首页
配方研发
整体方案
成功案例
专家团队
荣誉资质
饮品资讯
佳味添成
行业新闻
高甲氧基果胶对酸奶饮料配方中的稳定作用
2021-4-15 10:43:23

果胶是由D-半乳糖醛酸残基经a(1-4)糖苷键相连接聚合而形成的酸性大分子多糖,并且半乳糖醛酸C上的拨基有许多甲酯化形式,未甲酯化的残留拨基则以游离酸形式或以钾、钠、铵或钙盐形式存在。在C或C,的羧基位置上常带有乙酰基和其他中性多糖支链,如L-鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖等"。果胶分子量大小、甲酯化程度和带有其他基团的多少不但取决于来源,也与提取条件有关。果胶中平均每100个半乳糖醛酸残基C。位上以甲酯化形式(带有甲氧基)存在的百分数称为果胶的酯化度DE值或DM值,FCC规定:DE值高于50%的果胶称为高甲氧基果胶,反之称为低甲氧基果胶,后者包括酰胺果胶。由于果胶分子存在极性区和非极性区使果胶具有多种功能性质,因此果胶在食品中用做凝胶剂、增稠剂、组织成型剂、乳化剂和稳定剂。高甲氧基果胶是欧美酸奶饮料行业被广泛使用的酸性乳饮料稳定剂。但由于国内价格较高,高甲氧基果胶的应用相对较少。

调配型酸性含乳饮料是指用乳酸、柠檬酸或果汁等将牛奶或豆奶的pH值调整到酪蛋白的等电点(pH值在4.6以下)而制成的一种乳饮料6。酸奶饮料由于其凉爽的自然口味和高营养价值而备受消费者欢迎,酸奶饮料可以通过发酵、直接酸化或与果汁混合来制备,但经常出现的蛋白质沉淀,脂肪上浮等质量问题严重制约了乳饮料行业的发展。酸性乳饮料的pH值大致在3.6-4.5,接近或低于牛乳中酪蛋白的等电点,导致酪蛋白胶束间的静电排斥作用减弱,因而酪蛋白有形成更大颗粒而沉淀的趋势,所以生产酸性乳饮料的关键在于保持牛乳中酪蛋白胶束分散状态的稳定性。高甲氧基果胶在酸性乳饮料的pH值下能与酪蛋白所带正电荷发生静电作用,形成亲水性复合物,能避免颗粒间的聚合作用,使酪蛋白胶束颗粒得以稳定地分散。目前国内厂家主要用耐酸羧甲基纤维素钠(CMC),海藻酸丙二醇脂(PGA)等作为酸性乳饮料的稳定剂2,但与高甲氧基果胶良好的胶溶效果、较小的增黏作用与怡人的口感相比,使用高甲氧基果胶作为酸性乳饮料的稳定剂有利于提高产品的质量。

p22.png

高甲氧基果胶稳定效果的影响因素及其分析

在生产酸奶饮料时,为达到最佳稳定性所需的高甲氧基果胶的量和使用高甲氧基果胶类型、饮料配方、生产工艺条件等因素有关。此外酸化速度、终产品酸度的精确性(pH值为3.8-4.3)、奶中的脂肪含量、固形物含量、粒子浓度、热处理调件及保质期长短等都影响产品对高甲氧基果胶的实际需要量,被稳定的酪蛋白微粒经过均质后即可经受合适的加热杀菌处理而不发生质量问题。

 酸奶饮料的pH值

酸奶饮料的pH值是饮料达到最佳稳定性的关键因素,pH值影响高甲氧基果胶的游离性并且会与钙离子发生反应,饮料的pH值应在3.9-4.1,清蛋白在加酸至等电点(pH值为4.6)时不发生沉淀,而球蛋白在加酸至pH值为4.5时产生沉淀,故球蛋白又称酸沉蛋白。溶液pH值对蛋白质分子的水化作用有显著的影响。然而在有多种添加物的酸性乳体系中却表现出在远离等电点的情况下,加酸越多乳越不稳定的现象,这不但与蛋白质带电性有关,还与添加的稳定剂、络合剂等的带电性有关。随着加酸量的降低,pH值逐渐升高,饮料的稳定性也随之上升。尽管pH值较高时(如pH值为4.4),稳定性很好,但饮料的酸味明显不足,口感较差。因此,建议使用高甲氧基果胶稳定剂的有效pH值范围为3.6-4.20

