富含γ—氨基丁酸谷芽豆乳生產技術研究

吳嘉琪++王沛++王紅霞+顧振新++楊潤強

摘要：以富含GABA的發芽大豆和糙米為主要原料，制作功能性谷芽豆乳。在單因素試驗和正交試驗基礎上確定了谷芽豆乳配方，并優化了豆乳的風味和穩定性。結果表明：當豆水比為1 g ∶7 mL、發芽糙米粉與發芽大豆比例為 1 g ∶10 g、發芽糙米生粉與熟粉比例為1 g ∶1 g時，谷芽豆乳中可溶性固形物含量較高，GABA含量達到 18.56 mg/100 mL。當復合穩定劑添加量為0.15%時，豆乳穩定性最好；蔗糖和煉乳添加量分別為5%和6%時，豆乳風味最佳。發芽糙米粉的加入賦予了豆乳特殊的色澤與香味，蔗糖與煉乳的加入使豆乳口感爽滑，風味更佳。

關鍵詞：GABA；發芽大豆；發芽糙米；豆乳；生產技術

中圖分類號： TS201.1文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）06-0182-04

γ-氨基丁酸（GABA）對人體的生理作用已被越來越多的消費者所認識，富含GABA的食品已成為研發的熱點之一。稻米和大豆中谷氨酸脫羧酶（GAD）活力高，是生物合成與GABA富集的首選原料[1]。大豆中豐富的賴氨酸可彌補稻米等谷物中賴氨酸含量的不足，從而可平衡膳食中的氨基酸[2]。此外，大豆發芽后其內源酶被激活，蛋白質等貯藏性物質水解，活性多肽、氨基酸和異黃酮等物質含量增加，并使胰蛋白酶抑制劑、單寧酸、植酸和紅血球凝集素等抗營養因子含量減少，同時有利于豆腥味的脫除[3-4]。與精白米相比，發芽糙米含有豐富的GABA、谷胱甘肽、谷維素和活性多糖等功能成分[5]。將發芽大豆和發芽糙米混合，制成的谷芽豆乳不僅營養豐富、質感厚實，而且可降低豆乳的豆腥味，此類研究報道較少。

稻米和大豆原料來源廣泛，將其開發成富含GABA的食品可增加附加值。本研究以富含GABA的發芽大豆和糙米為主要原料，研究了谷芽豆乳料液比、發芽糙米粉與發芽大豆比例、發芽糙米熟粉與生粉比例、風味物質與穩定劑添加量，旨在為工業化生產富含GABA的谷芽豆乳提供技術支撐。

1材料與方法

1.1試驗材料

糙米（品種：武運粳23號）：產自江蘇省南京市溧水區；大豆（天嬌牌）：購自黑龍江省海倫市天嬌農場；白砂糖、煉乳（雀巢鷹嘜）、白芝麻（炒熟）均為市售。

1.2主要試劑

檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH值4.5～5.0）、豆奶專用復配穩定劑（由蘇州金記食品有限公司提供）。

1.3主要儀器設備

隔水電熱恒溫培養箱（PYX-DHS-BS，上海躍進醫療器械廠）；循環水式真空泵[SHZ-D（Ⅲ），鞏義市英峪子華儀器廠]；攪拌機（HR2024，飛利浦電子公司）； 高速研磨機（A11basic，德國IKA公司）；膠體磨（DJM-50L，上海東華高壓均質機廠）；離心機（TDL-40B，上海安亭科學儀器廠）。

1.4豆乳制作工藝

1.4.1原料處理（1）大豆處理方法：以檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液（10 mmol/L）作為浸泡液和培養液，在30 ℃浸泡 6 h 后，以通氣量為1.0 L/min在30 ℃下對大豆通氣發芽。發芽期間，每隔12 h更換1次培養液，發芽至大豆芽長為 5 mm 后，置于-18 ℃下冷凍12 h，然后在25 ℃回溫6 h，以清水浸泡、非低氧條件發芽的大豆為對照。（2）糙米處理方法：糙米經篩選除雜后，以去離子水作為浸泡液和培養液。30 ℃ 浸泡6 h后，以通氣量為1.2 L/min在32 ℃下進行通氣發芽48 h。發芽期間，每隔12 h更換1次培養液[7-8]。干燥的發芽糙米經焙炒至焦香、金黃色澤，然后磨粉、過篩（80目），待用；未焙炒的發芽糙米磨粉，方法同上。（3）芝麻處理方法：剔除芝麻中的雜質后，焙炒、打粉，待用。

1.4.2工藝流程發芽大豆→清洗→熱水磨漿→膠體磨均質→煮漿→篩漿

↓

發芽糙米粉（熟粉+生粉）、芝麻粉（焙炒）、蔗糖→加沸水調漿→殺菌→冷卻→無菌灌裝。

1.5試驗方法

1.5.1單因素試驗設置發芽大豆 ∶水為1 g ∶（6～9） mL、發芽糙米粉 ∶發芽大豆為1 g ∶（5～30） g、發芽糙米熟粉 ∶生粉為（1～3） g ∶1 g，分別研究其對谷芽豆乳感官品質的影響。

