植物蛋白饮料工艺设计

《食品工厂设计与环境保护》大作业

一工艺流程图

二、设计说明书

市场背景

植物蛋白饮料主要原料为植物核果类籽及植物的种籽。这些籽仁含有大量脂肪、蛋白质、维生素、矿物质等，是人体生命活动中不可缺少的营养物质。植物蛋白及其制品由于不含胆固醇而含大量的亚油酸和亚麻酸，长期食用不仅不会造成血管壁上的胆固醇沉积，而且还对血管壁上沉降胆固醇既有溶解作用。植物籽仁中含有较多的维生素E，可防止不饱和脂肪氧化，去除过剩的胆固醇，防止血管硬化，减少褐斑，有预防老年病的作用。植物蛋白饮料还富含钙、锌、铁等多种物质和微量元素，为碱性食品，可以缓冲肉类，鱼、蛋、家禽、谷物等酸性食品的不良作用。部分人尤其是多数亚洲人体内不含乳搪酶，饮用牛奶有过敏问题，而饮用不含乳糖的植物蛋白饮料就无此问题。

世界上部分地区食物与蛋白供应不足，己成为人类无法回避的问题。根据FAO统计，发展中国家有20%的居民热量不足，60%的居民食物中的蛋白质满足不了要求。这种实际情况，迫使各国政府和人民采取有效措施解决食物与蛋白的供应问题。

我国人民解决了温饱，但饮食结构中缺乏优质蛋白。鉴于我国人多地少及粮食转化为动物蛋白的效率低(即Ikg动物蛋白消耗能源和劳动工本分别高于植物蛋白的9倍和7倍)等因素，中国食品工业协会以及相关部门先后提出发展植物蛋白与动物蛋白并举的方针。

以椰子汁、杏仁露等为代表的植物蛋白饮料将掀起新一波饮料浪潮。《中国饮料行业“十二五”发展规划建议》中，中国饮料工业协会估计，以椰子、大豆、花生、杏仁、核桃等植物果仁、果肉为原料的植物蛋白饮料或将迎来高速发展期。与此同时，包括海南椰岛集团、汇源集团、维他奶等饮料企业纷纷进军植物饮料领域，欲抢占市场先机。据了解，随着饮料行业发展和国内消费者对健康饮料的追求，中国饮料产业结构也在不断调整。《中国饮料行业“十二五”发展规划建议》显示，中国饮料工业协会保守估计，未来五年，我国饮料

总产量将保持12%~15%的年均增速发展，其中包装饮用水仍然占有最大比重，茶饮料、蛋白饮料的发展势头迅猛，比重将有所提高。

椰子汁是将椰肉榨汁而成的天然饮品，含有大量植物蛋白以及17种人体所需的氨基酸和锌、钙、铁等微量元素，是迄今为止世界上氨基酸含量最高的天然饮品。其所含的维生素E能保持女性青春活力，丰富的锌可促进少女发育，镁可改善老年人的循环系统，常饮椰子汁不仅不会增加体重，还可降低人体血脂水平，预防高血脂症，从而起到对心血管的保健作用。研究人员还发现，先饮椰子汁再饮酒，即使饮量多也不易醉。

产品方案

生产规模：年产1000t/年的椰汁

班产量：每天一班，班（一年以260天计算，则班产量=1000/260=）

产品规格：三片罐(5133#)，每罐240ml，4000罐/t，15400罐/班

椰汁生产工艺流程

原料一选料一剥椰衣一去壳一去皮→椰肉→热烫破碎→磨浆→过滤→胶体磨微细化→配料→均质→灌装→杀菌→冷却→入库

主要操作技术和关键控制工艺

(l)原料的选择和预处理

椰子要选用新成熟的椰子果，用自来水将椰子外壳表皮附着的泥沙和杂物冲洗干净，人工用刀砍去椰子的外壳，用椰肉刨机将椰肉刨出，加入足够的符合饮料生产的处理水，送入磨浆机进行破碎。特别注意的是加水量应一次加足，量不可太少，以免影响原料提取率，一般控制在配料水量的50一70%。破碎成疏松的状态时出汁最佳，这是粗磨。经离心过滤机过滤后再用胶体磨细磨，使其组织内蛋自质及油脂充分析出，以利于提高原料利用率。经过粗、细磨后的浆体中应有90%以上的固形物可通过150目。

(3)调配

纯椰汁经调配后可生产出营养丰富且在口感上有典型椰子风味的调制椰汁。将己调好浆液浓度的椰汁，放入不锈钢调配罐中进行调配，按产品配方添加适量的砂糖、乳化剂和稳定剂等，使椰汁既有好的风味又能保持良好的稳定性。由于椰蛋白的等电点约在PH值一之间，当椰汁的PH值降至这个范围附近时，会因失去同性电荷的斥力而凝结成大分子的沉淀物。椰汁中加入乳化剂和稳定剂是为了使制成的椰汁长时间保持其稳定状态，当稳定状态破坏时，液体中的相同粒子便会凝聚成肉眼可见的颗粒，因其相对密度较大，所以造成分层与

