增稠劑對發酵酸豆乳品質的影響

崔蕊靜 李潤豐 劉素穩

（河北科技師范學院食品科技學院，秦皇島 066004）

增稠劑對發酵酸豆乳品質的影響

崔蕊靜 李潤豐 劉素穩

（河北科技師范學院食品科技學院，秦皇島 066004）

酸豆乳作為植物性蛋白食品越來越受到消費者的歡迎。為了改善發酵豆乳析水或稀薄等缺陷，保證酸豆乳的穩定性，使其以優良的品質迎合人們的需要，采用單因素試驗研究了黃原膠、明膠、羧甲基纖維素鈉（CMC）、卡拉膠對發酵酸豆乳品質的影響，并采用｛3，2｝單純格子設計法對明膠、羧甲基纖維素鈉（CMC）、黃原膠3種增稠劑進行復配試驗。通過檢測其硬度、黏性、持水力并結合感官評價，得到較好的增稠劑配比。結果表明，3種增稠劑添加總量為0.4%，其中明膠、羧甲基纖維素鈉（CMC）和黃原膠的質量比為1∶0.89∶1.06時，酸豆乳的品質優良。結果表明，增稠劑復配對提高發酵酸豆乳的穩定性具有重要作用。

豆乳 發酵 增稠劑 復配 品質

豆乳是一種頗受歡迎的植物蛋白飲料。其氨基酸組成很接近理想蛋白質構成模式，還含有人體所必需的亞油酸、亞麻酸等必需脂肪酸及其他異黃酮、皂苷等生理活性物質，具有軟化血管、防治心血管疾病的功效，它對解決膳食結構中優質蛋白質數量不足的問題，有不可忽視的作用。大豆中含有脂肪氧化酶，它能促進不飽和脂肪酸的氧化，形成小分子的醛、醇、酮等揮發性物質產生豆腥味、青草味等不良風味，不易被人們接受，多年來科研工作者致力于通過微生物發酵克服這些缺點［1］。酸豆乳是以豆乳為原料用乳酸菌的發酵作用制成的一種植物性酸奶制品［2-3］，不僅能破壞大豆中的抗營養成分，使豆腥味、脹氣因子等減少，又能使大豆蛋白質變成多肽，提高消化吸收率，且具有低脂、低熱量、不含膽固醇、易吸收的特點［4-5］，利用乳酸菌的整腸作用及預防腸道疾病的功能，抑制了腸內腐敗性細菌的生長，從而減少了這些細菌產生的氨、胺、酚類等有毒物質，使酸豆乳更具有價格低廉以及改善腸道菌群、降低血清膽固醇、提高身體免疫力、緩和乳糖不耐癥、降低卵巢癌和心血管疾病風險等保健功效［6-7］。豆乳發酵常出現黏稠度低、組織狀態粗糙、乳清析出等不良現象，在生產中需添加適量的增稠劑，以提高產品的穩定性及口感，保證產品的品質［8］。本試驗選用黃原膠等幾種常見增稠劑，在單因素的基礎上采用｛3，2｝單純形格子設計法，以硬度、黏性、持水力并結合感官評價等為評價指標，對幾種增稠劑進行復配試驗，以期獲得最優的復配增稠劑配比，從而改善酸豆乳的品質特性［9］。

1 材料與方法

1.1 原料

大豆：市售；增稠劑：明膠、卡拉膠、黃原膠、羧甲基纖維素鈉均為食品級；乳化劑：單甘脂、脂肪酸蔗糖酯均為食品級；保加利亞乳桿菌Lb（Lactobacillus bulgaricus）、嗜熱鏈球菌 St（Streptococcusthermophilus）凍干粉：中國工業微生物菌種保藏中心。

1.2 主要儀器設備

TGL-20B高速離心機：上海安亭科學儀器廠；DM-280型自分渣磨漿機：河北鐵獅磨漿機機械有限公司；FJ-200型高速分散均質機：上海標本模型廠；LRH-150B型生化培養箱：廣東省醫療器械廠；TMS-Pro質構儀：美國FTC公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程［10］

