本發(fā)明涉及一種高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料及其制備工藝。

背景技術(shù)：

豆渣是生產(chǎn)傳統(tǒng)豆制品的副產(chǎn)物，經(jīng)過發(fā)酵處理得到發(fā)酵豆渣，含有豐富膳食纖維。豆渣中的膳食纖維，具有降低血液中膽固醇含量、預(yù)防腸癌及減肥的功效^[1]，因而也被認(rèn)為是一種新的保健食品原料。隨著社會的發(fā)展，人們的保健意識越來越強，對飲料不再是僅僅只看中風(fēng)味，更看重營養(yǎng)價值，具有膳食纖維等功能性因子的保健食品，已經(jīng)越來越受廣大人們的認(rèn)識和喜愛。然而傳統(tǒng)豆渣產(chǎn)品入口粗糙，口感差，色澤、風(fēng)味等感官品質(zhì)方面難以被消費者接受，使之長期以來沒有得到較好的利用。

說明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料及其制備工藝，本發(fā)明以經(jīng)發(fā)酵處理后具有良好加工特性且膳食纖維含量高的發(fā)酵豆渣為主要原料，研制了一種高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料，提高了豆渣的附加值，同時也為乳飲料行業(yè)的發(fā)展提供新的發(fā)展方向。

本發(fā)明技術(shù)方案如下

一種高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料，以質(zhì)量份計，基于100質(zhì)量份所述的飲料原料，其含有：發(fā)酵豆渣7-9份，白砂糖6-8份，奶粉8-10份，復(fù)合穩(wěn)定劑0.05-0.4份，其中，所述發(fā)酵豆渣的粒度為40-60目(例如40目、45目、50目，優(yōu)選60目)；所述復(fù)合穩(wěn)定劑由果膠和cmc按等質(zhì)量比(即1:1)組成。

優(yōu)選地，所述高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料，以質(zhì)量份計，基于100質(zhì)量份所述的飲料原料，其含有：發(fā)酵豆渣7份，白砂糖6份，奶粉9份，復(fù)合穩(wěn)定劑0.2份，其中，所述發(fā)酵豆渣的粒度為60目；所述復(fù)合穩(wěn)定劑由果膠和cmc按等質(zhì)量比(即1:1)組成。

所述奶粉可用全脂奶粉，優(yōu)選為脫脂奶粉。

所述cmc即羧甲基纖維素或羧甲基纖維素鈉。

本發(fā)明所述發(fā)酵豆渣采用平菇(pleurotusostreatus)作為菌種對豆渣發(fā)酵得到，參考相關(guān)文獻(xiàn)(例如文獻(xiàn)^[2])，豆渣初始ph7.5、接種量10.5％、培養(yǎng)溫度30.5℃、培養(yǎng)時間13d。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述發(fā)酵豆渣干物質(zhì)的質(zhì)量含量為19-30％；和/或，所述發(fā)酵豆渣干物質(zhì)中可溶性膳食纖維干基質(zhì)量含量為10-25％。在一個具體實施方式中所述發(fā)酵豆渣干物質(zhì)的質(zhì)量含量為20.400％，所述發(fā)酵豆渣干物質(zhì)(即干發(fā)酵豆渣)中可溶性膳食纖維質(zhì)量含量為13.4％，不溶性膳食纖維質(zhì)量含量為41.3％。

所述白糖可用白砂糖或綿白糖。

可按常規(guī)方法將發(fā)酵豆渣加適量水磨碎或勻漿處理至所需粒度后使用。

本發(fā)明所述飲料的配料中，還可根據(jù)需要包括適量的水，以滿足各配料之和為100％。

本發(fā)明所述各原料均可市售購得。

在不影響本發(fā)明所述高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料整體口感風(fēng)味及組織狀態(tài)等前提下，所述乳飲料的配料中還可包括現(xiàn)有乳飲料生產(chǎn)的其他常規(guī)原料組分，例如香精(香料)、色素、和/或酸度調(diào)節(jié)劑等。本發(fā)明所采用的酸度調(diào)節(jié)劑可以是本領(lǐng)域中常用的酸度調(diào)節(jié)劑，例如：檸檬酸、蘋果酸、乳酸、酒石酸、檸檬酸鈉等，其添加量也可以根據(jù)實際的需要而確定。

