CN112106841A - 一种燕麦藜麦植物蛋白饮品及其制备方法 - Google Patents

一种燕麦藜麦植物蛋白饮品及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于植物蛋白饮料技术领域，特别涉及一种植物蛋白饮品及其制备方法。本发明所提供的燕麦藜麦植物蛋白饮品，由燕麦、藜麦、燕麦麸皮、α淀粉酶、葡糖淀粉酶、蛋白酶、结冷胶、碳酸钠和饮用水组成。本发明所提供的植物蛋白饮品通过独特的酶解工艺，使用多种酶的配合从最大程度上提高饮品的口感、产生天然奶香和甜味，未添加任何牛乳、乳粉、白砂糖、甜味剂或食用油成分，为一种具有“清洁标签”的、富含膳食纤维的纯天然植物蛋白饮料；且在制备过程中不包含任何为了去除不溶性纤维而进行的离心、过滤步骤，最大程度地保留了原料中的功能性营养成份。

Description

一种燕麦藜麦植物蛋白饮品及其制备方法
技术领域
本发明属于食品饮料技术领域，特别涉及一种燕麦藜麦植物蛋白饮品及其制备方法。
背景技术
燕麦是禾本科、燕麦属一年生草本植物，其谷粒可供磨面食用或作饲料。燕麦中含有丰富的膳食纤维(其中为人津津乐道的就是可溶性膳食纤维β-葡聚糖了)、氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素、矿物质等成分，具有良好的营养价值和保健价值。
藜麦是藜科藜属植物，藜麦富含的维生素、多酚、类黄酮类、皂苷和植物甾醇类物质具有多种健康功效。藜麦含有完全蛋白，即优质蛋白，富含九种必须氨基酸。此外，它还含有丰富的矿物质，不含麸质，血糖生成指数(GI)低，有利于血糖平衡。联合国粮食及农业组织(FAO)认定藜麦为可以满足人类所需的全部营养的粮食。
燕麦中95％以上的水溶性纤维分布在除去胚乳后的燕麦麸皮中。燕麦麸皮是燕麦含有膳食纤维最多的部分，特别是含有最丰富的β葡聚糖。β葡聚糖属可溶性膳食纤维，是已知的降血脂有效成分，同时有助于肠道健康。
近年来，市场上陆续出现了以燕麦为主要原料的燕麦饮品。现有的燕麦饮品大都具有两方面问题。一方面，为了提高燕麦饮品的储存稳定性和口感，均在燕麦被加工成液态饮品的过程进行了离心、过滤等工艺步骤，大量地去除了不溶性的纤维，从而导致原料中的功能性成分被浪费。另一方面，为了改善燕麦饮品的风味，均添加了牛乳(或乳粉)、白砂糖、甜味剂、盐、油、多种稳定剂等成分；这种做法虽然丰富了燕麦饮料的口感，增加了产品在货架期内的稳定性，但添加过多的动物蛋白和脂肪，再加上去除了优势营养素，不仅会增加消费者能量负担，而且还改变了燕麦本身的风味口感，同时限制了消费者对纯天然的不含动物蛋白饮料的选择。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种燕麦藜麦植物蛋白饮品及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的第一方面所提供的燕麦藜麦植物蛋白饮品，以质量份计，由如下组份组成：燕麦：3～6份；藜麦：1.5～3份；燕麦麸皮：1～2份；α淀粉酶：0.005～0.035份；葡糖淀粉酶：0.002～0.015份；蛋白酶：0.00006～0.055份；结冷胶：0.04～0.2份；碳酸钠：0.008～0.01份；饮用水：70～100份。
优选地，本发明所提供的燕麦藜麦植物蛋白饮品，以质量份计，由如下组份组成：燕麦：6份；藜麦：3份；燕麦麸皮：2份；α淀粉酶：0.01份；葡糖淀粉酶：0.004份；蛋白酶：0.0001份；结冷胶：0.1份；碳酸钠：0.01份；饮用水：80份。
