紅豆酸奶加工前處理工藝研究

張小芳，朱海霞，孫俊良

（1.漯河食品職業學院，河南漯河462000；2.河南科技學院，河南新鄉453100）

紅豆酸奶加工前處理工藝研究

張小芳1，朱海霞1，孫俊良2

（1.漯河食品職業學院，河南漯河462000；2.河南科技學院，河南新鄉453100）

以紅豆為主要原料，處理后加入到牛乳中發酵成紅豆酸奶。通過單因素試驗和正交試驗對紅豆酸奶加工前處理工藝即紅豆的烘烤和浸泡條件進行優化研究。結果表明：紅豆在140℃下烘烤30min時，酥脆熟度好，豆香味濃，色澤為暗紅色，感官特性最佳；在25℃、1∶8（g/mL）的料水比下浸泡10 h，紅豆的吸水率85.6%，固形物含量最高4.63%。采用此條件加工出的紅豆酸奶口感風味較好。

紅豆；酸奶；烘烤；浸泡

紅豆又名赤豆，蔬食都可用的雜豆類，種子為暗紅色[1]。紅豆中有多種營養素[2-3]，其蛋白質含量高出禾谷類物質2倍～3倍，氨基酸的種類和含量很豐富，大多都是人體必需的，是一種藥食都可用的雜豆類農作物[4]。中醫認為，紅豆氣味甘、酸、平、無毒，歸肺、心、脾經[1，5]，具有消熱去毒、益脾健胃、消腫利尿、除煩通氣等功效[6-7]。現代醫學研究表明，紅豆中豐富的膳食纖維，起到了通便潤腸、降血壓血脂的作用[8-9]，膳食纖維有保持餐后血糖的穩定的作用，其作用機理是把葡萄糖在體內的吸收速度降低，是糖尿病患者很好的食物[5，10]。酸奶是一種營養全面，且具有調節腸道功能的發酵類食品。在一定工藝條件下，紅豆和牛奶結合發酵出紅豆酸奶，可以豐富豆類酸奶種類，同時也為我國豐富的紅豆資源的開發利用提供新的渠道。

紅豆烘烤后產生的香氣成分可改善紅豆酸奶的風味，豐富紅豆酸奶的口感。紅豆浸泡后的吸水率及打漿的漿液中可溶性固形物含量直接會影響紅豆酸奶的風味，營養及組織狀態等。

目前，從國內紅豆的前處理工藝優化的研究報道中可以看出，大多是對紅豆進行蒸煮和浸泡條件的研究，對于紅豆的烘烤工藝研究很少。采用單因素試驗和正交試驗對紅豆的烘烤和浸泡條件進行優化分析，得到紅豆烘烤和浸泡的最佳條件，提高紅豆酸奶的感官品質，為實際加工提供了一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

優質紅豆：漯河丹尼斯，選擇顆粒飽滿，無霉變無蟲蛀當年自然成熟的。氫氧化鉀、葡萄糖、氫氧化鈉、乙醚、鹽酸、甲基紅、硫酸銅、無水乙醇、稀硫酸、酒石酸鉀、酚酞（均為分析純）：青島高科園海博生物技術公司。

1.2 儀器與設備

ZF-06脂肪測定儀：上海瑞正儀器設備有限公司；SM-32S食品烤箱：廣東多麗食品機械有限公司；BL-500A高速多功能粉碎機：浙江永康市松青五金廠；JA5003A電子天平：上海菁海儀器有限公司；JE602電子秤：上海浦春計量儀器有限公司；101-2A電熱鼓風干燥箱：北京中興偉業；BA4-13馬弗爐、LM61-HH-2恒溫水浴鍋：上海科學儀器廠；MJ-25BMO5C打漿機：廣東美的電造有限公司；JM-L80立式膠體磨：溫州市長宏輕工機械有限公司；2WAJ阿貝折光儀：上海申光儀器儀表有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 紅豆烘烤條件優化試驗方法

去除霉變、硬實的紅豆籽粒，挑出大小均勻一致的紅豆，用流動的水洗去雜質。把分成質量相同的若干份的紅豆放在烤箱內，設定一定的溫度和時間[10]，比較烘烤后紅豆的感官特性，從而選出合適的烘烤溫度和時間，確定紅豆烘烤的最佳溫度和時間。

