影响植物蛋⽩饮料稳定性的因素及其控制措施⽤来⽣产植物蛋⽩的原料中,除含丰富的蛋⽩质外,⼀般都还含有很多的油脂,如⼤⾖中蛋⽩质的含量⼀般在40%左右,⽽其油脂含量⼀般在25%左右;花⽣中蛋⽩质的含量⼀般为25%左右,⽽油脂含量⾼达40%左右;核桃、松⼦的油脂含量更⾼达60%以上;杏仁中的油脂含量也⾼达50%左右。事实上,在⽣产植物蛋⽩饮料时,蛋⽩质变性、沉淀和油脂上浮是最常见,也是最难解决的问题。此外,植物蛋⽩原料中⼀般都还含淀粉、纤维素等物质,其榨出来的汁(或打出来的浆)是⼀个⼗分复杂⽽⼜⼗分不稳定的体系。影响植物蛋⽩饮料稳定性的因素很多,但总体⽽⾔,可以从以下⼏个⽅⾯进⾏控制。⼀、原料质量的影响
要⽣产出⾼质量的植物蛋⽩饮料,原料的质量是⾄关重要,⼀定要保证选⽤优质原料,(优质原料的标准以新鲜、⼦粒饱满均匀、⽆⾍蛀、⽆霉变为好)否则对产品的质量有很⼤的影响。因为劣质的原料,有的因贮藏时间过长脂肪部分氧化,易产⽣哈败味,同时影响其乳化性能;有的部分蛋⽩质变性,经⾼温处理后易完全变性⽽呈⾖腐花状;若有霉变的则可能产⽣黄曲霉毒素,影响消费者健康。总⽽⾔之,使⽤劣质原料⽣产产品,不但产品的⼝味差,⽽且稳定性很差,蛋⽩质易变性,油脂易析出。
⼆、原料⽤量的影响
原料的添加量对产品的稳定性影响很⼤。以花⽣奶为例,实验表明,当花⽣的添加量在8%以上时,⽆论添加多少乳化剂,采⽤怎样的⽣产⼯艺,都很难⽣产出长时间保存(3个⽉以上)既⽆油层,⼜⽆沉淀的产品。若需⽣产添加花⽣量在8%以上的产品,则该类产品应以鲜销(保存2-3天)为好,或对花⽣做适当的处理如脱油脂后,再⽣产长时保存的花⽣奶。因⽽,在⽣产植物蛋⽩饮料时,应⾸先根据产品的定位,结合国家相关标准,及⼯艺可⾏性确定原料添加量,不能⼀味追求⼝味⽽多加原料,否则⼀⽅⾯产品成本太⾼,在市场上没有竞争⼒,另⼀⽅⾯产品质量不稳定,易出现质量问题。三、乳化稳定剂的影响
可以⼗分肯定的说,若不使⽤乳化稳定剂,不可能⽣产出长期保存⽽始终保持均匀⼀致、⽆油层、⽆沉淀的植物蛋⽩饮料。因为经过榨汁(或打浆)的植物蛋⽩液不象⽜奶⼀般稳定,⽽是⼗分不稳定的体系,必须外加物质以帮助形成稳定体系。植物蛋⽩饮料的乳化稳定剂⼀般都是由乳化剂和增稠剂两部分组成的。其中的乳化剂主要是对产品中的油脂起乳化分散作⽤,使其不致聚集上浮;⽽增稠剂则可以增⼤体系粘度,防⽌蛋⽩质沉淀和油脂上浮同时也可以增加产品的⼝感浓度,增加厚实感。乳化剂和增稠剂的种类都有很多,同时,不同的植物蛋⽩原料,其所含蛋⽩质、油脂的量及其性质都可能有所差异。因此,如何选择合适的乳化剂和增稠剂并确定它们的配⽐是⼀个较复杂的问题,需经长时间的试验⽅能确定。若⽣产⼚家⽆此技术或出于⽣产便利考虑,可以直接选⽤⼀些复配⼚家的产品。四、其他辅料的影响
在⽣产植物蛋⽩奶时,有些辅料对产品的质量也会产⽣明显的影响。例如许多⼚家在⽣产⾖奶、花⽣奶或核桃露时会加⼊⼀定量的奶粉(⼤多数在1%以下)以改善产品的⼝味。⽣产鲜销产品,奶粉对产品的稳定性的影响不是很明显。但若是⽣产长时间保存的产品,则会产⽣明显的影响,必须对乳化稳定剂的⽤量及种类进⾏调整,否则经⼀段时间(⼀般7天左右)放置后,会产⽣油脂析出现象。⼜如许多⼚家⽣产植物蛋⽩饮料时,会加⼊⼀定量的淀粉,以增⼤产品的浓度、增加质感,此时,对淀粉的种类、⽤量及处理⽅式便有严格要求。因为淀粉是易沉淀的物质,若不加以控制,则产品放置后会产⽣分层,喝起来会明显感觉到上⼀部分很稀,⽽下⼀部分明显较稠,有时甚⾄结块。五、⽣产⼯艺的影响
