第04章 蛋白饮料加工技术.ppt

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1、第四章 蛋白饮料加工技术,蛋白饮料加工技术,第一节 动物蛋白饮料加工技术 一、概 述 动物蛋白饮料是以动物蛋白为原料加工制得的液状或糊状产品的总称,主要包括含乳饮料、蛋类饮料以及蜂蜜饮料等等。从消化的角度来分析,动物蛋白质比植物蛋白质更易消化和吸收。但是动物蛋白常伴有动物性脂肪(多为饱和性脂肪酸),长期进食后,易使人体血管粥样硬化、血压升高、诱发脑溢血和心肌梗塞等疾病。,蛋白饮料加工技术,二、动物蛋白饮料加工工艺 动物蛋白饮料以含乳饮料为主。它是以鲜乳或乳制品为原料,经加工制成的制品。其乳成分在3%以上。含乳饮料包括咖啡含乳饮料、果汁含乳饮料、酸乳、乳酸菌饮料以及非乳制品乳酸菌饮料。含乳饮料因

2、其含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物及微量元素,易吸收和消化,口感好,越来越受到消费者的青睐。按照生产工艺,含乳饮料又可分为配制型含乳饮料和发酵型含乳饮料两种。,蛋白饮料加工技术,其中,配制型含乳饮料是指以鲜乳或乳制品为原料,加入水、糖液、酸味剂、果汁、茶或植物提取液等调制而成的制品。若以鲜乳为原料,其主要工艺流程为:原料乳的验收预处理巴氏杀菌配制均质杀菌罐装保温分销 发酵型含乳饮料:以鲜乳或乳制品为原料,经乳酸菌类培养发酵制得的乳液中加入水、糖液等调制而制得的制品。若以鲜乳为原料,其主要工艺流程为:原料乳的验收预处理巴氏杀菌冷却接种与发酵冷却配料均质杀菌罐装保温分销,蛋白饮料加工技术,三、乳

3、酸菌饮料加工工艺 1.乳酸菌饮料的定义 乳酸菌饮料是指将乳或乳制品以乳酸菌发酵后所得液状或糊状制品作为主要原料再经过调配、均质以及加水稀释等工艺而制成的饮料。乳酸菌饮料因其具有独特的风味以及营养保健功能而受到消费者的喜爱。在乳酸菌饮料中通过添加不同风味的营养物质制造出的新型乳酸菌饮料已经成为一种发展趋势。例如用预处理后的果汁、蔬菜汁加入酸乳中进行发酵,制出新型的乳酸菌饮料,如胡萝卜汁、中草药汁、猪肝汁等,这些产品以其特殊的风味,给人们带来新的感觉。,蛋白饮料加工技术,2.乳酸菌饮料的分类 乳酸菌饮料可以分为乳制品乳酸菌饮料和非乳制品乳酸菌饮料两类。(1)乳制品乳酸菌饮料 活菌类型。活菌类型是降

4、低酸乳中的乳成分含量,使之成为液态。其乳成分多为4%。,蛋白饮料加工技术,杀菌类型。杀菌类型是在乳酸菌发酵后杀菌,并加入多量糖浆以赋予保存性,饮用时加水稀释。主要成分规格如下:a.无脂乳固形物3.0%以上;b.乳酸菌数1000万个/ml;c.大肠菌群阴性。,蛋白饮料加工技术,(2)非乳制品乳酸菌饮料 此类饮料中乳成分含量极少,多为0.1%1%,可分为两种类型:将活菌类型乳酸菌饮料稀释而制成的;将果汁杀菌冷却后以乳酸菌发酵而制成的。主要成分规格如下:a.无脂乳固形物3.0%以下;b.乳酸菌数100万个/ml;c.大肠菌群阴性。,蛋白饮料加工技术,3.乳酸菌饮料的原材料(1)原料乳 乳酸菌饮料的原

5、料乳包括生乳、浓缩乳、脱脂乳粉和无糖炼乳,一般为突出风味以及避免加热臭的产生,常采用脱脂的鲜牛乳为原料乳。原料乳要求乳质新鲜,不含阻碍发酵的物质(例如抗生素、消毒剂和洗涤剂等)。无论采用哪种原料乳,均需要使非脂乳固体含量还原到8%以上。,蛋白饮料加工技术,(2)甜味料和甜味剂 乳酸菌饮料中添加的甜味料以蔗糖为主。添加糖不仅使饮料获得适宜饮用的糖酸比,还使之具有粘稠性,可使蛋白质粒子分散,从而可以长期保存。含果糖量多的转化糖或异构化糖液,会与发酵乳中含有的氨基酸起氨基反应,加热和保存时会促进褐变,因此很少使用。另外,也可以用非糖的甜味料和人工合成的甜味剂等。使用非糖甜味料时,饮料黏度小,发酵乳的

6、蛋白质容易沉淀,此时可加入粘稠剂或稳定剂以保持产品稳定性。,蛋白饮料加工技术,(3)稳定剂 为使乳蛋白质或乳蛋白质和果汁成分的凝集物稳定,可相应地使用稳定剂。糖也是一种稳定剂,但一般多选用增粘性和亲水性的高分子物质,如耐酸性的羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、海藻酸丙二醇酯(PGA)等。使用量一般为0.35%以下。在选择稳定剂的黏度时,要注意若使用黏度太大的稳定剂,其制品味感不好。(4)酸类 如果发酵生成的酸不能满足制品的酸度要求时,可以另外添加有机酸以达到酸度要求。一般以添加柠檬酸为主,也可以使用苹果酸等其他有机酸。,蛋白饮料加工技术,(5)着色剂 为保证产品具有一定的色泽,一般使用合成色素、

