稳定剂的复配对酸乳饮料稳定性的影响_罗玲泉
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调配型酸性乳饮料稳定剂的复配研究罗玲泉 (光明乳业股份有限公司技术中心武汉研究所,湖北 武汉 430040)摘 要:在对羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、刺槐豆胶、瓜尔豆胶三种稳定剂单体进行影响调配型酸性乳饮料稳定性的单因素试验基础上,采用Box-Behnken设计进行稳定剂的复配研究。
结果表明:三种稳定剂控制调配型酸性乳饮料稳定性的单一临界添加量分别为0.25%、0.2%、0.25%(质量分数);复配时最佳添加量分别为0.072%、0.042%、0.059%,总添加量为0.173%时,调配型酸性乳饮料稳定性最佳,其离心率的最小值为2.408%。
关键词:稳定剂;调配型酸性乳饮料;离心率Study on Stability of Formulated Sour Milk Drink with Mixed StabilizersLUO Ling-quan(Wuhan Institute of Technical Center, Bright Dairy and Food Co. Ltd., Wuhan 430040, China)Abstract:On the single-factor test basis of impact of CMC-Na, locust bean gum and guar gum on the stability of formulatedsour milk drink, the Box-Behnken design was used to study the compound of the three stabilizers. The results showed that thesimplex critical additive volume of CMC-Na, locust bean gum and guar gum is 0.25%, 0.2%, 0.25% to control centrifugal percentof formulated sour milk drink respectively. While mixed, the proper additive volume is 0.072%, 0.042% and 0.059% respectively,total volume is 0.173%. Under these conditions, the minimum centrifugal percent of product is 2.408%.Key words:stabilizer;formulated sour milk drink;centrifugal percent中图分类号:TS202.3 文献标识码:B 文章编号:1002-6630(2009)06-0288-04收稿日期:2008-06-19作者简介:罗玲泉(1981-),男,工程师,硕士,研究方向为乳品工艺。
乳品研究稳定剂的复配对酸乳饮料稳定性的影响罗玲泉(光明乳业股份有限公司技术中心武汉研究所,湖北武汉,430040)摘 要 在对果胶、CM C (羧甲基纤维素)、PG A (藻酸丙二醇酯)3种稳定剂单体影响酸乳饮料稳定性单因素试验基础上,采用Bo x -Behnken 设计进行稳定剂的复配。
试验结果表明,3种稳定剂在控制酸乳饮稳定性的单一临界添加量分别为0.2%、0.25%、0.25%;复配时最佳添加量分别为0.056%、0.050%、0.055%,总的添加量为0.161%时,酸乳饮料的离心率得最小值为3.39%。
关键词 稳定剂,酸乳饮料,离心率,添加量第一作者:硕士,工程师。
收稿日期:2008-01-22,改回日期:2008-06-27 酸性乳饮料是含乳饮料的一种,按照其加工工艺的不同可以分为发酵型和调配型。
酸乳饮料属于发酵型酸性乳饮料,它是以鲜乳或乳粉为原料,经杀菌、冷却、接种乳酸菌发酵剂培养发酵,然后经过适当的稀释和调配而制成。
酸乳饮料的pH 值一般在3.8~4.2,而乳蛋白中80%是酪蛋白,酪蛋白的等电点为4.6,因此酸乳饮料中的酪蛋白处于高度不稳定状态,容易发生分层和沉淀现象,从而影响到产品的稳定性[1]。
工业上除了通过对原料奶、水质、工艺流程等进行相关控制以提高酸乳饮料稳定性外,最主要的也是最关键的提高酸乳饮料稳定性的方法就是适当添加稳定剂。
