CN115399371A - 一种添加大豆种皮多糖的植物性酸奶及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，它是将大豆蛋白粉、绵白糖、豆浆粉末香精与大豆种皮多糖溶液混合，混合物先进行剪切处理，再经高压均质机进行两次均质处理得到乳状液，乳状液经巴氏杀菌、接种混合发酵剂发酵制成的酸奶；所述的大豆蛋白和大豆种皮多糖溶液的质量比为1:19；所述的绵白糖、豆浆粉末香精分别为大豆蛋白和大豆种皮多糖溶液的总质量的8～10wt％、0.05～0.1wt％；所述的混合发酵剂为大豆蛋白、大豆种皮多糖溶液、绵白糖和豆浆粉末香精总质量的0.1wt％。本发明在不添加大量辅料的情况下，通过添加大豆种皮多糖，获得了一种具有浓郁豆香味的植物性酸奶产品，其风味口感独特，口感醇厚顺滑。
Description
技术领域
本发明属于植物基酸奶制备领域，具体涉及一种添加大豆种皮多糖的植物性酸奶及其方法。
背景技术
酸奶是一种以牛奶为基础，由乳酸菌发酵得到的培养物。酸奶在很大程度上被认为是一种健康产品，被用于向消费者提供益生菌和益生元。目前，市场上的酸奶主要以牛奶酸奶为主，植物性酸奶较少；且市场上酸奶中的蛋白主要是酪蛋白，为动物蛋白。长期以来，牛奶和乳制品一直被认为是一类含有人类营养必需化合物的食物，然而，考虑到部分消费者遭受着高胆固醇摄入、乳糖不耐受或吸收不良以及对牛奶蛋白过敏相关的健康问题；此外，消费者对食物选择需求、对环境和健康的影响的总体认识、素食主义的增长趋势，以及在一些地区乳制品的有限使用，导致消费者对植物性产品产生了更高的需求。
近年来，科技工作者对植物性酸奶类产品进行了广泛探索，以希望获得类似于传统酸奶的质地、感官特性、营养和产品的功能特性，并激活乳酸菌长期储存的能力。一些科技工作者也为此做了尝试：CN114246222A公开了一种具有安神助眠、改善胃肠道功能的植物基酸奶，该发明利用椰浆、藜麦胚芽浆、荞麦胚芽浆、大米浆等植物基原料经过酶解后生成的麦芽糖、葡萄糖作为酸奶发酵的糖源，使用以蔗糖酯、海藻酸钠、果胶、羧甲基纤维素钠、羟丙基二淀粉磷酸酯经三维混合处理作为混合稳定剂，以青春双歧杆菌、副干酪乳杆菌、嗜热链球菌、瑞士乳杆菌、植物乳杆菌、格氏乳杆菌经三维混合处理而成复合发酵剂主导酸奶发酵。CN113875942A公开了一种富含花香和水果口味的植物豆酸奶，该酸奶使用了大豆、玫瑰花、桂花、榴莲果肉、柚子果肉、椰子浆等作为原料，使用琼脂和魔芋胶作为稳定剂，双歧杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌发酵获得了一种具有浓郁花香气息和水果口味的植物豆酸奶产品，能够很好去除原料中的大豆异腥味和榴莲柚子等水果带来的异味和苦味等不良味道。上述技术方案虽然在植物性酸奶的处理方式及营养特性上进行了创新，但大都添加了稳定剂。使用到的稳定剂如蔗糖酯、羟丙基二淀粉磷酸酯等多为化学方法得到，随着人们消费水平和综合素质的提高，越来越多的人追求健康的、安全的、天然的食品。
发明内容
大豆种皮多糖(SHP)是从大豆种皮中提取的到天然产物，发明人研究发现大豆种皮多糖具有乳化性及稳定性良好，具有益生作用。发明人寄希望采用大豆种皮多糖和大豆蛋白混合得到发酵浆料，并以此为原料制备植物性酸奶。但发明人发现若将大豆蛋白和大豆种皮多糖混合后未进行高压均质处理，发酵过程中体系不稳定会出现分层现象。发明人进一步对大豆种皮多糖和大豆蛋白制备的发酵浆料进行高压均质，发现高压均质会使蛋白质和多糖发生变性、聚集，可以破坏立体网络结构中二硫键的共价交联，加速蛋白质基团的扩张从而促进非极性区域之间的疏水基团的相互作用，提高接触面积，且高压均质处理使得大豆种皮多糖内部结构扩散和空间位阻效应的增加，在凝聚物形成过程中，蛋白与多糖之间静电相互作用强于蛋白分子间相互作用，使浆料具有良好的乳化性和稳定性，发酵成酸奶，口感醇厚。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，它是将大豆蛋白粉、绵白糖、豆浆粉末香精与大豆种皮多糖溶液混合，混合物先进行剪切处理，再经高压均质机进行两次均质处理得到乳状液，乳状液经巴氏杀菌、接种混合发酵剂发酵制成的酸奶；
其中，所述的大豆蛋白和大豆种皮多糖溶液的质量比为1:19；所述的绵白糖、豆浆粉末香精分别为大豆蛋白和大豆种皮多糖溶液的总质量的8～10wt％、0.05～0.1wt％；所述的混合发酵剂为大豆蛋白、大豆种皮多糖溶液、绵白糖和豆浆粉末香精(即乳状液)总质量的 0.1wt％。
