Овёс — травянистое растение семейства злаковых, также известное как дикий овёс и голозёрный овёс. Это распространённая продовольственная культура, которая в основном выращивается в умеренных регионах Северного полушария. Овёс богат различными биологически активными веществами и обладает более высокой питательной ценностью по сравнению со многими другими зерновыми культурами (такими как ячмень, кукуруза, просо, сорго и т. д.). Он содержит белки, жиры, ферментные соединения, минералы и β-глюкан, а также различные питательные вещества; обладает мелкими крахмальными гранулами, легко переваривается и усваивается, а также выполняет ряд физиологических функций, таких как снижение уровня липидов в крови, регулирование сахара и давления, уменьшение воспаления желудочно-кишечного тракта.

Ещё в 2008 году было доказано, что овёс и побочные продукты его переработки помогают в лечении диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому использование овса в качестве сырья для производства растительных зерновых напитков имеет ряд преимуществ, таких как нежный вкус, высокая питательная ценность и полезные для здоровья свойства.

В эксперименте в качестве основного сырья использовали овсяную муку и изучали влияние времени замачивания, соотношения сырья и жидкости, стабилизатора, вкуса и условий стерилизации на технологию производства овсяного растительного белкового напитка. Был разработан напиток с высоким содержанием клетчатки и растительного белка, который может повысить конкурентоспособность растительных белковых напитков на рынке и удовлетворить ежедневные потребности потребителей.

1 Материалы и методы
1.1 Материалы и реактивы
Овсяная мука; сахароза; пищевой карбоксиметилцеллюлозный натрий; пищевая ксантановая камедь; пищевые моноглицериды; пищевые эфиры сахарозы.
1.2 Основные приборы и оборудование
Ручной рефрактометр; гомогенизатор; термостатируемая центрифуга; стерилизационный котёл; электрический сушильный шкаф с постоянной температурой; цифровая водяная баня с постоянной температурой; электронные весы.
1.3 Методы испытаний
1.3.1 Технологическая схема овсяного растительного напитка
Отбор сырья → замачивание → фильтрация → измельчение и размол → фильтрация → смешивание → гомогенизация → розлив → укупорка → стерилизация → упаковка → готовый продукт
1.3.2 Исследование технологии переработки овсяного растительного напитка
1.3.2.1 Однофакторный эксперимент по основной рецептуре овсяного растительного напитка
1.3.2.1 1 Время замачивания
В качестве базового образца использовали 5,00 г овсяной муки; при фиксированных объёме воды, времени отстаивания и времени фильтрации изучали влияние различной продолжительности замачивания (10, 20, 30, 40, 50 и 60 минут) на водопоглощение и набухание овсяной муки.
1.3.2.1 2 Соотношение сырья и жидкости
В качестве базового образца использовали 5,00 г овсяной муки; при фиксированном времени замачивания и параметрах печи исследовали влияние различных соотношений сырья и жидкости (1:5, 1:10, 1:20, 1:30 и 1:40) на использование сырья и содержание растворимых сухих веществ в овсяной суспензии.
1.3.2.2 Однофакторное испытание комплексного стабилизатора овсяного растительного напитка
1.3.2.2 1 Добавление карбоксиметилцеллюлозы натрия
На основе 200 мл овсяной суспензии количество добавок ксантановой камеди, моноглицерида и эфира сахарозы было зафиксировано на уровне 0,01%, 0,03% и 0,05% соответственно. Изучалось влияние различных дозировок карбоксиметилцеллюлозы натрия (0,10%, 0,15%, 0,20%, 0,25% и 0,30%) на скорость статического расслоения овсяной суспензии.
1.3.2.2 2. Количество добавления ксантановой камеди
На основе 200 мл овсяной суспензии количество добавок карбоксиметилцеллюлозы натрия, моноглицерида и эфира сахарозы было зафиксировано на уровне 0,2%, 0,03% и 0,05% соответственно. Изучалось влияние различных дозировок ксантановой камеди (0,005%, 0,010%, 0,025%, 0,040% и 0,055%) на скорость статического расслоения овсяной суспензии.
1.3.2.2 2 Количество добавления моноглицерида
На основе 200 мл овсяной суспензии количество добавок карбоксиметилцеллюлозы натрия, ксантановой камеди и эфира сахарозы было зафиксировано на уровне 0,20%, 0,01% и 0,05% соответственно. Изучалось влияние различных дозировок моноглицерида (0,01%, 0,03%, 0,05%, 0,07% и 0,09%) на скорость статического расслоения овсяной суспензии.
1.3.2.2 3 Количество добавления эфира сахарозы
На основе 200 мл овсяной суспензии количество добавок карбоксиметилцеллюлозы натрия, ксантановой камеди и моноглицерида было зафиксировано на уровне 0,2%, 0,01% и 0,03% соответственно. Изучалось влияние различных дозировок эфира сахарозы (0,01%, 0,03%, 0,05%, 0,07% и 0,09%) на скорость статического расслоения овсяной суспензии.
1.3.2.3 Ортогональное испытание комплексного стабилизатора овсяного растительного напитка

