CN112385760A - 一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法，属于膳食纤维发酵饮料的技术领域。本发明提供的方法包括如下步骤：(1)以乳清水作为主要原料，采用离心机去除蛋白渣等杂质，过滤，膜法脱盐，得到纯净乳清液；(2)调配；(3)均质；(4)超高温瞬时灭菌；(5)闪蒸；(6)接种发酵；(7)经过粗磨、胶体磨和破壁机组合处理发酵液，过双联过滤器，无菌灌装。本发明工艺简单、成本低廉、利用大豆分离蛋白生产过程中的废弃乳清水，通过发酵产生可食用细菌纤维素，具有润肠通便，辅助肠道菌群增殖作用。同时解决了蛋白厂乳清废水处理的问题，加以利用，出品率极高，具有减少环境污染、社会和经济效益好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法，属于膳食纤维发酵饮料的技术领域。
背景技术
大豆乳清水是大豆分离蛋白厂生产过程中产生的废水，目前由于工艺条件和加工设备的限制，大量的乳清水被废弃，不仅造成了资源的浪费又污染了环境，同时蛋白厂每年需要投入大量资金用于乳清废水处理。近几年来，我国的豆制品行业发展迅速，经全国豆制品专业委员会初步统计，仅2008年，总投豆量为150万吨左右，每加工1吨大豆将排放5-8吨乳清水，因此，每年将有大量的乳清水被废弃。乳清水中蛋白质含量约为2-5％，还原糖含量约为0.55-0.8％。乳清水中营养成分丰富，含有微生物生长所必须的营养物质，富含水溶性蛋白，蛋白厂未能很好的利用，造成资源的极大浪费，因此利用乳清水作为发酵基质生产发酵饮料是减少其对环境污染，又使其充分得到利用的最佳方法。因此，提供一种以大豆分离蛋白生产废水—乳清水为基础原料来制备发酵饮料的方法已成为急需。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法。
一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
(1)乳清水预处理：采用蝶式离心机去除乳清水中蛋白渣，过滤，膜法脱盐，获得纯净乳清液；
(2)调配：向纯净乳清液中添加蔗糖、大豆磷脂、炼乳和膨化米粉，获得混合液；
(3)均质：将步骤(2)获得的混合液进行均质处理；
(4)超高温瞬时灭菌：将步骤三均质处理后的混合液进行超高温瞬时灭菌；
(5)闪蒸：对经过超高温瞬时灭菌后的混合液进行闪蒸；
(6)接种发酵：对经过闪蒸后的混合液进行接种发酵处理，发酵菌种为红茶菌；
(7)发酵液后处理：对发酵处理后获得的溶液依次经过粗磨、胶体磨和破壁机处理，过双联过滤器，无菌灌装后获得富含膳食纤维发酵饮料。
进一步地，步骤(1)的具体操作过程为：首先，采用蝶式离心机去除乳清水中蛋白渣，离心转速为8000r/min-10000r/min；然后，将经过离心处理后的乳清水采用压力式过滤器进行过滤，其中压力式过滤器的筛网孔径为300目-400目，压力为0.15Mpa-0.25Mpa；最后，采用膜法脱盐处理获得纯净乳清液，其中膜孔孔径0.001μm，操作压力为0.20MPa-0.30MPa。
进一步地，步骤(1)中乳清水为大豆分离蛋白厂家废弃的乳清水。
进一步地，步骤(2)中蔗糖添加质量为纯净乳清液质量的6％-8％，大豆磷脂添加质量为纯净乳清液质量的1％-1.2％，炼乳添加质量为纯净乳清液质量的2％-3％，膨化米粉添加质量为纯净乳清液质量的3％-5％。
进一步地，步骤(3)中均质处理的工艺条件为：均质压力为55Mpa-65Mpa，均质时间为60s-90s。
进一步地，步骤(4)中超高温瞬时灭菌的工艺条件为：灭菌温度138℃-142℃，灭菌时间为8s-12s。
进一步地，步骤(5)中闪蒸的工艺条件为：管道直径从一寸瞬间放到一吨闪蒸罐，真空度为0.2Mpa-0.22Mpa。
进一步地，步骤(6)中接种量为3％-5％，发酵初始pH6.0，发酵时间10h-12h、发酵温度为30℃-32℃。
进一步地，步骤(7)中粗磨采用两道电动石磨，石磨转速为500r/min-600r/min，磨浆时间为8s-10s；粗磨完成后进入胶体磨进行研磨，研磨后进入双联过滤器，滤网为300目-400目；然后进入破壁机破壁，破壁机转速为43000r/min-44000r/min，破壁时间为1min-2min，经过筛网为1700目的双联过滤器，最后进行无菌灌装，获得富含膳食纤维发酵饮料。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明利用大豆分离蛋白厂家废弃的乳清水为原料，原料易得，价格较低，生产富含纤维素的发酵饮料，解决了大豆分离蛋白厂乳清废水排放问题，同时增加了乳清废水的原料价值.
