摘要：本文闡述了植物蛋白飲料在生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售、貯存過程中容易出現(xiàn)的壞包、脂肪上浮及蛋白質(zhì)聚集、絮凝、凝結(jié)、沉淀等主要質(zhì)量問題。從原輔料、加工工藝、加工設(shè)備的技術(shù)水平、包裝材料、貯存等過程，分析其產(chǎn)生原因，并提出相應(yīng)的控制措施，特別是在乳化穩(wěn)定劑的使用方面。
植物蛋白飲料是以各種核果類及植物的種子（如花生、核桃、大豆、杏仁、椰子等）為主料，經(jīng)過原料預(yù)處理、浸泡、磨漿、過濾、均質(zhì)、殺菌等工序，調(diào)配制成的植物蛋白飲品。這些產(chǎn)品口味鮮香*，富含豐富的蛋白質(zhì)和脂肪，且藥食兼?zhèn)?。隨著人們對(duì)健康、營養(yǎng)的日益關(guān)注，植物蛋白飲料的消費(fèi)日益增長，品種日益增多。
植物蛋白飲料是多種成分組成的一種復(fù)雜的分散體系，其分散質(zhì)為蛋白質(zhì)和脂肪，分散劑為水，外觀呈乳狀液態(tài)，屬熱力學(xué)不穩(wěn)定體系。本文針對(duì)植物蛋白飲料常見的壞包、脂肪上浮及蛋白質(zhì)聚集、絮凝、分層、沉淀等質(zhì)量問題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決辦法，從而使該類產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
1、壞包
植物蛋白飲料富含蛋白質(zhì)、脂肪，很容易發(fā)生脹罐、脹袋、酸敗等變質(zhì)現(xiàn)象。
原因分析及控制措施：
1.1、原料的選取不當(dāng)
生產(chǎn)植物蛋白飲料宜選擇新鮮、無霉變、成熟度較高的植物籽仁。
1.2、殺菌方式選擇不正確
欲達(dá)到室溫下長期存放產(chǎn)品的效果，有兩種殺菌方式可以選擇，一種是先灌裝，然后經(jīng)過121℃、保溫15～20min的高壓殺菌方式；另一種就是采用超高溫瞬時(shí)殺菌（即uht法）和無菌灌裝。
1.3、殺菌過程控制不當(dāng)
在高壓殺菌過程中，產(chǎn)品在進(jìn)入殺菌罐之前要分層放置，不能過多、過擠，以防止引起殺菌不透的現(xiàn)象；對(duì)uht-無菌灌裝方式，按規(guī)定對(duì)uht殺菌機(jī)進(jìn)行有效的cip清洗，使uht殺菌機(jī)處于正常工作狀態(tài)，溫度顯示準(zhǔn)確。對(duì)于包材必須經(jīng)過雙氧水殺菌，不能有遺漏之處。無菌灌裝區(qū)域在工作期間應(yīng)始終處于無菌狀態(tài)，嚴(yán)格檢查封口質(zhì)量。
1.4、設(shè)備、管道的清洗與消毒不*
就我國現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝條件，要想生產(chǎn)殺菌效果很好的產(chǎn)品，不但殺菌方式的選擇、殺菌過程的控制十分重要，而且設(shè)備、管道的清洗與消毒也是保證產(chǎn)品品質(zhì)的一個(gè)相當(dāng)重要的因素。管道的清洗程序如下：①用清水沖洗10～15min；②用生產(chǎn)溫度下的熱堿性洗滌劑循環(huán)10～15min（加濃度為2%-2.5%的氫氧化鈉溶液）；③用清水沖洗至中性，即ph 值為7；④定期（如每周）用65～70℃的酸性洗滌劑循環(huán)15～20min。對(duì)于uht殺菌方式，除按照規(guī)定進(jìn)行有效的cip清洗外，對(duì)uht殺菌機(jī)與無菌灌裝機(jī)之間的所有管路和無菌罐在進(jìn)料前，用高溫?zé)崴h(huán)40min，殺菌前應(yīng)仔細(xì)檢查管路活節(jié)處有無滲漏現(xiàn)象，檢查活節(jié)處的密封墊是否完好。
2、脂肪上浮與蛋白質(zhì)聚集、絮凝、凝結(jié)、沉淀等
