大豆冰淇淋中豆浆发酵技术的应用及稳定性研究

基础研究 食品研究与开发 2 0 1 0 年7 月 第3 1 卷第7 期 大豆冰淇淋中豆浆发酵技术 的应用及稳定性研究 2 3 = = - 许娜堵，贾宁2 ，生庆海1 。王安平1 ，刘云鹏- ，陈望华- 。刘卫星1 ( 1 蒙牛乳业( 集团) 股份有限公司，内蒙古呼和浩特0 1 1 5 0 0 ；2 沈阳农业大学食品学院，辽宁沈阳1 1 0 1 6 1 ) 摘要：将发酵豆浆作为奶粉替代物制作大豆冰淇淋。通过正交试验，确定发酵豆浆、明胶、C M C N a 、单甘脂的添加 量。通过对比试验，分析豆浆发酵对大豆冰淇淋物料黏度、膨化率及融化率的影响。通过口味测试，确定各种口味大豆 冰淇淋中所添加发酵豆浆的p H 值。试验结果表明：经过3h 发酵、p H 5 5 6 的豆浆，按4 0 的量添加时，最适宜制作元 酸味的大豆冰淇淋，经过4 5h 、p H 4 7 2 的豆浆，按4 0 的量添加时，最适宜制作有酸味的大豆冰淇淋。大豆冰淇淋 中，C M C N a 、明胶、单甘脂的最适添加量分别为O 1 、0 3 、0 1 5 。豆浆经过发酵后添加。可使大豆冰淇淋物料黏 度增大，抗溶性提高，发酵豆浆添加量4 0 时，膨化率随添加量增加而增大。 关键词：大豆冰淇淋；发酵；稳定性 R e s e a r c ho nt h eS o y m i l kF e r m e n t a t i o na n dS t a b i l i t yt h a ta r eU s e di nt h eP r o d u c t i o no fS o yI c eC r e a m X UN a l ”，J I AN i n 9 2 , S H E N GQ i n g - h a i l ，W A N GA n - p i n 9 1 ，L I UY u n - p e n 9 1 ，C H E NW a n g - h u a l ，L I UW e i - x i n 9 1 ( 1 M e n g n i uD a i r yR a wM a t e r i a l sC e n t e r , H o h h o t0 11 5 0 0 ，I n n e rM o n g o l i a ，C h i n a ；2 S h e n y a n gA g r i c u l t u r eU n i v e r s i t y C o l l e g eo f F o o dS c i e n c e ，S h e n y a n g1 1 0 1 6 1 ，L i a o n i n g ，C h i n a ) A b s t r a c t ：F e r m e n t e ds o y m i | kw i l lb eu s e da st h ea l t e r n a t i v eo fm i l ki ns o yi c ec r e a m B yo r t h o g o n a lt e s tt o d e t e r m i n et h ea d d i t i v ea m o u n to ff e r m e n t e ds o y m i l k ，g e l a t i n ，C M C - N a ，S h a nG a nA d d B yc o m p a r i n gt e s t ， a n a l y s i n gh o wf e r m e n t e ds o y m i l kt h a ta d d e di nt h ei c ec r e a me f f e c t so nm a t e r i a lv i s c o s i t y ，p u f f i n gr a t ea n d m e l t i n gr a t e T h r o u g ht h et a s t et e s t ，t oi d e n t i f yt h ep H v a l u eo ff e r m e n t e dm i l ko fd i v e r s et a s t eo fs o yi c ec r e a m T h er e s u l t ss h o wt h a t ：A f t e r3hf e r m e n t a t i o nw h e np H 5 5 6o fs o ym i l ka n dt h ea d d e da m o u n to f4 0 i st h em o s t s u i t a b l ef o rp r o d u c t