CN117981800A - 一种富含膳食纤维的燕麦乳及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及植物饮品加工技术领域，尤其涉及一种富含膳食纤维的燕麦乳及其制备方法。本发明的燕麦乳的制备方法，先以燕麦粒为原料，经过酶解、灭酶后制得燕麦浆，对所述燕麦浆先进行分离操作，获得燕麦液和D₉₀为150‑170μm的燕麦渣；之后再将所述燕麦渣的固形物调整为8‑13g/100g后采用微射流均质机进行处理获得第一混合液，而后将所述第一混合液与所述燕麦液混合后进行灭菌处理。本发明的制备方法能够将燕麦渣中富含膳食纤维的麸皮物质充分利用，增加燕麦乳的营养价值，同时能够保证燕麦乳产品的稳定性。

Description

一种富含膳食纤维的燕麦乳及其制备方法

技术领域

本发明涉及植物饮品加工技术领域，尤其涉及一种富含膳食纤维的燕麦乳及其制备方法。

背景技术

随着人民生活水平提升、消费能力的提高以及国内外创新产品的市场布局，植物蛋白饮料燕麦奶以零乳糖、低胆固醇的优势深得广大群众的喜爱。由于燕麦原料中含有高达50％的淀粉，同时富含水溶性β-葡聚糖，因此通常通过调节加工工艺来获得适宜饮用的粘度及甜度口感的燕麦奶制品。目前，燕麦原料研磨后麸皮类物质不易细化，且间接灭菌后蛋白聚集导致口感粗糙。为了改善口感粗糙的问题，现有技术中利用离心除渣技术去除无效分子，然而这种工艺会导致失去β-葡聚糖、蛋白质及膳食纤维，导致成品燕麦饮品中内源性膳食纤维含量低，仅0.2-0.8％左右。

目前燕麦奶饮品生产工艺技术主要通过研磨、酶解、灭酶、除渣及灭菌等工序完成开发。除渣工序中将分子量大、不溶性、不易细化、富含膳食纤维的麸皮物质离心去除，导致不能完全展示燕麦奶的营养及功能价值。然而，若是保留富含膳食纤维的麸皮物质，燕麦奶饮品的稳定性将难以兼顾。因此，如何提供一种稳定性较好的富含膳食纤维的燕麦乳制品，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种性质稳定、富含膳食纤维的燕麦乳及其制备方法。

本发明的具体方案如下：

一种燕麦乳的制备方法，先以燕麦粒为原料，经过酶解、灭酶后制得燕麦浆，对所述燕麦浆先进行分离操作，获得燕麦液和D₉₀为150-170μm的燕麦渣；之后再加水将所述燕麦渣的固形物调整为8-13g/100g后采用微射流均质机进行处理获得第一混合液，而后将所述第一混合液与所述燕麦液混合后进行灭菌处理。

微射流均质机是一种新型的超微粉碎设备，可利用强大的剪切力、冲击力、瞬时压降等复杂机械力将物料粉碎到微米级及亚微米级，但本发明发现针对燕麦粒这一特定原料，需要对微射流均质机的处理对象进行特定选择控制，才能在同样的处理压力下，最终获得口感更佳，稳定性更好的，富含膳食纤维的燕麦乳产品。

具体地，本发明发现，直接将酶解、灭酶后的燕麦浆采用微射流均质机进行处理，虽然也可实现燕麦中内源性膳食纤维的粉碎，使制备获得的燕麦乳在富含膳食纤维的情况下，获得口感的改善，但产品均一性和长期稳定性仍有待提升。为此，本发明经过反复实验，最终发现当将酶解、灭酶获得的燕麦浆先进行特定分离操作，获得具备特定粒径范围的燕麦渣后，再对物料状态进行特定调整(优选采用水调整燕麦渣的固形物含量)，这样获得的物料单独以微射流均质机处理后，再与之前分离时获得的燕麦液混合进行后续操作，可在相同处理压力下，既提升产品口感的细腻程度，又提升产品的稳定性，从而使得燕麦渣中富含膳食纤维的麸皮物质能被充分利用，增加燕麦乳的营养价值。

