CN100531582C - 一种膨化谷物配合的绿豆酸奶 - Google Patents

Abstract

本发明确定生产绿豆酸奶生产工艺，利用绿豆淀粉、绿豆渣与大米、玉米确定生产复合膨化谷物的工艺，确定一种新型的绿豆酸奶形式，将绿豆酸奶与复合膨化谷物结合起来，每杯绿豆酸奶附带适量单独包装、隔离防潮的复合膨化谷物，食用时将复合膨化谷物添加入酸奶中搅拌即可。这样不仅可以将绿豆原料充分利用起来，而且复合膨化谷物的添加补充了膳食纤维，其营养价值高于单独进食普通酸牛奶，是一种营养均衡、休闲健康的食品。

Description

一种膨化谷物配合的绿豆酸奶

技术领域

本发明涉及一种膨化谷物配合的绿豆酸奶，属于复合蛋白发酵制品和复合谷物膨化制品领域，研究添加复合膨化谷物的绿豆酸奶的生产工艺。

背景技术

当前，植物蛋白的利用是世界的一大热点，植物性原料乳酸菌发酵也一直是方兴未艾。产品类型包括植物性原料乳酸菌饮料与发酵乳。乳酸菌在乳酸发酵食品中的主要作用是产酸、产香、脱臭(刘俊国等，2000)，改善营养价值、同时赋予产品特有的风味(韩笑清等译，1987)，延长产品的贮存期等，还可以提高乳酸发酵产品的营养成分(维生素、氨基酸、无机盐等含量比未发酵食品高)，乳酸菌被国际组织确认为对人体安全的食品添加剂(刘庆伟，1990)。

利用植物性原料进行乳酸菌发酵的原料包括豆类原料(大豆、绿豆等)、谷类原料(大米、薏米等)、油料类原料(花生、核桃等)、果蔬类原料(胡萝卜、番茄等)，其中豆类中研究最多的是大豆，许多国家均有这方面的报道。其中，以日本研究开发此类产品最多(焦士蓉、王铃，2002)，我国也有不少这方面的报道，如酸豆奶、大豆果味酸奶、南瓜豆奶等。以绿豆为原料的乳酸发酵产品有绿豆酸奶、绿豆薏米乳酸菌饮料、绿豆花生酸奶等。

菌种筛选是植物性原料乳酸菌发酵的一个关键技术，在乳制品生产实践中，人们发现使用不同的菌种或不同来源的菌株发酵乳制品得到的产品质量存在差别，因此开始重视菌种筛选。植物性原料乳酸菌发酵所使用的发酵菌种大部分与普通酸奶相同，，筛选适合植物性原料乳酸菌发酵的主要指标为产品的发酵酸度、风味、口感、组织状态及色泽等。豆乳发酵菌种可以从自然发酵豆乳中分离筛选，也可以从生产酸牛奶的菌种中选取，目前国内大多使用由保加利保利亚乳杆菌(LactobacillusBulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)等比例混合菌种，接种量为3％～5％。也有个别报道使用了嗜酸乳杆菌等(Lactobacillusacidophilus)和双歧杆菌(Bifidobacterium)。

据有关文献报道，嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌比较适合发酵豆乳，能够改善发酵豆乳组织状态和风味。

阮征等在酸豆乳研究中用嗜酸乳杆菌与嗜热链球菌1∶1混合菌种作发酵剂，证实有利于提高产酸率和改善酸豆乳制品的风味。

杨桂玲等在酸豆乳研究中用的菌种为嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌和双歧杆菌2∶1∶1混合的菌种，效果不错。

为了使菌株更好地适应与利用植物性发酵原料，对菌株的驯化也是必要的。有研究报道，采取逐步加大豆乳中豆浆的比例使菌种逐步驯化的方法，能使乳酸菌较好地适应植物性原料的生长环境。

对于植物性原料乳酸菌发酵促生长条件的研究方面，唐文胜在花生乳的乳酸菌发酵研究中提到，虽然乳酸菌在自然界中分布广泛，但这些微生物中酶的构成单纯，不能合成许多氨基酸、维生素及有关生长因子，它们的营养要求是复杂的。在植物性乳酸菌饮料生产中除加一定糖外，补加0.1％的酵母汁和一定量的乳酸菌正常代谢所必须的促进剂磷酸二氢钾和柠檬酸钠，对提高乳酸菌产量有一定作用。

