不同加工工艺对豆浆理化指标及风味品质的影响

崔洋，冷思琦，高梓淇，高媛，黄雪莹，白宇航

绥化学院（绥化 152061）

我国具有丰富的大豆资源，同时也是大豆农作物的起源地[1]。其主要种植地为东北、华北等地区，而东北大豆的品质最为优异，近些年大豆已成为世界上重要的植物作物。研究表明大豆含有人体所需的五大必需营养素及大量植物化学物质，其中蛋白质含量达0.30～0.48 g/g，是一种廉价、高质量及来源广泛的可替代动物蛋白的资源[2-3]。

豆浆是以大豆为原料，经过泡发、磨浆、滤渣及煮沸等工艺制作而成的一种水抽提物，也称为豆奶、豆乳[4]。豆浆包含大豆诸多优点，更具有潜在的保健功能[5]。但由于豆浆中含有不良风味即豆腥味，使其难以被西方消费者所接受，极大限制了豆浆工业化的发展。Yuan等[6]研究表明，豆浆中的不良风味化合物与其加工工艺的不同密切相关，即通过不同的制浆工艺得到豆浆的风味组成成分存在显著性差异，因此寻找一种适宜的加工工艺生产豆浆具有现实意义。

试验选取东北常见典型大豆品种，通过4种不同加工工艺制备豆浆，进而研究不同加工工艺对豆浆蛋白质、脂肪、可溶性固形物含量、豆浆稳定性、豆浆感官评定分数及典型挥发性化合物的含量的影响，寻找出适合生产高营养品质、低不良风味的豆浆加工工艺，对于改善豆浆品质、推进豆浆工业化生产具有指导性意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

垦丰16大豆（灵璧县卓越粮油贸易有限公司）。

2-甲基-3-庚酮（美国Sigma Aldrich公司）。

1.2 仪器与设备

Specord 210 plus紫外分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；saturn-2100气相色谱-质谱联用仪（美国瓦里安技术有限公司）；PBJ-B08L1多功能豆浆机（广东小熊电器有限公司）；TD5A-WS台式离心机（湖南湘仪实验室仪器开发有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 豆浆的制备

选取整粒清洁无虫害的大豆，以大豆干物质与蒸馏水固液比1∶7（g/mL）经食品加工豆浆机进行1次粗磨浆，2次细磨浆后，所得到的豆浆进行0.180 mm（80目）孔径过筛，煮沸处理，加热沸腾5 min后得到干豆-过滤后煮沸豆浆（DS-BAF）；干大豆通过豆浆机处理后先进行煮沸5 min后过筛处理得到干豆-煮沸后过滤豆浆（DS-BBF）；以大豆干物质与蒸馏水固液比1∶7（g/mL）加水浸泡12 h后，经食品加工豆浆机进行1次粗磨浆，2次细磨浆后，所得到的豆浆进行0.180 mm孔径（80目）过筛，后煮沸处理，加热沸腾5 min后得到浸泡大豆-过滤后煮沸豆浆（SS-BAF）；浸泡大豆通过豆浆机处理后先进行煮沸5 min后过筛处理得到浸泡大豆-煮沸后过滤豆浆（SS-BBF）。

1.3.2 不同加工工艺对豆浆中蛋白质含量的影响

豆浆粗蛋白含量参考GB 5009.5—2010《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[7]进行测定。

1.3.3 不同加工工艺对豆浆中总固形物含量的影响

豆浆总固形物含量参考GB/T 30885—2014[8]方法进行测定。

1.3.4 不同加工工艺对豆浆脂肪含量的影响

试验方法采用酸水解法[9]测定豆浆中脂肪含量。具体方法步骤按照GB 5009.6—2016执行。

1.3.5 不同加工工艺对豆浆稳定性的影响

豆浆稳定性的研究参考朱伟光等[10]的方法进行执行。量取2.5 mL不同加工方法的豆浆液于100 mL容量瓶中，加入蒸馏水进行定容，混匀后取适量稀释液于15 mL离心管中，在5 000 r/min条件下离心5 min，取上清液，在785 nm波长下测定样品离心前后的吸光度，其稳定性的计算如式（1）所示。

