乳化剂在饮料中应用(池田用)20140616より使用分

饮料用改良剂

１．抑菌用乳化剂在饮料中的应用

２．乳化稳定用乳化剂在饮料中的应用

３．UHT乳、乳饮料等使用的稳定剂・

乳化剂复配制剂

抑菌用乳化剂在饮料中的应用乳化剂使用饮料制品类・嗜好飲料（咖啡奶，奶茶，可可饮料等等含乳饮料）・乳飲料

（乳飲料・咖啡拉铁系等乳製品）・豆乳飲料・玉米汤，土豆汤等，汤类・小豆羹・果実飲料社名販売量（ケース）可口可乐4億9600万三得利3億8200万朝日2億1775万伊藤園1億9630万麒麟1億7024万日本飲料产家销售量

（2011年）飲料用乳化剤的主要制品乳化剤品种日本内推定需要量〔2009年〕

蔗糖脂肪酸酯７５０（ton/年）聚甘油脂肪酸酯４００（ton/年）有机酸单甘油酯３６０（ton/年）＊月刊フードケミカル第25巻第12号より饮料中使用抑菌用乳化剂的理由防止微生物增殖的对策：使用抑菌用乳化剂・对来自于乳成分、淀粉类等原料而混入产品中的微生物进行抑菌（杀菌）

高温細菌，中温細菌，耐酸性细菌）抑菌剤的効果・引用：月刊フードケミカル（2008年3月号）理研的抑菌乳化剂・製剤名主成分特徴POEM

DM-25HINS475、E1510、331、331（iii）液体制剂（白濁）POEM

DM-30SINS420(ⅱ）、INS475、E1510可溶化制剂。对于耐热性菌・乳酸菌有効果。操作性好、对透明液体食品关用，没有异味。POEM

DM-100INS475飲料用抑菌乳化剂ロートフォーム品EXCELBEVATPV-100INS475、INS471飲料用抑菌乳化剂（马来西亚）製品群POEM

DM-100POEM

DM-25HPOEM

DM-30SEXCELBEVA

TPV-100酯化脂肪酸肉豆蔻酸（C14）棕榈酸（C16）対象菌種・中温細菌類（革兰氏陽性）・耐热性好酸性菌・形成耐热性芽孢高温細菌製品形態粘性液体颗粒珠状玻璃転移点27℃42℃飲料用静菌用乳化剤细菌的増殖細菌的増殖关于3大因素！「温度」「水分」「栄養」ｰ細菌増殖模型ｰ＜诱导期＞不增长，准备期。

↑在这一阶段用抑菌剂有明显的效果。＜对数期＞致病细菌的生长。＜静止期＞增殖、死滅、休止各微生物混在一起、细菌数平衡＜死滅期＞细菌死滅期抑菌机制（一个假说）棕榈酸(C16)和肉豆蔻酸（C14）

压力

半胱氨酸蛋白酶活性化促進

apoptosis（細胞自己死滅）抑菌性单，双甘油脂肪酸酯的

Bacillussubtilis抑制作用(30℃24時間)C8MG C10MG C12MG C12DG C14DG C16DG

無添加

10ppm

20ppm

30ppm

40ppm

抑菌性单，双甘油脂肪酸酯的Bacilluscereus抑制作用(30℃24時間)C8MG C10MG C12MG C12DG C14DG C16DG 無添加

10ppm

20ppm

30ppm

40ppm

乳奶咖啡飲料製造工程例焙煎咖啡豆（提取液）砂糖（溶液）乳制品（混合溶液）全粉乳，脱脂乳粉安定剤，乳化剤各原料里存在微生物的可能性調合（加热）〔pH調整，香料〕均質化〔乳化処理〕（压力均质）UHT殺菌（F040相当）SOT缶・瓶充填紙・PET等充填蒸煮殺菌（F040相当）検査・产品化殺菌不足的微生物残存制造環境内的微生物混入（二次汚染）引起饮料变质的菌种～高温细菌类～≪梭状芽孢杆菌属；形成耐热性芽孢的偏性厌氧细菌≫Moorella

thermoacetica(产热荚膜梭菌热乙酸菌)

