一种新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种豆乳饮料及其制造方法,更具体地说,涉及一种新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料及其制造方法。
背景技术
豆乳饮料是采用大豆和奶粉为主要原料的饮用品,被我国营养学家推荐为防治高血脂、高血压、糖尿病等疾病的理想食品。
目前,市面上的牛奶饮料种类很多,而豆乳饮料尤其是双蛋白豆乳饮料却非常少,即使有也是中性的,PH在7.0左右。
蛋白质在酸性条件下容易变性凝聚,形成沉淀物,PH值在蛋白质的等电点4.3-4.5时,蛋白质的溶解度最低。而酸性双蛋白豆乳饮料的PH值恰好接近于蛋白质的等电点,因此,酸性饮料中的蛋白质容易变性凝聚、沉淀和分层,饮料的稳定性差。
上述蛋白质的等电点是指蛋白质亲油和亲水的平衡点,上述等电点为一个PH值,即蛋白质凝聚的PH值,在这个PH值时,蛋白质的溶解度最低,容易聚合而产生沉淀。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种稳定性好的新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料,其采用按重量百分比计的如下原料:按干重(大豆的干物质,豆浆中除去水的部分)计占原料重量3-5%的含大豆多肽的豆浆,占原料重量2-3%的奶粉,占原料重量3-8%的白糖,其余为净化水;该新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料由上述原料通过以下步骤制得:
(1)制备含大豆多肽的豆浆,其按干重计占原料重量3-5%;
(2)调配
将上述奶粉、白糖和纯净水按上述比例(各原料的重量百分比)加入上述含大豆多肽的豆浆中进行调配,从而形成双蛋白多肽豆乳浆料,调配温度在58℃-62℃之间;在调配过程中,加入稳定剂,上述稳定剂包括海藻酸钠、蔗糖酯(其规格为:SE-15)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na-9型)、黄原胶、卵磷脂、单双甘油脂和结冷胶;按每100g上述双蛋白多肽豆乳浆料计,上述稳定剂的用量如下:
海藻酸钠 0.4g-1.0g
蔗糖酯 0.5g-1.0g
羧甲基纤维素钠 1.0g-3.0g
黄原胶 0.1g-0.5g
卵磷脂 1.0g-2.0g
单双甘油脂 1.0g-2.0g
结冷胶 0.5g-1.0g
上述含大豆多肽的豆浆为主要原料,含大豆多肽的豆浆主要用于提供植物蛋白和大豆多肽,上述奶粉最好选用全脂奶粉,其主要用于提供动物蛋白和增强口感,从而使产品中含有双蛋白;动物蛋白与植物蛋白各有特点,营养效果不同;由于牛奶中含有乳糖,不适宜乳糖不耐受人群食用;以大豆蛋白为代表的植物蛋白含人体必需的八种氨基酸,接近于理想蛋白质,且不含胆固醇;以植物蛋白和动物蛋白双重营养合二为一的双蛋白豆乳饮料,更有利于人体健康;上述白糖主要用于增强口感;
由于动物蛋白、植物蛋白的分子结构和特性各不同,二者的相互融合协调非常重要;在调配过程中,通过筛选优化稳定剂的品种、使用量和产品配方,来处理二种不同类型蛋白质的相互融合协调的问题。在调酸之前加入稳定剂,稳定剂便能够把蛋白质分子包埋保护起来,即在蛋白质分子的外表面形成一层保护层,减少了蛋白质分子跟酸的接触;同时,在体系里形成一种网状分子结构,把蛋白质分子支持固定在网状体系中,另外增加了浆料的稠度和粘性,从而解决了蛋白质在酸性条件下容易变性凝聚,形成沉淀物的难题;
(3)调酸
准备缓冲剂和酸味剂,上述缓冲剂包括三聚磷酸钠、柠檬酸钠,上述酸味剂包括苹果酸、柠檬酸和乳酸;按每100g上述双蛋白多肽豆乳浆料计,上述缓冲剂、酸味剂的用量如下:
三聚磷酸钠 0.1g-0.5g
柠檬酸钠 0.1g-0.6g
苹果酸 0.5g-1.5g
柠檬酸 0.5g-3.0g
乳酸 0.25g-2.5g
