乳饮料稳定剂的比较

一首简单的歌
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2020年06月09日 08:45
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上海美食节-新奥尔良腌料

笔者在长期的研究和应用过程中发现,由于价格因素,在实际生产中,悬浮体系中应用最为广泛的应该是CMC、黄原胶、瓜尔豆胶及琼脂,而PGA、果胶以及结冷胶虽然悬浮效果明显但价格较高,因此较少单独使用,一般都与其它胶体复配使用。黄原胶具有较高的粘度,较大的热稳定性和耐酸性,与多种稳定剂有良好的兼容性,黄原胶的假塑性使其运用于果汁饮料中不会产生粘质基胶质感,是广泛采用的悬浮和增稠的胶体。瓜尔豆胶本身不具有悬浮稳定作用,但与黄原胶复配后可以形成空间弱凝胶的网络结构,具有很好的悬浮稳定性。有研究报道黄原胶与瓜尔胶在最适比例为1:4时产生最佳的协同效应,但在应用中应注意其添加量,因为这两种胶的增粘效果很明显,且瓜尔豆胶的用量高时会带来瓜胶豆特有的气味,影响到产品风味。

羧甲基纤维素钠具有水溶性好、保水性强、较好的热稳定性、耐酸性强等特点,一般与别的胶体复配使用,CMC作为胶体保护剂与黄原胶组合可以防止饮料凝聚。琼脂的悬浮稳定性较好,但琼脂作为稳定剂使用时受pH值的影响较大,要求饮料的pH值接近中性,同时受温度的影响较大,出现很强的温度滞后现象,即在90℃以上溶解,在32~38℃时凝胶。琼脂作为稳定剂在一些低端的粒粒橙饮料中用的较多,但由于其缺点较明显,容易在低温胶凝结块,所以建议与其它胶体复配使用。藻酸丙二醇酯在pH3~4范围内,随pH降低而粘度增大,在pH3附近最稳定,在pH7时发生水解,单独或与其它增稠剂复配使用时作为酸性饮料的增稠剂,可获得良好的流变学特性,固形物成分很好地悬浮于果汁中,提高果肉型饮料的稳定性。

果胶在果汁中有明显的增稠作用,其粘度特性使果汁具有新鲜果汁的风味,能达到天然果汁的逼真效果,在清汁型果汁饮料中应用较多。在含果肉的悬浮饮料中,可以利用低甲氧基(LM)果胶,依靠其游离羧基与多价金属离子形成凝胶的特性与适量的Ca2+结合形成三维网络结构,既具有良好的承托力又具有假塑性和极低的粘性,使饮料保持良好的流动性,口感明快、流畅、爽口。LM果胶是一种酸性多糖,在酸性条件下稳定,在果汁悬浮饮料中有很好的应用价值。
就单从悬浮稳定性而言,结冷胶具有无可比拟的优势。结冷胶的主要特性有:1)形成弱凝胶结构,能够在极低的用量获得很好的悬浮稳定性;2)高假塑性,剪切稀化现象明显;3)良好的风味释放性。结冷胶主要有高酰基和低酰基两种,高酰基结冷胶在酸性条件下不稳定,容易水解,因此在果汁中主要使用低酰基结
冷胶。在较低的酸性条件下低酰基
结冷胶可以单独成胶。低酰基结冷胶对二价Ca2+、Mg2+离子高度敏感,离子添加量影响水化温度和成胶的特性。离子添加量有最适范围,在最适添加量内具有最佳的悬浮稳定性。利用结冷胶的这一特性可以添加Ca2+、 Mg2+等二价离子控制结冷胶形成的弱凝胶结构,达到最佳的稳定效果。目前,结冷胶是由美国CPKelco公司专利技术独家生产,其价格高居不下,而国产结冷胶一直存在质量不稳定等诸多问题,因此在实际应用中结冷胶往往与其它胶复配使用,降低结冷胶的用量,达到降低生产成本的目的。

悬浮类果汁饮料标准化生产中的注意事项
在果汁饮料的生产中,应该保证产品原料品质稳定,每批原料理化指标波动较小。生产工艺上主要做好在线监测,控制好糖度和pH值,避免产品品质出现波动。产品在均质后能够减少果肉颗粒半径,根据斯托克斯公式,减小悬浮果肉的颗粒大小有助于提高产品稳定性,使产品均匀细致。在生产中应该根据不同的果汁品种和工艺配方优化均质压力条件,生产中常用的均质条件为二级均质,压力范围大概控制在一级150~200kg, 二级50kg。

生产工艺中的化胶工艺很关键。水化结冷胶过程中,由于混合搅拌不均匀会造成局部浓度过高,从而形成凝胶块状。在生产中应该充分搅拌均匀。此外,如果生产用水的离子含量较高,水质偏硬,在使用结冷胶时应该添加磷酸盐、柠檬酸盐等金属离子鳌合剂。对于一般的亲水胶体,建议在低温水化后再升温,这样的操作可以达到最佳的水化效果。对于结冷胶而言,由于结冷胶需在高温水化温度,因此在化胶过程中,结冷胶应该在升到高温后再添加,以达到好的水化效果。


