花生芽大豆芽复合酸乳的工艺

王芳，冯冲，李晓静，刘明月

郑州工程技术学院（郑州 450044）

花生和大豆因其营养丰富，已受到全世界人们的广泛关注。花生和大豆经发芽后，花生和大豆内部发生变化，人体必需氨基酸比例适当，富含维生素和矿物质，是21世纪人类的主食资源之一[1-2]。深入开展发芽花生和萌芽大豆的营养物质变化及功能作用与加工利用研究，与现代生物工程技术相结合，开拓花生芽大豆芽功能食品新领域，可以满足广大消费者对感官、消费方式和营养健康指标[3]的需求。无论国内还是国外，目前对花生芽和豆芽的营养功能与食品开发利用探索较少而且主要集中在营养功能方面，尚未有花生芽豆芽复合酸乳的工艺研究的报道[4]。以花生芽和大豆芽为原料按不同的比例进行混合，通过发酵和后熟过程制作成高营养价值的复合酸乳，不仅提高大豆和花生的附加值，而且为豆芽花生芽乳的后续研究提供理论和技术支持[5]。

1 材料与方法

1.1 材料

市售品种大豆：菏豆19号；市售品种花生：花育25号；安琪保加利亚与嗜热链球菌复合发酵剂；葡萄糖；蔗糖；白砂糖；牛奶；小苏打。

1.2 主要仪器设备

双层豆芽机、酸奶机（广东小熊电器有限公司）；豆浆机（九阳股份有限公司）；生化培养箱（上海琅玕实验设备有限公司）；pH计（上海力辰科技股份有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 花生芽大豆芽复合酸乳的工艺优化

1.3.1.1 工艺流程

1.3.2 单因素试验

1.3.2.1 大豆芽与花生芽配比试验

分别挑选长势良好的花生芽、大豆芽，剥去花生芽的红衣、大豆芽的外皮，按m（花生芽）∶m（大豆芽）的比例为1∶1，1.5∶1，1∶1.5和2∶1分别称取，然后清洗，加水煮沸3～5 min，除去大豆芽和花生芽的芽青味以及豆腥味，之后捞出用清水淘洗；将煮熟过的大豆芽和花生芽放入豆浆机中，按m（芽量）∶m（水）=1∶3向豆浆机中加水，打浆。将打好的芽浆倒出，过滤，称量过滤后的体积，加入20%牛奶和7%的白砂糖，混合，小火煮沸灭菌；冷却到室温，按1 L牛奶接种1 g发酵剂的比例接种发酵，发酵时间4 h，发酵温度42 ℃。发酵完成取出放入冰箱，进行冷藏。

1.3.2.2 糖的添加量试验

糖的添加量分别为1%葡萄糖+10%蔗糖、2%葡萄糖+9%蔗糖、3%葡萄糖+8%蔗糖、4%葡萄糖+7%蔗糖、5%葡萄糖+6%蔗糖、6%葡萄糖+5%蔗糖、7%葡萄糖+4%蔗糖、6%白砂糖、7%白砂糖、8%白砂糖，其他操作同上。

1.3.2.3 芽量与水比例试验

按m（芽量）∶m（水）为1∶2，1∶2.5，1∶3，1∶3.5和1∶4向豆浆机中加水，开始打浆。其他操作同上。

1.3.3 响应面分析

根据单因素分析的结果，选取花生芽与大豆芽比值、芽量与水的比值、糖的添加量为自变量，以感官评分和pH为因变量，利用Design-Expert 8.0.5软件Box-Behnken设计法设计三因素三水平组合响应面分析，通过分析和建立数学模型来确定花生芽大豆芽复合酸乳的最佳配方[5-6]，试验设计见表1和表2。

表1 花生芽大豆芽复合酸乳响应面因素

表2 花生芽大豆芽复合酸乳响应面试验设计

1.3.4 感官评分方法

根据复合酸乳的外观色泽（10分）、发酵风味（30分）、组织状态（30分）、口感（30分）情况等进行综合评分。样品提供给10位不同年龄和性别的人，分别打分，取平均值计算感官评价总分。具体标准见表3。

表3 感官评分标准

2 结果与讨论

2.1 花生芽豆芽复合酸乳的工艺优化

2.1.1 花生芽大豆芽复合乳发酵单因素试验结果

2.1.1.1 大豆芽与花生芽比例的因素试验

从图1中可以看出感官评价分值和pH是呈上升趋势的；当m（花生芽）∶m（大豆芽）=2∶1时，花生芽大豆芽复合酸乳的感官评价分值和pH最高，复合酸乳状态最佳，表现为：复合酸乳呈微黄色，花生味浓郁，大豆芽香味与花生芽香味协调，口感顺滑，酸甜适中，质地均匀，无分层、有少量乳清析出，黏稠度适中。

图1 花生芽与大豆芽质量比的单因素试验结果

2.1.1.2 芽量与水质量比的单因素试验结果

从图2中可以观察出感官评价总体呈先下降后上升趋势，pH呈下降趋势；当m（芽量）∶m（水）=1∶3时，此时复合酸乳的感官评分最高；感官评价为：色泽为乳白色，有少量乳清析出，色泽均匀一致，无分层现象，口感顺滑、略稀，花生味与大豆味协调，香味浓郁。

