優化植物基奶酪生產

白皮書出版社AB22186已發布2024年10月?TetraPak本出版物任何部分不得以任何形式復制，除非注明出處。目錄引言 5這份白皮書是針對誰的？ 5你將了解的內容 5植物基奶酪生產的演變 6市場趨勢 8植物基奶酪市場增長 8消費者驅動因素 11產品和地區細分 12監管挑戰 13成分 14原材料格式 14蛋白質來源 14主要成分 16蛋白質濃縮物和分離物 16脂肪 17穩定劑 17發酵劑 17風味、色素和香料 18線路組件 19工藝流程概述 19混合 20使用正確的混合頭繼續前進 21混合中空氣的問題 21熱處理 21發酵 22配方 23熱處理下游 23穩定化 23填充 23冷卻 _24應用知識 25配制效率 25原料選擇 25加熱和冷卻問題 25混合 26穩定劑 26優化發酵速率以提高安全性和效率 26精細化和著色 26通過適應性和可擴展的線將所有內容整合在一起 27摘要 30TetraPak能為桌面帶來什么 32專業知識與能力 32與原料供應商的合作 32參考文獻 35引言這份白皮書是為誰準備的？植物基奶酪或素食奶酪的生產是一個令人興奮的增長行業，尤其是在西歐和北美地區。然而，與基于乳制品的奶酪制作相比，它是一個新興行業。目前，它正在經歷由消費者需求推動和新技術應用促進的快速變革。我們在此提供的信息因此與希望利用技術進步來鞏固其地位的各種生產商相關。?植物飲料、食品和奶酪生產商誰想增加其產量并擴展其產品組合。?傳統乳制品奶酪生產商誰想進入這個領域并拓寬他們當前的產品組合?創新產品開發者然而，具有新的奶酪想法，但有限的食品生產經驗。此信息對您特別相關，如果您擔任以下一個或多個角色：?生產經理?植物經理?質量管理員?可持續發展經理?市場營銷經理您將學到的內容?您將學到的內容商務開發者關注投資組合開發我們將簡要概述當前市場趨勢和驅動植物基奶酪增長的因素，以及奶酪制造現在正在經歷的進研究與開發關注產品和配方由于制作植物性奶酪所涉及的化學和生物過程與乳制品世界大不相同，我們將從三個不同的角度來介紹植物性奶酪的制造：?涉及的成分，它們的差異，以及它們對設備和加工參數的特殊要求?個人技術流程及其實現這些流程的機器?應用知識——最優地結合成分和技術工藝，以生產具有特定質量特征的奶酪，并高效地完成。擁有超過100年的乳制品和奶酪產品經驗，以及40余年的植物基生產經驗，我們已準備好與您分享我們的知識——一種結合了技術、原料知識和應用實踐的綜合知識。植物基奶酪生產的演變奶酪是目前最受人們喜愛的、復雜多元的人造食品之一。其全球多樣性使得定義和歸類變得困難。大多數傳統分類系統使用三個要素來定義乳酪廣泛的生態系統：?紋理性質（通過含水量確定硬度）?凝固方法（例如酸或木瓜蛋白酶）?制造工藝（烹飪溫度、奶酪成分、添加劑、熟成等）。這些因素決定了最終奶酪產品的感官質量以及全球生產的奶酪的廣泛多樣性。植物基奶酪代表了一種全新的生產理想、美味、營養食品的方法，但最終產品的質量指標是相同的：口感、質地和營養價值。我們可以將植物基奶酪分為三個不同的工藝成熟度類別——基本、發酵和工程化——正如以下描述：表1.這些類別在質量關注點、成分和主要工藝方面存在差異。這些差異對于理解我們稍后解釋的更復雜微生物學和工藝差異至關重要。表1植物基奶酪的持續演變1基礎 2發酵 3工程化品質 視覺 營養， 匹配聚焦 相似性 口感與質地 質量奶酪成分石油淀粉風味豆類，蔬菜，蛋白質分離物或濃縮工程化酪蛋白來自植物基原材料材料蔬菜脂肪發酵文化發酵文化淀粉，水合聚合物關鍵詞混合，高剪切混合，生產緊密相關的流程pasteu-巴氏殺菌，匹配化學增長，發酵，傳統流程homo-同質化乳基奶酪全球化生產但它們通常與乳制品奶酪的相似度較低。它們的蛋白質含量非常低，因為超過3%的蛋白質含量通常會被感知為苦味。第二類奶酪依賴于發酵，蛋白質含量較高，介于5-15%之間。它們仍將依賴淀粉或水合聚合物來維持其質地，但在口感和質地方面更擅長模仿乳酪產品，并可制成切片或可切片的半硬磚狀。這份白皮書將重點關注這一第二類產品的生產。第三類代表未來。這些奶酪是通過工程化或微生物培養的酪蛋白生產的，使用了如細胞培養或精確發酵等新技術。