CN108308594A - 悬浮乳化稳定剂及其制备的复合蛋白饮料和两者制备方法 - Google Patents

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Abstract

悬浮乳化稳定剂及其制备的复合蛋白饮料和两者制备方法，属于食品添加剂的技术领域，所述悬浮乳化稳定剂按质量百分比计，包括柑橘纤维10‑30％、羧甲基纤维素钠20‑40％、硬脂酰乳酸钠5‑15％、单，双甘油脂肪酸酯20‑50％。并具体公开了利用悬浮乳化稳定剂制备的复合蛋白饮料和两者制备方法，解决了无过滤情况下的稳定性问题。本发明悬浮乳化稳定剂、复合蛋白饮料均无需过滤，得到了一种无需过滤的完全悬浮植物纤维的复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂和无需过滤的完全悬浮植物纤维的复合蛋白饮料。

Description

悬浮乳化稳定剂及其制备的复合蛋白饮料和两者制备方法
技术领域
本发明属于食品添加剂的技术领域，涉及悬浮乳化稳定剂，并具体设计了用该悬浮乳化稳定剂制备的复合蛋白饮料、及悬浮乳化稳定剂的制备方法和复合蛋白饮料的制备方法。本发明悬浮乳化稳定剂、复合蛋白饮料均无需过滤，得到了一种无需过滤的完全悬浮植物纤维的复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂和无需过滤的完全悬浮植物纤维的复合蛋白饮料。
背景技术
随着现在人们生活水平的提高高血压、高血脂、高血糖等疾病成为影响人们健康的主要疾病，降糖、降脂已经成为代表健康的新名词，“膳食纤维”作为第七大营养素越来越被消费者所认同，可以有效的降低血糖、血脂，改善肠道健康。
植物蛋白如：花生、核桃、腰果、榛子等除了含有丰富的优质蛋白和不饱和脂肪酸为主，有益于身体健康，而且膳食纤维含量较高，可以有效的改善肠道健康，降低血压和血脂。
目前市场的产品大多会将植物蛋白原料进行磨浆或者研磨成酱再进行水合，过滤部分纤维后再进行调配，这样会造成纤维的损失，如果不过滤会造成产品出现较明显的纤维沉淀，影响感官及饮用。而且目前市场产品使用乳化增稠剂大多在5-8种，为迎合目前市场清洁标签的趋势，开发3种食品添加剂的悬浮乳化稳定剂，并且开发一种不需要过滤也能是料液均匀悬浮的复合蛋白饮品。
发明内容
本发明的目的是提供一种仅用3种食品添加剂就可以在复合蛋白饮料中的植物原料在不过滤的情况下能够保证坚果纤维的悬浮以及脂肪的乳化，保证产品保质期内不会出现沉淀、分层、析水、发絮等稳定性问题的悬浮乳化稳定剂。本发明利用所提供的悬浮乳化稳定剂制备的复合蛋白饮料无需过滤，产品在生产和储存的过程中均稳定均一。
本发明为实现其目的采用的技术方案是：
一种无需过滤复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂，按质量百分比计，包括柑橘纤维10-30％、羧甲基纤维素钠20-40％、硬脂酰乳酸钠5-15％、单，双甘油脂肪酸酯20-50％。
一种无需过滤复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂，按质量百分比计，包括柑橘纤维15-25％、羧甲基纤维素钠25-40％、硬脂酰乳酸钠7-12％、单，双甘油脂肪酸酯30-40％。
一种无需过滤复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂，按质量百分比计，包括柑橘纤维19％、羧甲基纤维素钠35％、硬脂酰乳酸钠10％、单，双甘油脂肪酸酯36％。
悬浮乳化稳定剂的制备方法，包括以下步骤，先将柑橘纤维，羧甲基纤维素钠，单、双甘油脂肪酸酯，硬脂酰乳酸钠干混均匀，即得到粉末状复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂。
利用上述所述悬浮乳化稳定剂制备的复合蛋白饮料，按质量百分比计，包括脱脂奶粉0.8-4％，坚果酱1-4％，白砂糖3-8％，悬浮乳化稳定剂0.25-0.3％，水余量。
