【doc】 如何解决酸性乳饮料易生沉淀的问题

【doc】 如何解决酸性乳饮料易生沉淀的问题 如何解决酸性乳饮料易生沉淀的问题 王小生如何解决酸性乳饮料易生沉淀的问题 中图分类号:TS252.4文献标识码:D文章编号:1006—8481(2005)06—0035—03 如何解决酸性乳饮料易生沉淀的问题 王小生 (镇江市长江乳业有限公司,江苏镇江212017) 摘要:介绍了酸性乳饮料工艺流程中的关键技术:酸奶稳定剂的加入速度不能太快,温度在6O,7OoC;pH 值在3.8,4,0;使用软化水等.分析了酸性乳饮料生产工艺中易生沉淀的原因为:在调酸过程中,中和了酪 蛋白乳糜球粒的外层所带的负电荷,破坏了酪蛋白乳糜球粒的双电层结构,最终产生了沉淀.解决沉淀的措 施主要有3种:?选用带负电荷的复合胶体,屏蔽酪蛋白乳糜球粒表面的正电荷;?选用合适的络合剂,降 低乳浆中的ca”活度;?合理调整酸化过程,阐述了掌握加酸的顺序,加酸的方式,酸化速度及加酸时的搅 拌方式对酪蛋白乳糜球粒的稳定性影响. 关键词:酸性乳饮料;沉淀;酪蛋白 Thewaytoremovetheprecipitationinaciddairybeverage WANGXiao—sheng (YangtseRiverDairyIndustryLimitedCompany,Zhenjiang,Jiangsu,212017) Abstract:Thekeytechnologiesofaciddairybeverageareintroducedinthispaper,such88controltheaddition speedofyogurtstabilizeratthetemperatureof60, 70~CpHdegreeshouldbearound3,8,4,0,andthesoftened waterisneeded,Thecauseofprecipitationinaciddairybeverageisalsoanalyzedinthearticle,Duringtheprocess ofacidification,thenegativechargeintheouterlayerofcaseinproteinchymeisneutralized,itsdoubleelectricity layersaredestroyed.andthentheprecipitationisfinallyproduced.Therearethreemeasurestosolvethisproblem, First,trytousethecompoundcolloidwithnegativecharge,SOthatthepositivechargeintheouterlayerofcasein proteinchymecallbescreened;second,suitablecomplexcompoundshouldbeusedtocutdowntheactivityofCa”; third,trytomoderatetheprocessofacidation,controltheorderofsouraddition,itsstyle,itsspeedanditsagitation method. KeyWords:aciddairybeverage;precipitation;caseinprotein U日lJ舌 酸性乳饮料是以牛乳或还原乳为主要原料, 经乳酸菌发酵,稀释和调酸,或不发酵直接用有机 酸将牛乳的pH值调为3.8,4.0后调味制成的, 它含有丰富的营养物质和免疫物质,其蛋白质和 脂肪的含量均需大于1%,且具有低粘,低稠,清 凉和爽口的特点,品味,解渴两相宜.? 