黃豆芽酶解液生產飲料工藝

崔蕊靜

(河北科技師范學院食品科技學院，河北 秦皇島，066600)

黃豆含有豐富的營養成分，其蛋白質含量高，組成黃豆蛋白的氨基酸種類全［1］，不飽和脂肪酸含量高，能降低血液中的膽固醇含量［2］。但黃豆中含有胰蛋白酶抑制劑，影響蛋白質的吸收利用，且食用后會引起腹脹;黃豆中含有的脂肪氧化酶，致使大豆制品產生豆腥味［3］。而黃豆發芽后，脂肪氧化酶、胰蛋白酶抑制等不利因子大部分被去除，從而防止了豆腥味的產生;蛋白質水解為氨基酸或多肽，蛋白質的生物效價和利用率顯著提高;豆類中不能被人體吸收的而易產生腹脹氣的棉子糖、鼠李糖等，在發芽過程中急劇下降乃至全部消失［4］;黃豆發芽促使豆中植酸降解，有利于磷、鈣、鐵、鋅等礦物質的吸收利用率;發芽后Vc、胡蘿卜素、核黃素和尼克酸等維生素含量顯著增加［5］;此外，黃豆異黃酮和皂苷顯著增加。異黃酮具有預防骨質疏松、防止心血管疾病、減輕或避免因雌激素減少引起的更年期綜合癥等多種生理功能;黃豆皂苷可以抑制血清中脂類氧化，抑制過氧化脂質的生成，降低血清中膽固醇的含量;黃豆芽中的葉綠素能分解人體內的亞硝酸胺，進而起到預防直腸癌等多種消化道惡性腫瘤的作用［6，7］。目前國內外對黃豆芽中營養成分分析研究較多，利用黃豆芽加工飲料研究報道較少。本實驗利用木瓜蛋白酶水解豆芽乳制作黃豆芽乳飲料，旨在開發一種人體易吸收、氨基氮含量高、富含異黃酮和Vc等多種營養成分、且不含膽固醇的優質保健飲品。

1 材料與方法

1．1 材料

黃豆(市售);木瓜蛋白酶(廣州市華琪生物科技有限公司);風味酶(北京諾維信生物科技有限公司);HDZ-2030豆奶復合穩定劑(石家莊兄弟工貿有限公司);碳酸氫鈉、三聚磷酸鈉、檸檬酸鈉等均為分析純;δ-葡萄糖酸內酯為食品級。

1．2 實驗設備

組織搗碎勻漿機(江蘇金壇醫療儀器廠);pHS-3C型酸度計(蕭山市鑫龍醫療儀器有限公司);微波爐(順德格蘭仕電器公司);磨漿機(溫嶺龍達電機廠);立式膠體磨(沈陽新光動力機械公司);電熱恒溫水浴鍋(北京西城區醫療器械廠);723可見分光光度計(上海精密科學儀器有限公司分光儀器總廠)。

1．3 測定方法

游離氨基酸含量的測定:電位滴定法［8］。

蛋白質穩定系數R測定:取15 mL調配好的豆芽乳于離心管中，3 500 r/min離心12 min，取上清液2 mL，稀釋50倍，550 nm下用723型分光光度計測其離心后吸光度A后，同法測得A前，其比值即為蛋白質穩定系數R，根據R確定豆芽乳飲料的穩定性［9］。

1．4 試驗方法

1．4．1 豆芽乳飲料制作的工藝流程 黃豆挑選→清洗→浸泡→發芽→清水漂洗去皮→加熱滅酶→磨漿→微波處理→酶解→調配→均質→脫氣→灌裝→殺菌→冷卻。

1．4．2 操作要點 (1)黃豆芽的制備:挑選成熟飽滿未破損黃豆，用清水洗3遍，去除雜質和灰塵，按黃豆質量的2．5～3．0倍加水，水中添加碳酸氫鈉，其質量分數為0．03，30℃浸泡8 h后室溫發芽3 d。(2)豆芽殺青:豆芽用清水漂洗去皮，分別用540 W微波加熱1 min，900 W微波加熱30 s，95℃蒸汽加熱2 min，95℃熱水燙漂3 min［10］，以鈍化大豆中脂肪氧化酶活性，之后加水磨漿，通過感觀鑒定豆芽乳的色澤、氣味、滋味等，確定豆芽的殺青方法。(3)磨漿:迅速將豆芽放于磨漿機中，加豆芽質量10倍的熱水打漿，水溫80℃。(4)預熱:將豆芽漿液用180 W微波處理20 s，以提高酶解效率。(5)風味蛋白酶和木瓜蛋白酶水解條件的篩選:對影響豆芽乳中蛋白質水解程度的幾個因素底物濃度、加酶量、水解溫度、時間和pH值分別作單因素試驗，測定氨基氮的含量，確定蛋白酶水解的最佳條件。(6)調配:將所需絡合劑、穩定劑溶解，添加到豆芽乳酶解液中，混勻后加熱至60℃，30 MPa壓力下均質2次，脫氣后灌裝密封，121℃下殺菌15 min后冷卻［11］。

