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        三紅發(fā)酵豆乳飲料的研制

        2022-04-19 13:54:14劉延嶺唐曉武劉麗平陶瑞霄
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2022年6期
        關(guān)鍵詞:豆乳乳飲料白砂糖

        劉延嶺,唐曉武,劉麗平,陶瑞霄,宋 佳,鄧 林

        (1. 四川工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川 都江堰 611830;2. 四川新希望乳業(yè)有限公司,四川 成都 610000)

        紅豆,別名赤豆、小豆、紅小豆等[1],富含多種維生素和礦物質(zhì),具有利尿消腫通便、抗衰老的功效。紅棗是一種生活中經(jīng)常食用的藥食同源食品[2],糖類(特別是膳食纖維)、蛋白質(zhì)、脂肪、有機(jī)酸及維生素含量都較高,具有健脾養(yǎng)胃、補(bǔ)血益氣、保護(hù)肝臟等功效[3-4]。山楂,別名“山里紅”,山楂果實(shí)酸甜爽口,具有生津止渴[5]、成人保健、兒童發(fā)育、延緩衰老等功效[6]。

        豆乳營養(yǎng)豐富,含有大量優(yōu)質(zhì)的大豆蛋白和膳食纖維[7]。發(fā)酵豆乳是以豆乳為主要原料,利用微生物的轉(zhuǎn)化作用與傳統(tǒng)豆制品相結(jié)合的健康飲料[8-9],經(jīng)常飲用能夠幫助人體飲食結(jié)構(gòu)更加均衡和健康[10],因此日益受到人們的關(guān)注。

        將紅豆、紅棗、山楂三者結(jié)合研發(fā)的“三紅”豆乳,富含蛋白質(zhì)、維生素,以及人體必需的鐵、鉀等微量元素,能滿足不同人群對健康的需要。同時(shí),通過豆乳的研發(fā)加工,能獲得高附加值的農(nóng)副新產(chǎn)品,不僅延長了豆類種植的產(chǎn)業(yè)鏈,還能助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略計(jì)劃[11],具有廣闊的開發(fā)前景。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        1.1.1 材料

        紅豆、紅棗、山楂、蔗糖等,均為市售;保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)、嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus),學(xué)校實(shí)驗(yàn)室保藏菌種。

        1.1.2 試劑

        硫酸銅、硫酸鉀、硼酸、氫氧化鈉、七水硫酸鈷、乙醚、酚酞等,AR,成都金山化學(xué)試劑有限公司提供。

        1.2 儀器與設(shè)備

        JP728 型高速破壁機(jī),浙江蘇泊爾股份有限公司產(chǎn)品;C21S-2130 型電磁爐,杭州九陽生活電器有限公司產(chǎn)品;FA2204N 型電子天平,上海菁海儀器有限公司產(chǎn)品;LDZX-50KBS 型立式自動壓力蒸汽滅菌鍋,上海申安醫(yī)療器械廠產(chǎn)品;DHP-9162 型電熱恒溫培養(yǎng)箱,上海一恒科技有限公司產(chǎn)品;XSP-500 型光學(xué)顯微鏡,上海蔡康光學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;DK-S24 型電熱恒溫水浴鍋,上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品。

        1.3 試驗(yàn)方法

        1.3.1 工藝流程

        ①紅豆→選料→浸泡→清洗→熱燙→漂洗→榨汁→過濾→煮熟備用;

        ②紅棗→選料→去核→浸泡→粉碎→浸提→過濾;

        ③山楂→選料→去核→浸泡→熬煮→過濾;

        1.3.2 操作要點(diǎn)

        (1) 紅豆汁的制備。挑選品質(zhì)良好、無霉變和蟲害的紅豆。在50 ℃的溫水中浸泡2 h 后撈出,用大量清水沖洗、瀝水。用0.5%的NaHCO3溶液浸泡1.0 h,再用沸水處理5~8 min,清水反復(fù)漂洗。將處理好的紅豆放入高速破壁機(jī)中榨汁,多層紗布過濾后,濾液煮熟,備用[12]。

