+86-15045039710
+86-15045039710
2026-08-03
Несмотря на значительный рост потребления соевого молока, проблема удаления специфического соевого запаха на протяжении длительного времени остаётся одной из ключевых технических задач при переработке сои и повышении качества продукции.
Большое количество исследований показывает, что специфический запах сои в основном состоит из летучих и нелетучих ароматических компонентов. Среди этих веществ одни проявляют запах свежей травы и характерный соевый запах, другие обладают горьким, вяжущим, острым, кислым, ароматическим и различными раздражающими оттенками.
Комплексное воздействие всех этих нежелательных ароматических компонентов формирует характерный соевый привкус.
Образование соевого запаха имеет сложные причины и включает различные химические реакции. В целом основные факторы можно разделить на следующие аспекты:
Среди нежелательных ароматических компонентов, содержащихся в самой сое, основными летучими вкусовыми веществами являются формальдегид, ацетальдегид, н-гексаналь, изовалериановый альдегид, н-гептаналь, ацетон, этилгептилкетон, н-гексанол, н-гептанол, уксусная кислота, пропионовая кислота, валериановая кислота, капроновая кислота, октановая кислота, метиламин, диметиламин, сероводород и другие соединения.
К нелетучим вкусовым веществам в основном относятся фенольные кислоты, хлорогеновая кислота и соевый фосфатидилхолин (SPC).
Эти нежелательные ароматические компоненты соединяются с белками сои, в результате чего соя приобретает травянистый запах и характерный соевый привкус.
Соя содержит большое количество ненасыщенных жирных кислот.
Среди них:
- олеиновая кислота (9-октадеценовая кислота) составляет около 20%;
- линолевая кислота (9,12-октадиеновая кислота) составляет около 52%;
- линоленовая кислота (9,12,15-октатриеновая кислота) составляет около 10%.
Из-за наличия ненасыщенных двойных связей в олеиновой, линолевой и линоленовой кислотах они легко вступают в реакции окисления с образованием гидроперекисей и других соединений, вызывающих нежелательные запахи.
Соя содержит различные ферменты, которые способны ускорять разложение питательных веществ.
Среди них наиболее высокое содержание и активность имеет липоксигеназа.
Богатые в сое линолевая и линоленовая кислоты являются подходящими субстратами для действия липоксигеназы.
Первичными продуктами воздействия липоксигеназы на ненасыщенные жирные кислоты являются гидроперекиси. После дальнейших сложных превращений образуются различные летучие ароматические вещества, включая альдегиды, кетоны, спирты и фенольные соединения.
Среди них гексаналь, гексеналь, нонандиеналь, 3-цис-(транс)-гексеналь, цис- и транс-пентилфураны обладают выраженным соевым запахом.
Помимо липоксигеназы, в сое также присутствуют четыре изофермента липоксигеназы, которые способствуют окислительному разложению соевых жиров с образованием различных соединений с неприятным запахом.
4. Реакция между аминокислотами и сахарами
Соя содержит различные аминокислоты и низкомолекулярные сахара.
При определённых условиях аминокислоты и сахара вступают в реакцию. Данный процесс относится к реакции Майяра (Maillard).
В процессе реакции аминокислоты разлагаются с образованием формальдегида, ацетальдегида и большинства гидроксильных соединений, а также аммиака и углекислого газа. Сахара образуют фурфурол и гидроксиметилфурфурол и другие соединения.
Далее между дигидроксильными соединениями и аминокислотами происходит реакция деградации Штреккера (Strecker). В результате декарбоксилирования и дезаминирования аминокислот образуются альдегиды с на один атом углерода меньше.
Содержащие серу аминокислоты, такие как цистеин и цистин, после реакции деградации Штреккера, помимо образования альдегидов, также выделяют сероводород.
Образующиеся альдегиды и сероводород являются источниками нежелательных запахов.
