CN112753953A - 富含维生素c的发酵豆奶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，属于维生素C的应用技术领域。本发明包括以下步骤：(1)将非转基因黄豆磨浆过滤得到豆浆，豆浆与奶粉混合，得到混合液；(2)向混合液中加入蔗糖和维生素C复合乳液，溶解，均质；(3)对步骤(2)所得溶液灭菌、冷却；(4)添加发酵菌罐装封口，恒温发酵，冷藏后熟，得到富含维生素C的发酵豆奶；所述的维生素C复合乳液是采用两步乳化法对维生素C进行包埋制得的WOW型乳液。本发明操作简便，制备效率高，延长活性物作用时间，提高了维生素C的储存和使用稳定性，提高其生物利用率，制备的豆奶口感更好，具有抗肿瘤、降血压等生理功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，属于维生素C的应用技术领域。
背景技术
豆奶是以黄豆为原料制备的一种植物蛋白饮品，富含多种维生素和矿物质，有较高营养价值。豆奶的口感香浓醇和，滑而不腻，常饮有益，是一种健康营养的豆奶饮品。市场上出售的豆奶，品种多，价格适宜，食用方便，因而很受消费者欢迎。据分析，豆奶含有丰富的营养成分，特别是含有丰富的蛋白质以及较多的微量元素镁，此外，还含有维生素Bl、B2等，是一种较好的营养食品。豆奶还被西方营养学家称作“健脑”食品，因为豆奶中所含的大豆磷脂可以激活脑细胞，提高老年人的记忆力与注意力。
维生素C又名L-抗坏血酸，是人体不能自身合成但又必需的营养素，具有强大的抗氧化、美白肌肤、预防感冒、加速伤口愈合、促进钙和铁的吸收、防治贫血、保肝护肝等功效。
随着人们对健康和食品营养的日益重视，人们对维生素C的需求量也不断增加，维生素C作为营养强化剂广泛应用于食品领域，富含维生素C功能性豆奶具有巨大的市场前景。但维生素C性质不稳定，极易受到金属离子、光照、pH、温度和高氧环境的影响，尤其是其水溶液极易水解而失去功效。加之维生素C纯粉口感差，添加后需要额外添加矫味剂来改善豆奶的口感，且普通豆奶中维生素C的添加量低，达不到其发挥生理作用剂量。
因此，提高维生素C的稳定性是开发富含维生素C产品急需解决的问题。当前常用的解决方法是分子修饰和包埋技术。由于分子修饰会改变维生素C自身的理化性质，因此在食品中应用较少。常用的包覆技术有微胶囊、脂质体、多孔聚合物、多重乳液等。
微胶囊技术常用的方法有喷雾干燥法、溶剂蒸发法和降分相分离法等。使用的壁材主要有海藻酸钠、壳聚糖、明胶、阿拉伯树胶等。在食品方面的应用要求必须满足附加的标准，即添加封装的活性成分不应负面影响食品载体的感官特性。该方法可以提高维生素C的稳定性，但是也存在包封率低的缺点。
脂质体技术常用的方法有薄膜-超声乳化法，高压微射流技术等，制作工艺复杂，效率较低，而且由于水溶性活性物质的包封率低，在食品中的应用有一定局限性。
多孔聚合物系统是由聚合物与高分子材料交联想成的多孔球状或网状体系。多孔聚合物系统制备工艺简单、原料来源广泛，受到普遍关注。但由于所使用的多孔聚合材料多为化学载体，在化妆品行业应用较多，食品领域应用较少。
多重乳液是分散相中含有另一被分散相的乳液，最常见的两种为水包油包水(W/O/W)和油包水包油(O/W/O)型乳状液。常用制备方法有两步乳化法、相转变工艺法、层型相分散工艺法和油分均匀分散工艺法等。多重乳液具有的特殊的两膜三相结构，使其在医药、食品、材料以及化妆品等领域中有着非常广泛的应用前景。利用多重乳液包埋维生素C绝大多数在化妆品领域，在食品中的应用鲜有报道。在应用于食品领域时，多重乳液容易出现分层、易溶胀现象，不但降低了食品的营养价值，而且降低了产品的感官品质。
发明内容
为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，其操作简便，制备效率高，延长活性物作用时间，提高了维生素C的储存和使用稳定性，提高其生物利用率，制备的豆奶口感更好，具有抗肿瘤、降血压等生理功能。
本发明所述的富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将非转基因黄豆磨浆过滤得到豆浆，豆浆与奶粉混合，得到混合液；
(2)向混合液中加入蔗糖和维生素C复合乳液，溶解，均质；
(3)对步骤(2)所得溶液灭菌、冷却；
(4)添加发酵菌罐装封口，恒温发酵，冷藏后熟，得到富含维生素C的发酵豆奶；
所述的维生素C复合乳液是采用两步乳化法对维生素C进行包埋制得的WOW型乳液。
优选的，蔗糖的添加量为步骤(1)混合液的8％-10％。
