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植物蛋白饮料学习目标:1.掌握影响豆乳质量的因素及其控制措施,了解影响豆乳稳定性的3大因素2.掌握豆乳生产工艺的基本流程及工艺要点3.掌握发酵酸豆乳生产的基本原理、工艺流程及工艺要点4.了解其他植物蛋白饮料生产的工艺要点•蛋白饮料：动物性蛋白饮料和植物性蛋白饮料。•动物性蛋白饮料、乳性饮料：以牛乳或牛乳制品为原料，经过调制而加工成的制品。•植物性蛋白饮料：以植物的种子为原料，如花生、大豆、杏仁、核桃等加工而成的饮料。P145第一节植物蛋白饮料的定义、分类豆乳类饮料：是以大豆为主要原料，经磨碎、提浆、脱腥等工艺制成的无豆腥味的制品。其制品又分为纯豆乳、调制豆乳、豆乳饮料。椰子乳（汁）饮料：是以新鲜成熟的椰子果肉为原料，经压榨制成椰子浆，加入适量水、糖类等配料调制而成的乳浊状制品。二、分类P145按加工原料的不同，植物蛋白饮料可以分为四大类：杏仁乳（露）饮料：以杏仁为原料，经浸泡、磨碎、提浆等工序后，再加入适量水、糖类等配料调制而成的乳浊状制品。其他植物蛋白饮料：如核桃、花生、南瓜子、葵花子等与水按一定比例经磨碎、提浆等工序后，再加入糖类等配料调制而成的制品。1.蛋白质及氨基酸30～40%蛋白质，80%～88%水溶性蛋白，94%球蛋白和6%白蛋白。•水溶性蛋白质的溶解度随pH值而变化第二节豆乳类饮料一、大豆的营养成分P147虽含蛋氨酸、色氨酸和胱氨酸较少，但其余的必须氨基酸均达到或超过世界卫生组织的推荐值水平。所含的赖氨酸含量较丰富必须氨基酸含量非必须氨基酸含量苯丙氨酸5.01组氨酸2.55赖氨酸6.36谷氨酸18.50色氨酸1.28天冬氨酸12.11蛋氨酸1.46甘氨酸4.52苏氨酸3.51丙氨酸4.25亮氨酸7.32脯氨酸5.28异亮氨酸5.01精氨酸7.42缬氨酸5.18酪氨酸3.60丝氨酸5.59胱氨酸1.58大豆蛋白质的氨基酸组成饱和脂肪酸/%非必须氨基酸/%名称范围平均值名称范围平均值肉桂酸-0.1棕榈油酸＜0.50.3豆寇酸＜0.50.2油酸20~5022.8棕榈酸7~1210.7亚油酸35~6050.8硬脂酸2~5.53.9亚麻酸2~136.8花生酸＜1.00.2二十碳烯酸＜1.0-山愈酸＜0.5-豆油中所含的脂肪酸2.脂肪含17~20%的脂肪，亚油酸（51%）、油酸（23%）、亚麻酸7%1.5%磷脂3.碳水化合物•20～30%左右的碳水化合物，粗纤维约18%，阿拉伯聚糖18%，半乳聚糖21%，其余为蔗糖、棉籽糖、水苏糖等。•由于人体的消化系统中不含有水解水苏糖和棉籽糖的酶，因而不能为人体利用，反而会被产气菌所利用，引起人体胀气、腹泻等。在浸泡、脱皮、除渣的豆乳加工工序中可以除去一部分，但加热杀菌等工序对其没有影响，其主要部分仍存在豆乳中。钾钙镁磷钠锰铁铜锌硒15031911994652.22.268.21.353.346.164.矿物质大豆中矿物质含量约3%左右，以钾、磷含量最高。5.维生素•含有较丰富的维生素，尤以B族维生素及维生素C较多，但在加工过程中维生素C容易被破坏，故大豆不作为维生素C的来源。饱和脂肪酸/%非必须氨基酸/%名称含量名称含量β-胡萝卜素/µg/g0.2~2.4生物素/µg/g0.6硫胺素/µg/g11.0~17.5叶酸/µg/g2.3核黄素/µg/g2.3肌醇/mg/g1.9~2.6泛酸/µg/g12胆碱/mg/g3.4烟酸/µg/g20.0~25.9抗坏血酸/mg/g0.2吡哆醇/µg/g6.46.大豆异黄酮•大豆中含有1200~4200µg/g异黄酮。•具有抗肿瘤、抗溶血、抗氧化、抑制真菌活性等作用，但其生理机制还有待进一步研究。但大豆异黄酮化合物具有苦味和收敛性，如果含量过高，会产生使人不愉快的味感。二、大豆的酶类与抗营养因子1.脂肪氧化酶P151大豆制品常具有豆腥味，主要来自大豆油脂中的不饱和脂肪酸（油酸、亚油酸、亚麻酸）等的氧化。