1、第四章 植物蛋白飲料加工技術(shù),學(xué)習(xí)目的和要求,1、掌握植物蛋白飲料的基本概念與特點(diǎn)； 2、掌握豆乳的生產(chǎn)原理、關(guān)鍵技術(shù)問題及典型生產(chǎn)工藝； 3、熟悉其他類型植物蛋白飲料的特點(diǎn)、工藝流程。,第一節(jié) 概述,一、植物蛋白飲料概念,根據(jù)GB 10789-2007 用有一定蛋白質(zhì)含量的植物果實(shí)、種子或果仁等為原料，經(jīng)加工制得（可經(jīng)乳酸菌發(fā)酵）的漿液中加水，或加入其他食品配料制成的飲料。 其成品蛋白質(zhì)含量不低于5g/L,或不低于0.5（質(zhì)量濃度）。,按加工原料的不同分成五大類： （一）豆乳類飲料 是以大豆為主要原料，經(jīng)磨碎、提漿、脫腥等工藝制成的漿液中加入水、糖液等調(diào)制而成的制品。 又分為 純豆乳（大豆固

2、形物8%以上） 調(diào)制豆乳（大豆固形物5%以上） 豆乳飲料（大豆固形物指標(biāo)見書349頁）。,二、植物蛋白飲料分類,（二）椰子乳（汁）飲料 是以新鮮、成熟適度的椰子為原料，取其果肉加工制得的椰子漿中加入水、糖液等調(diào)制而成的制品。,（三）杏仁乳（露）飲料 以杏仁為原料，經(jīng)浸泡、磨碎等工藝制得的漿液中加入水、糖液等調(diào)制而成的制品。,（四）核桃乳（露） 以核桃仁為原料經(jīng)磨碎等工藝制得的漿液中加入水、糖液等調(diào)制而成的制品。,（五）花生乳（露）,以花生為原料經(jīng)磨碎等工藝制得的漿液中加入水、糖液等調(diào)制而成的制品。,三、植物蛋白飲料的營養(yǎng)作用,（一）營養(yǎng)豐富 （二）有藥療作用 （三）不會出現(xiàn)乳糖不適應(yīng)癥,四、植

3、物蛋白飲料在我國的發(fā)展,豆乳起源于我國，有兩千年的歷史。在我國唐朝，豆乳的加工技術(shù)傳到日本，以后又傳到世界各地。 我國大陸地區(qū)從20世紀(jì)80年代開始規(guī)模生產(chǎn)豆乳飲料，20多年后已發(fā)展成為豆乳、核桃乳、杏仁乳、椰子乳等植物蛋白飲料百花齊放的局面。 徐州“維維”豆奶、承德“露露”、海南“椰樹”等成為知名植物蛋白飲料品牌。,第二節(jié) 豆乳飲料加工技術(shù),一、大豆的化學(xué)成分及營養(yǎng)特性,大豆的營養(yǎng)成分主要有蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等多種物質(zhì)。,（一）蛋白質(zhì)及氨基酸,1、含量與營養(yǎng)性 大豆含有3040的蛋白質(zhì)。大豆蛋白質(zhì)雖含蛋（甲硫）氨酸、蘇氨酸、胱氨酸較少，但其余的必需氨基酸均達(dá)到或超過世界

4、衛(wèi)生組織的推薦值水平，質(zhì)量接近完全蛋白質(zhì)。 2、加工特性 可溶性蛋白質(zhì)等電點(diǎn)為pH值4.5，此時易沉淀析出；加熱過度會降低溶解度。,（二）脂肪,1、含量與營養(yǎng)性 含量1720，含有大量亞油酸、油酸和亞麻酸，占脂肪酸總量的80以上。還含有豐富的維生素E、卵磷脂。脂肪消化吸收率可達(dá)97.5，對風(fēng)味、口感有很大影響。 2、加工特性 卵磷脂是優(yōu)良的乳化劑、營養(yǎng)劑，對豆奶的穩(wěn)定性和口感有重要的作用。但大豆脂類在脂肪氧化酶作用下會產(chǎn)生豆腥。,（三）碳水化合物,1、含量與營養(yǎng)性 含量2030左右，成分復(fù)雜。 2、加工特性 多數(shù)成分不能被人體直接吸收利用，棉子糖、水蘇糖能引起人體脹氣、腹瀉等。在浸泡、脫皮、除

