布丁豆腐发酵菌种的选择
摘要：利用乳酸菌发酵豆浆, 选用了 5 个不同比例的豆浆和奶混合物培养基对商业菌种 ( 保加利亚乳酸杆菌、嗜热链球菌 丁二酮乳酸链球菌、乳酸乳杆菌、乳脂链球菌) 进行了培养驯化试验, 用以调制适应豆浆环境的生产发酵菌种。并将其应用于发酵豆腐中, 为产品加工开发提供参考依据。将驯化后的 5 种菌分别接入制备好的豆浆烧杯中并在每种菌的适宜温度下进行发酵试验, 根据凝固时间、产酸性能以及组织状态、发酵风味、香味等感官综合评分淘汰筛选。结果表明: 保加利亚乳酸杆菌、嗜热链球菌、 丁二酮乳酸链球菌按等比例混合发酵生产的布丁豆腐组织状态和风味较好。
大豆具有很高的营养价值, 蛋白质含量高达 40g /100 g, 碳水化合物达 25 g /100 g, 脂肪含量达 18g/100 g, 而且大豆蛋白质中含有人体需要的 8 种必须氨基酸且较平衡, 食用后较动物蛋白更易为人体吸收消化, 从营养学角度分析, 由于大豆蛋白效价与奶酪相当, 大豆蛋白是人类理想植物蛋白的主要来源, 是一种非常有价值可持续利用的植物资源。
因此, 大豆作为高蛋白的植物资源得到广泛开发利用, 尤其在发达国家, 大豆制品的开发愈来愈受到重视。由此可见, 以大豆为原料生产加工大豆制品具有广阔的开发前景。
大豆制品中以豆腐及其衍生制品为主, 在传统大豆制品中,豆腐最受欢迎, 而且长久不衰。豆腐作为传统的大豆食品, 因其营养丰富、口感细腻、价格低廉而备受消费者的喜爱。豆腐是大豆制品的典型代表, 其蛋白质含量较高。从营养学角度分析,吃豆腐胜于吃肉。有资料报道, 人体对煮熟的整粒大豆消化率为 85 %, 制成豆腐以后提高到92 %～98 %。除此之外, 豆腐中还含有多种维生素和矿物质, 尤其以 Ca、P 较多。
传统豆腐以单一的大豆为原料, 色泽单一, 口味单调。布丁豆腐是以豆乳为原料, 以混合乳酸菌为发酵剂, 辅以传统豆腐的凝固剂发酵而成。产品酸味较淡、香味较浓, 大大弥补了传统豆腐口味的不足。许多资料表明, 利用乳酸菌发酵豆乳较大的难点是菌种能否适应以豆浆为主的环境。因此, 在发酵布丁豆腐的制作过程中, 发酵剂的驯化及选择成为制作产品的关键环节之一。本研究即对乳酸菌在不同比例的豆浆和奶混合物培养基中的驯化培养作了深入的探讨。并根据布丁豆腐的酸度、风味及组织状态筛选出较好的发酵菌种。将驯化筛选出的乳酸菌混合接入豆浆发酵制得的布丁豆腐无异味、风味好、口感佳, 营养丰富, 是一种新型的保健功能食品。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 原料
大豆、全脂乳: 均为市售。
1.1.2 供试乳酸菌种
保加利亚乳酸杆菌(L.bulgaricus)、嗜热链球菌(St.thermophilus): 购于科学院微生物研究所菌种保藏中心。丁二酮乳酸链球菌(Str.theumophilus)、乳酸乳杆菌(L.lactis)、乳脂链球菌(S.cremoris): 由山西农业大学畜产品加工实验室提供。以下实验中,上述 5 种菌分别以杆菌 1、杆菌 3、球菌 2、杆菌2、球菌 1 表示。
1.1.3 主要试剂