（孢子耐热性；D121值22～46分）・仅少量分解糖分，生成醋酸・还原亚硫酸盐，生成硫化氢・増殖温度域；45～65℃≪芽孢杆菌属；形成耐热性芽孢的专性厌氧细菌≫Geobacillus

stearothermophilus（嗜热脂肪芽孢杆菌）（孢子耐热性；D121值4～6分）

・分解糖分，代谢乳酸・醋酸等而产生酸败・増殖温度域；30～60℃※通常的商业杀菌条件下无法灭绝的细菌芽孢会有残留

≪饮料中使用抑菌乳化剂的理由≫各种饮料中的变质现象咖啡的变质红茶的变质※平酸变败･･･容器外观正常，盖子和底部仍为扁平，但其内容物已经酸败。EXCELBEVATPV-100的抑菌効果乳化剤添加量（ppm）MoorellathermoaceticaGeobacillusstearothermophilusTPV-100P-1570TPV-100P/p>

275５１０

300０１０１０１０325０１０１０１０350０１０８１０375０１０７１０400０２０９425０００８450０００１475

００500

００

・咖啡処方【55℃、4周間保存后結果】乳化剤添加量（ppm）MoorellathermoaceticaGeobacillusstearothermophilusTPV-100P-1570TPV-100P/p>

500０１０

550０１０１０１０600０１０１０１０650０８１０１０700０００１０750０００１０800０００２850

００900

００・牛奶咖啡処方【55℃、4周保存后的結果】EXCELBEVATPV-100对豆乳飲料的耐热性菌抑菌効果乳化剤添加量保存温度40℃55℃乳化剤無添加―１０１０EXCELBEVATPV-1001000ppm０１０1500ppm０１０蔗糖脂肪酸酯HLB161000ppm０１０1500ppm０１０10缶中的変敗缶数实验方法原料调制（全部投料，使用500ml烧杯，一次投料量300ml）↓搅拌混合（考虑乳化剂溶解条件，达到70℃保持10分钟）↓均质（插入式均质剪切机，10000rpm均质1分钟）↓植菌（植菌量；向1ml样品中接种103CFU）↓TDT管充填（材质为硬质玻璃；内径6mm，长度100mm）↓加热处理（使植菌的耐热孢子增殖活性得以提高的温度和时间）↓55℃保存4周（通过感官和pH质的变化评价抑菌效果）【结果

~55℃下保存4周后的抑菌性能~】标准配方咖啡奶配方TPV-100蔗糖脂肪酸酯（HLB值15）TPV-100蔗糖脂肪酸酯（HLB值15）抑菌用乳化剂添加量300ppm300ppm↑500ppm600ppm↑・Moorella

thermoacetica（杀菌条件；110℃，10min）标准配方咖啡奶配方TPV-100蔗糖脂肪酸酯（HLB值15）TPV-100蔗糖脂肪酸酯（HLB值15）抑菌用乳化剂添加量400ppm400ppm↑700ppm800ppm↑・Geobacillus

stearothermophilus（殺菌条件；100℃，10min）＊EXCELBEVATPV-100较蔗糖脂肪酸酯具有更高的抑菌效果。抑菌乳化剤的必要量（乳成分的影響）－用硬質玻璃管咖啡飲料抑菌试验－【試験方法】①原料調製②70℃昇温③均质化（插入式均质剪切机：10000rpm・3min）④M.thermoacetica

芽胞懸濁液接種

（1.0×103/ml）⑤硬質玻璃管充填（１試験区2本×3回）⑥熔封⑦殺菌（110℃，10min）⑧急冷后55℃保存⑨4周后開封、评价（ｐH/外观/官能）処方１処方２処方３処方４処方５咖啡提取液Brix1.4Brix1.4Brix1.4Brix1.4Brix1.4牛奶10%10%10%10%10%脱脂奶粉0.5％1.0％1.5％2.0％砂糖5％5％5％5％5％重曹pH6.8pH6.8pH6.8pH6.8pH6.8乳固形分（牛奶換算）1.20％（10％）1.68％（14.2％）2.18％（18.5％）2.68％（22.7％）3.18％（26.9％）配方１配方2配方3配方4配方5TPV-100SETPV-100SETPV-100SETPV-100SETPV-100SE0ppm＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋200ppm＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋300ppm－－＋＋－－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋400ppm－－－－－－＋＋－－＋＋－－＋＋＋＋＋＋500ppm－－－－－－－－－－－－－－＋＋－－＋＋【结果