蛋白质的浓度

蛋白饮料的浓度是决定范德华力和双电层斥力的关键因素。蛋白质的浓度也会影响高甲氧基果胶的用量,蛋白质含量愈高,用于稳定作用的高甲氧基果胶也愈多,同时高钙酸奶饮料也需较高的高甲氧基果胶量。由此可以看出,蛋白质浓度对蛋白饮料稳定性的影响是非常显著的,蛋白质含量越低,奶饮料越稳定,但根据蛋白类产品的国家标准,要求作为蛋白饮料蛋白质的含量不得低于1%。因此,对不同蛋白质浓度的酸奶饮料必须通过实验来确定高甲氧基果胶用量,一般为每克蛋白质0.15-0.2g高甲氧基果胶。

高甲氧基果胶用量

奶饮料一经酸化,酪蛋白胶体离子就被破坏,添加高甲氧基果胶后,可防止酸性酪蛋白粒子的凝集。当加入的高甲氧基果胶量少于实际需要量时,只有少量的酪蛋白微粒被高甲氧基果胶所包裹,产品的黏度有所上升;当加入的高甲氧基果胶量开始阻碍酪蛋白微粒间相互作用时,产品的黏度开始下降。当加入的高甲氧基果胶量使产品的黏度达最低点时,说明酪蛋白微粒间的相互作用已完全被高甲氧基果胶所阻断。如果再增加高甲氧基果胶的用量,则导致高甲氧基果胶分子之间相互作用而使产品的黏度又开始上升。所以调节高甲氧基果胶的添加量可以使不同的酸奶饮料得以改进质量。例如pH值为4.0的酸乳饮料经添加高甲氧基果胶、均质和杀菌后,结果证明添加量在小于0.3%的情况下,黏度随添加量增高而上升。当添加量增至0.3%时黏度却急剧下降,这是由于大量带负电荷的高甲氧基果胶分子与酪蛋白粒子结合后,使酸性酪蛋白粒子的表面带负电荷,通过粒子间的静电斥力,保持了液体稳定的分散状态,因此0.3%高甲氧基果胶浓度是保证酸性乳饮料稳定性所需要的最适添加量啊。

结束语

总之,高甲氧基果胶对酸奶饮料的稳定机理及其影响因素是非常复杂的,受多种因素的影响。本文利用胶体稳定性的基本理论和斯托克斯定律阐述了高甲氧基果胶对酸奶饮料的稳定机理及其主要影响因素,同时对主要影响因素进行了分析,指出了达到较高稳定效果所需的主要条件范围。此外,产品酸度的精确性、奶中脂肪的含量、离子强度及货架期等都对高甲氧基果胶的用量及其稳定效果产生影响。在实际应用时最好对不同批次的高甲氧基果胶产品进行实验室小试或适当增减用量。同时在高甲氧基果胶低用量时添加适量磷酸盐对稳定效果会起到加强作用。本文只采取了饮料配方及工艺研究中的某部分研究内容,如需得到完整的饮料配方技术及工艺流程可联系成都市佳味添成饮料科技研究所,作为专业的饮料配方研发公司,提供饮料配方研发整体方案,饮料配方调味整体方案,饮料配方技术整体方案,饮料配方专家咨询整体方案,饮料配方生产技术指导等饮料行业所需的各类技术和资源的饮料开发整体解决方案服务,联系电话:13518183030  13518182323



相关资讯

推荐阅读

新闻动态
新闻动态