1.3.2 操作要點

大豆清洗后浸泡于3倍的水中12 h。將大豆加熱至90℃以上，加10倍水磨漿2次，加定量甜味劑、乳化劑及各種增稠劑調配，加熱至85℃殺菌30 min，25 MPa壓力下均質2次，冷卻至43℃。接種乳酸菌數1.6×105cfu／mL，43℃發酵6 h。發酵產品放入4℃冰箱中后熟。

1.4 指標測定方法

質構的測定［11-12］：發酵酸豆乳后熟后，未攪拌之前在質構儀上采用擠壓變形實驗反映凝膠機械性能的變化，采用TMS-50 mm圓盤擠壓探頭，測定速度為1.0 mm／s，測前速度為 2.0mm／s，返回速率為2.0 mm／s，測試距離60 mm，形變率為30%，中間停留時間為2 s，探入過程中的最大峰值為硬度，以第一壓縮后探頭回撤時負數峰值下的面積為黏度。做3次平行試驗。

持水力測定［13-14］：吸取W0g的樣品放入離心管中，以4 000 r／min的速度離心20 min，靜置1 min之后除去上清液，測殘余物的質量W g，則酸豆乳持水力為：持水力 ＝（W／W0）×100%。

1.5 感官評定

組織有食品專業背景和感官評定經驗的8人，根據表1對產品進行感官品評，結果按下式計算各產品感官品評總得分。將評分結果取平均值進行分析。

感官評分＝色澤×10%+組織狀態×30%+滋味和氣味×40%+口感×20%

表1 酸豆乳感官評分標準［15-16］

1.6 數據處理

使用DPS軟件，對添加不同增稠劑樣品的質地等差異進行統計分析，對均值進行F檢驗，在P＜0.05的水平上對偏差采用LSD法多重比較。

2 結果與分析

2.1 幾種增稠劑篩選單因素試驗

2.1.1 黃原膠添加量對酸豆乳品質的影響

豆水質量比1∶10的豆乳，接種乳酸菌3%，添加葡萄糖3%、蔗糖4%，單甘酯0.1%，蔗糖酯0.1%，黃原膠添加量分別為0.0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%，43℃發酵6 h。測產品的硬度、黏度、持水力等指標，同時進行感官評分，見表2。

表2結果表明，隨黃原膠用量的增加，酸豆乳硬度呈上升趨勢，當添加量為0.3%時硬度最高，超過0.4%硬度反而呈下降趨勢，這是因為黃原膠的添加量過多，導致物料黏性過大而影響乳酸菌的正常發酵。對不同處理間進行方差分析，F＝9.46＞F0.01＝5.67，說明黃原膠添加量對酸豆乳硬度有極顯著影響。多重比較結果，黃原膠添加量0.3%和0.2%時產品硬度差異不顯著，但極顯著高于其余添加量。

當添加量為0.4%時，酸豆乳的黏度最大，隨后出現下降的趨勢。對不同處理間進行方差分析，F＝7.27＞F0.01＝5.67，說明黃原膠添加量對產品黏度有極顯著影響。多重比較結果，添加量0.4%時產品黏度極顯著高于其余添加量，但0.2%、0.3%和0.5%間差異不顯著。

當添加量為0.3%時，酸豆乳的持水力最高，超過0.3%持水力反而呈下降趨勢，因黃原膠具有較高的黏稠性，用量過大使發酵液的黏性過高，抑制了乳酸菌發酵，使凝固不均勻，析出水多。對不同處理間進行方差分析，F＝9.10＞F0.01＝5.67，說明黃原膠添加量對產品持水力有極顯著影響。多重比較結果，α＝0.05水平上，添加量0.3%和0.4%時產品持水力差異不顯著，但顯著高于其余添加量。α＝0.01水平上，添加量0.3%與0.2%和0.4%間無顯著差異外，與其余處理間差異極顯著。