利用上述所述悬浮乳化稳定剂制备复合蛋白饮料的方法，包括以下步骤：
1)水溶解脱脂奶粉得到奶粉溶液；
2)水溶解坚果酱得到坚果酱悬浊液；
3)水溶解悬浮乳化稳定剂及白砂糖得到稳定剂白砂糖悬浊液；
4)将奶粉溶液、坚果酱悬浊液、稳定剂白砂糖悬浊液，在定容罐中搅拌均匀，加水定容后经过均质，杀菌制得复合蛋白饮料。
步骤1)中，脱脂奶粉与水按1:8在45-60℃水中120r/min搅拌15-30min充分水合制得。
步骤2)中，坚果酱与水按照1:8混合，温度70-80℃，1400r/min剪切15-20min制得，不需过滤。
步骤3)中，将悬浮乳化稳定剂按照与水1:15倒入70-80℃的水中，加入白砂糖，1400r/min剪切15-20min制得。
步骤4)中，均质条件为：料液70-80℃，30-40Mpa均质2次；杀菌条件为：137-140℃、4-30s的UHT杀菌或灌装后进行121℃、25-40min灭菌。
本发明得有益效果是：
本发明使用不溶性柑橘纤维这一食品原料为主要配料，从而使悬浮乳化稳定剂具有高效的吸水膨涨性，明显的提高产品粘度，但是柑橘纤维单独使用会造成产品纤维蛋白聚集、挂壁粗、下沉析水等现象，经长期研究，为解决上述现象所产生的问题，本发明通过加入羧甲基纤维素钠增加柑橘纤维的亲水性，稳固其网络结构，提升体系的悬浮性。同时使用亲油型非离子乳化剂单，双甘油脂肪酸酯与亲水性离子型乳化剂硬脂酰乳酸钠进行复配提高产品的乳化膜的稳固性，有效控制脂肪聚集。
本发明的制备方法简单、易操作，制备的悬浮乳化稳定剂及复合蛋白饮料均一稳定，通过工序步骤的控制，保证了产品的合格率和统一性。
本发明所述复合蛋白饮料具有以下优点：
(1)饮料中添加了发明人研发的悬浮乳化稳定剂，确保了植物蛋白(花生、核桃、腰果、榛子)在不过滤的情况下，悬浮均匀，18个月保质期内不会出现下沉、分层、发絮等质量问题；
(2)饮料中的添加剂只有3种，柑橘纤维属于食品原料，添加剂只包含：羧甲基纤维素钠、单，双甘油脂肪酸酯、硬脂酰乳酸钠。
(3)饮料中柑橘纤维的应用为本产品大关键点，柑橘纤维吸水膨胀性良好，但所用柑橘纤维为不溶性纤维，单独使用纤维本身会下沉，并且会造成产品聚集，挂壁粗，口感粗糙的问题，发明人通过与各种原料进行复配实验选定使用羧甲基纤维素钠属于可溶性纤维素，其长链结构能够对柑橘纤维进行缠绕协同，对柑橘纤维进行亲水性有极大的改良作用，提高其析水膨涨比例，增加产品粘度，保证产品保质期内的均一稳定。
(4)饮料体系具有良好的工艺适用性，可以适合于UHT杀菌和高温长时灭菌。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
一、具体实施例
实施例1
(1)一种无需过滤复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂，按质量百分比计，包括：
柑橘纤维19％
羧甲基纤维素钠35％
单，双甘油脂肪酸酯36％
硬脂酰乳酸钠10％
(2)上述悬浮乳化稳定剂的配制方法：
先将柑橘纤维、羧甲基纤维素钠、单，双甘油脂肪酸酯、硬脂酰乳酸钠干混均匀，即得到粉末状复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂。
(3)用本发明所述的悬浮乳化稳定剂制备的花生牛奶复合蛋白饮料按质量百分比浓度组成为：脱脂奶粉1.0％、花生酱3％、白砂糖7％、悬浮乳化稳定剂0.25％，水余量。
(4)此时花生牛奶复合蛋白饮料的制备方法如下：
将脱脂奶粉与水按1:8在45℃水中120r/min搅拌30min充分水合；将花生酱与水按照1:8混合，温度75℃，1400r/min剪切18min，不需过滤；将由柑橘纤维、羧甲基纤维素钠、单，双双硬脂酸甘油酯、硬脂酰乳酸钠组成的悬浮乳化稳定剂以按照与水1:15倒入7℃的水中，加入白砂糖，1400r/min剪切20min；混料定容后将料液80℃，30Mpa均质2次；137℃/30s的UHT杀菌后无菌罐装。
实施例2