(2)本发明使用红茶菌发酵，产生纤维素快，得到的发酵液风味口感上佳，发酵饮料纤维素含量高达2.2g/100ml-3.2g/100ml，制备的富含纤维素的饮料具有润肠通便，促进肠道蠕动的功能，每日饮用效果明显；经过1000人试用，每人每日200ml，连续饮用一个月，其中有924名试验人员反馈有良好的润肠通便效果。
(3)本发明工艺简单、成本低廉、，出品率极高，具有减少环境污染、社会和经济效益好的优点。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
实施例1：
本实施例以乳清水作为主要原料制备富含膳食纤维发酵饮料的制备方法如下：
(1)乳清水预处理：采用蝶式离心机去除乳清水中蛋白渣等杂质，离心转速为10000r/min；采用压力式过滤器过滤，筛网孔径为400目，压力为0.25Mpa；然后采用膜法脱盐，其中膜孔孔径0.001μm，操作压力为0.30MPa，获得纯净乳清液。
(2)调配：向纯净乳清液中添加蔗糖、大豆磷脂、炼乳和膨化米粉，其中蔗糖添加质量为纯净乳清液质量的8％，大豆磷脂添加质量为纯净乳清液质量的1.2％，炼乳添加质量为纯净乳清液质量的3％，膨化米粉添加质量为纯净乳清液质量的5％，获得混合液。
(3)均质：将步骤(2)获得的混合液进行均质处理，均质处理的工艺条件为：均质压力为65Mpa，均质时间为90s。
(4)超高温瞬时灭菌：将步骤(3)均质处理后的混合液进行超高温瞬时灭菌，超高温瞬时灭菌的工艺条件为：灭菌温度142℃，灭菌时间为12s。
(5)闪蒸：对经过超高温瞬时灭菌后的混合液立即进行闪蒸，闪蒸的工艺条件为：管道直径从一寸瞬间放到一吨闪蒸罐，真空度为0.22Mpa。
(6)接种发酵：对经过闪蒸后的混合液进行接种发酵处理，发酵菌种为红茶菌，接种量为5％，发酵初始pH6.0，发酵时间为12h、发酵温度为32℃。
(7)发酵液后处理：对发酵处理后获得的溶液依次经过粗磨、胶体磨和破壁机处理，过双联过滤器，无菌灌装后获得富含膳食纤维发酵饮料，其中发酵后溶液中有菌种产生的絮状纤维素，粗磨采用两道电动石磨，石磨转速为600r/min，磨浆时间为10s；进入胶体磨继续研磨，充分研磨后进入双联过滤器，滤网为400目；进入破壁机破壁，破壁机转速为44000r/min，破壁时间为2min；过双联过滤器，筛网为1700目；无菌灌装获得富含膳食纤维发酵饮料。
本实施例发酵饮料中纤维素含量可达到2.9g/100ml。
实施例2：
本实施例以乳清水作为主要原料制备富含膳食纤维发酵饮料的制备方法如下：
(1)乳清水预处理：采用蝶式离心机去除乳清水中蛋白渣等杂质，离心转速为9200r/min；采用压力式过滤器过滤，筛网孔径为380目，压力为0.22Mpa；然后采用膜法脱盐，其中膜孔孔径0.001μm，操作压力为0.27MPa，获得纯净乳清液。
(2)调配：向纯净乳清液中添加蔗糖、大豆磷脂、炼乳和膨化米粉，其中蔗糖添加质量为纯净乳清液质量的7.6％，大豆磷脂添加质量为纯净乳清液质量的1.18％，炼乳添加质量为纯净乳清液质量的3％，膨化米粉添加质量为纯净乳清液质量的4.5％，获得混合液。
(3)均质：将步骤(2)获得的混合液进行均质处理，均质处理的工艺条件为：均质压力为62Mpa，均质时间为80s。
(4)超高温瞬时灭菌：将步骤(3)均质处理后的混合液进行超高温瞬时灭菌，超高温瞬时灭菌的工艺条件为：灭菌温度140℃，灭菌时间为10s。
(5)闪蒸：对经过超高温瞬时灭菌后的混合液立即进行闪蒸，闪蒸的工艺条件为：管道直径从一寸瞬间放到一吨闪蒸罐，真空度为0.21Mpa。
(6)接种发酵：对经过闪蒸后的混合液进行接种发酵处理，发酵菌种为红茶菌，接种量为4.6％，发酵初始pH6.0，发酵时间为11.5h、发酵温度为31℃。
(7)发酵液后处理：对发酵处理后获得的溶液依次经过粗磨、胶体磨和破壁机处理，过双联过滤器，无菌灌装后获得富含膳食纤维发酵饮料，其中发酵后溶液中有菌种产生的絮状纤维素，粗磨采用两道电动石磨，石磨转速为560r/min，磨浆时间为9s；进入胶体磨继续研磨，充分研磨后进入双联过滤器，滤网为340目；进入破壁机破壁，破壁机转速为43000r/min，破壁时间为1.6min；过双联过滤器，筛网为1700目；无菌灌装获得富含膳食纤维发酵饮料。
本实施例发酵饮料中纤维素含量可达到3.2g/100ml。
实施例3：
本实施例以乳清水作为主要原料制备富含膳食纤维发酵饮料的制备方法如下：
(1)乳清水预处理：采用蝶式离心机去除乳清水中蛋白渣等杂质，离心转速为8000r/min；采用压力式过滤器过滤，筛网孔径为300目，压力为0.15Mpa；然后采用膜法脱盐，其中膜孔孔径0.001μm，操作压力为0.20MPa，获得纯净乳清液。
(2)调配：向纯净乳清液中添加蔗糖、大豆磷脂、炼乳和膨化米粉，其中蔗糖添加质量为纯净乳清液质量的6％，大豆磷脂添加质量为纯净乳清液质量的1％，炼乳添加质量为纯净乳清液质量的2％，膨化米粉添加质量为纯净乳清液质量的3％，获得混合液。