所述的大豆种皮多糖溶液是由以下方法配制得到的：以纯化水为溶剂，将大豆种皮多糖加热溶解在水中得到大豆种皮多糖粗溶液，大豆种皮多糖粗溶液离心处理，取上清液，即得浓度为0.2～1wt％的大豆种皮多糖水溶液；其中，离心处理的转速为4000rpm，离心处理时间为10min。
优选的，所述的大豆种皮多糖溶液的浓度为0.4～0.8％wt；最优选的，所述的大豆种皮多糖溶液的浓度为0.6wt％。优选的，大豆种皮多糖在60～65℃水浴条件下加热搅拌溶解在水中。
所述的大豆种皮多糖是由以下方法制得的：大豆种皮过20目筛去除杂质，除杂后的大豆种皮粉碎，过60目筛，按料液比1:10(g/mL)加入1％的乙醇溶液，室温搅拌20～30min，过滤，残渣65℃烘干；按照料液比1:20(g/mL)加入水，85～90℃加热处理20～30min，过滤，滤液以转速3000～4000r/min离心10min，上清液浓缩至原体积(即滤液初始体积)的1/3，用0.1％柠檬酸溶液调节浓缩液的pH至4.0，按照浓缩液和无水乙醇体积比为 1:2加入无水乙醇并不断搅拌，于4℃下放置6～12h，在温度25℃下、以转速3000～ 4000r/min离心30min获得沉淀，65℃烘干，得到大豆种皮多糖。
所述的剪切处理在高速分散剪切乳化机中进行。所述的剪切处理的转速为4000～5000rpm，剪切处理的时间为3～5min。
所述的两次高压均质处理中，一级均质的压力为150～250bar，二级均质的压力为100～150bar。
所述的混合发酵剂为保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、副干酪乳杆菌按照质量比1:1:1的混合，有效菌80～120亿/克。具体的，所述的保加利亚乳杆菌选自保加利亚乳杆菌JYLB- 19，嗜热链球菌选自嗜热链球菌JYST-26，副干酪乳杆菌选自副干酪乳杆菌JLPE-176。
本发明的另一个目的是提供一种添加大豆种皮多糖的植物性酸奶的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)、将大豆蛋白、绵白糖、豆浆粉末香精加入到大豆种皮多糖溶液中，搅拌均匀；
步骤(2)、剪切：步骤(1)得到的混合物料以转速4000～5000rpm剪切3～5min；
步骤(3)、均质：步骤(2)得到的混合液进行两次均质处理，一级均质的压力为150～ 250bar，二级均质的压力为100～150bar，得到乳状液；
步骤(4)、杀菌：步骤(3)得到的乳状液进行巴氏杀菌；
步骤(5)、接种：混合发酵剂接入经过杀菌的乳状液中，进行发酵；
步骤(6)、成品：发酵得到的酸奶，-4℃冷藏后熟。
步骤(4)中，所述的巴氏杀菌的温度为90℃，巴氏杀菌的时间为10～15min。
步骤(5)中，发酵的条件为：42℃发酵8h。
步骤(6)中，冷藏后熟的条件为：-4℃后熟12h。
本发明的有益效果：
本发明采用高压均质大豆种皮多糖和大豆蛋白制备发酵浆料，高压均质会使蛋白质和多糖发生变性、聚集，可以破坏立体网络结构中二硫键的共价交联，加速了蛋白质基团的扩张从而促进了非极性区域之间的疏水基团的相互作用，提高接触面积，且高压均质处理使得大豆种皮多糖内部结构扩散和空间位阻效应的增加，在凝聚物形成过程中，蛋白与多糖之间静电相互作用强于蛋白分子间相互作用，使浆料具有良好的乳化性和稳定性，发酵成酸奶，口感醇厚。
大豆种皮多糖作为一种亲水胶体，且具有良好的益生作用，与大豆蛋白混合发酵，增加了发酵产品质构、流变学性能，丰富了发酵产品的风味物质，有利于增强酸奶的香气。
大豆种皮多糖还可作为碳源增加乳酸菌的丰度，使发酵酸奶所含的活菌数得到有效增加，使得制得的酸奶更加营养、健康，提高了产品品质。
本发明在不添加大量辅料的情况下，通过添加大豆种皮多糖，获得了一种具有浓郁豆香味的植物性酸奶产品，其风味口感独特，口感醇厚顺滑。本发明植物性发酵酸奶稳定性好，所含活菌数较高，可为植物性酸奶生产企业提供参考，对植物基酸奶研发提供依据，也扩大了大豆种皮多糖产品的开发及应用市场，达到减少成本、增加利润的目的。
附图说明
图1为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的感官评价综合得分。
图2为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶持水力分析图。
图3为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的硬度分析图。
