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          中飲同創食品科技(成都)有限公司

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          • 植物蛋白飲料
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          植物蛋白飲料生產中的常見問題及解決辦法
          中飲同創食品科技在本文中闡述了植物蛋白飲料在生產、運輸、銷售、貯存過程中容易出現的壞包、脂肪上浮及蛋白質聚集、絮凝、凝結、沉淀等主要質量問題。從原輔料、加工工藝、
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               中飲同創食品科技在本文中闡述了植物蛋白飲料在生產、運輸、銷售、貯存過程中容易出現的壞包、脂肪上浮及蛋白質聚集、絮凝、凝結、沉淀等主要質量問題。從原輔料、加工工藝、加工設備的技術水平、包裝材料、貯存等過程,分析其產生原因,并提出相應的控制措施,特別是在乳化穩定劑的使用方面。
          植物蛋白飲料是以各種核果類及植物的種子(如花生、核桃、大豆、杏仁、椰子等)為主料,經過原料預處理、浸泡、磨漿、過濾、均質、殺菌等工序,調配制成的植物蛋白飲品。這些產品口味鮮香獨特,富含豐富的蛋白質和脂肪,且藥食兼備。隨著人們對健康、營養的日益關注,植物蛋白飲料的消費日益增長,品種日益增多。
            植物蛋白飲料是多種成分組成的一種復雜的分散體系,其分散質為蛋白質和脂肪,分散劑為水,外觀呈乳狀液態,屬熱力學不穩定體系。本文針對植物蛋白飲料常見的壞包、脂肪上浮及蛋白質聚集、絮凝、分層、沉淀等質量問題進行分析,并提出相應的解決辦法,從而使該類產品質量穩定。

