不同加工工藝對豆漿理化指標及風味品質的影響

崔洋，冷思琦，高梓淇，高媛，黃雪瑩，白宇航

綏化學院（綏化 152061）

我國具有豐富的大豆資源，同時也是大豆農作物的起源地[1]。其主要種植地為東北、華北等地區，而東北大豆的品質最為優異，近些年大豆已成為世界上重要的植物作物。研究表明大豆含有人體所需的五大必需營養素及大量植物化學物質，其中蛋白質含量達0.30～0.48 g/g，是一種廉價、高質量及來源廣泛的可替代動物蛋白的資源[2-3]。

豆漿是以大豆為原料，經過泡發、磨漿、濾渣及煮沸等工藝制作而成的一種水抽提物，也稱為豆奶、豆乳[4]。豆漿包含大豆諸多優點，更具有潛在的保健功能[5]。但由于豆漿中含有不良風味即豆腥味，使其難以被西方消費者所接受，極大限制了豆漿工業化的發展。Yuan等[6]研究表明，豆漿中的不良風味化合物與其加工工藝的不同密切相關，即通過不同的制漿工藝得到豆漿的風味組成成分存在顯著性差異，因此尋找一種適宜的加工工藝生產豆漿具有現實意義。

試驗選取東北常見典型大豆品種，通過4種不同加工工藝制備豆漿，進而研究不同加工工藝對豆漿蛋白質、脂肪、可溶性固形物含量、豆漿穩定性、豆漿感官評定分數及典型揮發性化合物的含量的影響，尋找出適合生產高營養品質、低不良風味的豆漿加工工藝，對于改善豆漿品質、推進豆漿工業化生產具有指導性意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

墾豐16大豆（靈璧縣卓越糧油貿易有限公司）。

2-甲基-3-庚酮（美國Sigma Aldrich公司）。

1.2 儀器與設備

Specord 210 plus紫外分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）；saturn-2100氣相色譜-質譜聯用儀（美國瓦里安技術有限公司）；PBJ-B08L1多功能豆漿機（廣東小熊電器有限公司）；TD5A-WS臺式離心機（湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 豆漿的制備

選取整粒清潔無蟲害的大豆，以大豆干物質與蒸餾水固液比1∶7（g/mL）經食品加工豆漿機進行1次粗磨漿，2次細磨漿后，所得到的豆漿進行0.180 mm（80目）孔徑過篩，煮沸處理，加熱沸騰5 min后得到干豆-過濾后煮沸豆漿（DS-BAF）；干大豆通過豆漿機處理后先進行煮沸5 min后過篩處理得到干豆-煮沸后過濾豆漿（DS-BBF）；以大豆干物質與蒸餾水固液比1∶7（g/mL）加水浸泡12 h后，經食品加工豆漿機進行1次粗磨漿，2次細磨漿后，所得到的豆漿進行0.180 mm孔徑（80目）過篩，后煮沸處理，加熱沸騰5 min后得到浸泡大豆-過濾后煮沸豆漿（SS-BAF）；浸泡大豆通過豆漿機處理后先進行煮沸5 min后過篩處理得到浸泡大豆-煮沸后過濾豆漿（SS-BBF）。

1.3.2 不同加工工藝對豆漿中蛋白質含量的影響

豆漿粗蛋白含量參考GB 5009.5—2010《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》[7]進行測定。

1.3.3 不同加工工藝對豆漿中總固形物含量的影響

豆漿總固形物含量參考GB/T 30885—2014[8]方法進行測定。

1.3.4 不同加工工藝對豆漿脂肪含量的影響

試驗方法采用酸水解法[9]測定豆漿中脂肪含量。具體方法步驟按照GB 5009.6—2016執行。

1.3.5 不同加工工藝對豆漿穩定性的影響

豆漿穩定性的研究參考朱偉光等[10]的方法進行執行。量取2.5 mL不同加工方法的豆漿液于100 mL容量瓶中，加入蒸餾水進行定容，混勻后取適量稀釋液于15 mL離心管中，在5 000 r/min條件下離心5 min，取上清液，在785 nm波長下測定樣品離心前后的吸光度，其穩定性的計算如式（1）所示。

