稳定剂的复配对酸乳饮料稳定性的影响_罗玲泉
调配型酸性乳饮料稳定剂的复配研究
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。
稳定剂的复配对酸乳饮料稳定性的影响_罗玲泉
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。
大豆多糖与常见稳定剂复配在酸乳饮料中的应用
2 结果与分析
2. 1 SSPS与果胶复配对酸乳饮料的影响 SSPS与果胶以不同的比例进行复配, 酸乳饮料
稳定剂的添加量为 0. 4% , 复配比 例和感官评定的 比较见表 1, 当天和 15 d后的沉淀率见图 1。由图 1 可看出, 当单一添加 0. 4% SSPS 或 0. 4% 的果胶浓 度作为稳定剂时, 稳定效果并不理想。特别是单一 添加 SSPS时, 酸乳饮料当天和 15 d后的沉淀率分 别为 1. 52% 和 1. 93% 。经过复配后其中配方 2的 沉淀率最低。所有的配方 15 d后沉淀率比当天沉 淀率高出 0. 3% ~ 0. 5% , 都未出现明显分层现象。
关键词: 大豆多糖 ( SSPS); 稳定剂; 调配型酸性乳饮料
中图分类号: S565. 1
文献标识码: A
文章编号: 1000- 9841( 2008) 02- 0347- 04
Application of Soybean Soluble Polysaccharide M ixed w ith O ther Stabilizer in the A cidified M ilk Beverage
图 1 SSPS与果胶复配对酸 乳沉淀率的影响
F ig. 1 E ffect o f SSPS and pec tin on the prec ip itation
ra te of ac id ified m ilk beve rage 表 1 SSPS和果胶复配感官评定
T ab le 1 Sensory evalua tion o f SSPS w ith pec tin
沉淀率% = ( 离心后去上清液管的质量 - 空管 的质量 ) / (样品和管的总质量 - 空管的质量 ) 1. 2. 6 感官评定 以色泽 (外观是否颜色均一, 呈 乳白色 ) 、风味 ( 口感是 否清爽、酸甜适 中 ) 和形态 ( 主要是 15 d 后 外 观是 否分 层 ) 来打 分, 满 分为 10 0分 。 1. 2. 7 灭菌 将成品的酸乳饮料装瓶, 置于水浴锅 中 85e 巴氏灭菌 20 m in。
不同配比稳定剂对酸乳饮料稳定性影响的研究
（ 赛特湘仪离心机仪器有限公司 ）； ｌｎ 微电脑电磁炉 Ｇａａ ｚ （ 佛山市顺德区格兰仕微波炉电器有限公司 ） ＤＦ Ａ ； — 型多
功 能 封盖 机 （ 温州 市 兴业 机 械 设 备有 限 公 司 ）；均 质机
１ ．４ 将其与柠檬酸一起加入发酵乳 中混合并搅 ．４
拌 ，最后加入香精。在使用酸味剂时要告别注意 ： ①不能
乳饮料是以鲜乳或乳制品为原料 ，加入水、糖液、稳定剂
等调 制成的产 品。成 品 中蛋 白质 含量不 低于１０ （ ｖ ．％ ｍ／ ）
鲜牛奶一加热杀菌 （ ５Ｃ， ｍｆ 一冷却 （ ５Ｃ） ９ ｏ ５ ｎ） ４ ￣ 一
接种一混合一发酵 （ ５Ｃ， ｈ） ４ ｏ ４ 一冷却一添加辅料— 质 岣
一杀菌—冷却一灌装一二次杀菌
根据叶片长度和罐的直径比例来确定，否则会造成物料局
部 酸度 过高 ，使蛋 白质凝 固 ，从而 造成产 品分层 ；④将 酸
２ ．３ 微 生物指标
按国家卫生标准的要求对产品进行检测 ， ｌ ｌ Ｉ 对 、 ｌ Ｉ 、 Ｉ
