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不同热处理脱脂乳粉对褐色乳酸菌饮料稳定性的影响

发表时间:2022-08-19      点击次数:332

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褐色乳酸菌饮料是指以脱脂乳粉和葡萄糖为原料,经高温长时间美拉德反应褐变,冷却后接种乳酸菌,再发酵得到发酵乳,并以此为基料,加入水、甜味剂、酸味剂、稳定剂、香精调配而成的发酵型乳酸菌饮料。

脱脂乳粉是以新鲜牛乳为原料,离心脱脂后经杀菌、蒸发浓缩,喷雾干燥制成。脱脂乳粉根据其生产过程中脱脂乳热处理杀菌温度不同,通常可分为高.温(80 ℃,30 min或120 ℃,1min)、中温(75 ℃,1-3 min)和低温脱脂乳粉(75 ℃,15 s)。由于脱脂乳粉不同热处理生产时受热程度不同,乳酸菌饮料产品稳定性也不同。合适的热处理脱脂乳粉作为褐色乳酸菌饮料的原料,对产品稳定性具有重要影响。

本研究通过使用不同热处理(高温、中温、低温)脱脂乳粉和鲜制脱脂乳生产褐色乳酸菌饮料,探讨了不同脱脂乳原料以及褐色乳酸菌软料生产工艺对饮料稳定性的影响。以确定生产褐色乳酸菌饮料的*佳热处理脱脂乳粉及影响饮料稳定性的关键工艺,以期为改进褐色乳酸菌饮料加工工艺并提高其储藏稳定性提供技术支撑。

1. 实验方法

1.1 杀菌型褐色乳酸菌饮料生产工艺

图片葡萄糖90 ℃热水溶解,冷却至35 ℃备用;脱脂乳粉45 ℃水溶解,剪切乳化15 min,并与葡萄糖水混合后定容,静置水合30 min。以鲜乳制备的脱脂乳为原料时,将牛乳8000 r/min,20 min离心2次,过滤除去脂肪后,与葡萄糖水混合后定容静置水合。将混合物进行均质处理(65 ℃,15MPa),然后杀菌(65 ℃,30 min)。95 ℃高温褐变至标准颜色,充分冷却至39℃,接种干酪乳酸菌N115(109 CFU/mL),混合均匀后,于37 ℃恒温培养箱中培养72 h后剪切破乳,20 MPa冷均质后备用。添加葡萄糖、白砂糖、果胶等辅料,与发酵液混合,剪切后调酸定容。将料液热均质(65 ℃,25 MPa),然后灌装。讲罐装后的饮料85 ℃杀菌30 min,冷却后进库保藏。

 

1.2 乳状液物理稳定性分析

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LUMiSizer,曲线数量 255,转速4 000 r/min、时间间隔30 s。以不稳定性指数为指标进行稳定性分析,不稳定性指数越高代表体系越不稳定,反之乳状液稳定。


LUMiSizer®采用STEP技术可探测与时间,空间相关的光投射强度,记录预选时间内通过整个样品(从底部到顶部)的光透射走向,以及通过可探测的入射光的减弱量化局部分散颗粒浓度的变化。利用SEPView软件里求值方法“不稳定指数”,通过不稳定指数柱状图和曲线图可以定性分析样品的稳定性。

2. 结果与分析

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图1 不同热处理脱脂乳粉对饮料生产过程中不稳定指数的影响

在高温褐变处理后,物料的不稳定指数大幅度上升,发酵均质及配料定容后明显下降;以中温脱脂乳粉为原料的产品体系不稳定指数值在整个生产过程中于低水平,稳定性佳。各样品稳定性由好到差依次为中温乳粉、高温乳粉、低温乳粉、鲜制脱脂乳,与基于粒径、电位的结果一致。

高温长时间热处理使蛋白质变性,发生聚集和交联,使蛋白质颗粒体积变大,产品稳定性下降;同时,长时间热处理脱脂乳粉会加重美拉德反应,而过度美拉德反应会促进非蛋白聚合反应,从而导致沉淀的发生而降低体系稳定性。发酵液经均质后,体系中游离的H+与酪蛋白表面负电荷发生中和,减弱了蛋白质胶体之间的静电排斥作用,蛋白质开始聚集而沉淀。因此发酵均质后不稳定指数较高。配料后,由于水的稀释作用和加入果胶产生的保护层,不稳定性指数显著下降。

以中温脱脂乳粉为原料的产品不稳定指数最小,比较样品粒径和电位的结果后,该样品粒径最小、电位绝对值最大,可能是由于中温乳粉蛋白质变性程度适中,高级结构适当展开,链结变得更加柔软,暴露除适量的疏水基团,改善蛋白质的双亲性,使蛋白质分子有序排列,更易吸附于界面上;体系内电荷增多, 有利于体系的稳定。但热处理程度进一步加大时,蛋白质变性严重,体系失稳。

因此,物料的受热程度、加工过程的均质处理和配料定容是影响饮料稳定性的重要因素。

3.结论

在饮料生产过程高温褐变使产品稳定性下降,均质处理及配料定容使体系更稳定。因此,高温褐变、均质处理和配料环节是影响褐色乳酸菌饮料稳定性的关键工艺。以不同热处理脱脂乳为原料的产品在生产过程中的稳定性由好到差依次为中温乳粉、高温乳粉、低温乳粉、鲜制脱脂乳。因此,选择中温脱脂乳粉作为褐色乳酸菌饮料生产原料。

 

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