5. Реакция аминокислот с альдегидами и кетонами
Альдегиды и кетоны, образующиеся в результате окисления соевых жиров, а также альдегиды, возникающие при реакции аминокислот с сахарами или при разложении аминокислот, продолжают вступать в неферментативную реакцию потемнения с аминокислотами белков сои.
Данная реакция также относится к реакции Майяра (Maillard).
Продуктами таких реакций являются амины, аммиак и новые гидроксильные соединения с неприятным запахом.
Одновременно образуются коричневые или чёрные пигменты с высокой молекулярной массой и сложной структурой.
6. Гидролиз белков сои
Особый нежелательный запах сои связан с тем, что в пептидных цепях соевого белка изначально присутствуют другие вкусовые группы.
После ферментативного гидролиза белков эти вкусовые вещества высвобождаются, что одновременно приводит к появлению горького вкуса белка.
Горечь гидролизованного белка зависит от первоначального аминокислотного состава белка.
Гидрофобные аминокислоты в составе соевого белка являются одной из важных причин появления горечи после гидролиза белка.
К таким аминокислотам относятся валин, лейцин, изолейцин, триптофан и другие.
При разложении цистеина образуются аммиак, сероводород и ацетальдегид.
В настоящее время основные методы и технологии устранения соевого запаха представлены в трёх направлениях:
первое — улучшение сырья, поиск и выращивание новых сортов сои;
второе — снижение соевого запаха в процессе переработки путём инактивации или подавления активности липоксигеназы в сое;
третье — улучшение условий хранения.
1. Отбор высококачественных сортов сои
Степень восприятия соевого запаха потребителями в разных регионах значительно отличается, поэтому перед производством соевого молока особенно важно выбирать сорта сои с учётом особенностей местного рынка.
Влияние сорта сои на выраженность соевого запаха реализуется через химический состав сырья.
Для сортов сои с неизвестными характеристиками при условии известных физико-химических показателей можно использовать две дискриминантные функции для прогнозирования вкусовых характеристик и создания целевых методов оценки вкуса, соответствующих предпочтениям потребителей.
Согласно исследованиям зависимости содержания белка и жира от органолептической оценки соевого запаха было предварительно установлено, что соевое молоко, произведённое из сортов сои с содержанием белка менее 40% и относительно высоким содержанием жира, обладает наиболее слабым соевым запахом и лучшими общими органолептическими характеристиками.
Кроме того, исходя из механизма образования соевого запаха, известно, что липоксигеназа является незаменимым фактором формирования характерного запаха сои.
Выращивание сортов сои без липоксигеназы является одним из наиболее эффективных способов устранения соевого запаха на фундаментальном уровне.
В настоящее время многие отечественные сельскохозяйственные научно-исследовательские институты последовательно вывели различные сорта сои с отсутствием липоксигеназы, такие как Суй У Син 1, Суй У Син 2, Дуннун 56, №1, №2 и другие.
1. Предварительная обработка сои
Между кожицей соевого боба и семядолями концентрируется большое количество липоксигеназы. Поэтому перед процессом производства соевого молока необходимо добавить этап предварительной обработки, чтобы уменьшить контакт этих ферментов с воздухом.
Наиболее прямым методом является удаление кожуры соевых бобов. Чем выше степень удаления оболочки, тем эффективнее снижается выраженность соевого запаха.
Кроме того, обработка соевых бобов с использованием технологии замораживания также может обеспечить хороший эффект инактивации ферментов.
Соевые бобы замачивают в чистой воде в течение 9 часов (соотношение соя:вода = 1:3 (м/об)), затем удаляют поверхностную влагу с помощью марли и замораживают при температуре -18 ℃ в течение 20 часов, после чего используют для приготовления соевого молока.
Результаты органолептической оценки показывают, что соевый запах в таком соевом молоке значительно снижается.
Причина заключается в том, что образование и рост кристаллов льда в процессе замораживания не только вызывает механическое повреждение структуры соевых бобов, но и разрушает пространственную структуру молекул белка и липоксигеназы, благодаря чему активность фермента подавляется или полностью теряется.