３ 随机抽样测定 ， 组 各分３ 批检测。结果见表３ 。
液加入料液中， 料液和酸液的温度应控制在２ ￣ 以下 ，否 ５（２ ０ ｆ 瓜尔豆睃＋
Ｃ ＋ ＭＣ 果睃 ）
７． ５
１ ．３ 将稳 定 剂 用 白砂 糖 混 合均 匀 （ ．４ 白砂 糖 中存
在少量淀粉 、蛋 白质及多糖类物质等 ，会导致乳饮料产 生沉淀 ），加热水溶解 ，制成２ ～ ％的溶液，冷 却至 ％ ３
４ ０～５ ℃ 。 ０
维普资讯
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不同配比稳定剂对酸乳饮料稳定性影响的研究
黄 宾 张志胜 河北农业大学动物科技 学院 河北保定 ０ １０ ７ ０１
影响酸性乳饮料稳定性的因素
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。
增稠剂的复配对酸乳乳清析出的影响研究
学检验菌落总数测定 ［． ｓ 北京： 】 中国标准出版社 ，０４ ２０ ［ 大连轻工业学 院． 品分 析【】 ７ ］ 食 Ｍ． 北京： 中国轻工业 出版社 ， ９ ： １ ４ ９
它们之 间 的协 同效 应 以达 到降低单 一增 稠剂 添加量 的影响圆 。试验 主要研 究 了果胶 、 明胶 、 变性 淀粉 ３ 种
增稠剂单独添加 时对酸乳乳清 析 出量 的影 响 ，同时 ，
在单 因素试 验基 础 上 通过 Ｂ ｘ Ｂ ｈ ｋｎ设计 对 这 ３ ｏ— ｅｎｅ
ｆｏ ａｉｇ ｒｃｓＪＪｕｎ ｏＦ ｏ Ｅ ｇｎｅｉｇ２ ０ ９１ １ １１ ｏｄｓｌｎ ｐｏｅｓ］ ｏ ｒａ ｆ ｏｄ ｎ ｉｅｒ ，０ １ ： － ５ ｔ ［． ｌ ｎ Ａ ４
ｉ ｅ ｔ ｙｏ ｘ ｄｔ ｉｋ ｎ ｒｓｉ ａ ｔ ｎ ｓ ｐ ｒ ｔ ｎｏ ｅ ｏ ｈ ｒ． ｈ ｅ ｕ ｔｎ ｉａｅ ａ： ｈ ｒ ｐ ｒ ｓ ｕｓ ｄｔ ｓｕｄ ｎ ｍｉｅ ｃ ｅ ｅ ＇ ｏ ｈ ｍｐ ｃ ｅ ａ ａｉ ｆ ｏ ｏ ｗｈ ｙｉ ｙ ｇ ｕ ｔＴ ｅｒ ｓ ｌ ｉｄ ｃ ｔｓｔ ｔｔｅｐ ｏ ｅ ｎ ｈ ｓｎ ｌ ｄ ｉｉｅｖ ｌ ｍｅｏ ｅ ｔ ， ｄｆｅ ｔｒ ｈａ ｄ Ｇ ｌ ｔ ｏ ｔｏｌ ｇｓ ｐ ｒ ｔ ｎｏ ｅ ｎｙ ｇ ｕ ｓ０２％， ｉｇｅａ ｄ ｔｖ ｏｕ ｆ ｃｉ Ｍｏ ｉ ｄ ｓａｃ ｎ ａｉ ｉ ｃ ｎｒ ｌ ｎ ｅ ａａｉ ｆ Ｐ ｎ ｉ ｅ ｎｎ ｉ ｏ ｗｈ ｙｉ ｏ ｈ ｒ ｉ ． ｔ
豆胶 等 ， 它们 多属 于亲水性 高化 子化合 物 ， 可水化 而 形成 高粘度 的均相液 ， 亦称为 水溶胶 、 水性胶 体 故 亲
作者简介： 罗玲泉 （９ １ ）男（ ， １８ 一 ， 汉）工程师 ， 硕士 ， 研究方向： 乳品工艺 。
稳定剂对乳酸菌饮料的稳定性研究
从 最初 的娃 哈哈 ＡＤ钙奶 发展 到今 天 的蒙 牛酸 酸乳 ， 伊 利优 酸乳 ， 娃 哈哈 营养快 线 以及小 洋人 的妙 恋乳 ， 含乳饮 料 已经成 为乳 品公 司利 润 的主要来 源 ， 但 目前 市场 上 的产 品基 本 都 以调 配 型乳 饮 料 为 主 ， 随着 消费者 健康 意识 的提 高 ， 对 新 产 品 的要 求 也 会 越 来越 高 ， 开 发 发 酵 型 乳 酸 菌 饮 料 已经 势 在 必 行 。