1.3.2 紅豆常規成分的測定方法

水分測定：按照GB 5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》，采用95℃～105℃直接干燥法進行測定；

蛋白質測定：采用凱氏定氮法測定[11-12]；

脂肪測定：按照GB/T 5009.6-2016[13-14]《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》，采用索氏提取法測定；

灰分測定：500℃～550℃灰化法[15-16]；

總糖測定：采用苯酚-硫酸法測定[17]；

纖維素測定：按照GB/T 5009.88-2008《食品中膳食纖維的測定》測定[18]。

1.3.3 紅豆浸泡條件優化試驗方法

去除霉變、硬實的紅豆籽粒，篩選出顆粒飽滿、粒度均勻的紅豆，洗凈去除雜質備用。

單因素試驗：分別研究浸泡時間、浸泡溫度、浸泡料水比對紅豆酸奶品質影響。以紅豆的吸水率、漿液中可溶性固形物含量及感官特性為檢測指標，確定紅豆的最佳浸泡條件。每組重復測定3次。

正交試驗：在單因素試驗基礎上，以浸泡時間、浸泡溫度、浸泡料水比為試驗因素，對紅豆浸泡條件進一步優化。

1.3.4 檢測指標及方法

吸水率測定：采用文獻[19]中方法來進行。

可溶性固形物含量：通過測定紅豆漿液過濾后濾液折光率來計算可溶性固形物含量，其中計算數值取測定3次的平均值。

2 結果與分析

2.1 紅豆烘烤溫度及時間的確定

紅豆置于烤箱中采用不同的的溫度和時間進行烘烤后，不同的烘烤條件下紅豆品質的影響如表1所示。

表1 烘烤溫度和時間對紅豆感官特性影響Table 1 Effect of baking temperature and time on red bean sensory characteristics

由表1可以看出，紅豆在120℃下烘烤40min，雖然熟度很好，但豆香味沒有140℃下烘烤30min濃；在160℃下烘烤20min，紅豆熟度很好，但由于烘烤溫度偏高，顏色稍深，沒有140℃下烘烤30min豆香味濃。綜合比較，以140℃、30min的條件烘烤紅豆，感官特性最佳。紅豆烘烤后產生的香氣成分可改善紅豆酸奶的風味，豐富紅豆酸奶的口感。

2.2 紅豆烘烤前后營養成分比較

烘烤前后的紅豆成分含量見表2。

由表2可以看出，紅豆烘烤后水分減少明顯，這是經過一定溫度和時間烘烤后最大的變化，沒有明顯變化的是脂肪的含量，其他成分的含量均有一定的增加，除了這些基本營養素發生變化外，一定溫度下紅豆中的糖類和蛋白質發生美拉德反應，豐富了紅豆的色澤和香味。紅豆烘烤后營養素含量的增加使得紅豆浸泡后打漿時營養素更多的溶出，提高紅豆酸奶的營養價值。

表2 烘烤前后紅豆成分測定結果表Table 2 Results of red bean composition before and after baking

2.3 紅豆浸泡條件的優化

2.3.1 浸泡溫度對紅豆特性的影響

以1∶8（g/mL）、10 h作為料水比和時間，分別以15、20、25、30、35 ℃的條件浸泡，研究不同溫度下紅豆的浸泡情況。其結果見表3和圖1。

表3 浸泡溫度對浸泡液及紅豆感官特性的影響Table 3 Effect of soaking temperature on red bean sensory characteristics

圖1 浸泡溫度對紅豆吸水率及漿液固形物含量的影響Fig.1 Effect of soaking temperature on water absorption and solid content of red bean