На основе однофакторного анализа были определены оптимальные уровни четырёх факторов, а именно: добавление карбоксиметилцеллюлозы натрия, ксантановой камеди, моноглицерида и эфира сахарозы. На основании результатов оценки качества напитка был проведён ортогональный эксперимент с четырьмя факторами и тремя уровнями для определения оптимального стабилизатора для овсяного растительного напитка.

1.3.2.4 Определение содержания сахарозы в овсяном растительном напитке
Согласно наилучшим результатам, полученным в разделах 1.3.2.1, 1.3.2.2 и 1.3.2.3, обработку проводят по следующим этапам. В образец объемом 50 мл добавляют сахарозу в количестве 3%, 4%, 5%, 6% и 7%, после чего проводят органолептическую оценку, чтобы определить оптимальное количество добавляемой сахарозы.
1.3.2.5 Определение условий стерилизации
Подготовленные образцы овсяного растительного напитка стерилизовали соответственно при 110 ℃/25 мин, 110 ℃/30 мин, 115 ℃/20 мин, 115 ℃/25 мин, 121 ℃/15 мин и 121 ℃/20 мин, после чего их стабильность наблюдали при комнатной температуре в течение 60 дней.

2 Результаты и анализ
2.1 Результаты однофакторного испытания основной формулы овсяного растительного напитка
2.1.1 Влияние времени замачивания на водопоглощение и коэффициент набухания овсяных хлопьев
По мере увеличения времени замачивания водопоглощение и набухание овсяных хлопьев сначала возрастают; при времени замачивания 30 минут водопоглощение и коэффициент набухания овсяных хлопьев достигают максимума; после замачивания более 30 минут водопоглощение и коэффициент набухания снижаются; поэтому оптимально выбрать время замачивания овсяных хлопьев 30 минут.
2.1.2 Влияние соотношения сырье/жидкость на коэффициент использования сырья из овсяных хлопьев и содержание растворимых сухих веществ в овсяной массе
Содержание растворимых сухих веществ постепенно снижается и стремится к стабилизации по мере увеличения доли воды в соотношении сырье/вода. Коэффициент использования сырья сначала увеличивается с ростом доли воды в соотношении сырье/вода. При соотношении сырье/вода 1:20 г/мл коэффициент использования сырья достигает максимума и затем снижается по мере дальнейшего увеличения этого соотношения. На основании сопоставления двух кривых оптимальное качество овсяной массы достигается при соотношении сырье/вода 1:20 г/мл.
2.2 Результаты однофакторного испытания комплексного стабилизатора овсяного растительного напитка
При внесении 0,3% карбоксиметилцеллюлозы натрия напиток после 24 часов отстаивания практически не расслаивается. Из этого следует, что добавление 0,3% карбоксиметилцеллюлозы натрия может повысить стабильность овсяных растительных напитков. При внесении 0,055% ксантановой камеди после 24 часов отстаивания напиток практически не расслаивается. Из этого следует, что добавление 0,055% ксантановой камеди обеспечивает хорошую стабильность овсяного растительного напитка. При увеличении количества добавляемого моноглицерида скорость статического расслоения овсяных напитков сначала снижается. При внесении 0,07% моноглицерида скорость статического расслоения овсяных напитков была минимальной. При внесении более 0,07% моноглицерида скорость статического расслоения овсяных напитков возрастала. Поэтому рекомендуется выбрать дозировку моноглицерида 0,07%. При увеличении количества добавляемого эфира сахарозы скорость статического расслоения овсяного растительного напитка снижается. При внесении 0,07% эфира сахарозы скорость статического расслоения овсяного растительного напитка минимальна. При внесении более 0,05% эфира сахарозы скорость статического расслоения овсяного растительного напитка возрастает. Поэтому рекомендуется выбрать дозировку моноглицерида 0,07%.
2.3 Результаты ортогонального испытания комплексного стабилизатора овсяного растительного напитка