7、焦糖色素、-胡萝卜素等作用着色剂。(6)香料 以柑橘系的水果或草莓香料为主,也可使用香蕉、甜瓜、桃子等香料。(7)果汁 乳酸菌饮料中采用的果汁要求能与乳混合而不凝集沉淀,这可以用添加果胶酶,及除去果汁中的高分子电荷物质和使之生成凝集沉淀物而除去这两种方法来加以解决。一般选用葡萄、草莓、橙、葡萄果、菠萝或苹果的浓缩果汁。,蛋白饮料加工技术,4.乳酸菌饮料的加工工艺流程 酸乳调和净化均质杀菌充填冷却包装成品 主要工艺说明:(1)配方 不同的产品,其配方不同,以下是常用的三种配方:,蛋白饮料加工技术,表4-1乳酸菌饮料配方 单位:%,蛋白饮料加工技术,表4-2 乳酸菌饮料配方 单位:%,蛋白饮料加工

8、技术,表4-3乳酸菌饮料配方 单位:%,蛋白饮料加工技术,(2)混合调配 先将白砂糖、稳定剂、乳化剂与整合剂等按配方称量,然后一起拌和均匀,加入7080的热水中充分溶解,经杀菌、冷却后,同果汁、酸味剂一起与发酵乳混合并搅拌,最后加入香精等。在乳酸菌饮料中最常使用的稳定剂是纯果胶或与其他稳定剂的复合物。通常果胶对酪蛋白颗粒具有最佳的稳定性,这是因为果胶是一种聚半乳糖醛酸,在pH值为中性和酸性时带负电荷,将果胶加入到酸乳中时,它会附着于酪蛋白颗粒的表面,使酪蛋白颗粒带负电荷。由于同性电荷互相排斥,可避免酪蛋白颗粒间相互聚合成大颗粒而产生沉淀,考虑到果胶分子在使用过程中的降解趋势以及它在pH 4时稳

9、定性最佳的特点,因此,杀菌前一般将乳酸菌饮料的pH值调整为3.84.2。,蛋白饮料加工技术,(3)净化 一般用离心机将混入的异物除去,效果比过滤机好。还可以采用自动排渣的CIP洗净型系统。(4)均质 均质使其液滴微细化,提高料液黏度,抑制粒子的沉淀,并增强稳定剂的稳定效果。所采用的设备一般是乳液磨和高压均质机。乳液磨是利用相对运动旋转板的间隙,给液体以强的剪切力。高压滑阀型均质机,用剪切粉碎、冲击破坏或流速激变等方式将蛋白粒子破坏和用饱和压力使微粒分散,因而分散效率比其他分散机好。在使用该均质机时,如果混入气泡,即使用所定的压力,均质效果也差。乳酸菌饮料较适宜的均质压力为2025 MPa,温度

10、53左右。,蛋白饮料加工技术,(5)后杀菌 发酵调配后的杀菌目的是延长饮料的保存期。经合理杀菌、无菌灌装后的饮料,其保存期可达36个月。由于乳酸菌饮料属于高酸食品,故采用高温短时巴氏杀菌即可得到商业无菌,也可采用更高的杀菌条件如95105,30s或110,4 s生产厂家可根据自己的实际情况,对以上杀菌制度作相应的调整,对塑料瓶包装的产品来说,一般灌装后采用9598,2030min的杀菌条件,然后进行冷却。(6)果蔬预处理 在制作果蔬乳酸菌饮料时,要首先对果蔬原料进行加热处理,以起到灭酶作用。通常是在沸水中放置68min。经灭酶后打浆或取汁,再与杀菌后的原料乳混合。,蛋白饮料加工技术,(7)充填

11、和冷却 充填时要特别注意不要混入空气,因为这样会引起内重量不准确,也会因氧化而降低质量。热充填后的品温应为7580,要立即冷却到30左右。冷却时间要尽量缩短。但应注意急速冷却有时会产生破瓶,以2030的间隔,分级冷却为好。瓶的耐热性一般为4050,瓶内品温和冷却水温度之差不宜超过30。,蛋白饮料加工技术,(8)洗瓶和检瓶 用洗瓶机把瓶洗净杀菌。洗瓶机有喷雾式和均热喷淋式两种。喷雾式洗瓶机不带浸泡槽;而均热喷淋式洗瓶机是将待洗瓶在浸泡槽中浸泡后再用喷雾喷液洗净。要洗大量瓶时,多用均热喷淋式或改用喷雾式。洗涤剂一般采用氢氧化钠溶液,其浓度以3%4%为宜,加热到6070使用。洗净回收瓶时,氢氧化钠溶

12、液和洗瓶用的洗涤剂并用。瓶的杀菌是用热碱水浸泡15min,然后用洗涤水充分洗涤干净,做空瓶瓶检。(9)包装和贮存 冷却后要做制品液的水平线检查和透过光线做实瓶检查,观察有无异物或破瓶,然后帖上瓶签,装箱,贮存于制品仓库。仓库内的贮藏温度以低温为好。,蛋白饮料加工技术,5.乳酸菌饮料的质量控制(1)饮料中活菌数的控制 乳酸活性饮料要求每毫升饮料中含活的乳酸菌数达到100万个以上。欲保持较高活力的菌种,发酵剂应选用耐酸性强的乳酸菌种。为了弥补发酵本身的酸度不足,需补充柠檬酸,但是柠檬酸的添加会导致活菌数下降,所以必须控制柠檬酸的使用量。苹果酸对乳酸菌的抑制作用小,与柠檬酸并用可以减少活菌数的下降,