~55℃保存4周后的抑菌性~】SE:HLB值为16的蔗糖脂肪酸酯＋＋；增殖发生－－；增殖抑制飲料腐敗原因菌～高温細菌類～対策≪梭状芽孢杆菌属；形成耐热性芽孢的偏性厌氧细菌≫Moorella

thermoacetica

（孢子耐热性；D121值22～46分）

・仅少量分解糖分，生成醋酸

・还原亚硫酸盐，生成硫化氢

・増殖温度域；45～65℃≪芽孢杆菌属；形成耐热性芽孢的专性厌氧细菌≫Geobacillus

stearothermophilus（孢子耐热性；D121值4～6分）

・分解糖分，代谢乳酸・醋酸等而产生酸败・増殖温度域；30～60℃※通常的商业杀菌条件下无法灭绝的细菌芽孢会有残留

EXCELBEVATPV-100

対策双甘油酯单肉豆蔻酸制剂《POEM

DM-25H・POEM

DM-30S》POEM

DM-25HPOEM

DM-30S※按算乳化剤300ppm含溶液中各種耐熱性好酸性菌（TAB）に対する効果「方法」①POEM

DM-25H加YSG寒天培地調整（pH5.4）后殺菌（110℃、10分）②TAB（加熱活性化処理70℃20分）接菌株后调整培养基③混釈固化后、所定的温度培养④保存４天后、抑菌评价（菌落确认）※指標菌１６SrDNAに基づくAlicyclobacillus属最近及び関連菌種の系統樹より異なる種類を選定37℃保存2天后

耐热性芽孢菌（中温菌）的発育率POEM

DM-25H添加量（ppm）对牛奶二次汚染菌抑菌効果

〈20℃保存1周后〉生菌数CFU／mlPOEM

DM-25H添加量（％）对酸性饮料抑菌乳化剤必要因素１９８２年在德国无菌充填苹果汁微生物事故发生

原因菌・・・耐热性好酸性桿菌：Alicyclobacillusacidoterrestris１９９６年在日本也发生同样的耐热性好酸性菌腐敗事例（没有气体阻隔性能的PET瓶宽用是提供同菌的増殖環境）－各公司的対策－物理性的対策：提高殺菌温度（果汁的風味影響）化学性的対策：抑菌乳化剤的利用（双甘油酯单肉豆蔻酸制剂）对应透明的酸性飲料（果汁、機能性飲料）单，双甘油脂肪酸酯制剂

POEM

ＤＭ－３０Ｓ○开发酸性飲料的耐熱性菌(※)対策双甘油酯单肉豆蔻酸可溶化制剂

方便性提高

CH₂O－CO(CH₂)₂CH₃|CHOH

|CH₂OCH₂|CHOH

|CH₂OH

○酸性飲料中保存稳定性好，

没有浊度和沉积，饮料的透明性保障。

○飲料以外、液体調微酱和味噌调味酱也用。※耐熱性芽胞高温細菌・耐熱性芽胞中温細菌・耐熱性好酸性菌等等

对A.acidoterrestris

POEM

DM-30S的抑菌効果含果汁软饮料类果汁含量(%)ｐHPOEM

ＤＭ－３０Ｓ添加量(ppm)03336671000橙汁１０３．３5.6×1055.6×105００橙汁２０３．４1.0×1041.0×1048.2×104０苹果汁２０３．３1.0×105０００葡萄汁２０３．２4.6×104０００葡萄柚汁２０３．２1.5×105０００菠萝汁２０３．３1.3×105０００－試験方法－・用市场购买的酸性饮料，按無菌状体上开封，添加POEM

DM-30S(加温70℃后冷却40℃)