5、渣的豆乳加工工序中可以除去一部分，但加熱殺菌等工序?qū)ζ錄]有影響，其主要部分仍存在豆乳中。,（四）礦物質(zhì),大豆中礦物質(zhì)含量約3左右，以鉀、鎂、磷含量最高。,（五）維生素,大豆中含有較豐富的維生素，尤以B族維生素及維生素C較多，但在加工過程中維生素C容易被破壞，故大豆不作為維素C的來源。,（六）大豆異黃酮,是大豆生長中形成的一類次生代謝產(chǎn)物。 生理作用：具有抗腫瘤活性、降血糖、抗氧化、抑制真菌活性等作用。 風(fēng)味特征：具有苦味和收斂性，如果其含量過高，會產(chǎn)生使人不愉快的味感。,（七）大豆的酶類與抗?fàn)I養(yǎng)因子,1、酶類 大豆中已發(fā)現(xiàn)的酶類有近30種，其中脂肪氧化酶（產(chǎn)生豆腥味）、脲酶對產(chǎn)品質(zhì)量影響最大。

6、 2、大豆抗?fàn)I養(yǎng)因子 有6種，其中胰蛋白酶抑制因子、大豆皂苷、脹氣因子、植物凝集素對產(chǎn)品質(zhì)量影響得大。,二、豆乳的營養(yǎng)價值和功能性,（一）營養(yǎng)價值 與牛乳、人乳相比 1、大豆的蛋白質(zhì)含量較高，脂肪、總糖含量較低，且不含膽固醇。 2、鉀、磷、鐵的含量高而鈣含量不足。 3、豆乳中的維生素主要是B族維生素和維生素E，而基本不含維生素A和維生素C。,（二）生理功能 1、大豆低聚糖具有膳食纖維的部分生理功能，可以改善便秘，不會引起齲齒 。 2、有抗癌作用。 3、具有抗血栓、提高機(jī)體的耐缺氧能力、減少體內(nèi)脂肪、預(yù)防高血脂、高血壓及動脈硬化等效果 。,三、豆乳的生產(chǎn)工藝,大豆精選 清洗 浸泡 脫皮 磨漿 漿

7、渣分離 調(diào)制 殺菌 真空脫氣 均質(zhì) 冷卻 灌裝 包裝 成品,（一）基本生產(chǎn)工藝流程,1、原料精選：選擇蛋白質(zhì)含量較高的原料，用篩選、風(fēng)選、去石機(jī)、磁選等去雜。 2、清洗：一般用清水洗3遍，去除塵土和微生物。 3、浸泡 （1）目的：軟化組織結(jié)構(gòu)，提高蛋白膠體分散程度，降低能耗。,（二）主要工藝要點(diǎn),（2）操作要點(diǎn) 用34倍的水，水溫5060 ，夏季810 h，冬季1620 h，可加入0.5的碳酸氫鈉，磨漿前調(diào)節(jié)pH至6.6以上。 （3）質(zhì)量判斷 干豆:泡好豆1:2.02.2，豆皮平滑脹緊，豆粒輕搓分為兩瓣。,4、脫皮 （1）目的：除雜除菌，改善風(fēng)味，縮短滅酶時間 （2）技術(shù)要求：脫皮率8090%