大豆、绿豆等豆类为原料进行植物性乳酸菌发酵的一个突出问题是豆腥味。根据美国康乃尔大学Wilkens等人的研究，豆腥味是豆类中脂肪氧化酶催化不饱和脂肪酸如亚油酸、亚麻酸等氧化的结果，脂肪氧化酶多存在靠近豆类表皮子叶处，在整粒豆中活性很低，当破碎时，由于有氧气存在和与底物的充分接触，脂肪氧化酶立即产生催化作用，使油脂氧化，产生豆腥味。目前较好的方法有以下几类：

(一)钝化脂肪氧化酶活性

(1)加热法：脂肪氧化酶的失活温度为80-85℃，故用加热方式可以使脂肪氧化酶丧失活性。加热方法是把干豆加热再浸泡磨浆，一般采用120-170℃热风处理，时间为15-30秒，或者用95-100℃水热烫1-2分钟再浸泡磨浆。但要注意一点，在钝化大豆脂肪氧化酶的前提下，要尽可能减轻大豆蛋白质热变性的程度。在生产中也可以采用微波加热或远红外加热。

(2)调节pH值：脂肪氧化酶的最适pH值为6.5，在碱性条件下活性降低，pH9.0时失活。在豆类浸泡时选用碱液浸泡，有助于抑制脂肪氧化酶活性，并有利于豆类组织结构的软化，使蛋白质的提取率提高。

(二)豆腥味的脱除

(1)真空脱臭法：将加热的豆奶喷入真空罐中，蒸发掉部分水分，同时也带出挥发性的腥味物质。

(2)酶法脱腥：据报道，利用蛋白分解酶作用于脂肪氧化酶可以去除豆腥味。

(3)豆腥味掩盖法：在生产中常向豆乳中添加咖啡、可可、香料等以掩盖豆腥味。

实际生产中通过单一方法去除豆腥味相当困难，因此，经常采用几种去腥方法相结合的办法来有效地去除豆腥味。

对于利用绿豆进行乳酸菌发酵的研究，上个世纪九十年代中期至今，国内不断有人进行绿豆酸奶的研究与开发。有利用花生绿豆制作全营养酸奶的研究(庄桂)、绿豆酸奶生产新工艺(钟耕，1994)、绿豆牛乳发酵制作绿豆酸奶的工艺研究(邹晓葵等，1996)、绿豆酸奶的研制(孙俊良等，1997)、黑米绿豆酸奶研究(李晶，2004)等研究报道，共同点为：乳酸菌发酵所用的乳酸菌菌种几乎全部采用发酵牛奶所用的保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌混合菌种；未去除淀粉直接发酵或将淀粉用淀粉酶糖化后发酵；灭酶条件有干热灭酶(95℃，30分钟)、湿热灭酶(热水磨浆)或干、湿灭酶结合等。

由于植物与动物蛋白质中所含可供乳酸菌利用的营养物质有所差别，所以据报道绿豆酸奶在发酵后期，酸度很难进一步提高，为了提高乳酸菌在绿豆奶中的产酸能力，有研究报道在原料乳中添加乳酸菌可发酵的糖如蔗糖、葡萄糖和发酵促进剂如柠檬酸钠、醋酸钠等。李晶在研究中将葡萄糖与柠檬酸钠混合使用，据报道使乳酸产量增加49％左右，取得满意结果。

对于利用谷物生产挤压膨化食品的研究近年来也是越来越多。挤压膨化食品是指将原料经粉碎、混合、调湿，送入螺旋挤压机，物料在挤压机中经高温蒸煮并通过特殊设计的模孔而制得的膨化成型的食品。它不但应用于各种膨化食品的生产，还可用于豆类、谷类、薯类等原料及蔬菜和某些动物蛋白的加工。挤压膨化加工技术具有以下优点：

(1)通过挤压膨化加工生产的食品营养损失少，容易被人体消化吸收，由于挤压过程使淀粉、蛋白质、脂肪等大分子物质的分子结构均发生不同的降解，因而产品易消化吸收；

(2)通过挤压膨化的食品不易产生“回生”现象，便于长期保存；

(3)利用挤压膨化生产的产品口感与风味好，谷物中含有的纤维素、木质素等，具有促进大肠蠕动、降低胆固醇等生理功能，挤压膨化使这些成分被彻底微粒化，避免了这些成分口感粗糙的特点。

