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第四章蛋白饮料加工技术朱珠主编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①活菌类型。活菌类型是降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②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：①将活菌类型乳酸菌饮料稀释而制成的；②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、焦糖色素、β-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Ⅰ单位：%名称加入量酸乳30糖10果胶0.4果汁645％乳酸0.1香精0.15水53.35蛋白饮料加工技术表4-2乳酸菌饮料配方Ⅱ单位：%名称加入量酸乳40糖14稳定剂0.35着色剂适量香料0.05水45.6蛋白饮料加工技术表4-3乳酸菌饮料配方Ⅲ单位：%名称加入量酸乳46.2糖6.7果胶0.18蛋白糖0.11耐酸CMC0.23柠檬酸0.29磷酸二氢钠0.05香兰素0.018水蜜桃香精0.023水46.2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70～80℃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pH4时稳定性最佳的特点，因此，杀菌前一般将乳酸菌饮料的pH值调整为3.8～4.2。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20～25MPa，温度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3～6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95～105℃，30s或110℃，4s．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95～98℃，20～30min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6～8min。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75～80℃，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20～30℃的间隔，分级冷却为好。瓶的耐热性一般为40～50℃，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60～70℃使用。洗净回收瓶时，氢氧化钠溶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，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3.8～4.2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：①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②稳定剂。常添加亲水性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。③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④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。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。⑤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、霉菌的耐热性弱，通常在60℃，5～10min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