一种坚果-谷物饮品的混合隔氧磨浆方法

技术领域

本公开属于食品加工领域，具体而言，涉及适用于工业化连续生产的坚果-谷物饮品的混合隔氧磨浆方法。

背景技术

坚果类含有大量的油脂，以核桃为例，核桃仁含油脂量高达63％～74％，其中90％以上为不饱和脂肪酸，有70％左右为亚油酸及亚麻酸，这些不饱和脂肪酸极易氧化酸败。核桃仁中的不饱和脂肪酸具有降低胆固醇、防止动脉硬化的功能。

谷物，以糙米、大米为例，因其含大量的淀粉，在磨浆过程中极易糊化堵塞研磨设备。

目前采用制备坚果-谷物饮品时磨浆工艺是对坚果和谷物分别磨浆，然后按照比例进行混合制备坚果-谷物饮品，比如糙米核桃饮品。

存在的问题1：传统工业化生产的制作坚果-谷物饮品时，两种物料分开磨浆其磨浆效率低，设备利用率低、能耗大、成本高。

存在的问题2：传统工业化生产的谷物磨浆料水比较大，一般在1∶8-10之间，得到的浆液蛋白占比低，对后期配料带来难度。

存在的问题3：人们越来越追求饮品的营养功能，现有的工业化工艺并没有做到全程隔氧磨浆，造成磨浆过程的氧化程度高。

发明内容

考虑到以上技术问题，本公开涉及一种适用于工业化连续生产的坚果-谷物饮品混合隔氧磨浆方法，具体地本公开采用坚果和谷物两者混合磨浆，大幅度提高了磨浆的效率，能够达到以较低的料水比1∶5-7与水混合磨浆，使得磨浆后的浆液蛋白含量较高；坚果和谷物混合物进入粗磨设备的喂料槽，然后经过精细研磨直至制出浆液的整个过程全部采用密闭管道输送以隔绝空气，可最大限度的防止物料在研磨过程的脂肪氧化，且基本杜绝物料与外界接触而引入微生物、异物的质量风险，同时密闭环境不易进杂质，干净卫生；坚果-谷物混合浆液的D90颗粒度通过精细研磨设备达到200-250微米，使坚果、谷物营养成分(包括坚果仁皮)得到最大限度的提取，并使得坚果和谷物的组分更好的混合，使得产品的稳定性比单独研磨再混合的稳定性好；在精细研磨后进一步乳化，使得坚果和谷物的组分进一步充分融合在一起，改善产品稳定性；本方法所用的坚果可以是带外皮的坚果，保留了坚果仁皮的营养成分。

谷物-坚果混合磨浆，优化了现有的分开磨浆制备谷物-坚果饮品的传统方式。终产品方面，两种浆液混合时间长，通过精细研磨、乳化谷物-坚果有了更好的混合、相互渗透，使得终产品更稳定的结合在一起增强了产品的稳定性。生产周期方面，省去了传统分开磨浆后配料时再混合的工艺步骤，节约了大量的时间。设备及生产成本方面，节省了磨浆系统、储料系统等相关配套生产设备的投入，节约了大量的水、电、汽能源消耗。

具体地，本公开采用如下技术方案：

在一个方面，本公开提供了适用于大规模工业化连续生产的坚果-谷物饮品的混合隔氧磨浆方法，其包括：

坚果、谷物混合：将坚果、谷物按照产品要求的比例混合，得到坚果-谷物混合物料，优选地，坚果∶谷物的重量比为1∶2；该重量比得到的产品口感较好，成本较低，且蛋白含量高。

喂料：将坚果-谷物混合物料和水混合，优选地以重量比为1∶5-7的比例，例如1∶5、1∶6或1∶7混合，喂料给粗磨装置的喂料槽，优选地，控制喂料槽的液位在8-10cm，例如8cm、9cm或10cm，水温优选为70-80℃；

隔氧粗磨：将喂料槽中的坚果-谷物混合物料在隔氧条件下运送至隔氧粗磨设备，粗磨坚果-谷物混合物料至颗粒度D90为600-800微米，得到坚果-谷物混合浆液，优选地，所述隔氧粗磨至少为两级研磨；