1．4．3 黃豆芽酶解液飲料穩定性試驗 采用L9(33)進行正交試驗，以蛋白質的穩定系數為指標，探討所加絡合劑檸檬酸鈉和三聚磷酸鈉、乳化穩定劑HDZ-2030復合豆奶穩定劑對豆芽乳穩定性的影響(表1)。

2 結果與分析

2．1 豆芽殺青條件的選擇

實驗中采取4種鈍化脂肪氧化酶的方法，打漿后鑒評感觀結果(表2)。結果表明，不同加熱條件對豆芽乳的氣味與滋味影響較大，相比之下，熱水燙漂的效果較好。故采用95℃熱水燙漂3 min滅酶。

表1 豆芽乳穩定性正交試驗因素水平 g/kg

表2 不同加熱方法下豆芽乳感觀評價

2．2 風味蛋白酶與木瓜蛋白酶混合水解豆芽乳條件篩選

目前，我國多采用木瓜蛋白酶對大豆進行水解，水解程度較低，且水解產物中含有疏水性多肽使其產生苦味。為了提高水解程度，降低水解產物苦味，試驗采用風味蛋白酶與木瓜蛋白酶聯用水解大豆蛋白質［12，13］。

2．2．1 風味蛋白酶與木瓜蛋白酶混合比例確定 豆芽中加其質量10倍的水磨成的豆芽漿液經180 W微波處理20 s，加入風味酶和木瓜酶混合酶，使其在豆芽漿液中的質量分數為0．02，風味酶與木瓜酶分別按質量比為2∶1，1∶1，1∶2，1∶4 的質量比混合，pH 值調至 7．0，50 ℃加熱 50 min，測水解液氨基氮含量(表3)。結果表明，兩種酶的混合質量比為1∶1時，水解蛋白效果最佳，大于或小于1∶1，蛋白質的水解效果均下降。經SSR法檢驗，各處理之間差異都達極顯著水平，確定最佳比例為1∶1。

2．2．2 pH值的確定 豆芽中加豆芽質量10倍的水磨成豆芽漿液，經180 W微波處理20 s，加等比混合的風味酶和木瓜酶，其在豆芽漿液中的質量分數為0．02，將豆芽漿液pH值分別調至6．0，6．5，7．0，7．5，8．0，50 ℃加熱50 min后測定氨基氮含量(表4)。結果表明，pH 值7．0～7．5時，雙酶混合用的效果最佳。經SSR法檢驗，pH值7．0與7．5差異不顯著，其余各處理間差異極顯著，確定水解pH值為7．0，此時的pH值接近豆芽乳的pH值。

表3 風味蛋白酶與木瓜蛋白酶不同混合質量比例對豆芽乳作用效果的影響

表4 不同pH對豆芽乳作用效果的影響

2．2．3 水解溫度的影響 豆芽中加質量為其10倍的水磨成的豆芽漿液經180 W微波處理20 s，加質量等比混合的風味酶和木瓜酶，混合酶在豆芽漿液中的質量分數為0．02，豆芽漿液pH值調至7．0，分別在45，50，55，60，65℃加熱50 min，測定氨基氮含量(表5)。結果表明，隨著溫度的增高，豆芽乳中蛋白質的水解程度增加，水解溫度達50℃，水解程度最大，超過50℃后水解程度明顯降低。經SSR法檢驗，各處理間差異達極顯著水平，故水解溫度50℃為宜。

2．2．4 水解時間的影響 豆芽中加質量為其10倍的水磨成豆芽漿液，經180 W微波處理20 s，加等比混合的風味酶和木瓜酶，混合酶在豆芽漿液中的質量分數為0．02，pH值調至7．0，50℃分別加熱10，20，30，40，50，60 min，測氨基氮含量(表6)。結果表明，隨水解時間的延長，氨基氮含量增加，超過50 min水解程度增加不明顯。經SSR法檢驗，50 min與60 min差異不顯著，其余各處理間差異極顯著，確定水解時間50 min為宜。水解時間過長，不僅浪費能源，且對豆芽乳中的Vc有破壞作用。

