酸性含乳饮料复配稳定剂

王婷

上海旺旺食品集团有限公司（上海 201103）

酸性配制型含乳饮料是以牛乳为主要原料，经酸味调节剂调酸，辅以白砂糖、甜味剂、稳定剂、乳化剂、香精等，经乳化、均质制成的一种品质均一、细腻滑爽液态饮料[1]。酸性含乳饮料通过柠檬酸或乳酸等酸味调节剂调配使pH控制在3.8～4.3且蛋白含量在1%以上[2]。乳是一种稳定的胶体体系，当这种稳定的环境被破坏就会出现一种不稳定的现象[3]。牛乳中主要成分物质是蛋白质，而酪蛋白又占乳中蛋白质总量的80%以上[4]，如果牛乳中的pH降到酪蛋白等电点4.6时，占牛乳中蛋白质80%以上的酪蛋白就会出现沉淀[5]。因此，在生产酸性含乳饮料时，控制乳中酪蛋白沉淀是关键。在酸性含乳饮料的生产过程中，通常使用复配稳定剂来提高产品的稳定性，以便充分利用各种稳定剂单体之间的相互协同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风味及口感[6]。

果胶是由D-半乳糖醛酸残基经α（1→4）糖苷键相连接聚合而形成的大分子多糖[7]。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作凝胶剂、增稠剂、组织成型剂、乳化剂和稳定剂。在酸性乳饮料的pH下果胶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分散[8]。

阿拉伯胶是一种含有钙、镁、钾等多种阳离子的弱酸性大分子多糖，相对分子质量在50万～100万，具有以阿拉伯半乳聚糖为主的多支链的复杂分子结构。溶液的最大黏度在pH 5.0～5.5，但在pH 4.0～8.0范围内变化对阿拉伯胶性状影响不大，具有酸环境较稳定的特性[9]。乳化性能是阿拉伯胶最主要的性能，它在很宽的pH范围内对大多数油起到稳定的乳化作用，是一种有效的乳化剂[10]。

羧甲基纤维素钠是天然纤维素经氯乙酸化学改性得到的一种阴离子型线性高分子物质，溶于水后形成具有吸湿性且对光热稳定的中性或微碱性溶液，其黏度随着温度降低而增大[11]，因具有良好的使结构膨松、增稠、吸水、稳定、凝胶化等作用而被广泛应用于食品行业[12]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

麦芽糖醇；白砂糖；全脂奶粉；精炼椰子油；甘油；单，双甘油脂肪酸酯；果胶；羧甲基纤维素钠；阿拉伯胶；酸味调节剂；甜味剂；香精；等。

1.2 仪器与设备

IKA搅拌器；上恒温水浴锅，海精宏实验设备有限公司；电子天平，梅特勒-托多利仪器（上海）有限公司；GEA NS2002H均质机。

1.3 方法

1.3.1 酸性含乳饮料工艺

1.3.2 羧甲基纤维钠单因素试验

分别添加不同添加量（0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%和0.6%）羧甲基纤维素钠，制备完成后通过保存观察产品蛋白质絮凝和分层情况。

1.3.3 果胶单因素试验

分别添加不同添加量（0.3%，0.4%，0.5%，0.6%，0.7%和0.8%）果胶，制备完成后通过保存观察产品蛋白质絮凝和分层情况。

1.3.4 羧甲基纤维素钠与果胶复配试验

试验安排采用如表1方案，制备完成后通过保存观察产品蛋白质絮凝和分层情况。

表1 羧甲基纤维素钠与果胶复配试验方案

1.3.5 羧甲基纤维素钠与阿拉伯胶复配试验

试验安排采用如表2方案，制备完成后通过保存观察蛋白质絮凝和分层情况。

表2 羧甲基纤维素钠与阿拉伯胶复配试验方案

1.3.6 产品稳定性评估方法

观察产品组织状态是否出现蛋白质絮凝，料液静置24 h后整体分层程度，常温保存1个月产品出现蛋白絮凝或分层时间，以表3方法评估试验结果。

表3 产品稳定性评估方法

2 结果与分析

2.1 羧甲基纤维素钠对产品稳定性影响

根据表4结果显示，羧甲基纤维素钠添加量0.1%和0.2%时，喷酸后即出现严重蛋白变性絮凝现象；添加量0.3%时，均质前出现明显浮油，并未出现蛋白质变性絮凝现象，均质后浮油消失，静置24 h未出现分层，静置4 d出现分层现象；添加量0.4%和0.5%时，未出现蛋白质变性絮凝现象，静置24 h后未出现分层现象，静置7 d出现轻微分层现象；添加量0.6%时，未出现蛋白变性絮凝现象，静置24 h后未出现分层现象，静置15 d出现轻微分层现象。试验结果表明，随着羧甲基纤维素钠添加量增加，其对体系蛋白稳定作用增强，但因羧甲基纤维素钠水溶液pH较高，对产品pH影响较大，添加时需注意pH对产品的影响。