近年来挤压膨化技术发展十分迅速，目前已成为最常用的膨化食品生产技术之一。挤压膨化可以使产品的质量得到改良和提高，它导致淀粉的糊化、蛋白质的变性以及淀粉、蛋白质和脂类复合体的形成，蛋白质的可消化率得到提高。因而挤压膨化食品味美可口、易于消化吸收深受广大消费者的青睐。

据报道，谷物经膨化后，提高了营养价值与利用价值，如未经膨化的大米的蛋白消化率为76％，而膨化后可提高到84％(吕少芳，1994)。豆渣是一种富有营养的原料，但由于含有大量的纤维素，并有豆腥味，用普通方法加工的食品可食性差。人们基本上把豆渣作为猪饲料来使用，不能得到充分的利用。

陈有才等(1998)采用了膨化方法，把豆渣与淀粉一起膨化，得到了口感很好的膨化食品，不仅解决了豆渣利用问题，还得到了一种富含食用纤维素的食品。

熊善柏等(1995)将大米、麸皮和豆渣以7：1：2的比例混合经挤压膨化后制成富含食品纤维的膨化食品，产品外观、色泽与口感良好。

发明目的

本发明的目的之一是确定生产绿豆酸奶生产工艺，目的之二是利用绿豆淀粉、绿豆渣与大米、玉米确定生产复合膨化谷物的工艺，本发明的目的之三是确定一种新型的绿豆酸奶形式。最终的产品设计是将绿豆酸奶与复合膨化谷物结合起来，每杯绿豆酸奶附带适量单独包装、隔离防潮的复合膨化谷物，食用时将复合膨化谷物添加入酸奶中搅拌即可。这样不仅可以将绿豆原料充分利用起来，而且复合膨化谷物的添加补充了膳食纤维，其营养价值高于单独进食普通酸牛奶，是一种营养均衡、休闲健康的食品。

发明内容

本发明在以下方面作了工作：1.绿豆的灭酶条件为：干热灭酶与调节pH值的方法结合起来，即：干热灭酶(85℃，15分钟)后热水烫(90-95℃，5分钟)，最后碱液浸泡(调节pH值为8.0)。2.绿豆淀粉与绿豆蛋白分离方式采取2000rpm，5min离心分离3.绿豆奶的发酵菌种采用嗜热链球菌与植物乳杆菌的复合发酵剂。3.确定发酵工艺采取的条件为：全脂奶粉添加量为3％，嗜热链球菌:植物乳杆菌为2:1，发酵温度为41℃，接种量为3％，发酵时间为5小时。4.确定复合膨化谷物的挤压膨化条件为：物料比例为2：1：1〔(绿豆淀粉+绿豆渣)：大米：玉米)，物料的水分含量为12％。

绿豆挑选、清洗后，采取干热灭酶(85℃，15min)，热烫灭酶(90—95℃，5min)，碱液浸泡(豆：水＝1：7，pH值＝8，40-50℃温水)，浸泡4小时后经过打浆机打浆、胶体磨磨浆(粒度约为4μm)、过筛(80目筛子)，得到绿豆粗浆，离心后得到绿豆浆，将过筛后得到的绿豆渣与离心后得到的绿豆淀粉烘干、混合后作为挤压膨化谷物的原料。

绿豆浆中添加全脂奶粉(3％)、糖(蔗糖7％、葡萄糖2％)后加热至60-65℃，均质(15-20MPa)后杀菌(95℃，5-10min)，降温至41℃后，以嗜热链球菌:植物乳杆菌为2:1为复合发酵剂，按照3％复合发酵剂接种发酵，发酵5小时后经搅拌、冷却、包装得到绿豆酸奶。

谷物原料〔(绿豆淀粉+绿豆渣)：大米：玉米〕粉碎混匀，调节水分含量至12％，经挤压膨化成型(温度140℃，螺杆转速70rpm)，干燥，喷油，调味后，干燥(水分含量≤5％)，最后包装得到复合膨化谷物。