隔氧精细研磨：将粗磨后的坚果-谷物混合浆液在隔氧条件下运送至隔氧精细研磨设备，在隔氧条件下，精细研磨至颗粒度D90为200-250微米，优选地，所述隔氧精细研磨所使用的设备为包括逐层细化三层研磨磨头和乳化组件的设备或剪切力大的研磨设备。

在一个实施方案中，所述方法进一步包括在隔氧精细研磨后进行乳化。在一个实施方案中，用于所述乳化的设备为精细研磨后自带分散乳化功能的设备，优选所述设备包括逐层细化三层研磨磨头，经过三级逐层研磨后进入四层分散乳化装置的设备。这些设备不仅能够达到精细研磨的要求，更重要的是其具有高速剪切和乳化作用，可以对粗磨后得到的坚果-谷物浆进行乳化，能够更好地将混合物料的成分混合在一起，使得产品稳定性更强。同时这些设备的选择也考虑了大规模工业化连续生产，考虑到整条产线的配备，其每小时的生产量均在7-12吨，且价格较为低廉，性价比高。

在一个实施方案中，上述任一项所述的方法进一步包括在隔氧精细研磨或乳化后进行分离机除渣：将坚果-谷物混合浆液在隔氧条件下运送至分离机，除去颗粒大的皮渣，将颗粒度D90控制在80-100微米，颗粒度D90太大会影响终产品的口感，颗粒度D90太小使得浆液蛋白质损失而影响成本。

在一个实施方案中，所述方法进一步包括在分离机除渣后进行高压均质：将坚果-谷物混合浆液在隔氧条件下经由缓冲罐通过高压均质机，高压均质的进料温度为70-80℃，压力为400-800bar，压力优选为600bar。在增压机构的作用下，高压溶液快速通过均质腔，浆液会同时受到高速剪切、高频震荡、空穴现象和对流撞击等机械力作用和相应的热效应，由此引发的机械力将物料的粒径进一步减小，D90颗粒度可达到30-50微米，完成对精细研磨后得到的坚果-谷物混合浆液进行进一步的细化。

在一个实施方案中，所述坚果是高油脂的坚果仁，所述坚果仁包括但不限于核桃仁、巴旦木仁、榛子仁、腰果仁、花生仁、葵花籽仁或松子仁，优选所述坚果仁是带仁皮的。

在一个实施方案中，所述谷物包括但不限于糙米、大米、燕麦、黑米、薏米。

在一个实施方案中，所述坚果-谷物饮品，包括但不限于坚果-谷物乳。

在一个实施方案中，本公开的谷物-坚果混合隔氧磨浆方法适用于大规模工业化连续生产，如每小时7-12吨的生产量。

如本文所使用的术语“隔氧”为本领域技术人员通常理解的含义，指隔绝系统(如在线隔氧研磨系统)外部空气。隔氧研磨能够有效延缓甚至抑制坚果中不饱和脂肪酸氧化哈败。带皮坚果仁精细研磨也对其氧化起到了抑制作用。

传统的坚果-谷物饮品使用的均为坚果谷物分开磨浆然后再混合的工艺，其浪费能源和设备，且耗时长，本公开的发明人在多年的实验研究中发现，为追求浆液浓度及蛋白占比，人们更愿意选择更低的料水比，但由于谷物中淀粉含量高，料水比低会造成淀粉糊化，堵塞磨浆系统，导致设备不稳定无法连续生产，而坚果为高油脂物料，如果采用谷物和坚果混合磨浆，能够利用坚果中的油脂对淀粉研磨起到润滑作用，使淀粉更容易在磨浆过程中分散，磨浆后悬浮性变强，使生产流程更加稳定，且两种不同的物质在分别磨浆后简单混合在一起的稳定性没有一起混合磨浆的稳定性好。所以在本公开中，发明人采用坚果和谷物混合磨浆的工艺，降低水料比，提高浆液蛋白占比，方便后续配料。本公开在磨浆初始，坚果-谷物物料和水以重量比设定为1∶5-7即可以达到稳定磨浆的效果，水少会使在连续隔氧磨浆的过程中设备系统不稳定，引起淀粉糊化影响口感且堵塞磨浆系统，水多不仅会使磨浆后的坚果-谷物浆液整体蛋白占比低，影响后期配料及成品中蛋白含量，而且会造成能源的浪费。