产品口味及口感的优化措施
好的果汁饮料除了在货架期内具有良好的稳定性外,还必须做到滋味柔和,香气协调,甜酸适口,无异味。对于不同的果汁悬浮饮料,消费者对产品口感和稀稠度的要求也不同。例如,橙汁饮品在口感方面应该尽量清爽,因此在稳定剂的选用上尽量选用假塑性好、粘度不太高的胶体;对于芒果、香蕉之类的混浊型果汁,体系可以稍稠厚些。在风味方面,对于Citrus类果汁来说,加工过程或加工后常产生苦味,主要成分是黄烷酮糖苷类和三萜系化合物。在原料选择上,可以尽量选择苦味物质少的原料品种,或配方中添加β-环状糊精等可以提高苦味物质阈值的物质,达到满意的口感和风味。







乳化稳定剂在乳饮料中的应用

乳饮料是指以新鲜牛乳为原料(含乳30%以上)加入水与适量辅料,如可
可、咖啡、果汁和蔗糖等物质,经有效杀菌而成的具有相应风味的
含乳饮料。它是一种客观不稳定分散体系,既有蛋白质及果汁微粒形成的悬浮液、脂肪的乳浊液,又有以糖类、盐类形成的真溶液。实际生产中采用最先进的加工机械和加工工艺,也很难达到饮料的质量要求,常发生油脂上浮和蛋白质沉淀等质量问题。所以要添加适量的乳化剂、增稠剂等,使饮料保持稳定。

调配型中性乳饮料(以巧克力乳饮料为例)可可奶乳饮料是以奶粉(或鲜牛乳)、可可粉、蔗糖等为主要原料调配而成。其一般的生产工艺为:原乳的标准化或乳粉的还原→可可粉预处理→稳定剂的溶解→混合配料→高压均质→灭菌→冷却→成品。

由于可可奶乳饮料含奶量一般在30%以上,且可可粉不仅含有脂肪,还含有丰富的蛋白质和碳水化合物。所以可可奶生产中容易出现以下主要质量问题:1.可可粉和蛋白质沉淀;2.絮凝;3.可可粉结块;4.水析;5.油析;6.黏度太大。根据斯托克斯定律可知,提高可可奶饮料的黏度,缩小液体与可可颗粒之间的密度差,才能减少可可粒子的沉降速度。所以一般通过细化可可颗粒和增加体系黏度的方法来解决可可粉沉淀的问题。可可粉粒度较大,经过预处理、高压均质后,其粒度仍在2—50μm,虽然减少了可可颗粒的沉淀,但仍不能完全避免。实际生产中,一般采用添加乳化稳定剂的方法,乳化剂常选用卵磷脂和高HLB值的乳化剂,如蔗糖脂肪酸酯和多聚甘油脂肪酸酯。增稠剂常选用黄原胶、刺槐豆胶、罗望子胶、卡拉胶,尤其是卡拉胶牞一方面它能与牛乳蛋白质相结合成网状结构牞另一方面它能形成触变性凝胶结构,从而达到悬浮可可粉的效果,另外还可以赋予可可奶饮料润滑的口感。

调配型酸性含乳饮料在乳饮料市场中,调配型酸性含乳饮料占领了很大一部分市场。它一般是用酸溶液或果汁,将牛乳的pH从6.6—6.8调整到4.0—4.2制成的一种乳饮料,其典型工艺如下:

原料乳(或还原乳)→标准化→加稳定剂、糖混合→冷却到40℃以下→酸化→定容→巴氏杀菌→加香→均质→灌装→二次灭菌→冷却→成品。

一般先将稳定剂与5—10倍的白糖干混均匀,加入冷水或温水溶解,过胶体磨,待用。

由于调配酸乳饮料的主要成分是水、蛋白质、脂肪、糖、盐等,是以水为分散介质,以蛋白质、脂肪为分散相的宏观分散体系,呈乳状液态。而牛乳的乳蛋白中,80%为酪蛋白质,属于高分子两性电解质。在制作酸性饮料时,由于加入了酸,pH会下降(一般酸性蛋白饮料pH为3
.3—4.0)。当pH值降低到接近酪蛋白的等电点4.6,酪蛋白几乎完全凝聚沉淀。进一步增
加酸性,则碱基的解离占优势。蛋白质粒子整体带上正电荷,即酪蛋白趋向分散溶解,使一度凝聚的大粒子分散开,形成不稳定的溶胶。

另外,由斯托克斯定律可知,为防止蛋白质粒子沉降,要减少蛋白质粒子的直径,减少蛋白质粒子和分散介质的密度差,增加分散介质的黏度系数,故应选用添加一些耐酸性稳定剂来增加黏度,如CMC(Fh9)、黄原胶、PGA、果胶。它们都是耐酸性强的亲水胶体,具有稳定作用的酸性多糖,在酸性乳饮料中,可补偿蛋白质的阴离子电荷,由于静电排斥作用,使附近的不稳定蛋白质进行再分散,防止蛋白质凝聚作用的发生,因而防止产生沉淀,使产品更稳定,在pH4左右时能产生良好风味。选用的乳化剂常有三聚甘油单硬脂酸酯、分子蒸馏单甘酯和蔗糖脂肪酸酯等。可根据复合乳化剂的加和性,选用两种或多种乳化剂进行复配。



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