1.实验原料：

绿豆：无虫蛀、霉烂、死豆(产于吉林林洮)。

白砂糖：符合GB239—84标准。

全脂奶粉：“伊利”市售袋状全脂奶粉

大米、玉米、植物油：市售

供试菌种：唾液链球菌嗜热亚种(Str.salivarius subsp.thermophilus，简写为STR.)、植物乳杆菌(Lac.plantarum，简写为LP.)(中科院微生物研究所出售)

嗜酸乳杆菌(Lac.acidophilus，简写为LA)、瑞士乳杆菌(Lac.helveticus，简写为LH)、干酪乳杆菌干酪亚种(Lac.Casei subsp.casei，简写为LC)、乳链球菌乳酸亚种(Str.lactissubsp.lactis，简写为SL.)、乳链球菌丁二酮亚种(Str.lactis subsp.diacetylactis，简写为SD.)、德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lac.delbrueckil subsp.bulgaricus，简写为LB.)(日本乳业技术协会出售)

2.测定方法：

蛋白含量测定

采用凯氏定氮法

淀粉含量测定

采用酸水解测还原糖方法

可溶性固形物含量(Bx°)

采用阿贝折光仪测定

酸度(°T)测定

取5g发酵奶，放入三角瓶中，用40ml蒸馏水稀释，加入1％的酚酞指示剂2-3滴，用0.1mol/L的NaOH标准溶液滴定，不断轻微摇动，直至微红色在30秒内不消失为止，滴定所消耗的NaOH溶液毫升数乘以20即为100ml发酵乳酸度，以吉尔涅尔度(°T)表示。

乳酸菌发酵活力测定

取一定量的发酵剂接种于10ml脱脂乳(10％)中，发酵培养一定时间后测定其酸度(°T)发酵活力(％)＝°T×0.009，在0.4％以上表示活力较好。

表观粘度(pa·s)测定

数字式粘度计测定

水分含量测定

采用烘干恒重方法

3.实验部分

3.1绿豆的前期处理条件实验

3.1.1工艺流程

绿豆挑选、清洗后，经灭酶处理、浸泡、打浆机打浆、胶体磨磨浆后过筛，得到绿豆粗浆与绿豆渣，将绿豆粗浆离心后得到绿豆浆与绿豆淀粉，将绿豆渣与绿豆淀粉烘干、混匀做为复合膨化谷物的原料，而绿豆浆做为发酵绿豆酸奶的原料。

3.1.2灭酶条件的确定

据有关资料报道，豆乳中只需含有微量油脂氧化物，就足以使产品产生豆腥味，如正己醇，10亿分之一的浓度就能使产品产生强烈的不快感。绿豆中脂肪氧化酶含量虽然只是大豆中含量的47％左右，绿豆中的脂肪含量也只有1％左右，但没有经过灭酶处理的或处理不完全的产品会有强烈的豆腥味。本实验在绿豆磨浆之前采取不同的处理，通过比较磨浆、离心后绿豆浆质量(豆腥味、豆香味、颜色、可溶性固形物含量)，选择去腥效果较好的灭酶处理。

采取四种不同的灭酶处理方法(表1)，干热处理条件为85℃，15分钟，热烫处理条件为热水90-95℃，5分钟，碱液浸泡时采取调节pH值为8.0(用碳酸氢钠调节)，与未经灭酶的作为对照，最终确定绿豆的灭酶条件。

              表1 处理方法对绿豆浆质量的影响

                    豆腥味   豆香味   颜色      可溶性固形物含量(Bx°)

I.干热+热烫           ++       +++    黄绿          6.27±0.06^a

II.干热+碱液浸泡      ++       +++    黄绿          6.33±0.06^a

III.热烫+碱液浸泡     ++       ++     黄绿          6.37±0.12^a.

