黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）
1.2.2 乳清的保健功能
乳清中的糖类几乎都是乳糖，乳糖不仅可为人体提供能量，尚有多种营养与保健功能。乳糖属还原糖，由一分子半乳糖和一分子葡萄糖构成。其中，半乳糖是形成脑苷脂和粘多糖—末梢脑膜组织重要组成成分的主要来源。乳糖中的葡萄糖经异构化变成异构化半乳糖，可促进肠道中双歧杆菌及革兰氏阳性菌群的生长，这些细菌对人体的营养代谢调节及预防保健具有多种生理功能。另外乳清矿物质处于良好的平衡状态，其中钾和钠的比例为2∶1，具有完全的营养功效[10]。关于其生理作用，日本学者三堀利用患有高血压病的小白鼠进行实验，发现钾离子可降低血浆过氧化类脂物的作用，故乳清与干酪同样也具有非常高的营养价值，在欧州从古时起就有作为“药水”来服用的记载.。
1.3 乳清饮料的国内外研究状况
国外对乳清利用的研究，饮料形式较其他形式相对较少，归纳起来，有以下几种情况：
（1）直接调配，即取一部分乳清、一部分果汁或其他原料进行调配而成； （2） 制作蛋白澄清饮料，即通过酸化或加热等方法使蛋白质沉淀后再加工成饮料； （3）发酵型乳清饮料；其中第二种形式研究的比较多。美国、法国、加拿大、澳大利亚、瑞士及前苏联等国家在乳清加工利用方面已有较大的发展，成为乳业发达国家的一个新兴行业。1984年世界干酪产量为1233.7万t，1989年上升到1444.4万t，至1990年已达1800万t，这3个年度干酪用奶占世界鲜奶总量的份额分别为31%，33%，35%，1989年美国干酪消费额已增至125亿美元[11]。目前，法国的干酪年产量在14万t以上；日本的干酪年产量为9万t，但仅能满足市场需要的50%。事实证明，在经济发达国家干酪有宽阔的消费市场，在消费者的饮食结构中占重要比例。按生产1吨干酪排放9吨乳清计，每年都有上亿吨的乳清等待利用和处理。有数据显示，伴随着干酪和干酪素生产的增长，仅1999年就有1.54亿吨的副产物乳清排出，其中美国液态乳清供应量为3 300万吨，新西兰为500万吨，加拿大为400多万吨，澳大利亚300万吨左右，这些国家不得不把乳清的再利用问题放在首位他们主要是将乳清加工成浓缩物、乳清粉、乳清膏、乳清蛋白浓缩物和乳清蛋白粉等，供人们食用或禽畜饲用，这对于提高产
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品质量、降低成本、增加企业经济效益及防止环境污染具有重要意义。但从量上讲，这只利用了其中一小部分，而大部分乳清返回牧场作饲料或被排放掉，这不仅浪费了营养资源，降低了企业经济效益，而且由于乳清中乳糖含量较高，消耗水中的溶解氧，所造成的环境污染比污泥要大得多。因此，合理开发大量乳清资源已成为亟待解决的问题。
国内对乳清饮料的研究也有报道，他们是从不同角度，不同着眼点入手，做了一些工作。现简单概括如下：内蒙古农牧学院的孙天松等人研制了澄清发酵饮料，找到了乳清发酵时的pH值、酸度随时间的变化关系，即先把乳清在85℃下杀菌，冷却到42℃，接种3%的乳清工作发酵剂，在42℃下恒温培养;在相同间隔时间内测定其酸度、pH值等，以找到其对应关系。对于乳清饮料稳定性问题(即蛋白质在酸性条件下沉淀)，他们采用二步澄清法去除沉淀；第一步澄清是乳清发酵到pH值为4.5~4.6时，通过过滤除去沉淀：第二步沉淀是将过滤后的乳清添加不同的澄清剂，在4℃下冷沉12h。结果表明，果胶的澄清效果最好，其次是明胶，最后是海藻酸钠。其机理是在酸性条件且Ca存在下，方可形成凝胶，在这些凝聚物的形成过程中，会将乳清中未被除去的蛋白质“包嵌”在其网络之中而随凝聚物一起沉淀。这种加工特点是利用微生物发酵降解了乳糖，缓解或消失了人们饮用时易出现的乳糖不耐症，但没有注意充分利用乳清蛋白。东北农学院的万贤生作了利用微生物生产乳清饮料的研究。他首先对乳清进行脱脂、脱蛋白处理后，用乳酸菌和乳糖发酵酵母共同发酵乳清48h，然后添加适量的香料、色素、甜味剂等，可制得多种乳清饮料。这种饮料特点是由于乳酸菌作用，使乳糖降低，同时产生乳酸和微量丁二酮，赋于乳清饮料可口的酸味和特有的乳香味，再加酵母菌发酵产生少量乙醇，使乳清发酵液的风味更加醇香。内蒙古农牧学院食品工程系的张和平等人作了酶法多酞乳清饮料的研究。其工艺是:向牛乳乳清中添加胰蛋白酶，在30~35℃、pH值为6.8~8.0条件下水解6~36h，产生对热稳定的多肽；乳清水解液作为该饮料制做的原液。实验证明，pH值为8.0，温度为40℃时水解度最大，可达56%。在原液中加入桃汁、柠檬果汁或枣汁，室温下可保存18~27天，4℃下可保存26~38天。
1.4 发酵型乳清饮料的研究意义