在所有方面，它們與乳制品奶酪相當，因為使用了相同的蛋白質分子來構建奶酪的結構。這些新興技術生產的乳制品成分最終可能以迄今為止僅由動物養殖生產的規模提供原料。這種發展將繞過動物養殖和消費的負面影響。然而，由于當前原材料的成本和可獲得性，這一第三類產品在可擴展的商業生產方面仍有一段距離。奶酪術語與法律奶酪術語與法律術語始終很重要。在本白皮書中，當我們提到“植物基奶酪”時，我們指的是與傳統乳制品奶酪在味或類似短語。但在此，我們為了簡便起見，稱其為“植物基奶酪”或簡稱為“奶酪”。“奶酪”一詞在許多市場中可能僅限于乳制品。在提及植物基奶酪時，您應在通信和廣告中決定使用哪個術語之前，自行核實您所在市場的法律要求。市場趨勢植物基奶酪的市場增長全球轉向植物性飲食的趨勢引發了食品行業的革命，大型食品制造商和零售商紛紛擁抱這一變革。根據Statista的數據，2023年全球素食奶酪市場規模估計為14億歐元，預計將以約7.2%的復合年增長率（CAGR）增長，到2027年將達到19億歐元。圖1).圖1植物基奶酪市場穩步增長。Statista市場規模數據庫2024考慮到持續不斷的軍事沖突、全球貿易緊張關系和通貨膨脹等逆風影響，這些數字更是前景光明。植物基奶酪零售市場并未免受這些力量影響，2022年經歷了增長放緩。但銷售的價值和數量仍在持續增長，顯示出消費者需求以及對下一代植物基產品的日益增長的胃口，這些產品在口感、價格和便利性方面與傳統產品競爭。圖2全球植物基奶酪產品推出數量，2019-2023年，InnovaNPD研究2024另一個衡量市場增長的方法是監控產品發布的數量，自2019年以來，這些數量每年增長了約27%。（圖2).植物基奶酪產品推出的數量在2021年疫情年份達到了峰值，2022年有所下降，然后在2023年實現了新的高峰，共推出700個新產品。純素食奶酪產品的推出繼續高度集中在兩個地區：歐洲和北美，這兩個地區共同占據了大約80%的產品推出量（圖3).圖3非乳酪奶酪產品按地區分量的發布數量，2019-2024年。MintelNPD研究2024盡管近年來北美消費增長有所下降，但其他地區有巨大的擴張潛力，這一點在最近幾年中表現得尤為明顯。德國在過去5年中其銷量翻了三番，作為領先市場，提供了越來越多的替代傳統乳制品的選擇。盡管法國市場面臨更多顯著的文化障礙，但年輕消費者和城市人口中向植物性飲食的轉變0-2023年復合年增長率19.2%）卻十分明顯。這種轉變得到了彈性素食主義的興起和對食品飲料行業環境影響認識的提高的支持。圖4植物基奶酪消費，全球前20個國家（2023年）。Statista市場規模數據庫2024在歐洲，近年來植物性食品零售銷售額激增，隨著新產品和創新的推出。預計植物性奶酪市場將擴大，北美和歐洲引領這一趨勢，目前占市場總價值的79%（Statista市場規模數據庫，2024年）。就市場價值而言，美國和印度共同占據總價值的65%。亞太地區也正成為一個有利可圖的市場，尤其是在印度、中國、新西蘭和澳大利亞，這些地區的文化偏好、飲食轉變和不斷的城市化正在推動需求。自2019年以來，這四個市場增長了約30%，增長速度正在加快。圖5按銷售額（百萬歐元）排名前20位的植物基奶酪國家來源：Statista市場規模數據庫，2024年隨著口味和質地在創新方面持續發展，植物基奶酪市場在全球范圍內有望實現穩健增長，既吸引注重健康的消費者，也吸引關注環境的買家。消費者驅動因素植物基奶酪的最強消費驅動因素之一是人們認為其具有健康益處。消費者持續尋找既能平衡他們攝入的卡路里、營養素和蛋白質，又能提升健康的——包括乳制品和植物基制品——產品。植物基產品也適合日益增長的數量遵循素食和純素食生活方式的人群。素食主義接受度的提高，尤其是在千禧一代中，一直在推動市場增長。人們對動物虐待及乳制品行業對環境產生的負面影響日益關注，促使消費者選擇植物性產品。在2023年進行的一項研究中，我們調查了十個國家的5000名參與者，以更好地了解消費者對素食食品的偏好。我們了解到，其中43%的消費者正在嘗試減少肉類攝入，或已經將其從日常飲食中排除。