本發(fā)明上述高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料可按現(xiàn)有常規(guī)工藝制成。

具體地，本發(fā)明上述高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料的制備工藝，包括：

1)將所述發(fā)酵豆渣加適量水處理至所需粒度，制成發(fā)酵豆渣漿料；

研究發(fā)現(xiàn)，將所述發(fā)酵豆渣加適量水后采用組織搗碎機于轉(zhuǎn)速4000-15000rpm處理3-15min可獲得所需粒徑分布均勻的發(fā)酵豆渣漿料；其中，較佳的處理條件是轉(zhuǎn)速10000rpm處理15min；

一般情況下，搗碎后不需要過濾，能獲得所需粒徑分布均勻的發(fā)酵豆渣漿料即可，以最大限度保留膳食纖維。

2)按配比將奶粉，白糖與步驟1)制得的發(fā)酵豆渣漿料混勻，用巴氏消毒法進(jìn)行殺菌處理，同時得到熟化的豆渣乳飲料混合液；按配比向其中加入所述復(fù)合穩(wěn)定劑；

3)均質(zhì)；

優(yōu)選地，所述均質(zhì)壓力為25-70mpa，均質(zhì)時間為5-180s，均質(zhì)溫度為40-55℃；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述均質(zhì)壓力為30mpa，均質(zhì)時間為120s，均質(zhì)溫度為45℃；

4)殺菌；

可采用高溫短時殺菌法，在115℃條件下保溫處理30s。

本發(fā)明提供的高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料的感官指標(biāo)、理化指標(biāo)、衛(wèi)生指標(biāo)等應(yīng)符合相應(yīng)的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明提供了一種高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料新產(chǎn)品，具有獨特的大豆香味，營養(yǎng)豐富且具有大豆的一些保健功效。該產(chǎn)品體系均勻，滋味純正，且該產(chǎn)品具有較好的穩(wěn)定性，在常溫下放置24h無明顯沉淀析出；該產(chǎn)品入口細(xì)膩，口感佳，色澤、風(fēng)味等感官品質(zhì)方面易以被消費者接受。

附圖說明

圖1表示實驗例中不同加工條件的單因素試驗結(jié)果；

圖2表示實驗例中因素交互作用(ac為顯著項)對感官評分影響的響應(yīng)面圖。

圖3為本發(fā)明方法工藝流程圖。

具體實施方式

以下實施例或?qū)嶒灷糜谡f明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。以下未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件，或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可通過正規(guī)渠道商購買得到的常規(guī)產(chǎn)品。

如無特殊說明，本發(fā)明所述％均指質(zhì)量百分含量。

如無特殊說明，以下所述豆渣均指發(fā)酵豆渣，采用平菇作為菌種對豆渣發(fā)酵得到，參考文獻(xiàn)^[2]，豆渣初始ph7.5、接種量10.5％、培養(yǎng)溫度30.5℃、培養(yǎng)時間13d。發(fā)酵豆渣其干物質(zhì)含量為19-30％，所述發(fā)酵豆渣干物質(zhì)中可溶性膳食纖維干基質(zhì)量含量為10-25％。

實施例1

一種高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料，以質(zhì)量份計，基于100質(zhì)量份所述的飲料原料，其含有：發(fā)酵豆渣7份，白砂糖6份，奶粉9份，復(fù)合穩(wěn)定劑0.2份，其中，所述發(fā)酵豆渣的粒度為60目；所述復(fù)合穩(wěn)定劑由果膠和cmc按等質(zhì)量比(即1:1)組成。

該高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料的制備工藝，包括：

1)將所述發(fā)酵豆渣加適量水后采用組織搗碎機于轉(zhuǎn)速10000rpm處理15min，獲得所需粒徑(60目)分布均勻的發(fā)酵豆渣漿料；搗碎后不用過濾，以最大限度保留膳食纖維；

2)按配比將奶粉，白糖與步驟1)制得的發(fā)酵豆渣漿料混勻，用巴氏消毒法進(jìn)行殺菌處理，同時得到熟化的豆渣乳飲料混合液；按配比向其中加入所述復(fù)合穩(wěn)定劑；