在生產(chǎn)工藝、設(shè)備控制相對(duì)較好的前提下，產(chǎn)品在貨架期內(nèi)出現(xiàn)的主要問題為產(chǎn)品的穩(wěn)定性問題（即脂肪上浮與蛋白質(zhì)聚集、絮凝、凝結(jié)、沉淀等）；
原因分析及控制措施：
2.1、水質(zhì)不符合軟飲料用水要求
水的硬度對(duì)植物蛋白飲料的影響，不但會(huì)降低蛋白質(zhì)的提取率（即降低蛋白質(zhì)的溶解度），而且會(huì)引起蛋白質(zhì)一定程度的變性，從而造成飲料分層及沉淀量增加。所以用水一定要符合軟飲料用水要求，特別是水的硬度。
2.2、原料的預(yù)處理不當(dāng)
對(duì)于該類產(chǎn)品，原料的預(yù)處理是十分關(guān)鍵的。這不但會(huì)影響產(chǎn)品的口感和風(fēng)味，而且對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性影響較大。如花生奶，如果花生烘烤過度，會(huì)引起蛋白質(zhì)部分變性，沉淀量增多。一般花生的烘烤溫度為120～130℃，時(shí)間為20～25min。
2.3、均質(zhì)條件的選擇不合適
植物蛋白飲料通過高壓均質(zhì)可減小顆粒直徑，在不考慮電荷影響時(shí)，顆粒沉降速度符合斯托克斯定律。要使飲料穩(wěn)定，必須選擇沉降速度的小值，對(duì)于特定的蛋白飲料，粒子密度、介質(zhì)粘度都為定值，無疑是有選擇顆粒的小值，而采用高壓均質(zhì)，使顆粒直徑減小，粒子達(dá)到微粒化的一個(gè)重要措施。其中均質(zhì)的壓力、溫度和均質(zhì)次數(shù)是保證均質(zhì)效果的重要工藝參數(shù)。如果均質(zhì)壓力、溫度較低，則脂肪、蛋白粒子的直徑較大，容易引起顆粒聚集，從而引起脂肪上浮和沉淀。在生產(chǎn)中建議采用兩次均質(zhì)，一次均質(zhì)壓力為20～25mpa，二次均質(zhì)壓力為30～40mpa，均質(zhì)溫度為75℃左右，均質(zhì)效果較好，顆粒直徑可達(dá)到1～2μm。
2.4、殺菌強(qiáng)度的控制不當(dāng)
在殺菌過程中，高溫對(duì)植物蛋白飲料穩(wěn)定性的影響主要表現(xiàn)在對(duì)蛋白質(zhì)變性作用的影響。高溫使分子之間產(chǎn)生劇烈的運(yùn)動(dòng)，易于打斷穩(wěn)定的蛋白質(zhì)的二、三級(jí)結(jié)構(gòu)的鍵，蛋白質(zhì)的疏水基團(tuán)暴露，使蛋白質(zhì)和水分子之間的作用減弱，導(dǎo)致溶解度下降，從而穩(wěn)定性降低。所以殺菌時(shí)在滿足生產(chǎn)工藝的條件下，應(yīng)該盡量縮短加熱時(shí)間，殺菌后應(yīng)該迅速冷卻，盡量采用uht法，不但可以顯著提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，而且能較好保持產(chǎn)品的色、香、味等感官質(zhì)量及營養(yǎng)成分。
2.5、乳化穩(wěn)定劑的選擇與使用不當(dāng)
對(duì)于植物蛋白飲料即使采用好的加工機(jī)械和加工工藝，也很難達(dá)到飲料的質(zhì)量要求。要解決這一問題，目前大家都知道需要添加乳化穩(wěn)定劑，但怎樣正確選擇與使用乳化穩(wěn)定劑并不是一件十分簡單的事。
乳化穩(wěn)定劑一般由乳化劑、增稠劑、鹽類以及其它一些助劑構(gòu)成。乳化劑是植物蛋白飲料中重要的異類食品添加劑，它不但具有典型的表面活性作用，而且還能與食品中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂類等發(fā)生特殊的相互作用。乳化劑的分子內(nèi)具有親水基和親油基，由于它們的兩親特征，這類物質(zhì)強(qiáng)烈地吸附在油水界面上，使界面張力明顯降低，從而防止脂肪上浮。在植物蛋白飲料中常用的乳化劑有分子蒸餾單甘酯、親水性單甘酯、三聚甘油酯、蔗糖酯等。針對(duì)這幾種乳化劑，其選擇與合理搭配有兩個(gè)原則：①所選乳化劑的值與體系（產(chǎn)品）hlb值相近；②不同hlb值的乳化劑互相搭配使用，效果較好。下面以單一乳化劑對(duì)花生奶的作用為例，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下（以5%花生為例）：
