本发明叙述一种制作钙质强化豆乳的方法。所得豆乳的钙含量等于或高于牛乳的钙含量，同时不会使豆乳蛋白产生凝结。 豆乳是大豆的一种水提取物，其营养价值在大多数方面来说均与牛乳接近。由于豆乳不含乳糖，不含胆固醇，所以对不能食用乳糖或限制胆固醇摄入量的人来说，豆乳是牛乳的理想代用品。此外，如果有关豆乳生产和贮藏的某些问题能够解决，豆乳将可为发展中国家的人们提供一种廉价和容易获得的蛋白质来源。
关于从大豆制取豆乳的方法，人们已很熟悉，但用豆乳作为牛乳的代用品则尚未普遍接受，因为传统方法生产的豆乳在口味和营养的某些方面尚不及普通牛乳。传统方法制作的豆乳，其可供利用的钙含量约等于牛乳的百分之十二，因此，用豆乳取代牛乳时人们还必须从其它来源来获得钙的补充。此外，传统方法生产的经过低温消毒的豆乳非常容易滋长细菌，保存寿命极短，这也限制了豆乳在饮食方面的应用。人们的主观因素也是防碍豆乳推广应用的因素，传统方法制作的豆乳可能带有与普通牛乳不同的特别气味和味道，这种气味和味道使人们不大喜欢豆乳，而更喜欢牛乳。
用添加钙的方法来对豆乳进行强化的试验并未取得成功。人们原先试图生产钙含量较高的稳定的豆乳，但由于钙含量增加，蛋白质与钙离子发生反应导致大豆蛋白的凝结和沉淀。
为了防止大豆蛋白产生沉淀，人们试用了多种化学品以螯合钙离子，其中包括柠檬酸钙等柠檬酸盐、乙二胺四醋酸（EDTA）和碱金属的磷酸盐等。美国的第1210667号专利和第1265227号专利提出，在饮料中加入碳酸钙或氯化钙作为钙离子源，加入磷酸钠作为螯合剂。瓦因加特纳（Weingartner）等人提出用柠檬酸钙作为螯合剂〔J·Food Sci.（食品科学杂志）第48卷，256-263页，1983年〕。Hirotsuka等人提出了一种生产工艺，该工艺是在含有乙二胺四醋酸的溶液中利用卵磷脂的声波处理把溶液中的钙离子复盖起来〔J·Food Sci.（食品科学杂志）第49卷第1111-1112，1127页，1984年〕。这些方法有的是不能使豆乳的钙含量等于和高于牛乳的钙含量，有的则需要若干不便于实际推广的复杂工艺步骤。在以前所采用的螯合剂中，有几种能降低豆乳溶液中钙离子的生物利用率。所以尽管豆乳钙离子的总浓度可能显著高于未强化的豆乳，但所添加的钙有一大部分并不能供人体营养之用。此外，现有方法生产的豆乳很容易滋长细菌，除非经过灭菌处理。
为此，人们希望找到一种制造钙质强化豆乳的方法，其钙含量等于或高于牛乳的钙含量，同时又不会引起大豆蛋白和钙质的凝结。此外，还需要使用一些防止凝结的化学药品，这些药品对豆乳钙质生物利用率的影响最小。还需要使用具有抑菌作用的化学药剂，以增加豆乳抵抗细菌滋生的能力。所有这些添加剂都应当是完全无味的，或者是能使豆乳略带愉快的味道和气味。
按照本发明的方法，对豆乳进行钙质强化的步骤是：首先向豆乳添加具有3-22个磷原子的水溶性多聚磷酸盐，然后向豆乳加入可供食用的钙源物质。这些化合物均属于美国食品与药品管理局目前规定的“公认安全品”（GRAS）的类别范围。
在一般情况下，多聚磷酸盐的用量是每100毫升豆乳使用0.5-1.0克左右。
可食用钙源物质的用量是每100毫升豆乳使用0.2-0.75克左右。
至于豆乳本身，可使用任何适当的常规方法进行制备，也可以直接使用从市场购买的商品豆乳。
为了对本发明有一个透彻的了解，请参阅下面更详细的叙述及所附的实例。
本发明提出了一种制备钙质强化豆乳的方法，在此方法中，使用了多聚磷酸盐和钙盐的组合物，同时还使用了本方法制备的豆乳。研究发现，多聚磷酸盐能够螯合豆乳中的钙离子，同时还能使钙以很高的生物利用率的形式存在。除此以外，多聚磷酸盐加入豆乳后，还具有人们意想不到的抑菌效果。由此可见，使用多聚磷酸盐来辅助钙质强化可以增加豆乳的防腐性能，可以提高钙的添加数量而不会导致大豆蛋白的凝结，在人们饮用豆乳后它可以促进人体对钙质的消化和利用。