常用于酸乳饮料的稳定剂单体有许多种,如CM C 、黄原胶、卡拉胶、果胶、PGA 等,但在酸乳饮料的实际生产中,往往使用复合稳定剂来增加产品的稳定性,以便充分利用各种稳定剂单体之间的协同交互作用以减少稳定剂的用量、降低生产成本,同时可以避免某种稳定剂添加量过大而影响酸乳饮料的风味及口感[2]。
试验主要研究了果胶、CMC (羧甲基纤维素)、PGA (藻酸丙二醇酯)3种稳定剂单独添加时对酸乳饮料稳定性的影响,同时,在单因素试验基础上通过Bo x -Behnken 设计对这3种稳定剂进行适当复配,以确定它们最佳控制酸乳饮料稳定性的复配方案。
影响酸性乳饮料稳定性的因素首先是配方的因素。
酸性乳饮料一般由酸性乳、甜味剂、香料和添加剂等组成。
其中酸性乳是主要成分,一般使用酸牛奶、酸豆奶、酸性果汁等。
选择合适的酸性乳对于稳定性非常重要,一般需要考虑到其蛋白质、酸度、粘度等特性。
此外,甜味剂的选择也会影响稳定性,一般使用的甜味剂有蔗糖、果糖、麦芽糖等,不同甜味剂对于酸性乳中蛋白质的稳定性有不同的影响。
添加剂也是非常重要的因素,常用的添加剂有乳化剂、安定剂和防腐剂等。
乳化剂能够增强蛋白质与水相的亲和性,从而提高乳酸菌和脂肪球的稳定性;安定剂能够增加酸性乳的粘稠度,使之具有更好的均匀性;防腐剂则能够延长酸性乳的保质期。
其次是加工工艺的因素。
酸性乳饮料在生产过程中有多个环节会影响到稳定性。
首先是酸搅拌过程,搅拌时间和速度的控制会影响到乳酸菌和乳液的均匀性。
其次是杀菌过程,高温杀菌会对乳酸菌产生不利影响,从而降低酸性乳的稳定性;而低温杀菌则有可能导致悬浮颗粒凝聚,降低酸性乳的均匀性。
最后是灌装过程,灌装过程中需要避免氧气的接触,以免导致酸性乳的氧化和色泽变化。
最后是储存条件的因素。
适当的储存条件对于酸性乳饮料的稳定性也非常重要。
首先是温度,一般酸性乳饮料应存放在4-8℃的低温下,以避免乳酸菌的活性过高,导致变质。
其次是光照,酸性乳饮料应存放在没有阳光直射的地方,避免日光照射导致营养物质的损失和风味的降低。
此外,也需要避免酸性乳饮料与其他食品或化学品接触,避免与氧、水分、金属等发生反应,影响其质量和风味。
总结起来,影响酸性乳饮料稳定性的因素主要包括配方的选择、加工工艺的控制以及储存条件的管理。
只有在合理选择成分、制定科学的加工工艺并严格控制储存条件的情况下,才能够保证酸性乳饮料的稳定性和质量。
稳定剂对调配型酸性乳饮料的稳定性作用刘江; 雷激; 张俊; 苏菲烟【期刊名称】《《食品与发酵工业》》【年(卷),期】2019(045)017【总页数】8页(P151-157,165)【关键词】稳定剂; 调配型酸性乳饮料; 稳定性【作者】刘江; 雷激; 张俊; 苏菲烟【作者单位】西华大学食品与生物工程学院四川成都 610039【正文语种】中文调配型酸性乳饮料是一种以鲜奶、奶粉为主要原料,辅以其他原料如甜味剂、稳定剂、香精等调配获得的,是当前市售蛋白质饮料中最流行的品种之一[1]。
乳制品生产过程受体系酸度、添加剂等因素的影响,产品质量不稳定,易出现分层、沉淀等现象,这些是新型乳制品开发的难点,制约着酸性乳饮料产品的生产和开发[2]。
牛乳酪蛋白的等电点为4.6,高于酸性乳饮料(pH 3.8~4.2),酪蛋白凝聚沉淀会使酸性乳饮料稳定性受到破坏。
故要提高产品的稳定性,关键是解决牛乳酪蛋白在酸性条件下的稳定性,这需增加酪蛋白之间的静电相互作用,同时改善加剧酪蛋白聚集沉淀的不利因素的影响,可通过添加稳定剂来实现。
羧甲基纤维素钠(carboxymethyl cellulose,CMC)、藻酸丙二醇酯(propylene glycol alginate,PGA)和果胶被认为是能够有效稳定酸性乳饮料的亲水胶体[3]。
目前酸性乳饮料稳定性的研究主要是测定酸性乳饮料的黏度、沉淀量和乳析率等来表征,这些在测量过程中会破坏酸性乳饮料的结构,对分析其稳定性具有一定的局限性。
基于此,本试验重点研究不同稳定剂最佳添加量下产品的粒径分布、Zeta电位、水分子的流动性及流变性等指标的变化,从微观角度研究不同稳定剂对酸性乳饮料的稳定作用,分析产品中蛋白质稳定性问题,对了解不同稳定剂稳定酸性乳饮料的机制和拓展其应用领域有重要意义。
1 材料与方法1.1 材料与仪器1.1.1 材料与试剂伊利脱脂奶粉,双城雀巢有限公司;柠檬果胶粉,微波辅助法提取的柠檬果胶(自制,详见1.2.2);金装白砂糖,眉山市新纪元食品有限公司;食品级CMC,南京通盈生物科技有限公司;食品级PGA,郑州明瑞化工有限公司;食品级蔗糖酯,郑州富太化工产品有限公司;柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、乙醇(分析纯),成都市科龙化工试剂厂。
