一种利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法

摘要

本发明提供了一种利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法，包括，磨浆酶解、离心调配、脱气均质、杀菌罐装。本发明提供的利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法，解决了红豆煮豆废水没有被大量利用而造成的资源浪费的问题，同时通过优选优化技术方案，在加工过程中极大程度保护了其中的蛋白质、色素、多酚等多种营养物质和微量元素，在口感风味上也能够完全符合消费者的口感风味需求。可见，本发明提供的利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法，其市场前景广阔，加以推广必能成为市场中主流豆乳饮料产品。

说明书

技术领域

本发明属于杂粮加工技术领域，具体涉及一种利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法。

背景技术

红豆(Vigna angularis)又名赤小豆、赤豆、小豆、米小豆等，我国古籍中还称为拇豆、赤菽、竹豆、朱豆等。红豆原产我国，喜马拉雅山麓尚有野生种和半野生种的红豆。红豆营养价值丰富，是一种高蛋白质、低脂肪、高碳水化合物的食物，具有重要的食用、药用价值。红豆含有其他豆类缺乏或很少有的三萜皂等成分。红豆中赖氨酸与维生素B含量在各种豆类中为最高，祖国医学认为，红豆性甘平，具有除热毒、消胀满、利尿、通乳、补血之功效，尤以妇科中配药方使用最多。现代医学研究证明:红豆具有抑菌、抗病毒、抗氧化、保肝护肾、降血压降固醇以及抵制癌细胞的增殖等作用。

营养学研究于现代科技的迅速发展表明，人体的健康状况与膳食有关。人们已搞清或基本搞清了许多有益于人体健康的食物成分以及疾病的发生于膳食的相互关系，如美国的前10种死因疾病中有6种疾病与不当饮食有关。先进技术在食品工业上的应用也使食物中的有效成分在加工过程中被破坏的程度大大减小，因此人们通过改善膳食和发挥食品本身的生理调节功能，达到提高人类健康的目的成为可能。

豆沙富含多种营养素，可制成各种主副食品、糕点或饮品。作为世界上红豆种植面积最大、产量最大的国家，我国豆沙产量也居世界首位，然而每加工1吨红豆需要5～6吨的洁净水源，豆沙生产每年产生大量的加工废水，经分析，红豆加工废水(是指红豆的煮豆废水)中含有红豆淀粉、蛋白质、色素、多酚等多种营养物质和微量元素，其固形物含量约为2.2％，若将该红豆加工废水制成红豆功能饮料加以利用，在创造经济效益的同时，还可以保护环境，节约资源。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有红豆饮料制备方法中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明目的是改善红豆饮料的性状及安全性，提供一种利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法，包括，磨浆酶解，将红豆沙加工煮豆废水用胶体磨磨浆3～5min至粒径为2～3μm后，向其中加入适量的淀粉酶，在一定温度下搅拌酶解10～30min；离心调配，将酶解后的料液在3500～4500r/min下离心8～12min，取上清液并调整其pH，然后将配料加入到料液中，混匀；脱气均质，进行均质后，将料液在80～85℃、绝对真空度10～20mbar下，真空脱气15～20min；将调配好的料液在80～85℃，20～35MPa下均质，然后进行杀菌罐装。

作为本发明所述利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法的一种优选方案，其中：所述磨浆酶解，其中，所述一定温度为85～95℃。

作为本发明所述利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法的一种优选方案，其中：所述离心调配，其中，所述调整其pH，其是调节上清液的pH值为6.6～7.2。

作为本发明所述利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法的一种优选方案，其中：所述调整其pH，其是使用包括食用碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠或柠檬酸钠中的一种或几种进行调整。

作为本发明所述利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法的一种优选方案，其中：所述离心调配，其中，所述配料包括白砂糖、低聚果糖、木糖醇、三氯蔗糖中的一种或几种。

作为本发明所述利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法的一种优选方案，其中：所述磨浆酶解，其中，所述搅拌酶解，其搅拌速度为120～300r/min。

作为本发明所述利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法的一种优选方案，其中：所述淀粉酶包括耐高温α淀粉酶，其添加量为80～100u/L煮豆废水。

作为本发明所述利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法的一种优选方案，其中：所述均质为分两次进行均质，其是在80～85℃下均质两次，第一次压力为25～30MPa，第二次压力为30～35MPa。

作为本发明所述利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法的一种优选方案，其中：所述杀菌罐装包括，在灌装后高温杀菌，杀菌条件为在121℃条件下保持15min。