式中：R為穩定性系數；A離心后為豆漿液離心后上清液的吸光度；A離心前為豆漿液離心前上清液的吸光度。

1.3.6 不同加工工藝對豆漿感官的影響

樣品感官評價試驗設計方案參考施小迪等[11]的方法。評分小組主要人員10人，其中男性5人、女性5人，年齡均在22～25歲，無感冒、咽炎等身體癥狀，分別對4種不同加工工藝得到的豆漿進行獨立感官評定。試驗對豆漿感官評分共分為5種：豆腥味定義為生大豆氣味；豆香味定義為經過高溫焙烤的大豆氣味；谷物香味定義為谷物的氣味；甜香味定義為熟制燕麥片的氣味；油脂味定義為大豆油的氣味。評分采取5分制，其中0分為聞不到味道，1～4分味道依次增強，5分為味道最強。

1.3.7 不同加工工藝對豆漿揮發性物質含量的影響

豆漿揮發性成分的測定參考Yuan等[6]的方法，試驗主要檢測豆漿中常見的幾種揮發性物質。

1.3.7.1 樣品預處理

吸取5 mL樣品豆漿液于20 mL萃取瓶中，放入轉子，加入內標物2-甲基-3庚酮，將樣品瓶加蓋封口，將固相微萃針插入萃取瓶中，萃取溫度40 ℃，萃取時間30 min，攪拌速率600 r/min。

1.3.7.2 GC-MS條件設置

采用DB-WAX（30 m×0.25 mm，0.25 μL）色譜柱。升溫程序：40 ℃保持3 min，以6 ℃/min升溫至100 ℃，以10 ℃/min升溫至230 ℃，保持7 min，不分流進樣。質譜條件：離子源EI源，離子源溫度230 ℃，接口溫度250 ℃，掃描范圍（m/z）40～400。

1.3.8 數據統計與分析

采用Excel、SPSS軟件對數據統計分析，用Origin軟件進行繪圖處理，各數據重復測定3次，取平均值。

2 結果與分析

2.1 不同加工工藝對豆漿中蛋白質含量的影響

羅祎等[12]表明豆漿中的蛋白含量直接影響到豆漿的口感，即豆漿中蛋白質含量越高，豆漿口感越醇厚。由圖1結果可知，在干燥條件下，大豆子葉堅固，很難將蛋白質與纖維素分開，因此由干豆制成的豆漿的蛋白質含量較低[13]，而通過加水進行一定時間的浸泡，使整粒大豆充分吸水，包裹大豆子葉的外衣變得柔軟，結構疏松，使細胞內的蛋白質在大豆粉碎過程中更容易被抽提，因此浸泡后豆漿的蛋白含量更高。磨漿得到生豆漿后，過0.180 mm孔徑（80目）篩去掉豆渣后得到均勻細膩的豆漿溶液，而經過先煮沸再過篩會使豆渣變得黏稠，從而導致豆漿的出漿率降低，因此相同條件下先煮沸后過篩的豆漿蛋白含量更低。

圖1 不同加工工藝對豆漿中蛋白質含量的影響

2.2 不同加工工藝對豆漿中總固形物含量的影響

可溶性固形物主要指液體或者流體食品中所有溶解于水的化合物的總稱，其中包括糖、維生素及礦物質等[14]。由圖2可知，浸泡后的豆漿的固形物含量顯著高于干大豆豆漿的可溶性固形物含量，其主要原因是對比干大豆，浸泡后會使大豆的膨脹力增加，使其在磨漿過程中的可行性固形物充分被提取出來，豆渣中的固形物減少，則豆漿中的可溶性固形物含量增高。在相同浸泡時間或者干豆研磨條件下，生豆漿經先煮沸后使其結構發生改變，過篩得到的豆渣中的可溶性固形物含量更高，則得到豆漿的固形物含量降低。

圖2 不同加工工藝對豆漿中總固形物含量的影響

2.3 不同加工工藝對豆漿脂肪含量的影響

大豆中脂肪為優質的油脂來源，富含人體所必需的脂肪酸，還有對人體有益的磷脂，因此豆漿中的脂肪是人體比較理想的脂肪酸攝入來源[15]。不同加工方式對豆漿中脂肪含量的影響結果如圖3所示。脂肪含量變化趨勢與可溶性固形物相似，即經過一定時間的浸泡后豆漿的脂肪含量較高，為1.21%，與干大豆的豆漿脂肪含量存在顯著性差異。而在相同條件下，干大豆經研磨得到生豆漿先高溫煮沸后過篩的豆漿含量為0.82%，顯著低于先過篩后煮沸豆漿脂肪含量1.02%，其發生原因主要是經過高溫煮沸后大豆豆渣黏度增加，使過濾豆渣含量增加，進而豆渣脂肪含量增加，豆漿脂肪含量降低。

