《软饮料工艺学》第六章-蛋白饮料

1、第五章 蛋白饮料,17%含乳及植物蛋白饮料,15%碳酸饮料,29%精制茶加工,20%饮用水,20%苹果汁,19%茶饮料及其他,质量国家监督抽查部分质量较好的产品及企业名单,2006年,一、 概念,蛋白饮料：是指以乳或乳制品，或有一定蛋白质含量的植物的果实、种子或种仁等为原料，经加工或发酵制成的饮料。 蛋白饮料是近年来迅速发展的一大类饮料，以口感好、品种多、营养丰富而受到消费者的欢迎，对某些特殊人群，譬如乳糖不耐受者和素食主义者来说是一种很好的营养替代品。,二、蛋白饮料分类,原汁饮料：纯豆浆 调制饮料：果味豆奶、椰汁、杏仁露 发酵型饮料：酸豆奶,三、含乳饮料,以鲜奶或乳制品为原料（经发酵或未经发酵），经加工制成的制品。 (一)分类 中性含乳饮料：咖啡、可可、茶 酸性含乳饮料： 调配型酸性含乳饮料 发酵性酸性含乳饮料,配制型含乳饮料 以鲜乳或乳制品为原料，加入水、糖液、酸味剂等调制而成的制品。 乳饮料：成品中蛋白质含量1.0%(m/v) 乳酸饮料：成品中蛋白质含量0.7% 发酵型含乳饮料 以鲜乳或乳制品为原料，经乳酸菌类培养制得的乳液中，加入水、糖液调制而成的制品。 乳酸菌乳饮料：成品中蛋

2、白质含量1.0%(m/v) 乳酸菌饮料：成品中蛋白质含量0.7%,（一）果汁乳饮料,（1）果汁乳饮料的工艺流程,常使用橙汁、菠萝汁、苹果汁及混合果汁等,常使用鲜乳、炼乳、全脂或脱脂乳粉等,蔗糖能在酪蛋白表面形成一层糖被摸，提高酪蛋白与分散介质的亲和力。,常用稳定剂有耐酸性羧甲基纤维素、果胶、海藻酸钠等。,(2)不同动物来源奶制品的品质,提高 稳定性的 措施,缩小蛋白 粒子和分散媒的密度差,果汁的pH一般为4.5-4.8，而乳中的酪蛋白的PI为4.6-5.2，易导致酪蛋白沉淀；同时也受盐类浓度的影响。,(3)提高稳定性的具体方法,防止 措施,高压均质 ：对蛋白质粒子进行微细均质,加糖： 蔗糖可以能在酪蛋白表面形成一层糖被膜， 提高稳定性,使用澄清果汁：减少带电荷的果胶和单宁的含量， 防止蛋白絮凝。,稳定剂： 提高溶液的黏度，起悬浮作用；还 可以和酪蛋白结合，形成稳定的胶 体分散体系。,合理操作：现将稳定剂与牛乳充分混合（2%，20度），最后再添加酸液（果汁）进行酸化混合。,(二)咖啡饮料,(1)咖啡饮料的工艺流程,人消化系统乳酸菌的变化,新生儿在出生2天后，即可检出双歧杆乳菌，5天后在每

3、克粪便中可验出1011个菌体，成为小儿肠道最优势菌种,(三)发酵型含乳饮料,(1)凝固型酸乳生产工艺,（2）,植物蛋白饮料指用蛋白质含量较高的植物果实、核果类或坚果类的果仁为原料，与水按一定比例经磨浆、浸提、过滤、均质等工序，调配制成的蛋白饮品，其成品蛋白质含量不低于0.5%（W/V）。,四、植物蛋白饮料,含有3%左右的矿物质，主要为钾、磷；大豆中的VB和VC含量较多，VC较易被坏；大豆异黄酮具有抗肿瘤活性，抗溶血、抗氧化、抑制真菌活性等作用。,约占20%-30%，其中粗纤维占18%，阿拉伯聚糖占18%，半乳糖占21%，其余为蔗糖、棉籽糖、水苏糖等。水苏糖和棉籽糖易引起胀气、腹泻等。,大豆中的脂肪含量占17%-20%，其中不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的80%以上，分别为51%的亚油酸、23%的油酸、7%的亚麻酸。,大豆平均含有30%-40%的蛋白质，其中80%-88%可溶于水，可溶性蛋白中，有94%的球蛋白和6%的白蛋白。,（一）大豆中的营养成分,（二）大豆中的酶类与抗营养因子,大豆中抗营养因子,豆腥味来源；不饱和脂肪酸在脂肪氧化酶作用氧化 分解，分解产物正己醛、正己醇产生豆腥味,分解酰胺

