以豆粕为原料生产豆奶的关键技术研究

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豆粕是油脂加工产业的副产品,其蛋白质的含量在48%以上,是一种含有8种必需氨基酸的完全植物蛋白。豆粕目前主要被用来生产饲料和大豆蛋白,还有一些用作食品及工业上发酵原料。以豆粕为主要原料来生产豆奶,不仅充分利用了油脂加工业的副产品,降低了豆奶的生产成本,而且豆粕豆奶的高蛋白低脂肪特性使其更适合于一些特殊人群的饮用。本课题以豆粕为主要原料来制备豆奶,主要研究了豆粕豆奶在制备过程中的关键技术:即豆粕中蛋白质溶出的最优条件和影响豆粕豆奶稳定性的因素及控制,目前并未见到关于这方面的研究。本课题主要对以下三个方面做了研究:(1)对豆粕中的水溶性蛋白质进行物理性和化学性的溶出,提高豆粕中蛋白质的溶出率。通过对豆粕中蛋白质性质的研究以及其溶出条件的探索和研究,确定了使豆粕中蛋白质溶出的最优条件。本实验首先进行摇床振荡和磁力搅拌浸提实验,在豆粕与水的料液比、浸提pH值、浸提时间、浸提温度和转速这五方面设计单因素实验,并在单因素实验的基础上进行正交试验,比较确定出了磁力搅拌法是豆粕中蛋白质直接溶出的最佳方案。然后在此基础上进行了酶解促溶实验,在加酶量、酶解pH值、酶解时间、酶解温度四方面设计单因素实验,并在单因素实验的基础上设计正交试验,确定出了酶解促溶的最佳方案。实验证明以磁力搅拌为前处理的酶解促溶最佳条件为:料液比1:10,pH8,温度40℃,时间10min,转速1200r/min;加酶量1200u/g pro,酶解pH值为8,酶解温度55℃,酶解时间1.5h。在此条件下,豆粕中蛋白质的溶出率可达到79.6%,相比静置溶解的43.8%和仅采用磁力搅拌的65.7%都有大幅增加。(2)研究不同因素对豆粕豆奶稳定性的影响程度,并提出提高其稳定性的最佳方案,为工业上使用豆粕生产豆奶提供理论依据。豆粕豆奶稳定性受很多因素的影响,本实验主要从生产过程中对其影响较大的均质条件、pH值、煮浆条件、盐和稳定剂的稳定效果、杀菌条件等工艺参数着手来研究这些因素对豆粕豆奶稳定性的影响程度,找出提高豆粕豆奶稳定性的方法。本实验通过测定豆粕豆奶离心前后的吸光度值,求得稳定系数,可快速测定其稳定性。实验证明提高豆粕豆奶稳定性的最佳工艺条件为:两次分散均质和一次高压均质(25MPa,70℃)、pH8、煮浆(100℃,5min)、三聚磷酸钠添加量为0.06%、稳定剂调制(卡拉胶0.12%+黄原胶0.04%+果胶0.10%)、高温灭菌(121℃,10min)后快速冷却。以上工艺条件能显著提高豆粕豆奶稳定性。(3)对豆粕豆奶和传统豆奶的营养特性进行比较可知:豆粕豆奶的蛋白质含量为2.71g/100mL,脂肪含量为0.35g/100mL,固形物含量为4.25g/100mL,除了脂肪含量比传统豆奶低以外,蛋白质和固形物含量都没有显著性差异。
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