酸性乳飲品憑借其獨(dú)特的酸甜風(fēng)味和爽滑口感已流行數(shù)十年，深受年輕消費(fèi)者的喜愛。然而，由于牛乳中酪蛋白在酸性條件下（pH＜4.6）發(fā)生蛋白凝聚和乳清分離，酸性飲品的穩(wěn)定性一直是企業(yè)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。相較于調(diào)配型酸性乳飲品，發(fā)酵型酸性乳飲品由于增加了發(fā)酵工藝，產(chǎn)品的穩(wěn)定性更加難以保持。目前，酸性飲品中最為常用的穩(wěn)定劑有羧甲基纖維素鈉（CMC）、大豆多糖（SSPS）、果膠（HMP）、海藻酸丙二醇酯（PGA）、黃原膠等。這些陰離子親水膠體一方面可提升體系黏度來增加穩(wěn)定性，另一方面通過吸附在酪蛋白表面而發(fā)生靜電排斥作用和空間位阻作用來維持體系穩(wěn)定性。針對(duì)產(chǎn)品的不同要求，有選擇性地選取一種或幾種穩(wěn)定劑進(jìn)行復(fù)配使用，是解決酸性飲品穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)。本文針對(duì)清爽型酸性飲品的穩(wěn)定性，選擇三種穩(wěn)定劑進(jìn)行產(chǎn)品穩(wěn)定性和口感的研究，并以澄清指數(shù)和離心沉淀率兩種方法來表征添加不同穩(wěn)定劑方案時(shí)產(chǎn)品的穩(wěn)定性；同時(shí)，采用黏度來表征不同穩(wěn)定劑方案時(shí)產(chǎn)品的口感特性，并將三項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果相結(jié)合，來分析比較清爽型酸性乳飲的最佳穩(wěn)定性和口感。

一、材料與方法

1、實(shí)驗(yàn)材料

鮮牛乳：內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司；脫脂乳粉：新西蘭Fonterra公司；發(fā)酵菌株：保加利亞乳桿菌：嗜熱鏈球菌=4∶6，丹尼斯克（中國(guó)）有限公司；高酯果膠（HMP）：美國(guó)CPKelco公司；羧甲基纖維素鈉（CMC）：常熟威怡科技有限公司；大豆多糖（SSPS）：泉州味博食品有限公司；白砂糖：青島日舁昌食品配料有限公司。

2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

APV-1000均質(zhì)機(jī)：德國(guó)APV公司；BD400電熱鼓風(fēng)培養(yǎng)箱：德國(guó)Binder公司；PG6002-S電子天平：梅特勒托利多儀器（上海）有限公司；
LuMisizer 11X動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性分析儀：德國(guó)LUM公司；S200一pH計(jì)：梅特勒托利多儀器（上海）有限公司；DV2T粘度計(jì)：美國(guó)Brookfield公司；
DT5—4低速離心機(jī)：北京時(shí)代北利離心機(jī)有限公司。

3、實(shí)驗(yàn)方法]

（1）發(fā)酵乳加工工藝流程

化料→殺菌→接種→恒溫發(fā)酵

（2）酸性飲料加工工藝流程

化料→冷卻→混合發(fā)酵乳→調(diào)酸→定容→均質(zhì)→殺菌灌裝

化料階段，保證所投添加的穩(wěn)定劑、白砂糖等物質(zhì)充分、均勻地分散在純水中，無結(jié)塊現(xiàn)象；混合發(fā)酵乳階段，產(chǎn)品蛋白0.7％，保證添加的發(fā)酵乳與已化好的穩(wěn)定劑等配料混合均勻，用攪拌槳充分?jǐn)嚢?5～20min；調(diào)酸階段，用純水將檸檬酸、乳酸、檸檬酸鈉、三聚磷酸鈉等按照配方比例充分溶解，緩慢均勻滴加在已混合好的半成品溶液中，同時(shí)用攪拌槳充分?jǐn)嚢?5～20min，保證最終的半成品pH值為4.1；定容階段，用純水將產(chǎn)品溶液定容至lkg；均質(zhì)階段，在均質(zhì)壓力為20MPa的條件下進(jìn)行均質(zhì)一次。

（3）三種穩(wěn)定劑在產(chǎn)品中穩(wěn)定性能的比較

在調(diào)酸階段，用純水將檸檬酸、乳酸、檸檬酸鈉、三聚磷酸鈉等按照配方比例充分溶解，緩慢均勻滴加在已混合好的半成品溶液中，同時(shí)用攪拌槳充分?jǐn)嚢?5～20min，保證最終的半成品pH值為4.1；酸性飲料加工的化料階段過程中，分別將CMC、SSPS、HMP各自按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1‰、2‰、3‰、4‰、5‰的添加量分別添加至純水中，并按照后續(xù)工藝制備出相應(yīng)產(chǎn)品，用澄清指數(shù)、離心沉淀率和黏度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（4）復(fù)配穩(wěn)定劑在產(chǎn)品中穩(wěn)定性能的比較

在三種穩(wěn)定劑單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用“SSPS+CMC”和“SSPS+HMP”兩種復(fù)配方案，并分別研究?jī)煞N穩(wěn)定劑在不同比例條件下的穩(wěn)定性能，用澄清指數(shù)、離心沉淀率和黏度進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，并結(jié)合采用感官評(píng)價(jià)對(duì)最佳復(fù)配比例的產(chǎn)品進(jìn)行感官打分。

（5）澄清指數(shù)的測(cè)定

用一次性針管吸取少量樣品，并緩慢添加至專用樣品池中，用LUM穩(wěn)定性分析儀進(jìn)行樣品澄清指數(shù)的測(cè)定。測(cè)定條件為：轉(zhuǎn)速4000r/min，溫度25⁰C。