・70℃10分加热的A.acidoterrestris接种（1.0×102CFU/飲料1ml）・40℃４周保存后細菌検査（混釈法、ｐH4.0寒天平板培养基、40℃2天培养）

麺酱30℃保存試験結果（Bacilluscereus植菌）一般生菌数(cfu/g)1.0E+081.0E+071.0E+061.0E+051.0E+041.0E+031.0E+021.0E+011.0E+00一般生菌数(cfu/g)1.0E+061.0E+051.0E+041.0E+031.0E+021.0E+011.0E+00泡菜用味噌調味液30℃保存试验结果

POEM

DM-100配合豆乳饮料的对耐热性菌抑菌効果添加量POEM

DM-100蔗糖脂肪油酯(HLB16)乳化剂无添加１０1000ppm０１０1500ppm０３添加量POEMDM-100蔗糖脂肪油酯(HLB16)乳化剂无添加１０1000ppm１０１０1500ppm０１０BacillussubtilisBacilluscoagulans10缶中的腐败缶数飲料腐敗原因菌～中温細菌類、酸性飲料～対策≪芽孢杆菌属；形成耐热性芽孢的偏性厌氧细菌≫Bacillus

coagulans

（殺菌条件；F121℃

10～15分）・平酸变败菌、生成乳酸・最低生育pH=4.0、酸性域发生問題・増殖温度域；15～50℃Bacillus

subtilus

Bacilluslicheniformis

（殺菌条件；F121℃

1～3分）・Bacillus属中自然界最能看的菌种之一・分解淀粉、粘度降下・増殖温度域；5～55℃※通常の商業的殺菌条件では死滅せず細菌芽胞が生残対策POEM

DM-100POEM

DM-25HPOEM

DM-30S乳化稳定用乳化剂

在饮料中的应用

・RIKEMAL

W-75

（双乙酰酒石酸单双甘油酯：DATEM）・POEM

B-10(C)

（琥珀酸单甘油酯：SMG）・RIKEMAL

SSL-300

（硬脂酰乳酸钠：SSL）理研乳化稳定用乳化剂产品飲料保存中发生的問題①

〔缶飲料〕油分离（高温）白色浮遊物（低温）沈殿（高温）白色浮遊物（変温）飲料保存中发生的問題②

〔PET瓶飲料〕颈环（低温~中温）分散白色物

（低温~中温）飲料的乳化稳定性乳化剂使用的目的是什么・・・乳成分（動物脂）、植物脂的乳化稳定化（颈环、凝集沈殿、浮遊物等等发生防止)。・炭酸饮料

・果汁饮料

・牛奶咖啡系类饮料・茶系飲料（奶茶類）

・矿泉水

・豆乳饮料・蔬菜饮料

・乳饮料（乳固形分3.0％以上）

・其他（玉米汤・可可饮料类）飲料中乳化不稳定現象(推定）①膏化(比重差)乳化油②凝集乳脂結晶化等（外部力量＋環境温度）粒子間水相薄膜化/振动变形（微振動等外部力量）粒子径变异③分離(合一)速度论的粒子凝集・合一遅延是重要饮料中乳化状態的稳定化？需要乳化粒子稳定化的工夫（粒子的周囲里做较强的皮膜）乳化粒子的稳定化手段①粒子径的微细化②粒子周囲里附電荷（反发）③粒子附与高分子（立体的反发）④粘性提高粒子对粒子的衝突确率减少⑤比重差减少①：设备、乳化剂

②：乳化剂（有机酸单甘油酯）③：蛋白质（乳化剂）④：増粘剂⑤：实际上不可能对飲料中乳化稳定乳化剂的必要性・起因脂肪和蛋白质不稳定化抑制・温度的影响改善、高温域的油分离，白色浮遊

