高豆漿粉含量制備湯底調味料的工藝

朱生林，王永福

上海太太樂食品有限公司（上海 201812）

豆漿粉是以脫脂大豆為原料，經加水浸提、過濾、濃縮、噴霧干燥等工序加工成的淡黃色粉末，其化學組成主要為蛋白質，占60%～70%，含15%以上脂肪，另含豐富的維生素和礦物質，含水量不超過3%，通常在制作豆漿、豆腐等食品中使用。隨著消費趨勢的變化，用豆漿粉制作的湯底調味料也受到消費者的青睞，這種新口味的湯底清淡耐煮，適合涮各種海鮮和蔬菜，且涮煮的食材越多，豆乳匯聚的風味越豐富。另外豆乳中富含的蛋白質、礦物質、維生素和黃豆苷原，可以很好地平衡內分泌系統，改善身體素質，潤澤皮膚。市場對于這種簡單便捷的新一代復合調味品的需求急劇增加，同時也為調味品行業帶來新的增長機會。

在豆漿粉溶解時遇到的主要問題是沖調容易結團的現象，尤其是處理高含量的豆漿粉時更困難。關于豆漿粉的快速分散溶解問題，已有許多學者從改善粉體的表面性質做了大量研究，如：鮑魯生[1]研究豆漿粉的顆粒結構及對質量的影響；唐璐等[2]研究添加CaCl2對豆乳粉溶解性的影響。

豆漿粉的溶解屬于非牛頓流體現象，非牛頓流體具有剪切增稠或剪切稀化的性質。它的流動性和溫度密切相關，一般溫度升高可以增加非牛頓流體的流動性，因為高溫下分子的熱運動加強，黏度減小，流體更容易流動。因此，可通過改變溫度以影響非牛頓流體的流動性。溶解豆漿粉時，水溫過高或過低都會造成結塊現象。如果水溫過高，會導致豆漿粉中的蛋白質和膠質迅速凝固，從而結成一坨；如果水溫過低，則會使豆漿粉不能完全溶解，形成絮狀物懸浮其中。非牛頓流體的黏度是隨剪切速率或剪切應力的變化而變化的流體，這意味著，當施加不同的剪切力時，物料體系的黏度會發生變化。基于此，探究不同攪拌速度對豆漿粉的溶解性影響也十分必要，此外豆漿粉的顆粒大小對于溶解時的分散和乳化性能也至關重要。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

原味豆漿粉（金龍魚糧油食品股份有限公司）；白砂糖（日照市凌云海糖業有限公司）；食用鹽（湖北藍天鹽化有限公司）；RO水。

1.2 儀器與設備

FlukoEumix R30攪拌設備（上海弗魯克液體機械制造有限公司）；Model D 220水浴鍋（美國博勒飛工程實驗室公司）；RVDV-II+P黏度計（美國博勒飛工程實驗室公司）；2，0.5，0.425，0.25，0.18，0.15和0.125 mm篩網（弗爾德上海儀器設備有限公司）；2 000 mL燒杯（普蘭德上海貿易有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 豆漿粉溶解測試方法

以2 L為試驗批次量，稱取鹽、糖各50 g，其他1 900 g，根據豆漿粉和水的不同比例要求依次稱取（其中研究不同攪拌速度和溫度對豆漿粉的溶解效果影響時按粉料比1∶1進行，即豆漿粉950 g、水950 g），依據試驗要求設置不同的攪拌速度（250，300，350，400和450 r/min），將豆漿粉在1 min內均勻倒入水中（水溫根據試驗條件不同，設為30～90 ℃），攪拌溶解1 min。用0.5 mm或2 mm篩網過濾上述溶液后靜置5 min，稱取篩上物質量，物料黏稠無法稱取時采用感官測試方法評估溶解效果。