i o no fn o n - s o u rs o yi c ec r e a m ，a f t e r4 5hf e r m e n t a t i o nw h e np H 4 7 2o fs o ym i l ka n dt h e a d d e da m o u n to f4 0 i st h em o s ts u i t a b l ef o rp r o d u c t i o no fs o u rs o yi c ec r e a m W h e nt h ea d d e dm o u n to fC M C - N a ，g e l a t i n ，s i n g l e m o n o g l y c e r i d ei s0 1 ，0 3 ，0 1 5 r e s p e c t i v e l y , t h es o yi c ec r e a mi sp r o d u c e dw i t hb e s t f l a v o ra n dm o u t h f e e l A d d i n gf e r m e n t e ds o y m i l ki nt h es o yi c ec r e a mc a ni n c r e a s et h ev i s c o s i t ya n da n t i - s o l u b l e W h e nt h ea m o u n to f f e r m e n t e dm i l ki S 4 0 t h ep u f f i n gr a t ei n e r e a s e dw i t ht h ed o s a g ei n c r e a s e d K e yw o r d s ：S o y b a s e di c ec r e a m ；f e r m e n t a t i o n ；s t a b i l i t y 作者简介：许娜( 1 9 8 5 一) ，女( 汉) ，硕士研究生，研究方向：粮食瑚脂与植物蛋白工程。乳品加工。 方差分析来看，松针中多糖提取含量的影响因素主次 顺序为提取温度 提取时间 p H 料液比( C A D B ) 。 水提法提取雪松松针多糖的最佳提取工艺条件为 A 3 8 3 C 3 D 。，即p H 为6 0 ，提取温度为1 0 0o C ，提取时间 为4h ，料液比为l ：3 0 ( g m L ) 。 参考文献： 【l 】金春雁，张卫明，顾龚平，等药用植物多糖的结构与生物活性 明中国野生植物资源，2 0 0 5 ，2 4 ( I ) ：1 5 2 1 8 1 f 2 】董群，方积年多糖在医药领域中的应用加中国药学杂志，2 0 0 1 ， 3 6 ( 1 0 ) ：6 4 9 - 6 5 4 f 3 】马亚团，周文明。田鹏J 、麦麸皮多糖提取工艺研究叨西北农业 学报。2 0 0 6 ，1 4 ( 3 ) ：1 9 7 2 0 0 【4 】黄杰坦，孙桂菊，李恒茶多糖提取工艺研究田食品研究与开 发，2 0 0 6 。2 7 ( 6 ) ：7 7 7 9 收稿日期：2 0 0 9 0 9 1 5 万方数据 - = = 2 4 蒜3 1 1 餐7 南食品研究与开发第卷第期R 曲研九司丌援 基础研究 大豆作为世界上最经济、营养效价最高的植物蛋 白来源，深受人们喜爱，但由于大豆产品特有的豆腥 味、苦涩味及抗营养因子等问题又为大豆制品的消费 带来了局限性。本试验采用将豆浆发酵的方法去除豆 腥味，发酵后作为原料制作大豆冰淇淋。通过正交试 验、对大豆冰淇淋感官品尝及黏度、膨化率、融化率等 指标的测定，来了解发酵豆浆对大豆冰淇淋的影响， 以及确定发酵豆浆的最适添加量及稳定剂的配比。为 研制无豆腥味，口感、风味俱佳的大豆冷饮产品提供 新的工艺技术途径。 1 材料与方法 1 1 材料 豆浆；乳酸菌；N a H C O ，、蔗糖、葡萄糖：均为分析 纯；椰子油、棕榈油、糊精、饴糖、稳定剂、单甘酯、食用 香精：均为食品级。 1 2 仪器设备 3 0 D W 0 3 2 水浴灭菌锅：M U R D O C H ，新西兰； 0 4 9 1 2 1 4 恒温培养箱：J P S E L E C T E R ，s a ，西班牙； S E P E Q 0 4 1 均质机：S E I T A L ，意大利；P B 3 0 3 一S 电子天 平：M E T I L E R ，T O L E D O ，美国；R h e v l a b Q C 黏度计： B r o o k f i e l d ，美国。 