3)均質(zhì)；

所述均質(zhì)壓力為30mpa，均質(zhì)時間為120s，均質(zhì)溫度為45℃；

4)殺菌；

采用高溫短時殺菌法，在115℃條件下保溫處理30s。

實施例2

一種高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料，以質(zhì)量份計，基于100質(zhì)量份所述的飲料原料，其含有：發(fā)酵豆渣7份，白砂糖6份，奶粉8份，復(fù)合穩(wěn)定劑0.05份，其中，所述發(fā)酵豆渣的粒度為40目；所述復(fù)合穩(wěn)定劑由果膠和cmc按等質(zhì)量比(即1:1)組成。

本實施例發(fā)酵豆渣乳飲料的制備方法與實施例1相同。

實施例3

一種高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料，以質(zhì)量份計，基于100質(zhì)量份所述的飲料原料，其含有：發(fā)酵豆渣9份，白砂糖8份，奶粉10份，復(fù)合穩(wěn)定劑0.4份，其中，所述發(fā)酵豆渣的粒度為60目；所述復(fù)合穩(wěn)定劑由果膠和cmc按等質(zhì)量比(即1:1)組成。

本實施例發(fā)酵豆渣乳飲料的制備方法與實施例1相同。

實施例4

一種高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料，與實施例1的區(qū)別僅在于所述發(fā)酵豆渣的粒度為50目。

實施例5

一種高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料，與實施例1的區(qū)別僅在于所述發(fā)酵豆渣的粒度為55目。

實施例6

一種高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料，與實施例1的區(qū)別僅在于所述發(fā)酵豆渣的粒度為45目。

實驗例主要研究內(nèi)容如下

1原料基礎(chǔ)營養(yǎng)成分測定

1.1水分含量的測定

按照gb5009.3-2010《食品中水分含量的測定》規(guī)定的測定。

1.2灰分的測定

按照gb5009.4-2010《食品中灰分的測定》規(guī)定的進(jìn)行測定。

1.3粗脂肪的測定

按照gb/t14772-2008規(guī)定采用索氏提取法測定。

1.4蛋白質(zhì)的測定

按照gb5009.5-2010采用分光光度法測定

1.5膳食纖維的測定

按照gb/t5009.88-2014規(guī)定進(jìn)行測定

1.6碳水化合物的測定

從食品的凈含量中減去蛋白質(zhì)、粗脂肪、水分及灰分的重量得到結(jié)果。

2高膳食纖維豆渣發(fā)酵飲料工藝條件的優(yōu)化

本實驗采用經(jīng)過發(fā)酵及改性處理之后具有良好加工性能且膳食纖維含量為54.70％的大豆纖維原料，通過單因素試驗分析組織搗碎機均勻化處理條件(處理時間、速度)，均質(zhì)條件(均質(zhì)壓力、溫度、時間)，穩(wěn)定劑添加量對飲料品質(zhì)的影響，以確定高膳食纖維豆渣乳飲料的工藝條件。

3高膳食纖維豆渣飲料工藝配方的優(yōu)化

3.1單因素試驗設(shè)計

組織搗碎機處理時間15min，轉(zhuǎn)速為中高速(10000rpm/min)，復(fù)合穩(wěn)定劑(果膠：cmc)添加量0.2％，均質(zhì)溫度在45℃，均質(zhì)壓力為30mpa，均值時間為120s為基本工藝參數(shù)，通過單因素試驗以產(chǎn)品感官評分作為考察指標(biāo)，考察發(fā)酵豆渣添加量、發(fā)酵豆渣添加粒度、白砂糖添加量和奶粉添加量對發(fā)酵豆渣乳飲料品質(zhì)的影響，篩選出各因素的水平。

3.2響應(yīng)面優(yōu)化

采用響應(yīng)面分析法對工藝配方進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)box-behnken設(shè)計原理，設(shè)計響應(yīng)面分析試驗，利用design-expert8.0.6軟件對飲料工藝配方優(yōu)化，以感官評分x為響應(yīng)值，選擇a發(fā)酵豆渣添加量、b發(fā)酵豆渣添加粒度、c白砂糖添加量、d奶粉添加量為影響因素，每個因素設(shè)定3個水平進(jìn)行試驗。

