CN108094528A

CN108094528A - 豆渣发酵粉的制备方法

Info

Publication number: CN108094528A
Application number: CN201711403467.0A
Authority: CN
Inventors: 饶胜其; 李东娜; 钱建亚; 徐光伟; 杨振泉; 方维明
Original assignee: Yangzhou University
Current assignee: Yangzhou University
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2018-06-01

Abstract

豆渣发酵粉的制备方法，涉及酸奶的生产技术领域。将新鲜豆渣用蒸汽蒸煮，得预处理后的豆渣；以PDA斜面培养基为培养基，接种霉菌进行培养，然后转接到PE培养基，于恒温摇床中培养，再在无菌条件下滤得霉菌孢子悬浮液；在预处理后的豆渣中接入霉菌孢子悬浮液，搅拌均匀后平铺在培养皿中，第一天密闭发酵，第二天开始开盖在空气流通条件下进行发酵，得霉豆渣；将霉豆渣与第一部分食盐混合均匀入缸，然后再撒入第二部分食盐铺面，在20～25℃环境温度条件下进行后发酵；取得后发酵生产的液体经干燥、粉碎、过筛，得豆渣发酵粉。本发明腐乳型发酵霉菌种活化培养时间短，适宜添加入酸奶中。

Description

豆渣发酵粉的制备方法

技术领域

本发明涉及液体食品的生产技术领域，具体涉及酸奶的生产技术领域。

背景技术

中国是一个传统豆制品消费大国，随着对大豆营养认识的进一步深入，其消费量也逐年增加。豆渣作为豆浆、豆腐等传统豆制品生产的副产品，按每加工1t大豆产生2.5t豆渣计，目前国内每年约排放1500万t豆渣。豆渣是豆浆等豆制品加工中的主要副产物，含有丰富的蛋白质、膳食纤维、异黄酮、脂肪、维生素和各种矿物质成分，因而具有抗氧化、降低胆固醇的作用，同时对预防和治疗心血管疾病、高血压、糖尿病有很好的效果。但由于豆渣自身确实存在口感差等缺陷，研究者经过多年研究发现可以利用菌种发酵来改善口感并增加其独特的香味。但由于豆渣颗粒大，口感粗糙、水分含量高，易腐烂不耐储存等原因，多作为饲料或直接废弃，食用极少，从而造成资源极大浪费。然而，豆渣含有丰富的蛋白质、矿物质和其他营养成分，另外还富含膳食纤维，对于预防肠道癌变、便秘、减肥具有良好功效。不仅如此，近年来研究还发现，发酵豆渣具有抗氧化、降低血液中胆固醇含量、减少糖尿病患者对胰岛素的消耗等功效。

酸奶是人们非常喜爱的食物，对于人体吸收及肠胃道消化有着显著作用，但酸奶中膳食纤维、维生素等含量不多，我们经过研究及试验，将酸奶进行发酵，提高其膳食纤维、可溶性糖及维生素等的含量并将其添加至酸奶中，进而增加酸奶的营养物质并，丰富酸奶的风味。

为了增加酸奶品种、提高酸奶营养成份，现提出一种采用豆渣成份加入酸奶中。但是直接加入豆渣不能形成酸奶，因此需要将豆渣先进行处理后才能实现豆渣酸奶的生产。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种充分利用豆渣生产酸奶的豆渣发酵粉的制备方法。

本发明包括如下步骤：

1）将新鲜豆渣用蒸汽蒸煮15～20分钟后降温至40±2℃，得预处理后的豆渣。

该工艺既能保证豆渣的含量在酸奶中含量尽可能多，也保证了豆渣将能够充分糊化，以利于制作豆渣酸奶。

2）以PDA斜面培养基为培养基，接种霉菌后于25～30℃条件下进行培养48～72h，然后转接到PE培养基，32℃恒温摇床，转速150r/min 培养48h，再在无菌条件下滤得霉菌孢子悬浮液，置于4℃下保存。

该工艺使菌种在料液中充分活化，以适应料液的营养环境。

3）在预处理后的豆渣中接入霉菌孢子悬浮液，搅拌均匀后平铺在培养皿中，置于25℃电热恒温箱中发酵，第一天密闭发酵，第二天开始开盖在空气流通条件下进行发酵，得霉豆渣。

此工艺为前发酵工艺，使可溶性膳食纤维的含量明显上升，菌种中的纤维素、半纤维酶对豆渣中的不可溶性膳食纤维进行降解，使不可溶性膳食纤维的糖苷键断裂，生成小分子多糖，转化为可溶性膳食纤维。