沉淀现象严重(上层为脂肪，下层为蛋白质)，致使产品储存期短，易变质，产品失去应有的品质。因此乳化剂和稳定剂是保持产品不发生分离沉淀的重要因素。

乳化剂和稳定剂中加入约为5倍重量的水，在65一75℃、2800r/min下搅拌4一5min，得到稳定的乳化剂液和稳定剂液。

(4)高压均质

均质的目的是使椰汁中的不同粒度、不同密度的颗粒进一步破碎并使之均匀，增加椰汁的亲和力，适当增加产品的勃度，抑制出现分层、沉淀现象，使椰汁保持均一稳定。压力和温度是影响均质效果的极为重要的参数，均质大多采用高压均质机，主要依靠巨大的压力差，使脂肪粒受到剪切、高速撞击而破碎，成为更细小的脂肪粒，增加了脂肪球的表面积，从而增加了蛋自质在脂肪球表面的吸附量，使脂肪球比重增大，上浮力变小，并使固体微粒分布变窄增加了乳化效果。将调配好的椰汁加热至80℃，然后开动高压均质机以水引流，当高压均质机工作压力稳定在35MPa时，进行连续两次高压均质，均质温度不低于80℃。

(5)定量罐装、压盖

将两次高压均质后的椰汁输送并定量灌入洗净沥干的玻璃瓶中，密封瓶口。

对于三片罐包装的产品:用泵将经均质后的椰汁输送至定量罐装机，将椰汁定量灌入三片罐

瓶中，经传送带送至压盖机进行压盖密封瓶口。然后将椰汁送入杀菌锅中进行加压高温灭菌。

(6)杀菌

把压盖密封瓶口的椰汁送入杀菌锅中进行加压高温灭菌。灭菌方法采用压力，杀菌公式:(10一15一25min)/121℃。成品出锅后用清水冲洗掉附在玻璃瓶上的残留奶，以免感染杂菌。（7）装箱、封口

外包装用纸箱，表面涂防潮油层，保持防潮性能良好。每箱24罐，每罐240ml。箱外用胶纸带封口，刷明标记，包括成品名称、生产厂家名称、厂址、生产日期、保质期、使用方法、成品标准编号等，如果出口商有特殊要求，按要求实施。

（8）金属检测

装箱封口以后的产品，在进入冷库以前需要再次进行金属检测，纸箱从金属检测仪通过以后，翻转180度，再次通过另一金属监测仪，确保无任何金属物质存在最终的产品中。

（9）入库储藏

装箱、金属检测以后经过水平皮带输送机运到仓库中，再由叉车搬运到存放的位置，产品采用块堆积系统，便于能够最佳利用空间。

产品配料工艺

椰汁的配方:

椰肉:总水量=1:10

复合乳化剂:蔗糖酯%，单甘脂%，吐温一80 %

复合稳定剂:梭甲基纤维素钠%，酪蛋白酸钠%

成品糖度:%

稳定性的研究

（1）复合乳化剂的配制

采用的正交表为三因素三水平表，三因素分别为蔗糖酯、单甘酯和吐温一80，蔗糖酯的三水平分别为:%、%、%，单甘酯的三水平分别为:%、%、%，吐温一80的三水平分别为:%、%、%。配制复合乳化剂时，将选定的乳化剂按比例混合，加热水研磨后，用乳化剪切机充分搅拌，使之混匀制成混合乳化剂，冷却添加于椰汁中，经二次均质后，以45O0r/min离心2Omin。以脂肪上浮层厚度为指标来考察乳化剂对椰汁稳定性的影响。

（2）复合稳定剂的配制

在己经添加了复合乳化剂的椰汁中分别加入不同用量的单一稳定剂梭甲基纤维素钠、酪蛋白酸钠，经二次均质后，热灌装、杀菌。静置比较添加不同浓度稳定剂的椰汁的色泽、分层情况、黏度、口感等，并以4500r/min的速率离心20min，以沉淀率为指标来考察稳定剂对椰汁稳定性的影响。根据单一稳定剂对椰汁稳定性影响的实验结果，选择合适的配比进行稳定剂的复配。在已经添加了复合乳化剂的椰汁中分别加入不同的复合稳定剂，经二次均质后，热灌装、杀菌。静置后比较添加了不同复合稳定剂的椰汁的色泽、分层情况、粘度、口感等，并以4500r/min的速率离心2Omin，以沉淀率为指标来考察复合稳定剂对椰汁稳定性的影响。椰汁最佳杀菌条件的确定

根据文献及椰树牌椰汁专利设计了两种不同杀菌条件，即121℃，15min和115OC，28min，将经不同杀菌条件制得的椰汁进行感官评定，确定最佳杀菌条件。

综合感官评定方法对不同杀菌条件所得的成品与椰树椰汁，采用评分检验法，从色泽、气味和味道等综合方面进行个人喜好感官评定。

检测方法

蛋白质的测定:微量凯氏定氮法

脂肪的测定:索氏抽提法

总糖、还原糖的测定:一85