先把上述缓冲剂和酸味剂分别用净化水溶解,形成缓冲液和酸液,再分别将上述缓冲液和酸液雾化,在3000转/分钟搅拌的同时,把上述雾化的缓冲液和酸液喷入上述双蛋白多肽豆乳浆料中,形成新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料,并使新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料的PH值在3.8-4.2之间;上述调酸的温度在20℃-35℃之间;
上述双蛋白多肽豆乳浆料经调酸后,制得新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料。
这样,通过独特的低温雾化调酸工艺,既防止局部过酸,又使快速通过蛋白质的等电点,防止蛋白质变性凝聚、沉淀和分层;
为了增加新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料的风味,增强新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料的口感,所述调配过程中加入调味剂,上述调味剂包括阿斯巴甜、安赛蜜(AK糖)、浓缩果汁、食盐和香精(主要为酸奶香精),按每100g上述双蛋白多肽豆乳浆料计,上述调味剂的用量如下:
阿斯巴甜 0.01g-0.10g
安赛蜜(AK糖) 0.02g-0.10g
浓缩果汁 5g-25g
食盐 0.1g-0.5g
香精(主要为酸奶香精) 0.1g-0.5g
上述调味剂除了增加豆乳饮料的风味、增强豆乳饮料的口感外,浓缩果汁还能提供维生素,食盐还具有协同作用;
所述新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料达到下述技术指标:
1)总固形物(饮料里面除去水以外的固体东西)≥8.0%,
2)蛋白质(植物蛋白和动物蛋白)≥1.2%,
3)脂肪≥1.0%,
4)总糖≤10%,
5)总酸(以柠檬酸计)≤0.45%,
6)PH值3.8-4.2;
制得上述新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料后,可以通过以下步骤将其进行灌装:
(4.1)高压均质细化
均质压力在38Mpa-40Mpa之间,均质后,新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料的细度达到300目;
(4.2)定容
调整新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料的浓度和成份,使其达到指标要求;
(4.3)超高温杀菌
杀菌温度在135℃-140℃之间,杀菌时间在4-6秒之间;
(4.4)洁净热灌装
灌装温度在88℃-92℃之间;采用UHT超高温瞬间灭菌和洁净热灌装相结合的工艺,一方面尽可能地缩短受热时间,减轻蛋白质受热变性的影响,同时起到彻底杀菌的作用,并通过洁净灌装环境来保证产品的保鲜期;
(4.5)后杀菌
采用喷淋的方式进行后杀菌,杀菌温度在95℃-105℃之间,时间15-20分钟;以解决饮料在灌装过程受管道和瓶子的二次污染问题。温度太高或时间太长都会导致蛋白质热变性,影响稳定。后杀菌后,再进行包装。
所述含大豆多肽的豆浆通过以下步骤制得:
(1.1)制备豆浆
(1.2)低温酶解
向上述豆浆加入复合蛋白酶,上述复合蛋白酶将上述豆浆中的部分大豆蛋白质酶解为大豆多肽;
上述酶解的条件如下:
①底物浓度在6%-8%之间,
②酶的活度为25000-35000u/g(单位/克),偏差小于0.1%,
③酶解温度在50℃-55℃之间,
④酶解时间在60-65分钟之间,
⑤酶解pH值在6.5-7.0之间;
上述复合蛋白酶包括木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和中性蛋白酶,每10000单位的复合蛋白酶中,4000-6000单位的蛋白酶来自木瓜蛋白酶,2000-5000单位地蛋白酶来自菠萝蛋白酶,2000-3000单位的蛋白酶来自中性蛋白酶;