13、同时又可改善柠檬酸的涩味。,蛋白饮料加工技术,(2)沉淀 沉淀是乳酸菌饮料最常见的质量问题。乳蛋白中80为酪蛋白,其等电点为pH4.6。乳酸菌饮料的pH值在3.84.2之间,此时,酪蛋白处于高度不稳定状态。此外,在加入果汁、酸味剂时,若酸浓度过大、加酸时混合液温度过高或加酸速度过快及搅拌不匀等均会引起局部过分酸化而发生分层和沉淀。为使酪蛋白胶粒在饮料中呈悬浮状态,不发生沉淀,应注意以下几点:均质。经均质后的酪蛋白微粒,因失去了静电荷、水化膜的保护,使粒子间的引力增强,增加了碰撞机会,容易聚成大颗粒而沉淀。因此,均质必须与稳定剂配合使用,方能达到较好效果。,蛋白饮料加工技术,稳定剂。常添加亲水性

14、和乳化性较高的稳定剂。稳定剂不仅能提高饮料的黏度,还可以防止蛋白质粒子因重力作用下沉,更重要的是它本身是一种亲水性高分子化合物,在酸性条件下与酪蛋白结合形成胶体保护,防止凝集沉淀。此外,由于牛乳中含有较多的钙,在pH值降到酪蛋白的等电点以下时以游离钙状态存在,Ca2与酪蛋白之间易发生凝集而沉淀。故添加适当的磷酸盐,使其与Ca2结合,起到稳定作用。添加蔗糖。添加13的蔗糖不仅使饮料酸中带甜,而且糖在酪蛋白表面形成被膜,可提高酪蛋白与其他分散介质的亲水性,并能提高饮料密度,增加粘稠度,有利于酪蛋白在悬浮液中的稳定。,蛋白饮料加工技术,有机酸的添加。添加柠檬酸等有机酸类是引起饮料产生沉淀的因素之一。

15、因此,须在低温条件下添加;添加速度要缓慢,使有机酸与蛋白胶粒均匀缓慢地接触;另外,搅拌速度要快。一般酸液以喷雾形式加入。发酵乳的搅拌温度。为了防止沉淀产生,还应注意控制好搅拌发酵乳时的温变。高温时搅拌,凝块将收缩硬化,造成蛋白胶粒的沉淀。(3)脂肪上浮 在采用全脂乳或脱脂不充分的脱脂乳作原料时,由于均质处理不当等原因容易引起脂肪上浮,应改进均质条件,同时可选用酯化度高的稳定剂或乳化剂如卵磷脂、单硬脂醛甘油酯、脂肪酸蔗糖酯等。最好采用含脂率较低的脱脂乳或脱脂乳粉作为乳酸菌饮料的原料。,蛋白饮料加工技术,(4)果蔬料的质量控制 为了强化饮料的风味与营养,常常加入一些果蔬原料,例如果汁类的椰汁、杧果

16、汁、橘汁、山楂汁、草莓汁等,蔬菜类的胡萝卜汁、玉米浆、南瓜浆、冬瓜汁等,有时还加入蜂蜜等成分。由于这些物料本身的质量或配制饮料时预处理不当,使饮料在保存过程中引起感官质量的不稳定,如饮料变色、褪色、出现沉淀、污染杂菌等。因此,在选择及加入这些果蔬物料时应注意杀菌处理。另外,在生产中应考虑适当加人一些抗氧化剂,如维生素C、维生素E、儿茶酚、EDTA等,以增强果蔬色素的抗氧化能力。,蛋白饮料加工技术,(5)卫生管理 在乳酸菌饮料酸败方面,最大问题是酵母菌的污染。酵母菌繁殖会产生二氧化碳,并形成酯臭味和酵母味等不愉快风味。另外霉菌耐酸性很强,也容易在乳酸菌饮料中繁殖并产生不良影响。酵母菌、霉菌的耐热

17、性弱,通常在60,510min加热处理即被杀死。所以,制品中出现的污染,主要是二次污染所致。所以使用蔗糖、果汁的乳酸菌饮料其加工车间的卫生条件必须符合有关要求,以避免制品二次污染。,蛋白饮料加工技术,四、其它动物蛋白饮料加工技术 1.双歧杆菌发酵乳饮料(1)概 况 双歧杆菌发酵乳饮料是以乳为原料,经双歧杆菌和乳酸菌(保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌以1:1混合)发酵后加入稳定剂、糖、果汁、维生素及净化水、酸液等加工而成。双歧杆菌发酵乳要求其产品具有一定活菌含量,其关键技术是保证产品的营养、卫生、外观以及风味。,蛋白饮料加工技术,双歧杆菌是一类不能游动的革兰氏阳性专性厌氧杆菌。它要求的厌氧及营养条件较

18、高,广泛存在于人及动物肠道中,母乳中含有双歧杆菌生长促进因子。它在母乳喂养的健康婴儿肠道中几乎以纯菌状态存在,占绝对优势据报道,母乳喂养儿肠道中双歧杆菌量是人工喂养儿的10倍,健康人双歧杆菌量是病人的50倍。当患病、饮食不当或衰老时,双歧杆菌减少或消失。双歧杆菌在肠道中的数量成为婴幼儿和成人健康状况的标志,反映了双歧杆菌对人体健康的重要作用。,蛋白饮料加工技术,双歧杆菌有益健康的原因首先与该菌的产酸特性有关,它以生成醋酸为主,同时生成乳酸和甲酸,在大肠中造成低pH值环境,抑制肠道有害菌和致病菌的生长。醋酸对革兰氏阳性菌的抑制作用比乳酸强,因此,双歧杆菌的保健效果比生成乳酸为主的乳酸菌更佳。另外