专利名称:一种乳酸菌饮料稳定剂及含其的乳酸菌饮料专利类型:发明专利
发明人:方理明
申请号:CN200810060262.1
申请日:20080414
公开号:CN101258874A
公开日:
20080910
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种乳酸菌饮料稳定剂及含其的乳酸菌饮料。
稳定剂由如下重量份的组份组成:1份大豆多糖,1份果胶,2份三聚磷酸钠,4份CMCFL100和2份CMCFH9。
本发明中的乳酸菌饮料含有本发明所述的乳酸菌饮料稳定剂。
本发明以几种都是有效成分复配的稳定剂可以增加产品的整体功能,从而提高了乳酸菌饮料的稳定性,乳酸菌饮料中还含有由乳清经过长时间的发酵后酶解,再经提取、浓缩而成的改善风味的水溶性香精,有效地掩盖了异味,改善了乳酸菌饮料的酸感。
申请人:方理明
地址:310000 浙江省杭州市西湖区外东山弄18号3幢1单元105室
国籍:CN
代理机构:杭州丰禾专利事务所有限公司
代理人:张费微
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酸性乳饮料稳定性影响因素如何解决酸性乳饮料中蛋白质的稳定性是很多食品工以及生产厂家亟待解决的问题。
这里我们想就影响酸性乳饮料稳定性的因素加以论述。
有机酸有机酸是生产酸性乳饮料最常用原料之一。
当加酸后,饮料的PH可下降到3.5—4.5,若一旦到酪蛋白的PI四周,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急剧下降,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。
原料乳生产酸性乳饮料常用的原料乳为牛奶、羊奶等,含有丰富的养分物质蛋白质含量为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,能匀称分布在乳中。
但在酸性条件下,其电荷削减,胶粒结构破坏,稳定性变差。
乳饮料消失的沉淀,几乎都是由于酪蛋白不稳定而形成的。
长期以来,人们通过各种方式转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,可增加在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。
稳定剂稳定剂种类许多,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,它的稳定效果高于自然的或羧化—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 均质处理均质可使乳蛋白粒子微小化,可转变蛋白质粒子的粒度。
饮料的沉淀速度可用STORes定律表示。
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。
调配型酸性乳饮料稳定剂的复配研究酸性乳饮料是一种pH值低于4.5的乳制品,常见的有酸奶、果味酸乳等。
在制造这类饮料的过程中,稳定剂的使用对产品的质量有着重要的影响。
稳定剂能够增加乳饮料的黏稠度、改善乳酸菌的存活率、延长乳饮料的保存期限等。
传统的酸性乳饮料稳定剂多为单一成分,如果胶、明胶、羧甲基纤维素钠等。
但是单一成分的稳定剂在一些方面存在一些不足,如稳定性差、乳酸菌存活率低等。
因此,进行复配研究,将多个稳定剂进行组合使用,可以使得酸性乳饮料更好地满足市场需求。
复配研究的首要任务是确定合适的稳定剂组合。
选择不同性质的稳定剂进行组合可以充分发挥各自的优点并弥补缺陷。
例如,果胶和明胶的复合使用,可以提高产品的黏稠度,同时明胶具有较好的凝胶性,可以增加乳饮料的质地;羧甲基纤维素钠则具有较好的保水性,能够减少乳酸菌的脱水现象。
复配研究还需要考虑稳定剂组合对乳饮料质地、味道和稳定性的影响。
对于质地的影响,可以通过使用不同比例和浓度的稳定剂进行调整。
对于味道的影响,一些稳定剂可能存在味道的问题,所以需要根据乳饮料的特点选择合适的稳定剂。
对于稳定性的影响,一些稳定剂可能会影响乳酸菌的存活率,所以需要进行相关的安定性评价。
在复配研究中,还需要进行各种试验以确定最佳的复配方案。
可以通过测定黏稠度、凝胶性、保水性等性质来评估稳定剂的效果。
