火麻作为典型的医食同 源作物在中国 已有近3000 年的历史,期间一直作为食物配料、油料或者主食。 它含有丰富的蛋白 质和微量元素; 其脂肪中90% 为不饱和脂肪酸, 拥有国际卫生组织推荐的最佳亚油酸/亚麻酸比例, 不仅对健康有益, 而且赋予火麻以坚果的香味。 在国外, 火麻产品很多, 如火麻饼干、火麻饮料、 火麻糖果等。 尤其是火麻饮料,已有多种系列成熟面世,如 Living harvest 的 dream 系列- hemp dream 火麻乳; Dank 公司的火麻能量饮;Swiss 出品的火麻冰镇茶饮料等。 火麻食品在国外受到热烈的追捧,尤其是素食主义者的青睐, 其中火麻乳更是作为替代牛奶的新生代蛋白 饮品, 拥有广阔的市场。 国内火麻产量虽大, 但精加工比较落后, 产品附加值低。 因此, 提高火麻的深加工水平, 增加其附加值成为今后必须面对的问题。 本文旨在研究蛋白质、固形物含量以及提取率均较高的火麻乳工艺路线和工艺参数,以期对工业生产有所指导和帮助。
主要工艺流程
火麻仁→烘烤、 去皮→浸泡→水洗沥干→粗磨→细磨→ 200 目 过滤除渣→火麻乳
烘烤:火麻仁挑选除杂, 置于电热恒温干燥箱中,设置不同温度/时间, 烘烤后立即冷却至室温。常温浸泡 0.5h, 沥干后加 10 倍水磨浆 2min, 胶磨 2次,制得火麻乳。 对每一份样品打分: 10 分, 风味非常好;8 分,风味好;6 分, 风味一般;4 分, 风味较差;2分,烘烤味浓重。 由相关人员进行评分, 选出感官评定小组的得分在 8~10 分的样品测定其蛋白质含量。
浸泡:将烘烤后火麻仁在 25 ~75℃ (5℃ 递增) 用去离子水浸泡 0.5h, 测定火麻仁在不同温度下浸泡液中固形物的含量变化。 以 1 ∶10 料液比, 室温磨浆 2min,胶磨 2 次, 过 200 目 筛后得火麻乳, 测定其中蛋白质的提取率。根据上一步实验选择最适当的浸泡温度, 其他条件不变,改变浸泡时间 0.5~3h(0.5h 递增) , 测定火麻仁在不同时间浸泡液中可溶性固形物的含量变化及火麻乳蛋白质的提取率。
磨浆条件优化:称取 6 份同等质量的火麻仁,经上述烘烤浸泡优化工艺后沥干。 使磨浆水温分别控制在 40、50、60、70、80、90℃ 。 调节 pH 7.0, 料液比为 1∶10,搅拌机磨浆 2min, 胶磨 2 次。 过 200 目不锈钢筛, 取滤液。 测定其蛋白 质提取率以及固形物含量。称取 5 份同等质量的火麻仁, 经上述烘烤浸泡优化工艺后沥干。 用 70℃ 的热水磨浆, 其他条件同上。 分别控制时间 2、4、6、8、10min。 测定其蛋白 质提取率以及固形物含量。称取 5 份同等质量的火麻仁, 经上述烘烤浸泡优化工艺后沥干。 70℃ 热水, 其他条件同上。 分别控制料液比为 1∶6、1 ∶8、1 ∶10、1 ∶12、1 ∶14, 测定其蛋白质含量、蛋白提取率以及固形物含量。称取 6 份同等质量的火麻仁, 经上述烘烤浸泡优化工艺后沥干。 70℃ 热水, 其他条件同上。 分别调节 pH 6.0、6.5、7.0、7.5、8.0。 测定其蛋白质提取率以及总固形物含量。以综合指标为参考, 采用 四因素三水平正交实验优化磨浆工艺。
烘烤温度和时间对蛋白质含量的影响
烘烤温度在 70~90℃ 时, 制得的火麻乳具有火麻特有清香; 低于 70℃ , 火麻乳有生腥味;高于 90℃ , 火麻乳颜色深, 且有焦苦味, 不受欢迎。 选取风味得分较高的 70、80、90℃ 进行蛋白质含量检测。 随着烘烤温度升高, 时间延长, 火麻乳中蛋白 质含量逐渐下降。 这是因 为高温条件下, 蛋白 质变性沉淀, 溶解度较天然状态时下降。但火麻仁蛋白 质中球蛋白 的热变性绝大部分可逆,当其被快速加热至变性温度以上, 接着又立即冷却至室温后,可以完全恢复其活性; 此外完整的火麻仁球蛋白对热处理具有相对的稳定性, 因为球蛋白 位于被脂肪滴包裹的蛋白 质糊粉粒中, 这些蛋白 质糊粉粒和周围的膜起到了隔热层的作用。 故在相对低的烘烤温度下, 烘烤时间越短, 更有利 于蛋白 质复原、溶解。 考虑火麻乳作为调配原液使用(最终产品定位为酸性植物蛋白饮料, 蛋白含量 > 1% ) , 原液蛋白含量尽量大于 2% , 结合风味参数, 选择烘烤温度磨浆料液比对蛋白 质含量、 提取率以及固形物含量的影响
随着磨浆水比重的增大,火麻乳中蛋白 质的提取率起初呈迅速上升趋势, 后逐渐平缓。 这是因 为火麻仁蛋白 在水中溶解度不高,起初增大水量, 可使得蛋白质溶出量增大。 但达到一定值之后,由于原料蛋白含量限制, 蛋白提取率不再增加。 由 于水的稀释, 固形物浓度及蛋白 浓度随着磨浆水的增加而减少。 PAG 建议模拟奶中应含有 3.5% (w/w) 的 蛋 白 质, 3.5% (w/w) 的 脂 肪 和5.0% (w/w) 的碳水化合物。 而当料液比 1 ∶14 时,蛋白含量不足 2% , 这样的产品尽管蛋白提取率(原料利用率) 较高,但不足以提供合适的营养成分。 综合考虑,选取磨浆料液比范围 1∶8~1∶12。
结论
提高火麻乳中蛋白质得率及固形物含量的最佳工艺参数为: 烘烤温度 70℃ 、 时间 10min、 浸泡温度30℃ 、时间 1.5h、磨浆以 m(火麻) ∶ m(水) = 1 ∶12, 用70℃ 热水磨浆 6min,pH 7.5。 火麻乳中蛋白质提取得率可达 78.4492% , 乳中蛋白含量 2.6639% 。 产品呈乳白色, 有光泽, 浆液细腻, 有火麻清香, 品质较好。可以作为原液供后续调配使用。本文只采取了饮料配方及工艺研究中的某部分研究内容,如需得到完整的配方及工艺流程可联系太阳集团网站入口官网,作为专业的饮料研发机构,太阳集团提供果汁饮料、饮料工艺设计、蛋白饮料等各类饮料配方研发制作、饮料生产技术指导等整体解决方案;联系电话:13518183030 13518182323
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