一种低豆腥无蔗糖大豆乳清蛋白发酵乳的制备方法

本发明涉及一种低豆腥无蔗糖大豆乳清蛋白发酵乳的制备方法，属于食品加工。

背景技术：

1、大豆乳清是提取大豆分离蛋白(spi)时产生的废液，一般都被视为污水进行排放。每生产1t spi，会产生30t左右乳清废水。我国spi的产量逐年攀升，因此大豆乳清废水产量巨大。大豆乳清废液含有丰富的营养成分如碳水化合物、蛋白质、大豆异黄酮、大豆低聚糖、γ-氨基丁酸和皂苷等。由于其较高的生物需氧量(bod)和化学需氧量(cod)而不能直接进行污水排放，但要将乳清处理到符合排放标准会大大增加spi的生产成本。如果仅仅是将大豆乳清当作工业废水排放不仅会污染环境，还会造成大豆资源的浪费。近年来，伴随着绿色、环保、健康的理念，植物性乳制品的市场迅速发展。对于大豆乳清的应用不再局限于物理法回收其中的营养物质，生物转化法的相关研究也逐渐深入。

2、大豆乳清具有微生物生长的基础营养素，可以作为微生物的发酵基质进行相关利用。大豆乳清在蛋白质饮料和植物基发酵乳中应用较少的原因主要是其中的蛋白质含量较低(0.4～0.5％)，达不到普通酸奶发酵所需的蛋白质浓度。大豆乳清含有大豆特有的豆腥味，可以描述为“青草味”或“蘑菇味”，主要包含一些醛类和醇类物质，他们的产生与脂肪氧合酶存在密切关联，这些不良风味严重影响大豆发酵产品的接受度。为了降低脂肪氧合酶活性，一般常采用高温加热灭酶处理，但是此种方法对于大豆乳清具有局限性，主要表现在大豆乳清是蛋白质含量低的废水，体积总量巨大，直接加热能耗很高，成本大，且存在灭酶不彻底的问题。

3、目前，关于利用大豆乳清进行发酵制备植物发酵乳产品的报道很少。生物转化法主要是利用豆腐乳清，较少涉及大豆分离蛋白副产物产生的大规模乳清废水，主要是因为大豆乳清废水总量大，蛋白浓度太低(～0.3-0.5％)。例如，刘汝萃等人在一项专利中(cn201810701359.x)利用大豆乳清废水制备酸性蛋白饮料，通过多菌种复合发酵得到风味丰富的酸性蛋白饮料，但是蛋白浓度远低于大豆发酵乳或酸奶的要求(蛋白质含量≥2.0％)。因此，如何利用大豆乳清开发植物发酵乳产品，即在不添加外源蛋白的条件下如何有效提高蛋白质含量，达到市场要求大豆发酵乳或酸奶的蛋白含量要求(蛋白质含量≥2.0％)，是需要解决的难题之一。另外一些研究集中于通过向大豆乳清中复配其他蛋白质(牛奶蛋白、大豆蛋白等)制备发酵乳；直接添加牛奶蛋白发酵，难以满足纯植物发酵乳和素食消费的要求；大豆蛋白的复配同时增加了大豆蛋白过敏和豆腥味增强的风险。另外，与大豆蛋白或者豆浆相比，大豆乳清富集了大量的豆腥味物质，其豆腥味水平是大豆蛋白的几倍之多，这也是其难以直接利用的一个重要原因。因此，如何以低蛋白高豆腥的大豆乳清液为原料，发酵获得高蛋白低豆腥的大豆乳清蛋白发酵产品是现有技术无法解决的难题之一。

4、为了有效利用大豆乳清废水，充分利用大豆乳清蛋白的生物能源价值，以大豆乳清为原料生产纯植物发酵型乳制品，能够减少废水排放，减少资源浪费，提高附加值。

技术实现思路

1、本发明的目的是充分利用大豆乳清废水，减少污水排放，实现大豆副产物资源的高附加值利用，并克服现有大豆乳清饮料存在的豆腥味重，消化吸收特性差，难以发酵等问题，提供一种低豆腥无蔗糖大豆乳清蛋白发酵乳的制备方法。

2、本发明的技术方案，一种低豆腥无蔗糖大豆乳清蛋白发酵乳的制备方法，以大豆分离蛋白生产过程的副产物大豆乳清为原料，通过多糖复合沉淀制备低脂肪氧合酶大豆乳清蛋白，然后进一步通过酶解降解残留脂肪氧合酶，获得不含脂肪氧合酶的大豆乳清蛋白发酵基料；然后调整发酵基料蛋白质浓度，不添加蔗糖，添加大豆低聚糖作为唯一碳源，配料杀菌后接种复配发酵剂进行发酵，发酵终ph达4.5-4.6时停止发酵，2-6℃冷藏后得到大豆乳清蛋白发酵乳，提升发酵乳的风味和消化特性。

