CN104082420A - 一种质构良好的大豆酸奶的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种质构良好的大豆酸奶的生产方法。该方法将大豆加入水中，在NaHCO3溶液中浸泡；进行80℃-90℃热水打浆，在大豆浸泡阶段添加Alcalase蛋白酶，搅匀后在(25-35)℃处理(6-14)h；或者在制备好的豆浆中添加Alcalase蛋白酶，(40-80)℃保温；加入蔗糖、乳糖和葡萄糖，充分溶解后，然后在70℃-121℃的温度下处理，冷却后接入经过活化的直投式菌种XPL-1，然后在(37-45)℃下培养(5-12)h，冷藏；得大豆酸奶。本发明由于Alcalase蛋白酶对大豆蛋白的适度降解使得多肽链之间形成的凝胶更加均匀细腻，因此大豆酸奶质构明显改善。
Description
技术领域
本发明涉及大豆酸奶的生产工艺技术领域，具体是指一种质构良好的大豆酸奶的生产方法。
背景技术
大豆原产于我国，是一种优质的植物蛋白质来源，其中蛋白质含量高达40％，同时还含有丰富的油酸、亚油酸及亚麻酸等脂肪酸，以及人体生理代谢过程中所需的卵磷脂、脑磷脂和大豆异黄酮等，是理想的天然植物性营养来源。
大豆酸奶是以大豆为原料磨制成豆浆经过乳酸菌发酵而形成的一种风味独特、营养丰富的类酸奶制品。经过乳酸菌的发酵作用，豆浆中的异黄酮可转化为抗氧化活性更强的苷元，同时产生维生素、其它生理活性物质以及活的乳酸菌，具有抗衰老、抗癌、防止动脉粥样硬化和整肠等保健功能。此外与酸牛奶相比，酸豆奶的生产成本更低，是一种很好的酸牛奶的替代品。
目前，大豆酸奶存在着口感粗糙、质构不细腻的缺陷，这一问题的存在令消费者难以接受，极大地影响和阻碍了大豆酸奶产业的发展。因此，解决这一技术难题成为了当务之急。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供一种质地均一、口感细腻的大豆酸奶的生产方法。
大豆酸奶口感粗糙、质构不细腻的原因主要是由于大豆蛋白分子结构紧密，在遇酸凝乳时容易聚集成粗糙的颗粒。如果使用内切型蛋白酶催化大豆蛋白轻度水解，所生成的小分子蛋白能够加强大分子之间的交联作用，减少聚集现象的发生，所生成的微量的小分子多肽，可以促进乳酸菌生长，因此，经过蛋白酶处理制备的大豆酸奶其酸度值、持水力以及质构均得到明显改善。此外，乳酸菌所产生的胞外多糖，也可以和大豆蛋白相互作用，使大豆酸奶凝胶变得更加均匀细腻。本发明筛选到一种内切型的碱性蛋白酶和一组能产生胞外多糖的乳酸菌制备大豆酸奶。其中，碱性蛋白酶为Alcalase蛋白酶(丹麦诺维信公司产品)；菌种为XPL-1(丹麦科·汉森公司产品)，由以下5个菌种组成：乳酸乳球菌乳脂亚种(Lactococcus lactis subsp.Cremoris)、乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactissubsp.lactis)、肠膜明串珠菌乳脂亚种(Leuconostoc mesenteorides subsp.cremoris)、乳酸乳球菌乳酸亚种双乙酰变种(Lactococcus lactis subsp.lactis biovardiacetylactis)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)。豆浆由黄豆浸泡后打浆、过滤并添加蔗糖、乳糖和葡萄糖后加热灭菌制成，在豆浆的制备过程中配合使用Alcalase蛋白酶，将该组发酵剂应用到上述豆浆中，在一定的温度下发酵一定的时间，可以制备出质地均一、口感细腻的大豆酸奶。
本发明的关键措施之一是Alcalase蛋白酶及其添加量的选择。