可以通过评估乳酸菌的存活率来评估稳定剂组合对产品稳定性的影响。
这些试验需要在一定的条件下进行,如适当的pH值、温度等。
最后,对于复配研究的结果,还需要进行实际生产验证。
在小规模试验成功后,可以进行大规模试验,验证复配研究的可行性和稳定性。
同时,还要对乳饮料的质量指标进行检测,如乳酸含量、总菌数、营养成分等,以确保乳饮料能够满足消费者的需求。
综上所述,调配型酸性乳饮料稳定剂的复配研究需要综合考虑稳定剂的性质、乳饮料的质地、味道和稳定性。
通过实验室试验和实际生产验证,可以确定合适的复配方案,并确保乳饮料的品质和稳定性。
doi:10.16736/41-1434/ts.2021.05.019复配稳定剂在清爽型酸性含乳饮料中的应用研究Study On Application of Compound Stabilizer in Refreshing Acidified Milk Beverage◎ 金莹莹,徐向英,翟耀琨(郑州康晖食品科技有限公司,河南 郑州 450000)JIN Yingying, XU Xiangying, ZHAI Yaokun(Zhengzhou Canwe Food Science and Technology Co., Ltd., Zhengzhou 450000, China)摘 要:为解决清爽型酸性含乳饮料在货架期内出现的析水、浮油、沉淀等质量问题,研究了复配稳定剂及其用量对清爽型酸性含乳饮料的稳定性的影响。
通过单因素试验和正交试验,优化了复配稳定剂的配方,实验表明,最佳复配配方为羧甲基纤维素钠0.35%、黄原胶0.02%、高酰基结冷胶0.01%,此时该复配稳定剂的稳定性效果最好,并且成本价格最低。
关键词:含乳饮料;复配稳定剂;生产工艺;稳定性Abstract:In order to solve the quality problems of water separation, oil slick and precipitation during the shelf life of refreshing acidic milk beverages, the effect of compound stabilizers and their dosage on the stability of refreshing acidic milk-containing beverages was studied. Through single factor test and orthogonal test, the formula of compound stabilizer was optimized. The experiment showed that the best compound formula was 0.35% of sodium carboxymethyl cellulose, 0.02% of xanthan gum, and 0.01% of high acyl gellan gum. At this time, the stability effect of the compound stabilizer is the best, and the cost price is the lowest.Keywords:milk beverage; compound stabilizer; production process; stability中图分类号:TS275.4清爽型酸性含乳饮料黏度低于10-2 Pa·s,在其生产过程中对原料、工艺设备要求极其严格,如果不注重细节,就会造成产品在货架期内出现析水、沉淀等质量问题[1],因此需要添加复配添加剂来提高体系的稳定性,主要包括食用胶体、乳化剂、磷酸盐等。
调配型酸性乳饮料稳定剂的复配研究
罗玲泉
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2009(030)006
【摘要】在对羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、刺槐豆胶、瓜尔豆胶三种稳定剂单体进行影响调配型酸性乳饮料稳定性的单因素试验基础上,采用Box-Behnken设计进行稳定剂的复配研究.结果表明:三种稳定剂控制调配型酸性乳饮料稳定性的单一临界添加量分别为0.25%、0.2%、0.25%(质量分数);复配时最佳添加最分别为0.072%、0.042%、0.059%,总添加量为0.173%时,调配型酸性乳饮料稳定性最佳,其离心率的最小值为2.408%.