植物蛋⽩饮料的体系的复杂性和稳定性决定了其⽣产⼯艺的严格性。要⽣产过⾼质量的植物蛋⽩饮料,特别要重视以下⼏个关键环节:(1)原料的预处理,针对不同的植物蛋⽩饮料,应针对其性质采⽤适当的预处理措施。例如⼤⾖,⼀般须经浸泡、脱⽪;花⽣须经烘烤、去⽪后再浸泡;⽽杏仁浸泡时对⽔的PH值还有较严格的要求;(2)打浆(或取汁)及浆液的处理,为了提⾼浆液中有效成分的提取率,并提⾼产品的稳定性,需采⽤合适的打浆或取汁⽅法,如可以采⽤热磨法、加碱磨浆法或⼆次打浆法等,同时必须注意:现在⼀般⼚家的打浆法所得的浆液都含有较多的粗⼤颗粒,须经过滤去除这些粗⼤颗粒后,再进⾏调配,否则所⽣产的产品会⽣产⼤量沉淀,甚⾄出现分层,严重影响产品质量。(3)乳化稳定剂的溶解,由于乳化稳定剂对产品质量的巨⼤影响,稳定剂的溶解的好与否,便成了影响产品质量好坏的关键步骤。⼀般来说植物蛋⽩饮料的乳化稳定剂中乳化剂的含量较⾼,因此,在溶解时温度不宜过⾼(⼀般60-75℃)否则乳化剂易聚集成团,即使重新降低也难以再分散,同时,若有条件可以过胶体磨,以使其更好的分散。(4)均质,⽣产植物蛋⽩饮料均质是必须的步骤,因为植物蛋⽩饮料中⼀般都含有⼤量的油脂,若不均质油脂难以乳化分散,⽽会聚集上浮。均质时,必须控制相应的温度和压⼒,⼀般地说要达到好的均质效果,可以采取的温度在75℃以上(⼀般为75-85℃),压⼒在25mPa以上(⼀般25-30mPa)。如果添加的植物蛋⽩原料较多,还需进⾏⼆次均质。
总之,要⽣产出⾼质量的植物蛋⽩饮料,必须从原料的选择及⽤量使⽤严格控制,特别要重视⼀些影响显著的关键因⼦和关键步骤的控制。
⽣产植物蛋⽩饮料,如何严格把握四⼤要素
植物蛋⽩饮料在⽣产过程中的成功决窍,可以概括为:严格把握“PH值”、“杀菌”、“温度”和“时间”四⼤要素。
⽣产蛋⽩饮料,都要进⾏“调配”,除了调整料液的浓度,添加乳化稳定剂和甜⾹味剂等外,重要的⼀项操作是调整PH值。蛋⽩质分⼦由若⼲氨基酸分⼦以多肽键连接⽽成,分⼦表⾯分布有许多极性基团。这些极性基团与⽔分⼦之间的吸引⼒,使蛋⽩质分⼦在⽔中⾼度⽔化,在其他分⼦周围形成⽔化膜,形成稳定的蛋⽩质胶体溶液。然⽽,溶液的PH值直接影响着蛋⽩质的⽔化作⽤。在蛋⽩质的等电点附近,⽔化作⽤最弱,溶解度最⼩;愈远离等电点则⽔化作⽤愈强,溶液越稳定。
多数蛋⽩质等电点的PH值在4 ~ 6之间,有的到6.5左右,甚⾄接近7。为提⾼蛋⽩质的⽔化能⼒,保证饮料的稳定性,在不影响风味和⼝感的前提下,乳状液的PH值应远离植物蛋⽩的等电点,⼀般中性乳饮料的PH值选6.8 ~ 7.0;酸性乳PH值选3.7 ~3.9为宜。如果不了解和重视这⼀点,可能永远做不好稳定的植物蛋⽩饮料。因此可以说,PH值是其第⼀要素。
第⼆要素是“杀菌”,它不仅仅指饮料的后杀菌,⽽且应包括设备的杀菌,原料的杀菌,包装物的杀菌,甚⾄也包括⽣产场地、⼈员等的清洁卫⽣⼯作。
植物蛋⽩饮料本⾝即是优良的微⽣物培养基。据有⼈试验,灭菌⾖奶暴露在空⽓中20分钟后,细菌即可达⽆法计数。由此可见,⽆论哪个⽣产环节没有做好严格的杀菌⼯作,都可能导致饮料的劣变:如PH值下降,分层沉淀,腐败变质等。