本发明所用的豆乳可由熟悉豆乳生产的人员采用他们掌握的方法中的任何一种来进行制备。也可以使用市面商店出售的豆乳。生产豆乳的典型方法一般包括以下步骤：a）水洗大豆;b）浸泡大豆;c）用水冲淋大豆使之去皮;d）将大豆破碎并加水使成浆状;e）将浆状大豆进行蒸煮;f）使大豆冷却;g）提取豆乳。
具体的做法是：先用水冲洗大豆，冲洗时要不断搅拌以除去各种杂质，将水沥干后，用大约三倍于大豆体积的水在4℃左右的温度下浸泡约12-18小时，使豆皮松软，然后把水沥干，用水冲淋大豆把软化的豆皮除去。
将去皮大豆与数量足够的水混合并将大豆破碎，使之形成浆状，为了形成这种浆状物质所需的水量以能够使豆乳的组成接近牛乳的组成为准。在一般情况下，所需的水量约等于冲洗和浸泡前大豆重量的九倍。豆浆的形成可采用捣碎机或类似的设备进行，将大豆和水加入捣碎机使两者混合后，用低速挡进行捣碎五分钟左右即可。
将所得碎大豆浆状物在每平方英吋5-15磅左右的压力下蒸煮0.5-2分钟，使温度达到220°-260°F之间为止，将浆状物立刻冷却，然后送往压榨机，经过压榨和筛滤，把豆乳提取出来，同时使豆渣分离，制得的豆乳即可按照本发明的方法进行钙质强化和进一步的处理，但是，正如上面指出那样，用任何其他方法制得的豆乳也可以在这里使用。
钙质强化作业通常在室温条件下进行，豆乳的PH值要维持在大约6.7至6.85之间。
豆乳的钙质强化有两个工艺步骤：（a）在豆乳中加入多聚磷酸盐;（b）在豆乳中加入钙源物质。
在研究中意外地发现，多聚磷酸盐是一种优异的豆乳钙离子螯合剂，同时还具有抑制微生物生长的作用。所使用的多聚磷酸盐可以用直链或环状结构的化合物，链的长度为3-22个磷酸盐分子，它们在水中有良好的离解特性。为此，最好能使用碱金属的多聚磷酸盐，比较适用的碱金属多聚磷酸盐的代表性化合物有：三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钾、六偏磷酸钾以及它们的混合物等。多聚磷酸盐的用量通常每100毫升豆乳添加大约0.5-1.0克左右。
多聚磷酸盐是直接加入豆乳中的，加入时要采用混和与搅拌等措施。
在豆乳中加入钙源物质的操作可以在加入多聚磷酸盐之后进行，也可以两者一起同时加入。
钙源物质可使用任何可供食用的水溶性钙盐，最好能从以下几种钙源物质中选择：氯化钙、碳酸钙、葡糖酸钙、乳酸钙、磷酸钙、柠檬酸钙以及它们的混合物，在较好的实施方案中通常选用氯化钙。钙源物质的用量是每100毫升豆乳添加大约0.2-0.75克左右。
钙的添加也是采用直接向豆乳加入的方法，加入时要不断混和与搅拌等。
经过强化的豆乳可采用单级（单冲程）均化器使之均化，也可采用其它适当的均化方法，此外，还可按常规方法对豆乳进行低温消毒或灭菌处理。
按照本发明的方法经过添加多聚磷酸盐和钙盐以后，可以生产出稳定的经过低温消毒的豆乳，其钙含量可高达每毫升含1.7毫克左右，在冷藏陈列柜的条件下其保存寿命约为三周。另一个方法是，可以生产经过灭菌的钙质强化豆乳，它在室温下有较长的保存寿命。钙质强化豆乳的钙含量约比牛乳高约50-70%。如果每天饮用这种强化水平的豆乳一品脱左右，就可以达到人体对钙的推荐膳食标准。
为了使豆乳成为带有良好味道的饮料，可在豆乳中加入香味剂和甜味剂。一般来说，每100毫升豆乳可以加入通用甜味剂的最大数量为7克左右，甜味剂可以使用单糖，也可以使用葡萄糖、果糖或蔗糖等二糖，还可以使用市场上出售的人工糖味剂如糖精和aspartame等。此外，还可根据需要添加各种香味剂，如香兰素、巧克力、草莓或其他适当的食品添加剂。
这里还应着重指出的是，钙质强化豆乳还可用于制备各种乳品制成品，如冰琪琳和酸乳酪等等。
为了对本发明有一个更为透彻的了解，请参阅以下的具体例子，这些实例主要是用来说明本发明的内容，而不是构成对本发明的限制。
测定钙离子浓度的标准分析方法
