0 婕 等 豆渣膳食纤维酸奶的研制 豆资源丰富且大豆源膳食纤维与其它来源的膳食 [] 第 0 期 菌保加利亚亚种 嗜热链球菌菌种 购自广州工 纤维在人体中的相应营养功能特性不同 若能 业微生物检测中心 砂糖 低聚木糖 复合稳 在牛乳中添加该膳食纤维 则可增加乳制品的营 定剂 海藻酸钠 琼脂 羧甲基纤

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1 第 卷 第 0 期 0 年 0 月 Journal of Central South University of Forestry & Technology Vol. No. 0 Oct. 0 豆渣膳食纤维酸奶的研制 婕, 沈银梅 余庆斌. 中南林业科技大学 湖南 长沙 000. 稻谷及副产物深加工国家工程实验室 湖南 长沙 000. 岳阳市食品药品检验所 湖南 岳阳 000 摘 要 以压榨豆浆后得到的豆渣为原料 用超声波辅助化学法提取豆渣膳食纤维. 超微粉碎改性后与低聚木糖 等辅料一并添加至全脂乳中发酵 制成一种膳食纤维保健酸奶 其最佳配方为 全脂乳粉添加量 0% 豆渣膳 食纤维添加量 0% 低聚木糖添加量 0.% 砂糖添加量 % 海藻酸钠添加量 0.% 琼脂添加量 0.% 豆渣 膳食纤维酸奶的最佳发酵工艺条件为 发酵温度 发酵时间 h 菌种接种量 % 德氏乳杆菌保加利亚亚 种与嗜热链球菌比例为. 制成的豆渣膳食纤维酸奶活菌数达.0 0 cfu/ml 以上 色泽乳黄 凝乳质地 致密 具柔和的乳香 关键词 酸奶 豆渣 膳食纤维 低聚木糖 中图分类号 S. TS0. 文献标志码 A 文章编号 -X(0)0-0-0 Development of soybean dregs dietary fiber yoghurt BAI Jie,, SHEN Yin-mei, YU Qing-bin (. Central South University of Forestry & Technology, Changsha 000, Hunan, China;. National Engineering Laboratory for Rice and Byproducts Deep Processing, Changsha 000, Hunan, China;.Yueyang Institute for Food and Drug Control,Yueyang 000, Hunan, China) Abstract: By taking soybean dregs as the raw materials which were the remains of squeezing soybean milk, the soybean dregs dietary fiber yoghurt has been developed. Whole milk powder were used as materials, soybean dregs dietary fiber was extracted by ultrasonic auxiliary chemical method, and then modified by ultra micro smashing technology. The soybean dregs dietary fiber, xylooligosaccharides and other auxiliary materials were mixed with whole milk. The optimum process parameters were determined by orthogonal experiments for lactic acid fermentation. And the quality of the products was evaluated. It was proved that the optimum formula were as follows: 0% whole milk powder, 0% soybean dregs dietary fiber, 0.% xylo-oligosaccharides, % sugar, with composite stabilizer of 0.% sodium alginate and 0.