黑木耳乳酸發酵酸豆奶的研制

李 達，牛春華，倪浩軍，李金鳳，王景會*

（1.吉林省農業科學院農產品加工所，吉林 長春 130033；2.吉林省體育學院，吉林 長春 130022；3.吉林省天景食品有限公司，吉林 長春 130501）

中國是黑木耳最為豐富的國家之一，全世界的黑木耳種類我國幾乎均有分布，生產方面逐年遞增，但黑木耳深加工產品開發卻相當滯后，開發的產品品種單調，無法滿足市場對黑木耳深加工食品日益增長的需求[1-3]。

酸豆奶是大豆打漿后加入乳酸菌發酵而成的。產品既保留了對人體有益營養成分，又消除了脹氣因子等不良成分[4]。由于乳酸菌的發酵作用，產品原有的大豆蛋白被降解，形成人體容易吸收的氨基酸和小分子肽類物質，提高了營養價值，擴大了消費對象。

黑木耳乳酸發酵酸豆奶是以黑木耳和大豆為主要原料，經過馴化后乳酸菌發酵制得的酸豆奶復合類飲料產品。產品既有黑木耳本身所含有的多種生理活性物質和營養成分，又具有酸豆奶良好的滋氣味和對人體有益的成分，是集黑木耳和酸豆奶為一體的新型飲料。對利用我國黑木耳資源，改善社會膳食結構有一定社會和經濟效益。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售干黑木耳、大豆、白砂糖、海藻酸鈉、羧甲基纖維素（sodium carboxyl methyl cellulose，CMC）、明膠（食用級）：市售。乳酸菌發酵劑為吉林省農業科學院自制。

1.2 儀器與設備

MLS-3780高壓滅菌器：日本Sanyo公司；TA.XT Plus物性測定儀：英國Stable Micro System公司；RMJM-L50膠體磨：上海瑞淼不銹鋼設備有限公司；DHP-9012恒溫培養箱：上海一恒科學儀器有限公司；SHP60-80高壓均質機：上海科司大有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 黑木耳乳酸發酵酸豆奶理化指標的測定

總酸的測定：NaOH滴定法[5]（以乳酸百分含量計）。

分層率的測定：離心法[5]。酸豆奶生產完畢后，將成品4℃放置24h，取5mL樣品，放入離心管中，在離心機中以2000r/min離心5min，離心完畢后，取出離心管放置30min，測量上清液的高度。

式中：A為分層率，%；h為離心后管內上清液高度，cm；H為樣品的總高度，cm。

質構分析測定：按照參考文獻[6]的方法進行。

感官分析方法：用模糊數學方法進行評定[7]。

1.3.2 工藝流程及其試驗設計

黑木耳經浸泡工藝，加水打漿后，經膠體磨進一步粉碎過濾后，物液與一定量的豆漿混合，加入白砂糖、復合穩定劑進行調配，滅菌冷卻至42℃，接種馴化后的乳酸菌發酵劑，發酵，產品經攪拌，無菌灌裝成品。

表1 黑木耳汁制備正交試驗因素水平Table 1 Factors and levels of the orthogonal test for optimization of A.auricula juice preparation

（1）黑木耳汁的制備

挑選質量優良的黑木耳，用清水洗凈，然后用足量的清水將黑木耳泡發至上浮狀態，黑木耳完全變軟復水，撈出瀝干，加水打漿。按表1的試驗因素水平表，制得感官評分較好的黑木耳汁。

（2）最佳豆水比的確定

由于大豆浸泡時所用大豆質量與用水量不同比例對豆漿品質有著極重要的影響，選取大豆浸泡時（1∶5、1∶10、1∶15、1∶20）不同豆水比例進行單因素試驗，確定最佳的浸泡大豆豆水比例，制得感官評分較好的豆漿。

表2 豆漿的感官評分標準（總分100分）Table 2 Sensory evaluation standards of soybean milk

（3）黑木耳乳酸發酵豆奶工藝參數優化

黑木耳汁發酵工藝為了獲得實際良好的發酵條件，在單因素預試驗的基礎上，采用下列工藝參數不同的黑木耳汁與豆漿添加量、發酵時間、菌種接種量、白砂糖，設計正交試驗（見表3）。測定發酵完畢后黑木耳酸豆奶的滴定酸度，并對產品進行質構分析測定，綜合各項結果指標，確定出的黑木耳乳酸發酵豆奶的工藝參數。