        (2) 紅棗汁的制備。挑選完全成熟、大小均勻且肉質(zhì)肥厚、無霉變和蟲害的紅棗。去核,放入高速破壁機(jī)粉碎。按料液比為1∶12(g∶mL),于70 ℃下浸提50 min 后,用多層細(xì)紗布過濾,備用[13]。

        (3) 山楂汁的制備。挑選大小均勻、表皮光澤無雜色的山楂干。去核,將山楂與水按1∶6(V∶V) 浸泡10~20 min,再用大火煮開,轉(zhuǎn)小火燉煮浸提2 h 后,用多層紗布過濾,備用[14]。

        (4) 復(fù)合豆乳的制備。將一定比例的紅豆汁、紅棗汁、山楂汁、水、白砂糖充分混勻,將混勻后的豆乳加熱至80 ℃裝罐,目的是排除容器內(nèi)空氣;灌裝后立即在121 ℃下蒸汽滅菌15 min,然后迅速冷卻至室溫[15],按照6%的接種量將豆乳接種,在40 ℃條件下,發(fā)酵6 h,密切觀察豆乳發(fā)酵的情況,直至豆乳色澤微紅,狀態(tài)穩(wěn)定,無明顯豆清析出時(shí)即停止發(fā)酵,發(fā)酵結(jié)束后冷卻至常溫,將冷卻后的豆乳取出,放入0~4 ℃冰箱內(nèi)冷藏后熟。

        1.4 三紅發(fā)酵豆乳飲料調(diào)制

        以飲品感官評價(jià)得分作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。采用單因素試驗(yàn)后進(jìn)行正交試驗(yàn),研究得出調(diào)制最佳參數(shù)。

        1.4.1 單因素試驗(yàn)

        以感官評價(jià)為指標(biāo),選擇影響豆乳品質(zhì)的4 個(gè)主要因素:紅豆、紅棗、山楂的配比(A),白砂糖用量(B),接種量(C),發(fā)酵時(shí)間(D) 進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

        (1) 研究紅豆、紅棗、山楂的配比對三紅發(fā)酵豆乳飲料感官綜合評價(jià)的影響。以水添加量500 mL,白砂糖用量30 g,接種量(保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌) 1∶1 為固定值,選取三者配比為10∶10∶5,20∶30∶15,25∶40∶20,進(jìn)行感官評價(jià),研究紅豆、紅棗、山楂的最佳配比。

        (2) 研究白砂糖添加量對三紅發(fā)酵豆乳飲料感官綜合評價(jià)的影響。以水添加量500 mL;紅豆、紅棗、山楂的配比為20∶30∶15,以及發(fā)酵劑接種量6%為固定值,發(fā)酵溫度40 ℃,發(fā)酵時(shí)間6 h,白砂糖用量分別為20,25,30,35,40 g。

        (3) 研究接種量對三紅發(fā)酵豆乳飲料感官綜合評價(jià)的影響。添加500 mL 水,紅豆、紅棗、山楂的配比20∶30∶15,白砂糖30 g 為固定值,發(fā)酵溫度40 ℃,發(fā)酵時(shí)間6 h,接種量分別為3%,4%,5%,6%,7%,8%。

        (4) 研究發(fā)酵時(shí)間對三紅發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響。添加500 mL 水,紅豆、紅棗、山楂的配比20∶30∶15,白砂糖30 g,接種量6%,發(fā)酵溫度40 ℃,發(fā)酵時(shí)間分別為3,4,5,6,7,8 h。

        1.4.2 正交試驗(yàn)

        設(shè)計(jì)四因素三水平L9(34)正交試驗(yàn),確定發(fā)酵豆乳的最佳工藝參數(shù)。

        正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

        表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        1.5 感官評價(jià)