8、 （3）方法 干法：泡前脫皮，先干燥，再用磨碎機(jī)和各種分離裝置分離豆瓣和豆皮。 濕法：泡后脫皮，常用膠輪式脫皮機(jī)。,大豆干法脫皮機(jī),大豆?jié)穹撈C(jī),5、滅酶和去豆腥味 （1）干熱法 典型方法：輕度烘烤；在擠壓膨化過程中用蒸汽或加壓鈍化酶，消除其他抗?fàn)I養(yǎng)因子。此法產(chǎn)品穩(wěn)定性不好。 （2）熱水浸泡法 用于不脫皮生產(chǎn)工藝。 典型工藝：95水，浸泡30 min，然后磨碎制漿。浸泡時可加入碳酸鈉、氫氧化鈉等堿性物質(zhì)，鈍酶并降低低聚糖含量。,（3）熱磨法 又稱“康奈爾”法 典型工藝1：浸泡好的大豆加沸水（90100）磨漿，并保溫10min。 典型工藝2： 用5060含0.2% NaOH的溶液中浸泡2小時，

9、用清水洗凈后，邊加熱邊磨漿。 此外，還有脫氧水磨法、蒸煮法等方法。,6、磨漿,（1）基本工藝 加水量：一般為每千克泡好的豆加510 kg水。 一般采用二次磨漿。 （2）磨漿設(shè)備 石磨 破碎效果好，蛋白質(zhì)溶出率高。但生產(chǎn)效率比較低，磨片大而笨重，占地面積大，易磨損，修復(fù)困難且費(fèi)用高。,砂輪磨 特點(diǎn)： 磨碎程度均勻，豆糊溫升低，質(zhì)量好，得率高，有利于漿渣分離。 磨的體積小，噪音低，生產(chǎn)能力大，耗電少，使用方便。,砂輪磨原理圖,7、濾漿,工廠化機(jī)械濾漿方法主要有沉降式臥式離心機(jī)、三足式離心機(jī)、平篩濾漿、圓篩濾漿等。 沉降式臥式離心機(jī)（見下圖）應(yīng)用廣泛。它速度快、噪音低、動力小、分離效果好。,沉降式臥

10、式離心機(jī)原理圖,1皮帶罩 2軸承盒 3主軸 4進(jìn)料管 5分離傘 6離心轉(zhuǎn)子 7出渣口 8出漿口 9外套 10電機(jī) 11機(jī)座 12傳動輪,沉降式臥式螺旋卸渣離心機(jī)原理圖,8、調(diào)制,（1）主要原輔材料 白砂糖及甜味劑：白砂糖用量為68 穩(wěn)定劑：常用的穩(wěn)定劑有CMC、海藻酸鈉、明膠、黃原膠等，用量0.050.1。 乳化劑：常用的乳化劑有大豆磷脂、蔗糖酯、單甘酯等，用量0.0030.5 其他：脂肪、香精香料、復(fù)合磷酸鹽（分散劑）、營養(yǎng)劑、風(fēng)味天然物等。,（2）配方設(shè)計(jì)原則 風(fēng)味甜、香 營養(yǎng)補(bǔ)充維生素、無機(jī)鹽 油脂改善口感和色澤 穩(wěn)定通過添加穩(wěn)定劑、乳化劑和分散劑提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。通常使用復(fù)合制劑。,9、

11、加熱殺菌,（1）目的：殺菌、鈍酶 （2）工藝要求 常采用UHT:120140下加熱60s。 其中采用直接噴射式加熱效果更好。,10、脫臭,（1）目的：去除不良?xì)馕?；降溫，避免蛋白質(zhì)過度變性；避免氣泡溢出；避免褐變。 （2）工藝：一般采用真空脫臭，溫度750C以下，真空度26.7-10kPa。 為消除泡沫，常使用消泡劑，如油腳、油角膏、硅有機(jī)樹脂、脂肪酸甘油脂等。 （3）脫氣裝置：一般為真空罐，見下頁。,真空脫氣裝置,1擴(kuò)散泵 2脫氣罐 3電控箱 4出漿泵 5真空泵,11、均質(zhì),（1）目的 改善口感，提高穩(wěn)定性，增加產(chǎn)品白度。 （2）工藝要求（高壓均質(zhì)機(jī)） 均質(zhì)壓力：一般采用2025MPa。 均

