CN105053227A - 一种以全豆制备富含纳豆激酶的风味型酸豆乳的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以全豆制备富含纳豆激酶的风味型酸豆乳的方法，属于发酵豆制品加工技术领域。本发明方法是以大豆为原料，经选料、浸泡、热烫、粗粉碎、超细粉碎、高压均质、杀菌、冷却、接种、发酵、调制、灌装，制得酸豆乳。本发明方法通过以整粒大豆为原料制备富含纳豆激酶的酸豆乳，在保证口感的同时，对大豆进行全利用，避免了对环境的污染，利用乳酸菌可以在豆乳中产酸产香的能力，可以有效改善发酵豆乳的风味。同时采用液体发酵技术，可通过管道运输，发酵过程容易控制，规模易扩大，成分易控制，后续加工较为简单。

Description

一种以全豆制备富含纳豆激酶的风味型酸豆乳的方法

技术领域

本发明涉及一种以全豆制备富含纳豆激酶的风味型酸豆乳的方法，属于发酵豆制品加工技术领域。

背景技术

我国种植和食用大豆已有5000多年历史，其中传统豆制品加工最早可追溯到2000多年前。我国每年用于传统豆制品加工的大豆占食品工业消耗大豆数量的半壁江山，约为400万吨。然而，目前各种大豆制品的加工都会产生大量的豆渣副产物。如加工大豆分离蛋白会产生约30％～35％的豆渣；加工豆腐、豆浆会产生约50％的豆渣。我国大豆食品行业每年约生产几千万吨湿豆渣。我国对豆渣的利用率很低，只有一小部分用于食用消费，绝大部分直接用作动物饲料或当作肥料处理。然而，豆渣的营养价值甚高，具有高蛋白、高膳食纤维、高钾低钠以及钙镁含量较高等特点，是一种营养价值较高的且尚未得到充分利用的宝贵资源。

纳豆是发酵大豆产品的一种，由蒸煮过的大豆接种纳豆芽孢杆菌发酵而成。国内外研究表明，纳豆具有多种保健功效，包括溶解血栓、抗菌消毒、降血压、抗氧化、助消化/维持肠道健康、防治骨质疏松、抗癌等作用。纳豆的食疗作用显著，但纳豆有令人不悦的氨嗅味，在我国消费者中接受程度低于其传统消费国日本。而且传统纳豆使用的是固态发酵技术，工业生产对场地面积要求大，且发酵周期长。

因此，开发一款风味良好、加工工艺简单、价格低廉的富含纳豆激酶的产品，市场前景广阔，有利于纳豆这一健康食品的推广。本发明利用全豆豆浆进行发酵，对大豆进行全利用，同时采用液体发酵技术易于工业化生产，基本无副产物产生，此外通过混合菌种发酵，改善了产品的风味，为大豆的深加工提供一个新思路，有利于提高大豆这一在我国种植广泛的农作物的附加值。

发明内容

为了克服上述问题，本发明以整粒大豆为原料制备富含纳豆激酶的酸豆乳，在保证口感的同时，对大豆进行全利用，避免了对环境的污染，利用乳酸菌可以在豆乳中产酸产香的能力，可以有效改善发酵豆乳的风味。同时采用液体发酵技术，可通过管道运输，发酵过程容易控制，规模易扩大，成分易控制，后续加工较为简单。

本发明提供了一种以全豆制备富含纳豆激酶的风味型酸豆乳的方法，利用整粒大豆、生产过程中无豆渣产生、通过纳豆芽孢杆菌和乳酸菌混合发酵的，得到富含纳豆激酶、风味良好的酸豆乳。

