黄原胶对酸性乳饮料稳定性影响的研究

黄原胶对酸性乳饮料 稳定性影响的研究 曹卫春，夏文水 (江南大学食品学院，无锡 214036) I 目 品 添 加 剂 摘要：研究了不同来源黄原胶对羧甲基纤维素钠(CMC)稳定的酸性乳饮料稳定性的影响，结果明，其 结果依赖于黄原胶的来源。实验中选取了10种不同来源黄原胶进行研究，结果显示，供试的中国某厂 来源的黄原胶使产品更不稳定，而供试的某合资厂来源及大部分法国来源的黄原胶使产品更加稳定。 关键词：酸性乳饮料；CMC；黄原胶 ；稳定性；离心沉淀率 中图分类号：TS252．54 文献标识码：A 文章编号：1005—9989(2006)06—0087—04 Effects of xanthan gum on the stability of acidified milk drink CAO Wei—chun．XIA W en—shui‘ (School of Food Science，Southern Yangtze University，Wuxi 21 4036) Abstract：The effect of xanthan gums from different sources(from xanthan gum producers in China,JV and French1 to the stability of CMC stabilized acidified milk drink was studied． The results show that comparing with the control product(addition of CMC only)，the products addition of xanthan—China are much less stable，whereas the production addition of xanthan—JV and most French xanthan are more stable． Key words：acidified milk drinks；CMC；xanthan；stability；centrifugaUon 近年来，酸性乳饮料因其特有的营养和风味越 来越受到人们的青睐，但是其在生产过程中经常出 现蛋白质沉淀和脂肪上浮的问。亲水胶体经常被 用在乳品生产中解决蛋白或其他颗粒沉淀的问题， 同时其还能改善产品的质构。迄今为止，只有高甲 氧基果胶(HM pectin)、海藻酸盐丙二醇酯(PGA)和羧 甲基纤维素钠(Na—CMC或CMC)被证明是最有效稳定 酸性乳饮料的亲水胶体。这些胶体都是阴离子多糖， 除了靠其提供的黏度阻碍蛋白颗粒等沉淀之外．它 们主要依赖在pH值低于酪蛋白等电点时，吸附在带 正电的酪蛋白表面．形成空间位阻而阻碍蛋白质的 沉淀【 黄原胶作为一种微生物发酵产生的阴离子多糖， 自从20世纪60年代末商业化以来．其在各行各业中得 到了十分广泛的应用[8-9]。目前，在食品领域里，其具 有的独特的耐盐、耐热、耐酸以及低浓度下高黏度和 良好的假塑性(剪切变稀性)等在调味品行业具有十分 广泛的运用。在加热条件下．黄原胶在水溶液中的分 子构象由相互缔合的单股或双股螺旋状态转变成无 规线团．其分子呈现较强的刚性，在一定的浓度范 围内．其比其他亲水胶体更容易引起乳状液的损耗絮 凝uoI 。因此，这也限制了它在乳品行业的应用．黄 原胶不能单独应用到中性或酸性乳饮料中．它通常被 作为辅助成分和其他胶体复配使用。 收稿日期：2006—0l—l0 通讯作者 作者简介：曹卫春(1979一)，女，江苏阜宁人，硕士研究生，主要从事乳品和乳状液稳定性的研究工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com 嗣 品 添 加 齐Ⅱ ■ 在我国，CMC以其特有的稳定效果和低廉的价 格在 酸性 乳饮料 中得到 广泛 的运 用 。