大豆油体富集物为原料制作豆乳饮品的研究

大豆油体富集物为原料制作豆乳饮品的研究

大豆富含蛋白质、脂肪和其他微分子营养，具有很高的营养价值。豆乳作为一种天然饮品,具有方便、营养等优点,备受消费者青睐。传统的含豆乳饮品制作方法多以大豆粉为原料,复合其他辅料、乳化剂、增稠剂,再经过均质、杀菌等步骤制作而成1材料和方法1.1材料和机器1.1.1材料和试剂蔗糖、考马斯亮蓝及甘氨酸等试剂均为分析纯;白砂糖、蔗糖脂肪酸酯、低甲氧基果胶以及脱脂牛乳等均为食品级。1.1.2rapodn-6萃取Centrifuge5804R冷冻离心机,DZF-6050真空干燥箱,RapidNCube快速定氮仪,HH-6数显恒温水浴锅,VYS-8HO微波杀菌机,SKT-200自动凯氏定氮仪。1.2方法1.2.1浸泡和可以大量浸泡称取50g大豆种子,用清水洗去表面杂质后用去离子水冲洗,之后放入烧杯在去离子水中浸泡,将烧杯封口并在4℃冰箱放置18h。将充分吸胀的大豆放入组织捣碎机,加入9倍重量的4℃新鲜去离子水,以18000r/min的速度打浆90s,用4层脱脂纱布过滤,得到的滤液为生豆浆。1.2.2豆油的制备参考曹艳芸等1.2.3添加乳化剂、均质以大豆油体富集物为原料制作的新型饮品不需要额外添加乳化剂,也不需要均质。为了使饮品的口感更佳,在豆乳饮品中加入了少量的低甲氧基果胶作为增稠剂,赋予饮品细腻稠滑的口感。1.2.3.果胶添加量对新型饮品品质的影响固定大豆油体富集物、白砂糖、脱脂牛乳、低甲氧基果胶的添加量分别为7%、5%、40%、0.15%,分别探究大豆油体富集物,脱脂牛乳,白砂糖以及低甲氧基果胶添加量对豆乳饮品感官评分的影响。1.2.3.响应面优化实验在单因素实验的基础上,以大豆油体富集物、白砂糖、脱脂牛乳、低甲氧基果胶为自变量,豆乳饮品的感官评分为响应值,根据中心组合设计原理,设计响应面分析实验。实验设计见表1。1.2.4不同加热时间对饮品杀菌、冷却的影响见表1水浴加热杀菌:将豆乳饮品放到水浴锅中,调节不同加热温度(80、85、90、95、100℃)与不同加热时间(10、20、30min),杀菌后取出冷却。高温高压杀菌:将饮品放到高压灭菌锅中,调整温度为115℃,灭菌时间为10、15、20、25、30min。微波杀菌:将饮品放到微波杀菌机中,固定功率750W,杀菌时间分别为0、30、60、90、120s。1.2.5感官评价标准单因素感官评价根据GB/T21732—2008《含乳饮品》中的要求,制定感官评价标准。随机选取20名接受过感官评价相关培训的食品专业大学生,组成评定小组,按照制定的感官评价标准进行评分,去掉最高分及最低分,剩余分数的平均值为最终得分。评定标准见表2。1.2.6质量试验1.2.6.1.理化指数和微生物指数的测定根据GB7101—2015《食品安全国家标准饮料》中的规定,检测饮品的理化指标及微生物指标。1.2.6.最佳贮藏方式的确定豆乳饮品于4、15、25℃下密封贮存30d,从首日开始,之后每5天进行菌落总数、蛋白质、脂质含量测定及感官评价,探究品质变化规律,确定最佳贮藏方式。1.3数据分析及处理采用Excel和SPSS16.0进行数据分析及处理,在显著性水平α=0.05下进行分析;采用DesignExpert8.0.6对响应面数据进行分析。2结果与分析2.1单因素试验的结果2.1.1大豆油体富集物的提取油脂及蛋白质是大豆的主要组成成分,分别以油体和蛋白质贮存液泡的形式存在于大豆种子内。大豆油体富含多不饱和脂肪酸、磷脂、生育酚和植物甾醇等功能性成分,为天然的预乳化油,在提取大豆油体的水相打浆过程中,蛋白质贮存液泡破碎使其中的蛋白质会吸附在大豆油体的表面,这些吸附有外源性蛋白的油体被称为大豆油体富集物。