3、本发明提供了一种制备低豆腥无蔗糖大豆乳清蛋白发酵乳的方法，具体步骤如下：

4、(1)低脂肪氧合酶大豆乳清蛋白的制备：以生产大豆分离蛋白产生的大豆乳清水为原料，调节上述大豆乳清至ph 7.0-8.0，离心(6000-8000rpm，10-15min)去除不溶性沉淀物，然后加入一定含量的多糖，搅拌均匀，调节ph至3.0-4.0，4000-8000rpm离心5-10min，收集沉淀；将沉淀用适量去离子水分散，搅拌均匀，调节ph至6.5-7.5，得到脂肪氧合酶含量较低的大豆乳清蛋白；

5、(2)大豆乳清蛋白的酶解：向步骤(1)制备的低脂肪氧合酶大豆乳清蛋白溶液中添加一定量的蛋白酶进行酶解，进一步降解残留脂肪氧合酶，酶解完成后，95-100℃加热5-10min灭酶，然后调节ph至6.5-7.5，得到大豆乳清蛋白发酵基料；

6、(3)配料：调整步骤(2)所述大豆乳清蛋白发酵基料的蛋白质浓度至2.8-3.5％，添加大豆低聚糖、植物油，充分剪切搅拌1-7min，然后调节ph至6.5-7.2，在10000-12000rpm下剪切1-3min，并于95-100℃加热10-20min，冷却至40-42℃，作为待发酵液；

7、(4)发酵：向步骤(3)所述待发酵液中添加混合发酵菌种，40-42℃下发酵4-7h，达到发酵终点ph 4.5-4.6，得到发酵完成的大豆乳清蛋白发酵乳；

8、(5)后熟：将步骤(4)中所述大豆乳清蛋白发酵乳预冷却至20-25℃，随后置于2-6℃冰箱保藏8-12h，进行后熟处理。

9、在一种实施方式中，步骤(1)中所述的多糖，包括海藻酸钠、卡拉胶、果胶或羧甲基纤维素，所述多糖的添加量为大豆乳清质量的0.1-0.2％。

10、在一种实施方式中，步骤(2)中所述的蛋白酶包括木瓜蛋白酶、中性蛋白酶或者胃蛋白酶，所述蛋白酶的添加量为大豆乳清蛋白浓度的0.5-1.0％，酶解时间为20-45min。

11、在一种实施方式中，步骤(3)大豆低聚糖的质量分数为大豆乳清蛋白发酵基料的5.0-8.0％，所述大豆低聚糖包括棉子糖或水苏糖。

12、在一种实施方式中，步骤(3)中所述植物油的质量分数为大豆乳清蛋白发酵基料的0.5-1.0％，所述植物油包括棕榈油、椰子油、橄榄油或油茶籽油。

13、在一种实施方式中，步骤(4)所述的混合发酵菌种包括嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、鼠李糖乳杆菌及双歧杆菌，所述嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、鼠李糖乳杆菌及双歧杆菌的配比为5:(2-3):(2-3):(1-2)。

14、在一种实施方式中，步骤(4)所述的混合发酵菌种接种量为(2.5–5.0)×106cfu/g待发酵液。

15、本发明还提供了一种去除大豆乳清蛋白中脂肪氧合酶的方法，向大豆乳清中添加多糖，并进行酶解。

16、在一种实施方式中，所述多糖包括海藻酸钠、卡拉胶、果胶或羧甲基纤维素，多糖的添加量以质量计，为大豆乳清的0.1-0.2％。

17、在一种实施方式中，所述酶解为用蛋白酶酶解，所述蛋白酶包括木瓜蛋白酶、中性蛋白酶或胃蛋白酶，蛋白酶的添加量以质量计，为大豆乳清蛋白的0.5-1.0％。

18、本发明还提供了所述方法制备得到的大豆乳清蛋白发酵乳。

19、本发明还提供了所述去除大豆乳清蛋白中脂肪氧合酶的方法在制备大豆乳清蛋白发酵乳中的应用。

20、有益效果：

21、本发明提供了一种制备低豆腥味无蔗糖大豆乳清蛋白发酵乳的方法，通过向大豆乳清中添加多糖和蛋白酶，去除造成发酵乳豆腥味的脂肪氧合酶，并以大豆低聚糖为碳源，发酵制备大豆乳清蛋白发酵乳。

22、本发明制备的大豆乳清蛋白发酵乳不添加任何动物源成分，不添加蔗糖，仅添加益生元大豆低聚糖，有益肠道健康，适合对牛奶蛋白过敏和减肥需求人群食用。大豆乳清蛋白发酵乳的豆腥味水平低，发酵乳中的主要豆腥味物质己醛含量为81.26～84.43μg/kg，(e,e)-2,4-癸二烯醛含量为53.45～56.60μg/kg，1-辛烯-3醇含量为8.23～8.65μg/kg，与未发酵大豆乳清相比，豆腥味物质总含量降低88.4～88.9％。大豆乳清蛋白发酵乳的蛋白消化吸收利用率较原料提高0.66～0.68倍，且酸甜适中，质构良好，感官评价良好。