1材料與方法

1.1實驗材料

1.1.1試驗原料

發(fā)酵豆渣：同上；脫脂奶粉：伊利脫脂高鈣奶粉；白砂糖：玉堂白砂糖；

1.1.2試驗試劑

果膠安徽宇寧生物科技有限公司

cmc天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司

1.1.3主要的試驗儀器

jms-80dbx型膠體磨廊坊市廊通機械有限公司

sls60-70型均質(zhì)機上海申鹿均質(zhì)機有限公司

ldzm-40kcs-ⅱ高壓滅菌器上海申安醫(yī)療機械廠

馬爾文3000激光粒度儀英國馬爾文儀器有限公司

721型可見光分光光度計上海光學(xué)儀器廠

ct10r型大容量臺式冷凍離心機上海天美生化儀器設(shè)備工程有限公司

1.2方法

1.2.1工藝流程見圖3

1.2.2操作要點

1.2.2.1按照適當(dāng)?shù)囊毫媳葘Ⅴr豆渣與水混合，用組織搗碎機進(jìn)行均勻化處理，得到質(zhì)地均勻的豆渣乳飲料基液(也稱發(fā)酵豆渣漿料)，通過飲料基液再進(jìn)行以后加工程序。

(注意：飲料基液制備之后用激光粒度儀對飲料基液中豆渣顆粒粒徑分布狀態(tài)進(jìn)行確定，以便于在響應(yīng)面優(yōu)化飲料工藝配方時對豆渣添加粒度這一因素進(jìn)行考察。)

1.2.2.2將脫脂奶粉，白砂糖與豆渣基液混合，用巴氏消毒法進(jìn)行殺菌處理，同時得到熟化的豆渣乳飲料混合液。

1.2.2.3向豆渣乳飲料混合液中加入復(fù)配穩(wěn)定劑(果膠：cmc＝1:1)，進(jìn)行均質(zhì)處理，在最優(yōu)的均質(zhì)壓力下均質(zhì)一定的時間，以使內(nèi)容物分布均勻，得到更好的口感和穩(wěn)定性。

1.2.2.4將經(jīng)均質(zhì)處理的豆渣乳飲料采用高溫短時殺菌法，在115℃條件下保溫處理30s。

1.3豆渣乳飲料工藝條件優(yōu)化試驗

1.3.1豆渣前處理粒度的確定

豆渣經(jīng)過一系列處理得到具有良好加工特性的發(fā)酵豆渣，膳食纖維含量為54.7％，其中水溶性的膳食纖維(sdf)含量達(dá)到13.4％，達(dá)到了高品質(zhì)膳食纖維的標(biāo)準(zhǔn)。鮮豆渣的形態(tài)呈海綿狀，進(jìn)行飲料加工，需先將豆渣和水按適當(dāng)比例混合制成均勻的飲料基液。飲料基液的狀態(tài)對最后飲料的品質(zhì)以及后期的加工過程有很大的影響。

按照適當(dāng)?shù)牧弦罕扔媒M織搗碎機進(jìn)行均勻化處理，處理時間以及轉(zhuǎn)速決定了飲料基液中豆渣粒度的大小，而豆渣粒度的大小對飲料的感官品質(zhì)有很大的影響。因此采用單因素試驗并根據(jù)激光粒度儀測定勻漿粒度大小結(jié)果為依據(jù)確定勻漿處理的最佳條件。

1.3.1.1處理時間的確定

在預(yù)實驗的基礎(chǔ)上，稱取新鮮豆渣40g，液料比(水：豆渣)為10:1ml/g，轉(zhuǎn)速為6000rpm/min用組織搗碎機處理的時間分別為：10min、15min、20min、25min、30min、做3次平行試驗，以激光粒度儀測得的粒徑分布狀態(tài)為指標(biāo)對比5個處理時間對勻漿粒度大小的影響。

1.3.1.2處理速度的確定

稱取新鮮豆渣40g，料液比(水：豆渣)為10:1ml/g，處理時間為15min組織搗碎機的轉(zhuǎn)速分別為：低速(4000rpm/min)、中低速(6000rpm/min)、中速(8000rpm/min)、中高速(10000rpm/min)、高速(12000rpm/min)，做3次平行試驗，以激光粒度儀測得的粒徑分布狀態(tài)為指標(biāo)對比5個轉(zhuǎn)速對勻漿粒度大小的影響。