IV.干热+热烫+碱液浸泡 +        +++    黄绿          6.30±0.10^a

V.直接浸泡(未经灭酶)  +++      +      绿            6.73±0.15^h

注：“+++”表示重，“++”表示适中，“+”表示淡，下表同

通过实验可以看出，未经灭酶处理的绿豆浆豆腥味重，豆香味少，是否采取灭酶处理对绿豆浆中可溶性固形物的含量有显著影响(P<0.01)，但四种灭酶处理之间差异性不显著(P>0.05)，从表中可以看出，处理方法IV中绿豆浆的豆腥味最轻，而豆香味与颜色也较好。综合各因素考虑，确定处理IV为本实验的灭酶方法即：干热灭酶(85℃，15分钟)后热水烫(90-95℃，5分钟)，最后碱液浸泡(调节pH值为8.0)。

3.1.3离心去淀粉时间的确定

磨浆去渣后的绿豆粗浆中含有较多的绿豆淀粉(4％左右)，如果不经去淀粉处理，会在工业化生产绿豆奶杀菌中使淀粉大量糊结在杀菌器表面，不仅影响杀菌效果，也会影响最终产品质量。本实验采取的是离心去淀粉的方法，离心去淀粉去除的为不溶性淀粉，离心后仍有少量可溶性淀粉存在，可为绿豆酸奶提供良好的质构状态。本实验采用的离心机转速为2000rpm，采取三种不同的离心时间(5分钟、8分钟、10分钟)，离心后取上清液，测定其中的蛋白、淀粉含量。对数据进行分析后，确定离心时间，实验结果见表2。

表2    离心时间对上清液中蛋白与淀粉含量影响

离心时间(min)    上清液蛋白含量(％)    上清液淀粉含量(％)

5                   2.37±0.08            0.67±0.03

8                   1.98±0.06            0.66±0.03

10                  1.73±0.05            0.63±0.04

从表2中可以看出上清液中蛋白质含量随离心时间的增加而降低，离心时间对蛋白质的含量影响显著(P<0.01)，而离心时间对上清液中淀粉含量的影响不显著(P>0.05)。两种因素综合考虑，本实验采取的离心时间为5分钟。

3.2乳酸菌的筛选实验

乳酸菌菌种的筛选的目的是筛选出能在绿豆奶中生长良好，产酸与产香性能相对较好的的乳酸菌。许多研究报道，乳酸菌中杆菌的产酸能力较强，球菌的产香能力较好，所以将球菌与杆菌配合使用，会使乳酸发酵产品的风味与口感平衡。

3.2.1菌种活化

将干粉状单菌株用脱脂乳培养基(12％)在各自的最适温度下(嗜热菌37℃，嗜温菌30℃)活化，镜检呈单一形态后，继续传代2-3次，使菌种的活力基本达到正常。然后将嗜温菌(LC、LP、SL、SD)在37℃下连续传代2-3次，使其逐步适应比最适温度稍高的温度。

3.2.2初筛

在绿豆浆中添加2％葡萄糖、7％蔗糖、4％全脂奶粉，将活化好的单菌株接种(2％)于杀菌后的绿豆奶中，发酵培养(37℃)，根据凝固时间、凝乳状态进行初步筛选。干酪乳杆菌干酪亚种(LC)因发酵时间长、产酸速度慢、凝乳状态差，该菌株被淘汰。

3.2.3复筛

绿豆浆中添加2％葡萄糖、7％蔗糖、4％全脂奶粉，将初筛后余下的球菌与杆菌两两配合(1：1)，接种(2％)于杀菌后的绿豆奶中，发酵(37℃)培养，根据凝乳时间、凝乳状态、凝乳酸度、粘度等情况筛选出合适的菌株搭配，而后根据冷藏24h后的风味最终筛选出适合在绿豆浆中发酵的混合双菌种。

除干酪乳杆菌干酪亚种(LC)外的其余7株乳酸菌(球菌3株，杆菌4株)可以组成12种球菌与杆菌的搭配来进行复筛实验。将凝乳时间较长、发酵酸度提高慢、凝乳的表观粘度低的组合淘汰，从中筛选出6种组合(发酵时间均为4小时)，测定酸度值与粘度值，并对其冷藏24h后的风味作出评价，结果见表3。