新冠疫情為市場帶來了一些喘息之機，因為世界各地的人們對在家烹飪產生了前所未有的興趣。因此，在這一時期，對素食食品產品的需求顯著增加。然而，近年來，由于一般通貨膨脹趨勢導致價格上漲的影響，這一增長有所減緩。因素如消費者可支配收入水平的提升和愿意在高端產品上的消費意愿導致了對植物基產品的需求增加。此外，超市和便利店中產品的易得性也推動了該細分市場的增長。許多消費者正在選擇更可持續的產品，目的是通過減少其對環境的影響來對抗氣候變化，即便這意味著為環保品牌和產品支付更高的價格。來自乳制品行業的溫室氣體排放對環境的影響正受到特別的關注。在許多情況下，這意味著植物基奶酪作為“乳制品替代品”，不僅對消費者有益，也可能對地球有益。然而，在評估食品產品對環境的影響時，考慮整個價值鏈是很重要的，包括不同原材料的生產方式和地點。此外，對乳糖不耐癥程度的認識正在不斷增長，如這張基于2023年數據的地圖所示（）。圖6圖6產品。全球乳糖不耐受，人口百分比，2024年。世界人口綜述——乳糖按國家劃分的容忍度，2024產品與地區分解素奶酪在世界各個地區都被生產和消費。格式多種多樣，包括塊狀、條狀、碎片狀、奶油奶酪、切片、奶酪棒和脆立方體。這些允許廣泛的應用于消費者，如零食、三明治配料或烹飪食品的成分。回顧奶酪類型，2021年素食馬蘇里拉奶酪占據了最大的收入份額，達到34%，其次是32%達奶酪。馬蘇里拉奶酪在意大利菜中廣泛應用，如意面、披薩、炸面包丁和卡普雷塞沙拉，它以切片、立方體、切碎和涂抹的形式供應。在意大利菜流行的國家，馬蘇里拉奶酪的需求量非常高。意大利菜中里科塔奶酪的應用范圍不斷擴大，如千層面、寬面條、卷餅、下午茶和意大利肉丸，這推動了其需求的增長，從而促進了該細分市場的增長。此外，素食奶酪正在以各種形式和風味生產，旨在滿足消費者對切達、羊乳酪、高達奶酪、艾丹奶酪以及其他許多流行傳統奶酪的期望。監管挑戰自然地，在所有新產品類別中，市場進入往往面臨障礙。以下是我們在跟蹤的一些可能影響您的市場規劃的障礙。標簽化術語從2022年起，品牌不得承認蔬菜蛋白作為“肉類”或“奶制品” （例如，一個肉餅）主要由團塊狀扁豆制成，該演示文稿的呈現接近于一塊牛排。 )。這已為植物基產品帶來了新的挑戰。制造商將引入標簽戰略。法國表示希望該法令能被歐盟范圍內實施。法國純素食食品禁令2022年，土耳其農業和……林業公司宣布禁止所有素食產品給人留下類似奶酪的印象。這將產生植物制造商面臨的挑戰，以實現一致他們的政府配方策略法規。土耳其歐洲轉基因生物（GMO授權法律關于大豆蛋白等轉基因食品，所有自2003年以來，制造商必須獲取他們的產品經歐洲委員會批準在區域商業化之前。這些點關于授權采取生產策略進入歐盟成分原材料格式乳制品奶酪來自不同來源的牛奶，但牛奶來自牛、山羊和牦牛在蛋白質/上相當相似，而植物基原料在格式和組成上差異很大。因此，植物基生產過程可能開始于以下任何一種，或者它們的混合物：?新鮮原料農作物例如：種子、豆類、堅果或水果?粘貼，堅果的主要供應方法?植物基液體基準，用于植物飲料的相同原料基礎?蛋白質濃縮蛋白質含量為50-70%。?不同8-0用，以制作最堅實且切片性最佳的奶酪。蛋白質來源作物蛋白質水平的差異是另一個顯著的不同點。植物品種、生長條件和作物的準備將極大地影響原料中蛋白質的可用性（圖7).注意，蛋白質水平顯示不相關的作物分為三個主要組，由中值蛋白質水平約為10%、25%和40%來定義。圖7蛋白質含量的不同作物示例。基于Kumar等人2022年的數據分析圖。這些蛋白質的功能也會有所不同，在很多情況下反映了它們與加工設備的性能表現，這使得適應加工組件以生產具有相似蛋白質功能（如那些在）的奶酪變得更容易。表2).表2常見作物按生物起源的分類高度淀粉*