19、双歧杆菌的保健作用还表现在以下方面:抑制腐败菌的生长;降低乳糖含量,可避免乳糖不耐症引起的种种不适;对肝脏及人体代谢的保健作用;改善维生素代谢;防止便秘;抗癌作用。,蛋白饮料加工技术,双歧杆菌生成的乳酸为L(十)型,比D(一)型和DL型具有更高的生理活性和代谢活性。双歧杆菌可抑制硝酸盐还原为亚硝酸盐,其代谢产物还可抑制肠道中的硝酸盐还原菌,可消除或显著减少亚硝酸盐致癌物质对人体的危害。双歧杆菌在肠道内有合成各种维生素的能力,其磷蛋白分解酶又可促进人体对蛋白质的消化吸收。由于上述因素的综合作用,双歧杆菌对人体有降低患病率和预防病原菌污染的作用。,蛋白饮料加工技术,尽管双歧杆菌对人体健康有诸多的重

20、要作用,但其分离、纯化、鉴定、培养等都有较大的困难,加之其热敏感性和产酸时间长等给加工带来一定困难。有试验表明,使用双歧杆菌的不同菌株配合各种不同组合的培养基,在不同培养条件下发酵,经驯化培养出在牛乳中好氧生长的双歧杆菌菌株,并加入少量生长促进因子,可以明显缩短发酵时间,其冷冻于燥制成的种子发酵剂适合酸乳加工厂生产需求。双歧乳饮料集营养、保健与风味为一体。利用驯化的双歧杆菌配合乳酸菌制备乳酸菌饮料,其酸味柔和,因后酸化能力有限,故可在室温下储藏。,蛋白饮料加工技术,(2)双岐杆菌发酵乳饮料加工工艺 参考配方。各生产厂家配料均不同,现举例见表4-4。表4-4 双岐杆菌发酵乳配料表,蛋白饮料加工技

21、术,工艺流程 原料乳过滤计量配料灭菌冷却接种发酵混合均质灌装后发酵成品检验出库 主要工艺要求 a 原料乳的选择。选用质量优良的脱脂乳或脱脂乳粉复原乳或半脱脂乳均可。一般要在脱脂乳中添加一部分脱脂乳粉或通过膜渗透法处理使非脂乳固体含量达到10%15%。,蛋白饮料加工技术,b 灭菌。标准化之后的脱脂乳或半脱脂乳中可添加少量葡萄糖或其他对双歧杆菌发育具促进作用的物质,混合后,以9095、56min加热杀菌,或采用135、35s高温瞬时灭菌,冷却到3745,接种发酵。c 双歧杆菌的选择。双歧杆菌属中有11个菌种,试验证明,两歧双歧杆菌和婴儿双歧杆菌效果最好。对这2种菌种的不同菌株在乳中连续深层培养或在

22、含有乳酵母培养基中驯化可达到良好效果。,蛋白饮料加工技术,d.双歧杆菌发酵乳的发酵条件。为使发酵乳中活菌含量较高而凝乳时间又相对较短,对影响发酵的主要因素如促进剂、接种量、培养温度、基质浓度及厌氧处理进行正交试验优选,试验表明,最佳发酵工艺为:在原料中加入0.25生长促进剂,接种5的驯化双歧杆菌菌种,42培养7h。一般生长促进物质可用玉米浸出液0.10.5,胃蛋白酶及酪蛋白胨等,大豆浸出液、玉米油加入维生素C、酵母浸出液0.10.5。由于厌氧菌需要无氧环境,加入还原剂则有利于双歧杆菌生长。常用的还原剂及其剂量分别是葡萄糖15,抗坏血酸0.1左右及半胱氨酸约0.05等。,蛋白饮料加工技术,e 发

23、酵乳。将乳酸菌与双歧杆菌进行单独培养,乳酸菌按常规搅拌型酸乳发酵工艺进行制备;双歧杆菌的最佳发酵条件是采用0.25生长促进剂及2葡萄糖与浓度10的脱脂乳为培养基,接种5的纯双歧杆菌,42下发酵7h即成双歧杆菌发酵乳。f 混合。将双歧杆菌发酵乳与乳酸菌发酵乳在冷却到20时以2l或3 l比例混合制成的双歧杆菌发酵乳饮料,含双歧杆菌数可达6.4106mL,感官、风味同一般乳酸菌饮料基本相同。制备发酵乳饮料时,调酸一般用柠檬酸,但该酸对菌种有抑制作用,故最好选用抑制作用小的酸类如苹果酸等。G成品。培养结束后,将产品置于4左右的冷藏室内进行后发酵,即可得到双歧杆菌乳。,蛋白饮料加工技术,2.咖啡乳饮料加

24、工(1)咖啡乳饮料的原材料 咖啡乳饮料又称“咖啡牛乳”,其主要原料包括:牛乳及脱脂乳。脱脂乳是使用奶油分离机将牛乳中的脂肪离心脱去。,蛋白饮料加工技术,咖啡。由于产地不同而风味各异。一般以温和风味的巴西品种为主体,再配以13个其他的品种混合使用。咖啡的主要成分为:水分2.2%;蛋白质 13.8%;脂肪 12.3;可溶性无氮物47.5%;纤维 18.4%;灰分 4.3%。在使用咖啡时,可以使用咖啡抽出液及其制品,也可以使用速溶咖啡。咖啡抽出液中含有碳水化合物、脂肪、蛋白质、单宁等,形成咖啡特有风味成分的是挥发酸、羰基化合物、挥发性硫基化合物等。咖啡中的酸往往造成蛋白质的不稳定,所以酸性强的咖啡要