% agar. The optimal fermentation conditions were as follows: fermented at for hour. % lactic acid bacteria, the ratio of Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus and Str.thermophilus was.. This product contained living bacteria more than.0 0 cfu/ml. Meanwhile, it had milky color, soft milk aroma, and compact texture and was rich in dietary fiber. It was a nutritious and healthy new type of yoghurt. Key words: yoghurt; soybean dregs; dietary fiber; xylo-oligosaccharides 膳食纤维是指不被人体消化的多糖类碳水化 我国营养学会提出 成年人适宜摄入量为 0 g/d 合物和木质素的总称 可分为水溶性膳食纤维和 0 岁的幼童 青少年的摄入量推荐为年龄数 水不溶性膳食纤维两大类 [] 自 0 世纪 0 年代 [] 加 0 g/d 目前我国国民从日常食物中摄取的 Burkitt Trowell 提出膳食纤维假说以来 膳食纤 膳食纤维只能达到 g/d 膳食纤维在果汁类 维已作为继碳水化合物 蛋质 脂肪 水 矿 产品中使用最广泛 其次就是乳制品中 这是因 [] 物质和维生素之后的 第七大营养素 而广受 为牛乳虽然被称为最接近母乳的完全食品 含 关注 大量的研究结果表明 膳食纤维对各种现 六大营养素 但不含膳食纤维 我国膳食纤维食 [] 代疾病明显的预防和治疗作用 世界粮农组织 品生产量较小且产品价格较贵 研究开发廉价 建议正常人群膳食纤维摄入量应为 g/d 000 年 优质的膳食纤维和膳食纤维类食品前景广阔 大 收稿日期 基金项目 湖南省教育厅科学研究项目 0C00 中南林业科技大学青年科学基金项目 000B 作者简介 婕 0- 女 湖南岳阳人 讲师 硕士研究生 主要从事天然产物分离纯化与应用的研究 baijie@.com

2 0 婕 等 豆渣膳食纤维酸奶的研制 豆资源丰富且大豆源膳食纤维与其它来源的膳食 [] 第 0 期 菌保加利亚亚种 嗜热链球菌菌种 购自广州工 纤维在人体中的相应营养功能特性不同 若能 业微生物检测中心 砂糖 低聚木糖 复合稳 在牛乳中添加该膳食纤维 则可增加乳制品的营 定剂 海藻酸钠 琼脂 羧甲基纤维素钠 盐酸 养价值 也可满足人类对膳食纤维需求 本研究 氢氧化钠 水乙醇等试剂均为分析纯 以生产即食豆浆时所产生的豆渣为原料提取豆渣 SHB-TV 双 A 循环水式多用真空泵 郑州长 膳食纤维 与全脂乳混合 同时添加双歧增殖因 城科工贸限公司 JYD-00 智能型超声波细胞 子低聚木糖 接种乳酸菌后发酵 制成一种集营 粉碎机 上海之信仪器限公司 YSC-0 超微 养和保健于一体的功能型酸奶 以充分利用国内 粉碎机 北京燕山正德机械设备限公司 高压 大豆资源和丰富酸奶品种 均质机 离心机 电热鼓风干燥箱 旋风式粉碎机 电热恒温培养箱 电冰箱 恒温水浴锅等 材料与方法.. 试验方法 试验材料与设备.. 工艺流程 市售豆渣 全脂乳粉 雀巢公司 德氏乳杆 豆渣 碱液浸泡 酸水解 离心分离 上清液 加入水乙醇 过滤沉淀 干燥 粉碎 SDF 滤渣 漂洗至中性 干燥 粉碎 IDF 混合 SDF IDF 得豆渣膳食纤维 调配 均质 灭菌 冷却 接种 发酵 后熟 成品 复原乳 全脂乳粉.. 工艺操作要点... 菌种激活 称 取 0 g 的 豆 乳 粉 加 入 0 g 葡 萄 糖 和 含... 豆渣膳食纤维的提取 用 倍于固体样品质量的 mol/l 氢氧化钠溶 0% 乳糖的干酪乳清 0 g 混合 溶解定容至 000 液 0 恒温水浴锅里浸泡 0 min 用 mol/l 盐 ml 待糖溶解后 将此溶液放入胶体磨均质 0 酸溶液调节滤液 ph 值至..0 超声波处理 min 分装至 00 ml 三角瓶中 min 杀菌 两次 第一次 0 min 第二次 min 超声波输出 取出放在菌操作台上使其自然冷却即得培养基 功率 00 W 以 000 r/min 离心 0 min 上清液 用接种环从试管中分别挑取德氏乳杆菌保加利亚 用 mol/l 氢氧化钠溶液调节 ph 值至..0 亚种和嗜热链球菌菌种 分别放入上述培养基中 用 倍于上清液体积的水乙醇进行沉淀 静置 进行扩大活化培养 放入 恒温箱中发酵 待 h 真空抽滤 将过滤后的沉淀干燥 超微粉碎 凝固后在 冰箱中保存待用 min 即得 SDF 滤渣水洗至中性 干燥后超微... 