表5 不同溫度對蛋白酶水解豆芽乳效果的影響

表6 水解時間對蛋白酶水解豆芽乳效果的影響

2．2．5 加酶量的影響 豆芽中加質量為其10倍的水磨成漿液，經180 W微波處理20 s，分別加入等比混合的風味酶和木瓜酶，混合酶在豆芽漿液中的質量分數依次為 0．010，0．015，0．020，0．025，0．030，0．035。pH值調至7．0，50℃加熱50 min，測氨基氮含量(表7)。結果表明，隨著加酶量的增加，氨基氮含量增加，酶在漿液中的質量分數超過0．030時，增加不明顯。經SSR法檢驗，加酶量在豆芽漿液中的質量分數為0．030和0．035時，處理間差異不顯著，其余處理間差異極顯著，所以確定在豆芽漿液中的加酶量為質量分數0．030。

2．2．6 不同底物濃度對酶解效果的影響 分別取豆芽與水質量比為 1∶6，1∶8，1∶10，1∶12，1∶14 的豆芽漿液，180 W微波處理20 s，混合酶在豆芽漿液中的質量分數0．030，豆芽漿液pH值調至7．0，50℃加熱50 min，測酶解液氨基氮含量(表8)。結果表明，豆芽中加其質量8倍的水磨成的豆芽乳蛋白質水解效果最佳，其次是加其質量10倍的水。經SSR法檢驗，各處理間差異極顯著，從節約成本且保證產品風味和營養等角度考慮，選擇豆芽與水質量比為1∶10。

2．3 黃豆芽乳酶解液加工飲料

2．3．1 絡合劑、乳化穩定劑對豆芽乳飲料穩定性的影響 豆芽乳酶解液中按表1正交試驗設計加入絡合劑檸檬酸鈉、三聚磷酸鈉和HDZ-2030復合豆奶穩定劑;并分別加入白砂糖，其在豆芽漿液中的質量分數為0．030;將豆芽漿液加熱至60℃，30 MPa壓力均質2次，在550 nm下測定其離心前后的吸光度，計算穩定系數R(表9)。結果表明，影響黃豆芽乳飲料穩定性因素的主次順序是B(HDZ-2030復合豆奶穩定劑)＞C(三聚磷酸鈉)＞A(檸檬酸鈉)。實際試驗結果第6組(即組合A2B3C1)穩定系數最高，極差分析結果組合A2B3C1產品穩定性最高，與實驗結果相符。所以實驗確定豆芽乳中，檸檬酸鈉質量分數為0．02，HDZ-2030豆奶復合穩定劑質量分數為0．03，三聚磷酸鈉質量分數為0．03。

表7 加酶量對蛋白酶水解豆芽乳效果的影響

表8 豆芽與水質量比對蛋白酶水解豆芽乳效果的影響

2．3．2 均質工藝對豆芽乳飲料穩定性的影響

(1)均質溫度的影響:均質壓力30 MPa，溫度分別控制30，40，50，60，70℃，均質2次，均質后測吸光度，計算R值(表10)。結果表明，豆芽乳飲料在50℃以上均質，制品的穩定性較好。溫度低，料液粘稠度大，均質效果不良;溫度高，料液粘稠度小，易使粒子微粒化，尤其是對脂肪球粒，但高溫易于使蛋白質變性，且對產品中Vc破壞性強，對均質機的性能也有影響，綜合考慮，豆乳的均質溫度控制在60℃為宜。

(2)均質次數的影響:均質壓力30 MPa，豆芽乳溫度60℃，分別均質1，2，3次，測吸光度，計算R值(表11)。結果表明，增加均質次數也可以提高均質效果，超過2次后，均質效果提高不明顯且增加耗能，故均質2次即可。

(3)均質壓力的影響:壓力分別為20，25，30，35，40 MPa，60℃均質2次后測吸光度，計算R值(表12)。結果表明，均質壓力越大，豆芽乳穩定性越好，但從經濟性和設備性能考慮，2次均質均用30 MPa。

表9 豆芽乳飲料穩定性正交試驗結果與分析

表10 均質溫度對豆芽乳飲料穩定性的影響

表11 均質次數對豆芽乳飲料穩定性的影響

表12 均質壓力對豆芽乳飲料穩定性的影響

3 結 論

黃豆發芽3 d后黃豆芽用95℃熱水燙漂3 min，80℃熱磨漿得到的豆芽乳色澤潔白，無豆腥味和青草味。豆芽與水按質量比1∶10混合磨漿，用180 W微波處理20 s后，加入等比混合的風味蛋白酶和木瓜蛋白酶，其在豆芽乳液中的質量分數為0．030，50℃水解50 min，得氨基氮含量豐富、無苦味的豆芽乳酶解液。豆芽乳酶解液中加入檸檬酸鈉、HDZ-2030復合豆奶穩定劑、三聚磷酸鈉、白砂糖，各種原料在豆芽乳中的質量分數分別為0．020，0．030，0．030，0．030，加熱豆芽乳至 60 ℃，30 MPa 壓力均質2 次，制品穩定性較好，風味可口。

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