黄原胶对酸性乳饮料稳定性影响的研究

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，黄原胶对酸性乳饮料稳定性影响的研究，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题。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-CM C或CM C)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值低于酩蛋白等电点时，吸附在带 正电的酷蛋白表面，形成空间位阻而阻碍蛋白质的 沉淀[1-7]。

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[1°-14]。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。 

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。研宄表明， 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[15]。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16-17]。针对此，本文研宄和探讨在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

11实验材料

白砂糖：太古糖业有限公司；柠檬酸：上海试剂 一厂，分析纯；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-01~ 04;某合资厂生产的一个型号，简称为J/;法国某 厂生产的5个型号：简称为FR-01~05。

冷、热水浴锅；撹拌器；UHT杀菌设备：德国组 装，APV invensys系列；无菌灌装台；均质机：RaN- V3E,丹麦哥本哈根；电子台称；pH计：M etohm , 744型，瑞士；大容量低速离心机：DL-5,上海安亭 科学仪器厂。

1 2 实验方法

121酸性乳饮料基础配方研宄不同黄原胶来源对体 系稳定性的影响

1211配方本实验首先选取酸性乳饮料基础配方 研宄不同来源黄原胶对产品稳定性的影响，采取中 试样品用量10kg,其中35%鲜奶、10%白砂糖、0.4% CMC和/或005%黄原胶，其余用水补足。

1212生产工艺将配方中剩余的水加热到75°C, 在撹拌状态下加入胶体和其余固体原料的均匀混合 物，撹拌30mii待胶体全部溶解后放入20C水浴冷却， 冷却到30C和鲜奶混合，混合液在25C用50% wA)柠 檬酸调酸至pH4,再经UHT杀菌CL21°C, 4s)其中均质 温度65C,压力25MPa),最后无菌冷灌装。产品进行 3批平行实验。

122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

1221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。

1222黄原胶对酸性乳饮料稳定性影响的研究，生产工艺工艺基本同1212,只是在调酸 前加入浓缩苹果汁的稀释液10倍稀释)。产品同样进 行3批平行实验。

123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/nii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5mii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 124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

21酸性乳饮料基础配方产品稳定性

♦5.34

◊ 5.08

▲4.50 厶 4.5604.47

厶3.97令4.11

*3.46

02.83»2.81

厶 2.02

-§ § § § I I I g I

图1酸性乳饮料3批实验离心沉淀率分布图 由图1可知，和参比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 厂家的黄原胶加入到体系中去，产品的离心沉淀率分 布比较广，即相对于参比0£6%、0.78%和11%, CN- 01分别为 071%、3.46% 和 450% , CN-02分别为 2.01%、3 97% 和4 56% , CN-03分另别为 1 34%、4 11% 和5 34% , CN-04分别为283%、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-01 的071%和CN-ro的134% ,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入到体系中去，黄原胶对酸性乳饮料稳定性影响的研究，产品的离心沉淀率分布除了FR-01,其余 都和参比差不多，如JV为109%、064%和060%, FR- 02为074%、 044% 和 064% , FR-03为 11%、0 59% 和 0 75% , FR-04为 080%、 061% 和 059% , FR -05为 111%、065% 和059% ,且FR-01 的两次096% 和061% 分布都在较稳定的区域内，即而另外一次281%,也

只是分布在较不稳定的区域。

 

由图2所示，每个样品的3批实验离心沉淀率平 均值柱形图，可以看出，相对于参比的平均离心沉 淀率084% ,来源于中国的黄原胶加入到体系中去产 品的稳定性大大降低，即产品的平均离心沉淀率分 别为289%、351%、360%和412%,而来源于合资 厂或法国的黄原胶样品加入到体系中去，产品的平 均离心沉淀率除了 FR-01较大为1.46% ,其余分别为 070%、0 £0%、0 82%、0.67% 和070%,产品的稳定 性比参比更好。

以上实验结果说明，中国某厂家来源的黄原胶 产品性质很不稳定，它们对酸性乳饮料3批平行实验 间较小的差别都很敏感，即受原料如鲜奶源)或操作 工艺如搅拌速度)等波动的影响较大，而这些波动是 实际生产中不可避免的，作为一种稳定的食品添加 剂，它应能经受得住实验之间较小的实验误差，相 反合资厂或法国来源的黄原胶性质则比较稳定。

2 2酸性果汁乳饮料应用配方的产品稳定性

通过上述结论，选取使产品更不稳定的CN-04和 使产品更加稳定的FR-05验证在酸性果汁乳饮料实际 应用配方中相对参比的稳定性情况，其产品的离心 沉淀率分布见图3。

A 5.33

A 3.28

0.880.78

•084■0.70▲0.69

,0.80,0.60

♦ CMC ■ CMC+FR-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 比的离心沉淀率分别为088%、080%和084% ;添加 FR -05的产品离心沉淀率分别为0.78%、070%和 060%,它们都集中分布在较稳定的区域内，且变化 较小；而添加CN-04的产品离心沉淀率分别为069%、 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、添加FR-05的产品及添加CN-04的产 品 的 3次 平 均 沉 淀 率 分 别 为 0 84% 、 0 69% 和 3 10% , 黄原胶对酸性乳饮料稳定性影响的研究，说明添加FR-05的产品稳定性比参比更好，而添加 CN-04的产品的稳定性则变得更差。

3黄原胶对酸性乳饮料稳定性影响的研究，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餘FR-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，黄原胶对酸性乳饮料稳定性影响的研究，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18-19]。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20],本实验将进一 步考察黄原胶的这些指标，研宄和探讨黄原胶加入 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。