4、和尿素，产生CO2和氨；是大豆中活性最强的酶；我国食品卫生标准中规定，含豆粉的婴幼儿代乳品，尿酶实验阴性。,是大豆中主要的抗营养因子，PI=4.5,可抑制胰蛋白酶的活性,是一种糖蛋白，PI=6.1，有凝固动物体的红血球的作用,含量约为0.56%，有溶血作用，能溶解人体血栓， 可将其提取出来治疗心血管疾病，但有一定毒性,豆乳、人乳、牛乳主要成分,豆乳、牛乳和FAO/WHO理想必需氨基酸含量,（三）豆乳的营养价值,豆乳含有大豆主要水溶性成分 与牛乳、人乳相比，豆乳蛋白质含量较高，脂肪、总糖含量较低，不含胆固醇,大豆异黄酮,大豆低聚糖,大豆皂甙,双歧因子,膳食纤维功能,抑制-葡萄糖苷酸 偶氮还原酶,(四)影响豆乳质量的因素及防止措施,1.豆腥味的产生与防止： 豆腥味的产生： 脂肪氧化酶多存在与靠近大豆表皮的子叶处，在整粒大豆中活性很低，当大豆破碎时，由于氧气存在以及和底物接触，从而产生催化反应。,1.豆腥味的产生与防止,正己醛是豆腥味的主要成分,1.1豆腥味的防止,防止 措施,干热处理 ：热空气高温瞬时加热大豆，干热处理温度为 120-200，处理时间为 10-30秒,蒸汽法： 120-20

5、0高温蒸气加热7-8秒,热水浸泡法与热磨法：80水浸泡30-60min，磨碎制浆； 泡好大豆沥水加沸水磨浆，在 80下保温10-15min。,热烫法： 脱皮豆投入 80 的水中，保持10-30min。 80以上脱皮豆保温18-20min，90以上脱皮豆保 温13-15分钟，沸水保温10-12min,酸、碱处理法：调整溶液pH值抑制脂肪氧 化酶活性。,柠檬酸调节pH值3.0-4.5 ，适合于热浸泡法。 Na2CO3、 NaHCO3、Na0H、KOH等调节pH值7.0-9.0之间。碱可在浸泡、热磨、热烫时加。 加碱突出效果是对苦涩味的消减明显，且可提高蛋白质溶出率。,豆腥味 脱除,真空 脱臭,用蛋白分解酶作用于脂肪氧化酶，可以除去豆腥味；用醛脱氢酶、醇脱氢酶等作用于产生豆腥味的物质，通过生化反应把腥味成分转化成无臭成分；,在生产中向豆乳中添加咖啡、可可、香料等物质，可以掩盖豆乳的豆腥味。,将加热的豆奶喷人真空罐中，蒸发掉部分水分，同时也会带出挥发性的腥味物质。,苦涩物质,2.苦涩味的产生与防止,大豆异黄酮等,蛋白质水解产生 的苦味肽,卵磷脂氧化产 物磷脂胆碱,有苦涩味 的氨基酸、有机 酸、

6、不饱和脂肪 酸氧化产物,苦涩味防止措施,在抗营养因子中，胰蛋 白酶抑制因子和凝血素 属于蛋白类，热处理可 使之失活。,棉籽糖和水苏糖在浸泡、 去皮、去渣工序中会除 去一部分，大部分仍残 留在豆乳中。,3.抗营养因子去除,4.豆乳沉淀的产生及防止 所有的植物蛋白饮料生产中经常出现分离沉淀问题，大多数厂家都采用添加食品乳化稳定剂的方法； 植物蛋白饮料是一个复杂的分散系。主体由三种互不相溶的液相组成：其分散质为蛋白质和脂肪，分散剂为水，外观呈乳状液态，属热力学不稳定体系。,(一)蛋白质： 影响蛋白饮料稳定的因素主要有浓度、粒度、pH值、电解质、温度等。这几个因素不是孤立存在的，互相之间有着紧密的联系。 受上述因素的影响，饮料中蛋白质会出现集聚、絮凝和凝结几种现象，形成沉淀。,）蛋白质浓度对蛋白饮料稳定性影响 在植物蛋白饮料乳状液体系中，存在蛋白质、脂肪两种微粒。 在一定条件下，蛋白质蛋白质相互作用，发生絮凝而产生沉淀； 而蛋白质脂类相互作用，有利于乳状液的稳定。 这两种相互作用都与蛋白质浓度有一定关系。,蛋白质浓度对范德华引力和静电斥力的影响： 在胶体溶液中，被分散的胶体粒子受到两种方向相反