⼈们往往不重视设备、容器、管道的严格消毒灭菌⼯作,在使⽤后、停产前仅⽤热⽔甚⾄冷⽔沖洗。我们认为,蛋⽩饮料最好连续⽣产。如要中断⽣产,在24⼩时以内,可分别在停机后和开机前⽤沸⽔将所有接触料液部分浸没沖洗10分钟以上;超过24⼩时,必须⽤65℃、2%烧碱⽔冲洗5分钟以上(如有结垢,应在洗净碱⽔后,再⽤2%硝酸液清洗5分钟以上),再⽤开⽔沖洗10分钟后备⽤。
包装容器的杀菌清洗也⾄关重要。特别是玻璃瓶,往往是回收的,其内壁残存蛋⽩饮料,细菌⽆法计算。必须⽤65℃、2%烧碱⽔浸泡冲洗5~10分钟,或⽤5%常温烧碱⽔浸泡20分钟以上。
总之,必须杜绝任何细菌可能进⼊饮料的通道,⽅能制得合格产品。有⼈认为,反正最后要进⾏⾼温杀菌,⽣产过程中可以马虎⼀些。须知:饮料在⽣产过程中细菌已⽆法计数了,⾼温杀菌也不可能做到绝对⽆菌,这样饮料保存⼀段时间后细菌超标就不可避免了。
理解了杀菌的重要性,温度和时间的重要性就很好理解。控制温度和时间,其⽬的都为了控制微⽣物的滋⽣,防⽌饮料在⽣产过程中的变质。在⽣产过程中,料液如已经微⽣物超标,则将难以保证最终产品的质量和保质期。我们可以通过控制温度和时间,以确保⽣产过程中微⽣物不⾄⼤量繁殖。
微⽣物⽣长的最适宜温度在25~35℃左右,温度的升⾼,将使微⽣物的繁殖受到抑制,⾼温可导致⼤部分细菌“热致死”。在70℃以上可以杀灭⼤部分嗜冷菌和嗜温菌,嗜热菌的活性也受到抑制。因此,在⽣产过程中,尽早将料液的温度提⾼到70℃以上,并⼀直维持在70℃以上,这应当作为我们对⽣产温度的基本要求;由于时间越长,微⽣物污染的可能性越⼤,因此⽣产过程时间越短越好,饮料从磨浆⾄进⼊杀菌锅不应超过⼀⼩时,这应作为我们对⽣产操作时间的基本要求。
有的企业⽣产设备不配套,前⼯序的设备⼩⽽杀菌锅太⼤,因此料液要经长时间搁置才能装满⼀锅,造成时间延长,温度下降,所以饮料总是做不好。建议加强设备配套,批量宜⼩,节奏要快,温度要⾼,才能做出好的植物蛋⽩饮料。
☆当蛋⽩质溶液处于某⼀pH时,蛋⽩质游离成正、负离⼦的趋势相等,即成为兼性离⼦(zwitterion,净电荷为O),此时溶液的pH值称为蛋⽩质的等电点(isoelectric point,简写pI)。处于等电点的蛋⽩质颗粒,在电场中并不移动。蛋⽩质溶液的pH⼤于等电点,该蛋⽩质颗粒带负电荷,反之则带正电荷。
各种蛋⽩质分⼦由于所含的碱性氨基酸和酸性氨基酸的数⽬不同,因⽽有各⾃的等电点。
凡碱性氨基酸含量较多的蛋⽩质,等电点就偏碱性,如组蛋⽩、精蛋⽩等。反之,凡酸性氨基酸含量较多的蛋⽩质,等电点就偏酸性,⼈体体液中许多蛋⽩质的等电点在pH5.0左右,所以在体液中以负离⼦形式存在。在等电点时,蛋⽩质容易发⽣沉淀。
☆蛋⽩饮料的pH要呈弱碱性,⾸先,不管酸性或碱性太强都容易使饮料中蛋⽩质变性,同时影响⼝感。其次,弱碱性的⾷物有助于⾝体的健康,第三,弱酸性的条件下,蛋⽩质容易酸败变质,从⽽影响品质。
☆⼀般⽤⼩苏打来调PH值,最好在磨浆时加⼊,加⼊的量根据经验了,⼀般在500到1000克之间,不能加多,依⽔质⽽定,调到产品PH6.8到7.5最佳,灭菌出来PH在6.5也可接受,要以最终产品的PH为准,每次⽣产加⼊量要依前次产品的⼩苏打添加量和产品的PH值作参考,注意⽤来浸泡的⼩苏打要清洗⼲净,不计算在内。植物蛋⽩饮料⽣产关键技术
