一种豆奶及其制备方法与应用与流程

本发明涉及植物基食品加工，尤其涉及一种豆奶及其制备方法与应用。

背景技术：

1、豆奶是一种高营养价值的传统非乳制品饮料，深受消费者喜爱。传统的豆奶制备方法包括四个步骤：豆浸泡，磨浆，过滤和煮沸。磨浆是制作过程中最重要的环节，磨的过程会产生大量的豆渣。研究表明，豆渣中含有大量的膳食纤维、蛋白质，具有预防高血压、肥胖、调节肠道菌群的功效。但是由于豆渣的存在会给豆奶的口感造成粗糙不爽滑的口感体验，同时豆奶中的豆渣容易产生沉淀，导致豆奶产品的稳定性较差，不利于长期保存。因此，在豆奶制作过程中，一般都会将豆渣丢弃。但将豆渣分离后废弃，会造成极大的营养浪费。由于膳食纤维的缺乏，不能完全的展示出植物奶的营养价值及功能价值。

2、植物酸奶是用植物为原料，经过杀菌与发酵后，制成的植物蛋白酸奶饮料产品。植物酸奶可以作为牛奶替代品，解决乳糖不耐症和牛奶蛋白过敏；植物酸奶做为素食产品，受到素食主义者的青睐；同时植物酸奶可以带来新的体验和更多的益处，被越来越多消费者所接受。

3、使用大豆制作的酸奶是一种高营养价值的传统非乳制品酸奶，深受消费者喜爱。传统的豆酸奶制备方法包括以下几个步骤：豆浸泡，磨浆，过滤、煮沸、化料、杀菌、发酵等。磨浆的过程会产生大量的豆渣。一般为了保证产品的口感和稳定性都会将豆渣分离之后丢弃或再做他用，同样造成了原料中的营养成分无法充分进入酸奶产品中的问题，降低了酸奶产品的营养价值。

4、此外，目前豆奶的杀菌方式一般多为列管式杀菌，杀菌强度高，若其中富含豆渣，则豆奶产品容易产生氧化味，固形物含量高容易产生大量沉淀，造成全豆植物奶制品口感、风味、稳定性都较差，植物酸奶较乳制品酸奶存在明显涩感问题。

5、因此，有必要对豆奶和豆酸奶的制备方法进行进一步研究。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种富含膳食纤维、营养价值高、同时口感细腻香醇、稳定性好的全豆豆奶产品。

2、为了实现该目的，本发明的技术方案如下：

3、本发明提供了一种豆奶的制备方法，其包括：将大豆与水混合研磨后分离获得豆奶液体和豆渣沉淀，将所述豆渣沉淀与获得的部分豆奶液体混合后，进行微射流均质处理，制得豆渣溶液，之后将所述豆渣溶液与剩余的豆奶液体混合，制得豆奶半成品，而后将所述豆奶半成品经过灭酶、杀菌后，再进行无菌均质；

4、其中，所述大豆和水的质量比为1:(2-9)；所述部分豆奶液体占全部豆奶液体的20％-30％(v/v)；

5、所述微射流均质处理的压力为90-150mpa；

6、所述杀菌采用直接式杀菌工艺进行。

7、微射流均质是一种采用超微粉碎设备进行的均质方法，其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。本发明发现，先将大豆与特定比例水研磨后的产物进行分离，获得豆奶液体和豆渣沉淀，之后将豆渣沉淀与特定比例的豆奶液体混合后再进行微射流均质处理，能够较好地将豆渣沉淀的粒径进一步细化，使豆中的纤维素分子结构改性，由难溶变为可溶，减少了植物纤维带来的异味，同时使得豆渣中的膳食纤维和蛋白质较大程度地溶出，并在一定程度上避免微射流均质对营养物质的损伤，使得豆奶同时具有较高的营养价值和稳定性。

8、当采用本发明限定的大豆与水的比例和部分豆奶液体占全部豆奶液体的体积百分比时，能提升微射流均质处理的效果，其中，当豆奶液体低于20％时，豆奶液体和豆渣沉淀的混合液黏度过大，将使微射流均质处理时压力增大，且分子间的作用效果减弱，导致均质效果较差，难以将豆渣中的膳食纤维和蛋白质充分溶出。而当豆奶液体高于30％时，会增大微射流均质的处理负荷，同时也不利于豆渣沉淀中营养物质的释放溶出，影响微射流均质效果。豆奶液体与豆渣需配比合理才能获得更好的微射流均质效果，优选使用分离获得的24％-26％(v/v)的豆奶液体与豆渣沉淀进行混合，以既降低均质处理量，缩短均质处理时间，提升均质效率，又提升均质效果。

9、此外，本发明针对微射流处理后的溶液黏度高的特点，通过直接式杀菌工艺，进一步避免了传统杀菌环节对产品稳定性、口感、风味和营养物质的不良影响，进一步提升了豆渣中膳食纤维和蛋白质的利用率，显著提升全豆豆奶的营养价值，使得全豆豆奶具有细腻香醇的口感品质。

