植物蛋白饮料的加工工艺及关键控制点

7.2.1　加工工艺

1）非发酵型

2）发酵酸豆乳

凝固型与搅拌型酸豆乳的工艺流程略有不同。

（1）凝固型

（2）搅拌型

7.2.2　关键控制点

用来生产植物蛋白的原料中，除含丰富的蛋白质以外，一般都含有较多的油脂；如大豆中蛋白质的含量一般在40%左右，而其油脂含量一般在25%左右；花生中蛋白质的含量一般在25%左右，而油脂含量高达40%左右；核桃、松子的油脂含量更高达60%以上；杏仁中的油脂含量也高达50%左右。在生产植物蛋白饮料时，蛋白质变性、沉淀和油脂上浮是最常见，也是最难解决的问题。此外，植物蛋白原料中一般都还含有淀粉、纤维素等物质，其榨出来的汁（或打出来的浆）是一个十分复杂而又不稳定的体系。影响植物蛋白饮料稳定性的因素很多，生产的各个环节都要进行严格控制。

1）原料

植物籽仁的蛋白质、脂肪、糖类等的含量与其成熟度有关，因此，植物蛋白饮料的生产首先要求原料的成熟度要好；另外，还要求原料新鲜、色泽光亮、籽粒饱满，无虫蛀、霉变及病斑且贮存条件良好。

劣质原料的危害主要有：因贮藏时间过长，脂肪已部分氧化，产生哈败味；而且因脂肪氧化酶的作用产生豆腥味、生青味等不愉快的味道，直接影响饮料风味；同时影响其乳化性能；有的部分蛋白质变性，经高温处理后易完全变性而呈豆腐花状；若有霉变的则可能产生黄曲霉毒素，影响消费者健康。有些人还试图利用豆饼、花生饼等为植物蛋白原料制取蛋白饮料，但往往由于其中蛋白质因高温、高压处理而变性、变质、焦化，难以取得很满意的效果。总而言之，使用劣质原料生产产品，不但产品的口味差，而且稳定性很差，蛋白质易变性，油脂易析出。

另外，原料的添加量对产品的稳定性影响很大。原料的添加量不同，对乳化稳定剂的品种和用量、生产的工艺条件等都会有不同的要求，因此生产时应根据产品的原料添加量而选用不同的乳化稳定剂并确定其合适的添加量。生产设备的选用和生产时工艺参数的确定也应以此为依据。一般来说，原料的添加量越大，产品中油脂、蛋白质以及一些其他物质如淀粉、纤维的含量也越高，要形成稳定的体系也越难，对于乳化稳定等工艺的要求也就越高。

原料的预处理：原料的预处理通常包括清洗、浸泡、脱皮、脱苦脱酶等。不同的植物蛋白饮料，应针对其原料性质采用适当的预处理措施。

清洗是为了去除表面附着的尘土和微生物。新鲜椰子，还要先除去椰衣及外硬壳，有时还要同时削去椰肉外表棕红色的外衣，才可得加工椰子汁用的椰肉。

浸泡的目的是软化组织，利于蛋白质有效成分的提取。经过预处理的植物子仁，一般都先经浸泡工序。植物的子仁通过浸泡，可软化细胞结构，疏松细胞组织，降低磨浆时能耗与设备磨损，提高胶体分散程度和悬浮性，提高蛋白的提取率。浸泡时，要根据季节调节浸泡水温度及浸泡时间，一般浸泡水不宜采用沸水，以免蛋白质变性。通常夏季浸泡温度稍低，浸泡时间稍短，冬季浸泡水温稍高，浸泡时间适当延长。浸泡不充分（时间短、水温低），蛋白质等营养物质提取率低；浸泡时间过长，蛋白质已经变性，有的甚至出现异味。杏仁除去外衣前，通常采用温水浸泡杏仁，然后再用橡胶板或橡胶棍对搓除去外衣；杏仁浸泡时对水的温度、pH有较严格的要求。

脱皮的目的是减轻异味，提高产品白度。由于各种植物蛋白原料的皮（或衣）都会对产品的质量产生影响。大豆在加工之前，一般应脱皮。大豆若去皮不彻底则豆腥味会加重，花生米用于加工花生奶时，也要脱去内红衣。脱花生红衣有湿法（浸泡、去皮）及干法（烘烤、去皮、浸泡）两种；花生衣、核桃皮若去得不彻底则残留的衣或皮会全部沉到底部，形成红色或褐色的沉淀，影响产品的外观。