本方法提取到的大豆油体富集物脂质质量分数93.56%,油体纯度约87%,为优良的天然乳化剂。从图1可以看出,在白砂糖、脱脂牛乳、低甲氧基果胶的添加量相同的情况下,随着大豆油体富集物添加量的增加,新型饮品的感官评分呈先上升后下降的趋势,大豆油体富集物的添加量低于7%时,饮品的感官评分逐渐升高,此时新型饮品呈淡淡的豆香味,在添加量为7%时,感官评分达到最高值85分,饮品的豆香味适中,口感较好,状态均匀,无颗粒及沉淀,当大豆油体富集物的添加量超过7%时,感官评分逐渐下降,主要因为大豆油体富集物添加过多而导致饮品出现过于浓郁的豆腥味,影响口感。2.1.2乳添加量的确定脱脂牛乳赋予饮品乳香气和良好的口感。如图1所示,在大豆油体富集物、白砂糖、低甲氧基果胶添加量相同的情况下,豆乳饮品的感官评分随脱脂牛乳添加量的增大呈现先上升后下降的趋势。当脱脂牛乳的添加量在30%～40%时,豆乳饮品的感官评分逐渐上升,此时豆乳饮品中的乳香味道较淡,且其状态较为稀薄,影响口感,在脱脂牛乳的添加量为45%时,达到最高的感官评分86分,此时豆乳饮品中的豆香与乳香味道适中,达到一个大致的平衡,口感最佳。当脱脂牛乳的添加量超过45%时,乳香味掩盖了豆香味,打破了两者之间的平衡,使饮品的口感有所下降,感官评分逐渐降低。2.1.3白砂糖添加量对饮品品质的影响白砂糖的作用在于增加豆乳饮品的甜味,直接影响其口感。由图1可知,在大豆油体富集物、脱脂牛乳、低甲氧基果胶添加量相同的情况下,白砂糖的添加量在2%～4%时,豆乳饮品的感官评分逐渐上升,饮品甜味较淡,当白砂糖添加量为5%时,饮品的感官评分最高,为88分,此时饮品的甜味适中,口感最佳,继续增大白砂糖的添加量,导致其口味过于甜腻而影响口感,从而使豆乳饮品的感官评分逐渐下降。2.1.4低甲氧基果胶添加量对新型饮品品质的影响低甲氧基果胶作为增稠剂,主要的作用是增加豆乳饮品的稠滑口感。豆乳饮品中添加的大豆油体富集物可以作为天然的乳化剂,因此低甲氧基果胶只需少量添加便可提高饮品的稠滑口感。由图1可知,在大豆油体富集物、白砂糖、脱脂牛乳添加量相同的情况下,随着低甲氧基果胶的添加量的增加,豆乳饮品的感官评分呈现先上升后下降的趋势。当低甲氧基果胶的添加量低于0.20%时,饮品的状态均匀,但稠滑程度较低,口感稍差,感官评分略低,当低甲氧基果胶的添加量为0.20%时,饮品稠滑程度适中,状态均匀,此时其口感最佳,感官评分最高,为91分,当低甲氧基果胶的添加量在0.25%及以上时,饮品的状态较为浓稠,口感变差,感官评分逐渐降低,当低甲氧基果胶的添加量过高时,会影响豆乳饮品的品质。2.2反应面优化试验结果2.2.1响应面优化实验结果在单因素实验结果的基础上,以豆乳饮品的感官评分为响应值,大豆油体富集物(=93.40+0.083表3为Box-Benhnken法的方差分析结果,通过对2.2.2感官评分测定根据优化实验结果,得到感官评分最高的豆乳饮品配方:大豆油体富集物添加量7.00%、脱脂牛乳添加量45.30%、白砂糖添加量5.02%、低甲氧基果胶添加量0.19%,此条件下豆乳饮品的感官评分为93.51分。为验证响应面结果的可靠性,用该配方进行3次平行实验进行验证,感官评分分别为94、94、93分,平均得分93.67分,与理论值仅差0.16份。表明该模型优化的豆乳饮品配方可靠。将最优配方中的大豆油体富集物替换为传统乳化剂蔗糖脂肪酸酯,其他成分添加量不变,制备饮品,进行感官评分,3次平行实验平均得分92.33分,与大豆油体富集物作为乳化剂的最优配方93.67分略低,但差异不显著。进一步表明大豆油体富集物是传统乳化剂的优秀替代品。