25、少用,苦味大的可适当多用。,蛋白饮料加工技术,甜味剂。常采用砂糖作甜味料,一般用量4%8%,也可使用一部分葡萄糖、饴糖等。稳定剂。防止牛乳中酪蛋白遇酸沉淀,防止乳脂肪上浮。可用CMC、海藻酸钠等。色素。可使用焦糖色素,用量为0.1%0.2%。其他原料。包括碳酸氢钠、磷酸氢二钠、食盐、植物油、蔗糖酯和食品用硅硐树脂制剂。其中碳酸氢钠和磷酸氢二钠用来调整pH值;食盐、植物油可以改善风味;蔗糖酯起到乳化作用和杀菌作用,用量为0.02%0.05%;食品用硅硐树脂制剂起消泡作用。,蛋白饮料加工技术,(2)咖啡乳饮料的生产工艺流程 牛乳或咖啡乳 咖啡豆抽提咖啡抽出液调和过滤均质杀菌冷却充填包装 砂糖、焦糖

26、或香精,蛋白饮料加工技术,(3)主要工艺说明 调配。将砂糖和乳原料预先溶解,并将咖啡原料制成咖啡抽出液后,按下列顺序调和。a 将砂糖液打入调和罐;b 必要量的碳酸氢钠、食盐溶与水后加入;c 蔗糖酯溶于水中后加入乳中均质;d 一面搅拌,一面将均质后的乳加入调和罐内;,蛋白饮料加工技术,e 必要时加入硅硐树脂;f 加入咖啡抽出液、焦糖;g 加入香料,充分搅拌混合。均质化。采用高压均质机,均质温度6070,均质压力为100170MPa。杀菌。采用加热杀菌法。温度保持在6265、30min或75、15min,高温短时间杀菌法(HTST法),100135、23s。包装。采用瓶装或罐装(灭菌)无菌罐装。,

27、蛋白饮料加工技术,(4)咖啡乳饮料产品的组成及配比 咖啡乳饮料的一般组成 比重 1.0421.050;固形物 12.0%13.0%;乳脂肪 1.0%1.9%;蛋白质 1.5%2.5%;乳糖 2.04.0%;蔗糖 4.0%8.0%;无机盐 0.5%0.7%。配比实例(按1000kg成品计)见表4-5。,蛋白饮料加工技术,表4-5 咖啡乳饮料配比实例 单位:kg,蛋白饮料加工技术,3.果汁乳饮料加工(1)果汁乳饮料的概况 果汁乳饮料是利用果汁乳饮料和牛乳作为主要原料加工而成的乳饮料,它不仅色泽鲜艳,味道芳香,而且具有营养、保健、清淡、天然化的优点。其品种有草莓、香蕉、甜瓜、桔子、菠萝等,可分为以下

28、两类。中性型:除原料乳外,还添加果汁、糖类、香料、色素等,其液体接近中性,牛乳风味突出者居多。其乳脂肪含量控制在1%1.5%,pH6.26.5,蔗糖 6%8%。酸性型:除以上原料外,还添加酸味剂(如柠檬酸、苹果酸、酒石酸等),其液体成酸性,与水果味一起共同形成一定程度清凉感,其脂肪含量在0.3%左右,pH3.84.8,蔗糖10%左右。,蛋白饮料加工技术,(2)果汁乳饮料的生产工艺流程 脱脂乳加糖加稳定剂过滤混合调酸调香预热均质杀菌灌装封盖冷却 果汁,蛋白饮料加工技术,(3)主要工艺说明 果汁制取:新榨出来的果汁含有单宁、果胶及微粒悬浮物等亲水胶体。单宁与蛋白质作用,会生成大分子聚合物,果胶对微

29、小的悬浮物有保护作用,而使果汁混浊不清。将这种果汁加入牛乳,易使果汁奶出现沉淀甚至分层,应澄清后使用。配制稳定剂水糖浆:稳定剂的分散性及溶解性通常较差,因此应预先与其他粉装原料(如砂糖)混合,溶化,稳定剂浓度宜在2%3%,经混合后需确认其完全溶解。此含稳定剂溶液首先与牛乳原料混合(先行调配),然后再添加果汁、酸味剂等的酸性溶液,混匀。,蛋白饮料加工技术,酸性果汁乳饮料所用的稳定剂应具有耐酸性,主要是耐酸性CMC、PGA(藻酸丙二醇酯)、高脂果胶等。需根据各种产品的特点,慎重选择稳定剂的种类、配比及用量。白砂糖:用适量水溶解后,慢慢地加入脱脂乳中,搅拌均匀后加入制备好的稳定剂水糖浆,边加边搅拌,

30、冷却后加果汁拌匀。调酸调香:用3%的柠檬酸溶液徐徐地加入果汁奶,快速搅拌,直至达到所需的pH值。对于酸性型果汁奶,加酸时应快速通过酪蛋白的等电点pH4.6,以防酪蛋白发生凝固沉淀。最后添加食用香精和食用色素(也可以不加色素),搅拌混合均匀。,蛋白饮料加工技术,均质和杀菌:将调配液加热到50左右进行均质(压力为1820MPa),然后加热到80,保持12min杀菌。均质目的在于使蛋白质颗粒微细化,减慢下沉速度。灌装贮存:杀菌后进行灌装和封盖,冷却后装箱贮存。(4)果汁乳饮料产品的组成及配比 果汁乳饮料产品的原料及配比如下(单位:kg):鲜橙汁,20;蔗糖,13;柠檬酸,0.22;耐酸羧甲基纤维素钠

31、,0.3;食用色素,0.01;食用香精,0.1;然后加水至100。,蛋白饮料加工技术,(5)果汁乳饮料风味的控制 果汁乳饮料风味的好坏,与原料的种类、质量、配比以及加工处理的方法等有关。控制糖酸比:不同的果汁,其糖和酸的含量不一样。在果汁奶中应控制适当的糖酸比。如果甜度过高而酸度过低,会使饮料缺乏清凉感和果味真实感,饮用后甜而无味。添加香味料:不同的果汁具有不同的风味,为加强和改善原果汁的风味,最好选用与果汁风味较接近的香味料或复合型香精。,蛋白饮料加工技术,第二节植物蛋白饮料加工技术 一、概 述 1.植物蛋白饮料定义 植物蛋白饮料是指用蛋白质含量较高的植物的果实、种子或核果类、坚果类的果仁等