氯 化 钙 、 碳 酸 氢 钠 、 葡 萄 糖 酸- δ- 内 酯(GDL)、氢氧化钠、酚酞、海藻酸钠、蛋白胨、酵母膏、牛肉膏、葡萄糖、氯化钠等, 均为分析纯。
1.1.5 培养基
营养肉汤: 牛肉膏 0.3 g、蛋白胨 1 g、氯化钠0.5 g、蒸馏水 100 mL, pH7.0~7.2, 121 ℃, 灭菌20 min。
1.1.6 发酵剂的制备
菌种活化: 用吸管吸取培养基 10 mL 于已灭菌的试管中, 塞好棉塞, 经 115 ℃、灭菌 15min, 冷却至 40 ℃±2 ℃, 以方式接种冻干菌粉, 在 40 ℃±2 ℃保温培养至凝乳, 反复 3 ~ 4 次使其活力达到所需要求。
菌种驯化: 将已活化好的菌种以方式接入已灭好菌的营养肉汤试管中, 在 40 ℃±2 ℃的恒温培养箱中培养直至肉汤浑浊, 反复 4 ~ 5 次使菌种活力达到所需要求。
扩大培养: 将已驯化好的试管菌种以方式按 3 mL / 100 mL 的接种量接入 300 mL 的三角瓶中, 放入恒温培养箱中培养直至肉汤浑浊。取出放入0 ℃~5 ℃的冰箱中备用。
1.2 仪器和设备
浆渣自动分离机、胶体磨、恒温培养箱、高压锅、电子酸度计、恒温水浴箱、室。
1.3 方法
1.3.1 基本工艺流程
氯化钙+ GDL大豆 →浸泡 →去皮→ 热磨→煮浆→冷却→豆浆→接种→发酵→后熟→保温成型→冷却→成品
1.3.2 实验步骤
1.3.2.1 大豆浸泡
选取籽粒饱满, 无霉变, 无虫蛀的大豆,用水冲洗。浸泡在其体积约 3 倍的水中。室温下浸泡 10 h 左右, 浸泡好的大豆表面光滑, 豆瓣基本呈平面, 略有塌坑, 断面已浸透无硬心。
1.3.2.2 豆浆的制备
将浸泡好的大豆, 加入其质量 6 倍的温度为 90℃左右的热水磨浆, 然后浆渣分离, 用 120 目的胶体 磨 进 行 精 磨 , 豆 浆 煮 沸 在 90 ℃ 左 右 保 温 3min~5 min, 同时要不断搅拌, 防止结焦, 煮浆后过滤得到豆浆。
1.3.2.3 接种发酵
将上述制得的豆浆冷却至 40 ℃左右加入氯化钙和 GDL 搅拌均匀, 并接入其体积 4 %的已扩大培养的混合发酵剂置于 40 ℃左右的恒温培养箱中发酵 5 h 左右, 取出立即放入 0 ℃~5 ℃的冰箱中后熟(时间为 10 h 左右)。
1.3.2.4 保温成型及冷却
将后熟的豆腐放于 90 ℃左右的恒温水浴箱中保温 30 min~ 40 min, 取出置于冷水中迅速冷却即得成品。
1.3.3 测定项目与方法
1.3.3.1 滴定酸度的测定
称取搅拌均匀的样品 5.00 g 于 150m L 锥形瓶中, 加入 40m L 新煮沸放置 4 ℃的水, 混匀, 然后加入 5 滴酚酞指示液, 用浓度 0.1 m ol /L 氢氧化钠滴定到微红色, 在 0.5 min 内不消失为终点。消耗的氢氧化钠标准溶液毫升数乘以 20, 即为酸度(°T )。
1.3.3.2 感官评价
由 10 人组成评品小组, 主要对产品的色泽、外观、风味、香味等, 根据评分标准进行评价计分。
2 结果与讨论
2.1 乳酸菌的驯化
