典型植物蛋白飲料的加工
7.3.1 豆乳類飲料
1)純豆乳
(1)豆乳的營養(yǎng)價(jià)值
豆乳含有氨基酸較為齊全的優(yōu)良蛋白質(zhì),且不含膽固醇,而含有較多的不飽和脂肪酸、維生素、礦物質(zhì)。其中尤以不含膽固醇,含較多的不飽和脂肪酸及維生素;礦物質(zhì)含量也較多,對(duì)人體極為有利。另作為一種堿性食品,可以緩沖魚肉等酸性食品的不良作用,維持酸堿平衡。
(2)影響豆乳質(zhì)量的因素及克服的方法
大豆中的酶類和抗?fàn)I養(yǎng)因子是影響豆乳質(zhì)量、營養(yǎng)和加工工藝的主要因素。大豆中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)近30種酶類,其中的脂肪氧化酶、脲酶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響最大。大豆抗?fàn)I養(yǎng)因子已經(jīng)發(fā)現(xiàn)6種,其中胰蛋白酶阻礙因子、凝血素和皂苷對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響最大。脂肪氧化酶存在于許多植物中,以大豆中的活性最高,可催化不飽和脂肪酸氧化降解成正己醛、正己醇,是豆腥味產(chǎn)生的主要原因。殺滅脂肪氧化酶是產(chǎn)生無腥豆乳的關(guān)鍵。脲酶是大豆中各種酶中活性最強(qiáng)的酶,能催化分解酰胺和尿素,產(chǎn)生二氧化碳和氨,也是大豆的抗?fàn)I養(yǎng)因子之一,易受熱失活。
①豆腥味的產(chǎn)生與防止。生產(chǎn)豆乳時(shí),要防止豆腥味的產(chǎn)生必須鈍化脂肪氧化酶,脂肪氧化酶的失活溫度為80~85℃。故用加熱的方法可使脂肪氧化酶喪失活性。實(shí)際加熱方法有干豆加熱再浸泡制漿和先浸泡再熱燙然后磨漿兩種,其中后一種方法豆腥味仍較重,這可能是由于水浸泡時(shí)脂肪氧化酶活性增強(qiáng)且有利于脂肪氧化反應(yīng)進(jìn)行的緣故。但是在加熱鈍化酶過程中,碰到了一個(gè)矛盾之處,即加熱可使酶鈍化的同時(shí)也使得其他蛋白質(zhì)受熱變性,這樣就降低了蛋白質(zhì)的溶解性,不利于磨漿時(shí)蛋白質(zhì)的抽提。因此,生產(chǎn)中一方面要防止豆腥味產(chǎn)生,另一方面又要保持大豆蛋白質(zhì)有較高的溶解性,即盡可能做到在保證脂肪氧化酶鈍化的前提下,使大部分其他蛋白質(zhì)不變性。目前較好的鈍化酶的方法有以下幾種:
a.遠(yuǎn)紅外加熱。此方法升溫速度快,豆粒中心溫度高,可迅速鈍化酶。且由于防止了局部過熱,使豆粒受熱時(shí)間短、受熱均勻。均勻大豆蛋白質(zhì)變性較少。
b.磨漿后超高溫瞬時(shí)殺菌(UHT)。磨好的豆?jié){(用管式熱交換器),采用0.196MPa、130℃溫度下保溫2s處理后立即閃蒸冷卻也可以除去大豆豆腥味,防止蛋白質(zhì)大量變性。
c.調(diào)節(jié)pH值。脂肪氧化酶在酸性條件下活性受到抑制,因此,在大豆浸泡或磨漿時(shí),將其pH值調(diào)至3.5左右,然后加熱鈍化酶,再用NaHCO3調(diào)pH值至6.5以上,可防止蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)處絮凝沉淀。
d.酶法脫腥。利用蛋白質(zhì)分解酶作用于脂肪氧化酶,可去豆腥味。另外,利用醇脫氫酶、醛脫氫酶作用于醇、醛類,也可以除去豆腥味。