式中：R为稳定性系数；A离心后为豆浆液离心后上清液的吸光度；A离心前为豆浆液离心前上清液的吸光度。

1.3.6 不同加工工艺对豆浆感官的影响

样品感官评价试验设计方案参考施小迪等[11]的方法。评分小组主要人员10人，其中男性5人、女性5人，年龄均在22～25岁，无感冒、咽炎等身体症状，分别对4种不同加工工艺得到的豆浆进行独立感官评定。试验对豆浆感官评分共分为5种：豆腥味定义为生大豆气味；豆香味定义为经过高温焙烤的大豆气味；谷物香味定义为谷物的气味；甜香味定义为熟制燕麦片的气味；油脂味定义为大豆油的气味。评分采取5分制，其中0分为闻不到味道，1～4分味道依次增强，5分为味道最强。

1.3.7 不同加工工艺对豆浆挥发性物质含量的影响

豆浆挥发性成分的测定参考Yuan等[6]的方法，试验主要检测豆浆中常见的几种挥发性物质。

1.3.7.1 样品预处理

吸取5 mL样品豆浆液于20 mL萃取瓶中，放入转子，加入内标物2-甲基-3庚酮，将样品瓶加盖封口，将固相微萃针插入萃取瓶中，萃取温度40 ℃，萃取时间30 min，搅拌速率600 r/min。

1.3.7.2 GC-MS条件设置

采用DB-WAX（30 m×0.25 mm，0.25 μL）色谱柱。升温程序：40 ℃保持3 min，以6 ℃/min升温至100 ℃，以10 ℃/min升温至230 ℃，保持7 min，不分流进样。质谱条件：离子源EI源，离子源温度230 ℃，接口温度250 ℃，扫描范围（m/z）40～400。

1.3.8 数据统计与分析

采用Excel、SPSS软件对数据统计分析，用Origin软件进行绘图处理，各数据重复测定3次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 不同加工工艺对豆浆中蛋白质含量的影响

罗祎等[12]表明豆浆中的蛋白含量直接影响到豆浆的口感，即豆浆中蛋白质含量越高，豆浆口感越醇厚。由图1结果可知，在干燥条件下，大豆子叶坚固，很难将蛋白质与纤维素分开，因此由干豆制成的豆浆的蛋白质含量较低[13]，而通过加水进行一定时间的浸泡，使整粒大豆充分吸水，包裹大豆子叶的外衣变得柔软，结构疏松，使细胞内的蛋白质在大豆粉碎过程中更容易被抽提，因此浸泡后豆浆的蛋白含量更高。磨浆得到生豆浆后，过0.180 mm孔径（80目）筛去掉豆渣后得到均匀细腻的豆浆溶液，而经过先煮沸再过筛会使豆渣变得黏稠，从而导致豆浆的出浆率降低，因此相同条件下先煮沸后过筛的豆浆蛋白含量更低。

图1 不同加工工艺对豆浆中蛋白质含量的影响

2.2 不同加工工艺对豆浆中总固形物含量的影响

可溶性固形物主要指液体或者流体食品中所有溶解于水的化合物的总称，其中包括糖、维生素及矿物质等[14]。由图2可知，浸泡后的豆浆的固形物含量显著高于干大豆豆浆的可溶性固形物含量，其主要原因是对比干大豆，浸泡后会使大豆的膨胀力增加，使其在磨浆过程中的可行性固形物充分被提取出来，豆渣中的固形物减少，则豆浆中的可溶性固形物含量增高。在相同浸泡时间或者干豆研磨条件下，生豆浆经先煮沸后使其结构发生改变，过筛得到的豆渣中的可溶性固形物含量更高，则得到豆浆的固形物含量降低。

图2 不同加工工艺对豆浆中总固形物含量的影响

2.3 不同加工工艺对豆浆脂肪含量的影响

大豆中脂肪为优质的油脂来源，富含人体所必需的脂肪酸，还有对人体有益的磷脂，因此豆浆中的脂肪是人体比较理想的脂肪酸摄入来源[15]。不同加工方式对豆浆中脂肪含量的影响结果如图3所示。脂肪含量变化趋势与可溶性固形物相似，即经过一定时间的浸泡后豆浆的脂肪含量较高，为1.21%，与干大豆的豆浆脂肪含量存在显著性差异。而在相同条件下，干大豆经研磨得到生豆浆先高温煮沸后过筛的豆浆含量为0.82%，显著低于先过筛后煮沸豆浆脂肪含量1.02%，其发生原因主要是经过高温煮沸后大豆豆渣黏度增加，使过滤豆渣含量增加，进而豆渣脂肪含量增加，豆浆脂肪含量降低。