1.3.2 結塊物含量的計算方法

1.3.3 豆漿粉溶解效果的感官評估方法

從物料的黏稠程度、流動性、結塊嚴重程度、溶解后物料圖片等因素綜合評估。

1.4 試驗設計

在同一攪拌條件下（轉速250 r/min、水溫30 ℃），通過測試8組不同粉料比（0.2∶1，0.3∶1，0.5∶1，0.6∶1，0.7∶1，0.8∶1，0.9，1.0和1∶1）溶解情況的對比試驗，綜合結塊物含量占比和感官評估方法，對豆漿粉的溶解做可行性評價，分為不同的可操作梯度，針對高濃度難操作的這一問題，通過全因素試驗測試不同溫度（溫度范圍30～90 ℃，每間隔10 ℃為1個級差）的影響，找到合適的溶粉溫度，在該優化的溫度上對攪拌設備的速度（攪拌速度選取5個水平，梯度依次為250，300，350，400和450 r/min）做研究，找到最合適的攪拌速度。此外，評估豆漿粉的顆粒大小對溶解效果的影響。通過這3個因素的全因子試驗，找到高豆漿粉含量溶解分散的最優化參數，并利用該優化參數按照湯底調味料的制備工藝驗證該參數的生產可行性。

2 結果與討論

2.1 粉料比的篩選

比較8種粉料比濃度，分別為0.2∶1，0.3∶1，0.5∶1，0.6∶1，0.7∶1，0.8∶1，0.9∶1和1.0∶1，按總體積2 L、水溫30 ℃、攪拌速度250 r/min進行試驗。

由表1的溶解情況結果可分析：粉料比小于0.5∶1時，豆漿粉基本可以分散溶解，物料體系較稀，具備流動性，結團很輕微，生產時屬于低濃度可操作范圍；粉料比0.6∶1和0.7∶1時，豆漿粉可以分散，體系有一定流動性，物料輕微黏稠，結塊少許，屬于中等濃度尚可操作范圍；粉料比介于0.8∶1～1.0∶1時，豆漿粉前期可以分散溶解，物料流動性尚可，但隨著粉料的加入，體系變得越來越稠，部分粉料會加不進去，尤其粉料比1∶1時，黏稠情況最顯著，后期約有15%豆漿粉加不進去，另外由于物料體系呈黏稠狀，用2 mm孔徑篩網也無法過濾結塊物，但從肉眼可以看出很多結團顆粒包裹在體系中（具體見表1的圖片），故生產時粉料比在0.8∶1～1.0∶1屬于高濃度難操作范疇。后續試驗特以高濃度粉料比1∶1為研究對象，通過優化溶粉溫度、攪拌時間及豆漿粉顆粒大小找到最合適的操作參數。

表1 不同粉料比條件下的豆漿粉溶解性情況比較圖

2.2 溶粉時水的溫度對溶解情況的影響

溶解豆漿粉的溫度共選取7組，分別為30，40，50，60，70，80和90 ℃，按總體積2 L，按最大粉料比1∶1，攪拌速度250 r/min，投粉時間控制在1 min內，投完后攪拌1 min進行試驗。

由表2可以看出：在溫度30 ℃和40 ℃條件下，物料的黏稠度較高，導致流動性差，無法實現高濃度豆漿粉的投料；溫度70～90 ℃時，物料體系黏稠度可接受，但結塊現象較嚴重，且溫度越高時，形成的團塊越結實，很難達到破碎的目的；只有溫度50～60 ℃時，物料的黏稠度可接受，體系有一定的流動性，結塊情況很輕微，也容易破碎，尤其在50 ℃條件下，溶解情況最為理想，故建議在做高豆漿粉含量時溶粉的水溫控制在50 ℃左右。

針對30～70 ℃范圍內豆漿粉的溶解情況，進一步研究物料體系的黏度變化關系，結果見圖1。

圖1 不同溫度對豆漿粉黏度的影響

由圖1可以看出：溶粉的溫度和豆漿粉溶液的黏度呈反比例關系，溫度升高時，豆漿粉溶液的黏度就會降低，這和表2在溫度30～70 ℃范圍內的黏度描述相吻合，在30～50 ℃區間內物料黏度降低最為明顯，溫度大于50 ℃后黏度降低速率減慢，主要是因為豆漿粉加熱后，大豆蛋白質變性，其結構由原來比較緊密的團粒狀結構，松散延展開來，變成紊亂的結構，分子表面積隨著增大，使蛋白質溶液的黏度增高，并且隨著接觸面增大，蛋白質分子相互碰撞的機會增加，尤其是濃度高時，相鄰蛋白質分子間，因硫氨基的反應，易形成雙硫鍵而結合。這種反應會因蛋白質的變性而增強。同時蛋白質分子還能形成鏈，并由鏈交聯組成網絡，形成蛋白質凝膠。此時黏度消失，豆漿成為凝酪。