本文阐明了酸性乳饮料生产工艺中的关键技 术,并针对生产过程中容易产生沉淀的问题进行 了分析,提出了相应的解决措施,以避免生产过程 中产品质量事故的发生. 修回日期:2005—08—08 作者简介:王小生(1961一),男,江苏镇江人,工程师,主要从事产品研 发和质量技术管理工作. ? 35? 饕譬参?. t?《江苏调味副食~}2005年第22卷第6期(总第96期) 1酸性乳饮料的生产工艺 1.1工艺流程 酸性乳饮料工艺流程如下. 匾垂函匾一匪函圈一圈一圃一圈一 圈一囿一圈一圈一圆一圆 1.2关键技术 在酸性乳饮料工艺配方中,一般都含有乳粉, 稳定剂,有机酸,糖,柠檬酸钠,果汁(果味香精) 和水等物质,其中稳定剂,酸及水质对产品的质量 影响较大,必须在工艺中加以控制. 1.2.1酸奶稳定剂的使用 在酸性乳饮料中,酸奶稳定剂可以强化酪蛋 白乳糜球粒的双电层保护膜,增强酪蛋白的溶解 性和稳定性,同时还能增加酸性乳饮料的粘度,协 调酸性乳饮料的口感.但酸奶稳定剂溶解前应先 与适量的绵白糖进行干混合,这样可以增大酸奶 稳定剂与水的接触面.溶解时,应把水加热到60 — 70~C后缓慢加入,搅拌后并用胶体磨研磨5— 10min.温度太低,酸奶稳定剂难溶;温度太高, 酸奶稳定剂结构易受破坏.酸奶稳定剂加入速度 太快,易产生结块,造成难溶,失去稳定作用,使酪 蛋白乳糜球粒在酸化过程中产生沉淀. 1.2.2pH值的控制 在酸性乳饮料的生产中,酪蛋白与酸会立即 絮凝产生豆腐花,这是生产酸性乳饮料的技术难 题.当酪蛋白发生絮凝时,此时的pH值就叫等 电点,大多数蛋白质等电点的pH值为4.6左右, 远离此等电点,酪蛋白乳糜球粒才能稳定.所以, 在生产酸性乳饮料时,pH值一般应控制在3.8— 4.0,pH值太低,则成品太酸;pH值太高,成品易 变成豆腐花. 1.2.3水质的控制 酸性乳饮料中的水必须为软化水,不能用硬 水,因为硬水中Ca?含量较高,能影响乳中混合 体系的稳定,产生盐析作用,使酪蛋白乳糜球粒絮 凝而沉淀.因此,对于有些地区Ca含量较高的 水质,必须经过离子交换或煮沸软化处理后,才能 用于酸性乳饮料的生产. ? 36? 2发生沉淀的原因及控制措施 2.1原因分析 在酸性乳饮料制作过程中,因发酵或调酸,原 料乳中天然的复杂混合分散体系受到破坏,牛乳 中的蛋白质遇酸会变性,易产生絮凝,形成豆腐花 和乳清分离,且加热会使这种程度加剧. 中性乳多肽链上的丝氨酸通过结合磷酸酯基 和Ca,使酪蛋白形成乳糜球粒状态.该球粒具 有双电层结构,内层带正电荷,并含有疏水性基 团,外层带负电荷,含有亲水性基团,等电点pI= 4.5—4.6.在中性乳(pH=6.5—6.7)中,乳糜球 粒之间因外层所带负电荷的静电排斥作用,使得 乳糜球粒呈稳定状态,防止了蛋白质的絮凝发生. 而酸性乳饮料的生产中因发酵和调酸工艺等,最 终pH值为3.8—4.0,中和了乳糜球粒外层所带 的负电荷,使得整个酪蛋白乳糜球粒只带正电荷. 由于同性静电相斥,再加上内部疏水基团作用,酪 蛋白乳糜球粒双电层结构发生了解体,形成了不 稳定的小乳糜球粒,进而产生凝聚,同时释放出大 量的游离Ca?.而酪蛋白对Ca?比较敏感,Ca? 的活度增加,掩蔽了酪蛋白乳糜球粒上的亲水性 磷酸酯基团,使得酪蛋白的疏水性相对增强,当 Ca?活度为50mmol/L时,酪蛋白就会凝固. 另外,在酸性乳饮料生产中,若使用含Ca量 较高的硬质水,不仅会造成乳中Ca?活度的增 高,掩蔽酪蛋白乳糜球粒结构中的亲水性磷酸酯 基团,使酪蛋白乳糜球粒的疏水性相对增强,而且 还能影响到乳中酪蛋白分子与酪蛋白亚胶束之 间,胶体钙与磷酸之间,酪蛋白胶束与酪蛋白亚胶 束之间的3种平衡关系,促使酪蛋白乳糜球粒产 生絮凝.