1.3.2穩(wěn)定劑添加量的單因素試驗

飲料的穩(wěn)定性在飲料的品質(zhì)中起到很重要的作用，由于豆渣乳飲料中含有豆渣粉，放置一段時間后會出現(xiàn)少量沉淀，所以研究豆渣發(fā)酵乳飲料的穩(wěn)定性顯得尤為重要^[3]。由于發(fā)酵豆渣中的營養(yǎng)物質(zhì)種類繁多，單一的穩(wěn)定劑往往不能使飲料完全滿足消費者對其口感、外觀、色澤等方面的要求，因此，穩(wěn)定劑的復(fù)配就顯得尤為重要^[4]。

本試驗選用2種常見的穩(wěn)定劑，即果膠、cmc復(fù)配成復(fù)合穩(wěn)定劑，果膠和cmc的復(fù)配比例為1:1，進(jìn)行單因素試驗，按照0.10％、0.15％.0.20％、0.25％、0.30％的添加量加入高膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料中，離心殺菌，冷藏24h，3次平行，測產(chǎn)品的離心沉淀率。選出最佳的復(fù)配穩(wěn)定劑的添加量。

1.3.3均質(zhì)條件的確定

均質(zhì)是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)乳飲料不可缺少的工序，通過均質(zhì)可以防止脂肪上浮，使吸附于脂肪球表面的蛋白質(zhì)量增加，緩和變稠現(xiàn)象，提高乳飲料的消化性，增加成品的光澤度，改善產(chǎn)品口感，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性^[5]。

1.3.3.1不同均質(zhì)溫度對飲料穩(wěn)定系數(shù)(r)的影響

稱取新鮮豆渣40g，液料比(水：豆渣)為10:1ml/g，組織搗碎機轉(zhuǎn)速為中高速(10000rpm/min)處理15min，按0.2％添加復(fù)配穩(wěn)定劑(果膠和cmc)，均質(zhì)時間為120s，均質(zhì)壓力為35mpa，均質(zhì)溫度分別為：20℃、30℃、40℃、50℃、60℃和70℃的條件下，做三次平行實驗，對比五種均質(zhì)溫度對飲料穩(wěn)定系數(shù)的影響。

1.3.3.2不同均質(zhì)壓力對飲料穩(wěn)定系數(shù)的影響

稱取新鮮豆渣40g，料液比(水：豆渣)為10:1ml/g，組織搗碎機轉(zhuǎn)速為中高速(10000rpm/min)處理15min，按0.2％添加復(fù)配穩(wěn)定劑(果膠與cmc-na)，均質(zhì)溫度為45℃，均質(zhì)時間為2min，均質(zhì)壓力分別為：20mpa、25mpa、30mpa、35mpa、40mpa和45mpa的條件下，做三次平行實驗，對比五種均質(zhì)壓力對飲料穩(wěn)定系數(shù)(r)的影響。

1.3.3.3不同均質(zhì)時間對飲料穩(wěn)定系數(shù)的影響

稱取新鮮豆渣40g，按0.2％添加復(fù)配穩(wěn)定劑(果膠與cmc)，料液比(水：豆渣)為10:1ml/g，均質(zhì)溫度為45℃，均質(zhì)壓力為40mpa，均質(zhì)時間分別為：30s、60s、90s、120s、150s和180s的條件下，做三次平行實驗，對比五種均質(zhì)時間對飲料穩(wěn)定系數(shù)(r)的影響。

1.4豆渣乳飲料的感官品質(zhì)評定

按照上述步驟進(jìn)行單因素需要結(jié)合感官評定標(biāo)準(zhǔn)以確定因素的水平范圍和飲料的最優(yōu)工藝條件，對乳飲料進(jìn)行感官評定用評分法。評價標(biāo)準(zhǔn)見表1-1。

表1-1豆渣乳飲料感官評定評分標(biāo)準(zhǔn)