10、直接式杀菌的原理为以迅速被注入到产品中的蒸汽，使产品的温度(如，80℃)即时加热到超高温，随后执行冷凝(0.1秒)和温度平衡，通过高的杀菌温度和短的加热时间相结合，确保了微生物和孢子能被失活，而对产品的口感和颜色的影响达到最小。

11、本发明还采用了无菌后均质的流程，其是在物料杀菌后再进行无菌均质的工艺，该方式可以有效将植物基产品在杀菌过程中物料受热产生的凝结物质再次分散，进一步降低直接式杀菌工艺中因受热聚集的少量蛋白颗粒(大豆乳清蛋白易发生热凝聚现象而产生沉淀)，有利于提升产品的质地、稳定性和口感。本发明的实验结果表明，不进行无菌均质时，杀菌后部分蛋白重新聚集，会产生少量沉淀。

12、本发明通过联合上述微射流均质的特定均质方法、直接式杀菌工艺杀菌以及无菌后均质，使制得的全豆豆奶能够在更长的时间内实现货架期不分层、无沉淀的优异稳定性。

13、对于豆奶的口感而言，传统的胶体磨或均质机制备的豆奶口感粗糙，容易产生沉淀。而本发明发现，按照本发明的特定方法能够极大地减少植物成分的粒径，避免了植物纤维带来的异味，同时能够较大程度地保留膳食纤维和蛋白质，使得豆奶同时具有较好的风味、稳定性和营养成分。之后再通过直接式杀菌工艺，显著降低受热对产品口感的影响；通过两种工艺的联合使用使得全豆豆奶的口感明显提升，使得产品口感细腻，味道更加香醇，显著提升了产品品质。

14、对于豆奶的稳定性而言，通过较为温和的直接式杀菌工艺，能够显著减少对于全豆豆奶中蛋白质的影响，降低蛋白质的聚集，从而制得货架期不分层、无沉淀的全豆豆奶产品。

15、在具体实施过程中，包括但不限于仅使用直接式杀菌机进行杀菌。

16、使用直接式杀菌机处理植物基溶液，产品受热时间短且不与管壁接触，减少了产品因受热而产生大量沉淀，更好地保留了全豆豆奶中的营养物质，同时也能够避免杀菌机糊管问题，减少了停机清洗时间和清洗成本。

17、本发明中优选微射流均质机可为z型孔道均质头的微射流均质机。

18、作为本发明的一种优选的实施方案，所述微射流均质处理的压力为110-130mpa。

19、在上述工作压力下，微射流均质的效果得到进一步提升，均质效率增加，利于使产品获得更好的口感和稳定性。

20、作为本发明的一种优选的实施方案，所述研磨后的豆渣的粒径d90为100-200μm。

21、当研磨后的豆渣粒径在上述范围内时，微射流均质的均质效率会更好，均质后的豆奶溶液中的颗粒更加均匀，进一步提升体系的稳定性。

22、作为本发明的一种优选的实施方案，豆奶的配方(原料)包括如下重量份组分：大豆10-30份、甜味物质2-7份、水65-86份。

23、所述甜味物质可为赤藓糖醇，白砂糖或三氯蔗糖中的一种或多种。

24、所述大豆占原料总重量的10％-30％(更优选为15％-25％)，以利于兼顾产品的营养和口感。

25、作为本发明的一种优选的实施方案，大豆和水的混合比例为1:(2.3-8.6)；优选为1：(3-4)。

26、作为本发明的一种优选的实施方案，甜味物质与大豆的重量比为1:(1.8-7.2)。

27、进一步优选，为了便于后续豆酸奶的发酵制备，豆奶的原料包括：大豆10-30份，水65-85份，白糖5-7份和三氯蔗糖0-0.1份。白糖可增加甜感，三氯蔗糖中的葡萄糖可为发酵菌种提供营养。

28、更优选，所述大豆为去皮大豆。

29、作为本发明的一种优选的实施方案，采用卧螺离心机分离获得所述豆奶液体和豆渣沉淀；其中，所述卧螺离心机的直径为400mm，转速为3600-4300rpm，差速为1-30rpm。

30、在上述条件下分离豆奶液体和豆渣沉淀，可更利于获得能与后续工序配合得当的豆渣粒径，并避免剩余的豆奶中颗粒物对体系稳定性的影响。

31、更优选地，卧螺离心机的转速参数为3600-4000rpm，差速为1-2rpm。

32、作为本发明的一种优选的实施方案，所述直接式杀菌工艺的温度为140℃～145℃，时间为3-5s。优选，将所述豆奶半成品经过灭酶后，先与甜味物质混合，之后再进行杀菌。

33、作为本发明的一种优选的实施方案，通过煮浆的方式进行所述灭酶(去除豆奶中的酶类物质，可减少豆酸奶的涩感)，煮浆的温度在90℃以上，时间为3-10min；

34、和/或，所述无菌均质的压力为40-80bar。

35、本发明发现，控制煮浆时间在3-10min，能够显著提升产品的气味和滋味。在研究过程中，本发明发现当煮浆时间过低或过高，均会使得全豆豆奶的气味和滋味受到一定程度的损失。