Одновременно соевые бобы также могут подвергаться обработке методом сверхвысокотемпературной кратковременной обработки.
Исследования показывают, что после двухступенчатой обработки сверхвысокой температурой (120 ℃/80 с + 140 ℃/4 с) около 99% активности липоксигеназы в сыром соевом молоке, приготовленном из обработанной сои, теряется.
Большинство соединений, вызывающих соевый запах, снижаются ниже предела обнаружения, а выраженность соевого запаха значительно уменьшается.
Процесс производства
В процессе производства можно снизить соевый запах путём изменения условий ферментативной реакции, вызываемой липоксигеназой.
Например, добавлением кислот или щелочей можно регулировать значение pH раствора для замачивания сои и отклонять его от оптимального значения pH для активности липоксигеназы.
В одном из исследований традиционный водный раствор для замачивания соевых бобов был заменён раствором с добавлением определённой массовой доли NaHCO₃.
В результате общее органолептическое качество полученного соевого молока повысилось, оценка соевого запаха снизилась, а содержание белков, полисахаридов и других питательных компонентов увеличилось.
Повышение температуры в процессе производства соевого молока может привести к умеренной термической денатурации белков и инактивации липоксигеназы, тем самым подавляя образование веществ с соевым запахом в процессе переработки.
Кроме того, аромат, возникающий при нагревании, также способен частично маскировать соевый запах.
Как правило, температура нагрева выше 80 ℃ позволяет инактивировать около 99% липоксигеназы.
К распространённым способам нагрева относятся:
- кипячение на открытом огне;
- обработка паром;
- микроволновый нагрев;
- бланширование и другие методы.
Хотя все эти способы нагрева способствуют снижению соевого запаха, некоторые из них могут негативно влиять на другие показатели качества соевого молока.
Например, при кипячении на открытом огне из-за постоянного перемешивания и длительного контакта с воздухом и светом в большом количестве образуются такие соединения с соевым запахом, как 2-пентилфуран, возникающий при участии синглетного кислорода.
Паровой нагрев может привести к локальному перегреву соевого молока, вызвать образование пузырей и интенсивное кипение, в результате чего на поверхности продукта появляется большое количество пены, что влияет на общее качество продукции.
Микроволновой нагрев благодаря равномерному распределению тепла, высокой скорости обработки и способности эффективно снижать соевый запах стал одним из наиболее часто используемых методов нагрева соевого молока на предприятиях и в домашних условиях.
В США уже существуют патенты на производство соевого молока с использованием микроволновой технологии.
Помимо методов нагрева, обработка сырого соевого молока методом сверхвысокого давления и гомогенизации, обработка импульсным электрическим полем, а также производство растворимого соевого порошка путём распылительной сушки готового соевого молока также могут применяться для создания технологий производства соевого молока без характерного соевого запаха.
По сравнению с традиционными технологиями эти методы обладают рядом преимуществ:
сверхвысоконапорная гомогенизация позволяет уменьшить размер частиц соевого молока до нанометрового уровня, улучшить нежность вкуса и повысить стабильность;
обработка импульсным электрическим полем отличается коротким временем воздействия;
распылительная сушка позволяет эффективно удалять антипитательные факторы из соевого молока.
Улучшение условий хранения
После сбора урожая и сушки соевых бобов производство соевого молока рекомендуется завершать в течение 3 месяцев, поскольку соевые бобы, хранящиеся более 3 месяцев, не приводят к дальнейшему снижению соевого запаха в готовом продукте.
Напротив, увеличение срока хранения может повысить риск повреждения соевых бобов насекомыми.
Условия хранения должны максимально соответствовать следующим требованиям:
низкая температура, низкая влажность (для коммерческой сои рекомендуется влажность хранения ≤13%), низкое содержание кислорода, сухая среда и хорошая вентиляция.
В таких условиях интенсивность дыхания соевых бобов значительно снижается, а изменения химического состава остаются минимальными.
Что касается готового соевого молока, обычно рекомендуется хранение при низкой температуре.