所述方法，是以大豆为原料，经选料、浸泡、热烫、粗粉碎、超细粉碎、高压均质、杀菌、冷却、接种、发酵、调制，制得酸豆乳。

所述方法，在本发明的一种实施方式中，还包括调制后的灌装步骤。

所述浸泡，在本发明的一种实施方式中，是将大豆浸泡在2～4倍体积的水中，在25℃下浸泡10～20小时。

所述热烫，在本发明的一种实施方式中，是用80～100℃热水热烫1～10分钟，清洗并沥干水分。

所述粗粉碎，在本发明的一种实施方式中，是在2000～8000rpm处理2～10分钟。

所述粗粉碎，在本发明的一种实施方式中，是按照原料大豆(即干豆)与水的质量比为1︰5～1︰10的比例添加水，进行粗粉碎。

所述超细粉碎，在本发明的一种实施方式中，是采用逐级超细粉碎，在10000～40000rpm处理2～5次。

所述高压均质，在本发明的一种实施方式中，是在压力20MPa～60MPa处理1～5遍，至浆料平均粒径30～50μm。

所述杀菌，在本发明的一种实施方式中，是于85～115℃保温5～30分钟。

所述冷却，在本发明的一种实施方式中，是冷却至20～45℃。

所述接种，在本发明的一种实施方式中，是同时接种纳豆芽孢杆菌和乳酸菌，其中纳豆芽孢杆菌、乳酸菌的菌体浓度之比为1:1～1:10。

所述接种，在本发明的一种实施方式中，是按0.5-4(v/v)的总接种量接种纳豆芽孢杆菌和乳酸菌菌液到冷却后的豆乳中。其中菌液中菌体浓度在10⁷-10⁸左右。

所述乳酸菌，在本发明的一种实施方式中，可以是双歧杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌等可用于食品的任一一种乳酸菌或者两种以上乳酸菌的混合。

所述菌液，在本发明的一种实施方式中，可以是菌体的冻干粉溶解于无菌生理盐水中；也可以是用LB肉汤培养基、MRS肉汤培养基等培养纳豆芽孢杆菌、乳酸菌，离心收集菌泥，用无菌生理盐水洗涤，并调整至合适浓度。

所述发酵，在本发明的一种实施方式中，是在35～43℃，前期适度通风、后期不通风的条件下进行发酵。

所述前期适度通风，在本发明的一种实施方式中，是在发酵的前8-12h，通入无菌空气(无菌空气通风比1：0.2～1：0.5)或机械搅拌(转速150rpm～500rpm)。

所述发酵，在本发明的一种实施方式中，发酵终点为至滴定酸度40-65°T。发酵时间为12-28h可达发酵终点。

所述调制，在本发明的一种实施方式中，是冷却至15～25℃，然后加入已灭菌的甜味剂、增稠剂，混匀后无菌均质。

所述方法，在本发明的一种实施方式中，具体是：

(1)选料：风选除尘、砂粒，并人工挑除霉坏大豆；

(2)浸泡：将大豆浸泡在2～3倍体积的水中，在25℃下浸泡10～20小时；

(3)热烫：80～100℃热水热烫1～10分钟，清洗并沥干水分；

(4)粗粉碎：转速2000～8000转/分钟，2～10分钟；

(5)超细粉碎：采用逐级超细粉碎，转速10000～40000转/分钟，2～5次；

(6)高压均质：压力20MPa～60MPa，1～5遍，浆料平均粒径30～50μm；

(7)杀菌：将经高压均质工序后的全豆豆浆置于发酵罐中于85～115℃保温5～30分钟；

(8)冷却：通冷凝水，冷却至20～45℃；

(9)接种：用无菌生理盐水调整纳豆芽孢杆菌和乳酸菌浓度，并接种至发酵罐，搅拌均匀；

(10)发酵：35～43℃，前期适度通风；

(11)调制：冷却至15～25℃，根据配方加入已灭菌的甜味剂、增稠剂等，混匀后无菌均质；

(12)灌装：低温灌装，3-6℃。

其中，所述甜味剂包括木糖醇、麦芽糖醇、三氯蔗糖、甜菊糖(0.0006～0.06％)等不产生热量的功能性甜味剂，可以选用其中的一种或者多种复配，添加量可以是0.01％-3％。

所述增稠剂可以是黄原胶(0.02～0.03％)、卡拉胶(0.1～2％)、海藻酸钠(0.2～1％)中的一种或者多种复配。

本发明的有益效果：

(1)本发明以整粒大豆为原料，利用纳豆芽孢杆菌和乳酸菌共发酵制备酸豆乳；采用粗粉碎、超细粉碎和高压均质三步法制浆，通过控制粗粉碎时豆水比，避免了加水过多会使得微生物发酵时营养物质不足、产品稳定性不足，同时也避免了加水过少导致的降低粗粉碎效率、加大后续超细粉碎负荷和导致的浆料粘度太大难以进行后续高压均质工序；在共发酵初期，适度通风，促使纳豆芽孢杆菌迅速生长、分泌纳豆激酶，同时纳豆芽孢杆菌菌体的增多，为乳酸菌的生产创造低氧的环境，有助于乳酸菌生长，发酵终点的适当控制保证产品的风味良好，有助于纳豆激酶酶活的保留。

