植物蛋白饮料加工技术

1、第四章植物蛋白饮料加工技术,学习目的和要求,1、掌握植物蛋白饮料的基本概念与特点；2、掌握豆乳的生产原理、关键技术问题及典型生产工艺；3、熟悉其他类型植物蛋白饮料的特点、工艺流程。,第一节概述,一、植物蛋白饮料概念,根据GB10789-2007用有一定蛋白质含量的植物果实、种子或果仁等为原料，经加工制得（可经乳酸菌发酵）的浆液中加水，或加入其他食品配料制成的饮料。其成品蛋白质含量不低于5g/L,或不低于0.5（质量浓度）。,按加工原料的不同分成五大类：（一）豆乳类饮料是以大豆为主要原料，经磨碎、提浆、脱腥等工艺制成的浆液中加入水、糖液等调制而成的制品。又分为纯豆乳（大豆固形物8%以上）调制豆乳

2、（大豆固形物5%以上）豆乳饮料（大豆固形物指标见书349页）。,二、植物蛋白饮料分类,（二）椰子乳（汁）饮料是以新鲜、成熟适度的椰子为原料，取其果肉加工制得的椰子浆中加入水、糖液等调制而成的制品。,（三）杏仁乳（露）饮料以杏仁为原料，经浸泡、磨碎等工艺制得的浆液中加入水、糖液等调制而成的制品。,（四）核桃乳（露）以核桃仁为原料经磨碎等工艺制得的浆液中加入水、糖液等调制而成的制品。,（五）花生乳（露）,以花生为原料经磨碎等工艺制得的浆液中加入水、糖液等调制而成的制品。,三、植物蛋白饮料的营养作用,（一）营养丰富（二）有药疗作用（三）不会出现乳糖不适应症,四、植物蛋白饮料在我国的发展,豆乳起源于我

3、国，有两千年的历史。在我国唐朝，豆乳的加工技术传到日本，以后又传到世界各地。我国大陆地区从20世纪80年代开始规模生产豆乳饮料，20多年后已发展成为豆乳、核桃乳、杏仁乳、椰子乳等植物蛋白饮料百花齐放的局面。徐州“维维”豆奶、承德“露露”、海南“椰树”等成为知名植物蛋白饮料品牌。,第二节豆乳饮料加工技术,一、大豆的化学成分及营养特性,大豆的营养成分主要有蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物质等多种物质。,（一）蛋白质及氨基酸,1、含量与营养性大豆含有3040的蛋白质。大豆蛋白质虽含蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、胱氨酸较少，但其余的必需氨基酸均达到或超过世界卫生组织的推荐值水平，质量接近完全蛋白质。2

4、、加工特性可溶性蛋白质等电点为pH值4.5，此时易沉淀析出；加热过度会降低溶解度。,（二）脂肪,1、含量与营养性含量1720，含有大量亚油酸、油酸和亚麻酸，占脂肪酸总量的80以上。还含有丰富的维生素E、卵磷脂。脂肪消化吸收率可达97.5，对风味、口感有很大影响。2、加工特性卵磷脂是优良的乳化剂、营养剂，对豆奶的稳定性和口感有重要的作用。但大豆脂类在脂肪氧化酶作用下会产生豆腥。,（三）碳水化合物,1、含量与营养性含量2030左右，成分复杂。2、加工特性多数成分不能被人体直接吸收利用，棉子糖、水苏糖能引起人体胀气、腹泻等。在浸泡、脱皮、除渣的豆乳加工工序中可以除去一部分，但加热杀菌等工序对其没有影

5、响，其主要部分仍存在豆乳中。,（四）矿物质,大豆中矿物质含量约3左右，以钾、镁、磷含量最高。,（五）维生素,大豆中含有较丰富的维生素，尤以B族维生素及维生素C较多，但在加工过程中维生素C容易被破坏，故大豆不作为维素C的来源。,（六）大豆异黄酮,是大豆生长中形成的一类次生代谢产物。生理作用：具有抗肿瘤活性、降血糖、抗氧化、抑制真菌活性等作用。风味特征：具有苦味和收敛性，如果其含量过高，会产生使人不愉快的味感。,（七）大豆的酶类与抗营养因子,1、酶类大豆中已发现的酶类有近30种，其中脂肪氧化酶（产生豆腥味）、脲酶对产品质量影响最大。2、大豆抗营养因子有6种，其中胰蛋白酶抑制因子、大豆皂苷、胀气因子