上述酶的活度是指每克蛋白质酶解所需的酶的单位浓度;上述酶解程度达20%以上(以蛋白质计),通常在20%-30%之间,即豆浆中的20%以上大豆蛋白质被酶解为大豆多肽,从而提高了豆奶粉中的大豆多肽含量;
酶的基本作用在于将物质分子结构中的键或链切断,起到分解物质分子结构及改变其特性的作用。酶分为内切酶和外切酶。常见的酶有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、果胶酶等,常见的蛋白酶有木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶等;
由于蛋白酶对所作用的反应底物有严格的选择性,一种蛋白酶仅能作用于蛋白质分子中一定的肽键。不同种类的蛋白酶除了对反应底物有针对性外,其特性和反应条件也有较大差异,表现在底物浓度、PH值、酶活(活力浓度)、反应温度、反应时间等参数,并且各种酶制剂本身的活力单位也不一样;在同一反应条件下,难以同时发挥各种酶的最佳优势和作用;在使用实践中,复合蛋白酶往往比使用单纯一种酶效果好,使用复合蛋白酶的关键在于,需要通过长时间的大量试验,筛选优化反应参数,取得最佳结合点;
本发明的新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料运用了生物技术,将大豆蛋白质部分酶解为大豆多肽,增加了产品的营养性和功能性,并有利于植物蛋白和动物蛋白的结合;这样,本发明的新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料不仅是一种蛋白型的豆乳饮料,同时又是一种功能性食品;多肽是蛋白质的水解的中间产物(最终产物是氨基酸),但多肽更容易消化吸收,多肽作为一种生物活性物质具有多种保健功能;
(1.3)脱苦
由于蛋白质水解后会有一些苦味产生,主要是由于在水解过程中形成了一些含疏水氨基酸的短链肽,我们称之为苦肽,所以,在低温酶解后,最好通过以下方法进行脱苦处理:利用活性炭吸附、树脂吸附的方法,结合纳滤技术,首先将大部分苦肽分离,然后利用风味蛋白酶,对剩余的苦肽进行二级酶解;由于风味蛋白酶含有内切酶和外切酶,二级酶解时,起作用的主要是外切酶,风味蛋白酶的外切酶从苦肽的末端切断,不断地释放氨基酸,从而把苦肽彻底降解为氨基酸,达到脱苦的目的;上述利用活性炭吸附、树脂吸附方法和纳滤技术均为现有技术;按干重计每50kg的含大豆多肽豆浆,上述风味蛋白酶的用量为600-800万单位;
(1.4)灭酶失活
酶解后,将含大豆多肽的豆浆升温至85℃-90℃之间,持续时间在5-6分钟之间,使蛋白酶失活,从而制得含大豆多肽的豆浆;上述方法一般能够使蛋白酶失活率达100%;
从上述制得的含大豆多肽的豆浆中,取出一定量的含大豆多肽的豆浆,其按干重计占原料重量3-5%,以便进行调配;
所述豆浆通过以下步骤制得:
(1.1.1)准备大豆,并进行大豆前处理
上述大豆前处理包括如下步骤:
①去杂 去除大豆中的杂质,根据比重的原理,将大豆中的泥土、沙石、金属筛除,同时,去除杂豆、烂豆,去杂率达到99%;
②烘豆 烘豆温度在93℃-95℃之间,烘干后,大豆水分在6.0%-7.0%之间;烘豆温度均匀,局部温差小于0.5℃,脂肪氧化酶钝化率达到90%,防止产品产生豆腥味;
③脱皮 烘干的大豆在一定的剪切力作用下,外皮和胚芽脱落,使脱皮后的豆瓣与豆皮分开;脱皮率达到99%,脱皮越干净,粗纤维越少,产品更细滑;
(1.1.2)浸泡
水温在45℃-65℃之间,PH值在8.2-8.5之间,浸泡在50-60分钟之间;
(1.1.3)钝化
浸好的豆在96℃-99℃快速浸50-55秒钟,紧接着在低于40℃的水里快速冷却30-35秒,钝化脂肪氧化酶,防止产生豆腥味;
(1.1.4)磨浆
将豆与水按重量比例为1∶2配制,水的温度在84℃-86℃之间,再将豆和水磨成浆料,磨浆的细度达100目,粗渣少于2%,浆料的浓度为25-30%,偏差小于1%;
(1.1.5)脱渣