(2)本发明的热烫处理有利于软化大豆粗纤维、热失活脂肪氧合酶、减少豆腥味；通过杀菌为发酵菌种创造了适合无菌环境，引起豆乳中蛋白质理化结构发生变化，释放了胨类和巯基组有机物，给发酵菌种的生长提供了营养，蛋白质的适度失活和凝固，提高了豆乳的粘稠度和质地均一性，产生了凝结成胶体状的豆乳；冷却至合适温度再接种，避免了温度过高导致的初始活菌数降低和温度过低导致的后续能耗增加；调制时先冷却，降低了发酵菌种的代谢活动，有利于控制产品酸度，调制保证了口感和体系的稳定性。

(3)本发明方法克服了传统纳豆产品风味不佳而难以推广、发酵过程不易控制的问题，实现了全豆的有效利用，无豆渣产生，可减轻对环境的污染，提高大豆产品的附加价值；同时采用液态发酵、一次接种发酵，发酵方法简便、过程可控，可实现工业化生产；按本发明方法制备得到的酸豆乳，富含纳豆激酶、风味良好，大豆中的棉籽糖、水苏糖等胀气因子得到消除，营养价值高。

具体实施方式

实施例1：按以下方法生产酸豆乳

利用纳豆芽孢杆菌和植物乳杆菌共发酵制备富含纳豆激酶、风味良好的酸豆乳，采用以下工艺步骤：

称取100克精选国产优质高蛋白大豆，风选除杂，加入2倍体积的水在25℃下浸泡10小时，以便后续大豆粉碎和营养物质的溶出，清洗并挑除其中的浸泡不完全表皮褶皱的硬实豆和砂粒等固体杂质，沥干水分，用90℃热水热烫处理5分钟，再沥干水分，加7倍水，用粗粉碎机以5000转/分钟的转速处理4分钟，再进入超细粉碎机以20000转/分钟的转速逐级处理3次，然后用高压均质机以40MPa的压力处理3遍得到浆料平均粒径30μm的全豆豆浆，注入发酵罐中，杀菌条件：115℃，5分钟。通冷凝水，使罐内豆乳冷却至40℃。用无菌生理盐水调整初始菌种的浓度，接入冷却的豆乳中，纳豆芽孢杆菌、植物乳杆菌的初始菌数分别为1×10⁷cfu/ml、6×10⁷cfu/ml。43℃发酵，发酵初10h，适度通风，无菌空气通风比1:0.2，最终发酵至滴定酸度55°T。通冷凝水，冷却至20℃。加入已灭菌中的增稠剂、甜味剂。所选甜味剂为木糖醇和麦芽糖醇按1:1比例复配，总用量为3％。所选的增稠剂为结冷胶、卡拉胶和海藻酸钠复配。无菌均质，冷却至4℃，无菌灌装，得到成品。

实施例2：按以下方法生产酸豆乳

利用纳豆芽孢杆菌和实验室保存的酸奶发酵剂(嗜热链球、保加利亚乳杆菌)共发酵制备富含纳豆激酶、风味良好的酸豆乳，采用以下工艺步骤：

称取100克精选国产优质高蛋白大豆，风选除杂，加入4倍体积的水在25℃下浸泡20小时，清洗并再次除杂后沥干水分，用80℃热水热烫处理10分钟，再沥干水分，加5倍水，用粗粉碎机以8000转/分钟的转速处理2分钟，再进入超细粉碎机以10000转/分钟的转速逐级处理5次，然后用高压均质机以20MPa的压力处理5遍得到浆料平均粒径40μm的全豆豆浆，注入发酵罐中，杀菌条件：85℃，30分钟。通冷凝水，使罐内豆乳冷却至25℃。纳豆芽孢杆菌、酸奶发酵剂按1:1的比例接入冷却的豆乳中，总接种比例为4％。35℃发酵，发酵初8h，机械搅拌通风，转速200rpm，最终发酵至滴定酸度65°T。通冷凝水，冷却至15℃。加入已灭菌中的增稠剂、甜味剂。所选甜味剂为三氯蔗糖，用量为0.01％。所选的增稠剂为黄原胶、卡拉胶复配。无菌均质，冷却至4℃，无菌灌装，得到成品。