32、为主要原料,经加工制成的制品。植物蛋白饮料包括豆类、谷物、核果以及坚果蛋白饮料等等。2.植物蛋白饮料的分类 根据GB10789-1996及我国原轻工行业标准QB/T2132-1995规定,我国植物蛋白饮料可分为以下几类。,蛋白饮料加工技术,(1)豆乳类饮料 以大豆为主要原料,经磨碎、提浆、脱腥等工艺制得的浆液中加入水、糖液等调制而成的乳状饮料,如纯豆乳、调制豆乳、豆乳饮料等。豆乳的大豆固形物含量应不低于8.0%(以折光计),蛋白质含量不低于0.5%(质量浓度)。纯豆乳。用水提取大豆蛋白中蛋白质和其他成分,除去豆渣后制得的乳状液,其大豆固形物含量在8.0%(以折光计)以上,也可添加营养强化剂。调

33、制豆乳。在纯豆乳中,添加糖、精练植物油(或不加)等,经调制而成的乳状饮料,其大豆固形物含量在5.0%(以折光计)以上,也可添加风味料及营养强化剂。,蛋白饮料加工技术,豆乳饮料分为以下三类 a 在豆乳中加入糖类、蔬菜汁、乳或乳制品、咖啡、可可等配料而制成,其大豆固形物含量不低于4%(以折光计)。b 在豆乳中加入原果汁(或原果浆)等配料而制成,其果汁含量不低于5%(以质量计);大豆固形物含量不低于2%(以折光计)。c豆乳经乳酸菌发酵(或加入酸味剂),加入糖类、乳化剂和着色剂等配料而制成,其大豆固形物含量不低于4%(以折光计)。,蛋白饮料加工技术,(2)椰子乳(汁)饮料 以新鲜、成熟适度的椰子为原料

34、,取其果肉加工制得的椰子浆中加入水、糖液等调制而成的饮料。(3)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、糖液等调制而成的饮料。(4)其他植物蛋白饮料 以核桃、花生、南瓜子、葵花籽等为原料经磨碎等工艺制得的浆液中加入水、糖液等调制而成的饮料。,蛋白饮料加工技术,3.植物蛋白饮料的营养 植物蛋白饮料属于中高档蛋白饮料,各种营养丰富,口感细腻似牛奶。其主要原料为植物核果类籽及植物的种子。这些籽仁含有大量脂肪、蛋白质、维生素、矿物质等,是人体生命活动中不可缺少的营养物质。植物蛋白及其制品不含胆固醇,不含乳糖,而含有大量的亚油酸和亚麻酸,长期食用,对血管壁上沉降的胆固醇有溶

35、解作用,因而可以防止因动物蛋白摄入量过高而导致的“文明病”(心血管病、脑血管病、糖尿病、老年褐斑等)。另外植物籽仁中含有较多的维生素E,可防止不饱和脂肪氧化,去除过剩的胆固醇,防止血管硬化,减少褐斑,有预防老年病的作用。,蛋白饮料加工技术,与动物蛋白饮料相比,植物蛋白饮料不含乳糖,不会引起“乳糖不适应症”。植物蛋白饮料还富有钙、锌、铁等多种物质和微量元素,为碱性食品,可以缓冲肉类、鱼、蛋、家禽、谷物等酸性食品的不良作用。又由于其原料广泛,产量大,价格低廉,故植物蛋白饮料必将成为我国产量最大的保健饮料。对于蛋白质消费量远少于联合国营养标准的发展中国家,发展植物蛋白,特别是大豆、花生蛋白都是一条行

36、之有效的途径。但是从消化的角度分析,植物蛋白质因外周有纤维薄膜的包裹而难以消化,故动物蛋白质比植物蛋白质更易消化和吸收,因此要注意平衡膳食。,蛋白饮料加工技术,4.植物蛋白饮料的一般生产工艺 植物蛋白饮料生产要根据原料蛋白质的营养价值与功能特性来进行,避开蛋白质等电点以及通过加入各种乳化稳定剂,使之成为均匀的乳浊液。由于核果类及油料植物的种子各部分的细胞大小、形状以及化学组成极不相同,因此,植物蛋白饮料的加工工艺比较复杂,甚至同一种原料加工成蛋白饮料都可采用不同的加工工艺。其主要工艺包括:选料原料预处理浸泡、磨浆浆渣分离加热调制真空脱臭均质灌装封口杀菌冷却成品,蛋白饮料加工技术,5.主要工艺说

37、明(1)选料及原料的预处理 植物蛋白原料的质量直接影响到饮料的品质,植物籽仁的成熟度影响其蛋白质、脂肪、糖类的含量。大豆、花生、芝麻等植物籽仁由于富含蛋白质、脂肪,在贮藏过程中极易被黄曲霉菌侵蚀。应该选择新鲜、无霉烂变质、成熟度较高的原料。有些植物蛋白饮料的加工对原料的选择提出一些特殊的要求,主要是根据饮料的品质确定的。,蛋白饮料加工技术,大部分原料都有外衣及外壳,例如:椰子、杏仁、花生、大豆等等,必须进行脱皮处理。新鲜的椰子,要先除去椰衣及外硬壳,有时还要同时削去椰肉外表棕红色的外衣,才可得加工椰子汁用的椰肉。杏仁应除去杏仁外衣,通常用温水浸泡杏仁,用橡胶板或橡胶棍对搓除去外衣;花生用加工花