(3)均质：将步骤(2)获得的混合液进行均质处理，均质处理的工艺条件为：均质压力为55Mpa，均质时间为80s。
(4)超高温瞬时灭菌：将步骤(3)均质处理后的混合液进行超高温瞬时灭菌，超高温瞬时灭菌的工艺条件为：灭菌温度138℃，灭菌时间为8s。
(5)闪蒸：对经过超高温瞬时灭菌后的混合液立即进行闪蒸，闪蒸的工艺条件为：管道直径从一寸瞬间放到一吨闪蒸罐，真空度为0.2Mpa。
(6)接种发酵：对经过闪蒸后的混合液进行接种发酵处理，发酵菌种为红茶菌，接种量为3％，发酵初始pH6.0，发酵时间为10h、发酵温度为30℃。
(7)发酵液后处理：对发酵处理后获得的溶液依次经过粗磨、胶体磨和破壁机处理，过双联过滤器，无菌灌装后获得富含膳食纤维发酵饮料，其中发酵后溶液中有菌种产生的絮状纤维素，粗磨采用两道电动石磨，石磨转速为500r/min，磨浆时间为8s；进入胶体磨继续研磨，充分研磨后进入双联过滤器，滤网为300目；进入破壁机破壁，破壁机转速为43000r/min，破壁时间为1min；过双联过滤器，筛网为1700目；无菌灌装获得富含膳食纤维发酵饮料。
本实施例发酵饮料中纤维素含量可达到2.2g/100ml。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
(1)乳清水预处理：采用蝶式离心机去除乳清水中蛋白渣，过滤，膜法脱盐，获得纯净乳清液；
(2)调配：向纯净乳清液中添加蔗糖、大豆磷脂、炼乳和膨化米粉，获得混合液；
(3)均质：将步骤(2)获得的混合液进行均质处理；
(4)超高温瞬时灭菌：将步骤(3)均质处理后的混合液进行超高温瞬时灭菌；
(5)闪蒸：对经过超高温瞬时灭菌后的混合液进行闪蒸；
(6)接种发酵：对经过闪蒸后的混合液进行接种发酵处理，发酵菌种为红茶菌；
(7)发酵液后处理：对发酵处理后获得的溶液依次经过粗磨、胶体磨和破壁机处理，过双联过滤器，无菌灌装后获得富含膳食纤维发酵饮料。
2.根据权利要求1所述的一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)的具体操作过程为：首先，采用蝶式离心机去除乳清水中蛋白渣，离心转速为8000r/min-10000r/min；然后，将经过离心处理后的乳清水采用压力式过滤器进行过滤，其中压力式过滤器的筛网孔径为300目-400目，压力为0.15Mpa-0.25Mpa；最后，采用膜法脱盐处理获得纯净乳清液，其中膜孔孔径0.001μm，操作压力为0.20MPa-0.30MPa。
3.根据权利要求1或2所述的一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中乳清水为大豆分离蛋白厂家废弃的乳清水。
4.根据权利要求1所述的一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中蔗糖添加质量为纯净乳清液质量的6％-8％，大豆磷脂添加质量为纯净乳清液质量的1％-1.2％，炼乳添加质量为纯净乳清液质量的2％-3％，膨化米粉添加质量为纯净乳清液质量的3％-5％。
5.根据权利要求1所述的一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)中均质处理的工艺条件为：均质压力为55Mpa-65Mpa，均质时间为60s-90s。
6.根据权利要求1所述的一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(4)中超高温瞬时灭菌的工艺条件为：灭菌温度138℃-142℃，灭菌时间为8s-12s。
7.根据权利要求1所述的一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(5)中闪蒸的工艺条件为：管道直径从一寸瞬间放到一吨闪蒸罐，真空度为0.2Mpa-0.22Mpa。
8.根据权利要求1所述的一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(6)中接种量为3％-5％，发酵初始pH6.0，发酵时间10h-12h、发酵温度为30℃-32℃。
9.根据权利要求1所述的一种富含膳食纤维发酵饮料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(7)中粗磨采用两道电动石磨，石磨转速为500r/min-600r/min，磨浆时间为8s-10s；粗磨完成后进入胶体磨进行研磨，研磨后进入双联过滤器，滤网为300目-400目；然后进入破壁机破壁，破壁机转速为43000r/min-44000r/min，破壁时间为1min-2min，经过筛网为1700目的双联过滤器，最后进行无菌灌装，获得富含膳食纤维发酵饮料。
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