6、、植物凝集素对产品质量影响得大。,二、豆乳的营养价值和功能性,（一）营养价值与牛乳、人乳相比1、大豆的蛋白质含量较高，脂肪、总糖含量较低，且不含胆固醇。2、钾、磷、铁的含量高而钙含量不足。3、豆乳中的维生素主要是B族维生素和维生素E，而基本不含维生素A和维生素C。,（二）生理功能1、大豆低聚糖具有膳食纤维的部分生理功能，可以改善便秘，不会引起龋齿。2、有抗癌作用。3、具有抗血栓、提高机体的耐缺氧能力、减少体内脂肪、预防高血脂、高血压及动脉硬化等效果。,三、豆乳的生产工艺,大豆精选清洗浸泡脱皮磨浆浆渣分离调制杀菌真空脱气均质冷却灌装包装成品,（一）基本生产工艺流程,1、原料精选：选择蛋白质含量较

7、高的原料，用筛选、风选、去石机、磁选等去杂。2、清洗：一般用清水洗3遍，去除尘土和微生物。3、浸泡（1）目的：软化组织结构，提高蛋白胶体分散程度，降低能耗。,（二）主要工艺要点,（2）操作要点用34倍的水，水温5060，夏季810h，冬季1620h，可加入0.5的碳酸氢钠，磨浆前调节pH至6.6以上。（3）质量判断干豆:泡好豆1:2.02.2，豆皮平滑胀紧，豆粒轻搓分为两瓣。,4、脱皮（1）目的：除杂除菌，改善风味，缩短灭酶时间（2）技术要求：脱皮率8090%（3）方法干法：泡前脱皮，先干燥，再用磨碎机和各种分离装置分离豆瓣和豆皮。湿法：泡后脱皮，常用胶轮式脱皮机。,大豆干法脱皮机,大豆湿法脱

8、皮机,5、灭酶和去豆腥味（1）干热法典型方法：轻度烘烤；在挤压膨化过程中用蒸汽或加压钝化酶，消除其他抗营养因子。此法产品稳定性不好。（2）热水浸泡法用于不脱皮生产工艺。典型工艺：95水，浸泡30min，然后磨碎制浆。浸泡时可加入碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质，钝酶并降低低聚糖含量。,（3）热磨法又称“康奈尔”法典型工艺1：浸泡好的大豆加沸水（90100）磨浆，并保温10min。典型工艺2：用5060含0.2%NaOH的溶液中浸泡2小时，用清水洗净后，边加热边磨浆。此外，还有脱氧水磨法、蒸煮法等方法。,6、磨浆,（1）基本工艺加水量：一般为每千克泡好的豆加510kg水。一般采用二次磨浆。（2）磨浆设

9、备石磨破碎效果好，蛋白质溶出率高。但生产效率比较低，磨片大而笨重，占地面积大，易磨损，修复困难且费用高。,砂轮磨特点：磨碎程度均匀，豆糊温升低，质量好，得率高，有利于浆渣分离。磨的体积小，噪音低，生产能力大，耗电少，使用方便。,砂轮磨原理图,7、滤浆,工厂化机械滤浆方法主要有沉降式卧式离心机、三足式离心机、平筛滤浆、圆筛滤浆等。沉降式卧式离心机（见下图）应用广泛。它速度快、噪音低、动力小、分离效果好。,沉降式卧式离心机原理图,1皮带罩2轴承盒3主轴4进料管5分离伞6离心转子7出渣口8出浆口9外套10电机11机座12传动轮,沉降式卧式螺旋卸渣离心机原理图,8、调制,（1）主要原辅材料白砂糖及甜味