Такой способ не только способствует снижению выраженности соевого запаха, но и практически не оказывает значительного влияния на общий вкусовой профиль продукта.
На примере оригинального соевого молока в ходе комплексного физико-химического исследования регулирования качества было установлено, что сочетание низкотемпературного хранения (4 ℃) с добавлением 0,10 г/кг ε-полилизина и 0,10 г/кг низина позволяет эффективно подавлять рост и размножение микроорганизмов в соевом молоке.
При этом срок хранения соевого молока может быть увеличен до 130 дней.
Кроме того, количество веществ, вызывающих соевый запах, снижается, а потери ароматических компонентов, которые положительно воспринимаются потребителями, остаются минимальными.
Образование соевого запаха в основном связано с ферментативными реакциями, вызываемыми липоксигеназой, а образование соответствующих соединений зависит от множества факторов.
В настоящее время большинство опубликованных методов устранения соевого запаха основаны на физических и химических способах блокирования ферментативных реакций.
Однако следует отметить, что некоторые методы, несмотря на способность снижать соевый запах, могут оказывать побочное влияние на другие показатели качества соевого молока.
Например, соевые бобы без липоксигеназы всё ещё содержат неизвестные ферменты, способные превращать линоленовую кислоту в гидроперекиси и формировать соединения с соевым запахом.
Поэтому полностью устранить соевый запах на фундаментальном уровне невозможно.
Кроме того, соевое молоко, произведённое из сои с отсутствием липоксигеназы, может иметь более грубую текстуру, менее выраженный сладкий вкус и уступать по вкусовым характеристикам соевому молоку из обычной сои.
Таким образом, при совершенствовании и разработке технологий производства соевого молока с целью снижения соевого запаха необходимо одновременно учитывать общий вкус и качество продукта.
Кроме того, применение физических методов, таких как сверхвысоконапорная гомогенизация, распылительная сушка и обработка импульсным электрическим полем вместо термической обработки для удаления соевого запаха из соевого молока, обладает хорошими перспективами применения.
Использование комбинации нескольких технологий вместо применения одного метода также является важным направлением будущих исследований по улучшению характеристик соевого запаха.
Традиционные методы переработки уже не могут полностью удовлетворять требованиям современного производства соевого молока.
Благодаря сочетанию таких технологических процессов, как предварительная обработка соевых бобов, инактивация ферментов и размягчение, тонкое измельчение, разделение жмыха, стерилизация и удаление специфического запаха, можно эффективно снизить соевый запах и одновременно повысить нежность, стабильность и общий вкусовой профиль соевого молока.
В реальном производственном процессе улучшение характеристик соевого запаха не может быть достигнуто только за счёт одного вида оборудования.
Необходимо проводить системную оптимизацию с учётом особенностей соевых бобов, технологического процесса и конфигурации оборудования.
Профессиональная линия переработки сои позволяет благодаря рациональному проектированию технологического процесса сохранять питательные компоненты сои и одновременно обеспечивать более стабильное производство высококачественного соевого молока.
Как поставщик оборудования для переработки сои, компания «Современная молочная промышленность» стремится предоставлять предприятиям пищевой отрасли комплексные решения для производства соевого молока.
Решения включают ключевые этапы:
Оборудование для предварительной обработки сои, измельчение и разделение соевого сырья, удаление специфического запаха, стерилизация, а также последующая переработка.
Компания также предоставляет оборудование для удаления воздуха из соевого молока — Деаэратор для соевого молока, который применяется в технологической линии для улучшения качества продукта.
Благодаря зрелой комплектации оборудования и накопленному опыту в области технологических процессов компания помогает клиентам повысить эффективность производства, улучшить качество продукции и удовлетворить потребности проектов по производству соевого молока различного масштаба.
Независимо от того, создаётся ли новый завод по производству соевого молока или проводится модернизация существующей производственной линии, правильный выбор оборудования и оптимизация технологического процесса являются важной основой для создания высококачественной продукции из соевого молока.
