强化钙豆奶的制备

一、概论:

大豆的蛋白质含量高达40%,是所有粮食作物中蛋白质含量之佼佼者。除此之外,大豆物以及纤维素和人体所必需的多种维生素、矿物盐。豆奶是以大豆为产要原料生产的植物性高蛋白饮料,由于它的健康保健作用,已日益受到广大消费者的青睐。据报导,90年代初,仅日本的豆奶牛销售额已超过200亿日元。

豆奶也是目前我国产销量仅次于牛奶的蛋白质饮料。这不仅因为它适合我国国情,原料易得,价格低廉,吏重要的是它含有丰富的蛋白质和不饱和脂肪酸,不含胆固醇,实为一种老少皆宜的营养食品。

豆奶中蛋白质为水溶性蛋白质,其组成接近联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)提出的理想蛋白质中必需氨基酸的模式,其配比恰当,与牛奶相似(见表一)。尤其是赖氨酸高于理想蛋白质的18%之多。可弥补谷物等其他食物赖氨酸供给之不足(见表二)。大豆蛋白质经过乳化处理,人体吸收率可达70%至80%。从营养角度讲,大豆蛋白质生理效价较高,故素有“植物肉”之美誉。

表一 豆奶、牛奶成分比较(日本仪食品标准) (g/100g)

 

热量(kj)

水分

蛋白质

油脂

糖类

豆奶

175.8

90.8

3.6

2.0

2.9

牛奶

247.0

88.6

2.9

3.3

4.5

表二 豆奶、牛奶和理想蛋白质必需氨基酸含量(g/100g蛋白质)

必需氨基酸

豆奶蛋白质

牛奶蛋白质

理想蛋白质

异亮氨酸

5.3

6.3

4.0

亮氨酸

8.8

10.0

7.0

赖氨酸

6.5

8.1

5.5

蛋氨酸+胱氨酸

2.5

3.5

3.5

苯氨丙酸+酪氨酸

8.0

10.3

6.0

苏氨酸

4.5

4.9

4.0

色氨酸

1.3

1.4

1.0

缬氨酸

5.0

6.9

5.0

  当人体摄入过量的动物性脂肪时,胆固醇沉积在血管壁上,导致肥胖症、动脉硬化症、糖尿病、心肌梗塞等病症。而豆奶中则不含胆固醇,豆奶的油脂中含有大量亚油酸和亚麻酸,这些是人体不能合成的必需脂肪酸,它有溶解血管壁上沉降胆固醇的作用。因而可防止血管硬化,减少褐斑,延缓衰老和记忆力衰退。美国、日本和欧洲许多国家的研究结果均证实,豆奶或大豆有降低人体血液中胆固醇的明显效用。

  豆奶含钾较多,是碱性食物,可缓冲食用肉鱼蛋禽等本性食物后在人体内引起的不良作用。豆奶含有较多的维生素E,可促进人体能量代谢和分泌激素,能防止脂肪酸氧化。豆奶中还含有丰富的矿物质,含铁量是牛奶的12倍。豆奶钙含量低于牛奶,但通过在豆奶中适当强化钙,可使豆奶的钙含量达到牛奶中的钙含量,从而使豆奶的营养更加完全。

  常饮用豆奶还可增强肌肉组织和增加握力,提高耐力,增强体质;对发育期儿童可充实大脑皮层,提高运动神经敏感性;饮食不规律、食欲不振及胃肠道病患者,常饮用豆奶可防止蛋白质摄取量不足等问题,对保持人体健康有积极的作用。

二、高钙豆奶中使用的钙制剂

  目前市场上钙制剂主要有活性钙、磷酸钙、面酸钙等离子钙和乳酸钙、柠檬酸钙、葡萄糖酸钙、天门冬氨酸钙、甘氨酸钙、苏糖酸钙等有机钙,另外还有酪蛋白钙肽(CCP)等与蛋白质结合的钙。它们的钙含量如下:

品种名称

钙含量(%)

活性钙

≥50.00

碳酸钙

40.00

生物碳酸钙

38.00-39.00

磷酸氢钙

29.41

醋酸钙

25.32

柠檬酸钙

24.00

甘氨酸钙

21.27

乳酸钙

13.00

苏糖酸钙

13.00

葡萄糖酸钙

8.90

1、活性钙:活性钙的主要成分是Ca(OH)2。它是由牡蛎清洗后,在1250-1500℃下煅烧、活化制成。为棱面体短柱状白色粉末,略有咸涩味,呈碱性,可溶于酸性溶液,易吸潮,缓慢吸收CO2后转化成碳酸钙,在酸性胃液中可全部溶解,并以钙离子的形式而被吸收。

2、生物碳酸钙:生物碳酸钙的主要成分为碳酸钙,由蛋壳等生物原料制成,为白色微细结晶粉末,无臭无味,在空气中稳定,几乎不溶于水和乙醇。

3、乳酸钙:乳酸钙为白色结晶粉末,略有风化性,最多可含五个结晶水,水溶液pH为6.0-7.0。

在强化钙豆奶中,比较常用的钙制剂为活性钙、碳酸钙、生物碳酸钙、柠檬酸钙、乳酸钙等,本产品中选用的钙制剂为生物碳酸钙。

三、高钙豆奶的钙强化量及强化方法:

1、钙强化量:豆奶的钙含量约为牛奶的1/8,通常每100ml牛奶中约含量作为参考,确定高钙100mg左右,以牛奶的钙含量作为参考,确定高钙豆奶的钙含量为100mgCa+2/100ml豆奶。