          植物蛋白飲料.jpg

          1、壞包
            植物蛋白飲料富含蛋白質、脂肪,很容易發生脹罐、脹袋、酸敗等變質現象。
          原因分析及控制措施:
          1.1、原料的選取不當
            生產植物蛋白飲料宜選擇新鮮、無霉變、成熟度較高的植物籽仁。
          1.2、殺菌方式選擇不正確
            欲達到室溫下長期存放產品的效果,有兩種殺菌方式可以選擇,一種是先灌裝,然后經過121℃、保溫15~20min的高壓殺菌方式;另一種就是采用超高溫瞬時殺菌(即UHT法)和無菌灌裝。
          1.3、殺菌過程控制不當
            在高壓殺菌過程中,產品在進入殺菌罐之前要分層放置,不能過多、過擠,以防止引起殺菌不透的現象;對UHT-無菌灌裝方式,按規定對UHT殺菌機進行有效的CIP清洗,使UHT殺菌機處于正常工作狀態,溫度顯示準確。對于包材必須經過雙氧水殺菌,不能有遺漏之處。無菌灌裝區域在工作期間應始終處于無菌狀態,嚴格檢查封口質量。
          1.4、設備、管道的清洗與消毒不徹底
            就我國現有的生產工藝條件,要想生產殺菌效果很好的產品,不但殺菌方式的選擇、殺菌過程的控制十分重要,而且設備、管道的清洗與消毒也是保證產品品質的一個相當重要的因素。管道的清洗程序如下:①用清水沖洗10~15min;②用生產溫度下的熱堿性洗滌劑循環10~15min(加濃度為2%-2.5%的氫氧化鈉溶液);③用清水沖洗至中性,即pH 值為7;④定期(如每周)用65~70℃的酸性洗滌劑循環15~20min。對于UHT殺菌方式,除按照規定進行有效的CIP清洗外,對UHT殺菌機與無菌灌裝機之間的所有管路和無菌罐在進料前,用高溫熱水循環40min,殺菌前應仔細檢查管路活節處有無滲漏現象,檢查活節處的密封墊是否完好。
          2、脂肪上浮與蛋白質聚集、絮凝、凝結、沉淀等
            在生產工藝、設備控制相對較好的前提下,產品在貨架期內出現的主要問題為產品的穩定性問題(即脂肪上浮與蛋白質聚集、絮凝、凝結、沉淀等);
          原因分析及控制措施:
          2.1、水質不符合軟飲料用水要求
            水的硬度對植物蛋白飲料的影響,不但會降低蛋白質的提取率(即降低蛋白質的溶解度),而且會引起蛋白質一定程度的變性,從而造成飲料分層及沉淀量增加。所以用水一定要符合軟飲料用水要求,特別是水的硬度。
          2.2、原料的預處理不當
            對于該類產品,原料的預處理是十分關鍵的。這不但會影響產品的口感和風味,而且對產品的穩定性影響較大。如花生奶,如果花生烘烤過度,會引起蛋白質部分變性,沉淀量增多。一般花生的烘烤溫度為120~130℃,時間為20~25min最好。
          2.3、均質條件的選擇不合適
            植物蛋白飲料通過高壓均質可減小顆粒直徑,在不考慮電荷影響時,顆粒沉降速度符合斯托克斯定律。要使飲料穩定,必須選擇沉降速度的最小值,對于特定的蛋白飲料,粒子密度、介質粘度都為定值,無疑是選擇顆粒的最小值,而采用高壓均質,使顆粒直徑減小,粒子達到微?;囊粋€重要措施。其中均質的壓力、溫度和均質次數是保證均質效果的重要工藝參數。如果均質壓力、溫度較低,則脂肪、蛋白粒子的直徑較大,容易引起顆粒聚集,從而引起脂肪上浮和沉淀。在生產中建議采用兩次均質,一次均質壓力為20~25MPa,二次均質壓力為30~40MPa,均質溫度為75℃左右,均質效果較好,顆粒直徑可達到1~2μm。
          2.4、殺菌強度的控制不當
            在殺菌過程中,高溫對植物蛋白飲料穩定性的影響主要表現在對蛋白質變性作用的影響。高溫使分子之間產生劇烈的運動,易于打斷穩定的蛋白質的二、三級結構的鍵,蛋白質的疏水基團暴露,使蛋白質和水分子之間的作用減弱,導致溶解度下降,從而穩定性降低。所以殺菌時在滿足生產工藝的條件下,應該盡量縮短加熱時間,殺菌后應該迅速冷卻,盡量采用UHT法,不但可以顯著提高產品的穩定性,而且能較好保持產品的色、香、味等感官質量及營養成分。
          2.5、乳化穩定劑的選擇與使用不當
            對于植物蛋白飲料即使采用最先進的加工機械和加工工藝,也很難達到飲料的質量要求。要解決這一問題,目前大家都知道需要添加乳化穩定劑,但怎樣正確選擇與使用乳化穩定劑并不是一件十分簡單的事。
          乳化穩定劑一般由乳化劑、增稠劑、鹽類以及其它一些助劑構成。乳化劑是植物蛋白飲料中最重要的一類食品添加劑,它不但具有典型的表面活性作用,而且還能與食品中的碳水化合物、蛋白質、脂類等發生特殊的相互作用。乳化劑的分子內具有親水基和親油基,由于它們的兩親特征,這類物質強烈地吸附在油水界面上,使界面張力明顯降低,從而防止脂肪上浮。在植物蛋白飲料中常用的乳化劑有分子蒸餾單甘酯、親水性單甘酯、三聚甘油酯、蔗糖酯等。針對這幾種乳化劑,其選擇與合理搭配有兩個原則:①所選乳化劑的值與體系(產品)HLB值相近;②不同HLB值的乳化劑互相搭配使用,效果較好。下面以單一乳化劑對花生奶的作用為例,其實驗結果如下(以5%花生為例):

          乳化劑名稱

          HLB值

          添加量(‰)