        隨機(jī)選取10 名有經(jīng)驗(yàn)的評分員(其中包括5 位男性和5 位女性),對發(fā)酵豆乳的滋味、氣味、表觀、色澤及組織狀態(tài)等進(jìn)行評分。在光線充足的地方仔細(xì)觀察樣品的色澤和組織狀態(tài),用手輕輕扇動樣品對氣味進(jìn)行細(xì)聞,并對樣品進(jìn)行進(jìn)一步品嘗,記錄分?jǐn)?shù),滿分為100 分。

        感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

        表2 感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

        1.6 理化指標(biāo)的測定

        按照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》第一法測定蛋白質(zhì)[16]。

        按照GB 5009.239—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品酸度的測定》第一法測定酸度。

        按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)酸度的測定》第二法測定pH 值[17]。

        1.7 衛(wèi)生指標(biāo)的測定

        按照GB 4789.2—2016 測定菌落總數(shù)檢驗(yàn)[18]。

        按照GB 4789.3—2016 測定大腸菌群檢驗(yàn)[19]。

        按照GB 4789.15—2016 第一法測定霉菌和酵母菌[20]。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

        2.1.1 紅豆、紅棗、山楂的配比對三紅發(fā)酵豆乳飲料感官綜合評價(jià)的影響

        紅豆、紅棗、山楂的配比及感官評定試驗(yàn)結(jié)果見表3。

        表3 紅豆、紅棗、山楂的配比及感官評定試驗(yàn)結(jié)果

        由表3 可知,紅豆、紅棗、山楂的配比在20∶30∶15 時(shí)感官評分最高,在該條件下發(fā)酵的豆乳香味濃郁,口感細(xì)膩,酸甜比適宜;三者配比在10∶10∶5 時(shí)感官評分最低,只有74 分,此時(shí)的豆乳風(fēng)味不明顯,缺少豆乳的清香味,豆乳狀態(tài)過稀。因此,確定紅豆、紅棗、山楂的添加配比為20∶30∶15。

        2.1.2 白砂糖用量對三紅發(fā)酵豆乳飲料品質(zhì)的影響白砂糖用量對三紅發(fā)酵豆乳飲料品質(zhì)的影響見圖1。

        圖1 白砂糖用量對三紅發(fā)酵豆乳飲料品質(zhì)的影響

        由圖1 可知,白砂糖用量的逐漸增加,發(fā)酵乳感官評分也逐漸提高。白砂糖用量的多少對發(fā)酵乳的甜味影響較大。白砂糖用量過少,飲料有酸澀口味,口感不佳,過甜會在一定程度上掩蓋紅棗和山楂的清香味,攝入的糖分過量后,會增加肝臟的負(fù)擔(dān),加大健康的風(fēng)險(xiǎn)[21]。因此,三紅發(fā)酵豆乳飲料的白砂糖最佳用量為30 g。

        2.1.3 接種量對三紅發(fā)酵豆乳飲料感官評價(jià)的影響

        接種量對三紅發(fā)酵豆乳飲料品質(zhì)的影響見圖2。

        圖2 接種量對三紅發(fā)酵豆乳飲料品質(zhì)的影響

        由圖2 可知,接種量是一個(gè)對成品感官影響較大的因素之一。當(dāng)接種量在較低數(shù)值4%時(shí),發(fā)酵乳口感差,不協(xié)調(diào),有輕微異味;接種量在6%時(shí),紅棗、紅豆香味濃郁,并伴有山楂的清香,感官評分也最高;當(dāng)接種量在8%時(shí),發(fā)酵乳口感有所下降,產(chǎn)品風(fēng)味整體不協(xié)調(diào)。因此,三紅發(fā)酵豆乳飲料的最佳接種量為6%。