(1)一种无需过滤复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂，按质量百分比计，包括：
柑橘纤维15％
羧甲基纤维素钠30％
单，双甘油脂肪酸酯45％
硬脂酰乳酸钠10％
(2)上述悬浮乳化稳定剂的配制方法：
先将柑橘纤维、羧甲基纤维素钠、单，双甘油脂肪酸酯、硬脂酰乳酸钠等原料干混均匀，即得到粉末状复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂。
(3)用本发明所述的悬浮乳化稳定剂制备的核桃牛奶复合蛋白饮料按质量百分比浓度组成为：脱脂奶粉1.0％、核桃酱4％、白砂糖3.15％、悬浮乳化稳定剂0.25％，水余量。
(4)此时核桃牛奶复合蛋白饮料的制备方法如下：
将脱脂奶粉与水按1:8在50℃水中120r/min搅拌25min充分水合；将核桃酱与水按照1:8混合，温度80℃，1400r/min剪切15min，不需过滤；将由柑橘纤维、羧甲基纤维素钠、单，双双硬脂酸甘油酯、硬脂酰乳酸钠组成的悬浮乳化稳定剂按照1:15倒入75℃的水中，加入白砂糖，1400r/min剪切18min；混料定容后将料液70℃，40Mpa均质2次；140℃/4s的UHT杀菌或灌后无菌罐装。
实施例3
(1)一种无需过滤复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂，按质量百分比计，包括：
柑橘纤维15％
羧甲基纤维素钠25％
单，双甘油脂肪酸酯50％
硬脂酰乳酸钠10％
(2)上述悬浮乳化稳定剂的配制方法：
先将柑橘纤维、羧甲基纤维素钠、单，双甘油脂肪酸酯、硬脂酰乳酸钠等原料干混均匀，即得到粉末状复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂。
(3)用本发明所述的悬浮乳化稳定剂制备的腰果牛奶复合蛋白饮料按质量百分比浓度组成为：脱脂奶粉2.0％、腰果酱2.5％、白砂糖3.4％、悬浮乳化稳定剂0.30％，水余量。
(4)此时腰果牛奶复合蛋白饮料的制备方法如下：
将脱脂奶粉与水按1:8在55℃水中120r/min搅拌20min充分水合；将腰果酱与水按照1:8混合，温度75℃，1400r/min剪切17min，不需过滤；将由柑橘纤维、羧甲基纤维素钠、单，双双硬脂酸甘油酯、硬脂酰乳酸钠组成的悬浮乳化稳定剂按照1:15倒入80℃的水中，加入白砂糖，1400r/min剪切15min；混料定容后将料液70℃，38Mpa均质2次；罐装后进行121℃25min灭菌。
实施例4
(1)一种无需过滤复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂，按质量百分比计，包括：
柑橘纤维17％
羧甲基纤维素钠31％
单，双甘油脂肪酸酯48％
硬脂酰乳酸钠12％
(2)上述悬浮乳化稳定剂的配制方法：先将柑橘纤维、羧甲基纤维素钠、单，双甘油脂肪酸酯、硬脂酰乳酸钠等原料干混均匀，即得到粉末状复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂。
(3)用本发明所述的悬浮乳化稳定剂制备的复合蛋白饮料按质量百分比浓度组成为：脱脂奶粉2.5％、榛子酱2％、白砂糖3.45％、悬浮乳化稳定剂0.25％，水余量。
(4)此时榛子复合蛋白饮料的制备方法如下：
将脱脂奶粉与水按1:8在60℃水中120r/min搅拌15min充分水合；将榛子酱与水按照1:8混合，温度70℃，1400r/min剪切20min，不需过滤；将由柑橘纤维、羧甲基纤维素钠、单，双双硬脂酸甘油酯、硬脂酰乳酸钠组成的悬浮乳化稳定剂按照1:15倒入75℃的水中，加入白砂糖，1400r/min剪切17min；混料定容后将料液80℃，35Mpa均质2次；罐装后进行121℃40min灭菌。
二、效果试验
本发明的柑橘纤维可以是现有市场上购买的，更优的方式是通过下述方法制备：
A、称取一定量提完果胶的残渣，换算干粉重量，按固液比1:(15-25)加水，调节pH为8-14，75-85℃保温60-120min；