②苦澀味的產(chǎn)生與防止。豆乳中苦澀味的產(chǎn)生是因?yàn)榇蠖乖诩庸どa(chǎn)豆乳時(shí)產(chǎn)生了具有各種苦澀味的物質(zhì)。如卵磷脂氧化生成的磷脂膽堿、蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的苦味肽及部分具有苦澀味的氨基酸、有機(jī)酸、不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)物黃酮類,都是構(gòu)成豆乳苦澀味的物質(zhì)。在生產(chǎn)豆乳時(shí)應(yīng)盡量避免生成這些苦味物質(zhì),如控制蛋白質(zhì)水解,添加葡萄糖內(nèi)酯,控制加熱溫度及時(shí)機(jī),控制溶液接近中性。另外,發(fā)展調(diào)制豆乳,不但可掩蓋大豆異味,還可增加豆乳的營養(yǎng)成分及新鮮口感。
③生理有害因子的去除。生豆?jié){會(huì)引起中毒,是因?yàn)榇蠖怪写嬖诘矸勖敢种埔蜃?、胰蛋白酶抑制因子、大豆凝血素、大豆皂苷及棉籽糖、水蘇糖等低聚糖類。淀粉酶抑制因子和胰蛋白酶抑制因子可抑制淀粉酶和胰蛋白酶活力,從而影響淀粉、蛋白質(zhì)的消化吸收,大豆凝血素是一種糖蛋白,能使紅細(xì)胞凝集;豆?jié){的泡沫中含有較多的皂苷,也稱皂角素,它有一定的毒性,可少量食用。但是也有溶血作用,可化解血栓,治療心血管疾??;低聚糖則會(huì)引起脹氣。淀粉酶抑制因子、胰蛋白酶抑制因子、脲酶、大豆凝血素屬蛋白類,大豆皂苷則屬于糖類,它們均不耐熱,加熱即可使它們被破壞或變性而失活,經(jīng)高溫加熱的豆?jié){或大豆可以安全食用。棉籽糖和水蘇糖是水溶性碳水化合物,在浸泡及脫皮工序可部分去除。在分離除去豆渣時(shí),渣中會(huì)帶走少量。但其他加工工序?qū)ζ錄]有影響,因此主要部分仍存在于豆乳中。迄今為止,實(shí)際生產(chǎn)中仍未找到有效去除棉籽糖和水蘇糖等低聚糖的方法。
(3)豆乳生產(chǎn)的工藝流程
①去雜、脫皮和浸泡。大豆表面有很多微細(xì)皺紋、塵土和微生物附在其中,浸泡前應(yīng)進(jìn)行充分的清洗。大豆浸泡的目的是為了軟化細(xì)胞結(jié)構(gòu),降低磨漿時(shí)的能耗與磨損,提高膠體分散程度和懸浮性,增加收得率。浸泡的水量一般為豆子的3~4倍,掌握好浸泡時(shí)間。當(dāng)水溫為10℃以下時(shí),浸泡時(shí)間一般為10~12h,當(dāng)水溫為10~25℃時(shí),浸泡時(shí)間一般為6~10h。水溫高則浸泡時(shí)間短,但是,最高不要超過90℃。浸泡水中加入NaHCO3或檸檬酸可縮短浸泡時(shí)間并較好地去除大豆中的色素,提高均質(zhì)效用,改善豆奶風(fēng)味。不過需要注意的是,磨漿后必須調(diào)整豆?jié){的pH值為6.5~6.8。
如果條件允許,可于浸泡前先進(jìn)行脫皮處理。大豆先經(jīng)脫皮處理,可生產(chǎn)出品質(zhì)優(yōu)良的制品,且可免除浸泡工序中污水處理問題。脫皮的方法有干法、濕法兩種,分別為浸泡前脫皮和浸泡后脫皮。脫皮常用鑿紋磨,磨片間的間隙調(diào)節(jié)到多數(shù)豆子可開成兩瓣,而不會(huì)將子葉粉碎。再經(jīng)重力分選器或吸氣機(jī)除去豆皮。脫皮后的大豆應(yīng)及時(shí)加工,以免脂肪氧化,產(chǎn)生豆腥味。