堅果與石果類 豆科植物 油菜籽 其他燕麥杏仁豌豆芝麻土豆大米花生鷹嘴豆向日葵虎堅果藜麥核桃扁豆亞麻duckweed狼毒花腰果狼毒南瓜玉米榛子鷹嘴豆毛豆chia蕎麥栗子綠豆大麻小米pecan大豆油菜籽/菜籽油特夫椰子高粱核桃黑麥開心果大麥巴西堅果這些蛋白質功能可能包括結構構建、質地和口感通過發泡、穩定或乳化能力、脂肪吸收能力、凝膠化、持水性、粘彈性和粘附性特性，以及形成纖維蛋白網絡的能力。在討論加工步驟之后，我們將展示一些詳細的例子。主要成分圖8植物基奶酪的主要成分組。來源：Innova數據庫，2023-2024年度至今椰子油作為植物性奶酪基料的頂級油脂成分，在約60%的新產品上市中被采用。腰果基奶酪引領堅果類別，在產品發布中占約21%，杏仁緊隨其后，占9%有維生素B2和維生素B12，并且脂肪含量低。這使得它在全球健康意識強的消費者中備受歡迎。此外，由于健康益處，無麩質和低膽固醇的腰果產品也越來越受歡迎。近年來豌豆蛋白的使用量也在激增，目前在約11%的產品發布中使用。大豆牛奶是乳制品的低成本替代品，且富含理想的脂肪酸和氨基酸，使其成為大型素食奶酪生產商的經濟有效解決方案。此外，由于容易融化，基于大豆的奶酪在消費者中也越來越受歡迎。蛋白質濃縮物與分離物植物蛋白濃縮物蛋白質含量為50-70%，其中仍含有膳食纖維和植物的天然淀粉。植物蛋白分離物蛋白質含量為80-90%，不含膳食纖維。從植物中提取蛋白質可以通過多種不同的方法進行，通常是通過物理分離設備。這個生產過程可能會影響蛋白質分子，導致變性并喪失功能——例如，乳化能力、吸收脂肪或正確凝膠的能力下降。此外，蛋白質分離的生產過程需要化學物質和能源。通過在加熱（水合）的過程中添加水分，有時伴隨剪切作用，該功能在一定程度上得以恢復。這種對蛋白質原材料的加水處理將提高加工性能、溶解度、生物利用度以及最終產品中蛋白質的化學性質。注意，植物蛋白分離物和濃縮物不僅僅用于食品工業中的蛋白質強化；它們的穩定劑/和凝膠劑的特性被應用于許多不同的產品中。蛋白質分離物或濃縮物不必是植物奶酪的主要成分；它們可以用來增加磨碎蔬菜或堅果基質的蛋白質含量，以改善營養含量，并在最終奶酪中添加必需氨基酸。生產商可以從新鮮蔬菜中制作醬料，或者在攪拌機中磨碎堅果，然后將這種醬料制成奶酪。同一種用于制作植物飲料或發酵酸奶的基料，可以通過添加蛋白質并采用相同的方式進行發酵，制成奶酪產品。脂肪有利于最終奶酪的質地，使用在環境溫度下為固體的脂肪；這些脂肪在口中融化并發揮作用，與乳脂肪相似。最常見的是椰子油，但乳木果油、棕櫚油和完全水合的油也相當常見。固態脂肪在配制產品時通常會在加入攪拌機之前熔化。但如果產品質量和配方允許，一種既能切割又能熔化脂肪的攪拌機會帶來優勢。穩定器蛋白質網絡在植物基奶酪中形成時通常不足以賦予類似奶酪的結構；它們通常需要從質構劑或穩定劑中獲得幫助，而且可供選擇的有許多。最常見的方法是在發酵后添加穩定劑，以最大化原料使用并避免添加物中的細菌文化代謝。文化商業上可購買的植物發酵起始菌種，同樣適用于酸奶或奶酪的制作。可以通過添加更具體的菌種來補充，這些菌種旨在增強風味或提高發酵速度，這對食品安全至關重要。大多數用于植物基產品發酵的菌群都能改善口感，既增加了令人愉悅的酸味，也去除了與蛋白質相關的苦味。菌群的選擇是去除苦味和創造特定口感（例如，植物基干酪中的高達或切達）最重要的質量控制點。風味、顏色和香料常情況下，香料和調味料是在盡可能晚的時候加入產品中，以避免干擾預期功能。添加香料或以片狀形式存在的調味品，如孜然種子、蔥、曬干番茄顆粒、辣椒等，非常常見，用于提升食用體驗并在產品系列中創造多樣性。線路組件流程概述本節解釋將植物性原料制成各種奶酪的逐步過程。這里我們將從一般層面進行概述，隨后在下一節中，我們將通過更多應用經驗和技巧進行詳細講解。如果您不熟悉傳統的乳酪制作生產流程，請隨時下載一份TetraPak乳酪技術指南（2）。nd版本），一份關于數百年歷史的行業的53頁指南。（可在以下鏈接下載）/insights/cases-articles/cheese-technology-guide.)對于乳制品奶酪，其生產工藝取決于凝固方法（酸化或凝乳酶），熱處理，切割，水分含量，物理處理（例如拉伸、排液、掛鉤、壓榨），以及熟成。生產植物奶酪的方法使用了大部分相同的設備，但以不同的方式使用，并且通常使用不同的設置。以下圖表（）圖9)是生產植物基發酵奶酪所需的通用輸入流程和處理步驟。圖9A基于植物的奶酪生產的通用工藝在后續章節中，我們將展示這些組件如何在多種類型的線條解決方案中高效配置，以實現與您期望的生產能力最佳的匹配。