搅拌可破坏凝胶结构,使其悬浮,但静置 又会重新凝聚成小块,加热会使酪蛋白疏水结构 发生收缩,形成沙质蛋白质结构,产生沉淀,轻者 瓶底有粉状沉积物,重者甚至会造成水,乳分层. 因此,酸性乳饮料产生沉淀的因素主要有2 个:一是带正电荷的酪蛋白;二是游离的Can. 2.2控制措施 2.2.1屏蔽酪蛋白乳糜球粒表面的正电荷 试验表明,在酸性乳饮料中添加高甲氧基果 王小生如何解决酸性乳饮料易生沉淀的问题 胶,耐酸性羧基纤维素(CMC),海藻酸丙二醇酯 (PGA)和黄原胶等胶体可掩盖酪蛋白乳糜球粒 表面的正电荷,这是因为这些胶体带负电荷,在酸 性乳饮料中酪蛋白所带的正电荷被带负电荷的胶 体所包围,形成蛋白质——胶体结构,又使内层 (酪蛋白)带正电荷,外层(复合胶体)带负电荷, 外层之间因静电斥力作用,使整个酪蛋白乳糜球 粒保持悬浮,因而稳定了酸性乳饮料.同时,这些 胶体既有稳定作用,又有增稠作用,能缩短蛋白液 与料液之间的粘度差距,进一步增强酪蛋白乳糜 球粒的稳定性.在这些胶体中以高甲氧基果胶效 果最好,与CMC和PGA复配使用效果更佳.[6] 2.2.2降低乳浆中ca?的活度 在酸性乳饮料中添加络合剂如聚磷酸盐或柠 檬酸钠等,通过螯合作用,可以结合乳浆中游离的 can,使ca?的活度降低,同时引起胶体磷酸钙 解离,释放出亲水性磷酸酯基团,胶束降解,使得 酪蛋白乳糜球粒上的疏水性相对降低,酪蛋白凝 固受阻,从而起到稳定蛋白质的作用. 2.2.3合理调整酸化过程 酸化是酸性乳饮料生产中的重要环节,酸化 的方式和方法决定着成品的品质.为防止酸化过 程中蛋白质与酸产生变性沉淀,要求酸化前必须 先向奶液中添加复合稳定剂,使酪蛋白受胶体稳 定剂的保护,再经高压均质,以降低凝聚的蛋白质 的粒径,然后才能加酸调配.同时,为得到最佳酸 化效果,通常采取以下措施.首先,酸化前应将牛 乳与稳定剂的混合液温度降至40”12以下(最好为 15,20?),以免温差太大,造成蛋白质絮凝.其 次,酸液浓度不能过高,否则很难保证局部牛乳与 酸液良好地混合,使局部酸度偏差太大,从而导致 局部蛋白质沉淀.为易于控制酸化过程,通常在 酸化前将酸液稀释为5%或10%的溶液,同时添 加少许柠檬酸钠,这样不仅能够对酸,碱产生缓冲 作用,而且还能螯合游离的ca”.再次,酸化速 度不能太快.为了保证酸液与混合奶液充分均匀 混合,酸化时酸液应缓缓地加入,同时要快速搅 拌,否则,加酸过快,会使酸化过程形成的酪蛋白 颗粒粗大,产品产生沉淀;搅拌速度过慢,很难保 证整个酸化过程中酸液与牛乳均匀地混合,从而 导致局部pH值过高,产生蛋白质沉淀. 3结束语 要生产高品质的酸性乳饮料,必须掌握其生 产工艺中的关键技术,防止沉淀发生.首先,要选 用优质的酸奶稳定剂,掌握正确的溶解方法,屏蔽 酪蛋白乳糜球粒表面的正电荷.其次,合理控制 酸化过程.应对酸化时的加酸顺序,加酸方式,酸 化速度,加酸时的搅拌方式及最终的pH值加以 控制.再次,应对水质加以控制.硬质水必须经 过软化处理,同时,可添加适量的络合剂柠檬酸 钠,增强酪蛋白乳糜球粒结构的亲水性,相对降低 其疏水性,提高酪蛋白的稳定性. 参考文献 [1]谢继志,范立冬,赵平.液态乳制品科学与技术[M],北京: 中国轻工业出版社,1999, [2]郭本恒.乳品化学[M].北京:中国轻工业出版社,2000, [3]刘钟栋.食品添加剂原理及应用技术[M].北京:轻工业出 版社,1993. 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