1.5.2配方優化試驗在單因素試驗的基礎上，以發芽大豆 ∶水、發芽糙米粉 ∶發芽大豆、發芽糙米熟粉 ∶生粉為考察因素，采用表1感官評分方法，進行L9（34）正交試驗。

1.5.3風味優化試驗在原味谷芽豆乳中添加蔗糖和煉乳，進行豆乳風味優化試驗，確定蔗糖和煉乳的最佳添加量。

1.5.4穩定性試驗使用市售的復配乳化穩定劑，以靜置貯藏時間和離心沉淀率來考察穩定劑對豆乳體系的穩定效果。

1.6測定指標與方法

1.6.1大豆芽長隨機選取30粒發芽大豆，用游標卡尺測定其芽長，取平均值。

1.6.2大豆吸水率待大豆芽長至5 mm后，終止發芽。取出清洗干凈、濾干明水后，比較大豆發芽前后質量變化，計算吸水率。

1.6.3感官評定感官評定參照QB/T 2132—1995《植物蛋白飲料 豆乳和豆乳飲料》，并略作修改。對豆乳的香氣（XQ）、色澤（SZ）、口感（KG）、稠度（CD）進行評分，評分標準見表1。

1.6.4穩定性穩定劑加入豆乳體系中，4 ℃貯藏后，觀察分層現象。準確量取10 mL豆乳樣品，加入帶有刻度的離心管中，然后在3 500 r/min下離心20 min，棄去上部溶液，準確稱取沉淀質量，計算離心沉淀率。

1.6.5理化指標測定可溶性蛋白含量：采用考馬斯亮藍 G-250染色法[9]測定；游離氨基酸含量：采用茚三酮溶液顯色法[9]測定；總糖含量：采用苯酚-硫酸法[9]測定；還原糖含量：采用3，5-二硝基水楊酸法[9]測定；可溶性固形物含量：用阿貝折光儀測定；pH值：用pH值計測定；GABA含量：采用高效液相色譜法測定，色譜柱為Agilent SB-C18 （35 μm），46 mm×150 mm，條件參照Bai等的方法[10]；GAD活性：參照Li的方法[11]測定。

1.5.6衛生指標測定菌落總數、大腸菌群計數、酵母菌和霉菌計數、沙門氏菌計數、金黃色葡萄球菌計數的測定參照GB 4789—2010。

2結果與分析

2.1大豆原料中主要活性物質含量

由圖1可見，大豆芽長至5 mm所需時間為22 h。本研究中，大豆平均吸水率為2.54倍。報道指出一般大豆的吸水率為2.2～2.5倍[4]，因此該參數對后續試驗有指導意義。

谷氨酸（Glu）作為GAD的底物，在適宜條件下被催化生成GABA；據報道，GAD的最適pH值為5.8[1]。由表2可見，檸檬酸緩沖液中發芽的大豆，其GAD活性顯著高于清水發芽

和未發芽大豆。此條件下原料中GABA產生量也最高。

綜上，大豆發芽工藝工藝參數確定為：發芽溫度為30 ℃、培養液pH值5.0～5.5、通氣量1.0 L/min、發芽時間22 h。

2.2豆水比對豆乳感官品質的影響

由表3可知，發芽大豆勻漿時的豆水比影響豆乳的香氣、色澤、口感和稠度，感官評定總分最高時的豆水比為1 g ∶6 mL。

2.3發芽糙米粉與發芽大豆比例對豆乳品質的影響

試驗結果（表4）顯示，發芽糙米粉與發芽大豆的添加比例影響豆乳的香氣、色澤、口感、稠度，感官評定總分最高時的發芽糙米粉與發芽大豆比值為1 g ∶20 g。

2.4發芽糙米熟粉與生粉比例對豆乳感官品質的影響

由表5可知，發芽糙米熟粉 ∶生粉比例影響豆乳的香氣、色澤、口感和稠度，感官評定總分最高時的發芽糙米熟粉 ∶生粉為3 g ∶2 g。

2.5配方優化試驗結果分析

在單因素試驗的基礎上，以豆水比、發芽糙米粉 ∶發芽大豆、發芽糙米熟粉 ∶生粉的比例為考察因子，以表1感官評分值為指標，進行3因素3水平正交試驗，優化谷芽豆乳配方，結果見表6。

由表6可見，極差分析表明豆水比、發芽糙米粉 ∶發芽大豆和發芽糙米間熟粉 ∶生粉3因素對富含GABA的谷芽豆乳的感官評分影響順序為豆水比>糙米粉 ∶發芽大豆>糙米熟