从饮料发展的历史来讲，随着人们生活水平的提高，人们对饮料的要求也不断在变化。如60年代人们对饮用饮料仅需要解渴，70年代要求饮料有助于健康，从而产生了
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各种保健饮料和运动员饮料等；80年代要求饮料营养化，使果汁饮料逐渐上升；90年代将是完全营养型饮料和天然原料饮料的市场。具有营养保健作用的乳饮料，特别是乳酸菌饮料正日益得到消费者的青睐[12]。发酵型乳清饮料是利用营养价值极丰富的乳清作主要原料，添加乳酸菌发酵到一定程度，以降低乳糖，产生乳酸最后生成一种口味纯正、酸甜可口、营养丰富的高档饮料。这样既可充分利用乳清资源，又具有比其他利用方式(乳清粉、乳清蛋白粉等)工艺简单，投资设备少，产量大，经济效益高等特点，故发展研制乳清饮料是乳清利用的一个重要方向。同时，乳清的多种营养成分具有重要生理功用，属天然原料兼营养饮料，故是饮料发展的一个重要方向。
可溶性是饮料原料的重要特征，对营养饮品来说还必须含有蛋白质。由于乳清蛋白在酸性条件具有良好的溶解性，产品的粘度不高，风味比较纯，可以作为饮料特别是酸性饮料的理想蛋白质源。对含有少量脂肪的饮料而言，乳清蛋白还能起到乳化作用。所有不同蛋白质含量的乳清蛋白产品都可用作饮料生产的配料。对强化蛋白质的果味型饮料来说，可以选用低脂高蛋白的乳清产品，而对生产一般的饮料来说WPC-34可能是最佳选择。乳清蛋白可以应用于酸奶的生产中，常用的低盐乳清蛋白不会影响发酵和风味。用WPC-34替代脱脂奶粉生产的酸奶，由于乳清蛋白在发酵后不凝固，因此其粘度不及全部用脱脂奶粉做的酸奶。为此，可以在酸奶中增加一定量的稳定剂(如明胶、淀粉以校正粘度)。当使用WPC-80或WPC-34生产酸奶时，培养时间可以缩短，产品风味纯正、口感醇厚、滞水性增强，不会出现乳清析出和脱水收缩现象。
1.5 胡萝卜的营养价值
1.5.1 胡萝卜的营养成分分析
胡萝卜的营养价值很高，每100g食物中含水量87.2g，蛋白质1g，脂肪0.2g，碳水化合物6.7g，粗纤维1.1g，灰分0.8g，钾190mg，钠71.4mg，钙32mg, 镁14mg，磷27mg，铁1mg，锰0.24mg， 铜0.08mg，锌0.23mg，硒0.63mg，胡萝卜素4.13mg，核黄素0.03mg，硫胺素0.04mg，尼克酸0.6mg，抗坏血酸13mg，另含氟、钴等微量元素[13]。
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1.5.2 胡萝卜的保健作用
中医学认为，胡萝卜性味甘平、具有“下气补中，利脾膈。润肠胃”的功效，素有“土人参”、“金笋”之美称。胡萝卜中含有丰富的胡萝卜素在通过酶的作用可转化成人体必须的维生素A，并在肠道内被吸收。维生素A能促进儿童生长发育，维持视觉和防止夜盲症，现代医学恩威维生素还可以抑制癌细胞的生长，起到防癌抗癌作用[14-15]；胡萝卜中含有大量的抗养化剂，如类胡萝卜素，多酚类和维生素C它们都能起到防止心血管疾病的作用；胡萝卜的食入，能够明显降低人体内胆固醇的含量和减少甘油三酸酯的含量，并能提高血浆中维生素E的水平和血浆中铁的还原能力，更好的保护心血管，因而对治疗高血压、心脏病和肾脏病等均有一定疗效[16]；胡萝卜中含有多种矿物质，如钙、磷等可促进骨骼生长，铜、铁能够合成呢个血红素，氟可以增加牙齿的抗腐蚀能力；胡萝卜中还含有一种降低血糖的成分，有利于防止糖尿病[17]。
1.6 胡萝卜饮料的特点
胡萝卜汁饮料中的胡萝卜原汁含量一般为40%~45%，可溶性固形物含量8.5%~10%，含酸量0.3%~0.4%，PH值为3.8~4.0。胡萝卜汁饮料通常采用热灌装 ，在瞬时杀菌（100℃、30s）后冷却至85~88℃罐装，倒置10~15min后冷却。或热灌装密封后在92~95℃下进行二次杀菌，时间为15~20min。
果肉型胡萝卜饮料以胡萝卜浆为原料，原浆含量为15%~30%。原浆含量为15%的胡萝卜汁，色泽橙黄，口感细腻，流动性和稳定性均较好。如果采用离心分离，将原浆中的粗纤维部分分离出去，适当增加原浆含量，可以提高原浆的风味。为了提高果肉型胡萝卜饮料的混浊稳定性，可以添加粘稠剂和稳定剂。经验表明，添加0.3%的CMC-Na和0.1%的琼脂，可长时间保持饮料的混浊稳定性，不出现分层现象，而且饮料粘稠性适中，流动性较好。除单一的胡萝卜饮料外，胡萝卜浆还与其他果蔬汁或浆混合制成果蔬混合饮料。较为典型的是与山楂或浆调配，制成果肉型山楂饮料，即通常所说的“果茶”。
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