本发明的制备方法中，所述微射流均质机的工作压力为800～1200bar；和/或，微射流均质机处理后的燕麦渣的粒径≤5μm。

上述处理条件，可很好地配合特定分离调整后获得的燕麦渣物料，获得稳定性较佳，口感细腻，均一性好的燕麦乳产品。

更优选地，所述微射流均质机的工作压力为1000～1200bar，最优选为1200bar。

在上述优选压力下，燕麦乳的稳定性能够大幅提升，体系粒径较低，口感更加柔滑细腻。

本发明的制备方法中，采用卧螺离心分离机对所述燕麦浆进行分离操作；优选，所述卧螺离心分离机的直径为400mm，转速为3600-5000rpm，差速为1-20rpm；更优选，转速为3600-4000rpm，差速为1-2rpm。

以本发明的上述分离方式进行酶解、灭酶后燕麦浆的处理，可使得燕麦渣的物理状态可更好地与后续的微射流均质机处理配合，使获得的燕麦乳产品分散性更好、口感更细腻、稳定性更佳。

本发明的制备方法中，采用淀粉酶和糖化酶进行所述酶解，所述酶解后制得的燕麦浆的粘度为12-17cp，固形物含量为13-17g/100g。优选，本发明对于酶解产物的性状进行特定控制，从而可更好地配合后续的分离、微射流均质机处理环节，进一步保证燕麦乳产品具有理想的性状。

优选的，所述淀粉酶为α-淀粉酶。

作为本发明的一种优选的实施方案，采用淀粉酶在70～75℃下酶解，优选酶解40～50分钟。

在具体实施过程中，包括但不限于套管升温至70～75℃进行酶解。

作为本发明的一种优选的实施方案，采用糖化酶在50～55℃下酶解，优选酶解40～50分钟。

本发明的制备方法中，所述灭菌处理采用直接式杀菌工艺，温度为149℃以上。优选在149℃以上直接式杀菌2～6s。

直接式杀菌工艺是将蒸汽迅速地注入到产品中，使得产品的温度从80℃即时加热到目标灭菌温度，本发明通过该工艺处理，瞬间(≤0.2s)升温至目标灭菌温度，通过控制时间及温度的组合，确保了微生物和孢子失活，同时降低了对产品口感和颜色等的影响。并且能够降低整个生产过程中的热负荷，减少热处理时间，尽量避免燕麦乳蛋白的变性聚集。而且此过程造成的污垢也非常低，从而有着出色的清洗能力，更少的停机清洗时间以及更低的整体清洗成本。

本发明的制备方法中，所述灭菌处理后，再进行无菌均质处理；优选，无菌均质的压力≥400bar。

本发明将无菌均质置于直接式杀菌工艺之后，可更有利于改善燕麦乳蛋白聚集沉淀的问题(可使热聚集的蛋白再度细化)，使得燕麦乳口感更加细腻，稳定性更高。

本发明的制备方法中，将所述第一混合液与所述燕麦液混合后，先加入植物油和碳酸氢钠，调节pH为7.0～7.5后，再进行灭菌处理。

上述方法可提供乳化效果，使燕麦乳产品的口感更佳。

本发明的制备方法中，先将燕麦粒研磨至粒径D₉₀为140～200μm后，再进行所述酶解，以有利于充分酶解，并提升酶解效率，保证获得的物料可更好地与后续处理条件相配合，获得更佳的产品。

作为本发明的一种优选的实施方案，制备方法包括以下步骤：

(1)将燕麦粒与水混合研磨后，制得燕麦浓浆；

(2)将所述燕麦浓浆与淀粉酶混合，在70～75℃下进行一次酶解；而后在50～55℃下与糖化酶混合进行二次酶解，加热至90℃以上进行灭酶，制得燕麦浆；

(3)从所述燕麦浆中分离获得燕麦渣和燕麦液；然后将所述燕麦渣与水混合调整固形物含量后，采用微射流均质机进行处理制得第一混合液，将所述第一混合液与所述燕麦液混合，制得第二混合液；