        2.1.4 發(fā)酵時(shí)間對三紅發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響

        發(fā)酵時(shí)間對三紅發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響見圖3。

        由圖3 可知,隨著乳飲料發(fā)酵時(shí)間的延長,其感官評分逐漸升高,當(dāng)發(fā)酵時(shí)間超過某個(gè)值后,豆乳綜合感官評分又呈下降趨勢。分析原因,為豆乳在整個(gè)發(fā)酵階段中不同時(shí)間呈現(xiàn)出不同的品質(zhì),導(dǎo)致感官評分有所變化。發(fā)酵時(shí)間過長,豆乳質(zhì)地偏硬,有少部分豆清析出,酸澀感明顯;在發(fā)酵至6 h時(shí),豆乳組織狀態(tài)整體較好、質(zhì)地均勻、香味濃郁、酸甜可口、口感細(xì)膩且潤滑。因此,三紅發(fā)酵豆乳飲料的最佳發(fā)酵時(shí)間為6 h。

        圖3 發(fā)酵時(shí)間對三紅發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響

        2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

        在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以感官評分為指標(biāo),紅豆、紅棗、山楂的配比(A)、白砂糖用量(B)、接種量(C) 及發(fā)酵時(shí)間(D) 作為主要影響因素,設(shè)計(jì)四因素三水平L9(34)正交試驗(yàn),以確定三紅發(fā)酵豆乳的最佳配方。

        三紅發(fā)酵乳的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果見表4,三紅發(fā)酵豆乳正交試驗(yàn)結(jié)果的方差分析見表5。

        表4 三紅發(fā)酵乳的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果

        表5 三紅發(fā)酵豆乳正交試驗(yàn)結(jié)果的方差分析

        由表4 可知,三紅發(fā)酵豆乳的最佳水平為A2B3C2D2,即紅豆、紅棗、山楂的配比20∶30∶15,白砂糖用量35 g,接種量6%,發(fā)酵時(shí)間6 h。由表5 可看出,4 個(gè)因素對三紅發(fā)酵豆乳感官品質(zhì)的影響順序?yàn)锳>B>D>C,即紅豆、紅棗、山楂的配比>白砂糖用量>發(fā)酵時(shí)間>接種量,說明紅豆、紅棗、山楂的配比和白砂糖用量為最主要的影響因素,因?yàn)榧t豆、紅棗、山楂的配比直接影響豆乳的整體口感和風(fēng)味,白砂糖添加太少會讓豆乳有酸澀味,添加過多會掩蓋紅棗和山楂的清香味。在該最佳條件下做驗(yàn)證試驗(yàn),得到的三紅發(fā)酵豆乳感官品質(zhì)最佳,感官評分為93.2 分。

        2.3 理化指標(biāo)

        豆乳中蛋白質(zhì)含量為2.56%,pH 值為4.3,酸度為22 °T。

        2.4 衛(wèi)生指標(biāo)

        菌落總數(shù)≤100 CFU/mL,大腸菌群≤1 CFU/mL,霉菌≤20 CFU/mL,酵母菌≤20 CFU/mL,致病菌未檢出,符合GB 7101—2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 飲料》[22]要求。

        3 結(jié)論

        以感官評價(jià)為指標(biāo),通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),得到發(fā)酵豆乳的最優(yōu)工藝為:紅豆20 g,紅棗30 g,山楂15 g,白砂糖35 g,水500 mL,接種量6%,發(fā)酵溫度40 ℃,發(fā)酵時(shí)間6 h。在此工藝條件下制得的三紅發(fā)酵豆乳具備紅豆、紅棗、山楂特有的風(fēng)味。成品豆乳酸甜可口,組織細(xì)膩均勻,口感爽滑無砂質(zhì)感,具有良好的流動性和誘人的色澤。

        在后疫情時(shí)代,人們對功能性食品的需求將日益增大。三紅發(fā)酵豆乳兼具紅豆、紅棗、山楂的風(fēng)味、營養(yǎng)和生物活性,同時(shí)適用于正常人群和亞健康人群,具有良好的消費(fèi)市場前景。

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