不同熱處理脫脂乳粉對褐色乳酸菌飲料穩(wěn)定性的影響
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(yīng)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,,通常可分為高.溫(80 ℃,,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(guān)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(shù)支撐。
1. 實驗方法
1.1 殺菌型褐色乳酸菌飲料生產(chǎn)工藝
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
LUMiSizer,,曲線數(shù)量 255,,轉(zhuǎn)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(shù)可探測與時間,,空間相關(guān)的光投射強度,記錄預(yù)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(jié)果與分析
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)過程中處于低水平,,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(jié)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(yīng),而過度美拉德反應(yīng)會促進非蛋白聚合反應(yīng),,從而導(dǎo)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(jié)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(jié)構(gòu)適當展開,鏈結(jié)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(jié)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(guān)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。