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圃 果汁乳酸菌饮料产生沉淀的原因与控制方法 文 于敏艳李 岩黑龙江龙丹乳业科技股份有限公司 【 摘要 】 本文分析了果汁乳酸菌饮料产生沉淀的主要原因，并针对这些原因提出了控制产品稳定性的相应 措施。 关键 ：果汁乳酸菌饮料；稳定性；措施；沉淀 乳酸菌饮料和调酸乳饮料是2个 不同的品种。调酸乳饮料是通过往牛 乳 中添加酸味剂 ，使其P H值达 到人 们所 喜爱 的酸度 ( 一般 在3 8 4 2) 的一种饮料 ，通常使用的酸味剂为柠 檬酸、苹果酸等有机酸 ；而乳酸菌饮 料则是发酵乳稀释而成的酸性饮料， 其酸味主要来源于发酵剂所产生的乳 酸 ，相对于前者其酸味更柔和，更符 合人们的口味。当乳酸菌饮料酸度不 够时还可选择性添加少量的有机酸。 果汁乳酸菌饮料是当前乳酸菌饮 料中的重要产 品，它是在乳酸菌饮料 中添加果汁制成的，其蛋 白质含量在 0 7一1 0 之间 ，而原 果 汁 量 一般 在5 2 0 之间。果汁乳酸菌饮料不 仅具有乳酸菌类产品的营养及功能， 还 具 有 因加入 果 汁而 带来 的各种 水果 的营养及功能。果汁乳酸菌饮料不但 为人体提供蛋 白质 、脂肪等必需的营 养物质 ，而且乳酸菌发酵所产生的乳 酸 、醋酸等有机酸及细菌素，具有抑 制 病 原 菌 微 生 物 繁 殖 ，促 进 胃肠 蠕 动 ，调节肠道功能 ，减少致癌物质 与 上皮细胞 的接触 ，形成不利于粪便酶 作用的环境从而降低血液毒素水平及 血清 中胆 固醇等多种功能，对常见的 消化道疾病有预防和治疗作用。 1果汁乳酸菌饮料产生沉淀 的 原 因 目前 ，对如何保持果汁乳酸菌饮 料的稳定性还没有一个完美的解决 方 案。导致果汁乳酸菌饮料质量不够稳 定的原因如下。 1 1牛乳中8 O 的蛋白质是酪蛋白，其 等电点的p H 值在4 6 左右。牛乳本身是 一 种稳定的胶体体 系，各胶粒问主要 的作 用 力是 范德 华 力和 静 电斥 力 ，当 胶 粒 斥 力位 能大于 引力 的绝对 值 时 ， 胶体溶液是稳定的；反之 ，蛋 白质就 会彼此接近，发生凝聚而出现絮状物 或沉淀。因此，当果汁乳酸菌饮料 的 p H 值调整到酪蛋白等 电点附近时 ，酪 蛋白就会因失去同性的 电荷斥力，凝 聚形成 大 分子 ，产生 沉淀 。另 外 ，酪 蛋 白微粒表面具有疏水集团，这使得 微粒团彼此易聚合成 串，形成凝胶。 该 凝胶 在进 行均 质 处理 时 ，又 被 转化 成悬浮微粒 ，而后续的加热处理会使 微粒聚合成团，并失去水分而变硬 ， 导致饮 品 口感粗糙或发生沉淀。 1 2酪蛋白的溶解分散性受盐类浓度的 影响很大，一般在低浓度的中性盐溶 液中容易溶解，但当盐类的浓度提高 时 ，其 溶解 度也 随 之下降 ，容 易发 生 凝聚而产生沉淀。 1 3牛乳中含有较多的C a z + ，当调整果 汁乳酸菌饮料的p H 值至酪蛋 白等电点 以下时 ，酪 蛋 白的结 构会 发生 变化并 产生凝絮，机械搅拌会破坏凝胶结构 而形成凝絮悬浮液。 L a ,d - ，C a “是以游 离状态存在的，易与酪蛋 白之间发生 凝聚 ，经 长 时间放 置后 会发 生 分层现 象。当果汁乳酸菌饮料被加热时；蛋 白质颗粒会因水膜破坏而相互接触 ， 员 的 配置 。 同时建 立在 线 监测 系统 ， 时时同质量监督部 门的信息收集服务 器并 网 ，保 证产 品数据可溯源。 4 4减 少食品添加剂同食品企业之间 的再次生产、销售环节 ，鼓励食品生 产企 业 自主 研 究复 配技 术 ，或者 是 由 单体食品添加剂生产商组织研发人员 进行复配技术研究。鼓励食品企业自 6 0 中 国 乳 业 c n a D a i rv i 身建立配料中心，或者鼓励食品企业 同有国家标准的单体生产大企业合作 建立复 配 中 心 ，对 此 ，政府 应 给予 一 定支持。这样 ，可使产品的配方透明 化 ，减少食品添加剂的再生产、再包 装等中间环节，有利于监督管理。 4 5鼓励食品行业 ，特别是食品企业 及食品添加剂行业采用高科技术手段 进行 产 品生产 和销 售 的监督 管理 。建 议政 府监 督部 门联 合 食品 生产企 业 、 食品添加剂生产企业采用物联网技术 进行强化监管。通过物联网技术形成 食品安全溯源体 系。在政府、企业以 及客户之间建立起企业 自检、政府监 管、大众监督的全方位诚信体系 ，确 保中国食品的安全。图 形成一种沙质结构沉淀。又 因为生产 发酵 乳 时 ，牛 乳需 经加 热 处理 ，菌种 作用等，这使酪蛋白与C a “ 发生聚合 ， 生成许多细小的颗粒，而这些颗粒很 容易失去平衡而发生沉淀。 