衡量植物子仁脱皮效果的好坏，主要是3个指标：脱皮率、仁中含皮率和皮中含仁率。实践证明，采用干法脱皮的植物子仁，应控制含水量，才能提高脱皮效果。湿法脱皮则应使植物子仁充分吸足水分，脱皮效果才能明显提高。生产植物蛋白产品时，应严格控制脱皮率。常用脱皮方法有：

①湿法脱皮；如大豆浸泡后去皮。

②干法脱皮：常用凿纹磨、重力分选器或吸气机除去豆皮。

脱皮后需及时加工，以免脂肪氧化，产生异味。

需要注意，生产植物蛋白饮料，对水质的要求很高。硬度高的水，易导致油脂上浮和蛋白沉淀现象。若硬度太高，会导致刚杀菌出来的产品就产生严重的蛋白变性，呈现豆腐花状。因此，用于生产植物蛋白饮料的生产用水必须经过严格的处理，最好使用纯净水来生产。通常原料与水的比例为1∶3。不同浸泡温度所需时间不同，不同原料及产品对浸泡要求的条件不同。同一原料在不同地区或同一地区的不同季节，由于水温的不同，其浸泡时间都会有所不同。若浸泡时间偏短，则会导致蛋白质的提取率降低，影响产品的口感和理化指标；若浸泡时间偏长，则可能会因原料的变质而严重影响产品的风味和稳定性。当然，若采用恒温浸泡，那对产品品质的一致性会有很大的帮助，但这需要添加相应的设备。

2）磨浆

原料经浸泡、去皮等预处理后，加入适量的水直接磨浆。磨浆前，要清除杂质。先经磨浆机进行粗磨，加水量应1次加足，量不可太少，以免影响原料提取率。一般控制在配料水量的50%～70%，然后送入胶体磨进行细磨，使其组织内蛋白质及油脂充分析出，以利于提高原料利用率。通过粗、细精磨后的浆体中应有90%以上固形物可通过150目。因磨浆后，脂肪氧化酶在一定温度、含水量和氧气存在条件下，会迅速催化脂肪酸氧化产生豆腥味，所以磨浆前应采取必要的抑酶措施。

3）浆渣分离

各种原料经过粗、细磨浆后，通过三足式不锈钢离心进行分离（转鼓内滤袋用绢丝布、帆布等过滤材料制作），其渣除了作为饲料外，还可进一步进行烘干，作为其他产品加工的原料。经过分离得到的汁液，就是生产植物蛋白饮料的主要原料。

为了提高浆液中有效成分的提取率，并提高产品的稳定性，需采用合适的打浆或取汁方法，如可以采用热磨法、加碱磨浆法或二次打浆法等。同时必须注意，现有一般厂家的打浆法所得的浆液都含有较多的粗大颗粒和一些不溶性成分如淀粉、纤维素等，须经过滤去除或大部分去除这些成分后，再进行调配，否则，所生产的产品会产生大量沉淀，甚至出现分层，严重影响产品质量。一般来说，要生产出在较长时间内比较稳定的产品，过滤的目数应在200目以上。

有些植物蛋白品种的提取液由于油脂含量较高，采用高速离心分离的方法，将其中部分油脂分离（如椰子、杏仁、花生等），但是，许多植物蛋白饮料良好的香味主要来自其油脂中，如天然杏仁汁香味，主要来自杏仁油，天然椰子汁香味来自椰油。植物子仁的油脂中含有大量不饱和脂肪酸，并有人体不能合成的必需脂肪酸。因此，在加工工艺上，尽量将其油脂保留在饮料中，以提高产品的本色香味。合理选择具有高乳化稳定效果的乳化剂与稳定剂，可以得到品质稳定均一的优良产品。