表3 黑木耳乳酸發酵豆奶工藝參數優化正交試驗因素水平Table 3 Factors and levels of the orthogonal test for optimization of processing technology for A.auricula soybean yogurt fermented by lactic acid bacteria

（4）黑木耳乳酸發酵豆奶穩定性試驗

由于黑木耳發酵豆奶產品在產品存放過程中極易產生分層沉淀現象，單一的穩定劑在預試驗效果表現不佳，在預試驗添加單一穩定劑基礎上，選用明膠、CMC、海藻酸鈉這3種穩定劑復合進行正交試驗，其試驗因素水平如表4。

表4 復合穩定劑正交試驗因素水平Table 4 Factors and levels of the orthogonal test for optimization of compound stabilizer

2 結果與分析

2.1 黑木耳汁的制備

黑木耳汁是黑木耳發酵豆奶生產中重要的生產工序，其感官質量直接影響產品后期發酵生產，正交試驗結果見表5。

表5 黑木耳汁制備的正交試驗結果Table 5 Results and analysis of the orthogonal test for optimization of A.auricula juice preparation

由表5可以看出，黑木耳汁制備最佳參數為A1B2C2，即浸泡時間60min，浸泡溫度70℃，料水比1∶100。其影響參數為A＞C＞B，即影響黑木耳汁浸提的主次因素為浸泡時間、料水比、浸泡溫度。浸泡時間越長，浸提出的黑木耳膠體物質越多，浸提液黏度越大，過濾越困難[8]。浸泡溫度越低，浸提時間越長，工藝化越困難，溫度越高，容易出現膠臭味，這是因為黑木耳中富含氨基酸，與還原糖發生美拉德反應，對產品的色澤和風味都產生不良影響[9]。料水比過高，料液中膠體物質含量過多，黏度增大，過濾困難，料水比過低，浸提液色澤變淡，料液穩定性降低。

2.2 最佳豆水比的確定

豆漿制備過程中大豆浸泡時物料和水比例的選擇最為關鍵，可直接影響豆漿產品的感官品質。大豆和水的比例過小，豆漿氣味濃郁，但會有豆腥味，并有顆粒感產生，對后期產品穩定性有不良影響。大豆和水的比例過大，豆漿氣味平淡，無濃郁的豆漿香氣，口感稀薄，不利于對后期產品風味形成，對照表6試驗結果，當豆水比例為1∶10時，豆漿色澤乳白，滋氣味為豆漿固有香味，并香氣濃郁。

表6 最佳豆水比的確定Table 6 Determination of the proportion of soybean and water

2.3 黑木耳乳酸發酵酸豆奶發酵工藝參數的確定

在前期試驗的基礎上發現，黑木耳汁比例的增加直接導致乳酸發酵劑的生長發酵能力減弱，這是因為黑木耳汁與豆漿混合后，物料組成成分差異造成的[10]。所以要盡量提高物料中黑木耳汁的比例，又要減少其對發酵產品最終感官效果的不良影響。物料中糖的含量決定乳酸菌產酸量，以黑木耳汁與豆漿為主要原料其中乳酸菌生長產酸所需的糖很少，這就需要添加適量的糖，提高乳酸菌產酸量，并可以調節發酵產品的口味[11]。為此本試驗就黑木耳汁與豆漿比例、發酵時間、菌種接種量、白砂糖添加量，設計4因素3水平的正交試驗。