38、生奶时,要脱去外硬壳及内红衣。脱花生仁红衣有干法脱皮和湿法脱皮两种。大豆在加工之前一般也应脱皮,主要采用干法脱皮。脱皮处理要考虑脱皮率、仁中含皮率和皮中含仁率三个指标,分为干法脱皮和湿法脱皮两种。实践表明,干法脱皮时要控制含水量在13%以下,以提高脱皮效果,若大豆水分含量较高,则应将其先在105110的热空气中进行干燥处理,冷却后再进行脱皮。湿法脱皮时植物籽仁要吸足水分,脱皮效果才能提高。,蛋白饮料加工技术,(2)浸泡、磨浆 浸泡可以使植物籽仁细胞结构软化、组织疏松,降低磨浆时的能耗与设备磨损,提高胶体分散程度和悬浮性、增加蛋白质的提取率。浸泡时根据季节确定水温,一般不宜用开水,以免蛋白质变性

39、。浸泡时间过短会影响蛋白质的提取率;时间过长会,影响成品的风味和稳定性,甚至由于微生物的繁殖生长或蛋白质及糖类物质的发酵分解产生酸味。为保证原料的提取率,泡好的原料,应一次性加足水量,进行磨浆。加水量约为配料水量的50%70%,先经过粗磨,再经过胶体磨磨细,使其组织内蛋白质及油脂充分析出,有利于提高原料的利用率。,蛋白饮料加工技术,(3)浆渣分离 原料经过磨浆后,采用离心分离机得到汁液,作为生产植物蛋白饮料的主要基料。这些植物蛋白品种的提取液由于油脂含量较高,部分生产厂家采用高速离心分离的方法,将其中部分油脂分离(如椰子、杏仁、花生等),但是,许多植物蛋白饮料良好的香味主要来自其油脂中,如天然

40、杏仁汁香味主要来自杏仁油,天然椰子汁香味来自椰油。另外,植物油脂中还含有大量不饱和脂肪酸,并有人体不能合成的必需脂肪酸。因此,在加工工艺上,尽量将其油脂保留在饮料中,以提高产品的本色香味。合理选择具有高乳化稳定效果的乳化剂与稳定剂,可以得到品质稳定均匀的优良产品。,蛋白饮料加工技术,(4)加热调制 分离得到的汁液按各种配方要求进行调制,将余下的30%50%水量用于溶解乳化剂、增稠剂、白砂糖、甜味剂等。为使其与分离汁液混合均匀以及改善饮料的口感,可采用胶体磨磨制。操作中要严格控制加热温度、时间、饮料的pH,避开蛋白质的等电点(pH4.05.5),以防止蛋白质变性。,蛋白饮料加工技术,(5)真空脱

41、臭 植物蛋白饮料由于其原料的特性以及加工特性,极易产生青草臭和加热臭等异臭。脱臭可以使得料液中的大量带有异味的挥发性物质在低温下抽出。将加热的植物蛋白饮料于高温下喷入真空脱臭罐中,部分水分瞬间蒸发,同时带出挥发性的不良风味成分,由真空泵抽出,脱臭效果显著。真空脱臭罐的真空度一般控制在26.639.9kPa(200300mmHg),如果太高,可能导致气泡冲出。,蛋白饮料加工技术,(6)均质 均质可以使料液中的脂肪球、蛋白质大颗粒破碎,使饮料口感细腻,防止脂肪上浮,提高乳浊液的稳定性。要根据原料的品种确定合理的均质压力、温度、次数,保证均质效果。另外,均质还可以使吸附于脂肪球表面的蛋白质量增加,缓

42、和变稠现象,提高产品消化性,增加产品的光泽度。一般生产中采用两次均质,第一次均质压力2025MPa,第二次均质压力2540MPa,温度约为7585。植物蛋白饮料通过高压均质可减小颗粒直径,从而减慢沉降速度,达到产品稳定不易沉淀及分层的目的。其次,加入稳定剂以增加溶液黏度有利于降低颗粒沉淀速度,而使饮料保持更好的均匀稳定性。,蛋白饮料加工技术,(7)灌装杀菌 植物蛋白饮料富含蛋白质、脂肪,很易变质,若当日饮用的可采用巴氏杀菌(30min/60),以减少设备投资和能耗;而市场零售的可采用高压杀菌器杀菌,杀菌条件因种类不同而异,但均应采用高压杀菌。若杀菌采用121下保温15min的杀菌规程,冷却阶段

43、必须加反压,否则会因杀菌釜中压力降低,而容器内外压差增加,将瓶盖冲掉或将薄膜袋爆破。杀菌后的成品可在常温下长期存放。此方法设备费低,但费时、费力,产品质量不大理想,有时还会出现脂肪析出、产生沉淀、蛋白质变性等问题。,蛋白饮料加工技术,而采用超高温瞬时连续杀菌和无菌包装则可大大避免以上问题的出现,目前应用很广。具体操作是将产品在130以上的高温下保持几秒钟的时间,然后迅速冷却下来,这样可以显著提高产品色、香、味等感官质量,又能较好的保持植物蛋白饮料中的一些不稳定的营养成分。同时结合无菌包装,可显著提高产品质量,在常温下,货价期可以达到数月之久,包装材料轻巧,一次性消费无需回收,但是设备费用高。,

44、蛋白饮料加工技术,二、大豆蛋白饮料加工技术 大豆蛋白饮料历史悠久,早在公元前200年,我国就发明了豆浆和豆腐。日本和美国等国家在我国豆浆生产方法的基础上开发了豆乳饮料。它的特点是无豆腥味、苦涩味和焦煳味及无对人体有害的因子。豆乳饮料在感官上接近牛乳,口感细腻,不沉淀、不分层,可以长期保存,现代豆乳饮料又有了新的发展。,蛋白饮料加工技术,1.大豆蛋白饮料的分类(1)豆乳饮料 它是以豆粕为原料,经加热使豆粕中所含的大豆蛋白适度变性,用有机酸调整pH值,经酸性蛋白酶作用使蛋白水解,将水解后得到的蛋白降解产物经过离心分离、过滤,再经过风味蛋白酶的进一步分解所得到的富含多肽与氨基酸的大豆蛋白水解液。后期