②鈍化酶、磨漿。鈍化酶可采用熱磨漿或磨漿前熱燙的方法。若采用熱燙,溫度應(yīng)控制在95~100℃,即將浸泡后的大豆均勻經(jīng)過沸水或蒸汽,時(shí)間2~3min。也可把磨好的漿經(jīng)超高溫瞬時(shí)處理。若采用干法鈍化酶,不去皮及浸泡,熱處理鈍化酶后立即磨漿,則磨出的漿色澤、口感較差。
現(xiàn)多采用加入足量水直接磨成漿體,一般要求漿體的細(xì)度應(yīng)有90%以上的固形物通過150目濾網(wǎng)。采用粗磨、細(xì)磨兩次磨漿可以達(dá)到這一要求。大豆破碎后,脂肪氧化酶在一定溫度、含水量和氧氣的存在下就可發(fā)生作用,因此在磨碎前后應(yīng)依此特性而防止其作用。
③分離。漿體通過離心操作進(jìn)行漿渣分離,得到純豆乳。這步操作對(duì)蛋白質(zhì)和固形物回收影響很大。豆渣中含水分應(yīng)在80%左右;含水過多,則蛋白質(zhì)回收率降低。以熱漿進(jìn)行分離,可降低漿體黏度,有助于分離。離心分離操作,可用籃式離心機(jī)分批進(jìn)行,大量生產(chǎn)宜用連續(xù)式離心機(jī)完成,可將漿液和豆渣分別連續(xù)排出。
④調(diào)配。調(diào)配的目的是為了對(duì)豆?jié){進(jìn)行風(fēng)味、穩(wěn)定性和營養(yǎng)素方面的改善。調(diào)配是在帶有攪拌器的調(diào)料鍋內(nèi)進(jìn)行的。按照產(chǎn)品配方和標(biāo)準(zhǔn)要求,加入各種配料,充分?jǐn)噭?。通常可添加穩(wěn)定劑、甜味劑、賦香劑和營養(yǎng)強(qiáng)化劑等。
在調(diào)味方面,加入單糖在高溫處理時(shí)易引起褐變,所以一般加入蔗糖,控制豆乳中總糖度為8%~12%。有時(shí)候?yàn)榱耸苟谷榻咏H?,往往在豆乳中加入新鮮牛乳或牛乳粉,加鮮乳量一般為20%,加乳粉則為3%,同時(shí)還可加入香蘭素或乙基麥芽酚以增加奶香味。
盡管豆奶中含有營養(yǎng)完全的蛋白質(zhì)和大量不飽和脂肪酸等重要營養(yǎng)成分,但在維生素方面,豆奶中的B1和B2含量不足,A和C含量很低,不含有B12和D。要彌補(bǔ)這些不足,就要增補(bǔ)維生素;豆奶中最常增補(bǔ)的無機(jī)鹽是鈣鹽。并以用CaCO3最好,一般是添加經(jīng)均質(zhì)處理過的CaCO3。添加量為0.1%,過量加入CaCO3會(huì)造成沉淀。豆奶中還可以加入油脂以提高口感和改善色澤。
純豆乳經(jīng)調(diào)制后可生產(chǎn)出外觀、口感和營養(yǎng)上都接近牛乳而無豆乳特殊異味的調(diào)制豆乳,也可調(diào)制成各種風(fēng)味的豆乳。
⑤加熱殺菌。調(diào)制好的豆乳應(yīng)進(jìn)行熱處理滅菌、脫臭。其目的一是為了殺滅致病菌和腐敗菌,二是為了破壞不良因子,特別是胰蛋白酶抑制物,然后脫臭。一般的工藝參數(shù)為110~120℃,10~15s,或采用100~110℃瞬時(shí)滅菌。豆奶工業(yè)中所用的超高溫短時(shí)間殺菌設(shè)備,宜用蒸汽直接加熱的方法,并與脫臭設(shè)備組合在一起,可有效地除去豆奶中揮發(fā)的不良?xì)馕丁?/p>
⑥真空脫臭。豆奶經(jīng)兩次注射蒸汽加熱之后,應(yīng)立即進(jìn)入真空脫臭罐中進(jìn)行脫臭處理,初期真空度控制在0.0333~0.040MPa即可,太高時(shí)則產(chǎn)生泡沫,泡沫沖出會(huì)影響脫臭操作工序,后期可逐步升高真空度。這一工序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量具有舉足輕重的作用。