12、質(zhì)溫度：8090之間。根據(jù)均質(zhì)機(jī)性能而定。 均質(zhì)次數(shù)：增加均質(zhì)次數(shù)可提高均質(zhì)效果。普遍采用的是兩次均質(zhì)。,高壓均質(zhì)機(jī),12、灌裝、包裝,保溫桶40C 瓶 塑料袋 復(fù)合蒸煮袋 無菌包裝系統(tǒng) 除無菌充填包裝外，其他包裝形式還需“二次殺菌”。,大豆清選 脫皮 后清理 浸泡 磨碎 分離 脫臭 調(diào)制 均質(zhì) 冷卻貯藏 超高溫殺菌 包裝 成品,丹麥奶制品承包公司 豆乳生產(chǎn)工藝流程圖,大豆清選 脫皮 酶鈍化磨碎分離 調(diào)制殺菌脫臭均質(zhì)冷卻包裝成品,日本精研舍株式會社 豆乳生產(chǎn)工藝流程圖,大豆清選浸泡磨碎酶鈍化分離調(diào)制澄清超高溫殺菌包裝成品,瑞典阿伐-拉伐有限公司 豆乳生產(chǎn)工藝流程,大豆清選 加熱 脫皮 蒸煮 磨

13、碎 均質(zhì) 調(diào)制 超高溫殺菌 包裝 成品,美國伊利諾斯州 豆乳生產(chǎn)工藝流程圖,四、影響豆乳質(zhì)量的因素及防止措施,（一）豆乳的穩(wěn)定性 影響蛋白飲料穩(wěn)定的因素主要有 濃度、黏度、粒度、pH值、電解質(zhì)、微生物以及工藝條件等。,、濃度,影響： 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用，發(fā)生絮凝而產(chǎn)生沉淀；蛋白質(zhì)脂類相互作用，有利于乳狀液的穩(wěn)定。 這兩種相互作用都與蛋白質(zhì)濃度有一定關(guān)系。 措施： 添加糖類等調(diào)節(jié)分散介質(zhì)密度，使蛋白質(zhì)濃度適當(dāng)。,、粒度,影響： 當(dāng)豆乳黏度一定時，粒子直徑越大沉降速度越大，越不穩(wěn)定。 措施： 采用高壓均質(zhì)。 可選擇高壓均質(zhì)機(jī)或膠體磨。 選擇依據(jù)是即要避免蛋白質(zhì)變性，又要使粒子微?；?、pH,影

14、響： 溶液的pH值與蛋白質(zhì)等電點(diǎn)pH值相差越大，豆乳越穩(wěn)定。 措施： 蛋白飲料的最終pH最好控制在78之間，浸提液選擇堿性緩沖溶液，pH控制在9.5左右。 pH值的測定方法可用pH計(jì)測定。,、電解質(zhì)及帶電物質(zhì),影響： 溶液中若含有大量陽離子，如Ca2+、Mg2+等時，體系的穩(wěn)定性將降低。電解質(zhì)濃度在0.51mol/l濃度時，具有“鹽析效應(yīng)” 。 酸性環(huán)境下，果膠、單寧（帶負(fù)電）等會使蛋白質(zhì)沉淀。 措施：使用去離子水；產(chǎn)品含果汁時，需對原料果汁酶解處理去果膠、單寧。,5、乳化劑與大分子物質(zhì)對穩(wěn)定性的影響 適當(dāng)使用乳化劑與大分子物質(zhì)對穩(wěn)定性都有提高作用。 6、微生物對穩(wěn)定性的影響 降低穩(wěn)定性,（二

15、）豆乳不良風(fēng)味的產(chǎn)生與防止,1、豆腥味 （1）產(chǎn)生原因 是大豆中脂肪氧化酶催化不飽和脂肪酸氧化的結(jié)果 。,（2）豆腥味的防止,A、遠(yuǎn)紅外加熱 B、調(diào)節(jié)pH值 脂肪氧化酶的最適pH值為6.5，在堿性條件下活性降低，至pH9.0時失活。在大豆浸泡時選用堿液浸泡，有助于抑制脂肪氧化酶活性，并有利于大豆組織結(jié)構(gòu)的軟化，使蛋白質(zhì)的提取率提高。,C、加熱法 包括干熱法；熱水浸泡法；熱磨法等。 D、酶法 利用蛋白分解酶、醛脫氫酶等作用于脂肪氧化酶活底物，去除豆腥味。,2、苦澀味,（1）產(chǎn)生原因 由于多種苦澀味物質(zhì)的存在，如大豆異黃酮 （2）苦澀味的防止 苦澀味的產(chǎn)生與其浸泡水的溫度和pH值有很大相關(guān)性，常見