45、经过风味调整、灭菌等工序制得成品。(2)酸豆乳饮料 它是以豆粕为原料,经过磨制、适度酶解、加热杀菌、调整pH值、调味、灭菌、灌装等工艺加工成成品。添加有机酸调整到适当的pH值,可以有效抑制微生物的繁殖,最后的灭菌环节掌握好工艺条件,就可以不用添加防腐剂。,蛋白饮料加工技术,(3)果汁豆乳饮料 其生产原理与酸豆乳饮料相同,但可以不经过酶解。由于水果中的有机酸成分各不相同,后期还需要进一步调整。(4)脱脂大豆清凉饮料 它是以豆粕为原料加工制造的。其生产关键是有效去除饮料中的豆腥味。饮料中的蛋白质含量可以在较大的幅度内进行调整。必要的情况下,可以采用离子交换的方法加以精制,并用树脂柱进行脱色。另外,

46、后期调味也是本产品加工的重要工序。(5)豆乳乳酸饮料 它是豆乳经过发酵得到的乳酸饮料。该乳酸饮料的特点是,具有酸奶酪的风味,同时还含有低酒精发酵产生的碳酸气体,其风味较为独特。根据对产品的不同需求,可以适当增稠调整凝固程度。,蛋白饮料加工技术,2.大豆的营养与化学成分 大豆包括黄豆、青豆和黑豆。其组成如下:大豆种子(100%)包括种皮(8%)、子叶、胚(92%),其中,胚部包括胚芽和胚轴。其中子叶是大豆的主要部分,约占种子重量的90%,加工中利用价值高的成分主要存在于子叶中。大豆中的化学成分主要有蛋白质、油脂、碳水化合物以及矿物质和维生素等,其中蛋白质和脂肪约占全豆的60%左右,是豆乳的主要成

47、分,糖占25%30%,纤维与灰分各为4%5%,几乎不含淀粉。不同品种的大豆,其化学成分也有不同。,蛋白饮料加工技术,表4-6 大豆的蛋白质组成(每100g中含量),种类,蛋白饮料加工技术,蛋白饮料加工技术,蛋白饮料加工技术,3.豆乳的营养成分 豆乳的生产一般是将大豆粉碎后,萃取其水溶液成分,经离心过滤除去其中不溶物而制成成品。因此,大豆中的可溶性营养成分大部分转移到豆乳中,使得豆乳具有很高的营养和滋补价值。,蛋白饮料加工技术,表4-7 豆乳与牛乳、母乳的成分比较(每100g中含量),成分,蛋白饮料加工技术,从上表可以看出,豆乳中的蛋白质含量较高,也是以摄取蛋白质为主的食品。蛋白质质量的优劣取决

48、于必需氨基酸的含量和组成,豆乳除含硫氨基酸含量略低外,其他氨基酸的组成、含量与联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)提出的理想蛋白质中必需氨基酸的模式要求基本符合。另外,豆乳是生理碱性蛋白质食品,可以防止由于肉类食用过多引起的酸中毒,对人体健康具有保健效果。豆乳中蛋白消化率比粮谷类和其他大豆制品高,可与动物蛋白消化率相媲美。,蛋白饮料加工技术,豆乳中还含有大豆油脂,大豆油脂中的不饱和脂肪酸含量比牛乳高,并且不含胆固醇。大豆油脂在人体内消化吸收率很高,可以达到97.5%。豆乳中含有的矿物质也比较丰富,其中以铁含量高,但是钙含量较低。豆乳中的维生素包括维生素B1、维生素B2、烟酸和维生素E

49、。另外豆乳中还含有一些微量营养成分和保健成分,例如磷脂和皂苷等。豆乳是一种现代健康饮品,对保持血管软化、延缓人体衰老等都有好处。,蛋白饮料加工技术,4.豆乳饮料的生产工艺 不同品种的大豆蛋白饮料,其生产工艺各具特色。结合我国国情,应采用设备投资少工艺简单易行的方法。本节以豆乳饮料的生产工艺为例,说明大豆蛋白饮料的生产工艺。以下是日本精研舍株式会社豆乳生产线。大豆脱皮酶钝化磨碎分离调制杀菌脱臭均质冷却包装成品,蛋白饮料加工技术,主要工艺说明:脱皮。一般采用干法脱皮,由脱皮机和辅助脱皮机共同完成,可以除去豆皮和胚芽。大豆的含水量要求在12%,脱皮率控制在90%以上,脱皮损失率控制在15%以下。酶钝

50、化。向灭酶器中通入蒸汽加热,大豆在螺旋输送器的推动下,经40s左右完成灭酶操作。制浆。灭酶后的大豆进入磨浆机中,同时注入相当于大豆质量8倍的80热水,也可以注入0.25%0.5%的NaHCO3溶液,以增进磨碎效果。经粗磨后的浆体再泵入超微磨中,使95%的固形物可以通过150目筛。然后用沉降式卧式离心分离机使浆渣分离,生产过程连续进行,豆渣的水分控制在80%左右。,蛋白饮料加工技术,调制。需要调制的豆乳还要在调配罐中进行调制。将有关配料按照一定操作程序加入调配罐中,混合均匀并经均质机处理后,定量泵入调配罐中与纯豆乳混合,调配成不同品种的豆乳。杀菌与脱臭 采用杀菌脱臭装置,高温杀菌和真空脱臭紧密相

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