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影响酸性乳饮料稳定性的因素及分析
2005-11-15 09:55   来源:
摘要:

    酸性乳饮料按其加工工艺过程可分为发酵型和配制型两大类。发酵型是以乳与乳制品为原料,加入对人体有益的乳酸菌发酵后,再辅以蔗糖、果汁、稳定剂而制成的一种富含活性乳酸菌的营养保健型饮料。配制型生产工艺比较简单,不经乳酸菌发酵,直接用有机酸、糖、稳定剂配制而成。无论是发酵型还是配制型,其主要成分都是乳或乳制品,按卫生部标准,其成分中蛋白质含量必须≥1%。这种营养型的蛋白饮料常常不能保持均匀的稳定状态,易分层和沉淀。如何解决饮料中蛋白质的稳定性是许多食品工作者以及生产厂家急待解决的问题。这里我们想就影响酸性乳饮料稳定性的因素加以论述。


  一、有机酸

  有机酸是生产酸性乳饮料最常用原料之一,其目的的是用改善饮料风味,与糖一起赋予饮料爽口的酸甜味,同时还具有一定的抑菌作用。生产中常用的有机酸有柠檬酸、乳酸、苹果酸等,添加量为0.3%-0.5%。新鲜牛奶的PH约6.8,其酪蛋白的等电点(PI)为4.6。这样酪蛋白处于其PI的碱侧,能够长期稳定存在而不沉。当加酸后,其饮料的PH可下降到3.5—4.5,若一目了然到酪蛋白的PI附近,势必由于重力作用使其沉淀从而使牛奶的稳定性遭到破坏。因此,生产酸性乳饮料中加酸时不能添加固体酸,防止酸分布不匀,应配成10%的酸液,缓慢加入,快速搅拌,使其PH急骤下降,快速通过酪蛋白的等电点,同时添加液的温度应尽可能低些,还需在适当时候添加适量的稳定剂。

  二、原料乳

  生产酸性乳饮料常用的原料乳为牛奶、羊奶等,含有丰富的营养物质蛋白质含量为3.3%其中80%为酪蛋白。酪蛋白不溶于水,在乳中以酪蛋白酸钙—磷酸钙的胶粒状态存在,其粒子直径在40—160nm之间,通常带负电荷,能均匀分布在乳中,但在酸性条件下,其电荷减少,胶粒结构破坏,稳定性变差。乳饮料出现的沉淀,几乎都是由于酪蛋白不稳定而形成的。长期以来,人们通过各种方式改变乳蛋白的加工特性来提高乳饮料的稳定性。有人认为,将葡萄糖、果糖和乳糖共价键系到酪蛋白赖氨酸的氨基上,可增强在PH2.5-4.5的溶解性;用酪蛋白钠盐代替钙盐可改善乳蛋白的粘度和弥散性。这些方法都有有助于提高乳饮料的稳定性。

  乳中的Ca2+,也明显地提高饮料的稳定性。通常使用的螯合剂磷酸盐、柠檬酸盐、植酸等,其中三聚磷酸钠和柠檬酸钠效果较好,基Na+可使酪蛋白表面电荷数增加,水化层加厚。酸根离子具有多价离子特性,可螯合游离的Ca2+,降低Ca2+的有效浓度,使饮料的稳定性提高。

  此外,还可通过离子交换树脂,添加缓冲液、利用离子平衡等方法除去或平衡乳中的Ca2+,也能起到很好的作用。

  三、稳定剂

  稳定剂是酸性乳饮料不可缺少的试剂之一。它可提高乳饮料的粘度,防止乳蛋白粒子因重力作用下沉,更重要的是稳定剂本身是一种高亲水性化合物,可以形成保护胶体,在蛋白质外面形成亲水性被膜包裹在蛋白质粒子上,防止凝集沉淀。

  稳定剂种类很多,乳饮料中通常使用的有竣甲基纤维素(CMC)、羧甲基纤维素钠(CMCNa)、藻酸丙醇脂(PGA)、卡拉胶、海藻酸钠、明胶、果胶等,其用量0.1-0.3%。据报道卡拉胶具有K—酪蛋白的性质,它的稳定效果高于天然的或羧化—硫酸化基的化合物,对乳蛋白饮料具有较好的增稠效果,在很广的PH范围内为带负电的聚合物,可与酸性条件下带正电荷的乳蛋白质形成络合物,在PH
    四、均质处理

    均质可使乳蛋白粒子细微化,可改变蛋白质粒子的粒度。饮料的沉淀速度可用STORes定律表示:V=〔2gr2(P2-P1)〕/9n

    其中:V—蛋白质粒子的下沉速度
          g—重力加速度
          P1—饮料的密度
          P2 —蛋白质粒子的密度
          r—蛋白质粒子的半径
          n—饮料的粘度

  由Stokes定律可知,饮料的下沉速度与乳蛋白质粒子半径越小,乳饮料粘度越大,其下沉速度越慢,饮料稳定时间越长。均质可使乳蛋白粒子明显变小,饮料稳定性大大提高。均质效果与均质压力、温度有关。高压比低压效果好,通常控制在100—200Kg/cm2下均质并控制温度在50ºC左右较好。

  五、果汁

  添加果汗是为了提高酸性乳饮料风味。果汁是利用一些水果的果实通过压榨或浸提而制得的,通常含有一定量的果胶和单宁物质,这些物质是带负电荷的高分子化合物。在酸性条件下(PH
   六、工艺操作

  生产酸性乳饮料时,通常添加一些呈酸性的有机酸、果汁等。这些物质由于酸性较强,不能直接加入,应配成较低深度的溶液与蔗糖等混合以缓冲其酸度,并将混合液缓缓加入牛奶中快速搅拌,使其混合均匀。若将牛奶直接加入酸液中,就会因奶成分中局部与大量酸接触,使乳蛋白受高浓度酸的影响而凝聚加快。此外,一引起稳定剂由于耐酸程度有限,也不宜大量酸液接触,否则会因酸的作用使其发生部分水解,降低其稳定效果。

  七、杀菌条件的影响

  杀菌是食品加工必不可少的过程。其目的是为了杀死成品中有害微生物,延长产品的保质期。从这个意义上讲,杀菌温度越高,时间越长,其卫生质量越有保证。但杀菌温度过高会使产品成分发生变化。对酸性乳饮料来讲易产生沉淀。由于在较高温度下,乳蛋白粒子布朗运动加快,碰撞机会增加而沉淀。一些稳定剂也会因高温发生部分解,使稳定效果减弱。实践证明,酸性乳饮料采用85ºC/25-30mim杀菌条件即可杀死有害菌,又可保持产品的稳定状态。如果温度过高或过低都对产品质量有不同程度的影响。

  除此之外,水质也是影响酸性乳饮料稳定性因素之一。生产时应尽可能采用硬度较小的水或利用凉开水,使水中一引起Ca2+,Ng2+沉淀下来而除去,也会对酸乳饮料稳定性有所改善。

  总之,影响酸性乳饮料稳定性的因素较多,只要掌握了其生产和形成的规律,就可根据实际情况加以防止,生产出均匀一致的合格产品

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