传统的适用于工业的磨浆工艺多包括过筛步骤，但是浆液会大量暴露于空气中，会使浆液中不饱和脂肪氧化率增大，还会浪费原料。本公开采用了分离机除渣的方法，使精磨后的浆液粒径筛选的过程也是在隔氧条件下进行的，除去相对粒径较大未被磨细的皮渣。

本公开的坚果和谷物混合磨浆过程中的粗磨、精细研磨、乳化、分离机除渣、高压均质的整个过程全部采用密闭管道输送以隔绝空气，可最大限度地防止坚果在研磨过程中的脂肪氧化，且大幅度的降低了微生物、异物进入产品的风险。

由于坚果仁一般比水密度小，比如核桃仁，在与水混合的过程中会漂浮在液面上，所以本公开严格控制了喂料槽的液位，在达到料水比的情况下，液位越低越好。本公开在连续生产过程中将此液位控制在8-10cm，使坚果仁与水和谷物能够充分混合，从而使研磨更均匀，系统运行更加稳定。

在传统的坚果磨浆过程中，之所以含有脱皮步骤是因为坚果仁皮中含有大量纤维等，其部分仁皮在工业生产时非常难被磨细而影响终产品口感。不脱皮会影响产品的色泽、口感和稳定性，但本公开采用精细研磨和分离机除渣技术，精细研磨后的颗粒度D90远小于传统工业化生产磨浆工艺，且大部分的果肉及皮仁都被磨细，而少部分未被磨细的皮渣通过分离技术分离出去，分离出去的皮渣回到磨浆系统喂料槽进行再次研磨。能够最大限度的提取了坚果仁及仁皮、谷物的营养物质，并使口感更细腻，而发明人在实施本公开的方法的过程中发现，坚果仁皮的涩味会因磨碎至本公开的颗粒度而减轻，且和谷物搭配后更加不明显。

在一个实施方案中，所述坚果饮品的磨浆方法还包括在高压均质之前进行脱气，其中脱气的真空度优选为-0.35kap至-80kap。

在一个实施方案中，所述方法进一步包括在喂料前对混合后坚果、谷物进行浸泡清洗：将混合后的坚果、谷物在70-80℃条件下连续浸泡清洗5-10分钟，沥干。

在一个方面，本公开还提供了一种坚果-谷物混合浆液，其由如上所述任意一种磨浆方法制备而成。

在一个方面，本公开还提供一种坚果-谷物饮品，其含有如上所述的坚果-谷物混合浆液。

在一个方面，本公开还提供一种坚果-谷物饮品的制备方法，其包括配料、均质、杀菌和灌装，其中将占配料量20-25％wt的15-35℃配料水打入化料设备中，加入配料，采用具有混合、分散、剪切效果的化料设备，化料时间5-10分钟，使料液成为均匀无肉眼可见颗粒的混合物；采用40-60目单联或双联过滤器进行过滤；用配料所需量的如上所述坚果-谷物混合浆液和剩余配料水将物料定容至配料量，6-8℃贮存。检测半成品指标合格后通过400bar的高压均质处理后超高温杀菌，杀菌条件温度141-143℃，时间6s，杀菌处理后冷却到25-35℃进行灌装。最终得到的坚果-谷物饮品的颗粒度为10-30微米。

本公开主要用到的设备包括但不限于：坚果-谷物混合输送设备、浸泡清洗去渣设备、在线隔氧研磨系统(包括粗磨设备和精细研磨设备等)、分离设备、脱气设备、高压均质设备、配料设备、超高温杀菌设备及灌装设备等。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例对本公开作进一步的详细说明。