1.5乳飲料配方優(yōu)化

1.5.1響應(yīng)面優(yōu)化的單因素試驗

以組織搗碎機處理時間15min，轉(zhuǎn)速為中高速(10000rpm/min)，復(fù)合穩(wěn)定劑(果膠：cmc)添加量0.2％，均質(zhì)溫度在45℃，均質(zhì)壓力為30mpa，均值時間為120s為基本工藝參數(shù)，通過單因素試驗以產(chǎn)品感官評分作為考察指標(biāo)，考察a發(fā)酵豆渣添加量(6％、7％、8％、9％、10％)、b發(fā)酵豆渣添加粒度(40、45、50、55、60目)、c白砂糖添加量(5％、6％、7％、8％、9％)和d奶粉添加量(7％、8％、9％、10％、11％)對發(fā)酵豆渣乳飲料品質(zhì)的影響，篩選出各因素的水平。

1.5.2響應(yīng)面優(yōu)化試驗

采用響應(yīng)曲面分析法對試驗進(jìn)行設(shè)計。在單因素試驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)box-behnken設(shè)計原理，設(shè)計響應(yīng)面分析試驗，利用design-expert8.0.6軟件對試驗進(jìn)行過程優(yōu)化，以感官評分x為響應(yīng)值，選擇a發(fā)酵豆渣添加量、b發(fā)酵豆渣添加粒度、c白砂糖添加量、d奶粉添加量為影響因素，每個因素設(shè)定3個水平進(jìn)行試驗。其因素水平編碼表見表1-2。

表1-2因素水平編碼表

1.6測定方法

1.6.1粒徑分布狀態(tài)的測定：利用激光粒度儀進(jìn)行測定。

1.6.2穩(wěn)定系數(shù)(r)的測定^[1]：在有刻度的離心管中，加入配制好的豆乳飲料l0ml，然后在3500轉(zhuǎn)下離心37分鐘，取上清液，稀釋50倍，在500nm下用分光光度計測其離心后的透光度t后，同法測得t前，利用下式計算：

1.6.3離心沉淀率(sr)的測定^[1]:先稱取15ml的干燥離心管重量，量取l0ml的豆渣發(fā)酵乳飲料于15ml離心管中，于4000r/min條件下離心30min，倒掉上清液，然后將離心管倒置30min，吸去管壁上剩余的液體，準(zhǔn)確稱重，計算出沉淀的重量，利用下式計算：

1.6.4可溶性固形物含量的測定：利用手提式折射儀進(jìn)行快速測定。

1.6.5穩(wěn)定性的測定：瓶裝飲料常溫下放置24小時，觀察瓶底是否有沉淀析出，記錄結(jié)果。

1.6.6感官評價：由10人組成感官評價小組，按照感官評定表的評判標(biāo)準(zhǔn)主要對產(chǎn)品進(jìn)行綜合評分(總分100分)，取平均值記錄感官評分結(jié)果。

2結(jié)果與分析

2.1發(fā)酵豆渣基礎(chǔ)營養(yǎng)成分測定結(jié)果

發(fā)酵豆渣中干物質(zhì)含量為20.400％；將其制成干豆渣(含水量＜5％)后其基礎(chǔ)營養(yǎng)成分見下表2-1：

表2-1干發(fā)酵豆渣中基礎(chǔ)營養(yǎng)成分表

2.2飲料工藝條件的優(yōu)化結(jié)果與分析

2.2.1結(jié)果

2.2.1.1組織搗碎機處理條件的單因素實驗結(jié)果

①處理時間(結(jié)果見表2-2和圖1-a)

表2-2

②處理速度(結(jié)果見表2-3和圖1-b)

表2-3

2.2.1.2穩(wěn)定劑添加量的單因素試驗結(jié)果(見表2-4和圖1-c)

表2-4

2.2.1.3均質(zhì)條件單因素實驗結(jié)果

①均質(zhì)溫度對穩(wěn)定系數(shù)影響結(jié)果(見表2-5和圖1-d)

表2-5

②均質(zhì)壓力對飲料穩(wěn)定系數(shù)影響結(jié)果(見表2-6和圖1-e)

表2-6

③均質(zhì)時間對飲料穩(wěn)定系數(shù)影響結(jié)果(見表2-7和圖1-f)