图4为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的弹性分析图。
图5为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的胶着度分析图。
图6为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的咀嚼度分析图。
图7为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的粘聚性分析图。
图8为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的亮度分析图。
图9为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的红绿值分析图。
图10为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的黄蓝值分析图。
图11为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶发酵过程中的pH变化图。
图12为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶发酵过程中的酸度变化图。
图13为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的电子舌雷达图。
图14为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的表观粘度的变化。
图15为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的频率扫描曲线；其中，图A为实施例1- 实施例5制得的酸奶的频率扫描曲线，图B为对比例1制得的发酵产物的频率扫描曲线。
图16为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的挥发性风味物质组成。
图17为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶所含乳酸菌菌落总数。
图18为保加利亚乳杆菌菌粉在不同培养基培养72h后的菌落总数。
图19为嗜热链球菌菌粉在不同培养基培养72h后的菌落总数。
图20为副干酪乳杆菌菌粉在不同培养基培养72h后的菌落总数。
图21为保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、副干酪乳杆菌质量比1:1:1混合菌粉在不同培养基培养72h后的菌落总数。
具体实施方式
下面通过具体实施方案对本发明的技术方进行详细描述。
实施例和对比例采用的大豆蛋白为山东禹王生态食业有限公司的大豆分离蛋白(SPI，型号：YP901D-2)，蛋白含量≥90.0％，脂肪≤1.0％，特点具有高吸水性，高凝胶性。
实施例和对比例采用的混合发酵剂是保加利亚乳杆菌JYLB-19、嗜热链球菌JYST-26、副干酪乳杆菌JLPE-176(均由山东中科嘉亿生物工程有限责任公司生产)按照质量比1:1:1 混合得到的，有效菌100亿/克。
实施例和对比例采用的大豆种皮多糖是由以下方法制得的：将大豆种皮过20目筛，去除杂质；粉碎，过60目筛，按料液比1:10(g/mL)加入1％的乙醇溶液，室温搅拌30min，双层纱布过滤，将残渣置于鼓风干燥箱中65℃烘干；按照料液比1:20(g/mL)加入水， 85℃加热处理20min，双层纱布过滤后，滤液以转速4000r/min离心10min，上清液浓缩至原体积的1/3，用0.1％柠檬酸溶液调节浓缩液的pH至4.0，按照浓缩液和无水乙醇体积比为 1:2缓慢的加入无水乙醇并不断搅拌，于4℃下放置12h(促进多糖分子的聚集)，在温度 25℃下、以转速4000r/min离心30min获得沉淀，于65℃恒温干燥箱中烘干，得到大豆种皮多糖。
实施例1
一种添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，是按照如下步骤制得的：
步骤(1)、制备0.2wt％大豆种皮多糖溶液：取0.5g大豆种皮多糖，以纯净水为溶剂，在 65℃水浴条件下，将大豆种皮多糖加热溶解配制成250g大豆种皮多糖粗溶液，大豆种皮多糖粗溶液以转速4000rpm离心10min，取上清液，即得0.2wt％大豆种皮多糖溶液，备用；
