第四章-植物蛋白饮料.ppt

1、第四章 植物蛋白饮料,第一节 概述,西方学术界把植物蛋白分为两类，一类叫plant protein，指花、草、树木、灌木等植物中所含的蛋白质；另一类是vegetable protein即指大豆、花生等可食性果实或油料中所含的蛋白质。 中国的文献将两者统称为植物蛋白质。 西方发达国家膳食以动物性食物为主，动物蛋白食用过多，导致(文明病)泛滥如肥胖、高血压、高血脂、心脑血管病、糖尿病等。在我国发达地区也有明显表现,。,1.1 植物蛋白的生理功能,抗肿瘤作用 降低胆固醇的作用 对肾脏病的有益作用 对肝炎后进行性肝硬化的营养支持作用 降低高血压患者的血压和预防心血管疾病 容易被人体消化吸收，不含胆固醇

2、，和动物蛋白在氨基酸的组成上具有互补性。 近年国内外开始重视低脂肪、无胆固醇的植物蛋白资源的开发。,1.2 植物蛋白饮料的定义,定义： 植物蛋白饮料（vegetable protein drinks）是指用蛋白质含量较高的植物果实、种子、核果类或坚果类的果仁等为原料，与水按一定比例磨砂、去渣后， 加入配料制得的乳浊状液体制品。 成品蛋白质含量不低于0.5。,1.3 植物蛋白饮料的营养效用,植物蛋白饮料的主要原料为植物为植物核果类及油料植物的种籽。 仔仁含有大量脂肪、蛋白质、维生素、矿物质等，是人体所需的营养物质； 植物蛋白及其制品内含有大量亚油酸和亚麻酸，不含胆固醇； 植物籽中含有较多的维生素

3、E；,1.4 植物蛋白的治疗作用,1.5 植物蛋白饮料与牛奶饮料的差异,1.6 植物蛋白饮料分类,按加工工艺分类： 天然植物蛋白饮料 非发酵植物 调配植物蛋白饮料 蛋白饮料 果蔬复合植物蛋白饮料 植物蛋白饮料 凝固型植物蛋白酸奶 发酵植物 搅拌型植物蛋白酸奶 蛋白饮料 稀释型植物蛋白乳酸菌饮料 果汁植物蛋白乳酸菌饮料 酸豆奶,1.6 植物蛋白的分类,按加工原料不同，分四大类： 豆乳类饮料：纯豆乳、调制豆乳、 豆乳饮料； 椰子乳饮料； 杏仁乳（露）饮料； 其他植物蛋白饮料：如核桃、花生、南瓜子、葵花子等为原料制成。,大力发展植物性蛋白类食品，有利于改善我国人民的食物结构，解决我国食品结构中蛋白质

4、含量偏低和奶源缺乏的问题。,1.7 植物蛋白的发展前景,进入21世纪，随着人们消费水平的提升，对饮料的要求趋于营养、保健、安全、卫生、回归绿色天然。 植物蛋白饮料处在一个发展的最佳时期，具有很大的发展空间。 我国目前植物蛋白饮料以每年30的速度增长在不少城市，豆奶已成为鲜牛奶的有效补充品 植物蛋白饮料营养丰富，成分组成合理，具特殊的色、香、味，适合我国广大消费者的口味是一种物美价廉的营养保健饮料。 植物蛋白饮料也是我国饮料工业发展今后若干年的重要方向。,第二节 豆奶饮料,大豆亦称黄豆，是重要的油料及植物蛋白资源。 我国是大豆的原产地，有近五千年的栽培史。豆奶起源于我国，有两千年的历史。,2.1

5、 概述,我国是大豆的故乡，已有5000多年栽培史； 豆腐等传统豆制品起源于我国，是我国宝贵的科学文化遗产一部分； 我国人民膳食中动物性食品很少，蛋白质主要来自谷物，缺点是生理效价低； 大豆中含有丰富的蛋白质，而且氨基酸组成好，加工成豆浆和豆腐后消化吸收率高。 我国传统的豆浆带有豆腥味、苦涩味和 焦糊味，风味受限，工艺亟待改进。 目前，豆奶产品已遍及世界大多数 国家和地区。,2.1 概述,近半个世纪，世界上大豆产量增长迅速： 1950年世界产量1813万吨； 1960年世界产量2599万吨； 1970年世界产量4667万吨； 1980年世界产量8093万吨。 原因： 西方发达国家，过多进食动物性