表2-7

2.2.2分析

對影響飲料工藝的主要條件因素做了單因素試驗，包括組織搗碎機的轉(zhuǎn)速和處理時間，穩(wěn)定劑的添加量，均質(zhì)處理的壓力條件、溫度條件以及處理時間。不同的加工條件對飲料品質(zhì)的影響見表。

由(圖1-a)和(圖1-b)可以看出隨著勻漿處理的時間和搗碎機的轉(zhuǎn)速的增加，飲料基液中豆渣顆粒分布趨于均勻化，粒徑逐漸減小，但是當(dāng)處理時間大于15min以及處理轉(zhuǎn)速大于中高速(10000rpm/min)之后，隨著時間和轉(zhuǎn)速的增加豆渣顆粒的減小的效果不明顯，原因可能是組織搗碎機的加工能力有限。

由(圖1-c)可知隨復(fù)合穩(wěn)定劑(果膠：cmc)的增加，飲料的離心沉淀率呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，穩(wěn)定劑添加量為0.2％時飲料的沉淀率最低，平均為2.1％，穩(wěn)定劑添加量大于0.2％時離心沉淀率呈上升趨勢，飲料的品質(zhì)整體下降。

由(圖1-d)-(圖1-f)可知在其他工藝條件固定的情況下，不同溫度下均質(zhì)，飲料的穩(wěn)定系數(shù)和離心沉淀系數(shù)是不同的，在一定的范圍內(nèi)溫度越高，飲料越穩(wěn)定。這可能是由于體系的蛋白質(zhì)分子受熱而適當(dāng)展開，有更多的疏水集團暴露了出來，更容易定位到油-水界面，還易于各種添加劑起作用，從而增加乳飲料的穩(wěn)定性^[3]。然而隨著溫度的升高，乳飲料中蛋白質(zhì)分子容易變形，從60℃開始乳飲料的穩(wěn)定性顯著降低；在40℃下，均質(zhì)壓力越高，乳飲料穩(wěn)定系數(shù)越大，飲料中微粒的沉降速度與粒子直徑的平方成正比^[3]，即微粒越小，沉降速度越慢，體系越穩(wěn)定。一般情況下，均質(zhì)壓力越高，均質(zhì)效果越好。當(dāng)壓力達(dá)到30mpa以后，隨著均質(zhì)壓力的增加，均質(zhì)效果提高并不明顯，綜合設(shè)備性能與經(jīng)濟效益多方面因素，均質(zhì)壓力以30mpa為宜；30mpa壓力下，隨著均質(zhì)時間的增加均質(zhì)效果明顯增加，但均質(zhì)時間大于120s時，均質(zhì)效果提高不顯著。出現(xiàn)這種情況的原因是經(jīng)過長時間均質(zhì)后，乳飲料中微粒的直徑很小，所以很難再進(jìn)一步的發(fā)生變化。

綜上，組織搗碎機的處理時間為15min，轉(zhuǎn)速為中高速(10000rpm/min)，復(fù)合穩(wěn)定劑(果膠：cmc)添加量為0.2％，均質(zhì)溫度在45℃，均質(zhì)壓力為30mpa，均值時間為120s。

2.3響應(yīng)面優(yōu)化單因素試驗結(jié)果

2.3.1發(fā)酵豆渣添加量對豆渣乳飲料感官評分的影響結(jié)果(見表3-1)

表3-1

2.3.2發(fā)酵豆渣添加粒度對豆渣乳飲料感官評分的影響結(jié)果(見表3-2)

表3-2

2.3.3白砂糖添加量對豆渣乳飲料感官評分的影響結(jié)果(見表3-3)

表3-3

2.3.4奶粉添加量對豆渣乳飲料感官評分的影響結(jié)果(見表3-4)

表3-4

2.4響應(yīng)面實驗結(jié)果

試驗采用響應(yīng)曲面法進(jìn)行過程優(yōu)化，試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理采用統(tǒng)計軟件design-expert8.0.6來完成。以a豆渣添加量，b豆渣添加粒度(豆渣添加時的粒度在單因素的基礎(chǔ)上根據(jù)泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行微米和目數(shù)之間的轉(zhuǎn)換)，c白砂糖添加量，d奶粉添加量分別代表的因素為自變量，以感官評分x為響應(yīng)值，響應(yīng)面試驗方案及結(jié)果見表4-1。試驗號1-24為析因?qū)嶒灒?5-27為中因試驗，用以估計試驗誤差。