混合單詞混合聽起來很簡單，但它卻是加工鏈中最復雜的步驟之一，也是植物基奶酪加工中最具挑戰性的要求之一。其中一個原因是混合技術必須考慮所有成分的物理特性，無論是固體還是液體，保持它們的完整性，并避免降低它們的功能——所有這些都在溫度、剪切和粘度的受控條件下進行。最佳混合效果需使用高剪切混合器，因為它可以降低基質的粘度，使得在發酵前能夠在板式換熱器中對基質進行巴氏殺菌。但是混合器可以承擔額外任務以提高生產效率。例如，具有加熱能力的強力混合器，如TetraPak（圖），允許您使用相同的組件進行混合和巴氏殺菌，完全消除了對單獨熱交換器的需求。實際上，TetraPak卻。這種混合器的多功能性和效率不僅很好地處理高粘度，而且還最大限度地利用原料，以優化任何給定添加成分的凝膠化和結構構建。圖10多功能TetraPak高剪切混合機繼續使用正確的混合頭進行操作在使用廣泛植物材料混合時，混合頭需要滿足額外的要求——或者至少是理想特性。畢竟，它可能需要混合從牙膏粘度到整個奶酪塊等各種物質。混合頭必須確保顆粒均勻分布以保持高質量。同時，它應該能夠靈活地配置各種尺寸、材料、刀片和推進器。高剪切力是優化性能的關鍵。為了質量、效率以及靈活性，配備一系列的混合頭、尺寸、定子和選項是理想之選。轉子將原料吸入混合單元并通過穿孔定子的孔將它們排出。在這個過程中，位于轉子底部的葉片翼對產品進行高強度剪切。所有產品至少通過混合單元一次。混合空氣時的問題混合機還有其他性能要求。總的來說，植物蛋白分離物和濃縮物不是疏水性的，也不難與水混合。但是，當粉末蛋白含量加入到水中時，會發生兩件事情：粘度會迅速增加，同時也會增加空氣進入的可能性，這可能導致起泡。您需要減少生產過程中的空氣，出于以下幾個原因：?營養物質、顏色和口感的損失?氧化作用可能導致貨架期縮短?設備在熱處理過程中污垢增多，這可能會減少運行時間并增加清潔停機時間。?機器填充過程中存在凈體積問題。?空氣問題的解分，以及可能降低水和能源的消耗。熱處理在發酵前進行熱處理有兩個作用；熱能可以殺死不需要的微生物，同時它也有助于蛋白質的水合作用。對于微生物生長，最常見的目標生物可能是巴氏芽孢桿菌孢子。如果發酵速率不夠快，存在風險，可能會有B.Cereus在發酵過程中，孢子生長并形成耐熱毒素。這可以通過添加發酵促進劑，如糖或營養酵母，來加速發酵速率來對抗。此外，由于許多植物蛋白容易在熱表面發生污染，您需要選擇一個考慮這一因素的加熱系統。（您可能需要查閱我們的加熱技術指南以獲取更多指導：/insights/cases-articles/heating-technology-guide）.)奶酪的保濕工藝對于最終奶酪的品質至關重要，并且取決于原料特性以及原料供應商，正如我們在“原料特性”章節中所描述的。蛋白質濃縮物與分離物并且，熱處理必須適應供應商推薦的條件。如果水分不足，將導致蛋白質功能喪失，以及產品質量差且不穩定。發酵化”，對于植物基奶酪來說，這個階段通常比乳制品奶酪要長。適用于植物基發酵的菌種有時維持該溫度。發酵反應將產生一種（乳酸）酸，降低產品的pH值。發酵也會產生非常強而粘稠的凝塊，正如所見的：圖11.這很難打破，這將使得在配方步驟中創建均勻的產品變得困難。因此，我們建議在整個發酵期間保持攪拌器運行，以保持產品處于液體狀態。不允許形成凝固物時，產品將需要更多量的增稠劑或穩定劑，但混合和配方將簡化。圖11到左側是一份沒有攪拌的實驗室實驗的沉淀物。中間的圖像顯示了發酵過程中攪拌器速度不足的結果。右側圖像反映了整個發酵過程中的充分攪拌。由于大多數文化都是嗜溫性，意味著它們的最適生長溫度是35-43°C，據文化差異，當達到正確的pH值時，可能需要冷卻凝固物，以抑制進一步的生長并保持所有配方批次相同的酸度水平。因此，再次強調，擁有一座具有獨立加熱和冷卻功能的發酵罐是很有利的。配方您通常可以將發酵蛋白基料分成幾批，然后添加穩定劑、增稠劑和調味劑，從而從同一發酵基料中創造出多種奶酪產品。這種工作方式將增加您的生產靈活性并降低投資成本。在制劑過程中的挑戰在于將粉末添加到高粘度產品中，并在混合器中均勻分布它們，同時盡量避免破壞發酵過程中形成的理想結構。