10、剂：白砂糖用量为68稳定剂：常用的稳定剂有CMC、海藻酸钠、明胶、黄原胶等，用量0.050.1。乳化剂：常用的乳化剂有大豆磷脂、蔗糖酯、单甘酯等，用量0.0030.5其他：脂肪、香精香料、复合磷酸盐（分散剂）、营养剂、风味天然物等。,（2）配方设计原则风味甜、香营养补充维生素、无机盐油脂改善口感和色泽稳定通过添加稳定剂、乳化剂和分散剂提高产品稳定性。通常使用复合制剂。,9、加热杀菌,（1）目的：杀菌、钝酶（2）工艺要求常采用UHT:120140下加热60s。其中采用直接喷射式加热效果更好。,10、脱臭,（1）目的：去除不良气味；降温，避免蛋白质过度变性；避免气泡溢出；避免褐变。（2）工艺：一般

11、采用真空脱臭，温度750C以下，真空度26.7-10kPa。为消除泡沫，常使用消泡剂，如油脚、油角膏、硅有机树脂、脂肪酸甘油脂等。（3）脱气装置：一般为真空罐，见下页。,真空脱气装置,1扩散泵2脱气罐3电控箱4出浆泵5真空泵,11、均质,（1）目的改善口感，提高稳定性，增加产品白度。（2）工艺要求（高压均质机）均质压力：一般采用2025MPa。均质温度：8090之间。根据均质机性能而定。均质次数：增加均质次数可提高均质效果。普遍采用的是两次均质。,高压均质机,12、灌装、包装,保温桶40C瓶塑料袋复合蒸煮袋无菌包装系统除无菌充填包装外，其他包装形式还需“二次杀菌”。,大豆清选脱皮后清理浸泡磨碎

12、分离脱臭调制均质冷却贮藏超高温杀菌包装成品,丹麦奶制品承包公司豆乳生产工艺流程图,大豆清选脱皮酶钝化磨碎分离调制杀菌脱臭均质冷却包装成品,日本精研舍株式会社豆乳生产工艺流程图,大豆清选浸泡磨碎酶钝化分离调制澄清超高温杀菌包装成品,瑞典阿伐-拉伐有限公司豆乳生产工艺流程,大豆清选加热脱皮蒸煮磨碎均质调制超高温杀菌包装成品,美国伊利诺斯州豆乳生产工艺流程图,四、影响豆乳质量的因素及防止措施,（一）豆乳的稳定性影响蛋白饮料稳定的因素主要有浓度、黏度、粒度、pH值、电解质、微生物以及工艺条件等。,、浓度,影响：蛋白质蛋白质相互作用，发生絮凝而产生沉淀；蛋白质脂类相互作用，有利于乳状液的稳定。这两种相互

13、作用都与蛋白质浓度有一定关系。措施：添加糖类等调节分散介质密度，使蛋白质浓度适当。,、粒度,影响：当豆乳黏度一定时，粒子直径越大沉降速度越大，越不稳定。措施：采用高压均质。可选择高压均质机或胶体磨。选择依据是即要避免蛋白质变性，又要使粒子微粒化。,、pH,影响：溶液的pH值与蛋白质等电点pH值相差越大，豆乳越稳定。措施：蛋白饮料的最终pH最好控制在78之间，浸提液选择碱性缓冲溶液，pH控制在9.5左右。pH值的测定方法可用pH计测定。,、电解质及带电物质,影响：溶液中若含有大量阳离子，如Ca2+、Mg2+等时，体系的稳定性将降低。电解质浓度在0.51mol/l浓度时，具有“盐析效应”。酸性环境

14、下，果胶、单宁（带负电）等会使蛋白质沉淀。措施：使用去离子水；产品含果汁时，需对原料果汁酶解处理去果胶、单宁。,5、乳化剂与大分子物质对稳定性的影响适当使用乳化剂与大分子物质对稳定性都有提高作用。6、微生物对稳定性的影响降低稳定性,（二）豆乳不良风味的产生与防止,1、豆腥味（1）产生原因是大豆中脂肪氧化酶催化不饱和脂肪酸氧化的结果。,（2）豆腥味的防止,A、远红外加热B、调节pH值脂肪氧化酶的最适pH值为6.5，在碱性条件下活性降低，至pH9.0时失活。在大豆浸泡时选用碱液浸泡，有助于抑制脂肪氧化酶活性，并有利于大豆组织结构的软化，使蛋白质的提取率提高。,C、加热法包括干热法；热水浸泡法；热磨