由表7可知，黑木耳乳酸發酵豆奶工藝參數的影響順序為A＞B＞D＞C，即黑木耳汁/豆漿＞發酵時間＞白砂糖＞接種量。從因素水平K可以看出發酵參數最佳組合為A1B3C3D2，與正交試驗得到的結果有偏差，以滴定酸度為指標進一步確認結果，按A1B3C3D2組合產品滴定酸度為91°T，低于試驗組2和3的滴定酸度，所以工藝參數選用試驗組2和試驗組3，試驗組3要高于試驗組2，但從兩者質構分析（圖1）可以看出，產品整體組織結構硬度（圖1中正向峰面積）和黏附性（圖1中負向峰面積），試驗組3要低于試驗組2，因此綜合考慮，選擇試驗組2的工藝參數，酸豆奶發酵參數為A1B2C2D2，即黑木耳汁/豆漿40∶60，發酵時間5h，接種量4%，白砂糖7%。

發酵物料中黑木耳汁含量對產品滴定酸度影響最大[12]，黑木耳汁含量越低，豆漿所占比例越大，乳酸菌產酸能力越強，這是因為乳酸菌發酵劑是根據豆漿發酵馴化得到的菌株，黑木耳汁添加量越大，對豆漿組成成分影響越大。乳酸菌不能利用黑木耳汁所含的多糖和氨基酸等物質，并被其所影響，乳酸菌產酸能力進一步被降低。菌種接種量對乳酸菌產酸影響較大，接種量低時，發酵物料中乳酸菌初始菌數少，導致菌的整體數量增長速度緩慢，發酵時間增加，產品凝乳組織結構形成緩慢，整體質感下降[13-14]；接種量過多時，發酵物料中菌繁殖過快，產酸量過多，蛋白組織結構形成過快，造成結構中液體析出，產品口感較差。適當的菌種接種量能使產品酸度適宜，組織狀態良好[15]。發酵時間對乳酸菌產酸有一定影響，發酵時間短，乳酸菌繁殖數量不足，產酸能力降低，蛋白凝膠組織強度不夠，產品質感不強；發酵時間過長，乳酸菌一定程度上衰亡，產酸過多，產生不良風味[17]。乳酸菌在增殖過程中需要一定量的糖，白砂糖添加過低，不能保證乳酸菌生長繁殖的需要，導致產酸過低，形成蛋白凝膠結構強度不夠，產品風味不足；白砂糖添加過多，反而會抑制乳酸菌的生長繁殖及其產酸[18]。

表7 黑木耳乳酸發酵豆奶工藝參數優化正交試驗結果Table 7 Results and analysis of the orthogonal test for optimization of processing technology for A.auricula soybean yogurt fermented by lactic acid bacteria

圖1 工藝參數優化質構分析Fig.1 Texture profile analysis of process parameters optimization

2.4 酸豆奶穩定劑的選擇

在預試驗中發現黑木耳汁中的細小顆粒容易分層沉淀，單一穩定劑對此效果不佳。為此在單一穩定劑試驗的基礎上，選用明膠、CMC、海藻酸鈉3種穩定劑進行正交試驗，結果見表8。

表8 復配穩定劑正交試驗結果Table 8 Results and analysis of the orthogonal test for optimization of compound stabilizer

由表8分層率指標分析可以看出，黑木耳乳酸發酵酸豆奶穩定劑最佳配方為A2B2C3，但因素水平K分析得到最佳組合為A3B3C3，與正交試驗得到的結果有偏差，以分層率為指標進一步確認結果，按A3B3C3組合生產的產品分層率為2.6%，高于試驗5的試驗結果。所以黑木耳乳酸發酵酸豆奶穩定劑最佳配方為A2B2C3，即明膠0.06%，CMC 0.15%，海藻酸鈉0.05%。各因素的影響順序為C＞A＞B，即為海藻酸鈉＞明膠＞CMC。

3 結論

黑木耳汁乳酸發酵酸豆奶工藝過程中，黑木耳汁制備浸提工藝參數為浸泡時間60min，浸泡溫度70℃，打漿時料水比1∶100。豆漿制備時打漿時豆水比1∶10；調配工藝中黑木耳汁與豆漿比例為40∶60，發酵時間5h，發酵劑接菌量4%，白砂糖7%；穩定劑配方明膠0.06%，CMC 0.15%，海藻酸鈉0.05%。此工藝發酵得到的黑木耳乳酸發酵酸豆奶色澤乳白，成品酸甜適口，口感爽利，狀態均一，黏稠細膩。

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