实施例3：按以下方法生产酸豆乳

利用纳豆芽孢杆菌和实验室保存的双歧杆菌867、干酪乳杆菌706共发酵制备富含纳豆激酶、风味良好的酸豆乳，采用以下工艺步骤：

称取100克精选国产优质高蛋白大豆，风选除杂，加入3倍体积的水在25℃下浸泡16小时，清洗并再次除杂后沥干水分，用100℃热水热烫处理1分钟，再沥干水分，加10倍水，用粗粉碎机以2000转/分钟的转速处理10分钟，再进入超细粉碎机以40000转/分钟的转速逐级处理2次，然后用高压均质机以60MPa的压力处理2遍得到浆料平均粒径40μm的全豆豆浆，注入发酵罐中，杀菌条件：115℃，15分钟。通冷凝水，使罐内豆乳冷却至35℃。纳豆芽孢杆菌、双歧杆菌、干酪乳杆菌按2:1:2的比例接入冷却的豆乳中，总接种比例为4％。37℃发酵，发酵初12h，适度通风，无菌空气通风比1:0.5。最终发酵至滴定酸度40°T。通冷凝水，冷却至25℃。加入已灭菌中的增稠剂、甜味剂。所选甜味剂为三氯蔗糖，用量为0.01％。所选的增稠剂为黄原胶、卡拉胶复配。无菌均质，冷却至4℃，无菌灌装，得到成品。

按实施例1-3方法得到的酸豆乳：

(1)采用琼脂糖纤维蛋白平板法测定了酸豆乳中的纳豆激酶含量，本发明方法制得的酸豆乳的纳豆激酶酶活在500-1500U/g干豆之间。而且在4℃冷藏下，酸豆乳的保质期可达15d。

(2)采用LC-MS测定了发酵前后前面棉籽糖、水苏糖含量，结果显示，这些胀气因子含量下降约20-60％，比如实施例2中，发酵前的全豆豆浆里含有棉籽糖0.47mg/ml、水苏糖0.35mg/ml，发酵后的酸豆乳中含有棉籽糖0.36mg/ml、水苏糖0.16mg/ml，含量分别下降了23.4％和54.3％。

(3)通过控制接种、发酵条件，提高了蛋白质的利用率和产品的营养价值，发酵前后的肽链大小的分布情况发生了改变，分子量小于1000Da的肽链比例显著增加。比如实施例3中，发酵过程使产品体系中分子量小于1000Da的肽链比例由42％上升至84％，蛋白质水解度提高。同时，全豆豆浆经发酵后，多酚、总黄酮、γ-氨基丁酸等功效成分的含量上升，产品的抗氧化能力增强。如在实施例1中，发酵后多酚、总黄酮、γ-氨基丁酸的含量较发酵之前上升了10.1％、34.2％和22.9％，同时产品的DPPH清除率上升了26.1％。

(4)采用表1的方法进行感官评定，结果如表2所示。结果表明按本发明方法得到的酸豆乳无论是色泽、组织状态、气味、滋味都比较好，整体感觉理想。

表1感官评定的方法：

表2感官评定结果

评分	色泽	组织状态	气味	滋味	综合接受程度
						实施例1	9.1	8.3	8.7	8.6	8.5
实施例2	8.8	9.1	8.2	7.8	8.9
						实施例3	8.5	8.9	7.8	7.9	8.2

综上，本发明利用纳豆芽孢杆菌和乳酸菌共发酵制备富含纳豆激酶、风味良好的酸豆乳，产品实现了大豆的全利用，液体发酵过程易于控制，纳豆芽孢杆菌发酵产生有溶栓作用的纳豆激酶。乳酸菌发酵产酸产香，有效地改善了纳豆芽孢杆菌发酵产物的氨嗅味，产品风味良好，消费者接受度高。发酵过程中，由于微生物增殖以及相关酶系的作用，大豆中的胀气因子棉籽糖、水苏糖含量降低，蛋白质人体利用率提高，同时黄酮转化成更易于人体吸收的苷元形式，产品的营养价值得到提高。