利用乳酸菌发酵豆浆, 较大的难点是菌种能否适应以豆浆为主的环境。如不适应环境, 生产出的酸豆奶的风味、凝固状态都不佳, 无乳酸菌发酵剂产生的风味。为使乳酸菌适应新环境, 须对菌种进行传代驯化, 逐步加大培养基中豆浆的比例,经 4~5 次的培养驯化, 使之成为以大豆为主要原料的酸豆浆的生产菌种。
本研究选用了 5 个不同比例的豆浆和奶混合物培养基对菌种进行了培养驯化试验, 用以调制适应豆浆环境的生产发酵菌种。将配置好的豆浆和牛奶混合液装入 20 mL 的试管中, 每管 10 mL, 115 ℃灭菌 15 min, 冷却至 40 ℃左右时按 3 mL / 100 mL接种, 在每种菌的适宜培养温度下培养至混合液凝固。
豆乳的组成与牛乳不同, 缺少乳酸菌能利用的乳糖, 只含有一定量的蔗糖、水苏糖和棉籽糖, 葡萄糖含量少。
乳酸菌在纯豆浆中虽生长产酸, 但其酸度远低于在牛乳中的发酵酸度。经过上述过程驯化培养的乳酸菌种, 将其接入纯豆浆进行发酵所得豆浆的酸度和 pH 值与未经驯化的乳酸菌种发酵所得豆浆的结果比较。
可以显著地看出经过驯化后的菌种对豆浆进行发酵, 所得豆浆的酸度及 pH 值明显地有所提高, 凝固状态和风味也明显有所改善。
2.2 乳酸菌种的筛选
发酵剂是生产酸豆浆所用的特定微生物培养物。发酵剂的菌种随生产的酸豆浆的种类而有所不同, 不同菌种所生产的酸豆浆的品质、营养价值、风味等有较大差异。不同的菌种也表现出不同的特性, 从而对培养条件 ( 温度、培养基等) 有较大的差异。本研究将所选用的 5 种菌分别在不同的培养基上驯化后, 分别接入制备好的豆浆中, 并在每种菌的适宜温度下进行发酵试验, 根据凝固时间、产酸性能以及组织状态、发酵风味、香味等感官综合评分淘汰酸度低、凝乳时间长、组织状态不好、风味及香味较差的菌种。
球菌发酵豆浆时, 酸度均低于其他三种乳酸菌, 酸味较柔和, 可以为人们所接受但豆浆的组织状态相对较差, 尤其乳脂链球菌发酵的豆浆发粘、口感较差、不能被人们所接受, 综合评分较低。嗜热链球菌发酵的豆浆酸度较大, 酸味较浓, 也不能被人们所接受, 但考虑到他与保加利亚乳杆菌混合后可共生存在, 发酵生产的豆浆的香味浓、风味好, 因此将其保留以备后用。
2.3 乳酸菌种组合的确定
用于酸豆乳发酵的乳酸菌菌种很多。生产中可使用单一菌种的发酵剂, 也可使用混合菌种的发酵剂。但通过上述单一菌种发酵筛选试验可明显看出发酵所得的豆乳风味较差、组织状态也较差。很多实验表明使用混合菌种发酵剂制得的酸豆乳比使用单一菌种发酵制得的酸豆乳风味好、质量高。因此, 本研究将选出的三种乳酸菌任意两个或三个组合进行发酵实验。
第 4 号处理所得的豆乳组织状态及风味都比其他处理要好。
3 结论
a) 经过驯化后的菌种与未经过驯化的菌种相比, 采用驯化后菌种所制得布丁豆腐的酸度及 pH值明显的提高, 凝固状态和风味也明显有所改善。
b) 分别对 5 种乳酸菌发酵布丁豆腐进行感官评价, 结果表明: 嗜热链球菌、保加利亚乳酸杆菌和丁二酮乳酸链球菌三种乳酸菌发酵制得的布丁豆腐组织状态及风味较好。
c) 将嗜热链球菌、保加利亚乳酸杆菌和丁二酮乳酸链球菌按等比例组合, 接入纯豆浆中, 发酵所得的布丁豆腐品质较好。
来源：惠合UHT灭菌机网