粉碎 0 min 即得 IDF 混合 IDF 和 SDF 得到豆 接种 灌装 发酵 菌种激活后 接种至 混合乳中 搅拌均匀 渣膳食纤维 接种后的料液装入酸奶瓶中于 发酵培养 采... 用抽样法测定酸奶的酸度来判断发酵终点 酸度达 调配 将 00 g 的全脂乳粉按 : 的比例与温水混合 使奶粉变成均匀的奶液 并经 0 预热处理 随 到 0 T 刚好少量乳清析出时即终止培养... 冷却后熟 后依次添加豆渣膳食纤维 低聚木糖 砂糖和 冷却采用二步冷却工艺 [] 凝乳首先放于空 稳定剂 混合均匀 各成分添加量采用正交设计 气中自然冷却至 0 之间 然后再冷却至 进行试验 0 以下 使制得酸乳粘稠度较高 再将冷却后... 的酸奶移至 0 的冰箱冷藏后熟 均质 灭菌 均质可提高发酵产品的稳定性和稠度 均质 破碎了牛乳中的脂肪球 使酸乳质地 将混 合液预热至 用均质机 Mpa 均质 [] 次 加热至 保持 0 min 灭菌 然后快 速冷却至... 理化 微生物检验及感官鉴定 膳食纤维含量的测定 AOAC 美国公职分析化学师协会 推荐的酶 - 重量法

3 第 卷.. 微生物指标的检测 GB 蛋质 脂肪 酸度的测定 蛋质测定 GB 脂肪测定 GB.-00 酸度测定 GB.-00 非脂乳固体的测定 GB 感官评定方法 组织 0 名人员对酸奶进行品评 采用 00 分 制评分法 根据豆渣膳食纤维酸奶的组织状态 0 分 色泽 0 分 0 分 气味 0 分 进行综合评分 取平均值作为最终感官评分结果 Table 结果与讨论. 不同乳粉含量对酸奶的影响.. 不同乳粉含量对酸奶感官品质的影响 酸奶是以牛乳为主要原料制造的一种半流体 的发酵乳制品 乳固形物含量是影响酸奶稳定性 的主要因素之一 [] 乳固形物含量含量越高 酸 奶稳定性越差 因此 结合实际情况 首先确定 适宜的乳粉含量 以保证酸奶中适宜的乳固形物 含量 以 % 0% 0% 三个水平的全脂乳粉含 量来考察乳粉含量对酸奶品质的影响 结果见表 表乳粉含量对酸奶感官品质的影响 Effect of milk powder content on yoghurt s sensory quality 乳粉含量 /% 组织和凝乳状态 ph 组织较好 少许乳清析出. 点淡 0 组织好 分层. 酸甜适口 均匀 乳香味 0 0 较明显分层 乳清析出. 粗糙 明显颗粒感 0 上表显示 不同乳粉含量对酸奶的感官品质 比较明显的影响 但是对 ph 没显著影响 当 乳粉含量为 % 和 0% 时 酸奶明显的分层现象 从而影响酸奶的外观 而当乳粉含量为 0% 时 酸奶的组织和凝乳状态都较好 均匀 且的乳香味.. 不同乳粉含量对酸奶活菌数的影响 为保证微生物的优势生长需要提供充足的营 养基质 而酸奶中的乳粉是乳酸菌生长发酵的主 要营养基质 因此乳粉的用量决定了乳酸菌的生 长态势 但随着乳粉用量的增加 其乳固形物质. 豆渣膳食纤维酸奶配方优化.. 功能因子配方优化 将 00 g 的 全 脂 乳 粉 与 水 温 为 0 的 水 按 的比例混合 使全脂乳粉溶解复原 在添加 含量为 % 的菌种 0.% 琼脂 发酵温度 发酵时间 h 的情况下 对豆渣膳食纤维 低聚木 糖和砂糖添加量采用正交设计进行试验 随后 添加稳定剂 对各组试验结果均由专业人员对酸 奶色泽 组织状态 气味进行进行感官评价 筛选出最优配方 试验结果见表 表 含量也增加 同时乳酸菌所能利用的水分活度值 表 豆渣膳食纤维酸奶不同配方的感官质量评分 Table Sensory quality score for different bean dregs dietary fiber yoghurt 也会发生改变 而水分活度值通过改变酶反应动 力学参数和诱导物结构发生变化来影响酶活性 进而影响菌体的生长和产酸能力 [] 由图 可知 乳粉含量为 0% 时 酸奶活菌数最多 Fig. 