Improvement of some quality attributes of soymilk through optimization of selected soybean sprouting parameters using response surface methodology

ABSTRACT

This study aimed at producing functional soymilk by optimizing the sprouting conditions of soybeans using response surface methodology. Soaking (12–24 h) and germination times (48–96 h) were optimized using central complete randomized design. Responses obtained from experimental runs were fitted into second order polynomial regression model. Significance of model parameters was tested using ANOVA and R² was evaluated. The optimum sprouting conditions of soybeans were 12 h soaking and 52 h germination using desirability concept. Soymilk made from optimized conditions had 17% increase in total proteins, 50% reduction in phytic acid, 1.7% increase in total phenolics and a color change  (∆E) of 4.89 compared with the control. There was a significant reduction in trypsin inhibitor activity (0.03 mg/g TI), with increase in total amino acids and similar rheological properties in optimized soymilk. Optimized conditions obtained are adequate in the production of soymilk with improved nutritional and quality attributes.

RESUMEN

El presente estudio se propuso producir leche de soya funcional a partir de la optimización de las condiciones de germinado de la soya, utilizando la metodología de superficies de respuesta. Con este objetivo se optimizaron la duración del remojo (12–24 h) y de la germinación (48–96 h) usando el diseño central completo aleatorizado. Las respuestas obtenidas en las pruebas experimentales fueron ajustadas al modelo de regresión polinomial de segundo orden. La significancia de los parámetros del modelo fue sometida a prueba, empleando ANOVA y evaluando R². Partiendo del concepto de deseabilidad se determinó que las condiciones óptimas para el germinado de la soya son 12 h de remojo y 52 h de germinación. Se constató que en la leche de soya preparada bajo estas condiciones optimizadas se registró un aumento de 17% de proteínas totales, una reducción de 50% de ácido fítico, un aumento de 17% de fenólicos totales y un cambio de color de 4.89 en comparación con el control. Además, en la leche de soya optimizada se detectó una reducción significativa de la actividad inhibidora de la tripsina (0.03 mg/g TI), presentándose un incremento en los aminoácidos totales y que la misma exhibe propiedades reológicas similares. Las condiciones optimizadas logradas resultan adecuadas para la producción de leche de soya con atributos nutricionales y de calidad mejorados.

KEYWORDS:

• Soymilk
• soaking
• germination
• optimization
• response surface methodology

PALABRAS CLAVE:

• Leche de soya
• remojo
• germinación
• optimización
• metodología de superficies de respuesta

Acknowledgment

This work is based on the research supported in part by the National Research Foundation, South Africa for the grant, Unique Grant no. 98687.

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No potential conflict of interest was reported by the authors.

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Funding

This work is based on the research supported in part by the National Research Foundation, South Africa for the grant, Unique Grant no. [98687].