4）调配

经过分离得到的汁液，按照各种配方进行调配。调配的目的是生产各种风味的产品，同时有助于改善产品的稳定性和质量。通常可添加稳定剂、甜味剂、赋香剂和营养强化剂等，这些物质用余下的30%～50%水量来溶解。若不使用乳化稳定剂，不可能生产出经长期保存而始终保持均匀一致、无油层、无沉淀的植物蛋白饮料。因为经过榨汁（或打浆）的植物蛋白液不像牛乳那样稳定，而是十分不稳定的体系，需要外加其他物质来帮助形成稳定体系。植物蛋白饮料的乳化稳定剂一般都是由乳化剂、增稠剂及一些盐类物质组成的。为了使乳化剂、增稠剂溶解均匀，可用砂糖作为分散介质，加水调匀。将乳化剂、增稠剂与分离汁液混合均匀。混合设备可采用胶体磨，以增加饮料的口感、细腻感。然后通过列管式或板式热交换器加热升温到所需的温度加热调制是生产各种植物蛋白饮料关键工序之一，不同的品种采用不同的乳化剂与增稠稳定剂及添加量。严格控制加热温度，加热时间，以防止蛋白质变性。同时严格控制好饮料的pH值，避开蛋白质的等电点（pH值为4.0～5.5），以确保形成均匀，乳白的饮料。

增稠剂主要是亲水的多糖物质，作用是：能与蛋白质结合，从而起到保护作用，减少蛋白质受热变性；充分溶胀后能够形成网状结构，显著增大体系的黏度，从而减缓蛋白质和脂肪颗粒的聚集，达到降低蛋白质沉降和脂肪球上浮速度的目的。乳化剂一般是一些表面活性剂，其作用是：可以降低油水相的界面张力，使乳状液更易形成，并且界面能大为降低，提高了乳状液的稳定性；乳化剂在进行乳化作用时，包围在油微滴四周形成界面膜，防止乳化因子因相互碰撞而发生聚集作用，使乳状液稳定。

由于乳化剂和增稠剂的种类很多，同时，各种植物蛋白原料所含量的蛋白质和脂肪的量和比例不同，生产时所选择的添加剂及其用量也不尽相同，特别是乳化剂的选择更为关键。如何选择合适的乳化剂和增稠剂并确定它们的配比是一个较复杂的问题，需经长时间的试验方能确定。实验证明，单独使用某一种添加剂难以达到满意的效果。将这些添加剂按照某一比例复配使用，利用它们之间的协同作用，效果往往更好。若生产厂家无此技术或出于生产便利考虑，可以直接选用一些复配厂家的产品。

乳化稳定剂对产品质量的影响巨大。稳定剂溶解得好与否，也是影响产品质量的关键因素。一般来说植物蛋白饮料的乳化稳定剂中乳化剂的含量较高，因此，在溶解时温度不宜过高（一般60～75℃），否则乳化剂易聚集成团，即使重新降低温度也难以再分散，可以通过胶体磨使其更好地分散。

盐类物质（磷酸盐）的作用是：饮品中存在Ca2＋、Mg2＋等离子，蛋白质会通过Ca2＋、Mg2＋等形成桥键而聚合沉淀。磷酸盐能够螯合这些离子，从而减少蛋白质的聚集；磷酸盐能吸附于胶粒的表面，从而改变阳离子与脂肪酸，阴离子与酪蛋白之间的表面电位，使每一脂肪球包覆一层蛋白膜，从而防止脂肪球集聚成大颗粒。磷酸盐还具有调节pH，防止蛋白质变性等作用，这些都有助于体系的稳定。

另外，在生产植物蛋白乳时，有些辅料对产品的质量也会产生明显的影响。例如，许多厂家在生产豆奶、花生奶或核桃露时会加入一定量的乳粉（大多数在1%以下）以改善产品的口味。生产鲜销产品，乳粉对产品的稳定性的影响不是很明显。但若是生产长时间保存的产品，则会产生明显的影响，必须对乳化稳定剂的种类和用量进行调整，否则经一段时间（一般7d）放置后，会产生油脂析出现象。有许多厂家生产植物蛋白饮料时，会加入一定量的淀粉，以增大产品的浓度，增加质感；此时，对淀粉的种类、浓度和处理方式便会有严格的要求。因为淀粉是易沉淀的物质，若不加以控制，则产品放置后会产生分层。喝的时候会明显感觉到上稀下稠，有时甚至结块。从稳定性方面来考虑，应该尽可能少，最好是不要添加淀粉类物质，因为此类物质即使杀菌出来时稳定，在贮藏过程中也易因淀粉的返生而影响产品的稳定性。

5）杀菌、脱臭

杀菌的目的是杀灭部分微生物，破坏抗营养因子，钝化残存酶的活力，同时可提高温度，有利于脱臭。杀菌常用的工艺参数为110～120℃，10～15s。灭菌后及时入真空脱臭器进行脱臭处理。