Результаты ортогонального экспериментального плана с показателем статического расслоения приведены в таблице 2, а результаты и анализ ортогонального экспериментального плана с показателем центробежной седиментации приведены в таблице 3.
Из результатов интуитивного анализа в таблицах 3 и 4 видно, что при использовании коэффициента статического расслоения в качестве оценочного показателя влияние четырех факторов на коэффициент статического расслоения располагается в порядке B>A>C>D, то есть количество добавляемой ксантановой камеди > количество добавляемой карбоксиметилцеллюлозы натрия > количество добавляемого моноглицерида > количество добавляемого эфира сахарозы. Оптимальной комбинацией является A3B3C2D3. При использовании коэффициента центробежного осаждения в качестве показателя влияние четырех факторов на коэффициент центробежного осаждения также имеет порядок B>A>C>D, а именно количество добавляемой ксантановой камеди > количество добавляемой карбоксиметилцеллюлозы натрия > количество добавляемого моноглицерида > количество добавляемого эфира сахарозы. Хотя оценочные показатели различаются, первостепенное и второстепенное влияние четырех факторов одинаково: ксантановая камедь и карбоксиметилцеллюлоза натрия являются основными факторами влияния, тогда как моноглицериды и эфиры сахарозы — второстепенными. После всестороннего рассмотрения в качестве основного критерия выбрали коэффициент статического расслоения и комбинацию A3B3C2D3 как оптимальный состав комплексного стабилизатора, включающий 0,3% карбоксиметилцеллюлозы натрия, 0,04% ксантановой камеди, 0,07% моноглицерида и 0,07% эфира сахарозы.
2.4 Влияние сахарозы на органолептические свойства овсяного растительного напитка
Для органолептической оценки соответственно добавляли 2%, 3%, 4%, 5%, 6% и 7% сахарозы. Влияние добавления сахарозы на вкус овсяных растительных напитков показано в таблице 4.
При содержании сахарозы 4,0% сладость овсяного растительного напитка наиболее удачна.
2.5 Влияние различных условий стерилизации на стабильность напитка
Высокотемпературная стерилизация оказывает определенное влияние на стабильность напитка. В эксперименте использовали различные температуры и время стерилизации, а стабильность оценивали после 60 дней хранения при комнатной температуре. Влияние условий стерилизации на стабильность напитка показано в таблице 5.
Стерилизация при 121 ℃ в течение 15 и 20 минут дает одинаковый эффект по стабильности и соответствует санитарным требованиям по результатам микробиологического контроля. Поэтому оптимальными условиями стерилизации являются 121 ℃ и 15 минут.
Используя овсяные хлопья и сахар-песок в качестве основного сырья, разработали высокобелковый растительный напиток посредством ряда процессов, таких как измельчение, гомогенизация и составление рецептуры. На основе однофакторных и ортогональных экспериментов был получен оптимальный процесс производства овсяного растительного белкового напитка: время замачивания овсяных хлопьев — 30 минут, соотношение суспензии к воде — 1:20 г/мл, добавление карбоксиметилцеллюлозы натрия — 0,3%, добавление ксантановой камеди — 0,04%, добавление моноглицерида — 0,07% и добавление эфира сахарозы — 0,07%. Добавление 4% сахарозы обеспечивало хорошую стабильность после стерилизации при 121 ℃ в течение 15 минут. Результаты эксперимента имеют определенное指导ное значение для приготовления и производственной практики овсяного растительного белкового напитка.

Beyond Machinery специализируется на проектировании и производстве линий по переработке овсяного молока. Наши клиенты находятся по всему миру и добились значительных успехов в своих областях. У нас более 20 лет опыта в сфере оборудования для пищевой промышленности. Мы готовы выстраивать долгосрочные взаимовыгодные отношения с клиентами. Мы делимся с клиентами нашими технологиями и опытом, помогая им быстрее окупать инвестиции. Свяжитесь с нами сейчас, и вы получите самые актуальные решения по индивидуальной комплектации продукции и коммерческое предложение.