2.3 溶粉時攪拌速度對溶解情況的影響

選取5組攪拌速度，分別為250，300，350，400和450 r/min，按總體積2 L，最大粉料比1∶1，溶粉溫度50 ℃，投粉時間控制在1 min內，投完后在不同攪拌速度下攪拌1 min進行試驗。

由表3可知：隨著攪拌速度的增加，物料的結塊程度在不斷減少，黏稠度也呈現緩慢遞減的趨勢，尤其當攪拌速度400 r/min時，溶解狀態最佳，物料幾乎無大的結塊情況，只有個別小團粒且容易破碎，這是因為在豆漿粉的溶解過程中，通過攪拌可以增加溶液的湍動程度，從而減小液膜厚度，強化傳質過程，也就提高了顆粒的溶解速度，另外豆漿粉溶解也是非牛頓流體現象，隨著攪拌剪切力的加強，物料黏度會減少。但攪拌速度也不宜過大，如在450 r/min時易在容器中心形成漩渦，使得粉料聚集在一起。因此最佳攪拌速度宜選擇400 r/min。

表3 攪拌速度對豆漿粉溶解性情況的影響

2.4 豆漿粉的顆粒大小對溶解情況的影響

有研究表明，豆漿粉的顆粒大小對溶解效果也有很大影響，試驗用5種不同尺寸的標準篩（0.425，0.25，0.18，0.15和0.125 mm），將豆漿粉篩分成6種顆粒大小，分別在同樣條件下做分散溶解試驗。

由表4并結合圖2可知：顆粒尺寸大于425 μm時，豆漿粉很容易分散，也無結團現象，但乳化性偏差；顆粒尺寸小于125 μm時，豆漿粉不易分散且有結團情況，但乳化性好；顆粒尺寸在125～425 μm范圍內，整體分散性和乳化性均可以，且也無明顯的結團現象，故在溶解豆漿粉時適宜選擇0.125～0.425 mm的顆粒大小，這也和鮑魯生[1]研究結果相一致。

圖2 不同豆漿粉粒徑大小溶解情況對比圖

表4 豆漿粉粒徑大小對溶解性情況的影響

2.5 最優溶粉參數條件下制備湯底調味料的工藝

制備高豆漿粉含量湯底調味料所需物料的大致比例為食用鹽0～10%，白砂糖0～10%，豆漿粉20%～30%，水20%～30%，椰子粉15%～25%，稀奶油0～10%，椰漿0～10%，大豆油0～10%，咖哩醬0～10%，維生素0～3%，醇鮮多肽復合調味料0～3%，黃原膠0～3%。

工藝步驟：將豆漿粉與白砂糖預混，黃原膠預溶在適量大豆油中備用；將水升溫至50 ℃，溶解椰子粉；繼續保持溫度50 ℃，在400 r/min轉速下再將豆漿粉加入其中溶解；將稀奶油、椰漿、咖喱醬投入其中攪拌；依次將醇鮮多肽復合調味料、食用鹽、黃原膠和大豆油的預混料加入；加完以上物料后攪拌混合2 min，加熱升溫至93 ℃計時5 min；投入維生素E，在92 ℃以上保溫3 min后出料。

在優化的溶豆漿粉工藝參數條件下平行試驗兩次，即水溫50 ℃、攪拌速度400 r/min、豆漿粉顆粒大小125～425 μm范圍內，整個混合工藝可行，無明顯的結團情況。由表5可看出，終產品的豆乳香氣濃郁，整體口味清爽復合，理化指標均符合標準要求，該高豆漿粉含量的湯底調味料具有潛在的生產應用價值。

表5 優化工藝條件下制得的高豆漿粉含量湯底調味料的理化感官品嘗結果

3 結論

制備高濃度豆漿粉含量的湯底調味料時，豆漿粉與水按1∶1溶解時為高粉料比濃度，按正常條件生產時會有結塊的問題。通過對溶粉溫度、攪拌速度及豆漿粉顆粒大小的全因素試驗，結果表明，在粉料比濃度1∶1的條件下，最優化的工藝參數為溶粉的水溫50 ℃，攪拌速度400 r/min，豆漿粉的顆粒大小適宜在125～425 μm（40～120目）之間。

按優化的溶豆漿粉工藝參數條件，結合湯底調味料的全配方試驗，生產時無結團現象，工藝具備可行性。