1 4果汁本身也是一类水和细小微粒组 成 的混合物 ，在一定 的条件下，也容 易出现沉淀。 1 5果汁添加到乳酸菌饮料中，乳中 的 蛋 白质 很 容 易 与 各 类 果 汁 中 的 果 酸 、果胶 、单宁等物质发生凝聚而发 生沉淀 。 2控制果汁乳酸菌饮料稳定 性 的措施 为了减 少果汁乳酸茵饮料中由蛋 白质及果汁等粒子发生沉淀而引发的 质量问题 ，根据斯托克斯定律 ，饮料 中微 粒沉 降速 度 与蛋 白质 粒 子直 径 的 平 方 ，液 体和 蛋 白质 粒子 的密度 差成 正 比，与液体粘度成反比，可以从以 下3方面来考虑：缩小分散于体系中 的蛋 白质、果汁粒子等的粒径 ：尽 量缩小体系中各种粒子和分散媒之间 的密度差 ；加大体系中分散媒的粘 度系数。 3控制方法 根据引起果汁乳酸菌产品质量不 稳 定 的原 因 ，可 以采取 相 应 的措施 来 控制果汁乳酸菌饮料的产品质量。 3 1改进加工工艺 3 1 1用于生产果汁乳酸茵饮料的发酵 乳 ，在发酵前一定要先均质 ，以保证 发酵乳 的质量 。 3 1 2因为果汁本身就有一定的酸度， 而且每种果汁的酸度也不一样 ，所以 发酵乳加果汁的总酸度p H 值要控制在 3 8 4 2 之间，最好是有一定的调节范 围，以适合不同果汁乳酸菌饮料口味的 需要。接下来就要特别注意发酵乳、稳 定剂、果汁 ( 或有机酸 ) 的添加顺序。 D a i r Y I n d u s t r Y 【 孚L 品 力 口 工 最佳 的添加工艺为 ：将溶解好的稳定 剂温度降 JJ 3 5 o C 左右，然后加入发酵 乳 ，混 合均 匀后 ，再 加 入果 汁 ( 或 有 机酸 )；或将发酵 L ； b n 入到溶解好的 稳定剂中 ( 不必降温 fJ 3 5 )，混合 均匀后再降温到3 5 o C左右 ，加入果汁 ( 或有机酸 ) 。之所以选择这2种添加 顺序，主要是避免发酵乳中的酪蛋白在 高温和酸性条件下形成粗大、坚实的颗 粒。如果在发酵乳中先加酸或加果汁配 制成酸化乳，会形成大小不均匀的酸乳 粒子，而且其中许多是不能稳定化的粒 子，即使后面采取搅拌、均质等措施也 难以制成稳定的体系。 3 1 3杀菌前均质压力要控制在2 5 3 O MP a 之间，均质温度在6 O 7 O之间。 3 2使用优质的稳定剂 稳定剂不仅可 以提高体 系中分散 媒的粘度系数，防止蛋白质、果汁粒 子等因重力作用下沉 ，更重要 的是 它 本身是一种亲水性高分子化合物 ，在 酸性条件下可与酪蛋 白结合，对胶体 形成保护，使整个体系成为稳定的胶 体分散体系从而防止凝聚沉淀。 果汁乳酸菌饮料中稳定剂的选择 应从以下几个方面考虑： 由于果汁 乳酸菌饮料的酸度较低 ，所以要求这 类稳定剂有良好的耐酸性 ；加入果 汁乳酸菌饮料后的口感 ；牛乳为水 包油结构 ，所以其溶解性最好为水溶 性较大的；性价 比；果汁乳酸菌 饮料一般都要进行杀菌 ，所 以要求其 均有一定的热稳定性 ； 由于单一的 稳定剂在果汁乳酸菌饮料中没有很好 的效果 ，所 以一般多采用复配型稳定 剂 ，因此在选择稳定剂时要充分考虑 它们 的协同增效性 ；结构最好是侧 链较大或较 多，且位阻较大又不易发 生水解 的。 果汁乳酸菌饮料中常用的稳定剂 有耐酸性CMC、海 藻酸丙 二醇酯 、 果胶、卡拉胶 、明胶等。一些在酸性 果汁中有较好稳定效果的黄原胶、琼 脂等食用胶在果汁乳酸菌饮料中单独 使用的效果较差，加热杀菌前会产生 大量絮状沉淀。除了使用这些食用胶 外，为了控制果汁乳酸茵饮料中的油 脂 ，还 要 加入 一定 量 的乳化 剂 ，如蔗 糖酯 ( S E)、分子蒸馏单甘酯 、聚 甘油脂肪酸酯 ( P G F E)等。从 目前 各种稳定剂 的使用情况来看 ，果胶、 P GA、卡拉胶、耐酸性C MC 在果汁乳 酸菌饮料中都具有较好的效果。 3 3选择优质果汁 选用的果汁应质量较好 ，没有较 大果 肉或果粒 及其 它悬浮杂物。 3 4使用硬度较小的水 水 的硬度 过高 ，沉淀现 象会非 常严重。硬度高的水，会含有大量的 Ca “、Mg ，而牛乳 中 的酪 蛋 白可 以 结 合相 当数量 的Ca “，导 致 聚集 生成 酪蛋白磷酸钙沉淀。所以，水质的影 向不可忽略。水首先必须符合国家饮 用水标准，同时硬度要低于6度，否 别 ，沉淀现象不可避免。目前一般厂 家采用砂捧过滤后的净化水 ，水的硬 度有时不能满足要求，可采用离子交 换法、电渗析法或反渗透法去除离子 后再使用。同 参考文献 【 1 】徐 林江 ， 曾友明 ，刘 凌云