          吸光度

          常溫放置兩月脂肪上浮

          蔗糖酯

          15

          1.5

          0.703

          ﹢﹢

          親水性單甘酯

          9.0

          1.5

          0.742

          三聚甘油酯

          7.2

          1.5

          0.731

          ﹢﹢

          分子蒸餾單甘酯

          7.2(3.8)

          1.5

          0.725

          ﹢﹢

          SP-60

          4.7

          1.5

          0.682

          ﹢﹢﹢

          空白

          ×

          ×

          ×

          蛋白變性

           備注:吸光度測定—花生奶飲料經過3000r/min、15min離心后,取中部液體。單甘酯的HLB值為3.8,是一種油包水型乳化劑,但它在分散相中卻起到水包油型乳化劑的作用,單甘酯以水合物形式存在于分散相中。此時,單甘酯的連位羥基上加成2~50ml水時,單甘酯的親水部分以水合物形式擴大。在這種狀態下具有一種較高的虛假HLB值,約為7.2。
              ﹢越多,表示脂析量越大;
              ×表示牛奶變性,無法測量吸光度。
            從表一數據可以看出,成品離心后吸光度越大的乳化劑,其成品放置的脂肪上浮量越少,說明該乳化劑的HLB值與體系的HLB值接近,應該作為首選。
            對于HLB值較高和較低的乳化劑,如果單獨使用,都有其自身不足的地方。HLB值高的乳化劑能強烈地吸附于油水界面,頂替原來的保護層。而新界面膜由于對脂肪的親和性較低,它的強度大大降低,保護作用減弱,親水性乳化劑形成的界面膜在熱能、機械外力、離心力等外力作用下容易脫離脂肪球表面。由于出現自由位置而使表面張力提高,從而造成脂肪粒子附聚,引起脂肪上浮。而HLB值低的乳化劑對脂肪有較強的結合力,在外力作用下,乳化劑不容易脫離脂肪球表面,脂肪粒子保持其表面結構,不促進脂肪粒的附聚作用。所以我們必須通過不同HLB值的乳化劑互相搭配,這樣才能最大限度地減少脂肪上浮。
            實驗證明,在植物蛋白飲料中,選用分子蒸餾單甘酯、親水性單甘酯、蔗糖酯,其比例為3:3:1,總用量為0.1~0.2%,在該體系中的效果最好。
            增稠劑的主要成分是多糖類或蛋白質的大分子物質,根據斯托克斯定律,沉降速度與溶液的粘度成反比,可見增稠劑的增稠作用,是蛋白飲料保持穩定的重要因素。并且由于粘度增加,使飲料組織安定化,限制金屬離子的活動。此外,一些增稠劑通過其所帶的電荷可以與蛋白質作用,從而起到保護蛋白質的穩定作用。在植物蛋白飲料中常用的增稠劑有瓜爾豆膠、黃原膠、魔芋膠、羥甲基纖維素鈉等,并且通過增稠劑的協同作用,可以發揮單一食品膠的互補作用,使其在最少的用量達到最好的使用效果。大量的實驗證明,通過瓜爾豆膠、魔芋膠、黃原膠的協同作用,總用量在0.05~0.1%,可以對植物蛋白飲料的穩定性起到很好的作用。
            目前,中飲同創選用復配乳化穩定劑,有以下優點:①充分發揮每種單體乳化劑和親水膠體的有效使用;②使乳化劑之間、增稠劑之間及乳化劑與增稠劑之間的協同效應充分發揮;③提高生產的精確性和良好的經濟性。
              總之,植物蛋白飲料的質量影響因素很多,有物理原因、化學原因、微生物原因,這些原因包括原輔料的影響、設備的影響、生產工藝的影響、管理方面的影響等。這些因素都不是孤立存在的,而是互相之間有緊密的聯系。所以生產植物蛋白飲料時,首先通過先進的加工工藝、加工機械、選用適當的高效復配乳化穩定劑,才能生產出不但口感好,而且穩定性好的產品。

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