其中，本发明所提供的燕麦藜麦植物蛋白饮品中的膳食纤维含量不低于3g/420kJ。
本发明所提供的燕麦藜麦植物蛋白饮品，通过燕麦，藜麦，和燕麦麸的配合使用，提高了饮品中营养素的种类，从单一原料的营养素变为多种原料的营养素搭配。其中，藜麦中的完全蛋白提高了植物蛋白饮料中蛋白质的质量，燕麦麸的β葡聚糖让植物蛋白饮品的可溶性膳食纤维叠加。碳酸钠用于调节饮料的酸碱度，同时，仅使用了一种稳定剂结冷胶，以达到平衡饮料中的脂肪上浮和蛋白质下沉的作用。相对于现有技术，本发明所提供的燕麦藜麦植物蛋白饮品成分简单，是一种具有“清洁标签”的植物蛋白饮料，通过多种酶的配合从最大程度上提高饮品的口感、产生天然奶香和甜味，未添加任何牛乳、乳粉、白砂糖、甜味剂或食用油成分，为一种富含膳食纤维、不含动物蛋白的纯天然植物蛋白饮品。
本发明的第二方面提供一种燕麦藜麦植物蛋白饮品的制备方法，包括如下步骤：(1)称取原料：以质量份计称取：燕麦：3～6份；藜麦：1.5～3份；燕麦麸皮：1～2份；α淀粉酶：0.005～0.035份；葡糖淀粉酶：0.002～0.015份；蛋白酶：0.00006～0.055份；结冷胶：0.04～0.2份；碳酸钠：0.008～0.01份；饮用水：70～100份；(2)粉碎：使用微纳米级粉体粉碎设备将燕麦、藜麦和燕麦麸皮进行粉碎，并将粉碎后的燕麦粉、藜麦粉和燕麦麸粉混合；(3)溶解：向燕麦粉、藜麦粉和燕麦麸粉混合物中加入所述饮用水，在60～90℃下溶解糊化10～15分钟，得到糊化后的混合物；(4)酶解：向所述糊化后的混合物中依次加入所述α淀粉酶、葡糖淀粉酶和蛋白酶进行酶解，得到酶解后的植物蛋白浆液；(5)均质：向所述植物蛋白浆液中加入所述碳酸钠和结冷胶，进行高压均质；(6)灭菌：对所述高压均质后的植物蛋白浆液进行超高温瞬时灭菌，即得所述植物蛋白饮料。
优选地，本发明所提供的燕麦藜麦植物蛋白饮品的制备方法中，所述粉碎步骤中，所述粉碎步骤在55～60℃下进行中，所述微纳米级粉体粉碎设备的转速为5800～6000转/分，粉碎时间为0.6～0.8秒。通过使粉碎颗粒在多级超强气旋的作用下发生超强惯性对撞粉碎，使得经过粉碎步骤得到的燕麦粉、藜麦粉和燕麦麸粉的粒径在48μm以下，具有如下优选效果：1)改变了传统的接触式研磨的粉碎方式，以及用特殊的超薄环形冷却系统，避免了高温氧化和重金属污染；2)完整保留了纤维等营养素，且可溶性膳食纤维β-葡聚糖的溶出量增加；3)细胞破壁，增加营养溶出度和生物利用度；4)改善口感，更加细腻顺滑；5)提高了物料在生产过程中的溶解度，避免物料损失；6)在后续制备过程中，不需要进行任何为了去除不溶性纤维而进行的离心、过滤、过筛等步骤，提高了生产效率，而且最大程度地保留了原料中的功能性营养成份。此外，微纳米级粉体粉碎设备一体化式结构和设计，可节约能耗，能耗仅为传统设备能耗的20～30％。
优选地，本发明所提供的制备方法中，所述酶解步骤中，在55～70℃下加入α淀粉酶，酶解25～35分钟；在50～65℃下加入葡糖淀粉酶，酶解25～35分钟；在40～55℃下加入蛋白酶，酶解25～35分钟。本发明所提供的制备方法中，三步酶解步骤的作用具体为：α淀粉酶能水解淀粉中α-1,4葡萄糖苷键，产生长短不一的短链糊精和少量的低聚糖，使淀粉浆粘度降低；葡糖淀粉酶能水解淀粉的α-1,4葡萄糖苷键产生葡萄糖，也能缓慢水解α-1,6葡萄糖苷键产生直链多糖；蛋白酶作用于蛋白质分子中的肽键，将蛋白质水解成低聚肽及氨基酸，提高溶解度。上述依次进行的三步酶解步骤最大程度地提升了原料的口感和稳定性，使成品具有天然的甜味和奶味；且酶解时间短，工艺简单，极大提高了生产效率，在工业化生产上更方便操作。