实施例4：制备工艺对产品的影响

(1)制浆方法

省略热烫工艺，其他步骤与实施例1相同，结果发现酸豆乳中的豆腥味较重，感官评定中气味一项的得分仅为6.5分，比实施例1的对应项得分下降了25.3％；感官评定中综合接受程度一项得分为7.0分，比实施例1中对应项的得分下降了17.7％。

省略超细粉碎工艺，其他步骤与实施例1相同，结果发现酸豆乳的组织状态较差，有明显的乳清析出现象，同时口感较为粗糙，感官评定中组织状态一项的得分，相比于实施例1下降了36.8％。

(2)接种比例

利用与实施例2相同的纳豆芽孢杆菌和实验室保存的酸奶发酵剂(嗜热链球、保加利亚乳杆菌)，但改变酸奶发酵剂和纳豆芽孢杆菌的比例为20：1，其他步骤与实施例3相同，结果发现，酸豆乳中纳豆芽孢杆菌活菌数减少，纳豆激酶酶活下降了47.9％。

利用与实施例2相同的纳豆芽孢杆菌和实验室保存的酸奶发酵剂(嗜热链球、保加利亚乳杆菌)，但改变酸奶发酵剂和纳豆芽孢杆菌的比例为1：20，其他步骤与实施例3相同，结果发现，酸豆乳中基本没有酸奶的香味，氨臭味严重，感官评分显著降低，其中气味一项的得分相比于实施例2下降了60.1％。

(3)发酵方式

本发明是采用发酵前期通风、后期不通风的方式进行发酵。

本发明发现，如果发酵过程为持续通风，其它步骤与实施例3相同，结果发现酸豆乳中氨嗅味较重，没有明显酸奶的香味，感官评定中气味一项的得分仅为4.1分，比实施例3中对应项得分下降了47.4％。此外，发酵过程完全不通风、其他步骤与实施例3相同时，结果显示酸豆乳虽然有较好的香味，但是纳豆激酶酶活较低，比实施例3下降了53.1％。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种富含纳豆激酶的风味型酸豆乳的制作方法，其特征在于，所述方法包括：以大豆为原料，经选料、浸泡、热烫、粗粉碎、超细粉碎、高压均质、杀菌、冷却、接种、发酵、调制，制得酸豆乳。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超细粉碎是采用逐级超细粉碎，在10000～40000rpm处理2～5次。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接种是同时接种纳豆芽孢杆菌和乳酸菌，其中纳豆芽孢杆菌、乳酸菌的菌体浓度之比为1:1～1:10。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵是在35～43℃进行，并在发酵的前8-12h采用通风发酵。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述纳豆芽孢杆菌和乳酸菌的总接种量为0.5-4％。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通风的无菌空气通风比1：0.2～1：0.5，或是在150rpm～500rpm转速下进行机械搅拌。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗粉碎是豆水质量比为1︰5～1︰10。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵的终点是发酵终点为至滴定酸度40-65°T。

9.根据权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，所述方法具体是：

(1)选料：风选除尘、砂粒，并人工挑除霉坏大豆；

(2)浸泡：将大豆浸泡在2～3倍体积的水中，在25℃下浸泡10～20小时；

(3)热烫：80～100℃热水热烫1～10分钟，清洗并沥干水分；

(4)粗粉碎：转速2000～8000转/分钟，2～10分钟；

(5)超细粉碎：采用逐级超细粉碎，转速10000～40000转/分钟，2～5次；

(6)高压均质：压力20MPa～60MPa，1～5遍，浆料平均粒径30～50μm；

(7)杀菌：将经高压均质工序后的全豆豆浆置于发酵罐中于85～115℃保温5～30分钟；

(8)冷却：通冷凝水，冷却至20～45℃；

(9)接种：用无菌生理盐水调整纳豆芽孢杆菌和乳酸菌浓度，并接种至发酵罐，搅拌均匀；

(10)发酵：35～43℃，前期适度通风；

(11)调制：冷却至15～25℃，根据配方加入已灭菌的甜味剂、增稠剂等，混匀后无菌均质；

(12)灌装：低温灌装，3-6℃。

10.根据权利要求1-8任一所述的方法制备得到的酸豆乳。