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燕麦魔芋浓浆型饮料配方开发的稳定性研究
2021-3-17 9:34:22

我国居民健康状况调查报告指出,经济发展和生活水平的提高,改善居民饮食结构的同时,也使高血压、糖尿病、血脂异常、肥胖各种常见病、多发病的患病率增加,还有年轻化趋势。膳食纤维,又称为粗粮,指不能被人体小肠消化吸收,在人体大肠能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和,含多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质,对人体具有一定的保健功能的食物成分。

魔芋胶(魔芋多糖KGM,其主要有效成分为魔芋葡甘聚糖,是一种高分子量、非离子型水溶性多糖,属可溶性膳食纤维,是目前发现的最优良的可溶性膳食纤维。KGM是由-D-葡萄糖和p-D甘露糖残基按1:1.6或2:3的克分子比以p-1,4糖苷键共聚合而成的长链分子。分子每19个糖残基(C-6位)上连接有一个乙酰基团。魔芋膳食纤维可以减少人体对脂肪和胆固醇的吸收,平稳血糖,增加饱腹感,因其独特的功能被美誉为“胃肠清道夫、血液净化剂、肥胖抑制剂、血糖调控器"15,KGM具有很强的膨胀性、黏稠性、凝胶性等特点,在食品工业中应用广泛但KGM的高黏度以及其水溶液的不稳定特性,限制了KGM在含有魔芋膳食纤维的饮料中的应用。

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试验方法

燕麦魔芋浓浆型饮料的简要工艺流程 燕麦粉(200日)→加水调浆(1:10)一胶体磨高剪切一粗滤一调配一高速剪切下加入魔芋胶一酶解→灭酶-均质→杀菌→灌装→冷却一成品。

单因素试验

纤维素酶添加量按照如上工艺和设定的条件,称取100 g燕麦粉,在料液比为1:10,酶解温度为50℃,酶解时间为1 h,选取5组纤维素酶添加量(31.25,62.5、125,187.5,250 Ukg)进行试验。

卡拉胶添加量 称取100 g燕麦粉,在料液比为1:10,酶解温度为50 ℃,酶解时间为1 h,纤维素添加量为1.3.2.1确定值,选取4组卡拉胶添加量(0.25,0.5,0.75,1.0 g4)进行试验。

 CMCNa添加量 称取100 g燕麦粉,在料液比为1:10,酶解温度为50 C,酶解时间为1 h,纤维素添加量为1.3.2.1确定值,选取4组CMCNa添加量(0.4,0.8,1.5、3.0g/l)进行试验。

 单甘脂(蔗糖酯)添加量 称取100 g燕麦粉,在料液比为1:10,酶解温度为50℃,酶解时间为1h,纤维素添加量为1.3.2.1确定值,选取4组单甘脂(蔗糖酯)添加量(1.0,2.0,3.0、4.0g4)进行试验。

结果分析

纤维素酶添加量,纤维素酶添加量在30-187.5 U之间时,体系黏度随之显著降低,再增加纤维素酶的添加量,体系黏度降低幅度变小;而沉淀率首先表现出显著增大,之后再随酶添加量增大,沉淀率增大幅度变小。综合考虑体系黏度、沉淀率及改善稳定性过程中需要添加稳定剂,纤维素酶的添加量为187.5 U,体系黏度为99.7 mPa。

卡拉胶添加量燕麦魔芋浓浆型饮料中添加卡拉胶。卡拉胶的添加能够明显降低饮料的分层率,随着卡拉胶添加量的增加,饮料的分层率越来越小,而饮料体系的黏度几乎呈线性增加。当卡拉胶添加量为1.0 gA时,饮料体系沉淀率为10.04%,继续增加卡拉胶的用量,沉淀率趋于平稳,但是饮料体系黏度呈线性增加。

CMCNa添加量 由不同CMCNa添加量对饮料体系稳定效应的影响结果(图3)可知,CMCNa对饮料体系稳定的效应类似于卡拉胶,CMCNa的添加明显降低了饮料的分层率,随着CMCNa添加量的增加,当CMCNa添加量达到1.5 gL后,饮料的分层率变化不大,而饮料体系的黏度几乎呈线性增加。

单甘酯(蔗糖酯)添加量 燕麦中含有8%的脂肪,考虑到燕麦魔芋浓浆型饮料可能会出现脂肪上浮现象,添加单甘酯和蔗糖酯。实验结果表明,在离心后所有样品都没有明显的脂肪上浮现象,可能是由于离心沉降模拟自然沉降过程中出现的一些误差,同时,单甘酯和蔗糖酯的添加量对饮料体系黏度和离心沉淀率几乎没有影响,当单甘酯和蔗糖酯添加量分别为3.0,0.375 g/.时,饮料体系出现泡沫。所以,将其和卡拉胶、CMCNa进一步复合优化饮料体系的稳定性,复合稳定剂优化过程中采用自然沉降法,观察脂肪上浮现象,同时避免泡沫的出现。

讨论

魔芋-燕麦浓浆体系的稳定性取决于卡拉胶和魔芋胶形成的凝胶的特性,凝胶特性主要受体系内一些小分子物质、体系电荷电位、凝胶颗粒的大小等内部因素的影响",同时外界因素如重力也影响着饮料体系的稳定性。全燕麦粉饮料体系内物质的表面特征、组成成分,以及形成凝胶过程中的聚集态结构都存在着差异,这些差异会对饮料体系的稳定性产生很大影响。高分子魔芋多糖形成的凝胶由甘露聚糖11多形型结晶构成长度较大的假性纤维,水解后的低分子量魔芋多糖凝胶转化为甘露聚糖1多形型结晶。KGM水溶液稳定性差,具有非牛顿流体特性。在本研究中,纤维素酶降解将由魔芋胶主导形成的高黏度燕麦粉体系转化为具有流动性的中等黏度的浓浆型饮料,解决了高浓度魔芋多糖不能形成饮料的问题。

本文只采取了饮料配方及工艺研究中的某部分研究内容,如需得到完整的饮料配方技术及工艺流程可联系成都市佳味添成饮料科技研究所,作为专业的饮料配方研发公司,提供饮料配方研发整体方案,饮料配方调味整体方案,饮料配方技术整体方案,饮料配方专家咨询整体方案,饮料配方生产技术指导等饮料行业所需的各类技术和资源的饮料开发整体解决方案服务,联系电话:13518183030  13518182323



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