步骤(2)、将大豆蛋白(10g)、绵白糖(16g)、豆浆粉末香精(0.1g)加入到大豆种皮多糖溶液 (190g)中，并搅拌均匀；
步骤(3)、剪切：将步骤(2)得到的物料置于高速分散剪切乳化机中，5000rpm剪切3min；
步骤(4)、均质：步骤(3)得到的混合液进行两次均质处理，一级均质的压力为150～ 250bar，二级均质的压力为100～150bar，得到乳状液；
步骤(5)、杀菌：步骤(4)得到的乳状液在90℃水浴条件下巴氏杀菌10min；
步骤(6)、接种：将0.2g混合发酵剂加入经过杀菌的乳状液中，42℃发酵8h；
步骤(7)、成品：发酵后得到的酸奶，-4℃冷藏后熟12h。
实施例2
一种添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，是按照如下步骤制得的：
步骤(1)、制备0.4wt％大豆种皮多糖溶液：取1g大豆种皮多糖，以纯净水为溶剂，在 65℃水浴条件下，将大豆种皮多糖加热溶解配制成250g溶液，以转速4000rpm离心10min，取上清液，即得0.4wt％大豆种皮多糖溶液，备用；
步骤(2)、将大豆蛋白(10g)、绵白糖(16g)、豆浆粉末香精(0.1g)加入大豆种皮多糖溶液 (190g)中，并搅拌均匀；
步骤(3)、剪切：将步骤(2)得到的物料置于高速分散剪切乳化机中，5000rpm剪切3min；
步骤(4)、均质：步骤(3)得到的混合液进行两次均质处理，一级均质的压力为150～ 250bar，二级均质的压力为100～150bar，得到乳状液；
步骤(5)、杀菌：步骤(4)得到的乳状液在90℃水浴条件下巴氏杀菌10min；
步骤(6)、接种：将0.2g混合发酵剂加入经过杀菌的乳状液中，42℃发酵8h；
步骤(7)、成品：发酵后得到的酸奶，-4℃冷藏后熟12h。
实施例3
一种添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，是按照如下步骤制得的：
步骤(1)、制备0.6wt％大豆种皮多糖溶液：取1.5g大豆种皮多糖，以纯净水为溶剂，在65℃水浴条件下，将大豆种皮多糖加热溶解配制成250g溶液，以转速4000rpm离心10min，取190上清液，即得0.6wt％大豆种皮多糖溶液，备用；
步骤(2)、将大豆蛋白(10g)、绵白糖(16g)、豆浆粉末香精(0.1g)加入大豆种皮多糖溶液 (190g)混合，并搅拌均匀；
步骤(3)、剪切：将步骤(2)得到的物料置于高速分散剪切乳化机中，5000rpm剪切3min；
步骤(4)、均质：步骤(3)得到的混合液进行两次均质处理，一级均质的压力为150～ 250bar，二级均质的压力为100～150bar，得到乳状液；
步骤(5)、杀菌：步骤(4)得到的乳状液在90℃水浴条件下巴氏杀菌10min；
步骤(6)、接种：将0.2g混合发酵剂加入经过杀菌的乳状液中，42℃发酵8h；
步骤(7)、成品：发酵后得到的酸奶，-4℃冷藏后熟12h。
实施例4
一种添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，是按照如下步骤制得的：
步骤(1)、制备0.8wt％大豆种皮多糖溶液：取2g大豆种皮多糖，以纯净水为溶剂，在 65℃水浴条件下，将大豆种皮多糖加热溶解配制成250g溶液，以转速4000rpm离心10min，取上清液，即得0.8wt％大豆种皮多糖溶液，备用；
步骤(2)、将大豆蛋白(10g)、绵白糖(16g)、豆浆粉末香精(0.1g)加入大豆种皮多糖溶液(190g)混合，并搅拌均匀；
步骤(3)、剪切：将步骤(2)得到的物料置于高速分散剪切乳化机中，5000rpm剪切3min；
步骤(4)、均质：步骤(3)得到的混合液进行两次均质处理，一级均质的压力为150～ 250bar，二级均质的压力为100～150bar，得到乳状液；
步骤(5)、杀菌：步骤(4)得到的乳状液在90℃水浴条件下巴氏杀菌10min；
步骤(6)、接种：将0.2g混合发酵剂加入经过杀菌的乳状液中，42℃发酵8h；
步骤(7)、成品：发酵后得到的酸奶，-4℃冷藏后熟12h。
实施例5
一种添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，是按照如下步骤制得的：
步骤(1)、制备1.0wt％大豆种皮多糖溶液：取2.5g大豆种皮多糖，以纯净水为溶剂，在 65℃水浴条件下，将大豆种皮多糖加热溶解配制成250g溶液，以转速4000rpm离心10min，取上清液，即得1.0wt％大豆种皮多糖溶液，备用；