【总页数】4页(P288-291)
【作者】罗玲泉
【作者单位】光明乳业股份有限公司技术中心武汉研究所,湖北,武汉,430040【正文语种】中文
【中图分类】TS202.3
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橙汁酸乳饮料稳定剂优化选择
严佩峰;吴斌
【期刊名称】《信阳农业高等专科学校学报》
【年(卷),期】2014(000)001
【摘要】为改善活性橙汁酸乳饮料的稳定性,以嗜酸乳杆菌和保加利亚杆菌为菌种,对橙汁添加量和稳定剂选择做了试验。
结果表明:橙汁添加量控制在2%以内,以0.3%褐澡酸丙二醇、0.15%明胶、0.2% NaH2 PO4、0.5%蜂蜜配合作为混合稳定剂,能较好地保持产品在货架期内的稳定性。
【总页数】3页(P127-129)
【作者】严佩峰;吴斌
【作者单位】信阳农林学院食品科学系,河南信阳464000;信阳农林学院食品科
学系,河南信阳464000
【正文语种】中文
【中图分类】TS252
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食品稳定剂在植物蛋白乳酸菌饮料生产中的应用摘要:随着市场上饮料需求的增多,市场上陆续出现了各种口味的饮料,由于植物蛋白乳酸菌饮料独有的口感,广受大众的欢迎。
但由于植物蛋白乳酸菌饮料的生产过程中,饮料成分复杂,且性质不稳,为保障饮料口感和性能,很多的生产厂家都在这类型饮料的生产中添加了食品稳定剂,市场上出现了各种类型的食品稳定剂,具体的应用中,需结合实际需求选择。
基于此,本文重点分析了植物蛋白乳酸菌饮料生产中食品稳定剂的具体应用,对食品稳定剂在行业内的推广具有重要的价值。
关键词:植物蛋白乳酸菌饮料;食品稳定剂;应用近年来,随着工艺技术的进步,饮料生产日渐成熟,饮料厂家完全可根据对大众口感的调查,生产出更符合实际需求的饮料产品。
植物蛋白乳酸菌饮料为一种比较常见的饮料类型,这类型饮料的口感独特,但根据对此类饮料的生产情况调查,往往需在其中添加一定的食品稳定剂,以生产出好口感、健康的饮料。
随着饮料生产中食品稳定剂的大力推广,在市场上出现了越来越多类型的食品稳定剂,如增稠剂、乳化剂等,但由于每种食品稳定剂作用的区别,在具体应用时需区分开来。
1.植物蛋白乳酸菌饮料的研究分析针对植物蛋白乳酸菌饮料,这类型饮料的体系不稳,经常产生悬浮液,根据饮料生产过程,植物蛋白中的豆类植物蛋白为其中的主要成分,这一成分的营养价值高、安全性好,当采用了乳酸菌发酵工艺时,蛋白质将逐步被降解为分子肽和分解氨基酸,最终被人体所吸收。
植物蛋白乳酸菌饮料中也富含一定的活性菌,这些菌体对于人体新陈代谢等也有诸多的优点,不仅可调节和改善肠胃,更可提高人体免疫力,由于其中的饱和脂肪酸、胆固醇等含量偏低,很多心血管疾病的人员比较适合饮用这种饮料[1]。
植物蛋白乳酸菌饮料中的成分十分复杂,包含有悬浮液、乳浊液与盐糖物质,受蛋白质水合作用干扰,在静电引力的作用下,与水结合必将导致pH值的波动,一旦pH值与蛋白质的等电点相接近的情况下,静电引力作用显著降低,伴随着蛋白质分子的凝结与沉淀,但对于绝大多数类型的蛋白质而言,其等电点一般保持在4~6之间,由于蛋白质的种类繁多,不同类型的蛋白质,其等电点也有所区别,植物蛋白乳酸菌饮料中的金属盐类物质,对饮料稳定性的负面影响也比较大,通过添加食品稳定剂,可提高植物蛋白饮料稳定性,改善产品口感。
乳化稳定剂对奶茶稳定性的影响
印伯星;许小刚
【期刊名称】《现代食品科技》
【年(卷),期】2008(24)1
【摘要】研究了乳化剂、胶体和盐对奶茶离心沉淀率、油脂析出率和粘度的影响.结果表明,在奶茶体系中,复合乳化剂中的单甘酯和琥珀酸单甘酯的质量比例为3∶2且总量为2.00 g/L、卡拉胶添加量为0.30 g/L、柠檬酸钠添加量为0.20 g/L时,奶荼体系的离心沉淀率、油脂析出率明显降低,粘度增高,奶茶香味浓郁,口感饱满.【总页数】3页(P17-19)