首先，Alcalase蛋白酶是碱性内切蛋白酶，其酶切位点位于蛋白质肽链内部的肽键上，可以将大豆蛋白降解为较短的肽链，在蛋白质的凝胶过程中适量的多肽能够增强大分子蛋白的交联作用，有利于大豆酸奶凝胶的形成；
第二，Alcalase蛋白酶只有在使用量非常小即水解度很小的情况下才会促使大豆蛋白的凝胶性增强，如果按照常规的用量来处理大豆蛋白，则会生成大量的小分子多肽，反而不利于大豆酸奶良好质构的形成；
第三，Alcalase蛋白酶是由选育出的地衣芽孢杆菌生产而得，具有高度的操作安全性，符合FAO/WHO/JECFA/FCC推荐的食品级酶制剂标准。
本发明的关键措施之二是直投式菌种XPL-1的应用。现有技术中直投式菌种XPL-1主要用于开菲尔(酸奶酒)的生产，由5个球菌组成，能产生丰富的胞外多糖，通常是在中温下(28℃-35℃)与酵母一同发酵牛奶(12h-18h)。本发明首次将其应用到豆奶中，在高温下(42℃)短时发酵豆奶(6h)，配合Alcalase蛋白酶的应用，发现其不仅产酸与乳杆菌相当，而且还能获得质构细腻的大豆酸奶。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种质构良好的大豆酸奶的生产方法，包括如下步骤：
1)按每千克大豆加入4-6升水计，将大豆加入水中，在NaHCO3溶液中浸泡；
2)将浸泡后大豆进行80℃-90℃热水打浆，以千克和升分别作为质量和体积单位计，控制豆水比1:6-1:10的质量体积比，然后过筛；
3)在步骤1)大豆浸泡阶段添加(5-20)U/克蛋白的Alcalase蛋白酶，搅匀后在(25-35)℃处理(6-14)h；或者在步骤2)制备好的豆浆中添加(5-20)U/克蛋白的Alcalase蛋白酶，(40-80)℃保温(20-40)min；
4)加入蔗糖、乳糖和葡萄糖，以加入糖后的豆浆总体积计，蔗糖、乳糖和葡萄糖的加入量分别为(50-80)g/L、(5-15)g/L和(5-15)g/L；充分溶解后，然后在70℃-121℃的温度下处理1min-30min，冷却后接入(5-8)％质量的经过活化的直投式菌种XPL-1，然后在(37-45)℃下培养(5-12)h，冷藏；得大豆酸奶。
优选地，所述直投式菌种XPL-1活化的方法为：配置(10-15)％质量浓度的脱脂牛乳，于(115-121)℃高压蒸汽灭菌(1-20)min，按每升脱脂奶中加入0.02g-0.06g直投式菌种XPL-1的比例接种，充分摇匀后，置于(35-45)℃培养(5-15)h待用。
所述NaHCO3加入量为豆和水总质量的(0.3-1.6)％。
所述Alcalase蛋白酶的加入量为(8-15)U/克蛋白。
所述冷藏的温度为(2-6)℃。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1.本发明由于Alcalase蛋白酶对大豆蛋白的适度降解使得多肽链之间形成的凝胶更加均匀细腻，因此大豆酸奶质构明显改善；
2.本发明配合使用XPL-1作为发酵剂，对质构的改善具有增效作用；
3.本发明中使用的Alcalase蛋白酶和XPL-1发酵剂均可商购，便于工业化生产应用。
附图说明
图1为5个实施例中大豆蛋白SDS-PAGE图谱；
图2为实施例1中未经过酶解处理的大豆酸奶的微观结构图；
图3为实施例2中经过轻度酶解处理的大豆酸奶的微观结构图；
图4为实施例3中经过轻度酶解处理的大豆酸奶的微观结构图；
图5为实施例4中经过轻度酶解处理的大豆酸奶的微观结构图；
图6为实施例5中经过轻度酶解处理的大豆酸奶的微观结构图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但实施例不构成对本发明要求保护范围的限定。发明人对本发明进行了深入的创造性研究和实验，有许多成功的实例，下面列举5个具体的实施例。
