一种微藻植物奶饮品及其制备方法与流程

本发明属于食品加工，具体涉及一种微藻植物奶饮品及其制备方法。

背景技术：

1、牛奶是人类日常饮品，对儿童成长发育、成人健康维护以及老年人的营养支持都发挥着重要作用。但牛奶可能导致某些人群出现乳糖不耐症或过敏反应，这促使人们寻找牛奶的替代品。植物奶饮品通常由大豆、杏仁、燕麦、大米等植物性食材制成，含有少量的饱和脂肪并且不含胆固醇，为乳糖不耐受、牛奶过敏、素食主义者或寻求减少动物产品消费的人群提供了营养丰富的选择，可作为牛奶的替代品。此外，植物奶饮品的生产对环境的影响远小于传统的畜牧业。随着技术进步和消费者需求的增长，植物奶饮品的品质和口味也得到了显著改善，成为可持续饮食选择的重要组成部分。

2、目前市场上的植物奶饮品产品主要有豆奶类、花生奶类、杏仁或巴旦木仁等坚果奶类、燕麦或大米等谷物奶类以及椰子奶等。豆奶蛋白含量较高(豆本豆4.0g/100ml)，但是常含有胰凝乳酶抑制剂等抗营养因子，不少人并不接受豆奶的豆腥味；花生奶蛋白含量较低，且目前的花生奶类产品基本都是和牛奶复配的产品，里面仍含牛奶成分。另外，部分人群对花生蛋白过敏。杏仁和巴旦木仁等坚果油脂含量较高，其奶制品的油脂含量也较高，而蛋白含量较低(巴旦木奶0.6g/100ml，杏仁奶1.2g/100ml)，而且营养比较单一。燕麦、大米等谷物奶的蛋白含量比较低(不添加牛乳的产品蛋白含量都在1.0g/100ml以下)，主要成分是淀粉，故碳水化合物含量较高，蛋白/热量值较低，营养较单一。椰奶的蛋白含量更低(不到1％)，油脂的饱和脂肪含量较高。总之，尽管人们期望以植物奶饮品替代动物奶，但是目前市售的植物蛋白奶产品在营养上都各有不足，尚无一款产品在营养方面能全面媲美动物奶。

3、对于不添加动物奶的纯植物奶饮品，例如花生和坚果原料本身的油脂含量较高，若要提高奶制品中蛋白含量势必会伴随制品的油脂含量也增加，这既不利于饮品稳定，也容易造成饮品热量含量过高；又例如燕麦和大米本身淀粉含量较高，若要提高燕麦奶、大米奶制品中蛋白含量，也会同步伴随制品中淀粉含量增高，碳水化合物含量增加，热量增大。饮品中油脂和淀粉的含量值不仅会影响饮品稳定性和口感，也让一些正在控制热量摄入和体重的人群望而却步。

4、有鉴于现有植物奶饮品饮料所存在的问题，本发明提出一种解决方案。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种微藻植物奶饮品及其制备方法，采用富含蛋白质的微藻为原料制成植物奶饮品，微藻种类繁多且通过稍微改变培养条件即可改变微藻的营养组成结构，相较于花生、坚果、燕麦、大米等为原料的奶制品，本发明可更容易地获得较佳的蛋白/油脂比或蛋白/淀粉比；通过选择良好藻种和适当的培养条件，使微藻含有较高含量的多种重要营养素，如叶黄素、β-胡萝卜素、膳食纤维等，由此制得一种优质的营养丰富的含蛋白植物奶饮品制品，解决现有的植物奶饮品中油脂/淀粉相对蛋白含量偏高和营养单一等技术问题。