乳化劑名稱
hlb值
添加量（‰）
吸光度
常溫放置兩月脂肪上浮
蔗糖酯
15
1.5
0.703
﹢﹢
親水性單甘酯
9.0
1.5
0.742
﹢
三聚甘油酯
7.2
1.5
0.731
﹢﹢
分子蒸餾單甘酯
7.2（3.8）
1.5
0.725
﹢﹢
sp-60
4.7
1.5
0.682
﹢﹢﹢
空白
×
×
×
蛋白變性
備注：吸光度測定—花生奶飲料經(jīng)過3000r/min、15min離心后，取中部液體。單甘酯的hlb值為3.8，是一種油包水型乳化劑，但它在分散相中卻起到水包油型乳化劑的作用，單甘酯以水合物形式存在于分散相中。此時(shí)，單甘酯的連位羥基上加成2～50ml水時(shí)，單甘酯的親水部分以水合物形式擴(kuò)大。在這種狀態(tài)下具有一種較高的虛假hlb值，約為7.2。
﹢越多，表示脂析量越大；
×表示牛奶變性，無法測量吸光度。
從表一數(shù)據(jù)可以看出，成品離心后吸光度越大的乳化劑，其成品放置的脂肪上浮量越少，說明該乳化劑的hlb值與體系的hlb值接近，應(yīng)該作為考慮。
對(duì)于hlb值較高和較低的乳化劑，如果單獨(dú)使用，都有其自身不足的地方。hlb值高的乳化劑能強(qiáng)烈地吸附于油水界面，頂替原來的保護(hù)層。而新界面膜由于對(duì)脂肪的親和性較低，它的強(qiáng)度大大降低，保護(hù)作用減弱，親水性乳化劑形成的界面膜在熱能、機(jī)械外力、離心力等外力作用下容易脫離脂肪球表面。由于出現(xiàn)自由位置而使表面張力提高，從而造成脂肪粒子附聚，引起脂肪上浮。而hlb值低的乳化劑對(duì)脂肪有較強(qiáng)的結(jié)合力，在外力作用下，乳化劑不容易脫離脂肪球表面，脂肪粒子保持其表面結(jié)構(gòu)，不促進(jìn)脂肪粒的附聚作用。所以我們必須通過不同hlb值的乳化劑互相搭配，這樣才能大限度地減少脂肪上浮。
實(shí)驗(yàn)證明，在植物蛋白飲料中，選用分子蒸餾單甘酯、親水性單甘酯、蔗糖酯，其比例為3：3：1，總用量為0.1～0.2%，在該體系中的效果好。
增稠劑的主要成分是多糖類或蛋白質(zhì)的大分子物質(zhì)，根據(jù)斯托克斯定律，沉降速度與溶液的粘度成反比，可見增稠劑的增稠作用，是蛋白飲料保持穩(wěn)定的重要因素。并且由于粘度增加，使飲料組織安定化，限制金屬離子的活動(dòng)。此外，一些增稠劑通過其所帶的電荷可以與蛋白質(zhì)作用，從而起到保護(hù)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定作用。在植物蛋白飲料中常用的增稠劑有瓜爾豆膠、黃原膠、魔芋膠、羥甲基纖維素鈉等，并且通過增稠劑的協(xié)同作用，可以發(fā)揮單一食品膠的互補(bǔ)作用，使其在少的用量達(dá)到好的使用效果。大量的實(shí)驗(yàn)證明，通過瓜爾豆膠、魔芋膠、黃原膠的協(xié)同作用，總用量在0.05～0.1%，可以對(duì)植物蛋白飲料的穩(wěn)定性起到很好的作用。
目前，許多廠家選用復(fù)配乳化穩(wěn)定劑，有以下優(yōu)點(diǎn)：①充分發(fā)揮每種單體乳化劑和親水膠體的有效使用；②使乳化劑之間、增稠劑之間及乳化劑與增稠劑之間的協(xié)同效應(yīng)充分發(fā)揮；③提高生產(chǎn)的性和良好的經(jīng)濟(jì)性。
總之，植物蛋白飲料的質(zhì)量影響因素很多，有物理原因、化學(xué)原因、微生物原因，這些原因包括原輔料的影響、設(shè)備的影響、生產(chǎn)工藝的影響、管理方面的影響等。這些因素都不是孤立存在的，而是互相之間是緊密的。所以生產(chǎn)植物蛋白飲料時(shí)，首先通過*的加工工藝、加工機(jī)械、選用適當(dāng)?shù)膹?fù)配乳化穩(wěn)定劑，才能生產(chǎn)出不但口感好，而且穩(wěn)定性好的產(chǎn)品。