下面实施例中，酸豆奶酸度的测定按照GB5413.34-2010所述方法进行。具体操作为：将样品搅拌均匀，精确称取10g样品，加入20mL无CO2的蒸馏水，混匀，加入0.5mL酚酞指示剂，用0.1N NaOH标准溶液滴定至溶液呈微红色，且在30s内不变色为终点，酸度的计算按照下面的公式：
X＝(C×V×100)/(m×0.1)
X——样品的酸度，单位°T；
C——氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度，单位mol/L；
V——消耗氢氧化钠标准溶液的体积，单位mL；
m——样品的质量，单位g。
下面实施例中，酸豆奶持水力按照文献Physical characteristics during storage ofsoy yogurt made from ultra-high pressure homogenized soymilk中所述方法实验得到。具体操作为：取30g接种后的发酵豆乳，在离心管(直径32mm，高115mm)中42℃发酵4h后取出，4℃冷藏后24h后，将样品在20℃条件下410×g离心10min，去除乳清后称重。持水力表达为：持水力Q(％)＝(W1/W2)×100，其中：W1为离心后样品的质量，W2为离心前样品的质量。
下面实施例中，酸豆奶的感官品评按照GB19302-2010所述方法进行。按9分制进行打分，1分最差，9分最好。按照气味、外观、滋味、质构和总体可接受性5项，邀请8位评价员进行打分，并对气味、外观、滋味、质构以及总体可接受性进行描述分析。
实施例1(对比实施例，不加蛋白酶处理)
第一步配置200mL12％(w/v，单位为千克/升)的脱脂牛乳，于115℃高压蒸汽灭菌10min。称取0.008g直投式菌种XPL-1(同实施例1)置于灭菌完成的脱脂牛乳中，充分摇匀后，置于37℃培养12h。
第二步取100g经过挑选去杂后的大豆，加入400mL自来水，并添加2gNaHCO3置于常温下浸泡14h。将泡好的大豆与800mL去离子水混合，在85℃下热水磨浆，过180目筛得到纯豆浆，然后将其煮沸，冷却后量取400mL豆浆，再添加24g蔗糖、4g乳糖，4g葡萄糖，充分溶解后置于500mL三角瓶中，100℃蒸煮15min。
第三步取第一步活化好的样品20mL接入第二步中的纯豆浆样品，充分摇匀后，分装在50mL小烧杯中，42℃发酵6h。
第四步将上述发酵完成的大豆酸奶置于4℃冰箱后熟24h后再进行酸度、持水力、SDS-PAGE(图1，按照文献Cleavage of structure proteins during the assembly of thehead of bacteriophage T4中所述方法进行实验得到)、扫描电镜分析(图2，按照文献应用萌发大豆植被益生菌发酵豆乳的研究中所述方法实验得到)以及感官评价。产品的酸度达到54.84，持水力为79.27％，感官品评得分6.89，其中质构评分为6.50。
实施例2(泡豆的同时加入蛋白酶预处理)
第一步配置200mL12％(w/v，单位为千克/升)的脱脂牛乳(同上)，于115℃高压蒸汽灭菌10min。称取0.008g直投式菌种XPL-1((丹麦科·汉森公司直投式菌种商品名，含Lactococcus lactis subsp.cremoris、Lactococcus lactis subsp.lactis、Leuconostocmesenteorides subsp.cremoris、Lactococcus lactis subsp.lactis biovardiacetylactis、Streptococcus thermophilus五个菌种)置于灭菌完成的脱脂牛乳中，充分摇匀后，置于37℃培养12h。