图2 芽量与水的质量比的单因素试验结果

2.1.1.3 糖的种类及添加量的单因素分析试验

从图3中可以看出糖的添加量为8%白砂糖时，此时花生芽大豆芽复合酸乳的感官最佳，复合酸乳的感官评分最高。

图3 糖的种类及添加量的单因素分析结果图

2.1.2 响应面分析法对复合酸乳发酵工艺进行优化

在单因素试验结果基础上，以A、B、C为自变量，以感官评价和pH为响应值，进行响应面分析试验，试验结果见表4。

表4 响应面分析试验数据

回归方程中的诸多变量对感官评价的分值Y影响的显著性，均有F检验来确定，如果p的概率值较小，则其对应变量的显著程度较高。由表5可知，感官评分模型显著（p＜0.05），失拟项（p＞0.05），回归方程的相关系数R2=0.910 2，方程拟合较为充分，说明试验数据可以良好的反应和感官评价之间的关系。一次项中花生芽与大豆芽的质量比（A）、芽量与水的质量比（B）、糖的添加量（C）对感官评分有显著影响（p＜0.05）。由主要因素A、B、C的各F值可知，各因素对花生芽大豆芽复合酸乳的感官品质影响的顺序为糖的添加量（C）＞花生芽与大豆芽的质量比（A）＞ C2＞芽量与水的质量比（B）＞B2＞A2。

表5 感官评分方差分析

3个因素经过拟合得到的回归方程为：感官评分=+83.07-2.53A-1.70B+2.63C+2.46AB-0.82AC-1.93BC+1.07A2-1.10B2+2.40 C2。

由表6可知，pH模型显著（p＜0.05），失拟项（p＜0.05），回归方程的相关系数R2=0.912 5，方程拟合较为充分，说明试验数据可以良好的反应和pH之间的关系。一次项中花生芽与大豆芽的质量比（A）、芽量与水的质量比（B）、糖的添加量（C）对pH有极显著影响（p＜0.01）。由主要因素A、B、C的各F值可知，各因素对花生芽大豆芽复合酸乳的感官品质影响的顺序为芽量与水的质量比（B）＞花生芽与大豆芽的质量比（A）＞B2＞A2＞C2＞糖的添加量（C）。

表6 pH方差分析

三个因素经过拟合得到的回归方程为pH=+4.63+0.30A+0.54B-0.026C+0.14AB+0.17AC+7.500E-003BC+0.24A2+0.26B2+0.12C2。

2.1.3 响应面图分析

2.1.3.1 感官评分的响应面分析

响应面图形是响应值[7]（感官评分分值Y）对各个试验因素所构成的三维的曲面图，见图4，可以看出通过 Design-Expert 8.0.5分析得到的各参数及参数间相互作用对响应面值的响应曲面及等高线图。

图4 响应值为感官评分的分析

在图4中，随着因素A和因素B的增加，花生芽大豆芽复合酸乳的感官评分均呈现增加后减少的关系，且随着花生芽与大豆芽比例的增加，感官评分有一个最大值。响应面等高线接近马鞍形，说明花生芽与大豆芽的质量比和芽量与水的质量比的相互作用显著。

花生芽与大豆芽的比例（A）和糖的添加量（C）的交互关系见图4（C）和（D）。花生芽大豆芽复合酸乳的感官评价随着因素A的增加和因素B的减少逐渐减少。等高线接近椭圆形，说明花生芽与大豆芽的质量比和糖的添加量的交互作用明显。

芽量与水的质量比（B）和糖的添加量（C）的交互作用见图4（E）和（F）。结果表明复合酸乳的感官评价随着因素B和因素C的增加先增加后减少。等高线成马鞍形，说明芽量与水的质量比和糖的添加量的交互显著。

2.1.3.2 花生芽大豆芽复合酸乳的最佳工艺优化及验证

利用回归模型预测花生芽大豆芽复合酸乳最佳工艺条件：m（花生芽）∶m（大豆芽）为1∶1，m（芽量）∶m（水）为1∶3，糖的添加量为7%白砂糖，牛奶添加量为20%，发酵剂按1 L牛奶接种1 g的比例接种发酵，发酵温度42 ℃，发酵时间4 h。为了验证模型的准确性，按最佳优化工艺条件进行3次重复验证试验，所得复合酸乳综合感官评分为90.3分，见表7。与模拟预测值较为接近，说明采用响应面研究的花生芽大豆芽复合酸乳的工艺是可行的。

表7 最佳工艺条件的验证

3 结论

经单因素试验及响应面优化试验，确定花生芽大豆芽复合酸乳的最佳生产工艺条件：m（花生芽）∶m（大豆芽）为1∶1，m（芽量）∶m（水）为1∶3，白砂糖的添加量为7%，牛奶添加量为20%，发酵剂按1 L牛奶接种1 g的比例接种发酵，发酵温度42 ℃，发酵时间4 h。复合酸乳的综合感官评分最高为91分，获得的产品组织均匀且无分层，口感细腻爽口，有明显的大豆花生芽香气，具有一定的营养保健功能。