1 3 试验方法 1 3 1 大豆冰淇淋的制作工艺 发酵豆浆 I 原材料检验称量一原料预处理一混合配制( 5 0 ， 5m i n ) 一巴氏杀菌( 8 5 一9 0 ，5m i n ) _ + 均质( 2 0M P a 。 2 2M P a ) 一冷却( 4 l O ) 一老化( 4h ) 一调配一凝 冻_ 注模一硬化_ 装箱一人库硬化( 一1 8c C 2 2 ) - + 检验一成品 1 3 2 正交试验【1 】 通过正交试验确定发酵豆浆( F d ) 的添加量，以及 明胶、C M C N a 、单甘脂的添加量。 1 3 3 小试试验 按照大豆冰淇淋制作工艺及正交试验所得结果 进行小试试验，对所得产品进行品尝打分。 1 3 4 大豆冰淇淋口味测试 将处理好的豆浆分别发酵2 2 5 、3 , 3 5 、4 、4 5 、5h ， 按照工艺制作大豆冰淇淋，在一1 8 条件下放置1 2h 后取出，进行品尝，参照表1 、表2 标准进行打分，按照 得分最高的配方、工艺制作大豆冰淇淋。 1 3 5 黏度测定 大豆冰淇淋物料经老化后，在4o C 条件下采用转 表1 巧克力口昧大豆冰淇淋感官评分标准 T a M e1T h et a s t es e n s o r ya s s e s s m e n tc r i t e r i ao fc h o c o l a t es o yi c e c r e a m 风味得分口感得分 无豆腥味及其他杂味5 分饱满，无冰晶5 分 无酸味及明显发酵味5 分松软、细腻5 分 具有纯正巧克力风味5 分口溶性好，无糊口感5 分 风味协调、完整，回味留香5 分 质地均匀，无颗粒感 5 分 合计2 0 分合计2 0 分 表2 草莓口味大豆冰淇淋感官评分标准 T a b l e2T h et a s t es e n s o r ya s s e s s m e n tc r i t e r i ao fs t r a w b e r r ys o y i c ec r e a m 风味得分 口感得分 无豆腥味及其他杂味5 分饱满，无冰晶感5 分 酸甜适度5 分松软、细腻5 分 具有纯正草莓风味5 分口溶性好，无糊口感5 分 风味协调、完整，回味留香5 分质地均匀，无颗粒感5 分 合计2 0 分合计2 0 分 子黏度计测定。测定条件：转子6 3 ，转速5r r a i n ，测定 时间l Os 闭。 1 3 6 大豆冰淇淋膨化率的测定1 3 1 计算公式： 膨化率：上壁幽型嗡蓑蔗擎幽蜷迸0 0 1 3 7 大豆冰淇淋融化率的测定嘲 将一定重量的冰淇淋产品置于2 5 恒温培养箱 中放置3 0r a i n ，然后测定其融化的产品重量，以此了解 豆浆发酵及添加量对大豆冰淇淋抗溶性的影响。 冰淇淋融化率的计算公式： 融化率= 堂堂丝煎糯曼籀要釜洪鲞亟墅1 0 0 2 结果与讨论 2 1 正交试验结果与讨论 大豆冰淇淋生产中，物料黏度、膨化率、融化率及 咀嚼性是衡量产品的主要指标。发酵豆浆及稳定剂的 选择与添加，是影响以上4 种指标的关键因素。通过正 交试验，确定发酵豆浆的添加量，以及C M C N a 、明胶、 单甘脂的最佳配比及添加量。试验结果见表3 、表4 。由 表4 可知，试验4 、5 、6 所得总分分布于中间水平，因此 表3 水平因素表 T a b l e3T h el e v e i so ft h ef a c t o r s 万方数据 基础研究 食品研究与开发 2 0 1 0 年7 月 第3 1 卷第7 期 表4 正交试验结果 T a b l e4T h er e s u l t so fo r t h o g o n a lt e s t 试验 序号 F d 试验结果 d 丽丽丽石丽丽丽两而 注：抗溶性= ( I - 融化率) x 1 0 0 。 试验4 、5 、6 组合效果最好。 2 2 小试试验结果与讨论 大豆冰淇淋在风味上主要分为有酸味( 如草莓 味) 、无酸味( 如巧克力味) 两类。将处理好的豆浆分别 发酵2 、2 5 、3 、3 5 、4 、4 5 、5h ，在4 0 条件下分别测定 p H 值及黏度，在上述正交试验中，选择3 个效果最好 的试验4 、5 、6 进行小试试验，4 0 下测定试验4 、5 、6 物料的p H 值及黏度，并对小试产品品尝打分，结果如 表5 、表6 。 裹5 发酵豆浆在不同发酵时间下的p H 值测定结果 T a b l e5T h ep Ho fs o y b e a nm i l ku n d e rd i f f e r e n tf e r m e n t a t i o n t i m e 注：“一”为没有；“”为稍有；“+ ”为有；“+ + ”为明显有。 