4）将霉豆渣与第一部分食盐混合均匀入缸，然后再撒入第二部分食盐铺面，在20～25℃环境温度条件下进行后发酵。

食盐溶液会使豆渣内的蛋白质浸出，一部分蛋白质也会渗入发酵液中，可能是由于食盐的加入抑制了蛋白酶的活力，导致后发酵时期粗蛋白含量变化趋于平缓。

5）取得后发酵生产的液体经干燥、粉碎、过筛，得豆渣发酵粉。

由于水分是影响发酵效果的主要因素，底物含水量的大小对微生物的生长及代谢能力会产生重要的影响，水分含量适当才能催化蛋白酶活力。

本发明根据豆渣适合多种霉菌细菌等微生物的生长，并结合不同目标筛选出能够在豆渣中生长的特殊的微生物，例如产生抗氧化物质、降血糖物质等功能性成分的微生物等。腐乳型发酵霉菌种活化培养时间短，能够很快长出细密雪白色菌丝，老化后呈乳黄色，发酵气味并不浓烈，适宜添加入酸奶中。

豆渣含有大量的纤维成分，口感粗糙，不适宜直接食用。本发明中采用发酵豆渣的生物方式，从而使豆渣的口感得以改善，减弱其中的不适口感，提高原有的豆香味。同时，发酵后，豆渣的内部颗粒层有一定的改变，对其原来的粗糙感有一定的改善，将具有优良品质的改良豆渣加入食品中作为一种良好的食品辅料。

本发明用适宜的豆渣发酵菌种和方法，可大大改善豆渣口感，提高可溶性膳食纤维含量，制备具有优良品质的改良发酵豆渣。

进一步地，本发明所述步骤2）中，所述霉菌为米曲霉、黑曲霉、根霉、毛霉中的至少任意一种。以上菌种为豆子发酵常用霉菌。

为了活化菌种，使菌种活性变强，所述步骤2）中，所述霉菌接种量为2～4 v%。

所述步骤3）中，所述霉菌孢子悬浮液的接种量为2～4v%。该接种量可使发酵前后豆渣中营养成分得到明显的改善与增强。接菌量过少，菌株不能充分利用培养基中的营养物质，其酶活不能达到峰值，而接菌量过大，菌株大量繁殖，培养基中的营养物质不能满足菌株生长的需要，菌株争夺营养，反而导致酶活力下降。

所述步骤4）中，所述霉豆渣和食盐的混合质量比为5～9∶100。

所述步骤4）中，所述第一部分食盐和第二部分食盐的质量比为3∶1。

经试验证明：随着含盐量的增加，加入的食盐对纤维素酶有一定的抑制作用，随着酶活力的降低和纤维素的减少，加之纤维素分解成的单糖物质可能会有一部分合成异黄酮糖甙物质，所以可溶性总糖的增长速度也会有所减缓，总糖的增加不但利于豆渣的口感而且增加豆渣的细腻程度。食盐溶液会使豆渣内的蛋白质浸出，一部分蛋白质也会渗入发酵液中，可能是由于食盐的加入抑制了蛋白酶的活力，导致后发酵时期粗蛋白含量变化趋于平缓。

所述步骤5）中，所述干燥的温度条件为65～75℃。随着豆渣含水量直接关系到氧气的供应和微生物的生长状态，适当的含水量更有利于蛋白质的分解和氨基酸的积累。豆渣含水量过低,影响营养基质的溶解和传递以及颗粒的润胀等条件，不利于细胞生长。含水量过高则影响透气性，使基质成团，影响氧的传递和发酵过程中热的散失，导致蛋白酶产量和酶活力下降，不利于氨基酸的积累。

所述步骤5）中，所述过筛的目数为80目。该目数的发酵粉粒度均匀，细度能达到生产酸奶的要求。

附图说明

图1为不同豆渣发酵时期的可溶性膳食纤维的含量分析结果图。

图2为不同豆渣发酵时期的可溶性糖的含量分析结果图。

图3为不同豆渣发酵时期的酸性洗涤纤维ADF的含量分析结果图。

图4为不同豆渣发酵时期的蛋白质的含量分析结果图。

图5为豆渣发酵粉添加量与可溶性糖含量关系图。

具体实施方式

一、发酵豆渣粉的制备：

（1）预处理：

将新鲜豆渣均匀摊平在纱布上，置于镂空托盘中，用沸水蒸汽蒸15～20分钟，取出摊晾至40℃，得预处理后的豆渣。

以上新鲜豆渣可以为黄豆、青豆、豇豆、黑豆豆渣中的任意一种。

（2）霉菌孢子悬浮液的制备：

霉菌接种培养基为PDA斜面培养基，霉菌接种量为2～4 %（体积百分数），25～30℃培养48～72h，转接到PE培养基，32℃恒温摇床，转速150r/min 培养48h。然后在无菌条件下，用四层纱布过滤至另一个灭菌的空三角瓶中，即为霉菌孢子悬浮液，4℃下保存约10天，用前须要把沉淀的孢子悬液摇匀。