作为本发明所述利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法的一种优选方案，其中：所述一定温度为95℃，所述调整其pH为调节上清液的pH值是7.0，所述配料为三氯蔗糖、木糖醇，所述搅拌酶解速度为160r/min，所述淀粉酶为耐高温α淀粉酶，其添加量为90u/L煮豆废水，所述杀菌灌装为在121℃下杀菌15min，之后迅速冷却即得成品；将豆沙加工的煮豆废水用胶体磨磨浆4min，向料液中加入淀粉酶，在95℃下以搅拌酶解15min，将酶解液在4000r/min下离心15min，取上清液，用食用氢氧化钠调上清液的pH值为7.0后，加入占混合液质量0.02％的三氯蔗糖和占混合液质量4％的木糖醇，在80℃、绝对真空度为15mbar下脱气20min，在80℃下均质两次，第一次压力为25MPa，第二次压力为35MPa，然后进行杀菌灌装。

本发明所具有的有益效果：

本发明提供的利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法，解决了红豆煮豆废水没有被大量利用而造成的资源浪费的问题，同时通过优选优化技术方案，在加工过程中极大程度保护了其中的蛋白质、色素、多酚等多种营养物质和微量元素，在口感风味上也能够完全符合消费者的口感风味需求。可见，本发明提供的利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法，其市场前景广阔，加以推广必能成为市场中主流豆乳饮料产品。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

(1)将豆沙加工的煮豆废水用胶体磨磨浆4min至粒径为2～3μm，形成均匀料液；

(2)向料液中以80u/L的加酶量加入高温α淀粉酶，在92℃下以搅拌速度160r/min，酶解15min。

(3)将酶解液在4000r/min下离心15min，去掉沉渣，取上清液。

(4)用食用碳酸钠调上清液的pH值为6.6。

(5)加入3％的白砂糖、5％的果葡糖浆，溶解。

(6)将(5)中所得料液在80℃绝对真空度20mbar脱气20min。

(7)脱气后的料液在80℃下均质两次，第一次25MPa，第二次35MPa。

(8)均质后的料液用121℃下杀菌15min，之后迅速冷却即得成品，成品透光率89％。

实施例2

(1)将豆沙加工的煮豆废水用胶体磨磨浆4min至粒径为2～3μm，形成均匀料液；

(2)向料液中以100u/L的加酶量加入高温α淀粉酶，在92℃下以搅拌速度160r/min，酶解15min。

(3)将酶解液在4000r/min下离心15min，去掉沉渣，取上清液。

(4)用食用碳酸氢钠调上清液的pH值为6.8。

(5)加入3％的白砂糖、5％的果葡糖浆，溶解。

(6)将(5)中所得料液在80℃绝对真空度15mbar脱气20min。

(7)脱气后的料液在80℃下均质两次，第一次25MPa，第二次35MPa。

(8)均质后的料液用121℃下杀菌15min，之后迅速冷却即得成品，成品透光率94％。

实施例3

(1)将豆沙加工的煮豆废水用胶体磨磨浆4min至粒径为2～3μm，形成均匀料液；

(2)向料液中以90u/L的加酶量加入高温α淀粉酶，在95℃下以搅拌速度160r/min，酶解15min。

(3)将酶解液在4000r/min下离心15min，去掉沉渣，取上清液。

(4)用食用氢氧化钠调上清液的pH值为7.0。

(5)加入0.02％的三氯蔗糖、4％的木糖醇，溶解。

(6)将(5)中所得料液在80℃绝对真空度15mbar脱气20min。

(7)脱气后的料液在80℃下均质两次，第一次25MPa，第二次35MPa。

(8)均质后的料液用121℃下杀菌15min，之后迅速冷却即得成品，成品透光率97％。

实施例4

(1)将豆沙加工的煮豆废水用胶体磨磨浆4min至粒径为2～3μm，形成均匀料液；

(2)向料液中以85u/L的加酶量加入高温α淀粉酶，在92℃下以搅拌速度160r/min，酶解15min。

(3)将酶解液在4000r/min下离心15min，去掉沉渣，取上清液。

(4)用食用氢氧化钠调上清液的pH值为7.2。

(5)加入3％的白砂糖、5％的果葡糖浆，溶解。

(6)将(5)中所得料液在80℃绝对真空度15mbar脱气20min。

(7)脱气后的料液在80℃下均质两次，第一次25MPa，第二次35MPa。

(8)均质后的料液用121℃下杀菌15min，之后迅速冷却即得成品，成品透光率98.6％。

市售红豆饮料中，通常会加入一定量的β-CD。β-CD作用为不良气味的包埋，但添加β-CD同时也会将红豆特有的甜香气味包埋遮蔽，需要另加香精香料给饮料赋予其应有的香味。本发明在研究中发现，一定温度下能够钝化脂肪氧化酶的活性，并且使不良气味挥发同时产生豆香。处理温度过低，脂肪氧化酶钝化不足够，导致豆腥味大及苦涩；处理温度过高，加热时间过长，会引起蛋白质变性、氮溶解指数降低，还会破坏一些氨基酸以及胰蛋白酶抵制因子、脲酶、血球凝集素等活性因子。在此基础上，还需要兼顾能源利用率方面。基于上述因素，本发明优选了酶解处理温度为85～95℃，进一步优选为90～95℃，在此温度条件下，既能够高效降低不良风味及苦涩感，同时兼顾红豆中营养活性成分最大程度保留。