表2 黃原膠添加量對酸豆乳品質的影響

綜合分析，豆乳中添加黃原膠發酵對凝固型酸豆奶的作用效果較好，對質地如硬度、黏度等起到了改善作用，并且有效地提高了酸豆奶的持水力。這是因陰離子多糖—黃原膠在界面上與豆乳中的蛋白發生交互作用，并且在酸性條件下具有高度的穩定性，在豆乳發酵過程中，乳酸的產生使pH不斷降低，蛋白微粒上的正電荷逐漸增多，當降低到蛋白等電點4.6左右時，黃原膠所帶的負電荷與蛋白上的正電荷相結合，蛋白粒子被黃原膠包裹，防止蛋白粒子間的凝集、沉淀，因此酸豆奶的黏度有所增加，且大豆蛋白在酸的作用下開始變性凝固成凝膠狀態，形成的凝膠包裹水分，產品水析出率降低［17-18］。結合感官評定和產品質地，故選擇黃原膠添加量為0.3%的前后區間作為黃原膠添加量的上、下限，即添加量的下限為0.2%，上限為0.4%作為單純形格子設計試驗的添加范圍。

2.1.2 CMC添加量對酸豆奶品質的影響

CMC的添加量分別為0.0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%，其余條件同2.1.1，見表3。

表3結果表明，酸豆乳硬度隨CMC用量的增加呈上升趨勢，添加量超過0.4%硬度反而下降，因為CMC的添加量過大，致使物料黏性過大而影響乳酸菌正常的發酵。不同處理進行方差分析結果，F＝34.99＞F0.01＝5.67，說明CMC用量對產品硬度有極顯著影響。多重比較結果，在α＝0.05水平上，添加量0.4%與其余處理間差異顯著，在α＝0.01水平上，添加量0.4%除與0.5%間差異不顯著外，與其余處理間差異極顯著。

酸豆乳黏度隨CMC用量的增加呈上升趨勢，當添加量為0.5%時黏度最大。因為CMC是一種陰離子多糖，在酸性條件下，與大豆蛋白發生吸附，提供靜電排斥和空間位阻作用，使產品黏度增加，起到穩定作用。但CMC用量較低時，沒有足夠的量與大豆蛋白發生吸附，產品黏度低。產品pH值越低，大豆蛋白所帶正電荷增加，這種現象就越明顯。不同處理進行方差分析結果，F＝40.52＞F0.01＝5.67，說明CMC用量對酸豆乳黏度有極顯著影響；多重比較結果，添加量0.5%時產品黏度極顯著高于其余添加量，添加量0.3%和0.4%時產品黏度差異不顯著，但兩者極顯著高于對照和0.1%、0.2%。

酸豆乳的持水力隨CMC添加量的增大而增大，超過0.4%反而呈下降的趨勢，這是因為CMC的添加量過大，物料黏性過大而影響乳酸菌正常的發酵。不同處理進行方差分析結果，F＝9.65＞F0.01＝5.67，說明CMC用量對酸豆乳持水力有極顯著影響；多重比較結果，CMC添加量0.4%和0.5%時產品持水力差異不顯著，但兩者極顯著高于對照和其余添加量，其余處理間差異不顯著，說明只有足量的CMC才能有效防止產品析水。

結合感官評分綜合分析，CMC添加量為0.4%時，對凝固型酸豆乳的品質有顯著性影響。因此，選擇CMC添加量為0.4%的前后區間作為CMC添加量的上、下限，即添加量的下限為0.3%，上限為0.5%作為單純形格子設計試驗的添加范圍。

2.1.3 明膠添加量對酸豆奶品質的影響

明膠的添加量分別為 0.0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%，其余條件同2.1.1，見表4。