植物蛋白饮料由于其原料的特性及加工特性，极易产生青草臭和加热臭等异臭。真空脱臭法是有效除去植物蛋白饮料中不良气味的方法。将加热的植物蛋白饮料于高温下喷入真空罐中，部分水分瞬间蒸发，同时带出挥发性的不良风味成分，由真空泵抽出，脱臭效果显著。一般操作控制真空度在266～399kPa为佳，不宜过高，以防气泡冲出。

6）均质

生产植物蛋白饮料，均质是必需的步骤，因为植物蛋白饮料一般都含有大量的油脂，若不均质，油脂难以乳化分散，而会聚集上浮。均质可以防止脂肪上浮，能使吸附于脂肪球表面的蛋白质量增加，缓和变稠现象。均质还可以大大提高乳化剂的乳化效果，使整个体系形成均匀稳定的状态。均质后的产品在稳定性、乳白度、光泽度、口感、消化性等方面更加优化。

均质工序由均质机来完成。均质机主要由高压往复柱塞泵和均质器组成。均质加工是在均质阀中进行的。物料在高压下进入可调节的间隙，使物料获得极高的流速，从而在均质阀里形成一个巨大的压力降，产生空穴效应，湍流和剪切力的作用，将原先粗糙的植物蛋白加工成极微细的颗粒，从而得到细微而均匀的液—液乳化及固—液分散体系，提高了植物蛋白饮料的稳定性。均质时的压力、温度越高，效果越好，但要受机械设备性能限制；必须控制相应的温度和压力。要达到较好的均质效果，可以采用温度在75℃以上（一般为75～85℃），压力在25MPa（一般为25～40MPa）。增加均质次数也可提高效果，如采用二次均质，对产品的稳定性有更大的帮助。

植物蛋白饮料生产中采用两次均质，一次均质压力为20～25MPa，二次均质压力为25～36MPa，均质温度75～80℃。植物蛋白饮料通过高压均质可减小颗粒直径，从而减慢沉降速度，达到产品稳定。不易沉淀及分层的目的。其次，加入稳定剂以后增加溶液黏度有利于降低颗粒沉降速度，而使饮料保持更好的均匀稳定性。均质工序可放在杀菌前，也可放在杀菌后。

7）灌装杀菌

植物蛋白饮料富含蛋白质、脂肪，很易变质，需以一定包装形式供应消费者。散装是一种最简单的包装方法。另外还有玻璃瓶包装、复合袋包装及无菌包装等。可根据计划产量、成品保藏要求、包装设备费用、杀菌方式等因素统筹考虑，权衡利弊，最后选用适合的包装形式。采用无菌包装可显著地提高产品质量，在常温下货架期可达数月之久，包装材料轻巧，一次性消费无需回收，这些对运输、销售和消费均带来方便。但其设备费用高。

植物蛋白饮料杀菌后，应尽快冷却下来，以4℃的植物蛋白饮料装于200L保温桶中，输送到销售点，分配给消费者。一般在30℃气温下，经30h饮料温度仅升到9℃。因此在一天内销售，质量还是可以保证的。但是，准备在室温下长期存放的制品，必须将植物蛋白饮料灌装于玻璃瓶或复合蒸煮袋或易拉罐等容器中，装入杀菌釜内采用加压杀菌方法进行分批杀菌。杀菌可采用121℃下保温15h的杀菌规程，冷却阶段必须加反压，否则会因杀菌釜中压力降低，而容器内外压差增加，将瓶盖冲掉，或将薄膜袋爆破。杀菌后的成品可在常温下长期存放。此方法设备费用低，但费力、费时，产品质量不大理想，有些品种易引起脂肪析出、产生沉淀、蛋白质变性等问题。由于制品在高温下长时间加热，部分热不稳定的营养成分受到破坏，色泽加深、发灰、香气损失、产生煮熟味和青草味，口味明显下降。而采用超高温短时连续杀菌和无菌包装在植物蛋白饮料生产中日渐广泛采用，其优点是产品在130℃以上的高温下，仅需保持数十秒的时间，然后迅速冷却，可显著提高产品色、香、味等感官质量，又能较好地保持植物蛋白饮料中的一些对热不稳定的营养成分。