脂肪氧化酶可以催化脂肪中顺，顺-1，4-戊二烯氧化形成氢过氧化物及其近百种氧化降解产物，其中正己醛、正己醇是造成豆腥味的主要成分。2.脲酶•脲酶是催化分解酰胺和尿素，产生二氧化碳和氨的酶，是大豆各种酶中活性最强的酶，也是抗营养因子之一，但易受热失活。•国内外均将脲酶作为大豆抗营养因子活力的一种指标酶，脲酶活性转阴性，则标志其他抗营养因子均已失活。3.胰蛋白酶抑制因子•大豆中的一种主要抗营养因子，等电点pH4.5，分子量21500u，是多种蛋白质的混合体。它可以抑制胰蛋白酶的活性，影响蛋白质的消化吸收。•P149胰蛋白酶抑制因子耐热性强，加热至80℃时，残存活性达80%；100℃、17min条件下，酶活性可下降80%，100℃、30min条件下，酶活性可下降90%。4.凝血素•是一种糖蛋白质，等电点6.1，分子质量89000～105000u，有凝固动物体的红血球的作用。•该物质在蛋白水解酶的作用下容易失活，在加热条件下也容易受到破坏。5.豆皂甙•大豆中含有约0.56%皂甙。•大豆皂甙有溶血作用，能溶解人体的血栓，可将其提取出来用于治疗心血管病。•大豆皂甙有一定毒性，一般认为人的食用量在低于50mg/kg体重时是安全的。1.豆腥味的产生P151•豆腥味是大豆中脂肪氧化酶催化不饱和脂肪酸氧化的结果：亚油酸、亚麻酸等脂肪氧化酶，O2氢过氧化物降解醛酮、醇、呋喃、α-酮类、环氧化物等异味成分。整粒豆破碎去皮豆碎豆调成14%溶液氧化程度（TBA值）/%0210.5大豆脂肪氧化酶活性的变化三、影响豆乳质量的因素及防止措施（一）豆腥味的产生与防止Ⅰ加热法：脂肪氧化酶的失活温度为80~85℃。•加热方法：①把干豆加热再浸泡磨浆，一般采用120~170℃热风15~30s②95~100℃水热烫1~2min后才浸泡磨浆。这两种方法容易使大豆的部分蛋白质受热变性而降低蛋白质的溶解性。2.豆腥味的防止（1）钝化脂肪氧化酶活性③采用微波或远红外加热大豆，使豆粒迅速升温，钝化酶活性，减少蛋白质变性。④在大豆脱皮后采用120~200℃高温蒸汽加热7~8s，磨浆时保持物料的温度82~85℃，磨浆后豆乳采用超高温瞬时灭菌，处理后闪蒸冷却，也可除去大豆的豆腥味，防止蛋白质大量变性。Ⅱ调节pH值：脂肪氧化酶的最适pH值为6.5，在碱性条件下活性降低，至pH9.0时失活。在大豆浸泡时选用碱液浸泡，有助于抑制脂肪氧化酶活性，并有利于大豆组织结构软化，使蛋白质的提取率提高。•Ⅲ高频电场处理：大豆中的脂肪氧化酶受高频电子效应、分子内热效应以及蛋白偶极子定向排列并重新有序化的影响，活性受到钝化。处理时间/min原豆1.522.533.54.04.556全干法闪蒸法口感腥青草味青草味青草味青草味微腥豆香味回味微腥豆香味炒豆香味糊香味糊香微苦炒豆香味微甜煮豆香味色泽浅黄浅黄淡黄白淡黄白淡黄白淡黄白淡黄白淡黄白微红黄褐红黄褐黄白淡黄白高频电场中不同处理时间对大豆腥味的影响•由于高频电场有分子内热效应，也会促使大豆蛋白的变性程度提高而降低氮溶指数（NSI值）时间/min原豆1.522.533.54.04.556全干法闪蒸法NSI值/%76.1481.7184.9979.8878.8672.8069.0850.0842.1420.0432.6012.17△NSI值0+5.57+8.85+3.74+1.92-3.34-6.96-28.06-34.00-56.10不同时间高频电场整粒大豆NSI值的影响（2）豆腥味的脱除•真空脱臭法：将加热的豆奶喷入真空罐中，蒸发掉部分水分，同时也带出挥发性的腥味物质。•酶法脱腥：利用蛋白分解酶作用于脂肪氧化酶，可以脱除豆腥味，用醛脱氢酶、醇脱氢酶等作用于产生豆腥味的物质，通过生化反应把臭腥味成分转化成无臭成分，是一项有意义的研究。•豆腥味掩盖法：向豆乳中添加咖啡、可可、香料等物质，以掩盖豆乳的豆腥味。（二）苦涩味的产生与防止•产生：多种苦涩味物质的存在。如大豆异黄酮、蛋白质水解产生的苦味肽、大豆皂甙等，其中大豆异黄酮是主要的苦涩味物质。