7、的力，范德华引力与粒子表面存在双电层而引起的静电斥力。 蛋白质蛋白质相互作用一般发生在蛋白质多肽链间静电斥力受到抑制而范德华引力增大的情况下。 选择较稀的蛋白质浓度，也有利于植物蛋白饮料的稳定。,2）pH对稳定性的影响： 从结构上讲，蛋白质分子在不同pH值时，呈现酸性或碱性。 对于种子蛋白质，在pH35范围内都可产生絮凝沉淀。 因此，蛋白饮料的最终pH最好控制在7-8之间，浸提液选择碱性缓冲溶液pH控制在9.5左右。,3）电解质对稳定性的影响 按胶体化学理论分析，体系中的分散质带有净电荷是保持胶体稳定的主要因素。 在胶体溶液中加入电解质溶液，这样就增加了胶体中离子的总浓度，而给带电荷的胶体粒子创造了吸引带相反电荷离子的有利条件。于是，胶体粒子所带的电荷部分地或全部地被中和，从而失去了保持稳定性的主要因素。,在碱性pH时，种子蛋白带有许多负电荷，此时，溶液中若含有大量阳离子，如Ca2+、Mg2+等二价离子或多价阳离子时，体系的稳定性将降低。 尤其是Ca2+的影响更大，因为钙离子通过蛋白质电离的羧基能形成交联蛋白质，而这种蛋白钙通常是难溶的，当加热时还会形成凝胶。,4）温度对稳定性的影响

8、温度对植物蛋白饮料稳定性的影响主要表现在对蛋白质变性作用的影响； 低温和高温都可导致这种变性； 低温对原料作用较大，冬季贮存原料温度低于0以下，将使蛋白变性，这可能和蛋白质的疏水相互作用有关，导致某些基团的解离和重排。,高温使分子间产生剧烈运动，易于打断稳定蛋白质二三级结构的键，蛋白质的疏水基团暴露，使蛋白质与水分子间的作用减弱，导致溶解度下降； 因此，生产中在满足生产工艺要求情况下，应尽量缩短加热时间，增强蛋白质与脂类的相互作用，杀菌后迅速冷却，这些都有利于减小变性程度，从而提高产品的稳定性。,5）微生物 微生物是影响豆乳稳定性的主要因素之一； 豆乳富含蛋白、糖等影响物质，pH呈中性，十分适宜微生物繁殖，从而导致豆乳分层，产生沉淀。 措施：加强卫生管理和质量控制，规范杀菌工艺。,第三节：豆乳的生产工艺,一、豆乳生产的工艺流程： 我国传统的豆乳生产工艺： 大豆挑选清洗浸泡磨浆煮浆调配均质杀菌产品 主要问题： 有不良的豆腥味和苦涩味；易腐败；有抗营养因子。,大豆,清理,过滤,磨浆,去皮,浸泡,无菌包装,杀菌,均质,脱臭,高温瞬时灭菌,调配,成品1,检验,成品2,检验,冷却,杀菌,包装,现

9、代工艺流程,丹麦奶制品承包公司豆乳生产工艺流程图 日本精研舍株式会社豆乳生产工艺流程图 瑞典阿伐-拉伐有限公司豆乳生产工艺流程,二、工艺要点,1.原料选择 以新鲜的全大豆为原料制得的豆乳质量最好。 2.浸泡 目的：软化细胞组织，降低磨浆时的能耗与设备磨损，有利于蛋白质等的提取； 浸泡条件：豆:水=1:3-4，水温10以下，浸泡时间10-12h；水温10-25，浸泡时间6-10h；采用热浸泡可缩短时间，但水温一般不超过90。,浸泡时适量加入NaHCO3或柠檬酸，其目的为： 可缩短浸泡时间； 能很好的脱除大豆中的色素； 起到钝化酶的活性，可减轻豆腥味； 但磨浆后必须调节pH至6.5-6.8；,3.脱皮 大豆脱皮可减轻豆腥味，提高产品白度； 脱皮的方法： 浸泡之前的干法去皮； 浸泡之后的湿法去皮。,4.磨浆：（干豆:泡好豆1:2.4） 浸泡大豆(蛋白体膜松脆) 蛋白质溶出 机械破碎 细度 粗蛋白质不易溶出 细蛋白质易溶出纤维进入豆浆 产品粗糙，色泽灰暗。 堵塞筛孔，影响滤浆效果，产率降低。 实际生产:粉碎细度在100-120目（150目），颗粒直径为10-12m。,单罐煮浆设备 1.排气阀 2.排气管 3.排浆供汽管 4.三通 5.煮浆供汽管 6.煮浆罐 7.进浆管 8.电磁阀门 9.注浆器 10.温度计 11.排浆阀门,6 煮浆,溢流煮浆罐,7.脱气 消除泡沫对后续操作极为不利煮浆时易出现假沸现象,消泡剂 （1）油脚 （2）油角膏 （3）硅有机树脂 （4）脂肪酸甘油脂 分为蒸馏品(纯度90以上)和未蒸馏品(纯度为40-50)。蒸馏品的使用量为1.0，使用时均匀地加在豆糊中，一起加热即可。,脱气装置 1扩散泵 2脱气罐 3电控箱 4出浆泵 5真空泵,8.调制： 豆乳通过调配，有助于改善豆乳稳定性和质量，同时可调制成各种风味的豆乳产品。 1）添加稳定剂：常用乳化剂蔗糖酯、单甘酯和卵磷脂，添加量一般为油脂量的12%左右； 常用增稠剂如CMC-Na、海藻酸钠、黄原胶

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