表3.不同菌株搭配对凝乳质量的影响

菌株组合     凝乳酸度(°T)       凝乳粘度(pa·s)     豆腥味

LA+STR        69.8±0.8           4.69±0.20           ++

LB+STR        76.9±1.1           4.44±0.23           ++

LH+STR        72.3±1.3           4.78±0.17           ++

LP+STR        73.2±0.9           5.10±0.12           +

LB+SL         65.6±0.8           4.81±0.23           +++

LB+SD         63.7±1.2           4.63±0.15           +++

通过数据分析，不同的菌株组合对产品的凝乳酸度、凝乳粘度的影响显著(P<0.01)，但综合冷藏后的风味与口感后，可以看出植物乳杆菌与嗜热链球菌的组合(LP+STR)虽然凝乳酸度不是最高的，但其粘度与感官评价最好，所以最终筛选出植物乳杆菌(LP)与嗜热链球菌(STR)混合菌种作为绿豆酸奶的发酵菌种。

3.2.4菌株驯化

采取在脱脂乳中逐步增加绿豆浆比例的方法使筛选出的单菌株逐步地适应绿豆奶的生长环境。在脱脂乳中添加30％、50％、70％的绿豆浆，将LP和STR分别依次在绿豆奶中接种驯化，结果发现LP的凝乳时间从10小时左右缩短到4小时多一些，凝乳状态较好，而STR的凝乳时间从4小时左右缩短到3个小时左右，说明菌株已经逐步适应了绿豆奶的生长环境。

通过单菌株产酸速度与双菌株产酸速度的比较，明确混合菌种发酵对产品产酸的影响，在其它条件相同的情况下，单菌株发酵中植物乳杆菌在发酵4小时时酸度仅为34°T，嗜热链球菌在发酵4小时时酸度为45°T，而混合菌种促进了产品的产酸速度与产酸量，在发酵4小时时酸度可以达到70°T左右，可以满足工业化生产的要求。

3.3发酵工艺实验

乳酸菌的发酵过程就是乳酸菌将乳中的葡萄糖、乳糖等发酵产生乳酸和其它有机酸的过程，由于绿豆中可供乳酸菌发酵的糖类很少，故在发酵时需添加适量乳酸菌可利用的糖，植物乳杆菌与嗜热链球菌的共同可以利用的糖为葡萄糖、乳糖与蔗糖，因添加的全脂奶粉中含有一定量的乳糖，而且从经济的角度考虑，故选用另外添加蔗糖与葡萄糖来促进发酵和改善风味与口感。据有关研究报道，在豆奶中添加2％的葡萄糖就可以满足大部分乳酸菌的生长要求了，本实验中蔗糖的添加量为7％，葡萄糖2％.

3.3.1全脂奶粉添加量对产品的影响

将其它条件固定不变，以全脂奶粉添加量为变量做单因素对比实验，用水调节使总干物质保持不变，以产品的酸度与感官为指标，确定全脂奶粉的添加量对产品的影响。在总干物质保持不变的情况下，向绿豆浆中添加2％、3％、4％的全脂奶粉，发酵4小时，产品的酸度与感官评价结果见表4。

表4.全脂奶粉添加量对产品品质的影响

添加量(％)   凝乳酸度(°T)    凝乳状态     发酵味      口感

2             70.3±1.1        稍硬         +          稍涩

3             72.7±0.7        较好         ++         较好

4             73.5±0.6        较好         +++        较好

全脂奶粉的添加量为2％、3％、4％时对最终产品的凝乳酸度的影响差异性显著(P<0.05)，对产品的感官影响也较大，从表中可以看出，当全脂奶粉添加量为2％时，产品的凝乳状态与口感比其它两个差，从各因素和经济因素综合考虑，确定全脂奶粉的添加量为3％。

3.3.2发酵温度对产品的影响

本实验采用37℃、39℃、41℃三种不同的发酵温度进行单因素实验，以凝乳酸度为指标，结合感官评价，确定发酵温度对产品的影响，结果见表5。

表5 发酵温度对产酸速度的影响

发酵酸度(°T)

温度(℃)       2h       3h       4h       5h      6h      7h

37             31.6     42.3     65.5     72.7    80.2    83.5

39             38.5     51.2     71.3     76.6    81.0    82.7

41             40.4     55.8     72.5     76.3    80.2    83.4

在本实验中，发酵温度在发酵5小时之内对产品产酸影响的差异性是显著的(P<0.05)，在此时间内，41℃发酵产酸速度较快，凝乳时间短，产品的口感与风味也较好，本实验中混合菌种的发酵温度确定为41℃。