圖3 不同加工工藝對豆漿脂肪含量的影響

2.4 不同加工工藝對豆漿穩定性的影響

由圖4可知：經過浸泡后豆漿的穩定性增加，研究表明豆漿的穩定性與蛋白質的凝膠性及粒徑大小有關，由于蛋白質凝膠的中間是一個具有空隙的立體網絡結構且其必須在一定的蛋白質濃度條件下才能形成[16]，而大豆未經過一定時間的浸泡處理，經過研磨得到的生豆漿中的豆渣含量較高，經過濾后蛋白質含量顯著低于浸泡處理，因此干大豆的豆漿蛋白質濃度較低，減少蛋白質之間發生碰撞的機會從而減少交聯的概率，導致形成的網絡結構不穩定，豆漿的穩定性下降。相同處理得到的干大豆或者浸泡大豆豆漿先煮沸得到的出漿率較低，則蛋白質含量較低，從而豆漿穩定性較差。

圖4 不同加工工藝對豆漿穩定性的影響

2.5 不同加工工藝對豆漿感官的影響

隨著生活水平的提高，人們不再只滿足于高蛋白、高營養物質的豆漿，其感官結果的好壞更會直接影響到消費者的選擇，因此試驗對4種加工工藝的豆漿的感官進行評價，其結果如表1所示。干大豆制備得到的豆漿生豆腥味較重，但有一定谷物香氣，而浸泡處理后的豆漿豆腥味顯著降低，豆香味較干大豆豆漿無顯著性差異，但存在一定油脂香氣，但4種豆漿均無明顯的甜香味，而通過先過濾后煮沸能夠降低豆腥味，增加一定的豆香味及油脂味。

表1 不同加工工藝對豆漿感官的影響 單位：分

2.6 不同加工工藝對豆漿揮發性物質含量的影響

豆漿的口感風味較為復雜，是大豆在研磨過程中脂肪氧化酶氧化亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸，最后形成醛類、酮類、醇類及呋喃等化合物而產生，而浸泡、研磨及熱處理等都會影響脂肪氧化酶的活性[17-18]，進而影響豆漿的口感。己醛作為一種醛類揮發性化合物，是豆漿中主要的豆腥味來源，己醛作為一種不飽和脂肪酸氧化產物，可通過降低脂肪氧化酶的活性降低己醛含量，而大豆經過浸泡后研磨得到的豆漿己醛含量較低，為3.12～4.27 mg/L，其發生原因可能在于大豆充分浸泡后，大豆種皮吸水膨脹，使其在研磨過程中大豆組織結構受到損傷的概率增大，使脂肪酶的活性受到抑制甚至失活[19]。正己醇質量濃度僅次于己醛，其特殊的水果風味能夠給豆漿帶來良好感官，屬于非豆腥類化合物，其中SS-BAF正己醇質量濃度最高，為4.08 mg/L，DS-BAF含量最低，為1.78 mg/L，通過對比4種不同加工工藝豆漿的不良揮發性物質如己醛、1-戊醇、庚醛及苯甲醛等具有代表性的化合物的總含量，經過浸泡后制備得到的豆漿不良風味化合物含量降低，且生豆漿經過濾后煮沸得到的熟豆漿具有更好的風味特征，如正己醇、2-庚酮及辛醛等果香味成分比例更高，如表2所示。

表2 不同加工工藝對豆漿揮發性物質含量的影響單位：mg/L

3 結論

通過試驗研究發現：豆漿的不同制作工藝均會對豆漿的不良風味造成顯著性影響，不同加工工藝的豆漿的蛋白質、脂肪及可溶性固形物含量各不相同，而4種方法制得的豆漿的穩定性均較高，通過GC-MS檢測4種豆漿中具有代表性揮發性物質，其中干大豆豆漿的不良風味總濃度顯著高于浸泡大豆豆漿，綜合比較，浸泡大豆-過濾后煮沸（SS-BAF）豆漿蛋白質固形物含量最高，豆腥味物質含量較低，豆漿風味好，穩定性高，是較好的豆漿加工工藝。