2、钙强化方法:在豆奶配料中直接加入钙制剂一方面大多钙制剂溶解度较低,易在物料中析出。另一方面,物料中过多的钙离子会使蛋白质发生絮凝、沉淀。因此,在强化钙时,通常需要同时使用一些金属离子螯全剂,如柠檬酸盐和聚磷酸盐等。这些螯合剂能与钙离子形成稳定的水溶性络合物,同时,也增加了豆奶物料的离子强度,有利于豆奶蛋白转变为溶胶状态,因而提高豆奶的稳定性。

钙强化方法为将钙制剂与聚磷酸钠(或聚磷酸钾)同时加入或首先加入聚磷酸钠(或钾),然后加入钙制剂。通常聚磷酸盐用量为0.5-1%。

4、以三聚磷酸钠及碳酸钙为例,计算得到每吨豆奶中的用量为:

碳酸钙 2.5kg

三聚磷酸钠 5.0kg

四、高钙豆奶工艺路线:

1、工艺流程:

大豆浸泡→钝化酶→研磨→分离→浆液→高温处理→配料→均质→UHT处理→无菌包装→成品

2、操作及工艺条件:

A、大豆浸泡

大豆浸泡的目的为软化细胞结构,降低磨浆时能耗和磨损胶体分散程度和悬浮性,增加得率。浸泡适度的大豆,呈脆性状态,在研磨时蛋白体右得到充分破碎,使蛋白质能最大限度地溶出。浸泡用水最好采用软水,用水量为原大豆的三倍,水温60℃,时间5小时。水温80℃擦哈,1-2小时。

B、大豆脱皮:

大豆脱皮通常可在浸泡工序之前,也可采用湿法脱皮,即在大豆浸泡之后再脱皮。大豆通过脱皮,可减少土壤中带来的耐热菌,改善豆奶风味,限制起泡性,缩短脂肪氧化酶钝化的时间,降低产品中蛋白质在贮存中的热变性,防止非酶褐变,赋予豆奶产品以良好的色泽。

C、磨浆与灭酶:

大豆中的脂肪氧化酶活性很高,它可以催化氧分子氧化脂肪中顺-1.4戊-二烯的不饱和脂肪酸及脂肪酸酯,生成过氧化物。当大豆的细胞壁破碎后,只需有少量水分存在,脂肪氧化酶就可以与大豆中的亚油酸、亚摩酸等底物反应,发生氧化降解,产生明显豆腥味。其途径为:

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采用热磨法进行磨浆与灭酶:将浸泡好的大豆沥去浸泡水,另加沸水磨浆,并在高于80℃的条件下保温10-15分钟,使脂肪氧化酶彻底化(见图一)。浆体细度应为90%以上的固形物通过150目滤网。

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D、分离与脱气:豆浆经分离将浆液与豆渣分开。分离豆浆采用热浆离心分离,这样可降低浆体粘度,有助于分离。分离一般控制于使豆渣含水量在85%以下。

真空脱气主要是为了最大限度地去除豆奶中的异味物质。通常分两部完成,道德将豆奶加热到140-150℃,然后将热浆体迅速导入真空冷却室,对过热的豆奶抽真空,豆奶中的异味物质随着水蒸汽迅速排出。经过真空脱气后,物料温度降至75-80℃左右。

E、豆奶的调制:

豆奶的调制按照产品配方和标准要求,在配料缸中将豆浆、甜味剂、植物油、乳化剂、钙强化剂、香料等充分搅拌混合,并调整到规定浓度。

植物油添加量为成品的1%,通常使用精制豆油。甜味剂通常使用白砂糖,添加量为成品3-5%。

乳化剂通常使用单甘脂或大豆磷脂,添加量为成品的1-1.5%。

钙强化剂的添加量视选用的钙源不同而不同,碳酸钙的用量为0.25%时,可满足100ml成品中含钙量为100mg。

F、均质

均质时豆奶温度控制在65-75℃,均质压力为200-250kg/cm2

G、UHT处理、无菌灌装:

产品经135℃灭菌、无菌灌装后,可在室温下保存9个月。

五、高钙豆奶的主要技术指标:

一、关于豆奶,根据我国的国家标准,标本分为三大类:

(一)纯豆乳:用水提取大豆中蛋白质和其它成分,除去豆渣的乳养物,其大豆固形物在8%以上,也可添加营养强化剂。

(二)调制豆奶:在纯豆奶中加入糖、精制植物油(或不加)、食盐、乳化剂等配料制得的产品,称为调制豆奶。其豆固形物不低于5%,也可添加营养强化剂。

(三)豆奶饮料:此类产品又分为:

(1)非果汁型豆乳饮料:在纯豆奶中加入糖类、风味料(除果汁外),经调制而成的乳状饮料,其大豆固形物:一级品在3.5%以上;二级品在2.0%以上。也可添加营养强化剂。

(2)果汁型豆乳饮料:在纯豆奶中加入糖类、风味料、果汁等,经调制而成的乳状饮料,其大豆固形物2.0%以上,原果汁含量在2.5%以上。也可添加营养强化剂。

二、各类豆奶的主要理化指标:

项目

指 标

纯豆乳

调制豆乳

豆乳饮料

非果汁型

果汁型

一类品

二类品

总固形物,g/100ml≥

8.0

10.0

9.0

7.5

8.5

蛋白质,%≥

3.2

0.2

1.5

1.0

0.8

脂肪,%≥

1.6

1.0

0.7

0.5

0.4

总酸,g/kg

-

1.0

尿素酶活性

阴性

砷,mg/kg≤

0.2

铅,mg/kg≤

0.3

铜,mg/kg≤

5.0