优选地，本发明所提供的燕麦藜麦植物蛋白饮品的制备方法中，所述均质步骤在60～80℃下进行，均质压力为20～30MPA。本发明中的均质步骤可防止蛋白分子产生不可逆的变性，避免蛋白质发生絮凝或析出的状况，从而保证制备得到的植物蛋白饮品的稳定性及营养成分含量。
优选地，本发明所提供的燕麦藜麦植物蛋白饮品的制备方法中，所述灭菌步骤的条件为130～140℃，灭菌时间为3～10秒。
具体实施方式
为了能够更清楚理解本发明的目的、特点和优势，下面结合具体实施方式对本发明的实施方式进行详细描述。所用材料未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而非对本发明及其应用的限制。
燕麦藜麦植物蛋白饮品
根据本发明的第一方面，本发明的部分实施方式提供一种燕麦藜麦植物蛋白饮品，以质量份计，由如下组份组成：燕麦：3～6份；藜麦：1.5～3份；燕麦麸皮：1～2份；α淀粉酶：0.005～0.035份；葡糖淀粉酶：0.002～0.015份；蛋白酶：0.00006～0.055份；结冷胶：0.04～0.2份；碳酸钠：0.008～0.01份；饮用水：70～100份。
优选地，在本发明的部分实施方式中，所提供的燕麦藜麦植物蛋白饮品，以质量份计，由如下组份组成：燕麦：6份；藜麦：3份；燕麦麸皮：2份；α淀粉酶：0.01份；葡糖淀粉酶：0.004份；蛋白酶：0.0001份；结冷胶：0.1份；碳酸钠：0.01份；饮用水：80份。
燕麦藜麦植物蛋白饮品的制备
根据本发明的第二方面，本发明的部分实施方式提供一种燕麦藜麦植物蛋白饮品的制备方法，包括如下步骤：(1)称取原料：以质量份计称取：燕麦：3～6份；藜麦：1.5～3份；燕麦麸皮：1～2份；α淀粉酶：0.005～0.035份；葡糖淀粉酶：0.002～0.015份；蛋白酶：0.00006～0.055份；结冷胶：0.04～0.2份；碳酸钠：0.008～0.01份；饮用水：70～100份；(2)粉碎：使用节能环保的微纳米级粉体粉碎设备对燕麦、藜麦和燕麦麸皮进行粉碎，并将粉碎后的燕麦粉、藜麦粉和燕麦麸粉混合；(3)溶解：向燕麦粉、藜麦粉和燕麦麸粉混合物中加入所述饮用水，在60～90℃下溶解糊化10～15分钟；(4)酶解：依次加入所述α淀粉酶、葡糖淀粉酶和蛋白酶进行酶解，得到酶解后的植物蛋白浆液；(5)均质：向所述植物蛋白浆液中加入所述碳酸钠和结冷胶，进行高压均质；(6)灭菌：高压均质后的植物蛋白浆液经超高温瞬时灭菌，即得所述植物蛋白饮料。
在本发明的部分实施方式中，所述粉碎步骤在55～60℃下进行中，所述微纳米级粉体粉碎设备的转速为5800～6000转/分，粉碎时间为0.6～0.8秒。在本发明的部分实施方式中，所述粉碎步骤在60℃下进行中，所述微纳米级粉体粉碎设备的转速为6000转/分，粉碎时间为0.7秒。经过上述粉碎步骤得到的燕麦粉、藜麦粉和燕麦麸粉的粒径在48μm以下。
在本发明的部分实施方式中，所述酶解步骤中，在55～70℃下加入α淀粉酶，酶解25～35分钟；在50～65℃下加入葡糖淀粉酶，酶解25～35分钟；在40～55℃下加入蛋白酶，酶解25～35分钟。
在本发明的部分实施方式中，所述均质步骤在60～80℃下进行，均质压力为20～30MPA。
在本发明的部分实施方式中，所述灭菌步骤的条件为130～140℃，灭菌时间为3～10秒。