【作者】印伯星;许小刚
【作者单位】扬州大学实验农牧场江苏扬州 225009;广州合诚实业有限公司广东广州 510530
【正文语种】中文
【中图分类】TS272.5
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乳品研究稳定剂的复配对酸乳饮料稳定性的影响罗玲泉(光明乳业股份有限公司技术中心武汉研究所,湖北武汉,430040)摘 要 在对果胶、CM C (羧甲基纤维素)、PG A (藻酸丙二醇酯)3种稳定剂单体影响酸乳饮料稳定性单因素试验基础上,采用Bo x -Behnken 设计进行稳定剂的复配。
试验结果表明,3种稳定剂在控制酸乳饮稳定性的单一临界添加量分别为0.2%、0.25%、0.25%;复配时最佳添加量分别为0.056%、0.050%、0.055%,总的添加量为0.161%时,酸乳饮料的离心率得最小值为3.39%。
关键词 稳定剂,酸乳饮料,离心率,添加量第一作者:硕士,工程师。
收稿日期:2008-01-22,改回日期:2008-06-27 酸性乳饮料是含乳饮料的一种,按照其加工工艺的不同可以分为发酵型和调配型。
酸乳饮料属于发酵型酸性乳饮料,它是以鲜乳或乳粉为原料,经杀菌、冷却、接种乳酸菌发酵剂培养发酵,然后经过适当的稀释和调配而制成。
酸乳饮料的pH 值一般在3.8~4.2,而乳蛋白中80%是酪蛋白,酪蛋白的等电点为4.6,因此酸乳饮料中的酪蛋白处于高度不稳定状态,容易发生分层和沉淀现象,从而影响到产品的稳定性[1]。
工业上除了通过对原料奶、水质、工艺流程等进行相关控制以提高酸乳饮料稳定性外,最主要的也是最关键的提高酸乳饮料稳定性的方法就是适当添加稳定剂。
常用于酸乳饮料的稳定剂单体有许多种,如CM C 、黄原胶、卡拉胶、果胶、PGA 等,但在酸乳饮料的实际生产中,往往使用复合稳定剂来增加产品的稳定性,以便充分利用各种稳定剂单体之间的协同交互作用以减少稳定剂的用量、降低生产成本,同时可以避免某种稳定剂添加量过大而影响酸乳饮料的风味及口感[2]。
试验主要研究了果胶、CMC (羧甲基纤维素)、PGA (藻酸丙二醇酯)3种稳定剂单独添加时对酸乳饮料稳定性的影响,同时,在单因素试验基础上通过Bo x -Behnken 设计对这3种稳定剂进行适当复配,以确定它们最佳控制酸乳饮料稳定性的复配方案。
1 材料与方法1.1材料与仪器1.1.1 材 料鲜奶,武汉光明乳业收奶部;YO -M IX 型DVS(直投式)发酵剂,丹麦丹尼斯克公司;果胶、单苷酯、藻酸丙二醇酯(PGA )、羧甲基纤维素(CMC )、柠檬酸、酸奶香精,均为食品级;蔗糖(市售)。
1.1.2 仪 器CA -1480-3型无菌工作台,上海上净净化设备有限公司;pH5-3c 型酸度计,上海精密科学仪器有限公司;R180型旋转式粘度计,德国pro Rheo 公司;均质机,德国An Invensys 公司;FM300型乳化机,上海Fluoko 公司;LRH -150型生化培养箱,上海一恒科技有限公司;1013型恒温水浴箱,德国GFL 公司;FW3D 型高速搅拌机,上海Fluoko 公司;SA -300VF 型灭菌锅,台湾ST URDY INDUS TRIA L 公司;分析天平,北京赛利斯天平有限公司;西门子冰箱;TDL -40B 型冷冻离心机。
上海一恒科技有限公司。