表4 羧甲基纤维素钠单因素试验方案试验结果

图1 羧甲基纤维素钠单因素试验方案产品分层时间结果

2.2 果胶对产品稳定性影响

根据表5结果显示，果胶添加量0.3%，0.4%和0.5%时均出现严重蛋白变性絮凝现象，该现象随着添加量增加逐渐减轻；添加量0.6%时，未出现蛋白质变性絮凝现象，静置24 h后未分层，静置21 d出现轻微分层现象；添加量0.7%时，料液中可见轻微蛋白变性颗粒，静置24 h后未出现分层，静置15 d出现轻微分层现象；添加量0.8%时，调配过程中出现料液过于黏稠、搅拌困难等问题。

表5 果胶单因素试验方案试验结果

2.3 羧甲基纤维素钠与果胶复配对产品体系稳定性影响

根据表6结果表明，羧甲基纤维素钠与果胶复配对蛋白稳定性起到明显作用，试验设计的9个方案均未出现蛋白质变性絮凝和静置24 h后无分层现象，出现分层现象的时间也较单一使用羧甲基纤维素钠更长；其中，0.5%羧甲基纤维素钠分别与0.10%和0.15%果胶复配方案在这组方案中对蛋白稳定作用最佳，未出现蛋白变性絮凝现象，静置保存20 d时出现轻微分层。

图2 果胶单因素试验方案产品分层时间结果

表6 羧甲基纤维素钠与果胶复配方案试验方案结果

图3 羧甲基纤维素钠与果胶复配方案试验方案产品分层时间结果

2.4 羧甲基纤维素钠与阿拉伯胶复配对产品体系稳定性影响

根据表7结果表明，羧甲基纤维素钠与阿拉伯胶复配方案均未出现蛋白质变性絮凝现象，但可看出羧甲基纤维素钠添加量0.3%和0.4%时，与阿拉伯胶复配对于产品分层现象的控制并未明显优于单一使用羧甲基纤维素钠。羧甲基纤维素钠添加量0.5%时，与阿拉伯胶复配方案对产品分层现象的控制显著提升，其中0.5%羧甲基纤维素钠与0.05%阿拉伯胶复配方案最佳，静置放置1个月未出现分层现象。

表7 羧甲基纤维素钠与阿拉伯胶复配方案试验方案结果

图4 羧甲基纤维素钠与阿拉伯胶复配方案试验产品分层时间结果

2.5 不同试验中最佳方案对比分析

根据表8结果表明，羧甲基纤维素钠和果胶同时为0.6%添加量时，添加果胶产品稳定性优于添加羧甲基纤维素钠产品；使用羧甲基纤维素钠与果胶复配方案稳定性优于单一使用羧甲基纤维素钠；0.5%羧甲基纤维素钠与0.05%阿拉伯胶复配方案相较于其他方案最佳。

表8 不同试验最佳方案对比结果

图5 不同试验中最佳方案产品分层时间结果

3 结论

羧甲基纤维素钠单因素试验表明，添加量0.3%以上对蛋白质即可起到保护作用，未见蛋白质絮凝现象，随着添加量增加，蛋白稳定效果越好。

果胶单因素试验表明，添加量0.6%以上可起到稳定蛋白作用，随着添加量增加，料液黏度明显增加，但蛋白稳定效果并无显著提升。

羧甲基纤维素钠与果胶复配试验表明，0.5%羧甲基纤维素钠分别与0.1%和0.15%果胶复配时，产品蛋白稳定性较其他羧甲基纤维素钠和果胶复配方案更好，未出现蛋白絮凝现象，料液常温静置20 d出现轻微分层。

羧甲基纤维素钠与阿拉伯胶复配试验表明，0.5%羧甲基纤维素钠与0.05%阿拉伯胶复配方案，经过1个月常温保存，均未出现蛋白絮凝和分层现象。

综上所述，酸性含乳饮料使用0.5%羧甲基纤维素钠与0.05%阿拉伯胶复配方案体系蛋白稳定性最好，常温静置30 d未出现浮油和分层现象。