将浆和渣分离得到纯豆浆,脱渣后豆浆浓度在15-20%之间,去渣率约40%,此时,豆浆蛋白质含量在6-8%之间;
(1.1.6)高压均质细化
浆料均质的温度在62℃-65℃之间,均质压力在28Mpa-32Mpa之间,均质后浆料细度达到200目,粗浆率小于1%;
浆料越细,口感更滑,且有利于提高后段的酶解程度,缩短酶解时间,提高酶利用率,节约成本;
本发明对照现有技术的有益效果是,由于动物蛋白、植物蛋白的分子结构和特性各不同,二者的相互融合协调非常重要;在调配过程中,通过筛选优化稳定剂的品种、使用量和产品配方,来处理二种不同类型蛋白质的相互融合协调的问题,同时,在调酸之前加入稳定剂和缓冲剂,稳定剂便能够把蛋白质分子包埋保护起来,即在蛋白质分子的外表面形成一层保护层,减少了蛋白质分子跟酸的接触,同时,在体系里形成一种网状分子结构,把蛋白质分子支持固定在网状体系中,另外增加了浆料的稠度和粘性,从而解决了蛋白质在酸性条件下容易变性凝聚,形成沉淀物的难题;另外,本发明通过独特的低温雾化调酸工艺,既防止局部过酸,又使快速通过蛋白质的等电点,防止蛋白质变性凝聚、沉淀和分层,因而本发明的新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料稳定性好。
【附图说明】
附图是本发明优选实施例1的生产流程图。
【具体实施方式】
实施例1
一种新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料,其采用按重量百分比计的如下原料:按干重计占原料重量5%的含大豆多肽的豆浆,占原料重量3%的全脂奶粉,占原料重量5%的白糖,其余为净化水;
如附图所示,该新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料由上述原料通过以下步骤制得:
(1)制备含大豆多肽的豆浆,其按干重计占原料重量5%;
(1.1)制备豆浆
(1.1.1)准备大豆,并进行大豆前处理
上述大豆前处理包括如下步骤:
①去杂 去除大豆中的杂质;根据比重的原理,将大豆中的泥土、沙石、金属筛除,同时,去除杂豆、烂豆,去杂率达到99%;
②烘豆 烘豆温度为95℃,烘豆温度均匀,局部温差小于0.5℃;烘干后,大豆水分为6.5%,脂肪氧化酶钝化率达到90%,防止产品产生豆腥味;
③脱皮 烘干的大豆在一定的剪切力作用下,外皮和胚芽脱落,使脱皮后的豆瓣与豆皮分开,脱皮率达到99%,脱皮越干净,粗纤维越少,产品更细滑;
(1.1.2)浸泡
水温为60℃,PH值为8.3,浸泡60分钟;
(1.1.3)钝化
浸好的豆在98℃快速浸50秒钟,紧接着在低于40℃的水里快速冷却30秒,钝化脂肪氧化酶,防止产生豆腥味;
(1.1.4)磨浆
将豆与水按重量比例为1∶2配制,水的温度为85℃,再将豆和水磨成浆料,磨浆的细度达100目,粗渣少于2%,浆料的浓度为30%,偏差小于1%;
(1.1.5)脱渣
将浆和渣分离得到纯豆浆,脱渣后豆浆的浓度为20%,去渣率为40%,此时,豆浆蛋白质含量为8%;
(1.1.6)高压均质细化
浆料均质的温度为63℃,均质压力为30Mpa,均质后浆料细度达到200目,粗浆率小于1%;
(1.2)低温酶解
向上述豆浆加入复合蛋白酶,上述复合蛋白酶将上述豆浆中的部分大豆蛋白质酶解为大豆多肽;
上述酶解的条件如下:
①底物浓度为8%,
②酶的活度为35000u/g,偏差小于0.1%,
③酶解温度为50℃,
④酶解时间为65分钟,
⑤酶解pH值为7.0;
上述复合蛋白酶包括木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和中性蛋白酶,每10000单位的复合蛋白酶中,5000单位的蛋白酶来自木瓜蛋白酶,3000单位的蛋白酶来自菠萝蛋白酶,2000单位的蛋白酶来自中性蛋白酶;
上述反应底物浓度(豆浆中的蛋白质含量)在18-20%之间,上述酶解程度达20%以上(以蛋白质计),通常在20%-30%之间,即豆浆中的20%以上大豆蛋白质被酶解为大豆多肽,从而提高了豆奶粉中的大豆多肽含量;
(1.3)脱苦.