3.3.3菌种比例对产品的影响

其它条件不变，以植物乳杆菌与嗜热链球菌的添加比例为变量做单因素实验，以凝乳酸度为指标，结合感官评价，确定菌种比例对产品的影响。

采取植物乳杆菌与嗜热链球菌的混合接种比例分别为2：1、1：1、1：2(体积比)，接种量为3％，进行单因素实验，产品在发酵过程中的酸度变化与冷藏后的感官评价结果见表6。

表6.球菌与杆菌的比例对产品的影响

发酵酸度(°T)

球菌：杆菌      2h      3h      4h     5h      6h     7h       冷藏后风味

1：2            32.3    41.5    50.0   72.5    78.2   84.3     香气较淡涩

1：1            35.4    42.6    63.3   73.2    77.6   85.0     香气稍浓

2：1            36.1    44.3    65.2   73.5    78.8   85.8     香气较浓

不同的菌种比例对绿豆酸奶的酸度与风味的影响不同，尤其在发酵4个小时时对产品的酸度影响差异性显著(P<0.05)。在综合感官评价后，确定本实验中，球菌与杆菌的混合接种比例为2：1。

3.3.4发酵工艺正交实验

在单因素实验的基础上，以产品凝乳酸度为考察指标，选择了发酵时间、球菌与杆菌的比例、培养温度、接种量四个因素，设计了四因素三水平正交实验(表7)。

表7.发酵工艺L₉(3⁴)正交实验因素水平表

       球：杆      接种量(％)    发酵温度(℃)     发酵时间

1       1：1         2              37               4

2       1：2         3              39               5

3       2：1         4              41               6

按照表7实验设计进行实验，以发酵酸度(°T)为检测指标，然后进行方差分析，结果见表8。

表8.发酵正交实验结果与分析

水平      球：杆      接种量     发酵温度       发酵时间     酸度(°T)

1          1：1         2           37              4         54

2          1：1         3           39              5         79.4

3          1：1         4           41              6         84.8

4          1“2         2           39              6         60.2

5          1：2         3           41              4         60.3

6          1：2         4           37              5         58.8

7          2：1         2           41              5         83.5

8          2：1         3           37              6         76.5

9          2：1         4           39              4         75.4

K1         218.2        197.7       189.3           189.7

K2         179.3        216.2       215.0           221.7

K3         235.4        219.0       228.6           221.5

K1平均     72.73        65.90       63.10           63.23

K2平均     59.77        72.07       71.67           73.90

K3平均     78.47        73.00       76.20           73.83

R值        18.70        7.10        13.10           10.67

可以看出，以产品的发酵酸度为指标，按照极差大小决定的因素主次顺序为A>C>D>B，菌种比例与发酵温度为主要影响因素，发酵最优工艺条件应为球菌与杆菌比例为2：1，发酵温度为41℃，发酵时间为5小时，菌种接种量为4％。但从正交实验中可以看出，菌种接种量为3％与4％对产品的发酵酸度的影响差别很小，并且考虑到经济的原因，所以本实验中菌种接种量采取3％。

3.4谷物膨化实验

本试验采用现代挤压膨化技术将烘干的绿豆淀粉、绿豆渣混合物(以下简称绿豆粉)与大米、玉米复合加工成膨化谷物，通过膨化，可以将绿豆粉中存在的豆腥味去掉，提高了绿豆粉的可食性。

据报道，在挤压膨化工艺中，物料的水分含量、膨化温度、物料比以及螺杆转速均对产品膨化率(产品的平均直径/模口直径)与口感有影响。但根据对产品的要求不同，膨化率并不是越高越好，在本课题中，复合膨化谷物是要在食用绿豆酸奶时才加入搅拌食用的，因而产品的膨化度不能太高，这样在酸奶中才能保持其酥脆性，不会很快变软。可以通过提高水分含量来降低膨化率，但水分过高，产品的酥脆性差，黏口，影响产品的口感。在本实验中，通过提高绿豆粉的添加比例(膳食纤维含量高)可以使产品的膨化率降低，又不影响口感。本实验在膨化温度(140℃)与螺杆转速(70rpm)一定的情况下，确定了生产复合膨化谷物中物料比与物料水分含量的参数，最后对膨化谷物产品进行调味处理。