物和沈殿物防止。

中温域的、白色物防止。・理研乳化剂里有特異作用的有机酸乳化剂类

有很好的效果（W-75，B-10

C

etc）有机酸单甘油酯的稳定性效果(推断)有机酸单甘油酯非离子型乳化剂oil静电结合静电结合乳蛋白质oil静電結合疏水结合有机酸单甘油酯类与蛋白质的结合性强而容易形成保护皮膜｡静电结合＞疏水结合有机酸单甘油酯的稳定性效果(推断)oiloil排斥－－－－－－有机酸单甘油酯类具有强化电荷排斥力的效果，所以在提高粒子的分散性、防止凝集方面是行之有效的。有机酸单甘油酯类〈20℃、保存4周后的稳定性〉RIKEMALW-75在咖啡乳饮料中抑制白色浮游物的效果饮料配方：咖啡Bx1.4牛奶12%幼砂糖5%蔗糖脂肪酸酯

300ppmW-75

无添加蔗糖脂肪酸酯

300ppmW-75

添加200ppm有机酸单甘油酯的效果①〈20℃、保存８周后的稳定性〉无添加B-10(C)200ppm〈55℃、保存４周后的稳定性〉无添加B-10(C)200ppm咖啡提取液

Brix1.4牛奶１２％幼砂糖５％ｐH值调整至６．８蔗糖酯300ppm配合使用酪朊酸钠POEM

B-10(C)在咖啡乳饮料中的稳定性效果有机酸单甘油酯的效果②RIKEMALW-75、SSL-300的乳化稳定效果有机酸单甘油酯的效果③〈室温下保存８周后的稳定性〉TPV-300

（300ppm）TPV-100（300ppm）W-75

（200ppm）TPV-100（300ppm）SSL-100

（200ppm）配比：咖啡Bx1.5

牛奶10%

幼砂糖5%

pH6.8SMG制剂的油分离防止効果P-1670

300ppmPOEM

BS-20无添加P-1670

300ppmPOEM

BS-20

200ppm添加〈55℃，4周保存后安定性〉饮料配方：咖啡Bx1.4牛奶12%

砂糖5%PET珈琲的乳浮上物再分散効果(２０℃８W保存)P-1670

550ppmS-570

450ppmTRP-97RF

550ppm

W-60

450ppm

TRP-97RF

550ppmBS-20

450ppm

静置保存再分散性評価饮料配方：珈琲豆換算3.9%，砂糖6％，牛奶23％／杀菌后pH6.6・UHT杀菌140℃60sec初発粒度０．３４～０．３８μm(ﾒｼﾞｱﾝ径）0.63μm0.41μm0.48μm

・RIKEMAL

W-75

（双乙酰酒石酸单双甘油酯：DATEM）・POEM

B-10(C)（琥珀酸单甘油酯：SMG）・RIKEMAL

SSL-300（硬脂酰乳酸钠：SSL）饮料的乳化稳定性对策RIPLEXDU系列乳饮料产品用稳定剂

&乳化剂饮料用RIPLEXUHT椰奶No原料%w/w1幼砂糖5.02椰子粉3.03RIPLEXDU-100.24磷酸盐0.15水91.7合计100模板配方饮料用RIPLEX只添加乳化剂RIPLEXDU-1035℃、保存3个月UHT草莓奶No原料%w/w1牛奶96.642幼砂糖3.03RIPLEXDU-400.184草莓香精0.085色素0.1合计100模板配方饮料用RIPLEX35℃、保存2个月只添加乳化剂RIPLEXDU-40只添加乳化剂RIPLEXDU-40UHT巧克力奶No原料%w/w1牛奶93.812幼砂糖5.03可可粉1.04RIPLEXDU-1090.175磷酸钠0.02合计100模板配方饮料用RIPLEX35℃、保存2个月只添加乳化剂RIPLEXDU-109只添加乳化剂RIPLEXDU-109产品一览表饮料用RIPLEX产品名标准使用量E编码点评RIPLEXDU-100.1~0.3%E401、E471、E412自然口感RIPLEXDU-400.1~0.3%E471、E407、E415、E412浓厚口感UHT奶

&还原奶UHT巧克力奶产品名标准使用量E编码点评RIPLEXDU-1090.15~0.3%E471、E407、E412自然口感有关法律・法规在不同国家使用EXCELBEVATPV-100等饮料用乳化剂时，需要确认对应各国的法律・法规适合情况。食品立法因国而异，有关其他世界各国的法律・法规问题，随时欢迎向敝司工作人员咨询。

各乳化剂的饮