B、保温结束，降温至30-40℃，在步骤A中加入体积比1％-6％的H2O2，迅速密封，40-80℃保温10-20min，过滤，收集残渣备用；
C、将步骤B中的残渣先用体积比5％-10％的乙醇溶液冲洗，再用清水冲洗，除去H2O2的气味，过滤，收集残渣备用；
D、称取步骤C中一定量的残渣，换算干粉重量，按固液比1:(50-70)称取热水，加入残渣干粉重量小于30％大于0的羧甲基纤维素钠，搅拌15min，调节溶液pH6-8，40-60℃均质一遍，均质压力10-30MPa；
E、将步骤D中均质后的溶液干燥，干燥温度50-75℃，收集干燥物；
F、将步骤E中的干燥物粉碎，过40-100目筛，筛下物即为柑橘纤维成品，收集备用。
上述所说的现有市场上购买的柑橘纤维基本是由下述两种方法制备：
(1)称取一定量提取了果胶的橘皮残渣→用50-60℃的水浸泡后冲洗至中性，沥干水分→然后碱浸泡，反应一定时间→过滤用水洗涤至中性→用盐酸调pH值为酸性条件→过滤漂洗至中性→加入6％双氧水，30℃水浴脱色10min→过滤→滤渣用水和40-50％的乙醇清洗→抽滤→干燥→粉碎→柑橘纤维。
(2)提取了果胶的橘皮残渣用50-60℃的水浸泡后冲洗至中性，加入过氧化氢脱色，再用水，40-50％乙醇洗清，减压过滤后，真空干燥；将干燥后的纤维粉粉碎，过筛，得到柑橘纤维。
分别用现有(1)制备方法制备的柑橘纤维、现有(2)制备方法制备的柑橘纤维，及本发明制备的柑橘纤维应用到实施例1中，分别验证其应用在花生牛奶复合蛋白饮料中的效果，结果如表1所示。
表1
注：粘度测量方法为61#转子，100r，30s；悬浮沉淀高度越高越好，颜色越浅越好，最好为无明显界限。
由上述对比可知，本发明的柑橘纤维的效果更好，分析原因如下：①本发明相对于现有的制备方法是在碱性条件下75-85℃保温处理了60-120min，该处理不仅分解了残渣中的淀粉，更主要的是使残渣中的纤维吸水，变得柔软、松散、易于加工处理，从而提高终品柑橘纤维的持水率溶胀性与纤维素重量，75-80℃保温60-120min是为了保证在将半纤维与纤维素完全分离，保护好半纤维素；碱处理后，纤维束变小，结晶纤维以及纤维网络中的氢键减少，更有利于纤维的分散，能有效提高纤维的吸水膨胀能力，并有效抑制纤维应用过程中的聚集。②本发明打破了现有普遍认为脱色应该在中性或偏酸性的环境中进行的偏见，本发明提出直接在碱性条件下加入双氧水进行脱色即可，该特征的实现是基于上述①的改进，再通过降温至30-40℃、控制双氧水浓度1-6％，在40-80℃保温10-20min的处理，使最终获得的柑橘纤维的颜色为乳白色，脱色效果好；③在上述①和②的基础上，再用乙醇洗涤中只需用5-10％的乙醇洗涤即可，降低了乙醇的浓度，乙醇浓度的降低，降低了成本；④在上述①-③的基础上，关键性影响步骤是“称取步骤C中一定量的残渣，换算干粉重量，按固液比1:(50-70)称取热水，加入残渣干粉重量小于30％大于0的羧甲基纤维素钠，搅拌15min，调节溶液pH6-8，40-60℃均质一遍，均质压力10-30MPa”，该关键影响步骤是决定柑橘纤维应用在复合蛋白饮料中的效果(即表1中的6项参数)，正因为该步骤的增设及步骤A的前期预处理结合，从而达到良好的应用效果(参见下表2和表3)，并通过均质这一工艺，进一步提高纤维的分散性，降低纤维在下一步干燥中的聚集程度，提高其吸水膨胀能力。此外，发明采用CMC作为分散剂，利用CMC的线型结构可以和纤维形成独特的网状结构，通过均质工艺使CMC与纤维颗粒间发生碰撞、摩擦，从而使CMC吸附在纤维表面，形成保护膜，阻止纤维的聚集。同时，在增稠方面CMC与纤维具有协同增效作用，在较低用量下能有效提升体系粘度，未复配CMC时，外界机械力也可以加强纤维与水的结合，有效分散纤维。
表2
注：均是用实施例1方案作为实验实施例；悬浮高度越高越好，颜色越浅越好，最好为无明显界限。
表3
注：悬浮高度越高越好，颜色越浅越好，最好为无明显界限。