优选的，维生素C复合乳液的添加量为步骤(1)混合液的3％-5％。
优选的，发酵菌的添加量为步骤(1)混合液的0.5％-1.0％。
优选的，发酵菌为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌。
上述步骤(4)发酵温度为40-42℃，时间为6-8h；冷藏温度为2-4℃。
维生素C复合乳液的制备方法包括以下步骤：
(1)内水相：将0.4-0.6wt％黄原胶、0.1wt％NaCl溶于柠檬酸溶液中，得到溶液A；将维生素C溶于柠檬酸溶液，得到溶液B；将上述两种溶液混合，避光保存；
(2)油相：玉米油中加入聚甘油蓖麻醇酯；
(3)外水相：将4.5-4.8wt％食用级Span-80、5.0-5.5wt％Tween80、0.2-0.3wt％的黄原胶溶于蒸馏水中；
(4)将内水相和油相按照质量比1：2-1：5混合、均质，得到初级乳液；
(5)初级乳液与外水相按照质量比1:1-1：1.5混合、均质，得到维生素C复合乳液。
优选的，柠檬酸溶液的pH值为4-5。
优选的，溶液A和溶液B的质量比为1:1。
优选的，聚甘油蓖麻醇酯的加入量为玉米油质量的0.8-1.0％。
步骤(4)均质速度为10000-12000rpm，时间为4-5min；步骤(5)均质速度为6000-7000rpm，时间为6-8min。
制得的每克富含维生素C的发酵豆奶中，含有维生素C1mg。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明所得到的维生素C复合乳液为水包油包水(W/O/W)型，其中内相粒子较多，属于多分散的液滴，是比较理想的多重结构，首先，将内水相添加至含低亲水亲油平衡值乳化剂制备初级W/O型乳液，然后，将初级乳液添加至含有高亲水亲油平衡值乳化剂的外水相中制得W/O/W型乳液，特有的多层结构使其具有许多潜在的应用性能；
(2)本发明所得到的维生素C复合乳液，可以将内水相作为一个容器携带水溶性活性物(维生素C)，在应用中活性物需要通过两个界面膜而被释放，可达到延缓活性物释放速度和延长活性物作用时间的效果；其次可以在内水相中溶解的维生素C是易被氧化变质的成分，乳液的双重液滴界面膜结构对维生素C能起到一定的保护作用，并且提高维生素C的储存和使用稳定性，提高其生物利用率，同时使发酵豆奶具有更高的总体表观粘度，形成更好的口感；
(3)本发明所得到的维生素C复合乳液，不仅具有表面活性剂添加量低、活性成分分布均匀、包封效率高、控释性能高和重复性高的优点，而且操作简便，制备效率高，能够用于大规模的工业生产；
(4)本发明中维生素C复合乳液完全使用食品级壁材，安全性高；通过对不同分子量、不同粘度、不同包裹性等的材料进行筛选，得到性质最优的壁材；然后对最佳包埋材料、表面活性剂、维生素C浓度、油水比等参数进行筛选比较，得到最佳包埋工艺，克服了多重乳液易分层、易溶胀的困难，在提高产品营养价值的同时改善了产品的感官品质；
(5)本发明中豆奶经生物发酵后会产生活性酶、有机酸、细胞壁外多糖等活性物质，使发酵豆奶具有抗肿瘤、降血压等生理功能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。
实施例1
所述的富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将非转基因黄豆磨浆过滤得到豆浆，豆浆与奶粉混合，得到混合液；
(2)向混合液中加入蔗糖和维生素C复合乳液，溶解，均质；
(3)对步骤(2)所得溶液灭菌、冷却；
(4)添加发酵菌(保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌)罐装封口，40℃恒温发酵7h，4℃冷藏后熟，得到富含维生素C的发酵豆奶；
所述的维生素C复合乳液是采用两步乳化法对维生素C进行包埋制得的WOW型乳液。
蔗糖的添加量为步骤(1)混合液的8％。
维生素C复合乳液的添加量为步骤(1)混合液的3％。
发酵菌的添加量为步骤(1)混合液的0.5％。
所述维生素C复合乳液的制备方法包括以下步骤：
(1)内水相：将0.4wt％黄原胶、0.1wt％NaCl溶于pH值为6的柠檬酸溶液中，得到溶液A；将维生素C溶于柠檬酸溶液，得到溶液B；将上述两种溶液混合，溶液A和溶液B的质量比为1:1，避光保存；
(2)油相：玉米油中加入聚甘油蓖麻醇酯，聚甘油蓖麻醇酯的加入量为玉米油质量的0.8％；
(3)外水相：将4.67wt％食用级Span-80、5.33wt％Tween80、0.2wt％的黄原胶溶于蒸馏水中；