⑦均質(zhì)。均質(zhì)是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)植物蛋白飲料不可缺少的工序,其作用如下:
a.防止脂肪上浮。
b.使吸附于脂肪球表面的蛋白質(zhì)量增加,緩和變稠現(xiàn)象。
c.提高蛋白質(zhì)穩(wěn)定性,防止出現(xiàn)沉淀。
d.增加成品的光澤度。
e.改善成品口感。
均質(zhì)工序是在均質(zhì)器中完成的。均質(zhì)器的原理是在高壓下將豆奶經(jīng)均質(zhì)閥的狹縫壓出,而將脂肪球等粒子打碎,使豆奶乳濁液穩(wěn)定,具有奶狀的稠度,易于消化。一般均質(zhì)條件為:壓力22.56~24.52MPa,溫度60~80℃。
⑧包裝。豆乳的包裝形式很多,常用的有:玻璃瓶包裝、復(fù)合袋包裝及無菌包裝等。可根據(jù)計(jì)劃產(chǎn)量、成品保藏要求、包裝設(shè)備費(fèi)用、殺菌方式等因素統(tǒng)籌考慮。采用什么包裝形式是生產(chǎn)到流通環(huán)節(jié)上的一個(gè)重要問題,它決定成品的保藏期,也影響質(zhì)量和成本。如果采用瓶裝,需進(jìn)行二次殺菌。豆乳在調(diào)配后進(jìn)行過一次殺菌,但灌裝到玻璃瓶后,因玻璃瓶及瓶蓋帶菌以及灌裝壓蓋時(shí)空氣的介入等都會(huì)造成污染,所以必須在壓蓋后再進(jìn)行一次殺菌,稱為二次殺菌。經(jīng)過二次殺菌的全脂豆乳,蛋白質(zhì)可能會(huì)因變性產(chǎn)生少量絮狀沉淀,同時(shí)由于脂肪析出,在玻璃瓶頸部會(huì)形成白色的脂肪圈,以及由于加入了糖類,經(jīng)二次殺菌高溫處理會(huì)因美拉德反應(yīng)而出現(xiàn)褐變。
為了克服這3方面的問題可采取以下措施:
a.減少沉淀的形成。可在浸泡時(shí)加CaHCO3,提高水的比例,最大比例為豆∶水=1∶20,控制磨漿后豆?jié){的pH值在6.5以上,在過濾后進(jìn)行調(diào)配時(shí),加入0.3%~0.4%的明膠等穩(wěn)定劑,然后攪拌均質(zhì),再灌裝殺菌。
b.防止脂肪圈的出現(xiàn)。因二次殺菌溫度在121℃以上,脂肪會(huì)上浮附著于玻璃瓶頸部的內(nèi)壁上結(jié)成白色環(huán)狀或膜狀體——脂肪圈。在殺菌前采用24.52MPa以上的壓力均質(zhì),徹底打碎脂肪球,同時(shí)加入適量的乳化劑可較好地防止脂肪圈的出現(xiàn)。
c.減緩豆乳的褐變作用。為了克服由于美拉德反應(yīng)造成的褐變,豆?jié){經(jīng)脫臭、滅菌、均質(zhì)后,待冷卻到30℃左右時(shí)加糖,再灌裝進(jìn)行二次殺菌。另外,少加糖或采用不參與褐變反應(yīng)的甜味劑代替蔗糖,或控制二次殺菌時(shí)的溫度、時(shí)間及采取反壓降溫等措施,均可減少褐變反應(yīng)。
2)發(fā)酵酸豆乳
發(fā)酵酸豆乳是大豆制漿后,加入少量乳粉或某些可供乳酸菌利用的糖類作為發(fā)酵促進(jìn)劑,經(jīng)乳酸菌發(fā)酵而產(chǎn)生的酸性豆乳飲料。發(fā)酵后的豆乳在風(fēng)味、口感和營養(yǎng)成分等方面與鮮豆乳有很大的不同。
(1)工藝流程
工藝流程大體上可以分為3個(gè)步驟,制備發(fā)酵劑、基料準(zhǔn)備和接種發(fā)酵。
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