以上霉菌为米曲霉、黑曲霉、根霉、毛霉中的至少任意一种。

（3）豆渣前发酵：

在预处理后的豆渣中接入霉菌孢子悬浮液，接种量为2～4 %（体积百分数），搅拌均匀后取豆渣30g，均匀平铺在培养皿中，厚度约为7mm1置于电热恒温箱中发酵，根据需要设定温度为25℃，第一天密闭发酵，第二天开始保持1/3开盖使空气流通。期间用纱布撒冷开水保持湿度，待表面长满白色菌丝，并有灰黑色孢子时，毛霉菌呈微黄色或者淡黄色，即得霉豆渣。

（4）豆渣后发酵：

按霉豆渣总量7%称取食盐，取称取的食盐3/4与霉豆渣混合均匀入缸，装完后在霉豆渣表面撒入剩下的食盐铺面，在20～25℃环境温度条件下进行后发酵。

将经过后发酵的豆渣于65～75℃烘箱中干燥10小时，粉碎，干燥，得豆渣发酵粉。

（5）豆渣发酵粉的性质试验及结果：

a、豆渣发酵过程中膳食纤维的变化：

分别取发酵初始和发酵后第1、2、3、4天的豆渣发酵进行可溶性膳食纤维的含量分析，结果见图1。

由图1可见：在豆渣发酵过程中，可溶性膳食纤维含量在发酵第一天上升趋势明显，第一天至第三天时趋于平稳略有下降，第三天至第四天有轻微上升趋势。含量从3.842%上升至6.232%，上升62.2%，由此可见豆渣在发酵过程中，可溶性膳食纤维的含量明显上升。

b、豆渣发酵过程中可溶性糖的变化：

分别取发酵初始和发酵后第1、2、3、4天的豆渣发酵进行可溶性糖的含量分析，结果见图2。

由图2可见：在豆渣发酵过程中，可溶性糖呈上升趋势，从原来的2.315%上升至4.072%，上升了49.76%。第一天可溶性糖含量上升趋势明显，第二天和第三天略有下降，但仍高于原豆渣，第四天上升趋势略明显。

c、豆渣发酵过程中酸性洗涤纤维ADF的变化：

分别取发酵初始和发酵后第1、2、3、4天的豆渣发酵进行酸性洗涤纤维ADF的含量分析，结果见图3。

由图3可见：在豆渣的发酵过程中，酸性洗涤纤维含量下降，从48.36%下降到45.55%，下降了5.81%，下降的趋势并不明显。在发酵的过程中，由于微生物的作用，部分不溶性膳食纤维可能转化成可溶性膳食纤维或可溶性糖，导致酸性洗涤纤维含量减少。

d、豆渣发酵过程中蛋白质的变化：

分别取发酵初始和发酵后第1、2、3、4天的豆渣发酵进行蛋白质的含量分析，结果见图4。

由图4可见：在豆渣发酵过程中，蛋白质的含量有所减少，从26.4%减少至18.8%，减少了9.09%。在后发酵时期，可能是由于蛋白酶被释放到盐水中并变得活跃，氨基酸总量继续上升，蛋白质不断降解，并且食盐溶液会使豆渣内的蛋白质浸出，一部分蛋白质也会渗入发酵液中，因此使水分中可溶性含氮物质增加，从而导致豆渣干基中可溶性含氮物含量相对下降。

二、豆渣酸奶的制备：

将脱脂乳粉在85～90℃下灭菌30分钟取得灭菌牛乳。

乳酸菌培养：乳酸菌接种培养基为MRS液体培养基，乳酸菌的接种量为2～4 %（体积百分数），培养温度为20～40℃，厌氧培养18～24h，得乳酸菌种子液。其中，乳酸菌为戊糖片球菌、保加利亚乳杆菌、双歧杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌中的至少任意一种。

待灭菌牛乳温度降至 40～42℃后接入乳酸菌种子液，接种量为2～4 %（体积百分数），进行保温发酵5～8小时。其中，乳酸菌可以为戊糖片球菌、保加利亚乳杆菌、双歧杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌中的至少任意一种。

然后再向经乳酸菌发酵后的体系中加入豆渣发酵粉，并在30～37℃条件下再次发酵3h，最后加入稳定剂，混合均匀后在85～90℃下灭菌30分钟，于0～5℃下冷藏后熟1～2天，得豆渣酸奶。