2.3新豆乳杀螨方法的确定2.3.1杀菌时间对品质的影响水浴加热杀菌对豆乳饮品的影响如图2所示。从图2a可以看出,各实验组菌落总数均低于对照组。当杀菌时间相同时,杀菌温度越高,菌落总数越少;杀菌温度一定时,随着杀菌时间的延长,菌落总数也会逐渐减少,杀菌时间对菌落总数的影响显著。100℃杀菌30min,菌落总数最低,为1400CFU/mL,此时杀菌效果最好。从图2b中可以得知,水浴加热杀菌对于豆乳饮品的感官评分也有一定的影响,杀菌时间一定,饮品的感官评分随着杀菌温度的升高而逐渐降低;杀菌温度不变,感官评分随杀菌时间的延长而略有降低。菌落总数为最低(1400CFU/mL)时豆乳饮品感官评分为72分。2.3.2高温高压对豆奶口感的质量的影响由图3可知,随着杀菌时间的延长,豆乳饮品中的菌落总数下降趋势极显著(2.3.3微波杀菌方式及时间图4表明,菌落总数随着微波杀菌的时间延长而明显降低,杀菌时间对菌落总数具有极显著影响(综合考虑3种杀菌方式的杀菌效率、耗时、成本以及对感官评分的影响,最终选择豆乳饮品的杀菌方式为微波杀菌,杀菌时间90s,此条件杀菌后,菌落总数为360CFU/mL,感官评分为85分。2.4豆奶饮料的质量测试2.4.1理化指标及微生物指标检测结果最优配方配制、经过最优杀菌方式杀菌后的豆乳饮品的理化指标及微生物指标检测结果见表4及表5。结果表明本实验研发的豆乳饮品的理化指标及微生物指标均符合国家标准。2.4.2豆奶饮料的储存和实验结果2.4.2.贮藏温度和时间对菌落总数的影响豆乳饮品在储藏过程中,从第5天起,随着贮藏时间的延长,各实验组菌落总数开始明显上升。贮藏温度不同,菌落总数的上升速度也不同,4℃下菌落总数上升速度最慢,25℃下菌落总数增长最快。这主要由于霉菌、酵母菌及细菌等微生物的最适生长温度一般在20～30℃之间,在达到最适温度前,随温度上升而繁殖加快,导致菌落总数快速增长2.4.2.贮藏期间脂肪含量的变化豆乳饮品在4、15、25℃下贮藏的30d内,随着贮藏时间的延长,饮品中的脂肪含量呈现降低趋势,并且不同贮藏温度对脂肪含量影响的显著性不同,4℃环境贮藏的饮品中脂肪含量最高,15℃贮藏环境的脂肪含量居中,25℃贮藏环境的脂肪含量最低,而且25℃下的脂肪含量的下降趋势最为显著,因为较低的贮藏温度可以抑制脂类物质的自动氧化,而接近常温的环境下脂类物质的较易启动自动氧化机制2.4.2.蛋白质被微生物分解随着贮藏时间的延长,豆乳饮品中的蛋白质含量会不断降低,并且不同贮藏温度对蛋白质含量影响的显著性也不同。主要由于随着贮藏时间的延长,饮品中的微生物数量会有不同程度的增加,致使部分蛋白质被微生物分解,较低的温度下微生物的生长受到抑制,蛋白质被分解的速度较为缓慢,而较高的温度下微生物的生长繁殖速度较快,蛋白质被分解的速度也较快。4℃环境下贮藏时,蛋白质含量的下降趋势不显著;25℃环境下贮藏,15d后蛋白质含量开始明显降低,第30天蛋白质含量已经下降至1.02g/mL,接近国家标准规定的最低限量,因此,未加防腐剂的豆乳饮品在25℃环境下的贮藏期限大约为30d。2.4.2.微生物多样性增加豆乳饮品的感官评分随贮藏时间的延长首先呈现出逐渐降低之趋势,第15天起饮品的感官评分出现明显下降。4℃贮藏时,感官评分的下降趋势相对平缓。这也是因为在较低的贮藏温度下,微生物繁殖速度较慢,脂肪、蛋白质含量的降低速度较慢,能较好的保持饮品的稳定性和口感。分析结果可知,在4℃环境下贮藏15d内,豆乳饮品菌落总数的上升趋势、营养成分含量及感官评分的降低趋势相对较为平缓,在这期间,饮品的感官评分均在80分以上。因此,确定在不加任何防腐剂的情况下,采用微波杀菌的豆乳饮品最佳贮藏温度为4℃,15d内为最佳饮用期。