16、抑制方法： 低溫下添加葡萄糖酸內(nèi)酯， 鈍化酶的活性 避免長時高溫 添加香味物質(zhì) 等。,在生產(chǎn)中，通過熱燙、浸泡、殺菌等加熱工序，基本可以達(dá)到去除這兩類抗?fàn)I養(yǎng)因子的效果。,（三）生理有害因子的去除,（四）脹氣變質(zhì) 造成原因：一般由微生物引起。 控制措施：提高脫皮率和控制生產(chǎn)衛(wèi)生條件。 （五）口感不佳 造成原因：配方不當(dāng)，工藝非最佳方案。 （六）褐變 造成原因：因加糖處理不當(dāng)造成褐變。 控制措施：注意對料液不要長期加熱和保溫。,第三節(jié)其他蛋白飲料的生產(chǎn)簡介,一、杏仁乳（露）飲料,（一）杏仁的營養(yǎng)價值和毒性 營養(yǎng)價值： 杏仁營養(yǎng)豐富，含豐富的蛋白質(zhì)、維生素以及人體不能合成的7種必需氨基酸。此外還含有

17、微量元素Ca、P、Fe、K，其中Ca、K、P的含量分別為牛奶的3、4、6倍,藥用功能：杏仁還具有很高的藥用價值，如具有潤肺祛痰、止咳平喘、養(yǎng)顏潤膚、抗衰老抗癌的作用。 毒性：杏仁中含有少量的氰化物（苦杏仁苷水解產(chǎn)物）。,（二）主要原輔材料 1、杏仁：一般用量為5。 2、白砂糖及甜味劑：一般白砂糖用量為614，最佳8%左右。 3、穩(wěn)定劑：常用的穩(wěn)定劑有耐酸性羧甲基纖維素、海藻酸鈉、瓜兒豆膠等。 4、乳化劑：常用的乳化劑有大豆磷脂、蔗糖酯、單干酯等。 5、其他：香精、酸味劑（調(diào)節(jié)PH、護(hù)色）、復(fù)合磷酸鹽（調(diào)節(jié)PH）、鹽（調(diào)味、增加穩(wěn)定性）等。,（三）罐裝杏仁乳飲料生產(chǎn)工藝流程 杏仁熱燙去皮脫苦消毒

18、清洗磨漿過濾調(diào)配脫臭均質(zhì)灌裝滅菌冷卻檢驗(yàn)成品。 （四）工藝要點(diǎn) 1、熱燙去皮 先將杏仁放入9095的水中浸35 min，使杏仁皮軟化。放入脫皮機(jī)中進(jìn)行機(jī)械去皮或手工去皮。,2、脫苦脫毒 再將脫皮的杏仁放入50左右的水中浸泡。每天換12次水，浸泡56d后撈出待用。通常夏季浸泡溫度稍低，時間稍短，冬季浸泡水溫可稍高，時間可適當(dāng)延長。 3、消毒清洗 用0.35的過氧乙酸浸泡杏仁進(jìn)行消毒，大約10min后撈出，用水洗凈。,4、磨漿 一般分兩步完成。第一步一般用砂輪磨粗磨，加水量為杏仁的35倍。第二步用膠體磨細(xì)磨，使組織內(nèi)蛋白質(zhì)和油脂充分析出。磨漿時可添加0.1的焦磷酸鈉和亞硫酸鈉混合液護(hù)色。 5、過濾 第一步可用篩布過濾分離漿渣。第二步可用高速離心機(jī)完成。杏仁糊微粒細(xì)度需達(dá)20m以下。注意不要將油脂分離，以