图 不同乳粉含量对酸奶活菌数的影响 Effect of milk powder content on the number of living bacterium in yoghurt 试验 号 组织状态 (0%) 稍微分层 () 气味 色泽 (0%) (0%) (0%) 较好 () 微香 () 不均匀 分层 () () 香 () 稍微分层和乳清析出 () 较好 () 较香 () 均匀一致 () 较均匀 () 稍微分层 () 较好 () 较香 () 较均匀 () 稍微分层 少许乳清析出 () 一般 () 较香 () 不均匀 () 稍微分层 () 一般 () 较香 () 不均匀 () 不均匀 () 乳清析出 () 较粗糙 () 微香 () 明显分层 乳清析出 () 较粗糙 () 微香 () 均匀 () 明显分层 () 较粗糙 () 微香 () 不均匀 () 由表 极差 R 大小可知 各因素对发酵乳感 官品质的影响主次顺序是 A C B 即豆渣膳 食纤维添加量对酸奶的感官影响最大 主要体现 在和色泽上 砂糖次之 低聚木糖的影响

4 表 功能因子配方正交试验结果 Results of orthogonal test of functional factor formula Table 豆渣膳食纤 维添加量 /% 低聚木糖 添加量 /% 第 0 期 婕 等 豆渣膳食纤维酸奶的研制 砂糖添 加量 /% 表 稳定剂对酸奶品质的影响 Table Effect of stabilizer on yoghurt s quality 组 别 A 感官评分 (0) (0.) () (0.) () (0.) (0) 0 () (0) 琼脂 B C 0.% CMC-Na 0.% D E 0.% 0.% 0.% 0.% 0.% 海藻酸钠 乳清析出 F 粘稠度 稍粗糙 稍粗糙 0 M... M 和改善产品品质 酸奶没明显乳清析出现象 M... R... 且粘稠度 由表 可知 0.% 海藻酸钠和 0.% 琼脂复 合稳定剂的效果最好 它们的协同作用可以稳定. 不同菌种配比对酸奶品质的影响 最小 经验证 确定最佳配方豆渣膳食纤维添加 量为 0% 低聚木糖添加量为 0.% 砂糖添加 在酸奶发酵过程中 球菌和杆菌的混合菌发酵 明显地优于单菌发酵 这得益于球菌和杆菌的共生 量为 %.. 稳定剂的选择与使用 作用 [0] 并且由于不同菌种的代谢产物的不同 使 为了使酸奶质地 滑润 减少水析 得不同菌株的不同配合及不同混合比例都对酸奶各 出现象 按豆渣膳食纤维添加量 0% 低聚木糖 种指标如产酸和风味成分的形成明显的影响 因 添加量 0.% 砂糖添加量 % 接种量 % 的配 方 对稳定剂海藻酸钠 琼脂和 CMC-Na 分别进 此设立 组不同配比的发酵菌种 结果如下表 由表 可知 配比为 时 酸奶感官综 合评价最好 其组织均匀 分层现象 酸 行单一和复配试验 实验结果见表 甜适合 Table 杆菌 球菌 ph.0.. 表 菌种配比对酸奶品质的影响 Effect of bacteria ratio on yoghurt s quality 凝乳时间 /min 组织状态及乳清析出情况 明显分层 乳清析出 分层明显 乳清析出 稍微分层 少许乳清出. 豆渣膳食纤维酸奶最佳发酵条件的筛选 在发酵过程中 原料乳发生一系列的物理 化 学 生物化学等反应 如蛋质 脂肪轻度水解 乳糖产生乳酸 半乳酸 乙醛 双乙酰等风味成分 酸甜适口 酸甜适口 较酸 气味 较香 微香 微香 0 从而形成圆润 粘稠 均一的软质凝乳 根据菌种 的生长特性 以发酵温度 发酵时间 菌种比及接 种量为考察因素 以酸奶的感官品质和活菌数的综 合评分为指标进行正交实验 结果见表 和表 表 不同发酵条件生产的酸奶质量评分 Table Quality score for yoghurt produced with different conditions of fermentation 组织状态 (0%) (0%) 气味 (0%) 活菌数 (0 个 ml)(0%) 明显分层 乳清析出 () 较淡 () 微香 () (0.+0.)/=0.() 稍微分层 少许乳清析出 () 一般 () 微香 () (0.+0.)/=0.() 明显分层 () 一般 () 较香 () (0.+0.)/=0.(0) 少许分层和乳清析出 () 较淡 () 微香 () 稍微分层 () 一般 () 较香 () (0.+0.)/=0.() (.+.)/=.() 综合评分 分层 () 好 () 香 () (0.+0.)/=0.() 稍微分层, 少许乳清析出 () 一般 () 较香 () (.+.)/=.() 明显分层 () 较好 () 香 () (.+.)/=.() 明显分层 () 较好 () 较香 () (.+.)/=. ()

