黑龙江东方学院;2丹尼斯克(中国)投资有限公司)要:综述了灭菌型乳酸菌饮料的稳定机理及其稳定性的表征方法,并介绍了影响灭菌型乳酸菌饮料稳定性的主要因素。关键词:灭菌型乳酸菌饮料;稳定性;研究进展乳酸菌饮料是以乳、复原乳或再制乳为原料,经乳酸菌发酵、调配和热处理等工艺制得的活菌型或乳酸菌饮料具力,近年来,国内外关于活菌型乳酸菌饮料的研究和产品开发非常活跃。与其它调配型乳饮料相比,乳酸菌饮料不仅在营养和风味上具有独特性,而且其发酵过程中累积的有机酸等发酵物及乳酸菌本身饮用后能有效抑制肠道内有害微生物,调节肠道微生态平衡。但是活性乳饮料的保质)普遍比较短,而且销售、运输过程需要低温,这就给它的生产销售带来许多不便。大量研究表明,由于乳酸菌发酵产物的存在、以及失活的乳酸菌菌体在胞外多糖的作用下仍然具有一定的肠道吸附和保护作用,因而灭菌型乳酸菌饮料依然受到广泛重视。本文就近年来针对杀菌型乳酸菌饮料的研究情况进行了总结归纳,主要从灭菌型乳酸菌饮料的稳定机理、稳定性表征方法及影响灭菌型乳酸菌饮料稳定性的主要因素等进行了探讨分析,以期为此类产品的研究发展提供依据。胶粒的稳定性作用大;反之,多聚刷会出现崩溃现象,使乳体系凝聚。
牛乳中酪蛋白的等电点为pH白溶出,胶体磷酸钙溶解,其浓度降低到30%时,胶粒的完整性受到破坏乳酸菌饮品有什么好处,胶粒所带的净电荷减少,酪蛋白胶粒间的静电排斥作用降低。同时,位于酪蛋白胶粒表面的具有空间位阻作用的“毛发”结构发生倒塌,酪蛋白胶粒出现凝聚。灭菌型乳酸菌饮料的pH灭菌型乳酸菌饮料稳定性的表征方法2.1常温静置观察将产品置于常温库的货架上,每5天观察一次,用直尺测出沉淀厚度和析水高度。沉淀越少,析水越小,则产品的稳定性越好。右,它以酪蛋白胶粒的形式存在。酪蛋白胶粒可以在牛乳中稳定存在,是由于酪蛋白胶粒间存在的静电排斥作用及空间位阻作用,后者为决定性因素。酪蛋白胶粒在牛乳中带有负的净电荷,在中性条件下,胶粒间具有静电排斥作用,可以促使酪蛋白稳定。酪蛋白胶粒网络表面为κ-CN层,它具有亲水作用的端伸向水层,使胶粒表面形成“毛发”结构,即聚合2.2高温静置观察将产品置于42高温库的货架上,每24一次,用直尺测出沉淀厚度和析水高度。沉淀越少,析水越小,则产品的稳定性越好。2.3离心沉淀率产品经UHT离心管中,离心机以4000rpm对样品离心15min,63中国乳业第153NO.153九月的Ca浓度,可以降低酪蛋白与Ca结合为酪蛋白磷酸钙的机会,从而增强了灭菌型乳酸菌饮料体系的稳定性。
取出测量沉淀厚度,然后缓慢将上层液体倒出,再将离心管倒置min,称量沉淀重量,计算出离心沉淀率。此值越低,则稳定性越好,货架期越长[1,2]2.分析法使用分析仪,通过离心原理使样品子在重力或离心力下移动,然后通过近红外光进行观察,并计算出沉降速率,通过分析沉淀和悬浮的分离时间过程,观看结果数据,对比出不同样品的稳定性、货架期及粒子尺寸分布。3.2均质对稳定性的影响均质可以使酪蛋白附于脂肪球表面,使脂肪球参与酸化过程中网络的形成,可以有效地增加酪蛋白的体积分数,使发酵凝乳的网络结构结实,不易被破坏,从而提高灭菌型乳酸菌饮料的稳定性。而且UHPH(超高压均质)有潜力塑造发酵乳饮料的一些流变学特性,如表观粘度和剪切应力,因此可以减少添加剂和稳定剂的使用。确定适宜的均质温度对防止沉淀有很好的作用,当温度高于54.时,均质后的饮料较稀,无凝结物,但易出现水泥状沉淀,饮用时有粉质或粒质口感。均质温度保持在51.0~54.5,尤其53左右效果最好。2.5粒径分析仪灭菌型乳酸菌饮料体系中颗粒的粒径大小和分布可以影响饮料的稳定性。粒径分析仪可利用粒子的布朗运动,根据光的散射原理测量颗粒的大小及正态分布情况,从而了解产品的稳定性。
灭菌型乳酸菌饮料稳定性的影响因素3.3不同固形物对稳定性的影响研究表明,蔗糖添加量为10%~12%时,可有提高灭菌型乳酸菌饮料的稳定性。通过增加葡萄糖用量对灭菌型乳酸菌饮料的稳定性无明显提高[6~10]在一定范围内,随着蔗糖添加量逐渐增加,灭菌型乳酸菌饮料的稳定性提高。这是因为蔗糖分子结构上具有较多羧基和羟基,它们与酪蛋白粒子有良好的亲合作用。而且,将蔗糖加入到酸性饮料后,可提高体系粘度并在酪蛋白表面形成糖膜,从而提高酪蛋白胶粒和溶剂间的亲合性,使灭菌型乳酸菌饮料中的酪蛋白保持悬浮,稳定体系。通过增加葡萄糖的用量对灭菌型乳酸菌饮料的稳定性无显著提高,这是因为葡萄糖分子结构上的羟基较少,无法阻止酪蛋白颗粒间的吸附作用。农加段分析了杀菌型乳酸菌饮料分层的原因,指出灭菌型乳酸菌饮料易沉淀分层的原因有配料过程中水的质量不合格,水质硬度过大;发酵过程控制得不好,以致酪蛋白颗粒大小不均匀。其它相关研究显示,影响灭菌型乳酸菌饮料稳定性的因素还有:生产工艺不合适,如均质和热处理工艺条件的选择;原辅料的使用不适合,如糖类、稳定剂、螯合剂等的种类或用量的选择等[2,4]3.1水质对稳定性的影响如果水的硬度过高,会使灭菌型乳酸菌饮料出,而灭菌型乳酸菌饮料的pH值较低,胶体磷酸钙发生溶解,去除胶体磷酸钙后的酪蛋白胶粒完整性受到破坏。