1.2 方 法1.2.1 酸乳饮料的生产工艺 原料乳+稳定剂、乳化剂+蔗糖※(50℃)※低速搅拌分散(5min )※乳化(5min )※高速搅拌(10min ,65℃)※均质(60~70℃20MPa )※杀菌(95℃,10min )※冷却(40℃)※接种※发酵(42℃)※冷却※加糖水稀释※搅拌(10min )※加柠檬酸※加香精※均质※杀菌、冷却※冷藏(4℃)1.2.2 果胶稳定剂单因素试验分别添加0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%和0.3%果胶进行酸乳饮料生产,冷藏1w 后进行离心稳定性试验,重复3次取平均值。
1.2.3 CMC 稳定剂单因素试验分别添加0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%和0.3%CM C 进行酸乳饮料生产,冷藏1w 后进行离心稳定性试验,重复3次取平均值。
1.2.4 PGA 稳定剂单因素试验DOI :10.13995/j .cn ki .11-1802/t s .2008.09.035食品与发酵工业FOOD AND F ERMENT AT ION IND UST RIES分别添加0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%和0.3%PGA进行酸乳饮料生产,冷藏1w后进行离心稳定性试验,重复3次取平均值。
1.2.5 稳定剂的复配试验稳定剂的复配试验采用Box-Behnken设计,检测的指标为冷藏1w后酸乳产品的离心率,重复3次取平均值。
1.2.6 稳定性测定方法在10mL离心管中精确加入酸乳饮料10m L,然后在4000r/min离心30min,弃去上部溶液,准确称取沉淀物重量,利用下式计算离心率[3]。
离心率/%=沉淀物重量(g)10m L酸乳饮料重量(g)×1001.2.7 数据统计与分析采用The SAS9.0fo r Window s软件对Box-Be-hnken设计试验结果进行回归方差分析[4]。
2 结果与分析2.1 果胶稳定剂单因素试验结果图1为果胶稳定剂单因素试验结果。
由图1可以看出,果胶的添加量在0.05%~0.3%时,酸乳饮料离心率与果胶添加量成负相关,离心率随添加量的增加而减小;其中果胶添加量在0.05%~0.1%时酸乳饮料离心率变化较缓慢;果胶的添加量在0.1%~0.2%时,酸乳饮料离心率随果胶添加量的增大而急剧降低;果胶的添加量在0.2%~0.3%时,酸乳饮料离心率随果胶添加量的增大变化又趋于缓慢。
因此,从边际效应及成本角度出发,选择离心率变化最快区间的未端即0.2%添加量为控制酸乳饮料稳定性的临界控制点。
图1 果胶稳定性单因素试验2.2 C MC稳定剂单因素试验结果图2为CM C稳定剂单因素试验结果。
由图2可以看出,CMC在稳定酸乳饮料方面存在较强的作用效果,CM C的添加量在0.05%~0.25%时,酸乳饮料离心率与CMC的添加量几乎存在线性负相关,酸乳饮料离心率随CMC的添加量的增大急剧地降低;CMC添加量超过0.25%时酸乳饮料离心率变化相对趋于缓和。
因此,选择添加量0.25%作为CMC稳定剂添加量的临界控制点。
图2 CM C稳定剂单因素试验2.3 PGA稳定剂单因素试验结果图3为PGA稳定剂单因素试验结果。
由图3可以看出,在试验所选择的范围内,酸乳饮料离心率随PGA的添加量的增大而降低;其中添加量在0.05%~0.15%时,离心率变化急剧;当添加量在0.15%~0.25%时,离心率变化相对缓和了许多;当添加量大于0.25%时,酸乳饮料的离心率变化不大。
因此,选择黏度急剧变化区间的未端即添加量0.25%作为PGA稳定剂的临界控制点。
图3 PG A稳定剂单因素试验2.4 稳定剂复配试验结果根据单因素试验结果,果胶、CMC、PGA的控制酸乳饮料稳定性的临界添加量分别为0.2%、0.25%、0.25%。
考虑到复配时因素之间存在控制酸乳饮料稳定性上的协同交互作用,因而本次试验假定它们三者之间存在提高酸乳饮料稳定性的交互作用,分别选择3种稳定剂临界添加量的10%、20%、30%作为Bo x-Behnken设计方案的-1、0、1水平,最后由试验结果来验证假设的正确性。