5 第 卷 表 正交实验结果 Table Results of orthogonal experiment 而菌种比为最次要因素 考虑到酸奶在销售冷藏 过程中 占优势的乳杆菌继续发酵乳糖产酸 使 因 素 酸奶的 ph 值下降到.[] 影响了酸奶的口味和货 综合 发酵温度 (A) 发酵时间 (B) 菌种比 (C) 接种量 (D) 评分 (0 ) ( h) (:) % 架期 可适当降低了发酵剂中杆菌的比例 [] 调 ( h) (:) % 整为. 因此 最优工艺条件为发酵温度 ( h) (:) % ( ) 发酵时间 h 接种量为 % 德氏乳杆菌保 ( ) M M M R 加利亚亚种与嗜热链球菌菌种配比为.. 产品质量指标 感官指标 制得的豆渣膳食纤维酸奶呈淡黄色 颜色均 匀一致 乳清析出 沉淀和肉眼可见杂质 凝乳质地致密 酸甜爽口 具淡淡 的乳香味 由上表可知 最优组合为 ABCD 各因素. 的主次关系为 A B D C 即在发酵过程 中 发酵温度和发酵时间对产品的品质影响最大 理化指标和微生物指标检验 理化指标和微生物指标检验结果见表 表 质量检测结果 Table Results of quality testing 检验项目 TDF (g/00g) SDF (g/00g) 蛋质 (g/00g) 脂肪 (g/00g) 酸度 T 非脂乳固体 (g/00g) 大肠菌群 (MPN/mL) 乳酸菌数 (CFU/mL) 致病菌 测定值 [] 通过实验得到豆渣膳食纤维酸奶的最佳配方 [] 乳清析出 组织形态 酸甜爽口 淡淡 的乳香味 风味颇佳 其所含的乳酸菌与膳食纤 维被证实均整肠作用 [-] 而低聚木糖可以作 为优良的双歧杆菌增殖因子 选择性促进双歧杆 菌的增殖活性 [] 利于人体健康 参考文献 [] 郑健仙. 低能量食品 [M]. 北京 : 轻工业出版社,00. [] Burkitt Trowell. Refined carbohydrate foods and disease: some of dietary fiber [J]. London and New York:Academic press, : -. [] 郑建仙. 第七大营养素 膳食纤维 [J]. 药膳食疗研究,, (): -. [] 黄桂英. 膳食纤维与人体健康 [J]. 中国食物与营养,00,(): 超, 卢义伯, 吴 璟. 大豆酸奶加工工艺研究 [J]. 现代食 印伯星, 孙 健. 膳食纤维酸奶的研制 [J]. 中国乳业,00,(): -. [] 高一勇. 不同乳营养成分和固形物含量对酸奶发酵的影响 [] 郭清泉, 张兰威, 林淑英. 酸奶发酵剂机理及后酸化控制措施 [J]. 中国乳品工业,00,():-. 保加利亚亚种与嗜热链球菌比例为. 豆渣膳食纤维酸奶呈淡黄色 色泽均匀一致 潘 品科技,00,():-. [] 食纤维酸奶的最佳发酵工艺条件为 发酵温度 发酵时间 h 菌种接种量 % 德氏乳杆菌 张绪霞, 陈卫梅, 董海洲. 大豆膳食纤维的营养功能特性及开 发前景 [J]. 中国食物与营养,00,():-. 0% 低聚木糖添加量 0.% 砂糖添加量 % 海藻酸钠添加量 0.% 琼脂添加量 0.% 豆渣膳 未检出 -. 结 论 为 全脂乳粉添加量 0% 豆渣膳食纤维添加量.0 0 [J]. 食品与发酵工业,00,():0-. [0] 吴荣荣, 马 静, 裴家伟, 等. 保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌 相互作用的研究 [J]. 中国乳品工业,00,():-. [] 赵 鑫, 赵洪双, 姜国龙. 不同比例的嗜热链球菌与保加利亚 乳杆菌对酸奶品质的影响 [J]. 农产品加工学刊,00, (): -0. [] 钟海雁, 李忠海, 常银子, 等. 百合膳食纤维对小鼠润肠通 便功能的影响 [J]. 中南林学院学报,00,():-. [] 赵 兰, 钟海雁, 苏 勇, 等. 葛根膳食纤维对小鼠消化吸 收功能的影响 [J]. 中南林学院学报,00,():-. [] Garrote, G. Mild Auto hydrolysis: An Environmentally Friendly Technology for Xylooligosaccharide Production from Wood [J]. J. Chem. Technol. Biotechnol.,,(): 0-0. [ 本文编校 文凤鸣 ]

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