15、法等。D、酶法利用蛋白分解酶、醛脱氢酶等作用于脂肪氧化酶活底物，去除豆腥味。,2、苦涩味,（1）产生原因由于多种苦涩味物质的存在，如大豆异黄酮（2）苦涩味的防止苦涩味的产生与其浸泡水的温度和pH值有很大相关性，常见抑制方法：低温下添加葡萄糖酸内酯，钝化酶的活性避免长时高温添加香味物质等。,在生产中，通过热烫、浸泡、杀菌等加热工序，基本可以达到去除这两类抗营养因子的效果。,（三）生理有害因子的去除,（四）胀气变质造成原因：一般由微生物引起。控制措施：提高脱皮率和控制生产卫生条件。（五）口感不佳造成原因：配方不当，工艺非最佳方案。（六）褐变造成原因：因加糖处理不当造成褐变。控制措施：注意对料液不要

16、长期加热和保温。,第三节其他蛋白饮料的生产简介,一、杏仁乳（露）饮料,（一）杏仁的营养价值和毒性营养价值：杏仁营养丰富，含丰富的蛋白质、维生素以及人体不能合成的7种必需氨基酸。此外还含有微量元素Ca、P、Fe、K，其中Ca、K、P的含量分别为牛奶的3、4、6倍,药用功能：杏仁还具有很高的药用价值，如具有润肺祛痰、止咳平喘、养颜润肤、抗衰老抗癌的作用。毒性：杏仁中含有少量的氰化物（苦杏仁苷水解产物）。,（二）主要原辅材料1、杏仁：一般用量为5。2、白砂糖及甜味剂：一般白砂糖用量为614，最佳8%左右。3、稳定剂：常用的稳定剂有耐酸性羧甲基纤维素、海藻酸钠、瓜儿豆胶等。4、乳化剂：常用的乳化剂有大

17、豆磷脂、蔗糖酯、单干酯等。5、其他：香精、酸味剂（调节PH、护色）、复合磷酸盐（调节PH）、盐（调味、增加稳定性）等。,（三）罐装杏仁乳饮料生产工艺流程杏仁热烫去皮脱苦消毒清洗磨浆过滤调配脱臭均质灌装灭菌冷却检验成品。（四）工艺要点1、热烫去皮先将杏仁放入9095的水中浸35min，使杏仁皮软化。放入脱皮机中进行机械去皮或手工去皮。,2、脱苦脱毒再将脱皮的杏仁放入50左右的水中浸泡。每天换12次水，浸泡56d后捞出待用。通常夏季浸泡温度稍低，时间稍短，冬季浸泡水温可稍高，时间可适当延长。3、消毒清洗用0.35的过氧乙酸浸泡杏仁进行消毒，大约10min后捞出，用水洗净。,4、磨浆一般分两步完成。

18、第一步一般用砂轮磨粗磨，加水量为杏仁的35倍。第二步用胶体磨细磨，使组织内蛋白质和油脂充分析出。磨浆时可添加0.1的焦磷酸钠和亚硫酸钠混合液护色。5、过滤第一步可用筛布过滤分离浆渣。第二步可用高速离心机完成。杏仁糊微粒细度需达20m以下。注意不要将油脂分离，以提高产品的香味。,6、调配将杏仁浆送至调配罐加热至8090，将配料溶于温水与杏仁浆混合均匀，调节pH值在7左右，加热至沸，除去液面泡沫。调配时应严格控制好加热温度、时间、pH值，以防止蛋白质变性，影响饮料的质感。7、真空脱臭杏仁饮料在加工过程中极易产生异臭。一般采用真空脱臭：真空度一般在26.639.9KPa为佳。,8、均质在生产中采用二次均质，第一次均质压力为1825MPa，第二次均质压力为2835MPa，均质温度6070，均质后的杏仁液粒度要求达到5m左右。,9、包装、杀菌（1）包装：易拉罐、玻璃瓶或复合蒸煮袋。（2）杀菌保持灭菌：先对浆液进行低温巴氏杀菌，然后进行灌装，灌装后再进行二