表4結果表明，隨明膠用量的增加，酸豆乳的硬度先呈上升趨勢，后呈下降趨勢，當添加量為0.3%時，酸豆乳的硬度達到最大值。不同處理進行方差分析，F＝1.07＜F0.05＝3.36，說明 F檢驗不顯著，明膠用量對酸豆乳硬度無顯著影響。明膠不能明顯地影響產品的硬度，但感官評定結果明膠能賦予產品爽滑、稠厚的口感，使產品在保存和運輸過程中析水減少，提高產品品質。

表3 CMC添加量對酸豆乳品質的影響

表4 明膠添加量對酸豆乳品質的影響

表5 卡拉膠添加量對酸豆乳品質的影響

隨明膠用量的增加，酸豆乳的黏度呈先上升后下降的趨勢。不同處理進行方差分析結果，F＝657.61＞F0.01＝5.67，說明明膠用量對酸豆乳黏度有極顯著影響；多重比較結果，明膠添加量0.4%時產品黏度極顯著高于其余添加量。

隨明膠用量的增加，酸豆乳的持水力呈緩慢上升趨勢，當添加量為0.4%時，酸豆乳的持水力最高。不同處理進行方差分析結果，F＝17.93＞F0.01＝5.67，說明明膠用量對酸豆乳持水力有極顯著影響；多重比較結果，在α＝0.05水平上，添加量0.4%除與0.5%差異不顯著外，與其余處理間差異顯著，在α＝0.01水平上，0.4%與0.3%、0.5%差異不顯著，與其余處理間差異極顯著。

結合感官評定綜合分析，選擇明膠添加量為0.4%的前后區間作為明膠添加量的上、下限，即添加量的下限為0.3%、上限為0.5%作為單純形格子設計試驗的添加范圍。

2.1.4 卡拉膠添加量對酸豆乳質構特性的影響

卡拉膠的添加量分別為0.0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%，其余條件同2.1.1，見表5。

表5結果表明，隨卡拉膠用量的增加，酸豆乳的硬度、黏度和持水力均呈先上升后下降的趨勢。當添加量為0.3%時，酸豆乳的硬度達到最大值，不同處理進行方差分析結果，F＝70.44＞F0.01＝5.67，說明卡拉膠用量對酸豆乳硬度有極顯著影響；多重比較結果可知，卡拉膠添加量0.3%時產品硬度極顯著高于0.2%、0.4%和0.5%，0.2%、0.4%和0.5%三者硬度差異不顯著，但這三者硬度又極顯著高于對照和0.1%的硬度。

酸豆乳的黏度在卡拉膠添加量為0.4%前后的區間內比較接近，不同處理進行方差分析結果，3.36＝F0.05＜F＝4.99＜F0.01＝5.67，說明卡拉膠用量對酸豆乳黏度有影響，但無極顯著影響。

卡拉膠添加量為0.3%時，酸豆乳的持水力最高。不同處理進行方差分析，F＝16.18＞F0.01＝5.67，說明卡拉膠用量對酸豆乳持水力有極顯著影響；多重比較結果可知，添加量0.3%與0.4%時產品持水力差異不顯著，但兩者極顯著高于其余處理。

卡拉膠與其余幾種增稠劑比較，產品感官評分偏低，且其價格較貴，并綜合趙謀明等［19］研究結果，黃原膠與CMC能顯著提高大豆分離蛋白的乳化活性和乳化穩定性，卡拉膠對乳化特性沒有改善，故下一步試驗增稠劑復配時不選用卡拉膠。

2.2 增稠劑復配試驗

在單因素試驗基礎上，選擇明膠、CMC、黃原膠3種增稠劑按混料回歸｛3，2｝單純形格子設計試驗方案（表6），其中 X1為明膠，X2為 CMC，X3為黃原膠。以感官評分為指標，采用Excel對試驗所得回歸方程組求解最大值，從而確定3種增稠劑的最適添加比例。

由單因素試驗可知，0.003≤a1≤0.005，0.003≤a2≤0.005，0.002≤a3≤0.004，（a1，a2，a3各代表明膠、CMC、黃原膠添加量的使用范圍）。zi-ai＝結果見表6。