再次強調，一款多功能的剪切力高混合器可能是產品成功的關鍵。下游的熱處理在發酵和配方之后進行第二次熱處理可能有以下幾個原因：?為了安全……殺滅剩余的細菌并實現熱灌裝?停止發酵?延長貨架壽命?創建最優條件以實現均質化這種熱處理可以在配備加熱技術的混合器中進行，或者在單獨的熱交換器中進行，后者可能提高穩定劑等添加劑的功能性?板式換熱器?管式熱交換器?盤管式換熱器并最小化產品損失。該產品的法律要求的熱處理是在特定的溫度/能會影響質地和口感。均質化均質化會使最終的奶酪更加光滑、輕盈且堅實。均質化壓力應該得到優化，以便不會過多地干擾添加劑，但仍然足夠高，以在脂肪-蛋白質矩陣中產生預期的結構變化。任何額外的顆粒必須在均質化后、熱填充前添加，否則它們將在均質化步驟中“消失”或分解。填充巴氏殺菌產品通常采用熱灌裝，主要用于延長保質期。填充物的類型以及是否需要“滅菌”瓶蓋或瓶塞將決定填充溫度。通常，巴氏殺菌、酸性的熱灌裝產品在冷藏條件下預計保質期為3-4個月。產品通常在75-85°C時填充；低溫限制是為了微生物安全性，而高溫限制則取決于填充噴下，可能需要對管道進行隔熱。熱填充工藝在冷藏條件下預計貨架壽命為3-4個月。適用于與奶酪屑、切片和塊狀奶酪模具一起使用，也可用于奶酪涂抹。填充溫度將需要一個能夠承受高溫的包裝，或用于奶酪制作的模具。降溫產品填充后，應在包裝或模具中冷卻至<8°C的冷卻隧道中完成。您還可以將包裝或模具堆疊在通風的托盤上，然后將托盤放置在冷庫中。脂肪結晶的冷卻速率很重要，這對于口感至關重要。圖12冷卻速率對脂肪晶形結構的影響，高冷卻速率（左側）和低冷卻速率（右側）奶酪產品中的脂肪結晶受到冷卻速度的高度影響，這將影響最終產品的口感、硬度和穩定性。快速冷卻將導致許多小晶體和奶酪硬度增加。緩慢冷卻將導致較大的、薄片狀的晶體和較低的乳化穩定性。在圖中，你可以看到左側圖像為高冷卻速率的結果，右側圖像為低冷卻速率的結果，這種脂肪晶體結構的不同將對口感和舌頭都產生明顯的影響。奶酪的最終結構和質地將在存儲過程中約10-14天內形成。應用技術知識現在我們已經涵蓋了成分選擇和配方的一般原則，以及個別加工步驟和單元操作，我們可以繼續進行以最優方式規劃和執行生產，借鑒應用知識和多年的測試經驗。在下面部分，我們列出了一系列行業技巧：某些成分與某些配方和加工步驟之間的相互作用，以及為確保質量、安全和效率可以采取的措施。在下一章中，我們將展示如何通過適應性生產線配置進一步優化生產，從而在資本設備中實現成本降低和發酵速率的提高。此外，隨著您業務的增長，它還可以為您提供生產靈活性和可擴展性。配方效率在規劃生產時，我們通常建議通過混合蛋白質濃縮物或蛋白質分離物與水，添加一種或多種菌種，并進行孵化來制作白色基料。然后，這種發酵基料可以分成更小的批次，并分別添加不同的穩定劑、增稠劑、風味、色素和香料，制成各種奶酪產品。圖13：發酵基可以分成幾個不同的配方產品流成分選擇配料清單中列出的高淀粉類成分表2與其他組相比，蛋白質和脂肪含量相對較低。這意味著你需要使用一個需要較少添加劑和較多添加脂肪的食譜。在構建生產線時，圍繞設備的解決方案將不同于豆類或油籽，即使混合器相同。供暖和冷卻問題許多用于植物蛋白的蛋白質在熱表面上容易發生蛋白質污染。因此，不能通過混合器夾套加熱產品，而應通過直接蒸汽注入。在產品內部良好地傳遞熱量對于在整個批次中均勻分布溫度是必要的。如果在蒸汽注入時混合器以高剪切率運行，將對熱率產生顯著貢獻。降低至發酵溫度采用夾套和閃蒸冷卻法進行。這是一個緩慢的過程。在加熱過程中會有蒸汽冷凝水的加入，以及在閃蒸冷卻過程中會有水的損失。它們通常不會相互平衡，因此需要關注產品的質量平衡和干物質含量。isolate50°C30無基蛋白粉的通用加濕工藝，您需要計算所需的時間/溫度。無法在混合物中測量加濕水平。即多不飽和脂肪。但它們對熱敏感，容易氧化（氧化脂肪=酸敗脂肪），因此，在向產品添加熱量負荷時，您需要更加精確。一般來說，豆類更能承受高溫，而不會失去風味或造成污染，因此，對精確度的要求較低。混合蛋白質粉可以混合到水中、植物飲料基底或蔬菜泥中。