步骤(2)、将大豆蛋白(10g)、绵白糖(16g)、豆浆粉末香精(0.1g)加入大豆种皮多糖溶液 (190g)混合，并搅拌均匀；
步骤(3)、剪切：将步骤(2)得到的物料置于高速分散剪切乳化机中，5000rpm剪切3min；
步骤(4)、均质：步骤(3)得到的混合液进行两次均质处理，一级均质的压力为150～ 250bar，二级均质的压力为100～150bar，得到乳状液；
步骤(5)、杀菌：步骤(4)得到的乳状液在90℃水浴条件下巴氏杀菌10min；
步骤(6)、接种：将0.2g混合发酵剂加入经过杀菌的乳状液中，42℃发酵8h；
步骤(7)、成品：发酵后得到的酸奶，-4℃冷藏后熟12h。
对比例1
一种植物性酸奶，是按照如下步骤制得的：
步骤(1)、将大豆蛋白(10g)、绵白糖(16g)、豆浆粉末香精(0.1g)加入纯净水(190g)混合，并搅拌均匀；
步骤(2)、剪切：将步骤(1)得到的物料置于高速分散剪切乳化机中，5000rpm剪切3min；
步骤(3)、均质：步骤(2)得到的混合液进行两次均质处理，一级均质的压力为150～ 250bar，二级均质的压力为100～150bar，得到乳状液；
步骤(4)、杀菌：步骤(3)得到的乳状液在90℃水浴条件下巴氏杀菌10min；
步骤(5)、接种：将0.2g混合发酵剂加入经过杀菌的乳状液中，42℃发酵8h，发酵产物未凝固，无法获得酸奶。
对实施例1-实施例5制得的植物性酸奶、对比例1制得的发酵产物进行性能测试。
性能测试
1、感官评价标准
表1.酸奶感官评价等级标准
组织10名感官品评人员，从酸奶色泽、气味、口感、组织状态四个方面进行评价，因对比例1发酵产物未形成酸奶所以无法进行感官评价，故根据酸奶感官评价等级标准只对实施例1-实施例5制得的酸奶进行感官评分[1]，综合评分结果见图2。实施例1-实施例5制得的酸奶之间没有显著性差异，说明人们也可以接受大豆蛋白为原料添加大豆种皮多糖制备的发酵酸奶。通过品尝，品评人员都觉得用大豆蛋白制作的发酵酸奶，具有特殊的豆香味。
2、持水力分析
持水力可表征凝胶结构的均一和稳定性。酸奶中乳清析出越多，凝胶结构越不稳定。
因对比例1发酵产物未形成酸奶所以无法进行持水力分析，故只对实施例1-实施例5制得的酸奶进行分析。采用冷冻离心机处理酸奶，8000r/min离心20min，倒出上清液，测量沉淀的质量，测定酸奶的持水力。大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶在12h后熟后的持水力测定结果见图2。从图2可以看出，实施例3制得的酸奶持水力最高，表明酸奶内部形成一个由稳定的蛋白微胶束组成的三维凝胶网络结构，实施例5制得的酸奶持水力最低。实施例1-实施例5制得的发酵酸奶的持水力先增加后减小，持水力均在40％～50％之间，表明发酵酸奶的凝胶结构均一且稳定性。
其中，m1表示离心前样品的质量，m2表示离心后沉淀物的的质量。
3、TPA分析
使用质构仪对酸乳样品的硬度、弹性、胶着度、咀嚼度和粘聚性进行测定。
采用TPA模式测试，选用圆柱形P2探头，测试距离为15mm，形变量为20％，触发力为5g，测前速度为2mm/s，测试速度为1mm/s，测后速度为2mm/s。
因对比例1发酵产物未形成酸奶所以无法进行TPA分析，故只对实施例1-实施例5制得的酸奶进行分析。如图3-图7，实施例1-实施例5制得的酸奶的硬度、胶着度及咀嚼度均呈现先增大后减小的趋势，弹性、粘聚性均呈现先减小后增大的趋势。实施例3制得的酸奶的硬度、胶着度和咀嚼度最大，弹性、粘聚性最小，表明酸奶内部大豆种皮多糖和大豆蛋白形成的凝胶结构最稳定。
4、色差变化
因对比例1发酵产物未形成酸奶所以无法进行色差分析，故只对实施例1-实施例5制得的酸奶进行分析。采用手持色差计测试酸奶色差变化。图8-图10为大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶在12h后熟后的色差变化，可以看出：实施例1-实施例5制得的酸奶的亮度 (L)逐渐减小；a*由负值变为正值，表明随着大豆种皮多糖添加量的增加，酸奶的红度增加；b*逐渐增大表明酸奶颜色趋向黄色。综合分析，实施例3的亮度、a*、b*均处于中间值，颜色适中，效果最佳。
5、发酵过程中pH变化