在50℃、pH值6时产生的异黄酮最多。在β-葡萄糖苷酶作用下有大量的燃料木黄酮和黄豆甙原产生，苦味增强。•防止：在低温下添加葡萄糖酸-δ-内酯，可以明显抑制β-葡萄糖苷酶活性，使染料木黄酮和黄豆甙原产生减少。钝化酶的活性，避免长时间高温，防止蛋白质的水解和添加香味物质，掩盖大豆异味等措施，都有利于减轻豆乳中的苦涩味。•豆乳中存在胰蛋白酶抑制因子、凝血素、大豆皂甙、以及棉子糖、水苏糖等抗营养因子。•胰蛋白酶抑制因子和凝血素属于蛋白质类，热处理可以使之失活。热烫、杀菌等加热工序，基本可以去除。•棉籽糖、水苏糖在浸泡、脱皮、去渣等工序中会除去一部分，大部分仍残存在豆乳中，目前尚无有效办法除去这些低聚糖。（三）抗营养因子的去除1.物理因素•豆乳中的粒子直径一般在50~150µm。•沉降速度与粒子半径、粒子密度、介质黏度、介质密度有关。豆乳的粒子密度、介质密度一般变化不大，近似为常量。粒子半径和介质黏度决定粒子的沉降速度。•在豆乳加工中，添加适量的增稠剂以增加黏度，改进技术和设备以降低粒子半径，都可以提高豆乳的稳定性。（四）豆乳沉淀现象的产生与防止•豆乳的pH值对蛋白质的水化作用、溶解度有显著的影响。在等电点附近，蛋白质水化作用最弱，溶解度最小。大豆蛋白的等电点在4.1~4.6，为了保证豆乳的稳定性，豆乳的pH值应远离蛋白质的等电点。2.化学因素•电解质对豆乳的稳定性也有影响。氯化钠、氯化钾等一价盐能促进蛋白质的溶解，而蛋白质在氯化钙、硫酸镁等二价金属盐类溶液中的溶解度较小，这是因为钙、镁离子使离子态的蛋白质粒子间产生桥联作用而形成较大胶团，加强了凝集沉淀的趋势，降低了蛋白的溶解度。在豆乳生产中，须注意二价金属离子和其他变价电解质引起的蛋白质沉淀现象发生。3.微生物•豆乳富含蛋白、糖等营养物质，pH呈中性，十分适宜微生物的繁殖。产酸菌的活动和酵母的发酵都会使豆乳的pH值下降，•应加强卫生管理和质量控制，规范杀菌工艺，杜绝由微生物引起的豆乳变质现象。大豆→清理→去皮→浸泡→磨浆→过滤→调配→高温瞬时灭菌→脱臭→均质杀菌→无菌包装→检验→成品1包装→杀菌→冷却→检验→成品2四、豆乳的生产工艺（一）工艺流程1.原料的选择•原料:全大豆、去皮大豆、全脂大豆粉、脱脂大豆粉（豆粕）、大豆蛋白等。（二）工艺要点2.浸泡•目的:软化大豆组织，以利于蛋白质有效成分的提取。•方法：将大豆浸泡于3倍的水中，吸水量约为1.1~1.2倍。•浸泡时间、温度：决定大豆浸泡速度的关键因素。温度越高，浸泡时间越短。•浸泡前将大豆用95~100℃水热烫处理1~2min。在浸泡液中加入0.3%左右浓度的NaHCO3，可以减少豆腥味的产生，并有软化大豆组织的效果。3.脱皮•作用：减轻豆腥味，提高产品白度，从而提高豆乳品质。•方法：通常在浸泡之前进行，称为干法脱皮。也有采用湿法脱皮，浸泡后。•要点：干法脱皮时，大豆含水量应在12%以下。常用凿纹磨。脱皮大豆需及时加工。4.磨浆与分离•大豆经浸泡去皮后，加入适量的水直接磨成浆体，浆体经过滤得到浆液。•常用磨浆设备为砂轮磨浆机。•一般要求浆体的细度应有90%以上的固形物通过150目筛。因此，采用粗细两次磨浆可以达到要求。离心操作进行浆渣分离。•在磨浆前应采取抑酶措施。5.调配（1）添加稳定剂•生产上可通过添加乳化剂使水和油溶性物质乳化，提高稳定性。常用的乳化剂有蔗糖酯、单甘酯和卵磷脂，其添加量一般为油脂量的12%左右。•豆乳的稳定性还与黏度有关，常用增稠剂如CMC-Na、海藻酸钠、黄原胶等来提高产品黏度，用量为0.05~0.1%。•由于不同乳化剂、增稠剂间常具有增效作用，所以通常由多种乳化剂、增稠剂配合使用。（2）添加赋香剂•常用香味物质有奶粉、鲜奶、可可、咖啡、糖浆、香兰素以及奶油香精。（3）添加营养强化剂•豆乳中含硫氨基酸、维生素A、D等有必要进行强化。豆乳生产中最常补充的是钙，以碳酸钙最好，均质前加入，避免沉淀。6.高温瞬时灭菌与脱臭•加压杀菌：121℃、15-30min；超高温灭菌：130~138℃，数10s