Ｔｈ ｅ ｄ ｒ ｉ ｎ ｋ ｓ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｂ ｅ ｓ ｔ ｔ ａ ｓ ｔ ｅ ｗｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ｓ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ａ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｉ ｓ ０ ． ４ ０％ ， ＣＭ Ｃ ｉ ｓ ０ ． ０ ５ ，ｘ ａ ｎ ｔ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ０ ． ０ ５ ，ｇ ｕ ａ ｒ ｇ ｕ ｍ ｉ ｓ ０ ． ０ ４ ％．
年， 销 售额年 均 复合 增 长 率 达 到 ２ １ ， 这 使 得 乳 饮
料 占乳 制 品总 消费量 的 比例 从 ２ ０ ０ ５年 的 ２ ２ 上 升
到２ ０ １ ０年 的 ３ ２ 。相 比之 下 ， 在美 国、 英 国、 日本
产 品的稳 定性 。在 正 常 的情 况下 牛 乳 中 的乳糖 、 蛋
白质 、 水、 无 机 盐形 成极 为稳定 的胶 体体 系 。但如 各
和 台湾地 区 ， 乳 饮料 产 品 占乳 制 品行 业 总 销售 收入
的 比例 不 到 １ ０ 。
种加 工工 艺 和添加 物等 因素都 会改 变这 种平 衡 。尤 其 是 破坏 酪蛋 白胶粒 结 构稳定 的因素是 导致 乳酸 菌 饮料 产生 沉 淀 的 主 要 原 因 。酪 蛋 白 的理 化 性 质 随
浅谈影响配制型酸乳饮料稳定性的因素
素 ， 提 出了 一 控制 和解决 办 法。 并 些 １ 生产 工 艺 ，
２ ２白砂 糖
乳 饮 料生产 中使 用 的 白砂糖存在 少量 淀粉 、 蛋
ａ ｄ ｐ ａ ｔｃ ｌｖ ｌｅ ． ｎ ｒ ｃ ｉａ ａｕ ｓ
关键 词 ： 制 型酸乳饮 料 ； 定性 ； 响 ； 配 稳 影 因素
Ｋｅ ｒ ｓ Ｆ ｒ ｌｔ ｄ ｍｉｋ Ｓ ａ ｉ ： ｎｏｕ ｎ ｅ Ｆ ｃ ｏ ｓ ｙ ＷＯ ｄ ： ｏ ｍｕ ａｅ ｌ ； ｔｂｌｔ Ｉ ｆ ｅ ｃ ； ａ ｔｒ ｖ
冯小华
Ｆ ｎ ａｈ ｅ ｇ Ｘｉｏ ｕａ
厦 门银 鹭集 团研 发 部
厦 门 ３ １ ｌ ６ １ ｌ
Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆｐｏ ｕ ｔＤ ｖ ｌｐ ｎ， ａ ｎ Ｙｉｌ ｏ ｐ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｒｄ ｃ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔＸｉｍｅ ｎｕ Ｇｒｕ Ｘｉｍｅ ６ １ ａ ｎ ３ １ １ １
外观 ， 而且 由于沉淀 物 中含有 大量蛋 白质 ， 浮物 度过高 ， 上 产生沉淀 ， 使产 品酸度下 降 。总之 ， 产乳 生
中含 有 大 量脂 肪 ，因 而大 大 降 低 了产 品的 营养 价 饮 料 用 水 必 须 符 合 生 活 饮 料 卫 生 标 准 ＧＢ７ ９— ７４
值。
一
杯 牛奶 ， 强壮 一个 民族 。随着 国 民经 济 的发
２ 影响 因素 、
２１ ． 水
展和人 民生 活水平 的提 高 ， 人们 对饮料 的要 求 已从 单一具 有 解 渴功能 ，上升到 营养保 健 功能 ，正是 由
水质 的好坏 同乳饮 料 的稳定性 息息相 关 。 中 水 存 在 的悬 浮物质在 成 品 中 ， 由于酸 的影响 常常 会下
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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。