(4)将所述第二混合液与碳酸氢钠和植物油混合后，进行直接式杀菌；而后闪蒸冷却至65～75℃，进行无菌均质，均质处理后的成品粒径≤3μm。

作为本发明的一种优选的实施方案，采用脱壳燕麦粒为原料，先与水混合后浸泡20～30分钟，浸泡结束后脱水，将浸泡水用于步骤(1)中的燕麦粒研磨。

作为本发明的一种优选的实施方案，在研磨步骤中，将燕麦粒与浸泡水以≥1：4的重量比例混合，然后研磨至粒径D₉₀为140～200μm，制得燕麦浓浆。

作为本发明的一种优选的实施方案，所述灭酶以瞬时升温方式升温至90℃以上。优选地，灭酶处理120s以上。

在具体实施过程中，包括但不限于使用高剪切混料机进行混料。

例如，将第二混合液于高剪切混料机循环，加入碳酸氢钠和植物油。

在具体实施过程中，可将上述实施方案制备的燕麦乳进行无菌灌装，制得商品化燕麦乳。

进一步，本发明还提供了一种燕麦乳，其由上述任一实施方案的制备方法制得。

作为本发明的一种优选的实施方案，燕麦乳的配方以单吨计量包括如下组分：脱壳燕麦粒115～125kg(蛋白含量≥12％)；水780～900kg；植物油10～20kg；α-淀粉酶300～400g；糖化酶150～250g；碳酸氢钠400～600g。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种稳定性较好的富含膳食纤维的燕麦乳的制备方法，可规避外源原料提供膳食纤维的问题，在不添加外源含有膳食纤维原料的情况下，仍然能够含有较高的内源性膳食纤维含量，在提升产品质地、稳定性和口感的同时，显著增加产品的营养价值，填补了全基燕麦乳的市场空白。

附图说明

图1是本发明实施例的工艺流程示意图。其中，辅料1为α-淀粉酶；辅料2为糖化酶；辅料3为碳酸氢钠和植物油。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例中未注明具体技术或条件者，均为常规方法或者按照本领域的文献所描述的技术或条件进行，或者按照产品说明书进行。所用试剂和仪器等未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。

下述实施例和对比例中，燕麦乳的配方以单吨计量如下：脱壳燕麦粒120kg(蛋白含量≥12％)；配料用水864.05kg；植物油15kg；α-淀粉酶300g；糖化酶150g；小苏打(碳酸氢钠)500g。

下述实施例中的工艺流程图如图1所示。

实施例1

本实施例提供了一种燕麦乳，其制备方法包括如下步骤：

1、将脱壳燕麦粒进行浸泡，浸泡罐中调入常温配料用水，浸泡25分钟后脱水，将浸泡水回收至回收水罐；

2、将浸泡后的燕麦粒与回收水以1:6重量比例混合进行研磨破碎处理，获得D₉₀值约150μm的燕麦浓浆；

3、在燕麦浓浆中加入α-淀粉酶，升温至72℃，酶解45分钟，粘度要求＜20cp；

4、降温至53℃，加入糖化酶，酶解40分钟，粘度12.2cp，固形物含量为13.15g/100g；

5、升温至90～92℃，保持120s进行灭酶处理；

6、将灭酶后的燕麦浆使用直径400mm的卧螺离心分离机，设定转鼓转速3600rpm，差速1～2rpm分离成燕麦渣和燕麦液，燕麦渣的D₉₀为152.5μm，将燕麦渣回收至燕麦渣暂存罐中，燕麦液中无明显颗粒回填至混料罐中；

7、将得到的燕麦渣与配料用水进行充分混合，调整获得固形物含量为12.5g/100g的物料，之后微射流均质处理，压力1200bar，得到含燕麦渣的第一混合液，燕麦渣的D₉₀值2.8μm；

8、处理后的燕麦渣(第一混合液)通过管道输送回填至混料罐中与燕麦液搅拌混合，得第二混合液；

9、混合后的料液(第二混合液)倒入配料罐，与碳酸氢钠、植物油充分混合，调节pH为7.5，检测无明显颗粒，冷却后进入灭菌系统；

10、采用直接式灭菌工艺处理，温度149℃，时间2s；

11、灭菌后料液闪蒸冷却降温至70～72℃，然后进行无菌均质处理，均质压力为400bar，成品粒径2.5μm，灌装。

实施例2

本实施例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于，研磨时燕麦粒和水的重量比例调整为1:5，两步酶解后燕麦浆粘度为17cp，固形物含量为16.11g/100g；在步骤7中，将得到的燕麦渣与配料用水进行充分混合，调整获得固形物含量为8.3g/100g的物料。

