植物蛋白饮料加工工艺及高剪切均质机
2014-07-11 19:17:02 来源：曹小勇
近年来，随着饮料市场需求的不断扩大，以农作物或植物果实为主要原料制成的植物蛋白饮料发展很快，如承德的杏仁露、上海的长生奶、海口的椰子汁、广州等地的豆奶，都被认为是高档次的营养饮料而倍受欢迎，特别是杏仁露和豆奶更是长盛不衰。
由于植物蛋白饮料不同于一般的酸性饮料，具有自身的特点，因此其生产加工相对来说比较复杂，在生产中易出现分层、变质等问题。作者总结多年实践经验，就豆奶、花生奶和杏仁露生产中的关键性技术问题加以论述，希望能为同类产品的科研和生产起参考作用。
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植物蛋白饮料生产工艺流程
2 产品前处理工艺的区别
2.1 花生奶的前处理 花生奶前处理工艺的重点是烘烤。花生中含有胰朊酶和抗营养胰蛋白酶阻碍因子，经加热处理其抗营养因子被破坏或失去活性。花生烘烤后有利于脱去红衣，避免影响成品色泽；同时由于高温烘烤可产生多种令人愉悦的香气，使成品具有较好的风味。 烘烤花生的温度和时间对产品的品质影响较大，一般控制在110～130℃、20～30min为宜。温度过高会产生焦糊味，并严重影响蛋白质的溶出率；温度过低产香较差，使成品有生腥味。
2.2 豆奶的前处理 豆奶前处理工艺的重点是酶失活。大豆在加工过程易形成异味物质，一般认为是源于大豆中不饱和脂肪酸的氧化，而脂肪氧化酶是促使不饱和脂肪酸氧化的主要因素。脂肪氧化酶多存在于靠近大豆表皮的子叶处，因此在大豆破碎前可采用加热方法，在120℃的高温蒸汽下加热7～8s，即可使大豆表皮中的脂肪氧化酶失活而不发生作用。
2.3 杏仁露的前处理 杏仁露前处理工艺的重点是脱皮去苦。苦杏仁中含有3%的苦杏仁甙，在酶、酸的作用下分解产生氰化物，进入人体后能破坏人体细胞中的酶，使之不能吸收血液中的溶解氧，引起机体缺氧而窒息。因此以苦杏仁为原料加工的杏仁露，必须使原料脱苦去毒。苦杏仁甙在水中的溶解度较大，适宜采用温水浸泡法脱苦去毒。其加工工艺为：水温50～60℃，用水量为原料质量的3倍左右，需经常翻动，并每天换水1～2次，一般需要5～7d时间。如果浸泡不彻底，制成的产品不仅气味冲鼻，而且喝起来有“麻辣”感，多饮则有中毒的可能，所以一定要保证苦杏仁完全脱苦去毒，才能进入下道工序。
3 pH对产品加工工艺的影响
3.1 pH对蛋白质得率的影响 植物蛋白饮料均含有一定量的蛋白质，蛋白质的得率直接影响产品的原料投入产出比，即影响产品的成本。一般来说，蛋白质在碱性条件下易溶出，即在浆液pH值较高的情况下，蛋白质得率相对较高。但如果pH值过高，又会使产品产生苦涩味，因此磨浆水的pH值一般宜控制在7.5左右。
3.2 pH对产品稳定性的影响 植物蛋白饮料在加工和贮存过程中，极易产生分层现象，其主要原因与pH值的变化有关。通常情况下，溶液的pH值越靠近蛋白质的等电点，就易使蛋白质凝聚而产生沉淀或上浮现象。不同植物的蛋白质，其等电点也各不相同，花生蛋白的等电点大约在5.5～6.5之间，大豆蛋白的等电点约为4.3左右，杏仁蛋白等电点约为5左右。为促使植物蛋白质充分溶解，提高其水化能力，保证植物蛋白饮料的稳定性，在不影响产品口感和风味的前提下，应使乳状液的pH值远离该植物蛋白的等电点，以避免产品在加工和灭菌过程中出现分层。