由表3可知，30℃浸泡時，浸泡水稍渾濁，表明已有少量的營養物質溶入浸泡液；結合圖1，以同樣時間不同溫度浸泡，15℃～20℃之間，紅豆打漿后可溶性固形物含量和溫度的關系是正比關系，固形物含量增加較快，20℃～30℃之間變化不大，30℃以后兩者之間成反比關系，固形物含量稍有下降。因為在溫度較低情況下，紅豆中酶的活性較低，紅豆吸水速度慢，固形物的溶出不徹底，打漿時紅豆漿液中的固形物含量也低，降低了紅豆酸奶的產品品質；在溫度較高情況下浸泡，紅豆中酶的活性較高，紅豆吸水速度快，自身呼吸加強，消耗了本身的營養成分，浸泡水中固形物溶出較多，打漿時紅豆漿液中的固形物含量較少。同時圖1顯示，15℃～20℃之間，吸水率增加很快，20℃～30℃吸水率有稍微變化，30℃以后下降較明顯。所以紅豆的浸泡溫度以20℃～25℃最佳。

2.3.2 浸泡時間對紅豆特性的影響

以25℃為紅豆的浸泡溫度，1∶8（g/mL）為料水比，分別以 6、8、10、12、14 h 的時間浸泡，研究不同時間下的紅豆浸泡變化。其結果見表4和圖2。

表4 浸泡時間對浸泡液及紅豆的感官特性的影響Table 4 Effect of soaking time on liquid and sensory characters of red bean

圖2 浸泡時間對紅豆吸水率及漿液固形物含量的影響Fig.2 Effect of soaking time on water absorption and solid content rate

由表4可知，溫度不變，12 h時水稍渾濁且稍有異味，表明12 h時紅豆中部分營養物質和固形物溶入浸泡液中，營養物加速了微生物的生長其結果就產生輕微變質有異味，同時還流失了一定的營養素；14 h時水渾濁且有明顯異味，打漿后漿液中的固形物含量有所下降；結合圖2可知，增加浸泡時間，紅豆的吸水率先快速升高后稍有下降；6 h～10 h之間吸水速度較快，10 h時達到最高，表明10 h時紅豆吸水已達到飽和，繼續浸泡吸水率有下降的趨勢。圖2顯示，增加浸泡時間，紅豆打漿后其可溶性固形物含量逐漸增加，在10 h時最高，其后有下降，表明浸泡時間過長，固形物會溶出在浸泡水中導致損失。所以紅豆在20℃～25℃下浸泡10 h最佳。

2.3.3 料水比對紅豆特性的影響

以25℃為浸泡溫度，10 h為浸泡時間，紅豆分別以 1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12（g/mL）的料水比浸泡，研究不同的料水比對紅豆浸泡的影響。結果見表5和圖3。

表5 料水比對浸泡液及紅豆的感官特性的影響Table 5 Effect of ratio of material to water on red bean sensory characteristics

圖3 料水比對紅豆吸水率及漿液固形物含量的影響Fig.3 Effect of water ratio on water absorption and solid content of red bean

表5顯示，溫度和時間不變，1 ∶4（g/mL）時，水量不足，紅豆吸水受影響，膨脹不均勻，且浸泡水稍渾濁，紅豆的吸水率較低；結合圖3，增加浸泡的料水比，紅豆的吸水率和漿液中固形物含量快速升高，在1∶8（g/mL）時最高，再加大料液比，吸水率和固形物含量和料液比成反比關系。綜合比較，以1∶8（g/mL）比例浸泡紅豆最佳。

2.3.4 浸泡溫度和浸泡時間對吸水率和固形物含量的影響

在不同溫度（15℃～35℃）和時間（6 h～14 h）下浸泡，比較紅豆吸水率和固形物含量變化，比較結果如圖4和圖5所示。

圖4 浸泡溫度和時間對吸水率的影響Fig.4 Effect of soaking temperature and time on water absorption

圖5 浸泡溫度和時間對固形物含量的影響Fig.5 Effect of soaking temperature and time on solid content

由圖4和5可見，隨著時間的延長，紅豆在不同浸泡溫度下的吸水率和漿液中固形物含量均逐漸增大，最終達到最大值，然后無變化或緩慢下降。在同樣的時間下，溫度高吸水率大，漿液中的固形物含量也高；達到最大吸水率和最高固形物含量之前的同一吸水率值和同一固形物含量值，浸泡溫度和時間成反比的關系。在不同的溫度條件下，應采用恰當的浸泡時間，既可讓紅豆充分吸水，又可避免浸泡過度而損失固形物。