(4)将内水相和油相按照质量比4:6混合、均质，均质速度为10000rpm，时间为5min，得到初级乳液；
(5)将初级乳液与外水相按照质量比1:1混合、均质，均质速度为5000rpm，时间为8min，得到维生素C复合乳液。
制得的每克富含维生素C的发酵豆奶中，含有维生素C1mg。
实施例2
所述的富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将非转基因黄豆磨浆过滤得到豆浆，豆浆与奶粉混合，得到混合液；
(2)向混合液中加入蔗糖和维生素C复合乳液，溶解，均质；
(3)对步骤(2)所得溶液灭菌、冷却；
(4)添加发酵菌(保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌)罐装封口，42℃恒温发酵6h，2℃冷藏后熟，得到富含维生素C的发酵豆奶；
所述的维生素C复合乳液是采用两步乳化法对维生素C进行包埋制得的WOW型乳液。
蔗糖的添加量为步骤(1)混合液的9％。
维生素C复合乳液的添加量为步骤(1)混合液的4％。
发酵菌的添加量为步骤(1)混合液的0.8％。
所述维生素C复合乳液的制备方法包括以下步骤：
(1)内水相：将0.5wt％黄原胶、0.1wt％NaCl溶于pH值为6的柠檬酸溶液中，得到溶液A；将维生素C溶于柠檬酸溶液，得到溶液B；将上述两种溶液混合，溶液A和溶液B的质量比为1:1，避光保存；
(2)油相：玉米油中加入聚甘油蓖麻醇酯，聚甘油蓖麻醇酯的加入量为玉米油质量的0.9％；
(3)外水相：将4.51wt％食用级Span-80、5.0wt％Tween80、0.2wt％的黄原胶溶于蒸馏水中；
(4)将内水相和油相按照质量比4:6混合、均质，均质速度为10000rpm，时间为5min，得到初级乳液；
(5)将初级乳液与外水相按照质量比1:1混合、均质，均质速度为5000rpm，时间为8min，得到维生素C复合乳液。
制得的每克富含维生素C的发酵豆奶中，含有维生素C1.2mg。
实施例3
所述的富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将非转基因黄豆磨浆过滤得到豆浆，豆浆与奶粉混合，得到混合液；
(2)向混合液中加入蔗糖和维生素C复合乳液，溶解，均质；
(3)对步骤(2)所得溶液灭菌、冷却；
(4)添加发酵菌(保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌)罐装封口，41℃恒温发酵8h，3℃冷藏后熟，得到富含维生素C的发酵豆奶；
所述的维生素C复合乳液是采用两步乳化法对维生素C进行包埋制得的WOW型乳液。
蔗糖的添加量为步骤(1)混合液的10％。
维生素C复合乳液的添加量为步骤(1)混合液的5％。
发酵菌的添加量为步骤(1)混合液的1％。
所述维生素C复合乳液的制备方法包括以下步骤：
(1)内水相：将0.6wt％黄原胶、0.1wt％NaCl溶于pH值为6的柠檬酸溶液中，得到溶液A；将维生素C溶于柠檬酸溶液，得到溶液B；将上述两种溶液混合，溶液A和溶液B的质量比为1:1，避光保存；
(2)油相：玉米油中加入聚甘油蓖麻醇酯，聚甘油蓖麻醇酯的加入量为玉米油质量的1.0％；
(3)外水相：将4.8wt％食用级Span-80、5.5wt％Tween80、0.3wt％的黄原胶溶于蒸馏水中；
(4)将内水相和油相按照质量比4:6混合、均质，均质速度为10000rpm，时间为5min，得到初级乳液；
(5)将初级乳液与外水相按照质量比1:1混合、均质，均质速度为5000rpm，时间为8min，得到维生素C复合乳液。
制得的每克富含维生素C的发酵豆奶中，含有维生素C1.5mg。
对比例1
不采用多重乳液方法制备含VC的发酵豆奶制备方法，包括以下步骤：
(1)将非转基因黄豆磨浆过滤得到豆浆，豆浆与奶粉混合，得到混合液；
(2)向混合液中加入蔗糖和维生素C乳液，溶解，均质；
(3)对步骤(2)所得溶液灭菌、冷却；
(4)添加发酵菌(保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌)罐装封口，40℃恒温发酵7h，4℃冷藏后熟，得到含维生素C的发酵豆奶；
所述的维生素C乳液是采用VC水溶液经乳化后得到的VC乳液。
蔗糖的添加量为步骤(1)混合液的9％。
维生素C复合乳液的添加量为步骤(1)混合液的4％。
发酵菌的添加量为步骤(1)混合液的0.8％。