其中稳定剂为CMCC-Na、S-01、果胶、黄原胶、海藻酸钠、卡拉胶、琼脂、明胶中的至少任意一种。

另外，豆渣发酵粉、灭菌牛乳分别占豆渣发酵粉、灭菌牛乳和稳定剂总质量的2～23%、77～97%。

具体的实施用料表如下：

3、对于上述不同豆渣发酵粉添加量所制得发酵豆渣酸奶的各项指标进行检测，得的各项技术指标如下表所示：

表1-1酸奶中不同豆渣添加量感官评价表

由上表可见：实施例2～6（即豆渣发酵粉的投加量占比为2.5-12.5%）的豆渣发酵粉的投加量比较符合人们对酸奶的口感要求。

4、乳液发酵不同时间期间添加豆渣发酵粉的试验：

在接入乳酸菌种子液后，分别于0、1、3、5、7、8小时添加占比为10%的豆渣发酵粉，取得不同时机添加豆渣对于酸奶感官品质影响评价。

下表为不同时机添加豆渣对于酸奶感官品质影响评价表：

由上表可见：在10%的乳液发酵5h时添加豆渣，品质最好。

5、不同稳定剂对豆渣酸奶的影响：

分别以琼脂、CMCC-Na、海藻酸钠、S-01为稳定剂进行对比试验，结果见下表：

以上表中各稳定剂的百分比指：各具体稳定剂材料的投料质量占豆渣发酵粉、灭菌牛乳和稳定剂总用料质量的百分数。

以上得分评判标准：组织状态占总分40%、口感占总分 30%、气味占总分的 30%，满分为100分。

由上表可知，加入由0.25%的S-01和0.25%的琼脂组成的复合稳定剂，在此条件下感官最好。

6、豆渣发酵酸奶发酵过程中可溶性糖的变化：

分别以豆渣发酵粉、灭菌牛乳和稳定剂总质量的0、0.5%、1%、1.5%、2%的豆渣发酵粉添加进行平行试验，分别取得不同豆渣发酵粉添加下可溶性糖含量值，并制成图5。

由图5可见：在酸奶中加入豆渣发酵粉，酸奶的可溶性糖含量随着豆渣发酵粉添加量的增加而增加，上升的趋势平稳，由此可见在酸奶中添加豆渣发酵粉有利于其可溶性糖的增加，在添加2g时，可溶性糖从1.798%增加到2.229%，可溶性糖的含量增加了23.97%，可溶性糖的增加量可观。

7、豆渣酸奶发酵过程中乳酸菌菌活数的变化：

以下为发酵豆渣酸奶活菌数分析表：

豆渣的添加量	0	0.5	1
				活菌数/cfu/mL	5.7×10⁷	5.4×10⁷	6.3×10⁷

由上表可见：在酸奶中添加豆渣对于酸奶中乳酸菌的活菌数没有很大的影响，添加豆渣的酸奶的活菌数与不添加豆渣的酸奶的活菌数基本相同。由此可见，在酸奶中添加豆渣不会抑制乳酸菌的活性。

Claims

1.豆渣发酵粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）将新鲜豆渣用蒸汽蒸煮15～20分钟后降温至40±2℃，得预处理后的豆渣；

2）以PDA斜面培养基为培养基，接种霉菌后于25～30℃条件下进行培养48～72h，然后转接到PE培养基，32℃恒温摇床，转速150r/min 培养48h，再在无菌条件下滤得霉菌孢子悬浮液，置于4℃下保存；

3）在预处理后的豆渣中接入霉菌孢子悬浮液，搅拌均匀后平铺在培养皿中，置于25℃电热恒温箱中发酵，第一天密闭发酵，第二天开始开盖在空气流通条件下进行发酵，得霉豆渣；

4）将霉豆渣与第一部分食盐混合均匀入缸，然后再撒入第二部分食盐铺面，在20～25℃环境温度条件下进行后发酵；

2.根据权利要求1所述豆渣发酵粉的制备方法，其特征在于所述步骤2）中，所述霉菌为米曲霉、黑曲霉、根霉、毛霉中的至少任意一种。

3.根据权利要求1或2所述豆渣发酵粉的制备方法，其特征在于所述步骤2）中，所述霉菌接种量为2～4 v%。

4.根据权利要求1所述豆渣发酵粉的制备方法，其特征在于所述步骤3）中，所述霉菌孢子悬浮液的接种量为2～4v%。

5.根据权利要求1所述豆渣发酵粉的制备方法，其特征在于所述步骤4）中，所述霉豆渣和食盐的混合质量比为5～9∶100。

6.根据权利要求5所述豆渣发酵粉的制备方法，其特征在于所述步骤4）中，所述第一部分食盐和第二部分食盐的质量比为3∶1。

7.根据权利要求1所述豆渣发酵粉的制备方法，其特征在于所述步骤5）中，所述干燥的温度条件为65～75℃。

8.根据权利要求1或7所述豆渣发酵粉的制备方法，其特征在于所述步骤5）中，所述过筛的目数为80目。