3、(二)技术方案

4、第一方面，本发明提供一种微藻植物奶饮品的制备方法，其包括：

5、s1、微藻原料选择：微藻原料选择蛋白占细胞干重≥40％、油脂占细胞干重≤15％、淀粉占细胞干重≤30％的新鲜微藻；

6、s2、细胞破碎：用饮用水调成藻浆，采用高压均质机对藻细胞进行破壁，得到破壁藻浆；

7、s3、酶解：加水稀释破壁藻浆，以稀释后藻浆的重量计，加入350-5000单位/kg的纤维素酶、500-50000单位/kg的蛋白酶、500-3000单位/kg的淀粉酶和1000-3000单位/kg的糖化酶进行酶解，反应结束后，再加＜5g/100ml的添加剂，搅拌混合均匀；

8、s4、均质：将s3获得的混合物加热至50-80℃，再次转入高压均质机中进行均质处理至少一次；

9、s5、杀菌和灌装：将s4完成均质处理后的混合物进行杀菌处理后灌装或灌装后杀菌处理，即得成品。

10、根据本发明的较佳实施例，s1中，所述微藻为莱茵衣藻、小球藻、栅藻、裸藻、螺旋藻、杜氏盐藻、拟微球藻以及前述任一种的高产蛋白质突变藻株中的任一种或几种。

11、根据本发明的较佳实施例，s2中，高压均质机的压力100-120mpa；均质后细胞浆中1μm以下颗粒占颗粒总数的90％以上，300nm以下颗粒占颗粒总数的50％以上。

12、根据本发明的较佳实施例，s2中，采用高压均质机对藻粉/藻泥进行细胞破碎之前，加水使藻细胞干物质浓度为50-200g/l。其中，藻细胞干物质浓度越高时采用的均质压力越大，例如藻细胞干物质浓度在100g/l以下可采用100mpa的均质压力，当藻细胞干物质浓度超过100g/l时，可采用大于100mpa的均质压力。

13、根据本发明的较佳实施例，s3中，酶解过程中，加水稀释破壁藻浆至微藻干物质含量为10g/l-100g/l，蛋白质含量≥1.0g/100ml；酶解条件为：在50±5℃下反应45-90min。

14、根据本发明的较佳实施例，s3中，纤维素酶为食品级的纤维素酶。蛋白酶为食品级碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶中的一种或几种组合，淀粉酶为α-淀粉酶和普鲁兰酶的一种或两种组合，糖化酶为葡萄糖淀粉酶或β淀粉酶的一种或两种组合。

15、根据本发明的较佳实施例，s3中，所述添加剂为乳化剂、增稠剂、调味剂、ph调节剂中的一种或多种；乳化剂的添加量为0-3.0g/100ml，增稠剂的添加量为0-1.0g/100ml。

16、乳化剂为聚山梨醇酯、单酸甘油酯和双酸甘油酯、脂肪酸蔗糖酯、脱水山梨醇脂肪酸酯、硬脂酰乳酸钠/钙、聚氧乙烯醚中的一种或几种；增稠剂为黄原胶、麦芽糊精、海藻酸盐、卡拉胶、瓜儿豆胶、羧甲基纤维素钠、果胶中的一种或几种组合；调味剂为巧克力、草莓香精、香草香精、薄荷香精、浓缩果汁、酸味调节剂(如柠檬酸、乳酸等)、植物油中的一种或几种；ph调节剂为碳酸钠、磷酸盐或柠檬酸盐。

17、微藻源蛋白大部分为碱溶性的谷蛋白，在常见的中性或弱酸性饮料体系中溶解性很差，易出现蛋白质不稳定；因此优选通过添加适量的碳酸钠、磷酸盐或柠檬酸盐可以帮助调整微藻奶饮品的ph值为中性偏碱性环境，改善口感并延长保质期。磷酸盐还能维持蛋饮品的柔软度和润滑度，减少在高温杀菌过程中蛋白变性程度。

18、根据本发明的较佳实施例，s4中，均质处理的压力为60-80mpa，反复均质1-3次。

19、根据本发明的较佳实施例，s5中，杀菌条件为：135-150℃处理2-10s、75-100℃巴氏杀菌和100-121℃处理10-20分钟中的一种或几种的组合；杀菌在灌装前或灌装后进行。

