CN104041593B - 一种降低豆奶粉加工中呋喃生成的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低豆奶粉加工中呋喃生成的方法。本发明涉及包括控制大豆脱皮蒸汽压力、碱去酶活力及温度、镁金属盐溶液调节pH以及控制均质条件和喷雾干燥条件。可选的，在大豆奶粉配料阶段加入一定量的生物质黄酮类物质。本发明能够显著的降低豆奶粉加工中呋喃的含量。

Description

一种降低豆奶粉加工中呋喃生成的方法

技术领域

本发明涉及一种豆奶粉热加工工艺方法，特别是一种能降低豆奶粉中呋喃含量的一种加工工艺，属于食品加工技术领域。

背景技术

呋喃（Furan）分子式为C₄H₄O，是一个具有芳香味与低沸点（31oC）的最简单的含氧五元杂环化合物。呋喃环具芳环性质，具有高度挥发性和亲脂性，容易通过生物膜并被肺或肠吸收，吸入后可引起头痛、头晕、恶心、呼吸衰竭，对肝、肾损害严重。在人体中引起肿瘤或癌变。国际癌症研究机构（InternationalAgencyforResearchonCancer，IARC）通过研究表明，呋喃对啮齿目动物具有明显的致癌性和细胞毒性作用，对人类存在潜在的危险性，将其归类为可能使人类致癌物质2B组。瑞典公共健康管理局和加拿大等的许多研究也发现了呋喃潜在的致癌危险。为了防止食品中存在的呋喃引起潜在的消费恐慌，2005年9月FDA制定计划准备继续调查食品中呋喃的暴露情况以及深入研究其对人体的潜在影响。

而国外一些研究学者对热加工食品中呋喃的毒理学、前体物质、形成机理以及检测方法等方面进行了大量的研究，并已取得一定的研究成果，而我国在这方面的研究非常少，仅有极少关于食品中呋喃含量的报道。国际上，已逐步开始关注呋喃的危害性及其检测方法，国内目前仅有顶空气相色谱-质谱联用技术检测法。

豆奶粉是一种固体饮料制品，通常以大豆为主要原料，综合牛奶的营养成分而制成。具有口感细腻、香味醇厚，营养丰富等特点，目前越来越多的人将它作为奶粉的替代饮品。豆奶粉的加工通常利用的加工手段主要为热加工、喷雾干燥等。已有的大量研究发现热加工方式的不同对各类食品产生呋喃有明显的影响，包括热加工温度、时间。本团队针对市售11大类食品的呋喃情况作出调查，发现大豆类食品呋喃检出率为100.0%，而且呋喃的含量范围在59.5~210.7ng/g，属于呋喃污染最高的食品。找出影响豆制食品由其是豆奶粉中的呋喃产生的关键因素，并控制其产生是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低豆奶粉加工中呋喃的方法，该方法包括如下步骤：

a.精选质优大豆，烘干，脱皮；

b.取脱皮后的大豆，浸泡在碳酸氢钠溶液中；

c.将浸泡后的大豆按质量比1:8-10加水磨浆，然后将粗磨好的浆送到胶体磨细磨，磨出的浆料过筛；过筛时可以采用过80目标准分样筛。

d.向过筛豆浆料中加入蔗糖、奶粉，再按过筛豆浆料10^-4mg/mL的量加入硫酸镁，pH控制在7.0-7.2，均质；奶粉可以优先选用蛋白质为20%、脂肪为22%左右的纯淡奶粉。蔗糖、奶粉添加量可以采用常规豆奶制作的添加量。也可以过筛豆浆料来计，蔗糖浓度为10%、奶粉浓度为5%的比例添加蔗糖和奶粉。

e.将均质液喷雾干燥。

步骤a精选质优大豆为挑选颗粒硕大、饱满、充分成熟，无霉烂，蛋白质含量达40%以上优质大豆。，经筛选或水选，清除灰尘杂质，以保证豆奶质量和较高出浆率。

步骤a脱皮处理蒸汽压力保持在0.05~0.06MPa。

大豆浸泡于70℃~85℃的0.3%左右的碳酸氢钠溶液中20~40min。以钝化脂肪氧化酶、脲酶的活性,消除大豆中的豆腥味和苦涩。步骤c过筛为过80目筛。

步骤d均质前还按过筛豆浆料浓度0~10^-4mg/mL的量加入黄酮类物质。所述黄酮类物质为茶多酚、槲皮素。

步骤d均质条件为55~65℃下二级均质，一级均质压力为20~30MPa，二级均质压力为10~20MPa。

步骤e喷雾干燥进风温度控制在160~180oC左右，排风温度控制在80~90oC左右，泵速设为10~20PPM，即每小时出液量为250~500mL。

喷雾干燥完毕之后还可以增加常规筛粉、包装工艺。

本发明的有益效果是：能够有效降低豆奶粉中呋喃的生产量，同时生产的豆奶口味细腻。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

