Hans-Joachim Jacob 博士，工艺应用高级专家

看看普通超市或折扣商店的货架就会发现：除了肉类、香肠制品或者乳制品等动物性产品，素食食品在那里占据了越来越多的空间。例如，作为动物奶的替代品，除了燕麦、大豆、大米、椰子或杏仁饮料，以豌豆、扁豆、红豆、蚕豆、腰果或花生为原料的植物性产品越来越多地出现在食品零售商的货架上。此外，还有从鲜奶油和酸奶到面包涂抹酱的各种其他素食产品。

虽然植物蛋白一直是“新食品”产品中最重要的成分，但其他蛋白质类型未来可能会变得日益重要。这尤其适用于发酵蛋白：这种通过细菌或酵母获得的蛋白质味道中性，生产成本低，节约资源，易于消化，与植物蛋白质相比具有的决定性优势是含有所有氨基酸以及人体必需的维生素 B12。

新食品需要新技术

新食品领域使用的替代蛋白具有一个共同点，即难以加工并且具有极其不同的特性：例如，小麦蛋白具有极强的吸附力，而大豆蛋白则具有极强的粘性。如果将来自种子、谷物、坚果或者豆类的蛋白粉加入水中，它们往往会挂壁、结块和起泡。一方面，蛋白质对剪切力敏感，但同时在分散到液体中时又需要高剪切力。因此，有必要在可控条件下在非常短的时间内完成剪切。

为了获得优质的产品质量，必须在进入液体时立即将粉末中存在的结块完全破碎，并从一开始就避免形成新的结块。否则，就必须通过长时间搅拌和耗时的再分散过程来分解结块 - 这会对产品质量产生负面影响：结块的分散会破坏已水合蛋白质的四级和三级结构，并以不可控的方式降低粘度，结构也会受损。

对于粉末中所含的淀粉来说，避免结块也非常重要。淀粉分解通常通过酶完成，偶尔也通过酸进行。如果粉末颗粒在加入液体之前就已经被分离，并在粉末加入期间被强烈分散，则会有助于并因此加速淀粉的酶促分解。

然而，在传统型搅拌器、喷射器或在线搅拌器中，颗粒总是以紧凑的整体与液体发生接触。这会导致形成部分润湿的稳定结块，难以分解。再分散过程不仅耗时耗力 - 而且通过这种方式，蛋白粉中所含的空气也会被分散成不必要的微泡沫。如果将采用传统加工方法的蛋白粉加入到液体中，要么完全结块，要么粘在机器零件上。这会导致旋转零件局部过热、变色甚至烧毁，最终产品会有轻微烧焦的味道。大部分溶解不充分的蛋白质最终会被过滤掉，不会使用。

以一台具有两个倒袋站、一个吨包站、一台 YSTRAL Conti-TDS 在线分散机和一个工艺容器（带有 YSTRAL 捷流搅拌机）的工艺设备为例。

通过真空膨化法分离粉末颗粒

使用混合和分散技术专家 ystral 的真空膨化法时，可以避免这些存在于传统工艺技术解决方案中的问题：在这种方法中，粉末中所含的空气会膨胀许多倍，这会大大增加颗粒之间的距离。通过产生真空吸力来分离初级蛋白质颗粒，在与液体的第一次接触时完全润湿，在真空下原位分散，然后在压力下以不结块的方式完成水合作用。整个过程会持续二百到三百分之一秒，热量输入极少。每个单独的粉末颗粒都会以这种方式被润湿和分散，不会形成结块。不会损坏或破坏蛋白质的结构。与传统技术相比，大大缩短了加工时间。

与传统工艺相比，强化分散明显减少了降解淀粉所需的酶。先前包含在粉末中的空气通过快速运行的转子的离心作用与明显更重的分散体分离，并凝聚成大气泡，这些气泡很容易在工艺容器中逸出。以此方式，几乎可以完全避免蛋白质加工过程中通常会出现的泡沫。

YSTRAL Z 型在线分散机，当蛋白质需要更强的分散时，则会使用 YSTRAL Z 型在线分散机。

多种工艺选项

ystral 的机器和设备设计可以根据相应粉末类型的要求进行定制。虽然使用在线粉料润湿和分散机 YSTRAL Conti TDS 以真空膨化法进行的分散足以满足燕麦片（例如大豆或大米）加工的要求，但其他含蛋白质的粉末（如椰子或一些豌豆粉）还需要在高剪切力的作用下进行额外的分散，以完全分解产品。在这些情况下，除了 Conti-TDS，ystral 还会使用一台 Z 型在线分散机对蛋白粉再分散，与此同时，还会通过 Conti-TDS 完成整个粉末注入过程。Z 型在线分散机既可以并联在单独的电路中运行，也可以与 Conti-TDS 串联运行。

YSTRAL_Conti-TDS，使用 YSTRAL Conti TDS 粉料润湿和分散机也可以以不结块的方式分散难以润湿、多粉尘或粘性强的蛋白质粉。颗粒分散可以在冷或温的液体中完成。

另外，还可以使用 YSTRAL Conti TDS 的特殊型号来加工具有高粘性和易结块的粉末。与其他的 Conti-TDS 结构形式不同，在该型号中，粉末在润湿时不会发生分散。粉末不会与转子或定子发生接触，而是被直接吸入到高速流动的液体中。这种方法被称为直接喷射。将会根据液体流和已经包含在其中的蛋白质含量来控制粉末流，以避免由于吸入过快而导致浓度过高。在加工蛋白质浓缩物或组合蛋白时，可借助调节阀进行。在加工分离蛋白和纯蛋白时，使用喷嘴实现。

此外，例如致敏性和非致敏性粉末可以完全分开吸入，并在单独的液体回路中进行处理。另外，Conti TDS 也可以很容易地集成到现有的工艺设备中，并通过管道与多个工艺容器或储罐相连。分散机可以在大型工艺容器上进行在线或再循环操作，或者以小批量生产高浓度预混物，然后在主工艺容器中进行稀释。

最终产品的质量在很大程度上取决于所使用的技术

机械加工技术对食品的味道、稠度、口感以及最终的外观印象都有巨大影响 - 这尤其适用于“新食品”领域。为了进一步提高纯素食产品在市场上的接受度，与传统产品相比，重要的是它们在这些因素方面未表现出任何不足。利用 ystral 的技术以及通过在真空膨化法中分散蛋白粉可以满足这些要求。

文章内容来源ystral ，责任编辑：胡静，审核人：李峥

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