粉 ∶生粉，得到谷芽豆乳最佳配方為：豆水比為1 g ∶7 mL、發芽糙米粉 ∶發芽大豆比為1 g ∶10 g、發芽糙米熟粉 ∶生粉比為1 g ∶1 g。

在正交試驗設計的各因素范圍內，隨機選擇1組試驗組合（豆水比1 g ∶8 mL、糙米粉 ∶大豆1 g ∶10 g、熟粉 ∶生粉 1 g ∶1 g），對最佳組合進行驗證試驗，結果見表7。由表7可知，谷芽豆乳最佳組合感官評定值（包括香氣、色澤、口感、稠度值）高于隨機組合，并且最佳組合的可溶性固形物含量也高于隨機組合，證明了試驗結果是可靠的。

2.6蔗糖和煉乳添加量對谷芽豆乳感官品質的影響

由圖2可見，谷芽豆乳中蔗糖添加量在2%～5%內，隨著添加量的增加，感官評分值增加；蔗糖添加量超過5%時，感官評分值明顯下降。所以谷芽豆乳的最優蔗糖添加量為5%。

煉乳的添加使豆乳口感更加爽滑細膩，且其特有的乳香味可使豆乳的香氣更加濃郁，同時掩蓋豆乳殘余的豆腥味。

由圖3可見，谷芽豆乳中煉乳添加量為5%～9%時，感官評分值呈先增后降的趨勢，最高感官評分值出現在煉乳添加量6%～7%，超過8%后，谷芽豆乳風味的可接受程度下降。

2.7穩定劑添加量對豆乳品質的影響

穩定劑添加量在0.10%～0.30%范圍內，豆乳在4 ℃條

件下貯藏7 d后均沒有出現分層現象。由圖4可見，穩定劑添加量在0.10%～0.15%范圍內，離心沉淀率最低，穩定劑添加量超過0.15%后，谷芽豆乳的離心沉淀率增加。

2.8豆乳產品質量

富含GABA的谷芽豆乳產品質量指標包括感官指標、 理

化指標和衛生指標。

2.8.1感官指標色澤：色澤均一，呈乳白色；香氣及滋味：具有糙米香味與豆香味，口感細膩；組織狀態：均勻穩定、稠度適中、無沉淀，無雜質。

2.8.2理化指標豆乳理化指標詳見表8。

2.8.3衛生指標菌落總數（CFU/mL）<10；大腸菌群（MPN/100 mL）<3；霉菌（CFU/mL）<10；酵母（CFU/mL）<10；沙門氏菌和金黃色葡萄球菌均未檢出。

3討論

傳統豆乳生產過程中通過對大豆原料進行適當的熱處理

來降低豆乳產品的豆腥味。劉志強等利用禾本科植物種芽中的醛脫氫酶使豆乳中腥味物質轉變為酸，以此脫除大豆乳液的豆腥味[12]。本研究中由于發芽糙米的加入，不僅使富含GABA的谷芽豆乳必需氨基酸種類得以互補，營養更加完全，同時焙炒后的發芽糙米呈焦香味，使得谷芽豆乳具有愉悅的米香味，且豆腥味不明顯。余南靜對低氧脅迫發芽24 h大豆經-18 ℃凍結、6 h回溫進行了研究，結果表明GABA含量積累效果極顯著，比未經低溫脅迫的大豆高10倍[13]；本研究中，通過1.0 L/min低氧通氣22.5 h、-18 ℃冷凍12 h、回溫6 h處理大豆，在保證芽豆中氨基酸、還原糖等營養物質不損耗的前提下，從而制得富含GABA的谷芽豆乳。

本研究谷芽豆乳制作工藝不同于傳統的豆乳工藝，本研究采用漿渣共熟化技術，即先煮漿，再進行漿渣分離，不僅提高了豆乳出品率，增加豆乳中營養成分，還使豆乳口味得以改善，豆腥味和澀味均明顯降低[14]。穩定劑多數是親水膠體，可在膠體體系中以高分子無規線團結構的形式吸附在膠體顆粒表面，并通過黏度的改變或在含水的分散介質中的凝膠作用，賦予食品膠體一定空間穩定性與時間穩定性[15]。本工藝采用市售豆乳專用復配穩定劑，其添加量為0.15%時豆乳最穩定。

4結論

富含GABA谷芽豆乳的最佳料液比為1 g ∶7 mL、發芽糙米粉與發芽大豆比為1 g ∶10 g、發芽糙米粉中熟米粉與生米粉比為 1 g ∶1 g、穩定劑添加量為0.15%、蔗糖添加量5 %，煉乳添加量6%。以此配方生產的谷芽豆乳在4 ℃放置10 d未見渾濁與沉淀等現象，產品口感好，GABA含量達到 18.56 mg/100 mL。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.06.049