采用雷磁酸度计PHS-3E测定实施例1-实施例5、对比例1发酵过程中发酵样品的pH，结果见图11，可以得出：对比例1和实施例1-实施例5发酵样品发酵过程中的初始pH逐渐降低，对比例1发酵样品的初始pH最高，实施例5发酵样品的初始pH最低。这是由于大豆种皮多糖是酸性多糖，加入大豆种皮多糖使得体系pH降低。随着发酵时间的增加，发酵样品的pH随之降低，实施例1-实施例5酸奶发酵过程中pH降低速率快于对比例1，到发酵终点时，实施例1-实施例5制得的酸奶的pH与对比例1制得的酸奶的pH接近，表明乳酸菌已充分利用发酵体系。
6、发酵过程中酸度变化
测定实施例1-实施例5、对比例1发酵过程中发酵样品的酸度：称取10g发酵样品，加入20mL水稀释，然后加入2滴酚酞指示剂，用0.1mol/L NaOH滴定酸奶，直到样品为浅红色且在30s内不褪色，即为滴定的终点。当达到该值时，记录消耗的NaOH体积，并使用以下公式计算该物质的酸度。
结果见图12，随着大豆种皮多糖添加量的增加，发酵样品的初始酸度逐渐增加，对比例1发酵样品的初始酸度最低，实施例5发酵样品的初始酸度最高。这是由于大豆种皮多糖是酸性多糖，加入大豆种皮多糖使得体系酸度增加。随着发酵时间的增加，发酵样品的酸度随之增加，添加大豆种皮多糖的酸奶在发酵过程中的酸度变化整体大于对比例1，这与pH的变化也是相符的。
其中，c表示NaOH的浓度，V表示滴定发酵样品所消耗的NaOH的体积，m表示待测发酵样品的质量。
7、电子舌测定
(1)样品预处理：将酸奶离心，取上清液，依次用0.45mm、0.22mm的膜过滤。
(2)传感器准备：味觉传感器(S)，基准液(30mmol/LKCl+0.3mmol/L酒石酸)。
(3)传感器活化：使用前需将传感器浸泡至少24h，电极采用3.3mol/L的氯化钾溶液浸泡，味觉传感器采用参比液浸泡。
(4)组装电子舌，安装味觉传感器，放置样品及参比液。
(5)测定之前对传感器进行校验约30min；校验通过开始测量样品。
因对比例1发酵产物未形成酸奶所以无法进行电子舌分析，故只对实施例1-实施例5制得的酸奶进行分析。雷达图(图13)显示，实施例1-实施例5制得的酸奶在苦味、涩味、鲜味和咸味四个味道具有明显差异，实施例1-实施例5制得的酸奶酸味、后苦味、后涩味差异较小，随着大豆种皮多糖添加量的增加，发酵酸奶的苦味逐渐降低，咸味涩味逐渐增加。实施例3制得的酸奶的苦味、涩味值均近似为0，咸味和鲜味处于中间值，综合分析实施例3的结果最佳。
11、流变行为
(1)、表观粘度的测定
取样品于旋转流变仪感应板上，平板直径为40mm，间距为15mm，剪切速率0.01～100s-1，选取30个取样点，温度为25℃，平衡时间为1min。测试前需将待测样品置于室温下放置30min。
(2)、G’和G”的测定
取样品于旋转流变仪感应板上，平板直径为40mm，检测间隙为15mm，应变力为0.5％的条件下进行频率扫描，频率范围为0.1～10Hz，测定温度为25℃，以角频率为横坐标，弹性模量(G’)和黏性模量(G”)为纵坐标，绘制曲线。
Herschel-Bulkley模型的方程为：
其中τ为剪切应力，τ0为屈服应力，κ为粘度系数，γ为剪切速率，n为流动性特征指数。κ值越高，样品粘度越大。n＞1时，流体剪切增稠，为涨塑性流体；n＝1时为牛顿型流体；n＜1时，液体剪切稀化，为假塑性流体。
表2.大豆种皮多糖添加量对酸奶Herschel-Bulkley模型参数的影响
由图14可以看出，不同添加量大豆种皮多糖制得的酸奶，表观黏度均随着剪切速率的增加急剧下降，并在剪切速率达到30s-1时趋于平缓，说明酸奶都存在剪切稀化现象，属于假塑性流体。在同一剪切速率下，随着大豆种皮多糖添加量增加，酸奶表观黏度呈先升高后降低的趋势。实施例3制得的酸奶表观黏度最大。表观粘度的结果用Herschel-Bulkley模型 (表2)进行拟合。可知添加大豆种皮多糖制得的酸奶样品的流动性特征指数n均小于1，液体剪切稀化，为假塑性流体。κ值越高，样品粘度越大，可知实施例3制得的酸奶样品粘度最大。所有样品的R2均大于0.9，表明此模型很好的拟合了这些曲线。
从图15可以看出，酸奶的G’和G”均呈现随频率的增加而呈现增加的趋势，同一扫描频率下，实施例1-实施例5制得的酸奶G”＞G’，弹性成分占主导作用，主要发生弹性形变。随着大豆种皮多糖添加量增加，发酵酸奶弹性模量和粘性模量均先增大后减小，实施例 3发酵酸奶呈现出较强的弹性和粘性行为。
12、GC-MS定性分析
采用气相色谱-质谱(型号：赛默飞Trace1300-ISQ)法测定大豆种皮多糖不同添加量制得的酸奶的挥发性风味物质组成，步骤如下：