在低温酶解后,通过以下方法进行脱苦处理:利用活性炭吸附、树脂吸附的方法,结合纳滤技术,首先将大部分苦肽分离,然后利用风味蛋白酶(含外切酶),对剩余的苦肽进行二级酶解;由于风味蛋白酶含有内切酶和外切酶,二级酶解时,起作用的主要是外切酶,风味蛋白酶的外切酶从苦肽的末端切断,不断地释放氨基酸,从而把苦肽彻底降解为氨基酸,达到脱苦的目的;上述利用活性炭吸附、树脂吸附方法和纳滤技术均为现有技术;按干重计每50kg的含大豆多肽豆浆,上述风味蛋白酶的用量为800万单位;
(1.4)灭酶失活
酶解后,将含大豆多肽的豆浆升温至90℃,持续时间为6分钟,使蛋白酶失活率达100%,从而制得含大豆多肽的豆浆;
经过上述步骤(1.1)~(1.4)后,制得含大豆多肽的豆浆,取一定量的上述含大豆多肽的豆浆,其按干重计占原料重量5%,以便进行调配;
(2)调配
将上述全脂奶粉、白糖和纯净水按上述比例(各原料的重量百分比)加入上述含大豆多肽的豆浆中进行调配,从而形成双蛋白多肽豆乳浆料,调配温度为58℃;在调配过程中,加入稳定剂,上述稳定剂包括海藻酸钠、蔗糖酯(规格为:SE-15)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na-9型)、黄原胶、卵磷脂、单双甘油脂和结冷胶,按每100g上述双蛋白多肽豆乳浆料计,上述稳定剂的用量如下:
海藻酸钠 0.5g
蔗糖酯(SE-15) 0.5g
羧甲基纤维素钠(CMC-Na-9型) 2g
黄原胶 0.2g
卵磷脂 1.5g
单双甘油脂 1.5g
结冷胶 0.8g
为了增加新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料的风味,增强新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料的口感,所述调配过程中加入调味剂,上述调味剂包括阿斯巴甜、安赛蜜(AK糖)、浓缩果汁、食盐和香精(主要为酸奶香精),按每100g上述双蛋白多肽豆乳浆料计,上述调味剂的用量如下:
阿斯巴甜 0.05g
安赛蜜(AK糖) 0.05g
浓缩果汁 20g
食盐 0.1g
香精(主要为酸奶香精) 0.3g
上述调味剂除了增加豆乳饮料的风味、增强豆乳饮料的口感外,浓缩果汁还能提供维生素,食盐还具有协同作用;
(3)调酸
准备缓冲剂和酸味剂,上述缓冲剂包括三聚磷酸钠、柠檬酸钠,上述酸味剂包括苹果酸、柠檬酸和乳酸,按每100g上述双蛋白多肽豆乳浆料计,上述缓冲剂、酸味剂的用量如下:
三聚磷酸钠 0.3g
柠檬酸钠 0.4g
苹果酸 1.0g
柠檬酸 2.0g
乳酸 1.5g
先把上述缓冲剂和酸味剂分别用净化水溶解,形成缓冲液和酸液,再分别将上述缓冲液和酸液雾化,在3000转/分钟搅拌的同时,把上述雾化的缓冲液和酸液喷入上述双蛋白多肽豆乳浆料中,形成新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料,并使新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料的PH值在3.8-4.2之间;上述调酸的温度在20℃-35℃之间。
上述双蛋白多肽豆乳浆料经调酸后,制得新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料。
这样,通过独特的低温雾化调酸工艺,既防止局部过酸,又使快速通过蛋白质的等电点,防止蛋白质变性凝聚、沉淀和分层;
制得上述新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料后,可以通过以下步骤将其进行灌装:
(4.1)二次高压均质细化
均质压力为40Mpa,均质后新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料细度达到300目;
(4.2)定容
调整新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料的浓度和成份,使其达到指标要求;
(4.3)超高温杀菌
杀菌温度为140℃,杀菌时间为6秒;
(4.4)洁净热灌装
灌装温度为90℃,采用UHT超高温瞬间灭菌和洁净热灌装相结合的工艺,一方面尽可能地缩短受热时间,减轻蛋白质受热变性的影响,同时起到彻底杀菌的作用,并通过洁净灌装环境来保证产品的保鲜期;
(4.5)后杀菌
采用喷淋杀菌,杀菌温度为95℃,时间为15分钟,以解决饮料在灌装过程受管道和瓶子的二次污染问题;后杀菌后,再进行包装。
上述新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料达到下述技术指标:
1)总固形物≥8.0%,
2)蛋白质≥1.2%,
3)脂肪≥1.0%,
4)总糖≤10%,
5)总酸(以柠檬酸计)≤0.45%,
6)PH值3.8-4.2。
实施例2
实施例2中的新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料,其采用按重量百分比计的如下原料:按干重计占原料重量3%的含大豆多肽的豆浆,占原料重量2%的全脂奶粉,占原料重量3%的白糖,其余为净化水;
实施例2中的新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料,其生产工艺与实施例1中新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料的生产工艺基本相同。
实施例3
实施例3中的新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料,其采用按重量百分比计的如下原料:按干重计占原料重量4%的含大豆多肽的豆浆,占原料重量2%的全脂奶粉,占原料重量4%的白糖,其余为净化水;
实施例3中的新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料,其生产工艺与实施例1中新型酸性双蛋白多肽豆乳饮料的生产工艺基本相同。