2.3.5 紅豆浸泡條件優化正交試驗

對浸泡溫度、浸泡時間及料水比進行三因素三水平的正交試驗分析，因素水平表見表6，極差分析表見表7，吸水率方差分析表見表8，固形物含量方差分析表見表9。

表7為正交試驗的結果，吸水率和固形物含量的R值顯示，對吸水率的影響大小因素為B＞A＞C，即浸泡時間＞浸泡溫度＞料水比，根據K值大小得到最佳組合為 A3B2C2，即 25℃，10 h，1∶8的浸泡條件。由方差分析表8可知，浸泡時間的 F值=37.647＞F0.05（2，2）=19.000，浸泡時間對紅豆吸水率影響顯著；對固形物含量的影響大小的排序為B＞A＞C，與對吸水率的影響分析一致，即浸泡時間＞浸泡溫度＞料水比，根據K值大小得到最佳組合為 A3B2C3，即 25 ℃、10 h、1 ∶9（g/mL）的浸泡條件。由方差分析表9可知，浸泡時間的F值=13.071＞F0.1（2，2）=9.000，浸泡時間對紅豆的固形物含量有一定影響。由以上分析得出，浸泡時間是影響吸水率和固形物含量的主要因素，料水比對試驗結果影響最小，考慮到試驗操作和成本選擇料水比1∶8（g/mL）。即紅豆最佳浸泡條件為：浸泡溫度25℃，浸泡時間10 h，料水比 1 ∶8（g/mL）。

表6 因素水平表Table 6 The table of factor and level for orthogonal

表7 極差分析表Table 7 The table of range analysis

表8 吸水率方差分析表Table 8 The table of water absorption variance analysis

表9 固形物含量方差分析表Table 9 The table of solid content variance analysis

2.3.6 紅豆浸泡條件正交試驗結果驗證性試驗

由以上紅豆浸泡條件正交試驗結果可以得出，以25 ℃，10 h，1 ∶8（g/mL）和 25 ℃，10 h，1 ∶9（g/mL）兩組條件做試驗，比較紅豆的吸水率和固形物含量。每個條件都做3次，取平均值。結果如下：

表10 正交試驗結果驗證性試驗Table 10 Verification test of the orthogonal experiment result

驗證試驗的結果表明，在 25℃、1 ∶8（g/mL）的料水比下浸泡10 h，紅豆的吸水率85.6%，固形物含量最高4.63%，指標最優。

3 結論

通過研究紅豆烘烤、浸泡條件的試驗，結論如下：

1）紅豆的最佳烘烤條件為：紅豆在140℃下烘烤30min時，酥脆熟度好，豆香味濃，色澤為暗紅色，感官特性最佳；

2）紅豆的最佳浸泡條件為：在 25 ℃、1 ∶8（g/mL）的料水比下浸泡10 h，紅豆的吸水率85.6%，固形物含量最高4.63%。

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Pretreatment Analysis of Red Bean Yogurt

ZHANG Xiao-fang1，ZHU Hai-xia1，SUN Jun-liang2
（1.Luohe Food Vocational College，Luohe 462000，Henan，China；2.Henan Institute of Science and Technology，Xinxiang，453100，Henan，China）

The red bean flavor yogurt was mainly made of red beans through pretreatments，mixing with milk and fermentation.The pretreatment methods of baking and soaking were optimized and verified by single factor and orthogonal experiments.The red beans showed excellent sensory characteristics after 30 minutes baking in oven at 140℃，with crispness，good ripeness and rich aroma while the surface turned to dark red.Mixed with water at 25℃，ratio 1∶8（g/mL），in 10 hours the absorption rate became 85.6%，when solid content remained 4.63%.The best flavor of red bean yogurt was achieved through these processes.

red bean；yogurt；baking；soaking

張小芳，朱海霞，孫俊良.紅豆酸奶加工前處理工藝研究[J].食品研究與開發，2018，39（1）：65-70

ZHANG Xiaofang，ZHU Haixia，SUN Junliang.Pretreatment Analysis of Red Bean Yogurt[J].Food Research and Development，2018，39（1）：65-70

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.014

張小芳（1978—），女（漢），實驗師，碩士，研究方向：食品加工技術。

2017-06-13