36、作为本发明的一种优选的实施方案，豆奶制备方法包括如下步骤：

37、(1)以大豆、甜味物质和水为原料，将大豆和水混合后进行研磨；

38、(2)采用卧螺离心机对研磨后的溶液进行分离，获得豆奶液体和豆渣沉淀；然后将所述豆渣沉淀与部分豆奶液体混合获得混合液；

39、而后采用微射流均质机处理所述混合液获得豆渣溶液，之后将所述豆渣溶液与剩余的豆奶液体混合，制得豆奶半成品；

40、(3)将所述豆奶半成品灭酶后，混入甜味物质、冷却；

41、(4)采用直接式杀菌工艺进行杀菌，进行无菌均质后再行冷却。

42、作为本发明的一种优选的实施方案，将大豆和水在60℃-80℃下混合后进行研磨，可避免高温对有益成分的影响，并可更好地软化大豆组织，利于后续研磨。

43、作为本发明的一种优选的实施方案，研磨中混入消泡剂。

44、消泡剂的用量可根据原料多少依本领域常识进行增减。一般消泡剂与大豆原料的重量比为0.001：(10-30)。

45、在具体实施过程中，包括但不限于采用卧螺离心机分离获得豆奶液体和豆渣沉淀。

46、在具体实施过程中，包括但不限于利用蒸汽进行加热煮浆。

47、作为本发明的一种优选的实施方案，煮浆的温度为110℃-130℃。

48、在具体实施过程中，将所述豆奶半成品经过煮浆后与甜味物质混合，先冷却至7℃以下，而后进行杀菌。

49、在具体实施过程中，可将制得的全豆豆奶进行无菌罐装后制得全豆豆奶商品。

50、进一步，本发明还提供了一种豆奶，其由上述任一实施方案制得。

51、本发明进一步提供一种制备大豆酸奶的方法，其以上述豆奶作为发酵底物，接入发酵菌后进行发酵获得。

52、采用本发明上述方法制备的豆奶为原料进行发酵，可获得口感风味、质地、稳定性更好的大豆酸奶，其在货架期不分层、无沉淀、口感佳，填补了全豆植物酸奶市场的空白。

53、本发明的方法中，在发酵后，先进行冷却、巴氏杀菌，之后再以剪切泵进行均质处理。

54、本发明的方法中，所述巴氏杀菌的温度为60-65℃，时间为4-5s；

55、和/或，所述剪切泵的转子的最大转速为2900r/min，开度为44-56％，所述剪切泵的转子的直径为200mm-500mm，齿间距为5mm。

56、目前常温植物酸奶面临涩感严重的问题，本发明研究发现，其中的原因之一在于发酵后巴氏杀菌和均质处理环节使产品中的蛋白产生了聚集。为此，本发明对巴氏杀菌和均质处理环节进行了反复摸索，发现当以本发明方法处理后的豆奶进行发酵后，可在同时降低巴杀温度和处理时间的基础上，实现减少产品涩感，并兼顾保质期需求的效果。进一步采用特定条件的剪切操作替代传统的均质机处理，可更好地避免均质时的剪切所造成的蛋白聚集，进一步避免大豆酸奶的涩感产生。使产品口感更加细腻、顺滑，味道更加香醇，提升产品品质。

57、本发明的方法中，所述发酵菌的接种比例为100-150u/t，发酵温度为41-43℃，在ph值为4.2-4.5时终止发酵(一般发酵时间为7-9h)。

58、作为本发明的一种优选的实施方案，所述发酵菌为乳双岐杆菌和/或嗜热链球菌。

59、作为本发明的一种优选的实施方案，本发明的大豆酸奶制备方法包括：

60、(1)将去皮大豆与水、消泡剂混合，进行研磨后，采用卧螺离心机进行分离，获得豆奶液体和豆渣沉淀；

61、(2)将豆渣沉淀与部分豆奶液体混合后进行微射流均质处理，获得豆渣溶液；

62、(3)将豆渣溶液与剩余的豆奶液体混合后灭酶，再与甜味物质混合冷却后进行灭菌、均质、冷却、发酵；

63、(4)对发酵获得的产品进行巴氏杀菌、剪切泵均质、冷却。

64、优选，发酵结束后先破乳打冷，再进行巴氏杀菌。

65、本发明还提供一种大豆酸奶，其由上述方法制得。本发明的大豆酸奶含有全豆(除豆皮)成分，具有纤维素含量高、蛋白含量高，产品质地口感、营养价值高的特点。

66、本发明的有益效果在于：

67、本发明制备了一种富含膳食纤维、营养价值高、同时口感细腻香醇、稳定性好的全豆豆奶。本发明的全豆豆奶保留了大豆的营养，含有高纤维素和高蛋白，在货架期有较好的口感，且稳定性较好，贮存时间可达3个月，填补了豆奶市场的空白。

68、应用本发明豆奶进行大豆酸奶的制备，可获得营养价值、口感、风味、稳定性提高的植物酸奶产品。