在添加蛋白質之前必須確保液體順滑，否則最終產品將難以被識別為奶酪。在強化蛋白質粉之前，可以先將蔬菜烹飪和磨碎。純滑度與蔬菜過煮的口感之間將達到一個質量平衡。穩定器在某些情況下，可能需要在發酵前添加部分穩定劑以維持產品的物理穩定性，然后發酵后進行第二次添加以構建最終的結構。優化發酵速率以提高安全性和效率發酵速率對于食品安全同樣至關重要。如果原料中存在孢子，如果發酵速率不夠高，孢子在發酵罐中就可能獲得有利條件進行繁殖。蛋白質具有緩沖能力，因此酸化速率可能過低，無法確保產品安全。這可以通過化學酸化產品或使用更高的巴氏殺菌溫度來抑制孢子。添加糖、酵母提取物或任何其他增強劑可能會改善培養中細菌的生活條件和消化速率。均質化及著色處理植物基奶酪自然呈淺棕色。均質化過程通常會使顏色看起來更淺，因為較小的脂肪球以不同于較大液滴的方式分散光線；因此，整體印象更為淺淡。可以使用著色劑，但其中一些在食物基質中穩定之前對熱量和氧氣較為敏感。將所有要素整合到可調整和可擴展的線中在這一部分，我們基于所有先前的材料，并展示了如何在多種生產線解決方案中高效配置加工組件，以便根據您生產的大小和所需產能、特定的原料和配方實現最佳匹配。為了簡明扼要，我們將展示兩種不同的批量解決方案和一種連續解決方案，這些解決方案可以匹配不同階段的生產開發。換句話說，通過利用原料、技術工藝和應用知識來提高質量、效率和成本效益。批量解決方案1，提供靈活性和縮短上市時間（每日500升）。圖141高效的水平。此示例在圖14展示了一臺500升的高剪切混合機。首先，在下午將300升的基礎混合物混合，冷卻并接種。在早晨添加脂肪、質構劑、顏色和風味，加熱后，500升的一種配方可以熱灌裝。準備另一個基礎混合物，五天內可以生產四種不同的配方。均質化單元是可選的；均質化可以增加產品的硬度并使顏色看起來更亮，但這可能或可能不是一種經濟實惠的添加，具體取決于您的配方和質量目標。批次方案2，提高生產能力以滿足市場需求（每天4300升）圖15批處理方案2當您的初始奶酪產品取得商業成功時，您可以通過添加發酵罐輕松擴大生產線以增加產能，如下所示：圖15.而不是從單一的300升基礎開始，您可以在下午將3個500升基礎批次混合到發酵罐中。發酵時間不受體積的影響。早上，您可以從發酵罐中取出5個300升批次返回混合器，與各種脂肪、穩定劑、色素和風味劑進行配比，為您提供多達五種不同的配方進行熱裝填。但仍有擴展空間……連續生產線解決方案，以實現最佳生產容量和效率（每天8500升）圖16連續線解決方案為進一步提升您初始生產線的能力，您可以增加外部冷卻器甚至整套巴氏殺菌器以加快批處理時間。同時，您還可以增加改進的粉狀物處理系統來提高效率。利用這種模塊化擴展方法，您6.在模塊化演變的末期，我們創建了一條連續生產線，每個單元操作都在其自身的設備上完成。發酵或預發酵上游的成分混合器可以是你在第一條生產線初始生產時使用的相同混合器。在那個階段，你每周可以進行四天生產基于植物的奶酪，每次500升。這個升級后的連續生產線將每周工作七天，每天生產8500升。通過結合成分知識、多功能設備、應用知識……以及一些先進的生產規劃，實現了這一結果。摘要植物基奶酪或素食奶酪的生產是一個充滿活力的增長行業。2023年全球素食奶酪市場規模估計為14億歐元，預計將以約7.2%的復合年增長率（CAGR）增長，到2027年將達到19一個指標——產品推出數量——自2017年以來每年增長約30%。市場最為活躍的兩個地區是歐洲和北美，這兩個地區共同占到了約80%的產品推出。通過“植物基奶酪”，我們指的是那些在口味、外觀和質地方面與傳統乳制品奶酪相似的產品。換句話說，相同的品質標準適用。營養價值也成為了一個共同的品質標準。植物基奶酪的最強消費驅動力之一是人們認為其具有健康益處，以及其適合不斷增長的數量選擇素食和純素食生活方式的人群，尤其是在千禧一代中。許多消費者還在選擇更可持續的產品，即使這意味著支付溢價。另一個因素是乳糖不耐癥。generation，與傳統乳基奶酪生產更緊密地匹配。由于在制作植物性奶酪過程中涉及的化學和生物過程與乳制品世界目前存在很大差異，我們描述了三個不同的視角：成分，技術并且應用知識。