酸性乳飲料有酸奶酪、乳清飲料、發(fā)酵豆乳、果奶、無脂乳固形物的殺菌乳飲料。這些飲料盡管品種不同,但有一共性,都是酸性蛋白質(zhì)的分解液,且是以牛奶為基質(zhì)。
牛乳酸性化后,形成酸性酪蛋白的粒子,酸性飲料pH大約3.5~4.2,接近酪蛋白的等電點(diǎn)(約pH4.6),可見,酸性蛋白粒子的負(fù)荷非常弱,電相斥作用弱,一般可凝集沉淀分離。
添加果膠,能有效穩(wěn)定保持酸性酪蛋白的粒子分散狀態(tài)。
果膠及其對(duì)酸性乳穩(wěn)定的作用機(jī)理
工業(yè)生產(chǎn)的果膠大多以柑橘為原料。果膠是分子量5~15萬的聚半乳糖醛酸,組成糖是半乳糖醛酸,其中以甲基酯存在的半乳糖醛酸的比例———DE(酯化度)決定果膠性質(zhì)。DE50%以上的果膠為高甲氨酸果膠,低于50%的為低甲氧基果膠,DE在70%以上的果膠對(duì)酸性乳起穩(wěn)定作用。果膠分子中游離的半乳糖醛酸部分是親水性而其酯部分為非親水性,二者存在是酸性乳穩(wěn)定的重要因素。
當(dāng)牛乳酸性化后,酸乳酪即破壞,酪蛋白凝集成酸性酪蛋白粒子。靜置態(tài)發(fā)酵時(shí)慢慢酸性化,酸性酪蛋白粒子形成三元網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),緩緩成為酸乳酪。這種凝乳攪拌時(shí)會(huì)破壞,勻質(zhì)后酸性蛋白粒子分散,但放置后粒子徐徐呈凝集體,形成沉淀,加熱會(huì)促進(jìn)凝集,產(chǎn)生沉淀。
添加果膠能防止酸性酪蛋白粒子的凝集,形成穩(wěn)定的乳酸性飲料。添加果膠濃度是關(guān)鍵。在酸性pH酸乳酪中添加果膠以后,在酸性酪蛋白粒子表面吸附果膠、粒子(酸化酪蛋白)的正電荷與果膠的負(fù)電荷中和,使粒子的電斥力下降而黏度上升,即果膠的疏水部分結(jié)合吸附在酸性酪蛋白粒子表面,果膠的非親水部分與酸性蛋白粒子蛋白粘附,親水部分的半乳糖醛酸在乳清層中,使酸性酪蛋白粒子懸濁而呈穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)果膠添加量不足,酸性酪蛋白粒子間的電斥力和重力平衡性差,仍會(huì)產(chǎn)生酸性酪蛋白的沉降,使上層成為不含酸性酪蛋白的透明乳清層。
添加果膠作酸乳飲料穩(wěn)定劑的要點(diǎn)在酸乳飲料制作時(shí),添加果膠作穩(wěn)定劑必須注意下列要點(diǎn):
(1)牛乳的粒子。制造穩(wěn)定的酸性乳飲料時(shí),酸性酪蛋白粒子直徑大小相當(dāng)重要。適宜的酸性蛋白粒子直徑,按照經(jīng)驗(yàn),一般含無脂乳量80%時(shí)直徑約1μm;3%時(shí)約0.5μ,超過2μ的粒子,添加果膠量即使增加,要防止酸性酪蛋白的沉淀也很困難。
(2)酸性化乳制造添加果膠的混合順序。僅果膠、乳、酸溶液三者混合時(shí),制造穩(wěn)定產(chǎn)品應(yīng)將果膠和乳先混合,最后加酸溶液。
(3)果膠濃度。為使果膠溶液和乳完全混合,果膠濃度以低為好(2%左右)。
(4)無脂乳固形物的濃度。果膠溶液和牛乳混合時(shí),以乳中無脂乳固形物濃度不超過8%為宜。
(5)混合溫度。果膠溶液和乳的溫度過高過低均不合宜。溫度過低,溶液黏度增高,混合不均勻,穩(wěn)定性差;溫度過高,粒子間凝集性高,穩(wěn)定性也差,最合宜溫度10℃~20℃。
混合時(shí)間。以能完全混合為標(biāo)準(zhǔn),由攪拌設(shè)備大小、形狀而定。
(6)攪拌速度。根據(jù)無脂乳固形分和果膠添加量而變化選擇合宜速度使之最具穩(wěn)定性,且不產(chǎn)生氣泡情況下以盡快攪拌為好。
(7)pH和穩(wěn)定性。以發(fā)酵乳為基質(zhì)的酸性飲料,以果膠作穩(wěn)定劑的有效pH一般為3.6~4.2;酸性乳飲料,比發(fā)酵乳pH稍高,生菌乳飲料穩(wěn)定性pH上限約4.4。
(8)熱處理。常溫流通時(shí)制品殺菌的加熱溫度越高,時(shí)間愈長(zhǎng),酸性飲料的穩(wěn)定性越差,因果膠等分子運(yùn)動(dòng)活躍吸附的果膠分子部分游離,這時(shí)酸性酪蛋白粒子間的沖撞相聚而沉淀。
(9)均質(zhì)。均質(zhì)使酸乳酪分散成酸性酪蛋白粒子,果膠溶解果膠分子和酸性酪蛋白粒子接觸,將果膠以粉末或分散液添加到乳酸酪中。添加后約30分鐘(邊攪拌)使膨潤(rùn)后勻質(zhì)能使果膠完全溶解。加熱時(shí)會(huì)形成大粒子,在儲(chǔ)藏中發(fā)生沉淀。為避免該現(xiàn)象發(fā)生,在加熱前盡可能攪拌使凝乳變細(xì)小為好。果膠添加量不足時(shí),熱處理后不穩(wěn)定,冷卻后再均質(zhì)可恢復(fù)穩(wěn)定性。
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