4 不同产品半成品的后步加工工艺参数 原料磨浆后经分离除渣制成奶液，加入各种辅料后制成半成品，由于所用原料本身特性的不同，其后步处理的工艺参数也有较大差别。
4.1 热处理工艺 配料后的加热，不仅起到了杀菌作用，而且还起到搅拌、混合作用，以促使各种原料间相互反应融合，以避免第二次杀菌时的高温反应。 1)半成品*佳热处理温度及时间，见表1.表1 热处理温度及时间
产品名称 温度/℃ 时间
花生奶 100 10s
豆奶 130 10～15min
杏仁露 100 30～40min
2)杏仁露热处理时间与其稳定性的关系，见表2. 表2 杏仁露热处理时间对其稳定性的影响
热处理温度/℃ 时间/min 混合液的状态 第二次杀菌后的稳定性
100 10 悬 浮 液 上浮
100 20 轻微悬浮 上浮
100 30 均匀乳液 均匀乳液
4.2 半成品的均质处理 花生奶、豆奶和杏仁露都含有较高的脂肪，极易带动蛋白质和其它胶体物质上浮；同时原料中的较大蛋白质颗粒在高温加热时也易沉降。为了使脂肪、蛋白质以及一些胶体物质高度融合，通过高压均质使脂肪、蛋白质及其它胶体物质高度破碎，并乳化形成均一的分散体系显得极为重要。豆奶的均质压力一般为15MPa；花生奶和杏仁露由于含脂肪量较高，均质压力应在40MPa以上。 5 产品原辅料的组成
5.1 产品配方5.1.1 花生奶 花生仁10%，白砂糖8%，磷酸盐 适量，复合乳化稳定剂0.3%，pH值6.8～7.2. 5.1.2 豆奶 大豆10%，白砂糖7%，磷酸盐 适量，pH值6.4～6.8.5.1.3 杏仁露 苦杏仁6%，白砂糖8%，蔗糖酯0.1%，单甘酯0.2%，pH值7.0～7.4.
5.2 乳化剂的使用 植物蛋白饮料是一种植物蛋白的胶体溶液和水包油(油/水)型乳液组成的复杂乳状液，属于热力学不稳定体系，极易出现分层、絮凝、合并、破裂等破乳现象。为了减少或避免上述现象的发生，使用乳化剂是行之有效的办法之一。一个理想的乳化剂配方，应与水相和油相都有较强的亲和力，通常单一的乳化剂难以达到这种理想状态，两种以上不同HLB值的乳化剂合理搭配使用，往往有相辅相成的效果。 1)花生奶选用的复合乳化稳定剂，应含有蔗糖酯、单甘酯、海藻酸钠等。 2)杏仁露因为含脂量较高，应选用亲油性较强的水/油型乳化剂单甘酯；同时为了达到亲水性和亲油性的平衡，可采用亲水性强的油/水型乳化剂蔗糖酯，以获得较满意的效果。 3)豆奶含有较高含量的蛋白质，本身具有一定程度的乳化作用，在加热时大豆蛋白易受热变性，使原来维持蛋白质分子空间构象的一、二、三、四级结构的次级键受到破坏，形成新的构象而造成沉淀。通过调整乳液的盐类平衡(即添加磷酸盐)，同时控制好pH值和均质压力，就能有效地防止二次杀菌沉淀。
6 结论 由于植物蛋白饮料是以水为分散介质，以植物蛋白为主要分散相系的宏观分散体系，所以影响其稳定性的因素很多。由于受原料、工艺条件、设备水平、包装方式、环境因素等限制，在生产中必须针对不同植物蛋白饮料的加工特性，采用合理的加工工艺，以避免影响产品品质问题的发生。
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