第二步取150g经过挑选去杂后的大豆，加入600mL自来水，添加32μl Alcalase蛋白酶，并添加3gNaHCO3置于25℃下浸泡14h。将泡好的大豆与1200mL去离子水混合，在85℃下热水磨浆，过180目筛得到纯豆浆，然后将其煮沸，冷却后量取800mL豆浆，再添加48g蔗糖、8g乳糖，8g葡萄糖，充分溶解后置于500mL三角瓶中，100℃蒸煮15min。
第三步取第一步活化好的样品40mL接入第二步中的纯豆浆样品，充分摇匀后，分装在50mL小烧杯中，42℃发酵6h。
第三步将上述发酵完成的大豆酸奶置于4℃冰箱后熟24h后再进行酸度、持水力、SDS-PAGE(图1，按照文献Cleavage of structure proteins during the assembly of thehead of bacteriophage T4中所述方法进行实验得到)、扫描电镜分析(图2，按照文献应用萌发大豆植被医生菌发酵豆乳的研究中所述方法实验得到)以及感官评价。产品的酸度为62.82，持水力为81.9％，感官品评得分8.05，其中质构评分为6.98。图2是实施例1的扫描电镜图谱，该实施例没有经过蛋白酶处理。由图可见，大豆酸奶中蛋白质网络结构比较粗糙，分子聚集现象比较严重，空隙也比较大，这也是普通大豆酸奶质地粗糙，口感不细腻的原因。
图3是实施例2的扫描电镜图谱，由图可见，大豆酸奶中蛋白质网络结构与实施例1相比(图2)发生了明显的变化，分子聚集现象减少，空隙变小。
实施例3(泡豆的同时加入蛋白酶预处理)
第一步配置200mL12％(w/v，单位为千克/升)的脱脂牛乳，于115℃高压蒸汽灭菌10min。称取0.008g直投式菌种XPL-1(同实施例1)置于灭菌完成的脱脂牛乳中，充分摇匀后，置于37℃培养12h。
第二步取150g经过挑选去杂后的大豆，加入600mL自来水，添加64μl Alcalase蛋白酶，并添加3gNaHCO3置于25℃下浸泡14h。将泡好的大豆与1200mL去离子水混合，在85℃下热水磨浆，过180目筛得到纯豆浆，然后将其煮沸，冷却后量取800mL豆浆，再添加48g蔗糖、8g乳糖，8g葡萄糖，充分溶解后置于500mL三角瓶中，100℃蒸煮15min。
第三步取第一步活化好的样品40mL接入第二步中的纯豆浆样品，充分摇匀后，分装在50mL小烧杯中，42℃发酵6h。
第三步将上述发酵完成的大豆酸奶置于4℃冰箱后熟24h后再进行分析和感官评价。产品的酸度为61.84，持水力为84.28％，感官品评得分7.92，其中质构评分为7.13。
图4是实施例3的扫描电镜图谱，由图可见，大豆酸奶中蛋白质网络结构与实施例1相比(图2)发生了明显的变化，分子聚集现象减少，空隙变小。
实施例4(蛋白酶保温处理豆浆)
第一步配置200mL12％(w/v，单位为千克/升)的脱脂牛乳，于115℃高压蒸汽灭菌10min。称取0.008g直投式菌种XPL-1(同实施例1)置于灭菌完成的脱脂牛乳中，充分摇匀后，置于37℃培养12h。
第二步取150g经过挑选去杂后的大豆，加入600mL自来水，并添加3gNaHCO3置于25℃下浸泡14h。将泡好的大豆与1200mL去离子水混合，在85℃下热水磨浆，过180目筛得到纯豆浆，然后添加10μL Alcalase蛋白酶60℃保温30min，然后将其煮沸，冷却后量取800mL豆浆，再添加48g蔗糖、8g乳糖，8g葡萄糖，充分溶解后置于500mL三角瓶中，100℃蒸煮15min。
第三步取第一步活化好的样品40mL接入第二步中的纯豆浆样品，充分摇匀后，分装在50mL小烧杯中，42℃发酵6h。