研究 表 明 ， CMC和其他任何胶体复配都没有协同增效作用，但 是在实际生产中，其经常添加一些其它胶体进行复 配使用．以提高产品的稳定性和／或改善产品的质构 和口感l151。迄今为止，还没有文献报道CMC单独和黄 原胶复配在酸性乳饮料中的运用情况．有的只限于 它们和果胶、PGA、魔芋胶等三者复配在产品配方的 应用 6¨I 。针对此，本文研究和探讨在CMC稳定酸性 乳饮料的基础上添加少量黄原胶产 品稳定性 的变化 情况，以期为黄原胶在酸性乳饮料中的运用提供一 定的理论指导。 1 材料和方法 1．1 实验材料 白砂糖：太古糖业有限公司：柠檬酸：上海试剂 一 厂，纯；CMC：市售；黄原胶分别来源于中国 某厂生产的某一型号的4个不同批次，简称为CN一01～ 04；某合资厂生产的一个型号，简称为JV；法国某 厂生产的5个型号：简称为FR一01～05。 冷、热水浴锅；搅拌器；UHT杀菌设备：德国组 装，APV invensys系列；无菌灌装台；均质机：RaN— VIE，丹麦哥本哈根；电子台称；pH计：Metrohm， 744型，瑞士；大容量低速离心机：DL一5，上海安亭 科学仪器厂。 1．2 实验方法 1．2．1 酸性乳饮料基础配方研究不同黄原胶来源对体 系稳定性的影响 1．2．1．1 配方 本实验首先选取酸性乳饮料基础配方 研究不同来源黄原胶对产品稳定性的影响，采取中 试样品用=m一=10kg，其中35％鲜奶、10％白砂糖、0．4％ CMC和，或0．05％黄原胶．其余用水补足。 1．2．1．2 生产工艺 将配方中剩余的水加热N75~c， 在搅拌状态下加入胶体和其余固体原料的均匀混合 物，搅拌30min待胶体全部溶解后放人20~C水浴冷却． 冷却到30~C和鲜奶混合，混合液在25~C用50％(w／w)柠 檬酸调酸Z~pH4，再经uHT杀菌(121~C，4s)(其中均质 温度65~C，压力25MPa)，最后无菌冷灌装。产品进行 3批平行实验。 1．2．2 酸性乳饮料应用配方验证不同黄原胶来源对体 系稳定性的影响 1．2．2．1 配方 本实验利用上述实验结论．各选择一 种使体系更稳定和更不稳定的黄原胶采用酸性果汁 乳饮料实际应用配方进行验证实验。仍采取中试样 品用量10kg，其中35％鲜奶、5％白砂糖、0．025％AK 糖／阿斯 巴甜(1：1)、0．4％CMC和／或0．05％黄原胶 、 1．7％的浓缩苹果汁(70。Bx)，其余用水补足。 1．2．2．2 生产工艺 工艺基本同1．2．1．2．只是在调酸 前加入浓缩苹果汁的稀释液(1o倍稀释1。产品同样进 行3批平行实验。 1．2．3 产品稳定性的测定方法 产品的离心沉淀率在 乳品中被用来预测产品的长期沉淀稳定性 ．离心沉淀 率越大，产品越不稳定。本实验沿用检测酸性乳饮料 稳定性所用的离心沉淀法，具体为：称取40g样品到 离心管中，常温下4696r／min旋转20min．离心后倒出 上层液体(本次实验因为是鲜奶，上层脂肪被同时倒 出)，再将离心管倒置5min后称质量。每个样品进行2 或3次平行测定(如果两次测定发现沉淀率相差较大．进 行第3次测定)，离心沉淀率取平行测定的平均值。 离心沉淀率 )=离心沉淀量／称取样品量xl00 1．2．4 产品稳定性判定方法 以样品号为横坐标．以 每个样品3批实验得到的离心沉降率为纵坐标作散点 图或以其平均值作柱形图。根据沉降率的分布和大小 判断产品的稳定性。一般．产品离心沉降率在1％以 内认为比较稳定；大于1％的，越大越不稳定。 2 结果与讨论 2．1 酸性乳饮料基础配方产品稳定性 图1 酸性乳饮料3批实验离心沉淀率分布图 由图1可知，和参~L(CMC单独稳定的酸性乳饮料 的稳定性)相比较，添加少量不同来源的黄原胶．产 品的稳定性将受到不同的影响。其中，来源于中国某 厂家的黄原胶加人到体系中去，产品的离心沉淀率分 布比较广，即相对于参tk0．66％、0．78％和1．1％，CN一 01分别为0．71％、3．46％和4．50％，CN一02分别 为 2．01％、3．97％和4．56％．CN一03分别为1．34％、4．