Box-Behnken设计因素水平编码见表1,试验方案及结果见表2。
乳品研究表1 Box -Behnken 设计因素水平编码编码X 1(果胶)/%X 2(C M C )/%)X 3(PGA )/%-10.020.0250.02500.040.050.0510.060.0750.075表2 Box -Behnken 设计方案及结果试验号编码因素取值X 1X 2X 3离心率/%1-1-104.052-10-13.883-1013.824-1103.7950-1-13.7760-113.57701-13.5480113.5191-103.451010-13.41111013.43121103.48130003.47140003.45153.44 应用SAS9.0对表2的试验数据进行完全二次回归分析,其回归方差分析结果见表3、表4,所得的离心率随果胶、CM C 、PGA 因素变化的三元二次回归方程(1)如下[5]:Y =5.763333=47.979167X 2-27.933333X 2-13.283333X 3+345.833333X 1X 1+145.000X 2X 1+161.333333X 2X 2+40.000000X 3X 1+68.00000X 3X 2+69.333333X 3X 3(1)回归方程(1)的方差分析结果见表3。
由表3可得,回归方程模型极显著(P <0.01),回归方程的决定系数R 2=0.9900,即方程可以解释99.00%的离心率数据变异,方程的拟合性好;方程失拟项不显著(P >0.05)表明二次回归模型可以用来预测离心率的变化无需引入更高次模型,也无需引入新的变量,因此可以用该回归方程对试验的结果进行分析预测;一次项极显著(P <0.01),表明所选择的果胶、CMC 、PGA 三因素对酸乳饮料稳定性试验结果影响非常大,交互项显著(P <0.05)表明在所选择的试验范围内三因素之间存在较强的交互性。
表4为回归方程(1)回归系数的方差分析结果。
由表4可见,在试验所选择的范围内,一次项中果胶(X 1)、CM C (X 2)2因素对酸乳饮料离心率的影响极显著(P <0.01),PGA (X 3)对酸乳饮料离心率的影响显著(P <0.05),其中,果胶对酸乳饮料离心率降低影响最大,CMC 次之,PGA 最弱;二次项中果胶(X 1)与CM C (X 2)显著(P <0.05),而PGA (X 3)不显著(P >0.05),表明在试验所选择的范围内,果胶与CM C 自身的交互作用对酸乳饮料离心率的降低影响较大,而PGA 自身相互作用不显著地降低酸乳饮料的离心率;果胶(X 1)与CM C (X 2)的交互作用极显著(P <0.01),交互项PGA (X 3)与CM C (X 2)的交互作用不显著(P >0.05),果胶(X 1)与PGA (X 3)的交互作用不显著(P >0.05),其中PGA (X 3)与CMC (X 2)的交互作用虽不显著(P =0.0539),但因其P 0.0539<0.25且接近于0.05,因此,它们之间仍然存在相当程度的交互影响,而果胶(X 1)与PGA (X 3)之间在降低酸乳饮料离心率方面几乎不存在交互作用(P >0.25)。
回归方程(1)的各项只有PGA (X 3)与CMC (X 2)的交互作用以及果胶(X 1)与PGA (X 3)的交互作用两项不显著(P >0.05),其它各项都是显著的(P <0.05),考虑到PGA (X 3)与CM C (X 2)的交互项虽不显著(P >0.05),但其P 为0.0539<0.25,仍应予以保留[4],因此对所得到的三元二次回归方程(1)的模型只需要剔除PGA (X 3)与果胶(X 1)交互项。