第三步将上述发酵完成的大豆酸奶置于4℃冰箱后熟24h后再进行分析和感官评价。产品的酸度为64.42，持水力为85.99％，感官品评得分7.88，其中质构评分为7.89。
图5是实施例4的扫描电镜图谱，由图可见，大豆酸奶中蛋白质网络结构与实施例1相比(图2)发生了明显的变化，整个网络结构非常细腻均一，孔隙度很小。
实施例5(蛋白酶保温处理豆浆)
第一步配置200mL12％(w/v，单位为千克/升)的脱脂牛乳，于115℃高压蒸汽灭菌10min。称取0.008g直投式菌种XPL-1(同实施例1)置于灭菌完成的脱脂牛乳中，充分摇匀后，置于37℃培养12h。
第二步取150g经过挑选去杂后的大豆，加入600mL自来水，并添加3gNaHCO3置于25℃下浸泡14h。将泡好的大豆与1200mL去离子水混合，在85℃下热水磨浆，过180目筛得到纯豆浆，然后添加20μL Alcalase蛋白酶60℃保温30min，然后将其煮沸，冷却后量取800mL豆浆，再添加48g蔗糖、8g乳糖，8g葡萄糖，充分溶解后置于500mL三角瓶中，100℃蒸煮15min。
第三步取第一步活化好的样品40mL接入第二步中的纯豆浆样品，充分摇匀后，分装在50mL小烧杯中，42℃发酵6h。
第四步将上述发酵完成的大豆酸奶置于4℃冰箱后熟24h后再进行分析和感官评价。产品的酸度为66.57，持水力为86.32％，感官品评得分8.63，其中质构评分为8.88。
图6是实施例5的扫描电镜图谱，由图可见，大豆酸奶中蛋白质网络结构与实施例1相比(图2)发生了明显的变化，网络结构非常细腻。
图1中1、2、3、4、5分别代表实施例1-5中大豆酸奶的蛋白质降解情况，M为标准蛋白条带。由图可见，实施例2-5中的蛋白质与实施例1相比均有不同程度的降解，其中实施例4和实施例5蛋白质的降解更为明显。
Claims (5)
1.一种质构良好的大豆酸奶的生产方法，其特征在于包括如下步骤：
1)按每千克大豆加入4-6升水计，将大豆加入水中，在NaHCO3溶液中浸泡；
2)将浸泡后大豆进行80℃-90℃热水打浆，以千克和升分别作为质量和体积单位计，控制豆水比1:6-1:10的质量体积比，然后过筛；
3)在步骤1)大豆浸泡阶段添加(5-20)U/克蛋白的Alcalase蛋白酶，搅匀后在(25-35)℃处理(6-14)h；或者在步骤2)制备好的豆浆中添加(5-20)U/克蛋白的Alcalase蛋白酶，(40-80)℃保温(20-40)min；
4)加入蔗糖、乳糖和葡萄糖，以加入糖后的豆浆总体积计，蔗糖、乳糖和葡萄糖的加入量分别为(50-80)g/L、(5-15)g/L和(5-15)g/L；充分溶解后，然后在70℃-121℃的温度下处理1min-30min，冷却后接入(5-8)％质量的经过活化的直投式菌种XPL-1，然后在(37-45)℃下培养(5-12)h，冷藏；得大豆酸奶。
2.根据权利要求1所述的质构良好的大豆酸奶的生产方法，其特征在于，所述直投式菌种XPL-1活化的方法为：配置(10-15)％质量浓度的脱脂牛乳，于(115-121)℃高压蒸汽灭菌(1-20)min，按每升脱脂奶中加入0.02g-0.06g直投式菌种XPL-1的比例接种，充分摇匀后，置于(35-45)℃培养(5-15)h待用。
3.根据权利要求1所述的质构良好的大豆酸奶的生产方法，其特征在于，所述NaHCO3加入量为豆和水总质量的(0.3-1.6)％。
4.根据权利要求1所述的质构良好的大豆酸奶的生产方法，其特征在于，所述Alcalase蛋白酶的加入量为(8-15)U/克蛋白。
5.根据权利要求1所述的质构良好的大豆酸奶的生产方法，其特征在于，所述冷藏的温度为(2-6)℃。
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