通過統(tǒng)計分析軟件design-expert進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，建立回歸模型如下：

x＝87.03-0.44a+0.21b-017c+1.59d-1.15ac-1.59a²-0.39b²-1.32c²-3.24d²

采用design-expert軟件對模型方程進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表4-2。

由表4-2可知，方程因變量與自變量之間的線性關(guān)系明顯，該模型回歸極顯著(p＜0.0001)，失擬項＝0.0948不顯著(p＞0.05)，并且該模型r²＝96.62％，radj²＝94.84％，說明該模型與試驗擬合良好，自變量與響應(yīng)值之間線性關(guān)系顯著，可以用于該反應(yīng)的理論推測。由f檢驗可以得到因子影響效果的順序為：d＞a＞b＞c，即奶粉添加量＞豆渣添加量＞豆渣添加粒度＞白砂糖添加量。兩因素交互作用(其中ac兩因素為顯著項)對感官評分影響的響應(yīng)面圖見圖2。

表4-1實驗安排及結(jié)果

表4-2回歸模型和方差分析結(jié)果

響應(yīng)面圖形是響應(yīng)值對各試驗因子所構(gòu)成的三維空間曲面圖，可以直觀的反應(yīng)各試驗因子的交互作用^[6]。通過優(yōu)化結(jié)果可以直接看出最優(yōu)條件下各因子的取值范圍。應(yīng)用響應(yīng)面尋優(yōu)分析方法對回歸模型進(jìn)行分析，通過分析軟件design-expert尋找最優(yōu)響應(yīng)結(jié)果。

當(dāng)豆渣添加量，豆渣添加粒度，白砂糖添加量，奶粉添加量對應(yīng)的編碼值分別為-0.776，1.000，-0.830，-0.375時，感官評分有最大值為83.7498。其最優(yōu)工藝配方為：豆渣添加量7.22％，豆渣添加量粒度60目，白砂糖添加量6.17％，奶粉添加量8.64％。

為了驗證模型預(yù)測的準(zhǔn)確性，在最優(yōu)工藝條件下，重復(fù)3次驗證試驗取平均值，在該條件下產(chǎn)品感官評分平均值為83.1與預(yù)測值83.7498較接近。考慮到實際可操作性最終確定最優(yōu)工藝配方為：豆渣添加量7％，豆渣添加粒度60目，白砂糖添加量6％，奶粉添加量9％。

按照最優(yōu)工藝配方制成的產(chǎn)品，用激光粒度儀檢測所得粒徑分布狀態(tài)為：dx(10)71.4μm，dx(50)227μm，dx(90)533μm，即飲料顆粒直徑＜71.4μm的顆粒為10％，＜227μm的占50％，＜533μm的有90％；飲料可溶性固形物含量為11％；穩(wěn)定系數(shù)為0.8；離心沉淀率為2.3％；產(chǎn)品呈乳白色，體系均勻，滋味純正，在常溫下放置24h無明顯沉淀析出，有較好的穩(wěn)定性。

3結(jié)論

對發(fā)酵豆渣乳飲料加工工藝進(jìn)行了研究。采用單因素試驗確定飲料生產(chǎn)工藝條件為：組織搗碎機的處理時間15min，轉(zhuǎn)速為中高速(10000rpm/min)，復(fù)合穩(wěn)定劑(果膠：cmc)添加量0.2％，均質(zhì)溫度在45℃，均質(zhì)壓力為30mpa，均質(zhì)時間為120s。在最佳加工工藝基礎(chǔ)上，通過響應(yīng)曲面分析法確定膳食纖維發(fā)酵豆渣乳飲料最優(yōu)工藝配方為：豆渣添加量7％，豆渣添加粒度60目，白砂糖添加量6％，奶粉添加量9％。在最佳加工工藝條件下，按照最優(yōu)配方制成可制得體系均勻，滋味純正的具有一定保健功能的豆渣膳食纖維飲料，且該產(chǎn)品具有較好的穩(wěn)定性。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。

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