不采用多重乳液方法制得的含VC的发酵豆奶粘度较小，VC缓释速度较快，发酵后活性物质更少。
对比例和实施例的表观粘度在不同剪切速率下表现出相似的变化规律：
其中，当剪切速率增加时，粘度会迅速下降，当剪切速率增大到50s-1时，对比例和实施例的表观粘度基本降到350-400mPa·s，之后随着剪切速率的增大，粘度减小的程度变缓慢。在剪切速率为50s-1时，对比例的粘度在350mPa·s左右，口感略微稀薄，而采用多重乳液方法制得的含VC的发酵豆奶的粘度在400mPa·s，是较为适口的粘度。
另外，经体外模拟实验得到，采用多重乳液方法制得的含VC的发酵豆奶的释放速率为：2h释放35％，6h释放75％，12h释放大于95％。而对比例的释放速率均快于实施例，分别为：2h释放80％，6h释放大于90％。此外，发酵后产品中的维生素C利用高效液相色谱法进行检测(参考国标方法GB5009.86-2016)，实施例中维生素C的保留量为80％，而对比例中维生素C的保留量为35％。
应用实施例
本发明提供的富含VC的发酵豆奶口感更加细腻，奶香味更加浓郁。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。
Claims (10)
1.一种富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将非转基因黄豆磨浆过滤得到豆浆，豆浆与奶粉混合，得到混合液；
(2)向混合液中加入蔗糖和维生素C复合乳液，溶解，均质；
(3)对步骤(2)所得溶液灭菌、冷却；
(4)添加发酵菌罐装封口，恒温发酵，冷藏后熟，得到富含维生素C的发酵豆奶；
所述的维生素C复合乳液是采用两步乳化法对维生素C进行包埋制得的WOW型乳液。
2.根据权利要求1所述的富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，其特征在于：蔗糖的添加量为步骤(1)混合液的8％-10％。
3.根据权利要求1所述的富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，其特征在于：维生素C复合乳液的添加量为步骤(1)混合液的3％-5％；发酵菌的添加量为步骤(1)混合液的0.5％-1.0％。
4.根据权利要求1所述的富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，其特征在于：发酵菌为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌。
5.根据权利要求1所述的富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，其特征在于：步骤(4)发酵温度为40-42℃，时间为6-8h；冷藏温度为2-4℃。
6.根据权利要求1所述的富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，其特征在于：维生素C复合乳液的制备方法包括以下步骤：
(1)内水相：将0.4-0.6wt％黄原胶、0.1wt％NaCl溶于柠檬酸溶液中，得到溶液A；将维生素C溶于柠檬酸溶液，得到溶液B；将上述两种溶液混合，避光保存；
(2)油相：玉米油中加入聚甘油蓖麻醇酯；
(3)外水相：将4.5-4.8wt％食用级Span-80、5.0-5.5wt％Tween80、0.2-0.3wt％的黄原胶溶于蒸馏水中；
(4)将内水相和油相按照质量比1：2-1：5混合、均质，得到初级乳液；
(5)初级乳液与外水相按照质量比1:1-1：1.5混合、均质，得到维生素C复合乳液。
7.根据权利要求6所述的富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，其特征在于：柠檬酸溶液的pH值为4-5。
8.根据权利要求6所述的富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，其特征在于：溶液A和溶液B的质量比为1:1。
9.根据权利要求6所述的富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，其特征在于：聚甘油蓖麻醇酯的加入量为玉米油质量的0.8-1.0％。
10.根据权利要求6所述的富含维生素C的发酵豆奶的制备方法，其特征在于：每克富含维生素C的发酵豆奶中，含有维生素C1mg。
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