本发明所涉及的调整离心或过滤后清液的pH是指采用食用碳酸钠、食用碳酸氢钠、食用氢氧化钠以及食用柠檬酸钠等食用碱调节溶液的pH值，使其远离蛋白质的等电点，pH越高溶液中的蛋白质溶解性越好，溶液的透光率和澄清度也越高，但是pH过高会影响饮料的口感和风味。基于此，本发明提供的利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法经过进一步优选，此pH为6.6～7.2。在此pH环境下，溶液透光率以及澄清度能达到最佳状态，不添加复合稳定剂也不会发生分层沉淀现象，并且口感风味极佳。更难得的是，豆乳饮料中时常发生杀菌后饮料发生絮凝浑浊的情况，企业往往添加大量的复合稳定剂保证其性质稳定，本发明在研究中发现，通过调控pH值就可不添加复合稳定剂而有效地解决这一问题，其原因为一是远离蛋白质的等电点，二是使蛋白质分子携带同种符号的静电荷而互相排斥，组织单个分子聚集成沉淀，当杀菌过程中，温度升高，蛋白质分子之间引力不会骤然抵消此排斥力，而发生蛋白质分子的凝集与沉淀。

本发明提供的方法包括对红豆沙加工的煮豆废水依序进行磨浆、酶解、离心过滤、均质，降低了料液中各成分的分子量，通过调整料液的pH值，提高了蛋白质的溶解度，增加了蛋白质的含量，同时使饮料变得透明澄清。并且通过将料液中的物质粒径控制为为2～3μm，能够提高酶解效率并且初始粒径小且粒径大小均匀一致，还能够大大提高均质效率。

本发明所涉及的高温α-淀粉酶能任意切断淀粉中的α-1,4糖苷键，同时能够跳过α-1,6糖苷键切断淀粉分子内部的α-1,4糖苷键，将淀粉分子切成长短不一的短链糊精和少量的低聚糖，降低了料液中淀粉及其他多糖的分子量，改善了可溶性。

本发明提供的利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法，均质方案优选为两次均质。在研究中发现，单次长时间均质，均质效率低，并且长时间强力的剪切力与压力作用下，也会蛋白质的不稳定，形成蓄凝沉淀，活性成分发生附着而功能性减低甚至失效。在研究中还发现，均质次数过度、压力过高，会导致物料过细，均质后微粒因子分子间作用力作用而重新聚合，粒径变大而分层，影响均质效果和存放期。此外，每次均质后物料都会有温度升高的现象，若不加以控制除了会影响物料的黏度、硬度等物性指标，还会影响相应的营养活性因子的稳定。基于此，本发明对均质条件进行优选，提出了两次均质的技术方案，进一步优选为在80～85℃下均质两次，第一次压力为25～30MPa，第二次压力为30～35MPa。

实施例5

感官评价：对实施例1～4中制备的红豆饮料及市售红豆饮料进行感官评定实验，参与评价人员85人，对目标根据色泽、香气、口感、组织状态进行相应的打分，打分规则如下表。

感官评定实验结果如下：

色泽香气口感组织状态合计实施例19.29.29.49.69.34实施例29.49.39.39.29.31实施例39.59.49.69.49.49实施例49.29.19.29.79.28市售红豆饮料7.07.55.95.76.51

本发明所提供的利用豆沙煮豆水制备红豆饮料的方法，以其制得红豆饮料在感官评定实验方面的表现极其突出，得分最高组甚至达到9.49，生产出的红豆饮料色泽光亮透明、柔和、呈紫红色，有红豆沙的甜香气味，无不良气味，口感清爽香甜，并且均匀透明，无任何悬浮物；反观市售红豆饮料，其色泽厚重，呈暗红色不透明，有红豆沙的香气，却略有红豆香精的气味，有粘稠糊口，不清爽，且悬浮液均匀不分层，得分只有6.51分。可以见得，本发明所制备的红豆饮料在风味方面取得了突出性进步，并且不添加香精以及稳定剂、增稠剂，符合现代人追求的营养、健康、安全的饮食理念。

本发明提供的利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法，解决了红豆煮豆废水没有被大量利用而造成的资源浪费，同时在加工过程中极大程度保护了其中的蛋白质、色素、多酚等多种营养物质和微量元素，在口感风味上也能够完全符合消费者的口感风味需求。可见，本发明提供的利用红豆沙煮豆废水制备红豆饮料的方法，其市场前景广阔，加以推广必能成为市场中主流豆乳饮料产品。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。