该酪蛋白体系对Ca浓度下也会发生沉淀,影响灭菌型乳酸菌饮料的稳定性。因此生产用水的硬度应低于1度,才能避免沉淀现象的产生。目前,厂家对生产用水采用的去离子方法有砂棒过滤法、反渗透法、离子交换法等。通过降低水中3.4稳定剂对稳定性的影响提高酸性饮料常用的化学方法是添加亲水性和乳化性较高的稳定剂。稳定剂是影响乳酸菌饮料稳定的重要因素。稳定剂是一种亲水性高分子化合物,在酸性条件下与酪蛋白形成保护胶体,防止凝集沉淀。也可以提高饮料的粘度,防止蛋白质粒子因重力作用而64中国乳业第153NO.153九月下沉。灭菌型乳酸菌饮料中常使用的稳定剂有果胶、羧甲基纤维素(CMC)、海藻酸丙二醇酯(PGA)、可溶性大豆多糖等。有研究表明种稳定剂,对灭菌型乳酸菌饮料稳定性的影响显著程度为CMC>果胶>PGA。一般情况下,在灭菌型乳酸菌饮料中,对体系稳定效果最好的是果胶。这是因为果胶是一种多聚半乳糖醛酸,在低pH值下,果胶与酪蛋白间生成果胶/酪12]等的研究表明,羧甲基纤维素的质量分数、分子量和取代度都会影响灭菌型乳酸菌饮料的稳定性。在灭菌型乳酸菌饮料中,当CMC质量分数0.3%时,酸性乳饮料的沉淀量很低;当CMC分数为0.05%时,沉淀量很高。
灭菌型乳酸菌饮料中采用高分子量的CMC时,CMC可以提供更大的空间位阻作用,使饮料体系稳定。当CMC的分子量相同时,CMC的取代度越大,体系越稳定。酸钙沉淀于酪蛋白胶粒上,以及酪蛋白胶粒的水合作用降低,使得饮料的稳定性下降。 展望随着研究的深入,灭菌型乳酸菌饮料保持稳定的 机理愈加透彻,其生产工艺也日趋成熟,对于影响其 稳定性的因素的研究也越来越细致完善。灭菌型乳酸 菌饮料口感爽滑,可于室温下较长时间保存,且具有 方便、时尚的特点,成为中国消费者喜爱的饮品,并 参考文献 康生文,马学云.杀菌型乳酸菌乳饮料的研究. 中国乳品工业,2006, 34(2):34-35. 杀菌型无脂低糖乳酸菌奶饮料的开发.中国食品 添加剂,2005(C00):237-239. 农家段.浅析乳酸菌乳饮料的分层. 农村新技术,2010(8):59-60. 试述乳酸菌饮料品质的影响因素.综述与述 评,2007,10(4):7-10. C,etal. Effect ultra-high niza ti bever age. LWT-Food Sc ience ,2012(40):495- 501. 乳酸菌饮料稳定性的影响因素.中国乳品工 业,2006,34(7):58-60. 乳酸菌饮料的稳定性.食品工业,2004(1):27-28. 乳酸菌饮料常见的质量问题及控制措施.中国 乳品工业乳酸菌饮品有什么好处,2005,33(4):62-64. [10] 影响发酵型饮料质量因素的探讨.科技向导,2 食品科技,2012,37(4):94-98.[12] 羧甲基纤维素钠稳定酸性乳饮料的研究进展.中国乳品工业,2012,40(1):38-41. 3.5 螯合剂对稳定性的影响 一般牛乳中的钙主要是以酪蛋白酸钙形式存在, 但当牛乳的 pH 值降到酪蛋白等电点以下时,钙则 淀。
因此,在酸性饮料中加入适当的螯合剂,可以使 形成螯合物,有利于提高酪蛋白的稳定性。 通常使用的螯合剂有柠檬酸盐、植酸、磷酸盐 可使酪蛋白 表面的电荷数增加,水化层增厚,而酸根离子 具有多 价离子特性,可螯合游离钙离子,降低钙离子 有效浓 度,使体系的稳定性提高。 3.6 热处理对稳定性的影响 酪蛋白胶粒对热处理极为稳定,在 100加热24 140、20 min 热处理。酪蛋白胶粒的热凝固不是由 于变性所致,而是由于热处理过程中发生的一系列变 化引起的,如乳糖热解产生酸导致 pH 值降低,κ-CN 断裂,乳清蛋白变性后附于酪蛋白胶粒上,可溶性磷 (收稿日期:2014-03-05) 65 中国乳业 Chi na Dai ry 第153 NO.153九月 2014 将在中国市场迅速崛起。C