HS-GC-MS标准曲线内标法检测分析呋喃含量：

1.配制25g/mL呋喃/D4-呋喃标准储备液，2.5g/mL和0.25mL呋喃/D4-呋喃标准工作液，以及呋喃含量分别为5，25，50，125，250，500，800，1000，1200ng的标准系列溶液。

2.顶空条件

顶空瓶温度：70℃，样品瓶低速振摇；瓶加热平衡时间：30min；定量环温度：110℃，传输线温度：130℃，瓶加压时间：0.5min；样品压力（顶空瓶的瓶内压）设为约103.4kPa；填充定量环时间：0.5min；定量环平衡时间：0.5min；进样时间：1min；GC循环时间：30min。

3.气相色谱条件

色谱柱：AgilentHP-PLOTQ石英毛细管色谱柱（30m×0.32mm×20μm）；进样口温度：200℃；接口温度：250℃；升温程序：起始温度为50℃，保持1min后以10℃/min升温速率升至200℃，保持10min；载气：高纯氦气，流速为1.0mL/min；分流进样，分流比为3：1。

4.质谱条件

离子源：高灵敏度电子轰击(EI)离子源，电子能量70eV；离子源温度：230℃；四级杆Ⅰ和Ⅱ温度：150℃；扫描方式：采用选择离子监测(MS1SIM)检测呋喃分子离子m/z68和D4-呋喃分子离子m/z72和碎片离子m/z42；溶剂延迟10min。

对呋喃（m/z68）和D4-呋喃（m/z72）峰面积比绘制标准工作曲线。呋喃含量在5～1200ng范围内线性良好，线性方程为Y=1.0544X+0.1506，相关系数为0.9993。以此对本实验中的呋喃含量进行检测。

实施例1

1.1本发明方案添加硫酸镁喷雾干燥组：精选粒大皮薄、整齐饱满生产豆奶选蛋白质含量高（含量达40%以上），无霉变的新鲜大豆为原料，经筛选或水选，清除灰尘杂质，将精选的大豆送入烘干室内进行烘干处理，烘干后的大豆进行脱皮（处理蒸汽压力保持在0.05~0.06MPa）、除尘处理，脱皮率应达98%。脱皮后的大豆浸泡在75oC的失活水中（0.3%左右的碳酸氢钠溶液）持续20min,以钝化脂肪氧化酶、脲酶的活性。用榨汁搅拌器将灭酶后的大豆和水按豆水比1:8（质量比）一起磨浆，然后将粗磨好的浆送到胶体磨细磨，直至磨出的浆料过80目标准分样筛。将10%蔗糖、5%奶粉（料：全豆浆）先用温水溶解后，投入配料缸，并搅拌混合均匀，微量元素硫酸镁按大豆奶粉浆料浓度10^-4mg/mL的量温水溶化过滤，缓慢加人豆奶中，配料过程中pH值控制在7.2左右。配好的物料进入均质机后，经55℃下，二级均质，一级均质压力为20MPa，二级均质压力为10MPa。采用立式压力喷雾干燥机，进风温度控制在180oC，排风温度控制在80oC，泵速设为20PPM，即每小时出液量为480mL。收集喷雾干燥产品。

1.2常规不添加硫酸镁喷雾干燥组：与1.1不同之处在于豆浆料均质前不添加硫酸镁。

1.3以HS-GC-MS标准曲线内标法检测分析呋喃含量，对比市售豆奶产品、本发明方案添加硫酸镁喷雾干燥组豆奶产品和常规不添加硫酸镁喷雾干燥组豆奶产品呋喃含量。结果如下：

表1豆奶粉加工中呋喃含量情况

序号	加工步骤	产品呋喃含量（ng/mL）
			1	常规不添加硫酸镁喷雾干燥组	643.18
2	本发明方案添加硫酸镁喷雾干燥组	200.59
			3	市售豆奶产品	813.18

实施例2

2.1本发明方案添加茶多酚喷雾干燥组：精选粒大皮薄、整齐饱满生产豆奶选蛋白质含量高（含量达40%以上），无霉变的新鲜大豆为原料，经筛选或水选，清除灰尘杂质，将精选的大豆送入烘干室内进行烘干处理，烘干后的大豆进行脱皮（处理蒸汽压力保持在0.05~0.06MPa）、除尘处理，脱皮率应达98%。脱皮后的大豆浸泡在75oC的失活水中（0.3%左右的碳酸氢钠溶液）持续20min,以钝化脂肪氧化酶、脲酶的活性。用榨汁搅拌器将灭酶后的大豆和水按豆水比1:8（质量比）一起磨浆，然后将粗磨好的浆送到胶体磨细磨，直至磨出的浆料过80目标准分样筛。将10%蔗糖、5%奶粉（料：全豆浆）先用温水溶解后，投入配料缸，并搅拌混合均匀，茶多酚按大豆奶粉浆料浓度10^-4mg/mL的量温水溶化过滤，缓慢加人豆奶中，配料过程中pH值控制在7.2左右。配好的物料进入均质机后，经55℃下，二级均质，一级均质压力为20MPa，二级均质压力为10MPa。采用立式压力喷雾干燥机，进风温度控制在180oC，排风温度控制在80oC，泵速设为20PPM，即每小时出液量为480mL。收集产品。