使用一台珀金-埃尔默（Perkin-Elmer）公司出品的305型原子吸收分光光度计。用含有100ppm Ca++离子的碳酸钙标准溶液来对分光光度计进行校正。经准确测量过的工作溶液均用0.5%的氯化镧（LaCl3）溶液稀释至10毫升。
记录上述标准溶液在422.7毫微米处的吸光值。用吸光值去除已知的钙浓度就可测定和标出每个标准的K值（即标准曲线的斜率）。
测定样品的钙浓度时，应将一份准确测量的样品溶液（通常取0.01至2毫升）用吸量管移入10毫升的容量瓶中，该瓶内装有5.0%的氯化镧溶液1.0毫升，然后将样品稀释至10毫升刻度处。
将已稀释的样品溶液吸入原子吸收分光光度计的空气-乙炔火焰中，记录在422.7毫微米处的吸光值。稀释溶液的钙浓度可用得自标准曲线的回归系数乘以样品的吸光值而求出。将求出的浓度值乘以稀释倍数，就可得总钙量，以微克/毫升表示之。
实例1
将1350毫升的未处理过的豆乳分成三个整份试液;即两个600毫升和一个150毫升的整份试液。然后将蔗糖加入两个600毫升整份试液中，使豆乳的蔗糖浓度等于每升含蔗糖70克。
将其中的一份600毫升加糖整份试液分成A、B两份，每份300毫升。A部份用作测定的对照样品，按已知常规使用的方法进行巴氏灭菌，B部份也用作对照样品，经均化后按常规方法进行巴氏灭菌。
上述未加糖的150毫升整份试液，称为C部分，也同样地进行巴氏灭菌。
第二个600毫升的加糖整份试液，按本发明的方法进行钙质强化。在这份600毫升的整份试液中加入4.5克三聚磷酸钠和2.496克氯化钙，不停地搅拌以保证适当的混合。然后将这份试液分成两份，每份300毫升，分别称为D部份和E部份。D部份使用与处理A部份相同的方法进行巴氏灭菌。E部份使用处理B部分的方法，经过均化后进行巴氏灭菌。
这三份豆乳，即B，D和E部份的钙含量按标准钙含量测定法进行分析。将100ppm钙标准溶液以0.5%的LaCl3溶液稀释成不同ppm值的溶液以制备校正曲线。其浓度、吸光值和K值均列于表1。豆乳B，D和E部份的稀释倍数、吸光值和浓度均列于表2。每个样品进行了重复测定，多次测定得到的平均吸光值用于计算钙浓度。
表Ⅰ，钙校正标准的计算
钙浓度（C） 吸光值（ABS） K值 C
（ppm） （ABS）
1 0.035 28.57
2 0.073 27.40
3 0.107 28.04
4 0.146 27.40
5 0.184 27.17
6 0.219 27.40
平均 K27.66
实例Ⅱ
采用类似实例Ⅰ的操作程序，对以下的450毫升样品进行处理：
Ⅰ.每升含蔗糖70克的豆乳。
Ⅱ.每升含蔗糖70克的豆乳，其中加入了3.375克三聚磷酸钠和1.872克氯化钙。
Ⅲ.每升含蔗糖70克的豆乳，其中加入了2.25克三聚磷酸钠、0.846克碳酸钙和0.936克氯化钙。
Ⅳ.每升含蔗糖70克的豆乳，其中加入了3.375克三聚磷酸钠和1.692克碳酸钙。
然后所有样品都进行均化处理和巴氏灭菌。结果列于表Ⅲ。
实例Ⅲ
实例Ⅰ中制备的加糖和未经处理的豆乳整份试液（B部份）和加糖、经三聚磷酸钠处理的豆乳（D部份）均在冰箱中贮存八周并定期取样测定总需氧微生物的数量。
在37℃下，在琼脂平板上培养48小时后，用菌落形成的数目表示微生物生长的情况。具有代表性的样品（每个样品均作重复试验）的试验结果列于表Ⅳ。
表Ⅳ，豆乳中细菌的生长情况
处理方式
冷藏时间 B-常规方式 D-经钙与三聚磷酸酯处理
（天） （菌落形成数/毫升） （菌落形成数/毫升）
10 0 0
12 2 0
14 3×1020
56 6×1020
实例Ⅳ
重复实例Ⅰ所述的操作步骤，并将4.5克六偏磷酸钠和2.5克碳酸钙加入到600毫升加糖豆乳整份试液中，所得结果与表Ⅰ至表Ⅳ概述的结果相似。
实例Ⅴ
重复实例Ⅳ所述的操作步骤，但使用三聚磷酸钾和柠檬酸钙，所得结果与表Ⅰ至表Ⅳ概述的结果相似。
勘误表