表6 ｛3，2｝單純形格子設計及感官評分結果

處理表6數據得回歸方程系數分別為：

b1＝y1＝7.35

b2＝y2＝7.13

b3＝y3＝7.46

b12＝4y12-2（y1+y2）＝4×7.25-2×（7.35+7.13）＝0.04（代表回歸方程X1X2的系數）

b13＝4y13-2（y1+y3）＝4×7.68-2×（7.35+7.46）＝1.10（代表回歸方程X1X3的系數）

b23＝4y23-2（y2+y3）＝4×7.77-2×（7.13+7.46）＝1.90（代表回歸方程X2X3的系數）

得到回歸方程：

且 X1+X2+X3＝1，X1≥0，X2≥0，X3≥0。

采用Excel中“規劃求解”對回歸方程組求解最大值得：X1＝0．36，X2＝0．25，X3＝0．39，回歸方程取最大值為7．83。對應3種增稠劑的添加量的配比為1∶0．89∶1．06。

據此進行驗證性試驗，然后進行感官評分，重復試驗3次。

2.3 復配增稠劑用量驗證試驗

根據增稠劑復配試驗所得比例進行驗證試驗，當復配增稠劑添加量為0.4%，明膠、CMC、黃原膠復配增稠劑配比為1∶0.89∶1.06，即實際添加比例為0.136%、0.121%、0.144%時，酸豆奶的感官評分為7.78，此時的硬度為4.95 N，黏度為5.56 mJ，持水力為55.87%，比三者單獨使用時均高。感官評分的平均值為7.78，與理論值 7.83的相對誤差約為0.64%，表明回歸方程得到的理論值與實際值基本相符。此時產品凝固均勻、口感細膩，軟硬適度，幾乎無水析出，說明明膠、CMC、黃原膠復合使用時具有較好的協調性。

表7 復配增稠劑用量驗證試驗

3 結論

由黃原膠、CMC、明膠和卡拉膠對酸豆乳品質影響的單因素試驗可知，單獨使用CMC，產品的硬度較好，黏度和持水力較低；單獨使用明膠時，產品的黏度較好，硬度小；單獨使用黃原膠時，產品的硬度、持水力均不理想。

通過｛3，2｝單純形格子設計進行增稠劑復配，結果表明，明膠、CMC、黃原膠共同使用時具有增稠性，當三者復合比例為時1∶0.89∶1.06，總添加量為0.4%，三者的實際添加量分別為0.136%、0.121%和0.144%，產品品質優良。

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Influence of Thickener on the Quality of Fermentation Sour Soybean Milk

Cui Ruijing Li Runfeng Liu Suwen
（College of Food Science and Technology，Hebei Normal University of Science and Technology，Qinhuangdao 066004）

sour soybean milk as a plant-based protein food more and more get the welcome of consumer.In order to improve the fermented soymilk defects such as bleeding or rarefaction，ensure the stability of sour soybean milk，with its excellent quality to cater to the needs of the people.In this paper，the effect of seveval commonly used thickerner on quality of fermented sour soybean milk is sysmeticlly researched.This experiment adopts the single factor of xanthan gum，gelatin，sodium carboxymethyl cellulose（CMC）and carrageenan to study the influence of sour soybean milk quality.On this basis，adopts｛3，2｝simplicity form grid method is used for gelatin，sodium carboxymethyl cellulose（CMC），xanthan gum three thickener blends with experiment.By testing the hardness，stickness，water holding ratio and sensory evaluation，get a better ratio of thickener.Results showed that the three kinds of thickener adding amount was 0.4%，the quality of the gelatin，CMC，and xanthan gum ratio of 1∶0.89∶1.06，sour soybean milk quality is best.The research results showed that the thickener compound palys an important part in improving the stability of fermented sour soybean milk.

soybean milk，fermentation，thickener，compound，quality

TS214.9

A

1003-0174（2015）02-0086-06

河北科技師范學院計劃（CXTD2012）

2013-10-28

崔蕊靜，女，1966年出生，教授，農產品加工