(1)顶空SPME条件：准确称取5.0g样品于SPME顶空瓶中，旋紧瓶盖密封，插入装有纤维头的手动进样器，在60℃水浴磁力搅拌器中平衡15min后推出纤维头，萃取30min 收回纤维头，快速取出萃取头并立即插入GC仪进样口(温度250℃)中，进样热解吸5min。
(2)GC条件：色谱柱为HP-5MS 5％Phenyl Methyl Siloxane弹性石英毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm)；升温程序：柱箱温度40℃，保留4min，以6℃/min升温至100℃，再以10℃/min升温至230℃，保持7min；载气为高纯度He(99％)；载气流量 1mL/min；不分流进样；溶剂延迟时间3.0min。
(3)MS条件：离子源温度230℃；四级杆温度150℃；传输线温度：250℃；检测电压：350V；离子化模式:EI+；发射电流：200μA；电子能量70eV。
(4)定性方法：将未知化合物的质谱图与NIST.11L谱库中的质谱对比，生成报告。筛选匹配度≥700的数据结果。
结果见图16，表明，酸奶中挥发成分包括酮类、酯类、酸类、醇类、醛类、烃类和醚类，主要挥发性化合物是醛类和酯类，其次是酸类、醚类和醇类，还有少量的酮类、酚类和烷烃类。其中，实施例1-实施例5及对比例1制得的酸奶中，正己醛、反式-2,4-癸二烯醛、 2-正戊基呋喃占比较高，它们也是植物性酸奶中豆腥味的主要贡献成分，实施例5所含醛类物质最多，与电子舌雷达图中涩味最高相对应。实施例1-实施例5制得的酸奶中丁二酸二乙酯和乙酸占比较大，丁二酸二乙酯是酒中常有的风味物质，呈现微弱的果香气，味微甜，带涩、苦味，有利于增强酸奶的香气，实施例3中酸类和酯类物质含量都较高，而贡献了豆腥味的醛类物质含量较少，这也与电子舌雷达图中实施例3苦味和涩味都较低相对应。综合分析，实施例3制得的酸奶风味最好，这也是感官评价中实施例3分数最高的一个原因。对比例1制得的酸奶中未检出醇类、酚类、酸类和烷烃类，表明多糖的添加增加了发酵酸奶中的挥发性化合物的数量和占比，丰富了发酵酸奶的风味。
13、酸奶中乳酸菌菌落总数分析
参照GB 4789.35—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》考察酸奶中的乳酸菌菌落总数，结果见图17，可以得到，在37℃下培养72h后，实施例2-实施例5制得的酸奶所含乳酸菌数显著多于对比例1，但实施例1与对比例1之间差异不显著，表明控制大豆种皮多糖溶液的浓度为0.4～0.8％wt，并将大豆种皮多糖溶液和大豆蛋白按照质量比为19:1得到发酵浆料制得的酸奶，可以使酸奶中乳酸菌活菌数得到增加。
14、乳酸菌菌落总数分析
(1)培养基的制备
无碳源培养基(作为空白对照)：称取10g蛋白胨、5g牛肉粉、4g酵母粉、5g乙酸钠、2g柠檬酸三铵、2g磷酸氢二钾、0.2g硫酸镁、0.05g硫酸锰、15g琼脂粉、1mL吐温，加入1000mL蒸馏水加热煮沸溶解，121℃高压蒸汽灭菌20min，备用。
阳性对照：MRS琼脂培养基。
以SHP为碳源的固体培养基：称取10g蛋白胨、大豆种皮多糖20g、5g牛肉粉、4g 酵母粉、5g乙酸钠、2g柠檬酸三铵、2g磷酸氢二钾、0.2g硫酸镁、0.05g硫酸锰、15g 琼脂粉、1mL吐温，加入1000mL蒸馏水加热煮沸溶解，121℃高压蒸汽灭菌20min，备用。
保加利亚乳杆菌JYLB-19、嗜热链球菌JYST-26、副干酪乳杆菌JLPE-176(均由山东中科嘉亿生物工程有限责任公司生产)；混合发酵剂为保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、副干酪乳杆菌按照质量比1:1:1的混合。
(2)乳酸菌计数：将10-7稀释倍数(采用0.9％的氯化钠溶液稀释)的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、副干酪乳杆菌以及混合发酵剂的菌液分别涂布在三种固体培养基中，在37℃条件下培养72h，对平皿上菌落进行计数。
从图18-图21可以看出，三种乳酸菌以及混菌均可以在以SHP为碳源的培养基中生长，在此培养基上的乳酸菌菌落总数均大于空白对照但是小于阳性对照，表明三种乳酸菌在生长时均利用了大豆种皮多糖，大豆种皮多糖可以作为一种益生元促进乳酸菌的生长。
参考文献：
1.崔立柱，感官评价-基于模糊数学感官评价模型优化沙棘饼干工艺与品质分析[D].河北，河北工程大学，2020年。
Claims (10)