6、食品，造成“文明病”问题，需要增加植物性食品的消费量，特别是大豆植物蛋白； 广大发展中国家，蛋白质消费量不足，需要发展植物蛋白，特别是大豆植物蛋白。,美国大豆饮料销售额持续上升,Source: Beverage Marketing Corporation, IRI, AC Nielsen, Cultured Dairy Report,表1 、豆奶 牛奶和母奶的成分（日本食品标准）,2.2 豆奶的营养,豆奶、牛奶与理想蛋白质组成比较,豆奶、牛奶脂肪与矿物质组成比较,表 4、 豆奶 、牛奶和母奶中的矿物质含量,豆奶中维生素含量,大豆食品中蛋白质的消化率,表3、各种大豆食品中蛋白质的消化率（）,大豆

7、低聚糖(soyben oligosaccharides)是大豆籽粒中可溶性寡糖的总称，主要成分是水苏糖(s1achvose)、棉子糖(raflinose)和蔗糖(sucrose)等。 大豆低聚糖具有低聚糖所具有的功能特性。 大豆低聚糖的甜度为蔗糖的70 ，大豆低聚糖甜昧特性接近于蔗糖，可以代替蔗糖作为低能量甜昧剂.,大豆低聚糖,豆奶的生理效应,豆奶中含有的大豆异黄酮具有抗癌作用，抗肿瘤活性，抗溶血，抗氧化，抑制真菌活性等作用。另外，具有苦味和收敛性，如含量过高，会产生使人不愉快的味感。 豆奶中含有大量的亚油酸和亚麻酸，较多的维生素E，还含有较多的卵磷脂。 有色人种部分饮用牛奶易出现“乳糖不适应

8、症”的腹泻现象。而豆奶不含乳糖，不会出现此类问题,2.3 大豆中的酶类和抗营养因子,大豆中存在的酶类与抗营养因子影响豆奶的质量、营养、加工工艺。大豆中以发现的酶类有近30种，其中脂肪氧化酶、脲酶对产品质量影响最大。 大豆抗营养因子6种，其中胰蛋白酶阻碍因子、凝血素和皂甙对产品质量影响最大。,大豆中发现的酶类,脂肪氧化酶氧化不饱和脂肪酸的产物造成豆腥味。 脂肪氧化酶的耐热性较低，80是其存活界限。 豆奶生产中采用干热灭活或80以上热磨等方法，是解决产品豆腥味的有效手段。,2.3.1 脂肪氧化酶,2.3.1 脂肪氧化酶,脂肪氧化酶可以催化氧分子氧化脂肪中顺1，4戊二烯的不饱和脂肪酸及其脂肪酸酯，生

9、成氢过氧化物。 当大豆的细胞壁破碎后，只要有少量水分存在，脂肪氧化酶就可与大豆中的亚麻酸、亚油酸等底物反应，发生氧化降解，产生明显的豆腥味。 亚麻酸 醛醇酮、呋喃 脂肪氧化酶 氢过氧化物 a酮类 亚油酸 环氧化物+羟基 脂肪酸,2.3.1 脂肪氧化酶,2.3.2 胰蛋白酶抑制因子,胰蛋白酶抑制因子可抑制胰脏分泌的胰蛋白酶的活性，影响消化吸收，降低蛋白质的营养价值。 耐热性强，不易被破坏。大豆胰蛋白酶抑制物的热稳定性是豆奶加工中最为重要的问题之一。 胰蛋白酶抑制物温度高于100，30min，酶活性可下降90。,2.3.2 胰蛋白酶抑制因子,2.3.2 胰蛋白酶抑制因子,海城豆奶事件,2003年3

10、月19日辽宁省海城市铁 西区的8所小学近3000名小学生中 毒、1人死亡的“辽宁海城豆奶事件”,本次事件是饮用中美合资鞍山宝润乳业有限公司生产的“高乳营养学生豆奶”造成的豆奶食物中毒。,造成中毒的原因是活性豆粉中的胰蛋白酶抑制素等抗营养因子未彻底灭活。由于部分人群对此类物质较为敏感，饮用含有这类物质的豆奶后会引起以上消化道为主的刺激症状。,2.3.3 胀气因子,胀气因子是指大豆中存在的棉子糖和水苏糖，其含量分别占全豆的1.1和3.7； 由于棉子糖和水苏糖在人体小肠中不能消化，经过大肠时，被细菌发酵而产气，引起胀气、腹泻等； 用赛道曲霉产生的酶提纯后处理豆奶，可完全水解其中的低聚糖。,2.3.4