20、第二方面，本发明提供一种微藻植物奶饮品，其采用上述任一实施例的制备方法制得。

21、(三)有益效果

22、本发明的主要技术效果在于：

23、(1)本发明采用高蛋白含量的微藻为植物奶饮品的生产原料，利用微藻种类的多样性、微藻培养周期短、培养快速、微藻营养丰富且营养素组成结构容易调节等特点，可使用满足特定营养组成要求的微藻为原料，制得蛋白/油脂或蛋白/淀粉含量比例更优的植物奶饮品产品，弥补现有花生奶、坚果果仁奶、燕麦奶、大米奶等植物奶饮品中蛋白质/油脂或蛋白质/淀粉比例偏低的不足，进而提供一种蛋白含量较高而油脂含量或淀粉含量很低的新型植物奶饮品。作为高蛋白低脂低卡食品原料，目前尚未见到可与微藻相媲美的高等生物质原料。

24、通常情况下花生、杏仁或巴旦木仁等坚果，燕麦或大米等谷物，其含有的蛋白、油脂和淀粉的比例基本是固定的，不同产地和不同亚种只有很小的波动，因此很难调节它们所制备的奶制品中蛋白质、油脂和淀粉的比例。但是微藻作为一种单细胞植物，其生长周期短、培养快速，通过调整培养基组分(如氮源浓度和氮源形式、c/n比)或培养条件(如自养的光强、光暗周期、异养培养基的流加速度、ph、溶氧)以胁迫条件来调节微藻细胞中蛋白质、油脂和淀粉的组成比例；微藻单细胞生物还能够通过诱导手段得到具有某些代谢偏好的突变株等。这些优点均可以微藻为原料生产的蛋白饮品在保持高蛋白含量的情况下，调低油脂或淀粉等糖类含量，以满足相关人群的需求。

25、(2)目前常规微藻都以其提取物加入到食品或饮品中，如藻源dha、藻源蛋白等，均以微藻为原料，通过复杂的提取工艺和纯化工艺，将存在于微藻细胞中的目标成分提取出来，加到食品或饮品中。然而这种方法不仅工艺成本高、而且还会导致微藻生物质的浪费以及提取剂的残留，很少将全藻制成食品或饮品。本发明则利用微藻全细胞制作植物蛋白奶，不仅可以获得高蛋白营养，而且藻细胞含有丰富的类胡萝卜素(包括但不限于：保护视力的叶黄素，抗氧化的虾青素，促进脂质代谢和护肝的岩藻黄素等)、脂质、维生素、多糖、膳食纤维和微量元素，通过将全藻入饮品，可充分利用这些成分，使微藻饮品成为较全面的营养补充剂。

26、(3)大多微藻细胞具有坚韧的细胞壁，酶解前必须使细胞破碎才能使细胞内容物溶出从而使营养成分进入饮料有利于吸收。传统家用或生产企业使用的破壁机处理黄豆、花生等，主要通过切刀高速剪切和颗粒间猛烈撞击、摩擦等方式达到破壁效果，但微藻为单细胞，颗粒非常小，无法采用传统破壁机进行破壁。为此，本发明采用高压均质机进行细胞破碎处理。此外，藻细胞壁中主要成分是纤维素，细胞壁碎渣很容易絮凝和沉淀，并在沉淀过程中吸附蛋白质大分子，不利于饮品物相的稳定。为此，本发明通过调整高压均质的条件和处理次数，达到“1μm以下颗粒占90％以上，300nm以下颗粒占50％以上”的细化程度，配合酶解过程添加的“纤维素酶”进行酶解和进一步均质处理，使纤维素细胞壁进一步细化、水解成低聚糖或寡糖，以维持饮品的物相稳定。酶解后，再次高压均质处理，进一步提高奶饮品的均一和稳定。

27、(4)藻源蛋白大多为碱溶性的谷蛋白，本发明通过添加碳酸钠、磷酸盐或柠檬酸盐等ph调节剂，以维持奶饮品的ph为中性偏碱性环境，辅助以蛋白酶部分水解，促进藻源蛋白质的溶解来增强饮料的稳定性。