由表5 可知，豆浆发酵2 5h 时，p H 值为5 7 0 ，黏 度为36 9 2m P a s ，此时豆浆无酸味有豆味，且与发酵 2h 相比，豆味减弱；当发酵进行到3h 时，p H 为5 2 l ， 此时开始出现酸味，豆味与发酵2 5h 相比没有明显改 变；当发酵4h 时，p H 为4 5 6 ，此时无豆味，酸味与发 酵3h 相比无明显变化。 由表6 可知，试验4 中，发酵3h 时，p H 为5 6 5 ， 黏度为3 2 0 ，此时无豆味也无酸味；试验5 中，发酵3h ， p H 为5 5 6 ，黏度为5 8 0 ，此时无酸味及豆味；试验6 中， 2 5 = = - 表6 大豆冰淇淋物料的p H 值、黏度、风味及状态试验结果 T a b l e6F e r m e n t e ds o y m i 恤e f f e c t so nm a t e r i a lv i s c o s i t y ，p u f f i n g r a t ea n dm e l t i n gr a t e 注：“一”为没有；“ 为稍有；“+ ”为有；“+ + ”为明显有。 发酵3h ，p H 为5 4 1 ，黏度为8 6 0 ，此时无酸味，有豆 味。现将试验4 、5 、6 中，添加发酵3h 豆浆的物料制 作成大豆冰淇淋，并进行感官品尝，结果见表7 。 裘7 巧克力口味大豆冰淇淋感官品评结果 T a b l e7T h er e s u l t so fs e n s o r ye v a l u a t i o na b o u tc h o c o l a t es o yi c e c r e a m 由表7 可知，豆浆经过3h 发酵，p H 值为5 2 l 的 发酵豆浆，按试验5 制作大豆冰淇淋的物料p H 值为 5 5 6 ，该物料制作出的巧克力大豆冰淇淋无豆腥味及 其他杂味，无后酸味，纯正的巧克力风味，风味协调完 整，口感松软、细腻、饱满、均匀。 衷8 草莓口昧大豆冰淇淋感官品评结果 T a b l e8T h er e s u l t so fs e n s o r ye v a l u a t i o na b o u ts t r a w b e r r ys o y I c ec r e a m 由表8 可知，豆浆经过4 5h 发酵后的p H 值 4 2 8 ，按试验5 制作大豆冰淇淋物料的p H 值为4 5 2 ， 制作出的草莓味大豆冰淇淋无豆腥味及其他杂味，酸 甜适宜，风味协调完整，口感松软、细腻、饱满、均匀。 2 3 豆浆发酵对大豆冰淇淋物料黏度的影响 分别以发酵豆浆( F d ) 、未发酵脱腥豆浆( N d ) 为原 万方数据 一= = 2 6 雾骂絮7 食品研究与开发第3 1 卷第期K a a 九司丌缓 基础研究 料制作大豆冰淇淋。老化后在4 下分别测定添加量 i 0 6 0 物料黏度并绘制标准曲线，结果如图1 ，通 过图1 观察分析豆浆发酵对黏度的影响。 ? 罨 魁 檩 1 0 2 03 04 05 0 6 0 添加量 图1 黏度随F d 、N d 添加量的变化结果 F i g 1 T h er e s u l to ft h ev a r i o u so fv i s c o s i t yw i t ht h ea d d i t i v e m o u n to fF da n dN dr e s p e c t i v e i 如图l 所示，物料黏度随F d 、N d 的添加量增加而 增大；添加F d 的物料起始黏度大于添加N d 的；添加 量相同时，添加F d 物料的黏度大于添加N d 的。蛋白 质的黏度与蛋白质分子数量存在关系，数量越多，黏 度越大，所以随着豆浆添加量的增多，物料黏度也随 之增大。由此可知，与豆浆不经过发酵直接添加相比， 发酵豆浆可增大大豆冰淇淋物料黏度。 2 - 4 物料黏度对大豆冰淇淋膨化率的影响 物料黏度对大豆冰淇淋膨化率的影响见图2 。 图2 膨化率随F d 、N d 添加量的变化结果 F | g 2T h er e s u l to fv a r i o u so fp u f f i n gr a t e 耐t ht h ea d d i t i v e m o u n to fF da n dN dr e s p e c t i v e l 由图2 可知，F d 添加量在1 0 一4 0 范围内，随 添加量增加膨化率提高，添加量达到5 0 时，膨化率 开始下降。F d 物料在1 0 。6 0 添加量范围内的膨化 率均大于N d 物料在此范围内的膨化率。添加N d 物料 的膨化率则随添加量的增加而增大，当添加量达到 5 0 时，膨化率超过添加N d 的物料。