11、 脲酶,是大豆各种酶中活性最强的酶，也是大豆的抗营养因子之一，但易受热失活。 国内外均将脲酶作为大豆抗营养因子活力的一种指标酶。,2.3.5 凝集素,凝集素是一种糖蛋白，有凝固动物体内红血球作用。 耐热性低于胰蛋白酶抑制剂，蛋白水解酶和加热均可使其失活。,2.3.6 大豆皂甙,大豆中约含0.56的皂甙，溶于水后能生成胶体溶液，搅动时像肥皂一样产生泡沫。 大豆皂甙有溶血作用，提取后可治疗心血管病。还有抗癌作用，抑制HIV病毒的效果很好。 但有一定毒性，一般低于50mg/kg体重时安全。,2.4 豆奶生产工艺,工艺流程图,工艺要点,原料的选择 制作豆乳的原料有：全大豆、去皮大豆、全脂大豆粉、脱脂大

12、豆粉、大豆蛋白等。 浸泡 目的是为了软化大豆组织，以利于蛋白质有效成分的提取。 浸泡水面上有少量泡沫出现，豆皮平滑紧张，用手搓豆较易分成两半，且面光滑平整，中心部位与边缘色泽一致，表明浸泡时间已够。 一般加入0.5的碳酸氢钠浸泡，可有效软化组织结构，利于浸泡和去腥。,工艺要点,脱皮 脱皮可减轻豆腥味，提高产品白度，从而提高豆乳品质。 脱皮方法有干法脱皮和湿法脱皮。 脱皮大豆脂肪易发生酶促氧化，产生豆腥味，所以脱皮大豆需及时加工。 磨浆与分离 浆体通常采用离心操作进行浆渣分离。 注意：磨浆前应采取抑酶措施。,工艺要点,调配 目的：有助于改善豆乳稳定性和质量 方法： 添加稳定剂 添加乳化剂：蔗糖酯

13、、 单甘酯和卵磷脂。 添加增稠剂：海藻酸钠 添加赋香剂 常用香味物质有：奶粉、 鲜奶、奶油香精等。 添加营养强化剂,工艺要点,均质 均质可提高豆乳的口感和稳定性，增加产品的白度。 均质效果取决于均质压力、物料温度和均质次数。 杀菌 以肉毒梭状芽孢杆菌为杀菌对象。 包装 无菌包装是今年来发展迅速的包装方式。,工艺要点,高温瞬时灭菌（UHT)与脱臭 灭菌目的： 破坏抗营养因子，钝化残存酶的活性杀灭部分微生物； 可提高豆乳温度，有助于脱臭。 灭菌后泵入真空脱臭器脱臭。,3.1 果汁大豆饮料 是在豆奶生产的基础上，添加一定的果汁，也有的还添加适量的蜂蜜，使产品营养更加全面，主要是改变了普通甜豆奶的风味

14、，使之具有酸、甜、香的风格，且在一定程度上遮掩了豆腥味，受到消费者的欢迎。 配方： 豆奶基 50% 糖 10% 浓缩果汁 2% 有机酸 0.15%0.2% 稳定剂 0.2% 香精 0.02% 山梨酸钾 0.015%,第三节 大豆饮料,3.1 果汁大豆饮料,生产工艺,果汁大豆饮料,工艺要点： 调配 将糖、稳定剂溶解过滤加入装有豆奶基的 调配罐，加入果汁和有机酸配成溶液，搅拌； 杀菌 可采用杀菌方法，后降温至75均质； 调香 多数香料物质易挥发，杀菌后添加降损 均质 添有果汁，必须高压杀菌，20MPa以上 灌装 可采用多种包材； 二次杀菌 由于果汁大豆饮料属酸性饮料，不易高温杀菌，故用二次杀菌，9

15、0 30分钟或115 15分钟。,3.2 可可豆奶,可可粉就是可可浆料经压榨后去除大部分可可脂后的产物,其中可可脂占总重量的8%以上,水分占总重量的9%以下。 可可粉中蛋白质含量为28%,与全脂乳粉的蛋白质含量(26%)相当； 总糖含量(39%)高于全脂乳粉(35.5%)； 可可粉中多元酚的含量达到14%以上，与豆浆中的维生素E、磷脂等相互协同,可以增强其抗氧化性能,使其充分发挥功能作用； 可可具有特殊芳香气味并含有可可碱、咖啡碱等兴奋物质, 添加可可粉可增香、增色、提神醒脑； 可可粉加入到豆奶中, 增强了色、香、味等感官指标，还加强了功能特性,提高了饮料的营养价值。,可可豆奶,生产工艺及要点