以下结合具体实施例进一步说明本申请的优势。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
实施例1～6
按照如下步骤制备燕麦藜麦植物蛋白饮品：
(1)称取原料：以质量份计称取：燕麦、藜麦、燕麦麸皮、α淀粉酶、葡糖淀粉酶、蛋白酶、结冷胶、碳酸钠、饮用水；
(2)粉碎：使用节能环保的微纳米级粉体粉碎设备对燕麦、藜麦和燕麦麸皮进行粉碎，并将粉碎后的燕麦粉、藜麦粉和燕麦麸粉混合；
(3)溶解：向燕麦粉、藜麦粉和燕麦麸粉混合物中加入所述饮用水，溶解糊化，得到糊化后的混合物；
(4)酶解：向糊化后的混合物中依次加入α淀粉酶、葡糖淀粉酶、蛋白酶，进行三步酶解，得到酶解后的植物蛋白浆液；
(5)均质：向所述植物蛋白浆液中加入碳酸钠和结冷胶，进行高压均质；
(6)灭菌：高压均质后的植物蛋白浆液经超高温瞬时灭菌，即得所述植物蛋白饮料。
上述燕麦藜麦植物蛋白饮品制备中的工艺参数如表1和2所示。
对比例1～8
对比例1～6与实施例6的区别仅在于酶解步骤不同，具体如下：
对比例1的酶解步骤为：仅在70℃下加入α淀粉酶，酶解35分钟。
对比例2的酶解步骤为：仅在65℃下加入葡糖淀粉酶，酶解35分钟。
对比例3的酶解步骤为：仅在40℃下加入蛋白酶，酶解35分钟。
对比例4与实施例6的区别仅在于酶制剂的用量的不同。
对比例5、6与实施例6的区别仅在于三步酶解的温度不同。
对比例7与实施例6的区别仅在于配料的比例，配料的变化影响所得料液的纤维和粘度上的变化。
对比例8与实施例6的区别在于对谷物的粉碎步骤不同，对比例8采用了普通的谷物粉碎，粉碎后得到的燕麦粉、藜麦粉和燕麦麸皮粉的粒径约为180μm。
实施例1～6、对比例1～8的检测
对实施例1～6、对比例1～4制得的燕麦藜麦植物蛋白饮品进行如下检测：
(1)检测膳食纤维含量：
根据GB5009.88-2014食品中膳食纤维的测定方法进行检测。
(2)粘度检测：
按照国标GBT10247-2008粘度测量方法来测定粘度。
(3)稳定性检测：
在保温箱的加速实验中稳定性佳，无油脂上浮等情况。
(4)口感检测：
口感的评判标准为呈奶感、清爽、天然的坚果的香气，无厚重或粘腻感。上述检测的结果如表3所示。
表1
Figure BDA0002697876570000081
表2
Figure BDA0002697876570000091
表3
Figure BDA0002697876570000101
由表1～表3数据可知，本发明所提供的燕麦藜麦植物蛋白饮品的组份质量配比、以及制备过程中的粉碎和酶解步骤，对最终制得的燕麦藜麦植物蛋白饮品的膳食纤维含量、粘度、稳定性及口感具有重要影响。
在本发明的酶解步骤中，α淀粉酶水解淀粉中α-1,4葡萄糖苷键，产生长短不一的短链糊精和少量的低聚糖，使淀粉浆粘度降低；葡糖淀粉酶水解淀粉的α-1,4葡萄糖苷键产生葡萄糖，也缓慢水解α-1,6葡萄糖苷键产生直链多糖；蛋白酶作用于蛋白质分子中的肽键，将蛋白质水解成低聚肽及氨基酸，提高溶解度。上述依次进行的三步酶解步骤最大程度地提升了原料的口感和稳定性，且酶解效果的取得依赖于酶制剂的种类、用量以及酶解步骤工艺参数。酶解温度和时间的变化影响酶解作用效果及最终饮品的稳定性：酶解温度过高，蛋白发生变性，产生絮状沉淀；酶解温度过低，酶解不发生作用，淀粉未分解，蛋白也未分解，产生大量，冷却后产生大量淀粉和蛋白沉淀，使最终获得的饮品不稳定。对比例1～6中制备得到的饮品在口感和稳定性方面均明显劣于实施例1～6。