实施例3

本实施例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于：微射流均质处理的压力为800bar。

实施例4

本实施例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于：微射流均质处理的压力为1000bar。

对比例1

本对比例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于：微射流均质处理的压力为600bar。

对比例2

本对比例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤2中，经过调整研磨设备细化能力，使燕麦浓浆D₉₀值约250μm。

对比例3

本对比例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤3中，将酶解时间延长至60分钟，使最终两步酶解后获得的燕麦浆粘度为10.3cp。

对比例4

本对比例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤3中，将酶解时间缩短至30分钟，使最终两步酶解后获得的燕麦浆粘度为20.3cp。

对比例5

本对比例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于：直接式灭菌参数139℃，2s。

对比例6

本对比例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于：卧螺离心分离机分离的燕麦渣不进行微射流均质处理，直接弃用，仅以燕麦液进行后续操作。

对比例7

本对比例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤7中，将卧螺离心分离机分离的燕麦渣与配料用水混合调整固形物含量后，采用1200bar的高压均质方式进行细化处理。

对比例8

本对比例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤7中，将卧螺离心分离机分离的燕麦渣与配料用水混合调整固形物含量后，采用1500bar高压均质方式进行细化处理。

对比例9

本对比例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于：将步骤5灭酶后的燕麦浆不经过卧螺离心分离机分离，直接进行微射流1200bar均质处理。

对比例10

本对比例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤6采用直径200mm的卧螺离心分离机设定转鼓转速3500rpm，差速30rpm，将灭酶后的燕麦浆分离成燕麦渣和燕麦液，燕麦渣的D₉₀值约148.2μm。

对比例11

本对比例提供了一种燕麦乳，制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤7中，增加配料用水的用量，将燕麦渣与配料用水进行充分混合，调整获得固形物含量为7.2g/100g的物料。

试验例1

本试验例对上述实施例和对比例制备的燕麦乳进行分析。

粘度分析仪：采用美国博勒飞粘度计进行粘度数据分析，扭矩在15-85％时数据有效，每个过程样品取3次数据作为平均值。过程样品为酶解后的燕麦浆。

粒径分析仪：采用LA-960激光粒度仪进行粒径分析，设置透光率为70％-90％，分散剂为蒸馏水，测量次数为5000次。取D₉₀值作为产品粒径指标，每个样品重复3次取平均值。

澄清指数：采用LUMiSizer稳定性分析仪进行稳定性分析，进样量1.0ml，离子转速4000rpm。取澄清指数为产品稳定性指标，每个样品重复3次取平均值。

过程产品评价测试的为步骤4中的产品粘度和步骤7中获得的燕麦渣的粒径，最终产品评价测试的是最终燕麦乳产品粒径和澄清指数。

本发明具体对刚制备出的，以及在常温条件下，放置15天的各实施例和对比例制备的燕麦乳产品进行了澄清指数测试。

测试结果如表1所示。

表1产品评价表

从表1中可以看出，本发明实施例的燕麦粒经过酶解后，粘度适宜，燕麦粒中淀粉酶解充分。实施例1为本发明的最佳方案。

实施例2-4稳定性(澄清指数)对比实施例1的方案有所下降。

对比例1中分离后燕麦渣的细化程度不佳，粒径值高于实施例1方案，稳定性不佳。

对比例2中燕麦粒研磨后粒径较大，影响后端同一工况下的细化程度，成品粒径和澄清指数均高于实施例1，产品生产成本和产品品质平衡效果不如实施例1。

对比例3中延长酶解时间，燕麦粒中淀粉完全酶解，产品中麸皮在保质期内容易沉淀，产品感官及质量有所下降，且成品粒径和澄清指数高。

对比例4中缩短酶解时间，燕麦粒中淀粉酶解不充分导致粘度大，燕麦渣分离不完全，杀菌机存在糊管风险，且成品粒径和澄清指数均高于实施例1。

对比例5与实施例1在刚完成产品制备后具有同样的测试结果，但由于对比例5的灭菌强度有所消减，故保温42℃观察一个月之后产品出现苦包现象，不符合产品保质期要求。

对比例6中由于去除了燕麦粒中的不溶性麸皮，其粒径和澄清指数最低，可改善保质期内沉淀和脂肪上浮问题，但其膳食纤维大量损失，营养不够丰富。

对比例7和对比例8采用高压均质机处理燕麦渣，然后回填至燕麦料液中，测定成品粒径和澄清指数均高于同压力/更低压力下的微射流均质机处理方案，表明微射流均质机更适合处理燕麦麸皮。