16、,第四节 花生乳,花生概述 花生果又称为长生果或落花果，原产于南美亚马逊河流域，明代传入中国，得到迅速发展。 花生营养丰富，是世界上最重要的油料 作物之一，又是人们喜爱的一种干果， 同时也是非常宝贵的植物蛋白质资源。,世界主要花生生产国产量,4.1 花生的营养成分,花生果中蛋白质高达26以上，消化系数达89。含有全部人体必需的8种氨基酸，特别是精氨酸含量较高。 花生中所含赖氨酸、谷氨酸和天冬氨酸等可防止过早衰老，增强记忆力。 花生脂肪的80为不饱和脂肪酸，其中油酸占4045，亚油酸占3035。 花生中不含胆固醇，有软化血管防止动脉粥样硬化等心血管疾病的作用，是高血压、血管硬化等疾病患者的保健疗

17、效食物。Ve可使血管保持柔软。,我国主要农作物营养素含量对照表,花生蛋白质的氨基酸构成比例,花生的营养成分,花生富含维生素，尤其是 B族和E族。每100g仔仁含Vb1为0.72mg，是大豆的1.8倍，小麦的1.5倍，玉米的3.5倍，稻米的6.5倍。Ve含量为谷类作物的410倍。 花生也富含矿质元素，每100g仔仁含钙39mg，锌、磷、硒、镁、铜、锰、钾含量也很丰富，尤其是 锌，每100g花生油含锌8.46mg，是豆油的7.8倍，菜油的15倍，色拉油的37倍，是食物补锌的优质来源。,4.2 花生乳的生产工艺,花生仁拣选灭酶脱红衣软化磨浆分离精磨调配煮浆均质充填灭菌冷却包装成品 工艺要点： 灭酶

18、花生中也有脂肪氧化酶，常用加热钝化。具体方法有干法和湿法，干法用130，510分钟烘烤，湿法用沸水热烫23分钟，清水漂洗冷却。灭酶条件不可过激，以免蛋白质变性； 脱红衣 花生仁红衣色素影响产品的色泽，红衣中的单宁影响产品的口感，因此制浆前应脱去花生红衣。脱红衣可用化学脱皮剂，也可用碱水渗泡，另可用花生脱衣机进行机械脱衣，脱衣率达98。,工艺要点,软化 磨浆前花生仁用适量的 NaHCO3稀溶液浸泡软化，以便 磨浆和花生营养物质的溶出。浸 泡时间依水温而定，大约610h 制浆 采用钢板磨或自分式砂轮 磨粉碎粗磨，加水量一般在815倍之间，用80100目筛网或离心分离花生浆渣，浆渣可加适量的水再磨，

19、依提高营养物质的萃取率。 调配与均质 制得浆料应加热至90以上熟化，同时按配方要求调配，然后在70 左右高压均质，均质压力应在30MP为宜。 充填与杀菌 充填温度保持在70 以上，密封后形成一定的真空度，杀菌条件120 /20分钟以上冷却,第五节 杏仁露饮料,杏仁（Semen armeniacae amarae）又叫杏核仁等是蔷薇科（Rosaceae）落叶乔木植物杏 （Prunus armeniaca L.）或山杏（ Prunus armeniaca L Varansu Masim ）等果实的干燥种子。 杏仁可分为甜杏仁和苦杏仁两种，年产量达15，000t，多以低价原料形式出口。 杏仁是很好的

20、药食兼用的植物蛋白源，营养丰富，特别是富含脂肪、蛋白质、硒等。,杏仁与其它几种植物营养成分比较,杏仁与几种食物硒（Se）含量比较,苦杏仁苷（Amygdalin），杏仁中特有成分（即Vb17），达3，在酸或酶的作用下分解产生剧毒物质氰氢酸，严重可致人死亡 因此，加工苦杏仁之前，必须将杏仁原料脱苦去毒。,杏仁露的生产工艺流程图,杏仁露的工艺要点,原料预处理 将杏仁放入90，含0.150.2三聚磷酸钠的热水中略烫2分钟，捞出去皮； 脱毒 甜杏仁不需，苦杏仁必须。将杏仁加入85 以上热水浸泡56h，换水再浸泡56h，重复4次，漂洗干净；或用pH56的稀盐酸液浸泡56天，每二天换一次浸泡液，彻底清洗干净

