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不同熱處理脫脂乳粉對褐色乳酸菌飲料穩(wěn)定性的影響

更新更新時間:2022-08-19      點擊次數(shù):3353

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褐色乳酸菌飲料是指以脫脂乳粉和葡萄糖為原料,經(jīng)高溫長時間美拉德反應褐變,冷卻后接種乳酸菌,再發(fā)酵得到發(fā)酵乳,并以此為基料,加入水、甜味劑、酸味劑、穩(wěn)定劑、香精調(diào)配而成的發(fā)酵型乳酸菌飲料。

脫脂乳粉是以新鮮牛乳為原料,離心脫脂后經(jīng)殺菌、蒸發(fā)濃縮,噴霧干燥制成。脫脂乳粉根據(jù)其生產(chǎn)過程中脫脂乳熱處理殺菌溫度不同,通??煞譃楦撸疁兀?0 ℃,30 min或120 ℃,1min)、中溫(75 ℃,1-3 min)和低溫脫脂乳粉(75 ℃,15 s)。由于脫脂乳粉不同熱處理生產(chǎn)時受熱程度不同,乳酸菌飲料產(chǎn)品穩(wěn)定性也不同。合適的熱處理脫脂乳粉作為褐色乳酸菌飲料的原料,對產(chǎn)品穩(wěn)定性具有重要影響。

本研究通過使用不同熱處理(高溫、中溫、低溫)脫脂乳粉和鮮制脫脂乳生產(chǎn)褐色乳酸菌飲料,探討了不同脫脂乳原料以及褐色乳酸菌軟料生產(chǎn)工藝對飲料穩(wěn)定性的影響。以確定生產(chǎn)褐色乳酸菌飲料的*佳熱處理脫脂乳粉及影響飲料穩(wěn)定性的關鍵工藝,以期為改進褐色乳酸菌飲料加工工藝并提高其儲藏穩(wěn)定性提供技術支撐。

1. 實驗方法

1.1 殺菌型褐色乳酸菌飲料生產(chǎn)工藝

圖片葡萄糖90 ℃熱水溶解,冷卻至35 ℃?zhèn)溆?;脫脂乳?5 ℃水溶解,剪切乳化15 min,并與葡萄糖水混合后定容,靜置水合30 min。以鮮乳制備的脫脂乳為原料時,將牛乳8000 r/min,20 min離心2次,過濾除去脂肪后,與葡萄糖水混合后定容靜置水合。將混合物進行均質(zhì)處理(65 ℃,15MPa),然后殺菌(65 ℃,30 min)。95 ℃高溫褐變至標準顏色,充分冷卻至39℃,接種干酪乳酸菌N115(109 CFU/mL),混合均勻后,于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72 h后剪切破乳,20 MPa冷均質(zhì)后備用。添加葡萄糖、白砂糖、果膠等輔料,與發(fā)酵液混合,剪切后調(diào)酸定容。將料液熱均質(zhì)(65 ℃,25 MPa),然后灌裝。講罐裝后的飲料85 ℃殺菌30 min,冷卻后進庫保藏。

 

1.2 乳狀液物理穩(wěn)定性分析

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LUMiSizer,曲線數(shù)量 255,轉速4 000 r/min、時間間隔30 s。以不穩(wěn)定性指數(shù)為指標進行穩(wěn)定性分析,不穩(wěn)定性指數(shù)越高代表體系越不穩(wěn)定,反之乳狀液穩(wěn)定。


LUMiSizer®采用STEP技術可探測與時間,空間相關的光投射強度,記錄預選時間內(nèi)通過整個樣品(從底部到頂部)的光透射走向,以及通過可探測的入射光的減弱量化局部分散顆粒濃度的變化。利用SEPView軟件里求值方法“不穩(wěn)定指數(shù)”,通過不穩(wěn)定指數(shù)柱狀圖和曲線圖可以定性分析樣品的穩(wěn)定性。

2. 結果與分析

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圖1 不同熱處理脫脂乳粉對飲料生產(chǎn)過程中不穩(wěn)定指數(shù)的影響

在高溫褐變處理后,物料的不穩(wěn)定指數(shù)大幅度上升,發(fā)酵均質(zhì)及配料定容后明顯下降;以中溫脫脂乳粉為原料的產(chǎn)品體系不穩(wěn)定指數(shù)值在整個生產(chǎn)過程中于低水平,穩(wěn)定性佳。各樣品穩(wěn)定性由好到差依次為中溫乳粉、高溫乳粉、低溫乳粉、鮮制脫脂乳,與基于粒徑、電位的結果一致。

高溫長時間熱處理使蛋白質(zhì)變性,發(fā)生聚集和交聯(lián),使蛋白質(zhì)顆粒體積變大,產(chǎn)品穩(wěn)定性下降;同時,長時間熱處理脫脂乳粉會加重美拉德反應,而過度美拉德反應會促進非蛋白聚合反應,從而導致沉淀的發(fā)生而降低體系穩(wěn)定性。發(fā)酵液經(jīng)均質(zhì)后,體系中游離的H+與酪蛋白表面負電荷發(fā)生中和,減弱了蛋白質(zhì)膠體之間的靜電排斥作用,蛋白質(zhì)開始聚集而沉淀。因此發(fā)酵均質(zhì)后不穩(wěn)定指數(shù)較高。配料后,由于水的稀釋作用和加入果膠產(chǎn)生的保護層,不穩(wěn)定性指數(shù)顯著下降。

以中溫脫脂乳粉為原料的產(chǎn)品不穩(wěn)定指數(shù)最小,比較樣品粒徑和電位的結果后,該樣品粒徑最小、電位絕對值最大,可能是由于中溫乳粉蛋白質(zhì)變性程度適中,高級結構適當展開,鏈結變得更加柔軟,暴露除適量的疏水基團,改善蛋白質(zhì)的雙親性,使蛋白質(zhì)分子有序排列,更易吸附于界面上;體系內(nèi)電荷增多, 有利于體系的穩(wěn)定。但熱處理程度進一步加大時,蛋白質(zhì)變性嚴重,體系失穩(wěn)。

因此,物料的受熱程度、加工過程的均質(zhì)處理和配料定容是影響飲料穩(wěn)定性的重要因素。

3.結論

在飲料生產(chǎn)過程高溫褐變使產(chǎn)品穩(wěn)定性下降,均質(zhì)處理及配料定容使體系更穩(wěn)定。因此,高溫褐變、均質(zhì)處理和配料環(huán)節(jié)是影響褐色乳酸菌飲料穩(wěn)定性的關鍵工藝。以不同熱處理脫脂乳為原料的產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性由好到差依次為中溫乳粉、高溫乳粉、低溫乳粉、鮮制脫脂乳。因此,選擇中溫脫脂乳粉作為褐色乳酸菌飲料生產(chǎn)原料。

 

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