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,如核桃奶、花⽣奶、⾖奶、椰⼦汁,杏仁奶都被认为是⾼档次的营养饮料⽽倍受欢迎,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。我所总结多年实践经验,现仅就⾖奶、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。
⼀、⼏种植物蛋⽩饮料的原料前处理⼯艺1花⽣仁的前处理
花⽣仁前处理⼯艺的重点是烘烤。花⽣中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⼤⾖的前处理
⼤⾖前处理⼯艺的重点是酶失活。⼤⾖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。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。若⽆闪蒸设备,可在沸⽔中加热3-5分钟。3杏仁露的前处理
杏仁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。⼆、pH对产品的影响1pH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。2pH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,就越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。三、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、⽔析、油脂上浮等破乳现象。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复合乳化穩定剂,往往有相辅相成的效果。有些⽤户在使⽤防腐剂时,在花⽣奶、⾖奶等中性饮料(即pH值为7左右)中添加苯甲酸钠或⼭梨酸钾。其实苯甲酸钠或⼭梨酸钾只在酸性饮料中有较好的使⽤效果。中性饮料⼀般可添加尼泊⾦⼄脂或丙酯,⽤量以不超过万分之⼀为宜,也可以与⼭梨酸盐合⽤。
1)花⽣奶、杏仁奶含油量⾼,选⽤的复合乳化稳定剂,为了达到亲⽔性和亲油性的平衡,可采⽤亲⽔性强的油/⽔型健鷹⾼脂奶乳化穩定剂HB0.4-0.5%,以获得较满意的效果。
2)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,但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次级键受到破坏,形成新的构象⽽造成沉淀。为此需要通过调整乳液的乳化穩定平衡,即加⼊健鷹低脂奶穏定剂0.05-0.1%,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。四、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。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容