21、 磨浆 粗磨用自分式砂轮磨，加水量15倍，添加适量品质改良剂，浆汁用胶体磨精磨二遍； 调配与均质 浆汁加热至8090 ，按配方调配，调pH6.87.2，搅拌均匀，降温至70 均质，一次均质2023MPa，二次2830MPa。 灌装与杀菌 浆汁70 以上温度灌装并真空封盖，121 /（5205分钟）杀菌后冷却。,第六节 核桃乳饮料,核桃又叫胡桃，为落叶乔木胡桃的坚果。我国的核桃栽培历史悠久,种植资源丰富。 核桃仁中含有丰富的脂肪、蛋白质、碳水化合物及微量元素； 核桃仁还含有对人体有特殊功效的营养物质,具有很高的营养价值； 长期以来,人们一直将核桃作为一种滋补品来食用。 我国目前年产核桃1518万

22、t，25产量出口，不足世界总出口量的20。,每百克核桃仁可食部分含营养成分,核桃脂肪中的磷脂对大脑神经尤为有益,患有神经衰弱的人坚持食用核桃,疗效显著。因而核桃被称为优质的“天然脑黄金”。,第六节 核桃乳饮料,核桃仁,除杂,去内衣,热烫漂洗,粗磨、精磨,分离、调配,加热、均质,装 罐,杀 菌,冷 却,成 品,工艺要点,脱内衣 除去杂质和外壳的果仁要脱除内衣。 水浸法 果仁倒入8090热水中，热烫1030分热水中可加512的NaOH，然后清水冲洗，去皮 干燥法 将果仁放入热风干燥箱中焙烤，温度110120 ，时间23h，内衣果肉脱离，冷却，去皮 灭酶 脱去内衣的果仁在90 热水中漂烫23分，迅速

23、冷却，避免油脂渗出。 制浆 用砂轮磨将果仁磨成浆状，加水量为12倍，浆汁再用胶体磨精磨，过200目筛分离浆渣 调配与均质 浆汁按配方调配加热到80 ，5分钟后冷却至70 ，两次高压均质，20、30MP 灌装与杀菌 浆料趁热灌装，121 /20分钟灭菌,第六节 发酵型植物蛋白饮料,发酵型植物蛋白饮料是以植物仔仁为原料，经乳酸菌发酵而制得的一种饮料。 优点： 即保留植物蛋白饮料的营养成分，又含有活性乳酸菌，可抑制人体内有害微生物； 利用乳酸菌的产酸、生香、脱臭，对植物仔仁乳液进行蛋白质降解，产酸，制成品色泽乳白、口感细腻，且有温和酸味和爽快风味； 添加部分牛乳，具有动物、植物营养物质的综合互补。,

24、发酵型植物蛋白饮料加工工艺,植物籽仁,试管菌种,三角瓶,生产发酵剂,原料预处理,磨浆,过滤,灭菌,发酵,发酵凝乳,脱脂奶粉+水,奶液,调制,均质,灭菌,成品,发酵型植物蛋白饮料加工工艺,原料预处理及制浆 原料与非发酵型植物蛋白饮料原料相同； 用水浸泡，软化蛋白质，提高蛋白质提取率； 加水磨浆，用120150目滤 网或3000r/min离心机除去 仔仁中的纤维素； 胶体磨精磨，增强浆液 乳化度。,发酵型植物蛋白饮料加工工艺,发酵培养基制备 培养基配制： 纯植物仔仁浆液； 植物仔仁浆液与脱脂牛乳混合液，脱脂牛乳液作为诱发剂，控制在10，约占仔仁浆液的20。 培养基配制后，均质处理，颗粒更微细化,浆

25、液乳化效果提高。均质压力1323Mp，均质温度6575。然后加热杀菌，宜采用超高温瞬时灭菌，冷却至45 。,发酵型植物蛋白饮料加工工艺,菌种培养 发酵型植物蛋白饮料常采用的菌种有保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌等； 培养方法是将菌种先在脱脂奶粉液中纯培养，然后逐步传代驯化，使之成为以植物仔仁为主要原料的植物性乳酸菌饮料的生产 菌种。,发酵型植物蛋白饮料加工工艺,接种与发酵 乳糖是乳酸菌发酵过程中不可缺少的营养物质，植物蛋白浆液中缺少此种糖源，因此必需强化乳糖即加乳清粉； 将各原辅料如蔗糖、增味剂、稳定剂、发酵助剂充分溶解，然后与植物蛋白浆液混合均匀，高压均质机中进一步破碎 均匀； 混合乳液冷却至4045，接入生产菌种；,发酵型植物蛋白饮料加工工艺,常用的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的比例为1：1，接种量为总发酵液量的25； 在3842 下恒温培养624h，待发酵达到所要求的酸度后，可停止发酵； 发酵结束后，及时取出置于低于5