成分–乳制品在蛋白質/碳水化合物和脂肪組成上相對均勻。但植物基原料在格式和組成上差異很大，因此其生產過程可能使用以下任何一種：?新鮮原料農作物例如，種子、豆類、堅果或水果——其蛋白質含量可能在10%至之間變化。?粘貼，堅果的主要供應方法?植物基液體基準，用于植物飲料的相同原料基礎?蛋白質濃縮蛋白質含量為50-70%。?蛋白質孤立體，蛋白質含量為80-90%這些蛋白質來源在結構構建、質地、口味、發泡、穩定化或乳化能力、脂肪吸收能力、凝膠化、持水能力以及其他屬性方面的貢獻各不相同。因此，對工藝參數的控制是實現產品成功的關鍵。技術工藝——植物基奶酪的生產使用與乳制品奶酪相似的設備，但使用方式和設置不同——通常因為粘度發展和熱敏感性遵循與乳制品生產不同的模式。優化效率的關鍵是使用一種多用途的高剪切混合器，該混合器能夠完成許多基本加工步驟：磨碎、混合、乳化、加熱（巴氏殺菌）和冷卻。這消除了單獨需要熱交換器的需求。這種混合器的多功能性和效率很好地處理了植物材料的高粘度，并且最大限度地利用原料，以優化任何給定成分的功能。另一個問題出現在在添加成分時將空氣混入混合物中，這可能導致營養成分、顏色、味道、貨架壽命的變化，以及熱處理設備上污垢的增加。我們推薦的解決方案是在真空系統中添加成分，消除任何額外添加的空氣，加快過程，同時節省水和能源。應用知識您的技術流程必須與植物基成分的化學和功能性特性相匹配，以便以高效的方式實現所需的產品質量。特別是溫度和冷卻參數必須仔細計算。例如，豆類相對于油料和堅果來說，更耐熱。在計劃生產時，我們通常建議通過混合蛋白質/多個菌種，并對其進行孵化。這個發酵基可以進一步分成較小的批次，并添加不同的穩定劑、增稠劑、風味、色素和香料，制成各種奶酪產品。其他需要謹慎計算和控制的一步是，在添加蛋白質粉之前應用多少熱量；添加穩定劑的獨立步驟數量；維持安全的發酵速率；以及管理均質化過程以實現所需的產品著色和粘度。將所有內容整合至線條解決方案中。在最后一節中，我們展示了如何高效配置處理組件，以適應多種生產線解決方案，從而實現與您期望的生產能力、特定原料和食譜的最佳匹配。我們展示了如何通過模塊化擴展方法從簡單的批量解決方案（每天500升）提升到更高容量（每天4300升），進一步達到連續解決方案（每天8500升），以滿足不同階段的需求。換句話說，通過運用應用知識結合原料和技術工藝來提升質量、效率及成本效益。擁有超過100年的乳制品和奶酪生產經驗，以及40年植物基生產經驗，我們準備好與您分享我們的知識——并邀請您通過我們全球的產品開發中心利用我們的專業知識。表特包裝能為桌面提供什么專業知識和能力TetraPak在乳酪生產和植物基生產方面擁有悠久的歷史，我們現在將這兩者合并成新的東西——為植物基奶酪提供的靈活生產線解決方案，這些解決方案針對您的生產能力和發展目標進行了優化。我們提供可靠、衛生和高效的生產解決方案，應用于奶酪生產領域。我們的最佳實踐生產線通過最先進設備、行業領先的專業技術和豐富經驗，使您的工作更加便捷。我們的最佳實踐生產線適用于馬蘇里拉奶酪、半硬奶酪、切達奶酪、奶油干酪、特瓦羅格干酪、白奶酪和繩狀奶酪的生產。與我們一起合作開發植物基奶酪產品，您將獲得我們全球的原料供應商網絡、最先進的生產線和包裝選項，這將提升您的植物基品牌形象。我們可以在整個過程中的每一個決策點提供專業建議——從原材料到分銷策略。我們提供的不僅僅是設備。我們可以為您提供數十年的基于植物的食品加工和包裝專業知識，并結合基于優化全球成千上萬的工廠的自動化和維修經驗。我們可以在最低可能的總擁有成本下，滿足您對所需品質的需求。與原料供應商的合作與原料和其他供應品的供應商合作，我們已為數十年的客戶提供了加工解決方案和設備，幫助他們通過如燕麥、大米、堅果、谷物、豆類和種子等原料擴大生產。我們的技術專家網絡可以幫助您提供具有競爭力的、可持續的和營養的植物基產品——基于特定產品及地區最優化原材料和成分的選擇。在實際操作中，如果您有特定原料的特定加工問題，我們很可能在我們的全球網絡中有相關的專業知識以及關于成分特性和加工參數的測試數據。我們在全球范圍內擁有10