实施例1

一种糙米-核桃混合饮品，其制备方法如下：

将带皮核桃仁和糙米以1∶2比例混合，通过输送设备进入浸泡清洗设备，用75℃热水对核桃-糙米混合物料进行浸泡清洗8分钟，沥干，通过螺旋输送装置进入在线隔氧研磨系统中的喂料槽，核桃仁-糙米混合物料和水的重量比控制在1：6，水温控制在75℃。在此过程中严格控制喂料槽液位在9cm，将喂料槽中的核桃-糙米混合物料通过密闭管道运送至隔氧粗磨设备，粗磨设备由两台磨机串联使用，第一台使坚果-糙米混合物料破碎至1mm左右的大颗粒。第二台将1-3mm左右的大颗粒物料磨浆至颗粒度D90为600-800微米，得到核桃-糙米混合浆液。经过粗磨后的核桃-糙米浆液通过密闭管道运送至进入在线隔氧研磨系统中的精细研磨设备，其包括逐层细化三层研磨磨头+乳化组件，其具有精细研磨、乳化的作用，精细研磨核桃-糙米混合物料至颗粒度D90为200-250微米。精细研磨后的浆液通过密闭管道运送至分离机，通过分离机除渣，将颗粒度D90控制在80-100微米，除去未被磨细颗粒较大的核桃仁皮、糙米皮纤维等颗粒，渣子稀释后回到喂料槽再次研磨，浆液通过密闭管道运送至进入脱气装置，在真空度为-60kap的工艺条件下脱气。把不稳定和易挥发性物质、泡沫等物质除去。通过密闭管道将浆液运送至高压均质机在75℃下，通过600bar的高压均质处理，再通过冷却系统冷却到4℃进行暂存备用，均质后的混合浆液粒径可达到30-50微米。将占配料量25％wt的35℃配料水打入化料设备中，加入A小料及配料50‰wt的白砂糖，采用具有混合、分散、剪切效果的化料设备，化料时间10分钟，使料液成为均匀无肉眼可见颗粒的混合物。采用40目单联或双联过滤器进行过滤。用配料所需的上述核桃-糙米浆液和剩余配料水将物料定容至配料量，得到核桃-糙米饮品半成品，6℃贮存。检测半成品指标合格后通过400bar的高压均质处理后超高温杀菌，杀菌条件温度141℃，时间6s，的杀菌处理后冷却到25℃进行灌装。最终产品颗粒度D90可达10-30微米。

实施例1中，磨浆系统整体运行比较稳定，未听到设备异响。观察磨机电流运行较平稳。未发生物料糊化堵塞现象。得到的产品口感良好。按照实际磨浆算得出其理论浆液蛋白占比为1.4％wt。实测混合浆液蛋白占比1.29％wt。

实施例2

一种榛子-大米混合饮品，其制备方法与实施例1相同，不同之处在于：

将榛子和大米作为原料。混合物料和水的重量比控制在1∶5。

在整个磨浆过程中，磨浆系统整体运行比较稳定，未听到设备异响。观察磨机电流运行较平稳。未发生物料糊化堵塞现象。得到的浆液粒径和糙米-核桃混合浆液差异不大。按照实际磨浆算得出其理论浆液蛋白占比为1.52％wt。实测混合浆液蛋白占比1.37％wt。

实施例3

一种巴旦木-大米混合饮品，其制备方法与实施例1相同，不同之处在于：

将巴旦木-大米混合物料。将混合物料和水的重量比控制在1∶7。

在整个磨浆过程中，磨浆系统整体运行比较稳定，未听到设备异响。观察磨机电流运行较平稳。未发生物料糊化堵塞现象。得到的浆液粒径和糙米-核桃混合浆液差异不大。按照实际磨浆算得出其理论浆液蛋白占比为1.26％wt。实际混合浆液蛋白占比1.09％wt。

对比例1

一种糙米-核桃混合饮品的磨浆工艺，其制备方法与实施例1相同，不同之处在于：

核桃仁-糙米混合物料和水的重量比控制在1∶8。

在整个磨浆过程中磨浆系统整体运行比较稳定，未听到设备异响。观察磨机电流运行较平稳。未发生物料糊化堵塞现象。得到的产品口感良好。按照实际磨浆算得出其理论浆液蛋白占比为1.08％wt。实测混合浆液蛋白占比0.91％wt。

对比例2

一种糙米-核桃混合饮品，其制备方法如下：

采用与实施例1相同的方法磨浆，其中不同之处仅为核桃仁-糙米混合物料和水的重量比控制在1∶4。

磨浆过程中在进料2分钟后，整个磨浆系统管线震动大，发出异响。磨机电流增大，物料糊化后粘度迅速增大，磨浆系统发生堵塞现场。按照实际磨浆算得出其理论浆液蛋白占比为1.95％wt。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。