（6）離心沉淀率的測(cè)定

稱量離心管的質(zhì)量為M1，加入30g樣品（精確度為0.0019），放入離心機(jī)中，4000r/min離心15min，去除上清液并倒立5min，稱其質(zhì)量為必。每個(gè)樣品分別進(jìn)行三次平行試驗(yàn)，取平均值為離心沉淀率，計(jì)算公式如下所示：

（7）黏度的測(cè)定

稱取一定量的樣品至測(cè)量杯中，采用黏度計(jì)進(jìn)行在線測(cè)定，實(shí)驗(yàn)條件為；25℃，61^#轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速120r／min。每個(gè)樣品進(jìn)行三次平行試驗(yàn)，取平均值做為黏度值。

（8）感官評(píng)價(jià)

針對(duì)產(chǎn)品滋氣味、組織口感、色澤三項(xiàng)指標(biāo)，詳見下表1。請(qǐng)10位具有一定相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的感官品評(píng)員對(duì)不同穩(wěn)定體系的產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，以各項(xiàng)得分的平均值作為最終得分。

二、結(jié)果與分析

1、三種單一穩(wěn)定劑對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響穩(wěn)定劑是影響酸性飲品穩(wěn)定性的重要因素，常用的穩(wěn)定劑一般為帶羧酸根基團(tuán)的酸性多糖類產(chǎn)品，如常見的CMC、HMP、SSPS、黃原膠、結(jié)冷膠、PGA等。因此，綜合考慮產(chǎn)品穩(wěn)定體系和清爽口感的要求，選擇最為常用的CMC、HMP、SSPS作為穩(wěn)定體系的研究對(duì)象。

離心沉淀率作為評(píng)價(jià)穩(wěn)定性最直接最簡(jiǎn)便的方法，被廣泛應(yīng)用于各種乳液的檢測(cè)分析，但該方法精確度不高，人工干擾因素較多。穩(wěn)定性分析儀測(cè)定不僅可以保證數(shù)據(jù)的精確，而且可以大幅減少工作時(shí)間。而澄清指數(shù)就是穩(wěn)定性分析過程中的一個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，其數(shù)值越小，表明產(chǎn)品分層越不明顯，穩(wěn)定性越高。

如下圖1所示，三種穩(wěn)定劑對(duì)產(chǎn)品的澄清指數(shù)均有一定的影響。隨著穩(wěn)定劑添加量的增加，產(chǎn)品的澄清指數(shù)均出現(xiàn)明顯下降。這是由于在酸性條件下（pH=4.1），酪蛋白表面大部分帶有正電荷，而這三種穩(wěn)定劑均可與帶正電的酪蛋白發(fā)生靜電相互作用而吸附在酪蛋白表面形成一層復(fù)合物，發(fā)揮空間位阻作用而使乳膠粒體系穩(wěn)定。穩(wěn)定劑與酪蛋白相結(jié)合阻止了酸性條件下酪蛋白的聚集而使乳液顆粒變小，相應(yīng)澄清指數(shù)降低。因此，當(dāng)穩(wěn)定劑添加量達(dá)到4‰以后，添加量的繼續(xù)增加，產(chǎn)品澄清指數(shù)變化不顯著，這是因?yàn)榇藭r(shí)酪蛋白周圍的絕大部分電荷已被完全吸附，因此4‰添加量應(yīng)該是三種穩(wěn)定劑的臨界吸附量。同時(shí)，在穩(wěn)定劑添加量相同的條件下，三種穩(wěn)定劑對(duì)產(chǎn)品澄清指數(shù)的影響大小為：CMC＞HMP＞SSPS。
 

如下圖2所示，隨著穩(wěn)定劑添加量的增加，產(chǎn)品的離心沉淀率均逐漸下降。這是因?yàn)榉€(wěn)定劑的增加，酪蛋白周圍電荷逐漸被穩(wěn)定劑包裹而形成穩(wěn)定乳膠粒，使得產(chǎn)品的離心沉淀率減小。當(dāng)穩(wěn)定劑添加量大于4‰后，隨穩(wěn)定劑添加量的增加，產(chǎn)品離心沉淀率下降不顯著；三種穩(wěn)定劑在相同添加量的條件下，對(duì)產(chǎn)品離心沉淀率影響的差異不顯著。當(dāng)穩(wěn)定劑添加量達(dá)到5‰時(shí)，HMP和CMC離心沉淀率上升，而SSPS離心沉淀率下降，這主要是由于HMP和CMC穩(wěn)定酪蛋白主要是依靠靜電排斥作用，而SSPS主要依靠其中性支鏈發(fā)揮的空間排斥作用來阻止蛋白質(zhì)的聚集沉淀。當(dāng)添加量超過一定比例時(shí)，HMP和CMC等多糖分子之間形成架橋?qū)е码x心沉淀率增大，而SSPS并不會(huì)出現(xiàn)該現(xiàn)象。

如下圖3所示，隨著穩(wěn)定劑添加量的增加，產(chǎn)品黏度均出現(xiàn)逐漸上升；其中，CMC產(chǎn)品的黏度增加最為顯著，并遠(yuǎn)高于其他兩種，添加過多的CMC會(huì)給產(chǎn)品帶來糊口感。相較于CMC和HMP，相同穩(wěn)定劑添加量的條件下，SSPS產(chǎn)品的黏度均為最低，其非常適用于低黏度清爽型酸性飲料，而且不會(huì)出現(xiàn)添加量過多導(dǎo)致的多糖架橋現(xiàn)象而使產(chǎn)品黏度上升。

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