图3 不同加工工艺对豆浆脂肪含量的影响

2.4 不同加工工艺对豆浆稳定性的影响

由图4可知：经过浸泡后豆浆的稳定性增加，研究表明豆浆的稳定性与蛋白质的凝胶性及粒径大小有关，由于蛋白质凝胶的中间是一个具有空隙的立体网络结构且其必须在一定的蛋白质浓度条件下才能形成[16]，而大豆未经过一定时间的浸泡处理，经过研磨得到的生豆浆中的豆渣含量较高，经过滤后蛋白质含量显著低于浸泡处理，因此干大豆的豆浆蛋白质浓度较低，减少蛋白质之间发生碰撞的机会从而减少交联的概率，导致形成的网络结构不稳定，豆浆的稳定性下降。相同处理得到的干大豆或者浸泡大豆豆浆先煮沸得到的出浆率较低，则蛋白质含量较低，从而豆浆稳定性较差。

图4 不同加工工艺对豆浆稳定性的影响

2.5 不同加工工艺对豆浆感官的影响

随着生活水平的提高，人们不再只满足于高蛋白、高营养物质的豆浆，其感官结果的好坏更会直接影响到消费者的选择，因此试验对4种加工工艺的豆浆的感官进行评价，其结果如表1所示。干大豆制备得到的豆浆生豆腥味较重，但有一定谷物香气，而浸泡处理后的豆浆豆腥味显著降低，豆香味较干大豆豆浆无显著性差异，但存在一定油脂香气，但4种豆浆均无明显的甜香味，而通过先过滤后煮沸能够降低豆腥味，增加一定的豆香味及油脂味。

表1 不同加工工艺对豆浆感官的影响 单位：分

2.6 不同加工工艺对豆浆挥发性物质含量的影响

豆浆的口感风味较为复杂，是大豆在研磨过程中脂肪氧化酶氧化亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸，最后形成醛类、酮类、醇类及呋喃等化合物而产生，而浸泡、研磨及热处理等都会影响脂肪氧化酶的活性[17-18]，进而影响豆浆的口感。己醛作为一种醛类挥发性化合物，是豆浆中主要的豆腥味来源，己醛作为一种不饱和脂肪酸氧化产物，可通过降低脂肪氧化酶的活性降低己醛含量，而大豆经过浸泡后研磨得到的豆浆己醛含量较低，为3.12～4.27 mg/L，其发生原因可能在于大豆充分浸泡后，大豆种皮吸水膨胀，使其在研磨过程中大豆组织结构受到损伤的概率增大，使脂肪酶的活性受到抑制甚至失活[19]。正己醇质量浓度仅次于己醛，其特殊的水果风味能够给豆浆带来良好感官，属于非豆腥类化合物，其中SS-BAF正己醇质量浓度最高，为4.08 mg/L，DS-BAF含量最低，为1.78 mg/L，通过对比4种不同加工工艺豆浆的不良挥发性物质如己醛、1-戊醇、庚醛及苯甲醛等具有代表性的化合物的总含量，经过浸泡后制备得到的豆浆不良风味化合物含量降低，且生豆浆经过滤后煮沸得到的熟豆浆具有更好的风味特征，如正己醇、2-庚酮及辛醛等果香味成分比例更高，如表2所示。

表2 不同加工工艺对豆浆挥发性物质含量的影响单位：mg/L

3 结论

通过试验研究发现：豆浆的不同制作工艺均会对豆浆的不良风味造成显著性影响，不同加工工艺的豆浆的蛋白质、脂肪及可溶性固形物含量各不相同，而4种方法制得的豆浆的稳定性均较高，通过GC-MS检测4种豆浆中具有代表性挥发性物质，其中干大豆豆浆的不良风味总浓度显著高于浸泡大豆豆浆，综合比较，浸泡大豆-过滤后煮沸（SS-BAF）豆浆蛋白质固形物含量最高，豆腥味物质含量较低，豆浆风味好，稳定性高，是较好的豆浆加工工艺。