11％ 和5．34％，CN一04分别为2．83％、4．46％和5．08％．它们 中虽然也有在较小离心沉淀率区域的分布．如cN一01 的0．71％和CN一03的1．34％，但是这样的在较稳定区的 分布很少，它们主要集中分布在较大的离心沉淀率区 域上。而来源于合资厂家或法国的黄原胶样品加人到 维普资讯 http://www.cqvip.com 堇 军 荨 乏 i 宴 荨 u 弓 弓 弓 弓 董 皇 董 董 皇 ·CMC _CMC+FR一05▲CMC+CN-04 图3 酸性果汁乳饮料3批实验离心沉淀率分布图 由图3可知，该实验结论验证了上述结论，即参 一 目 品 添 加 剂 比的离心沉淀率分别为0．88％、0．80％和0．84％；添加 FR一05的产品离心沉淀率分别为0．78％、0．70％和 0．60％，它们都集中分布在较稳定的区域内，且变化 较小；而添JJ~JCN一04的产品离心沉淀率分别为0．69％、 3．28％和5．33％。它们分布从稳定区域到不稳定区域 比较广。参比、添~JIFR一05的产品及添JJICN一04的产 品的3次平均沉淀率分别为0．84％、0．69％和3．10％， 说明添~JIFR一05的产品稳定性比参比更好，而添加 CN一04的产品的稳定性则变得更差。 3 结论 CMC和少量黄原胶复配可以使酸性乳饮料变得 更稳定或更不稳定，这主要依赖于黄原胶的来源。所 以，黄原胶可以用来和CMC进行复配以此对酸性乳 饮料的稳定，同时，其可以改善产品的质构和提供给 产品爽滑的口感。只是，因为国内外各厂家因原料及 加工工艺不同，生产的黄原胶的性质也千差万别，应 注意黄原胶来源的选择。对本实验来说，合资厂来 源以及法国来源的黄原胶f除FR一01)可以选择和CMC 进行复配稳定酸性乳饮料。从成本来讲，考虑到国内 外黄原胶价格的差异，选择这些来源的黄原胶也许 是不经济的。 丙酮酸含量是黄原胶分子中重要的功能团，其 对黄原胶的功能特性起决定性因素，它对黄原胶和 蛋白质相互作用应有一定的影响【l8—191。同时，黄原胶 中钙离子的含量对黄原胶的低剪切黏度和对其与葡 甘露聚糖相互作用产生很大的影响 ，本实验将进一 步考察黄原胶的这些指标，研究和探讨黄原胶加人 到CMC稳定的酸性乳饮料中引起不同稳定性的原因， 从而为黄原胶在酸性乳饮料中的应用提供理论依据。 参考文献： 【1】 A Durand，G V Franks，R W Hosken．Particle sizes and stability of UHT bovine，ceres]and grain milks．Food Hy- droColloids，2003，(17)：671-678 [21 Noble P Wong．Fundamentals of Dairy Chemistryel'hird Edi- tion)．Gaithersburg，Aspen Publishers Inc Maryland：1999 [31 R Hans Trompa，Cees G de Kruifa，Marcel van Eijkb，et a1． On the mechanism of stabilisation of acidified milk drinks by pectin．Food HydroColloids，2004，(18)：565-572 [4] R Tuinier,C Rolin，C G de Kruif．Electrosorption of Pectin onto Casein Micelles．Biomacromolecules，2002，(3)：632—638 【5】 F Sedlmeyer，M Brack，B Rademacher，et a1．Effect of protein composition and homogenisation on the stability of 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