对比例9中取消燕麦浆分离成燕麦渣和燕麦液的步骤，直接将灭酶后的燕麦浆进行微射流均质处理，成品粒径和澄清指数均高于实施例1，说明若希望解决燕麦粒中不溶性麸皮对终产品稳定性、口感的影响，仅使用微射流均质处理还是不够的，还需针对特定原料，对工艺的具体流程进行探索研究。

对比例10中卧螺分离设备参数调整，得到的成品粒径与实施例1方案无显著差异。但储存稳定性效果上不理想。

对比例11中增加配料用水含量导致燕麦渣水分含量高，固形物含量低，储存稳定性效果上不理想。

试验例2

本试验例对实施例1和对比例6制备的燕麦乳的营养成分进行分析比较，结果如表2所示。

表2指标对比结果

对比例6中由于去除了燕麦粒的不溶性麸皮，其营养物质大量损失，特别是膳食纤维及不溶性膳食纤维损失严重，营养不够丰富。

理论上总膳食纤维含量高于不溶性膳食纤维含量，表2中由于检测机构的不同导致检测方法或检测标准存在区别，使得总膳食纤维含量未高于不溶性膳食纤维含量。但同一指标检测由同一检测机构的相同方法进行测试，数据真实有效，可进行单一指标的纵向对比。

最后应说明的是：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 (10)

1.一种燕麦乳的制备方法，先以燕麦粒为原料，经过酶解、灭酶后制得燕麦浆，其特征在于，对所述燕麦浆先进行分离操作，获得燕麦液和D₉₀为150-170μm的燕麦渣；之后再加水将所述燕麦渣的固形物调整为8-13g/100g后采用微射流均质机进行处理获得第一混合液，而后将所述第一混合液与所述燕麦液混合后进行灭菌处理。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微射流均质机的工作压力为800～1200bar；和/或，微射流均质机处理后的燕麦渣的粒径≤5μm。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，采用卧螺离心分离机对所述燕麦浆进行分离操作；优选，所述卧螺离心分离机的直径为400mm，转速为3600-5000rpm，差速为1-20rpm；更优选，转速为3600-4000rpm，差速为1-2rpm。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的制备方法，其特征在于，采用淀粉酶和糖化酶进行所述酶解，所述酶解后制得的燕麦浆的粘度为12-17cp，固形物含量为13-17g/100g。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述灭菌处理采用直接式杀菌工艺，温度为149℃以上。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述灭菌处理后，再进行无菌均质处理；优选，无菌均质的压力≥400bar。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的制备方法，其特征在于，将所述第一混合液与所述燕麦液混合后，先加入植物油和碳酸氢钠，调节pH为7.0～7.5后，再进行灭菌处理。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的制备方法，其特征在于，先将燕麦粒研磨至粒径D₉₀为140～200μm后，再进行所述酶解。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将燕麦粒与水混合研磨后，制得燕麦浓浆；

(2)将所述燕麦浓浆与淀粉酶混合，在70～75℃下进行一次酶解；而后在50～55℃下与糖化酶混合进行二次酶解，加热至90℃以上进行灭酶，制得燕麦浆；

(3)从所述燕麦浆中分离获得燕麦渣和燕麦液；然后将所述燕麦渣与水混合调整固形物含量后，采用微射流均质机进行处理制得第一混合液，将所述第一混合液与所述燕麦液混合，制得第二混合液；

(4)将所述第二混合液与碳酸氢钠和植物油混合后，进行直接式杀菌；而后闪蒸冷却至65～75℃，进行无菌均质，均质处理后的成品粒径≤3μm。

10.一种燕麦乳，其特征在于，其由权利要求1～9中任一项所述的制备方法制得。