3.4.1水分含量的确定

以水分含量为变量做单因素实验，取水分含量分别为12％、14％、16％，以挤出物的口感、颜色与酥脆性为评价指标，确定最佳水分含量，实验结果见表9。

表9.水分含量对产品品质的影响

水分含量(％)     膨化率        颜色        酥脆性

12             3.33±0.06     淡黄色        好

14             3.18±0.08     淡黄色        好

16             2.88±0.06     暗黄色        稍差

通过实验可以看出水分含量对挤压膨化谷物的膨化率影响显著(P<0.1)，综合感官评价，水分含量为12％时产品的质量较好，因此在本实验中确定物料的水分含量

3.4.2物料比例的确定

以物料比例为变量进行单因素实验，取绿豆粉：大米：玉米的比例分别为：1：1：1，2：1：1，3：1：1，以挤出物的膨化率、颜色、口感为评价指标，确定物料的比例。实验结果见表10。

表10.物料比例对产品品质的影响

绿豆粉：大米：玉米       膨化率              口感

1：1：1                 3.45±0.08         酥脆、香

2：1：1                 3.32±0.06         酥脆、香

3：1：1                 3.08±0.05         脆硬、稍粗糙

通过实验得到物料比例对产品的膨化率影响显著(P<0.05)，但综合产品口感与经济因素考虑，采用绿豆粉:大米:玉米的比例为2:1:1。

3.4.3调味工艺

将成型后的复合膨化谷物烘干至水分含量小于5％后，在表面喷上一层食用植物油，再喷上适量的糖浆(葡萄糖、蔗糖等)，调味料适量撒到表面，然后拌匀、干燥、包装。

实施例：

绿豆挑选、清洗后，采取干热灭酶(85℃，15min)，热烫灭酶(90—95℃，5min)，碱液浸泡(豆：水＝1：7，pH值＝8，40-50℃温水)，浸泡4小时后经过打浆机打浆、胶体磨磨浆(粒度约为4μm)、过筛(80目筛子)，得到绿豆粗浆，离心后得到绿豆浆，将过筛后得到的绿豆渣与离心后得到的绿豆淀粉烘干、混合后作为挤压膨化谷物的原料。

绿豆浆中添加全脂奶粉(3％)、糖(蔗糖7％、葡萄糖2％)后加热至60-65℃，均质(15-20MPa)后杀菌(95℃，10min)，降温至41℃后，以嗜热链球菌:植物乳杆菌为2:1为复合发酵剂，按照3％复合发酵剂接种发酵，发酵5小时后经搅拌、冷却、包装得到绿豆酸奶。

谷物原料〔(绿豆淀粉+绿豆渣)：大米：玉米〕粉碎混匀，调节水分含量至12％，经挤压膨化成型(温度140℃，螺杆转速70rpm)，干燥，喷油，调味后，干燥(水分含量≤5％)，最后包装得到复合膨化谷物。

Claims (4)

1.一种膨化谷物和绿豆酸奶的制备方法，其特征在于：

绿豆挑选、清洗后，85℃干热灭酶15min，90—95℃热烫灭酶5min，pH8碱液40-50℃浸泡，浸泡4小时，经过打浆机打浆、胶体磨磨浆、过80目筛子，得到绿豆粗浆，离心后得到绿豆浆，将过筛后得到的绿豆渣与离心后得到的绿豆淀粉烘干、混合后作为挤压膨化谷物的原料；

绿豆浆中添加3％全脂奶粉、蔗糖7％、葡萄糖2％，加热至60-65℃，均质15-20MPa后95℃杀菌5-10min，降温至41℃后，以嗜热链球菌：植物乳杆菌为2:1为发酵剂，按照3％发酵剂接种发酵，发酵5小时后经搅拌、冷却、包装得到绿豆酸奶。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：

将绿豆淀粉和绿豆渣、大米、玉米粉碎混匀，调节水分含量至12％，经挤压膨化成型，干燥，喷油，调味后，干燥，制成膨化谷物；

将绿豆酸奶与膨化谷物结合起来，结合方式为每杯绿豆酸奶附带单独包装、隔离防潮的膨化谷物。

3.根据权利要求1所述的方法制备的绿豆酸奶产品。

4.根据权利要求2所述的方法制备的配合膨化谷物的绿豆酸奶产品。