 g/L接种发酵剂后，发酵温度分别设置为35，37，39，41，43和45 ℃，待凝乳后，记录凝乳时间，测定活菌数与pH，并进行感官评定。

2.2 正交试验

在单因素试验的基础上，选择主要影响因素，包括接种量、蔗糖添加量、发酵温度，以活菌数和感官评分为测定指标，设计L9(33)三因素三水平正交优化试验，进一步优化酸豆乳发酵工艺参数。

2.3 感官评定方法

感官评分标准[6]见表1。

表1 感官评分标准

3 结果与分析

3.1 发酵菌种复配比例影响试验结果

由表2、图1和图2可以看出：当发酵菌种复配比例（植物乳杆菌X7021、德式保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的质量比）为1∶1∶1时，发酵豆乳的凝乳时间最短，活菌含量最高，pH最低，感官评定口感风味最好，因此发酵菌种最佳复配比例为1∶1∶1。

3.2 发酵剂接种量影响试验结果

由表3、图3和图4可以看出：当发酵剂接种量达到0.04 g/L时，凝乳时间最短，活菌含量最高，pH最低，感官评定效果最好；但当接种量为0.03 g/L时，活菌含量仅稍低于接种量0.04 g/L，pH适宜，感官评定效果基本一致，考虑成本问题，同时发酵剂接种量高在后酸化过程中产生的豆腥味重，故选择最佳接种量0.03 g/L。

表2 不同发酵菌种复配比例发酵豆乳的凝乳时间及感官评定试验结果

图1 不同发酵菌种复配比例发酵豆乳活菌数试验结果

图2 不同发酵菌种复配比例发酵豆乳pH试验结果

表3 不同发酵剂接种量的发酵豆乳凝乳时间及感官评定试验结果

图4 不同发酵剂接种量发酵豆乳pH试验结果

3.3 蔗糖添加量影响试验结果

由表4、图5和图6可以看出：蔗糖添加量对发酵豆乳凝乳时间没有影响，当添加量为7%时，感官评定效果最好，活菌含量最高，pH 4.5为发酵豆乳的适宜酸度，因此蔗糖的最佳添加量为7%。

3.4 初始pH影响试验结果

由表5、图7和图8可以看出：当初始pH为6.5时，发酵豆乳的活菌含量最高，感官评定结果最好，但与初始pH 7.0无显著差异，因此发酵豆乳最适初始pH 6.5～7.0均可，此次试验中调配完的脱皮特浓豆浆初始pH 6.7左右，在最适宜范围内，所以初始pH不用调整。

表4 不同蔗糖添加量的发酵豆乳凝乳时间及感官评定结果

图5 不同蔗糖添加量发酵豆乳活菌数试验结果

图6 不同蔗糖添加量发酵豆乳pH试验结果

表5 不同初始pH的发酵豆乳凝乳时间及感官评定结果

图8 不同初始pH发酵豆乳的pH试验结果

3.5 发酵温度影响试验结果

由表6、图9和图10可以看出：随着发酵温度的升高，发酵豆乳的凝乳时间缩短，豆乳品质越来越好，在43 ℃条件下，活菌含量最高，pH适宜，感官评定分为口感最好，当发酵温度达到45 ℃时，活菌含量下降，感官评定酸度稍高，因此最佳发酵温度为43 ℃。

图9 不同发酵温度下发酵豆乳活菌数试验结果

图10 不同发酵温度下发酵豆乳pH试验结果

3.6 正交试验结果

由表7可知，以活菌数和感官评分作为观察指标，发酵豆乳的最佳培养条件组合均为A3B2C2，即最佳接种量为0.035 g/L，最佳蔗糖添加量为7%，最佳发酵温度为43 ℃，对组合A3B2C2进行验证，活菌含量达到2.03×1011CFU/g，感官评分达到9.9分，发酵的豆乳效果最好。各因素对豆乳发酵的影响为A＞C＞B，即接种量对发酵豆乳活菌数与感官评分影响最大，其次是发酵温度，蔗糖添加量影响最小。

表7 酸豆乳发酵工艺优化正交试验结果

4 结论

以自产的脱皮豆浆为原料，采用菌种复配进行发酵制作酸豆乳，同时进行酸豆乳发酵工艺优化的试验研究。结果显示，最优菌种复配比例为1∶1∶1，最佳菌种接种量为0.035 g/L，蔗糖添加量为7%，培养温度为43 ℃，在此发酵工艺条件下制作的酸豆乳产品豆腥味淡，酸度、黏度适中，风味口感较好。随着大健康产业的发展和人们对健康、养生意识越来越强，以及豆腥味脱除难题的攻克，益生菌发酵酸豆乳产品必将得到消费者的青睐，具有十分广阔的发展空间和市场前景。此次关于酸豆乳产品发酵工艺的优化研究，可为国内企业生产发酵酸豆乳提供一定的理论指导和参考。