1.一种添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，其特征在于：它是将大豆蛋白粉、绵白糖、豆浆粉末香精与大豆种皮多糖溶液混合，混合物先进行剪切处理，再经高压均质机进行两次均质处理得到乳状液，乳状液经巴氏杀菌、接种混合发酵剂发酵制成的酸奶；
其中，所述的大豆蛋白和大豆种皮多糖溶液的质量比为1:19；所述的绵白糖、豆浆粉末香精分别为大豆蛋白和大豆种皮多糖溶液的总质量的8～10wt％、0.05～0.1wt％；所述的混合发酵剂为大豆蛋白、大豆种皮多糖溶液、绵白糖和豆浆粉末香精总质量的0.1wt％。
2.根据权利要求1所述的添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，其特征在于：所述的大豆种皮多糖溶液是由以下方法配制得到的：以纯化水为溶剂，将大豆种皮多糖加热溶解在水中得到大豆种皮多糖粗溶液，大豆种皮多糖粗溶液离心处理，取上清液，即得浓度为0.2～1wt％的大豆种皮多糖水溶液；其中，离心处理的转速为4000rpm。
3.根据权利要求2所述的添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，其特征在于：所述的大豆种皮多糖溶液的浓度为0.4～0.8％wt；优选的，所述的大豆种皮多糖溶液的浓度为0.6wt％。
4.根据权利要求2所述的添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，其特征在于：大豆种皮多糖在60～65℃水浴条件下加热搅拌溶解在水中。
5.根据权利要求2所述的添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，其特征在于：所述的大豆种皮多糖是由以下方法制得的：大豆种皮过20目筛去除杂质，除杂后的大豆种皮粉碎，过60目筛，按料液比1:10g/mL加入1％的乙醇溶液，室温搅拌20～30min，过滤，残渣65℃烘干；按照料液比1:20g/mL加入水，85～90℃加热处理20～30min，过滤，滤液以转速3000～4000r/min离心10min，上清液浓缩至原体积的1/3，用0.1％柠檬酸溶液调节浓缩液的pH至4.0，按照浓缩液和无水乙醇体积比为1:2加入无水乙醇并不断搅拌，于4℃下放置6～12h，在温度25℃下、以转速3000～4000r/min离心30min获得沉淀，65℃烘干，得到大豆种皮多糖。
6.根据权利要求1所述的添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，其特征在于：所述的剪切处理的转速为4000～5000rpm，剪切处理的时间为3～5min。
7.根据权利要求1所述的添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，其特征在于：所述的两次高压均质处理中，一级均质的压力为150～250bar，二级均质的压力为100～150bar。
8.根据权利要求1所述的添加大豆种皮多糖的植物性酸奶，其特征在于：所述的混合发酵剂为保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、副干酪乳杆菌按照质量比1:1:1的混合，有效菌80～120亿/克。
9.一种权利要求1所述的添加大豆种皮多糖的植物性酸奶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤(1)、将大豆蛋白、绵白糖、豆浆粉末香精加入到大豆种皮多糖溶液中，搅拌均匀；
步骤(2)、剪切：步骤(1)得到的混合物料以转速4000～5000rpm剪切3～5min；
步骤(3)、均质：步骤(2)得到的混合液进行两次均质处理，一级均质的压力为150～250bar，二级均质的压力为100～150bar，得到乳状液；
步骤(4)、杀菌：步骤(3)得到的乳状液进行巴氏杀菌；
步骤(5)、接种：混合发酵剂接入经过杀菌的乳状液中，进行发酵；
步骤(6)、成品：发酵得到的酸奶，-4℃冷藏后熟。
10.根据权利要求9所述的添加大豆种皮多糖的植物性酸奶的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述的巴氏杀菌的温度为90℃，巴氏杀菌的时间为10～15min；
步骤(5)中，发酵的条件为：42℃发酵8h；
步骤(6)中，冷藏后熟的条件为：-4℃后熟12h。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |