复配稳定体系对清爽型酸性乳饮稳定性和口感的影响（一）

酸性乳饮品凭借其独特的酸甜风味和爽滑口感已流行数十年，深受年轻消费者的喜爱。然而，由于牛乳中酪蛋白在酸性条件下（pH＜4.6）发生蛋白凝聚和乳清分离，酸性饮品的稳定性一直是企业研究的重点内容。相较于调配型酸性乳饮品，发酵型酸性乳饮品由于增加了发酵工艺，产品的稳定性更加难以保持。目前，酸性饮品中最为常用的稳定剂有羧甲基纤维素钠（CMC）、大豆多糖（SSPS）、果胶（HMP）、海藻酸丙二醇酯（PGA）、黄原胶等。这些阴离子亲水胶体一方面可提升体系黏度来增加稳定性，另一方面通过吸附在酪蛋白表面而发生静电排斥作用和空间位阻作用来维持体系稳定性。针对产品的不同要求，有选择性地选取一种或几种稳定剂进行复配使用，是解决酸性饮品稳定性的关键技术。本文针对清爽型酸性饮品的稳定性，选择三种稳定剂进行产品稳定性和口感的研究，并以澄清指数和离心沉淀率两种方法来表征添加不同稳定剂方案时产品的稳定性；同时，采用黏度来表征不同稳定剂方案时产品的口感特性，并将三项指标的测定结果相结合，来分析比较清爽型酸性乳饮的最佳稳定性和口感。

一、材料与方法

1、实验材料

鲜牛乳：内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司；脱脂乳粉：新西兰Fonterra公司；发酵菌株：保加利亚乳杆菌：嗜热链球菌=4∶6，丹尼斯克（中国）有限公司；高酯果胶（HMP）：美国CPKelco公司；羧甲基纤维素钠（CMC）：常熟威怡科技有限公司；大豆多糖（SSPS）：泉州味博食品有限公司；白砂糖：青岛日舁昌食品配料有限公司。

2、实验设备

APV-1000均质机：德国APV公司；BD400电热鼓风培养箱：德国Binder公司；PG6002-S电子天平：梅特勒托利多仪器（上海）有限公司；
LuMisizer 11X动态稳定性分析仪：德国LUM公司；S200一pH计：梅特勒托利多仪器（上海）有限公司；DV2T粘度计：美国Brookfield公司；
DT5—4低速离心机：北京时代北利离心机有限公司。

3、实验方法]

（1）发酵乳加工工艺流程

化料→杀菌→接种→恒温发酵

（2）酸性饮料加工工艺流程

化料→冷却→混合发酵乳→调酸→定容→均质→杀菌灌装

化料阶段，保证所投添加的稳定剂、白砂糖等物质充分、均匀地分散在纯水中，无结块现象；混合发酵乳阶段，产品蛋白0.7％，保证添加的发酵乳与已化好的稳定剂等配料混合均匀，用搅拌桨充分搅拌15～20min；调酸阶段，用纯水将柠檬酸、乳酸、柠檬酸钠、三聚磷酸钠等按照配方比例充分溶解，缓慢均匀滴加在已混合好的半成品溶液中，同时用搅拌桨充分搅拌15～20min，保证最终的半成品pH值为4.1；定容阶段，用纯水将产品溶液定容至lkg；均质阶段，在均质压力为20MPa的条件下进行均质一次。

（3）三种稳定剂在产品中稳定性能的比较

在调酸阶段，用纯水将柠檬酸、乳酸、柠檬酸钠、三聚磷酸钠等按照配方比例充分溶解，缓慢均匀滴加在已混合好的半成品溶液中，同时用搅拌桨充分搅拌15～20min，保证最终的半成品pH值为4.1；酸性饮料加工的化料阶段过程中，分别将CMC、SSPS、HMP各自按照质量分数为1‰、2‰、3‰、4‰、5‰的添加量分别添加至纯水中，并按照后续工艺制备出相应产品，用澄清指数、离心沉淀率和黏度进行评价。

（4）复配稳定剂在产品中稳定性能的比较

在三种稳定剂单因素试验的基础上，采用“SSPS+CMC”和“SSPS+HMP”两种复配方案，并分别研究两种稳定剂在不同比例条件下的稳定性能，用澄清指数、离心沉淀率和黏度进行对比评价，并结合采用感官评价对最佳复配比例的产品进行感官打分。

（5）澄清指数的测定

用一次性针管吸取少量样品，并缓慢添加至专用样品池中，用LUM稳定性分析仪进行样品澄清指数的测定。测定条件为：转速4000r/min，温度25⁰C。

（6）离心沉淀率的测定

称量离心管的质量为M1，加入30g样品（精确度为0.0019），放入离心机中，4000r/min离心15min，去除上清液并倒立5min，称其质量为必。每个样品分别进行三次平行试验，取平均值为离心沉淀率，计算公式如下所示：

（7）黏度的测定

称取一定量的样品至测量杯中，采用黏度计进行在线测定，实验条件为；25℃，61^#转子，转速120r／min。每个样品进行三次平行试验，取平均值做为黏度值。

（8）感官评价

针对产品滋气味、组织口感、色泽三项指标，详见下表1。请10位具有一定相关经验的感官品评员对不同稳定体系的产品进行感官评价，以各项得分的平均值作为最终得分。

二、结果与分析

1、三种单一稳定剂对产品稳定性的影响稳定剂是影响酸性饮品稳定性的重要因素，常用的稳定剂一般为带羧酸根基团的酸性多糖类产品，如常见的CMC、HMP、SSPS、黄原胶、结冷胶、PGA等。因此，综合考虑产品稳定体系和清爽口感的要求，选择最为常用的CMC、HMP、SSPS作为稳定体系的研究对象。

离心沉淀率作为评价稳定性最直接最简便的方法，被广泛应用于各种乳液的检测分析，但该方法精确度不高，人工干扰因素较多。稳定性分析仪测定不仅可以保证数据的精确，而且可以大幅减少工作时间。而澄清指数就是稳定性分析过程中的一个关键数据，其数值越小，表明产品分层越不明显，稳定性越高。

如下图1所示，三种稳定剂对产品的澄清指数均有一定的影响。随着稳定剂添加量的增加，产品的澄清指数均出现明显下降。这是由于在酸性条件下（pH=4.1），酪蛋白表面大部分带有正电荷，而这三种稳定剂均可与带正电的酪蛋白发生静电相互作用而吸附在酪蛋白表面形成一层复合物，发挥空间位阻作用而使乳胶粒体系稳定。稳定剂与酪蛋白相结合阻止了酸性条件下酪蛋白的聚集而使乳液颗粒变小，相应澄清指数降低。因此，当稳定剂添加量达到4‰以后，添加量的继续增加，产品澄清指数变化不显著，这是因为此时酪蛋白周围的绝大部分电荷已被完全吸附，因此4‰添加量应该是三种稳定剂的临界吸附量。同时，在稳定剂添加量相同的条件下，三种稳定剂对产品澄清指数的影响大小为：CMC＞HMP＞SSPS。
 

如下图2所示，随着稳定剂添加量的增加，产品的离心沉淀率均逐渐下降。这是因为稳定剂的增加，酪蛋白周围电荷逐渐被稳定剂包裹而形成稳定乳胶粒，使得产品的离心沉淀率减小。当稳定剂添加量大于4‰后，随稳定剂添加量的增加，产品离心沉淀率下降不显著；三种稳定剂在相同添加量的条件下，对产品离心沉淀率影响的差异不显著。当稳定剂添加量达到5‰时，HMP和CMC离心沉淀率上升，而SSPS离心沉淀率下降，这主要是由于HMP和CMC稳定酪蛋白主要是依靠静电排斥作用，而SSPS主要依靠其中性支链发挥的空间排斥作用来阻止蛋白质的聚集沉淀。当添加量超过一定比例时，HMP和CMC等多糖分子之间形成架桥导致离心沉淀率增大，而SSPS并不会出现该现象。

如下图3所示，随着稳定剂添加量的增加，产品黏度均出现逐渐上升；其中，CMC产品的黏度增加最为显著，并远高于其他两种，添加过多的CMC会给产品带来糊口感。相较于CMC和HMP，相同稳定剂添加量的条件下，SSPS产品的黏度均为最低，其非常适用于低黏度清爽型酸性饮料，而且不会出现添加量过多导致的多糖架桥现象而使产品黏度上升。

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