此外，对比例7中增大了原料燕麦组份的含量，从而导致了制备得到的燕麦藜麦植物蛋白饮品中淀粉含量随着纤维的增加也大量增加，液体浓度增加，无法得到稳定性较好的饮品。
对比例8中采用了普通的谷物粉碎，粉碎后得到的燕麦粉、藜麦粉和燕麦麸皮粉的粒径约为180μm，影响了酶解作用的透彻性，易产生渣，导致必须经过滤渣步骤，而滤渣步骤必然引起膳食纤维含量的降低，也不利于对原料的使用率。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种燕麦藜麦植物蛋白饮品，其特征在于，以质量份计，由如下组份组成：
燕麦：3～6份；
藜麦：1.5～3份；
燕麦麸皮：1～2份；
α淀粉酶：0.005～0.035份；
葡糖淀粉酶：0.002～0.015份；
蛋白酶：0.00006～0.055份；
结冷胶：0.04～0.2份；
碳酸钠：0.008～0.01份；
饮用水：70～100份。
2.根据权利要求1所述的燕麦藜麦植物蛋白饮品，其特征在于，以质量份计，由如下组份组成：
燕麦：6份；
藜麦：3份；
燕麦麸皮：2份；
α淀粉酶：0.01份；
葡糖淀粉酶：0.004份；
蛋白酶：0.0001份；
结冷胶：0.1份；
碳酸钠：0.01份；
饮用水：80份。
3.根据权利要求1所述的燕麦藜麦植物蛋白饮品，其特征在于，所述饮品中的膳食纤维含量不低于3g/420kJ。
4.一种燕麦藜麦植物蛋白饮品的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)称取原料：以质量份计称取：燕麦：3～6份；藜麦：1.5～3份；燕麦麸皮：1～2份；α淀粉酶：0.005～0.035份；葡糖淀粉酶：0.002～0.015份；蛋白酶：0.00006～0.055份；结冷胶：0.04～0.2份；碳酸钠：0.008～0.01份；饮用水：70～100份；
(2)粉碎：使用微纳米级粉体粉碎设备将燕麦、藜麦和燕麦麸皮粉碎，并将粉碎后的燕麦粉、藜麦粉和燕麦麸粉混合；
(3)溶解：向燕麦粉、藜麦粉和燕麦麸粉混合物中加入所述饮用水，在60～90℃下溶解糊化10～15分钟，得到糊化后的混合物；
(4)酶解：向所述糊化后的混合物中依次加入α淀粉酶、葡糖淀粉酶和蛋白酶进行酶解，得到酶解后的植物蛋白浆液；
(5)均质：向所述植物蛋白浆液中加入碳酸钠和结冷胶，进行高压均质；
(6)灭菌：对高压均质后的植物蛋白浆液进行超高温瞬时灭菌，即得所述植物蛋白饮品。
5.根据权利要求4所述的燕麦藜麦植物蛋白饮品的制备方法，其特征在于，所述粉碎步骤在55～60℃下进行中，所述微纳米级粉体粉碎设备的转速为5800～6000转/分，粉碎时间为0.6～0.8秒。
6.根据权利要求4所述的燕麦藜麦植物蛋白饮品的制备方法，其特征在于，所述粉碎步骤中得到的燕麦粉、藜麦粉和燕麦麸粉的粒径在48μm以下。
7.根据权利要求4所述的燕麦藜麦植物蛋白饮品的制备方法，其特征在于，所述酶解步骤中，在55～70℃下加入α淀粉酶，酶解25～35分钟；在50～65℃下加入葡糖淀粉酶，酶解25～35分钟；在40～55℃下加入蛋白酶，酶解25～35分钟。
8.根据权利要求4所述的燕麦藜麦植物蛋白饮品的制备方法，其特征在于，所述均质步骤在60～80℃下进行，均质压力为20～30MPA。
9.根据权利要求4所述的燕麦藜麦植物蛋白饮品的制备方法，其特征在于，所述灭菌步骤的条件为130～140℃，灭菌时间为3～10秒。
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