本发明采用柑橘纤维而不使用其他植物纤维(如大豆纤维)或AQ、100M40，是因为其他的植物纤维如大豆纤维粘度较低，但粒径较大，这就导致了其在复合蛋白饮料中易沉淀、不稳定，由于其粘度低、粒径大使得其悬浮高度处在6mm左右；100M40存在同样的问题；AQ虽然效果比较好，但是经试验，在放置过程中，AQ在复合蛋白饮料中的分散性逐渐降低，发生聚集。参见表4。
本发明制备的柑橘纤维相较于现有技术制备方法制备的柑橘纤维优势多，参见表5。
表5
由上表5可知，本发明方法制备的柑橘纤维相较于现有方法制备的柑橘纤维，提取率、持水力、膨胀力、颜色效果均优于现有制备方法所制柑橘纤维，该几种参数的提升，增加了柑橘纤维加入复合蛋白饮料中饮料的性能和优势，持水力增大，可缩短在体内的停留时间，从而增加了复合蛋白饮料具有助便、防止便秘的功效；膨胀力的增大，对人体肠道产生增容作用，从而增加了复合蛋白饮料的不增肥功效；颜色为乳白色，脱色效果明显优于现有的方式，再加入到复合蛋白饮料中后产品更均一稳定、色泽更有优势；提取率的提高，大大提高了柑橘纤维的产量，相同的残渣，一次性提取量翻倍，不仅降低了成本、提高了产效，关键是原料利用率大幅度提高，提取相同量的柑橘纤维工艺、时间等大大降低。

Claims (10)

1.一种无需过滤复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂，其特征在于，按质量百分比计，包括柑橘纤维10-30％、羧甲基纤维素钠20-40％、硬脂酰乳酸钠5-15％、单，双甘油脂肪酸酯20-50％。
2.根据权利要求1所述的一种无需过滤复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂，其特征在于，按质量百分比计，包括柑橘纤维15-25％、羧甲基纤维素钠25-40％、硬脂酰乳酸钠7-12％、单，双甘油脂肪酸酯30-40％。
3.根据权利要求1所述的一种无需过滤复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂，其特征在于，按质量百分比计，包括柑橘纤维19％、羧甲基纤维素钠35％、硬脂酰乳酸钠10％、单，双甘油脂肪酸酯36％。
4.如权利要求1所述的悬浮乳化稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，先将柑橘纤维，羧甲基纤维素钠，单、双甘油脂肪酸酯，硬脂酰乳酸钠干混均匀，即得到粉末状复合蛋白饮料的悬浮乳化稳定剂。
5.利用权利要求1所述悬浮乳化稳定剂制备的复合蛋白饮料，其特征在于，按质量百分比计，包括脱脂奶粉0.8-4％，坚果酱1-4％，白砂糖3-8％，悬浮乳化稳定剂0.25-0.3％，水余量。
6.利用权利要求1所述悬浮乳化稳定剂制备复合蛋白饮料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)水溶解脱脂奶粉得到奶粉溶液；
2)水溶解坚果酱得到坚果酱悬浊液；
3)水溶解悬浮乳化稳定剂及白砂糖得到稳定剂白砂糖悬浊液；
4)将奶粉溶液、坚果酱悬浊液、稳定剂白砂糖悬浊液，在定容罐中搅拌均匀，加水定容后经过均质，杀菌制得复合蛋白饮料。
7.根据权利要求6所述的制备复合蛋白饮料的方法，其特征在于，步骤1)中，脱脂奶粉与水按1:8在45-60℃水中120r/min搅拌15-30min充分水合制得。
8.根据权利要求6所述的制备复合蛋白饮料的方法，其特征在于，步骤2)中，坚果酱与水按照1:8混合，温度70-80℃，1400r/min剪切15-20min制得，不需过滤。
9.根据权利要求6所述的制备复合蛋白饮料的方法，其特征在于，步骤3)中，将悬浮乳化稳定剂按照与水1:15倒入70-80℃的水中，加入白砂糖，1400r/min剪切15-20min制得。
10.根据权利要求6所述的制备复合蛋白饮料的方法，其特征在于，步骤4)中，均质条件为：料液70-80℃，30-40Mpa均质2次；杀菌条件为：137-140℃、4-30s的UHT杀菌或灌装后进行121℃、25-40min灭菌。
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