2.2常规不添加茶多酚喷雾干燥组：与2.1不同之处在于豆浆料均质前不添加茶多酚。

2.3以HS-GC-MS标准曲线内标法检测分析呋喃含量，对比市售豆奶产品、本发明方案添加茶多酚喷雾干燥组豆奶产品和常规不添加茶多酚喷雾干燥组豆奶产品呋喃含量。结果如下表2：

表2豆奶粉加工中呋喃含量情况

序号	加工步骤	呋喃含量（ng/mL）
			1	常规不添加茶多酚喷雾干燥组	643.18
2	本发明方案添加茶多酚喷雾干燥组	139.32
			3	市售产品	813.18

实施例3

3.1本发明方案添加硫酸镁、茶多酚喷雾干燥组：精选粒大皮薄、整齐饱满生产豆奶选蛋白质含量高（含量达40%以上），无霉变的新鲜大豆为原料，经筛选或水选，清除灰尘杂质，将精选的大豆送入烘干室内进行烘干处理，烘干后的大豆进行脱皮（处理蒸汽压力保持在0.05~0.06MPa）、除尘处理，脱皮率应达98%。脱皮后的大豆浸泡在85oC的失活水中（0.3%左右的碳酸氢钠溶液）持续30min,以钝化脂肪氧化酶、脲酶的活性。用榨汁搅拌器将灭酶后的大豆和水按豆水比1:8（质量比）一起磨浆，然后将粗磨好的浆送到胶体磨细磨，直至磨出的浆料过80目标准分样筛。将10%蔗糖、5%奶粉（料：全豆浆）先用温水溶解后，投入配料缸，并搅拌混合均匀，微量元素硫酸镁、茶多酚按大豆奶粉浆料浓度10^-4mg/mL的量温水溶化过滤，分别缓慢加人豆奶中，配料过程中pH值控制在7.2左右。配好的物料进入均质机后，经55℃下，二级均质，一级均质压力为20MPa，二级均质压力为10MPa。采用立式压力喷雾干燥机，进风温度控制在180oC，排风温度控制在80oC，泵速设为20PPM，即每小时出液量为480mL。收集产品。

3.2常规不添加硫酸镁、茶多酚喷雾干燥组：与3.1不同之处在于豆浆料均质前不添加硫酸镁茶多酚。

以HS-GC-MS标准曲线内标法检测分析呋喃含量，对比市售豆奶产品、本发明方案添加硫酸镁、茶多酚喷雾干燥组豆奶产品和常规不添加硫酸镁茶多酚喷雾干燥组豆奶产品呋喃含量。结果如下：

表3豆奶粉加工中呋喃含量情况

序号	加工步骤	呋喃含量（ng/mL）
			1	常规不添加硫酸镁茶多酚喷雾干燥组豆奶产品	643.18
2	本发明方案添加硫酸镁、茶多酚喷雾干燥组豆奶产品	64.04
			3	市售豆奶产品	813.18

表明：本发明技术方案能显著降低豆奶粉中呋喃的生成量。

Claims (8)

1.一种降低豆奶粉加工中呋喃生成的方法，该方法包括如下步骤：

a.精选质优大豆，烘干，脱皮；

b.取脱皮后的大豆，在碳酸氢钠溶液中浸泡；

c.将浸泡后的大豆按豆水质量比1:8-10加水磨浆，然后将粗磨好的浆送到胶体磨细磨，过筛得过筛豆浆料；

d.向过筛豆浆料中加入蔗糖、奶粉，再按过筛豆浆料10^-4mg/mL的量加入硫酸镁，pH控制在7.0-7.2，均质；

e.将均质液喷雾干燥。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a精选质优大豆为挑选颗粒硕大、饱满、充分成熟，无霉烂，蛋白质含量达40%以上优质大豆。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤a脱皮处理蒸汽压力保持在0.05~0.06MPa。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b大豆浸泡于70℃~85℃的0.3%碳酸氢钠溶液中20~40min；步骤c过筛为过80目筛。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤d均质前还按过筛豆浆料浓度0~10^-4mg/mL的量加入黄酮类物质。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述黄酮类物质为茶多酚、槲皮素。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤d均质条件为55~65℃下二级均质，一级均质压力为20~30MPa，二级均质压力为10~20MPa。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤e喷雾干燥进风温度控制在160~180oC，排风温度控制在80~90oC，泵速设为10~20PPM，即每小时出液量为250~500mL。