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在某些饮料的生产中、经常添加增稠剂来改善饮料的口感、风味和稳定性。目前,国内饮料行业常用的增稠剂有黄原胶、琼脂、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、卡拉胶和瓜尔豆胶等,由于这些增稠剂的分子组成不同,其在饮料中的表现性质也不同,尤其在酸性和加热条件下,其特性有很大差异。虽然赵谋明等人对常用增稠剂的粘性和悬浮性做了研究1"1,但该研究结果仅是在40℃以下,溶液p值大于
3.5时的结论。考虑到一般饮料制造通常是在100℃左右,溶液pH值为3.0-4.0条件下进行,因此,研究不同的增稠剂在酸性和加热过程中的表现性质,将会有更大的实际意义。本文就此对几种常用增稠剂作了一些初步研究以供饮料行业在选择增稠稳定剂时做些参考。
实验分法
样品配制:样品配制按照一般饮料配方进行,将上述6种增稠剂均按0.3%加人样品中,并同时加A8%蔗和0.3%的柠檬酸.
其它如色素、香精、香料等省略不加。
耐酸性和耐热性实验将上述配好的测试样品分别加热至100℃,趁热装瓶封口、放入杀菌锅内,在100℃件下,恒温20min后取出,迅速冷却至38℃以下,再分别测定样品的粘度,悬浮性和沉淀量等。加酸加热后样品的粘度和悬浮性越大、说明该样品所用的增稠剂耐酸耐热性越强,反之,其耐酸耐热性就越差。测定时、为保证测试结果的可靠性,每一种增稠剂样品均取三瓶、每瓶测三次,取其平均值为测定结果,测试样品温度保持在20℃,避免温差造成的粘度不同。
粘度测定:用涂氏粘度计分别测定样品的粘度,以涂氏杯中样品从锥底小孔流出的时间作为该样品的粘度。杯中样品流出的时间越长,表明该样品粘度越大,反之,样品粘度越小。
悬浮性测定:在100毫升玻璃量简中,装满被测样品溶液,然后用粒度均匀一致的塑料小珠(43mm)5粒落入量筒中,记录塑料小珠从上往下自然下落的时间,以此作为该增稠剂的悬浮性、自然下落的时间越长,说明该增稠剂的悬浮性越强、反之,该增稠剂的悬浮性越差。沉淀量测定将被测样品溶液倒入100毫升量筒中,放置24小时后测定下部积聚的沉淀量。(说明:被测样品为100℃杀菌20min后冷却,于35℃恒温5天后的样品)
结果与讨论
不同增稠剂加酸加热前后的粘度变化由表1和表2结果可知,样品加酸加热前,在同样浓度下,琼脂的粘性最大,样品流出粘度计的时间为38s,其次为黄原胶34s.瓜尔豆胶32s,羧甲基纤维素钠30s,海藻酸钠29s,卡拉胶28s,对照水为26s经过100℃,恒温30min后,各种增稠剂的粘度发生很大变化,粘度降低最多的为羧甲基纤维素钠,几乎跟水一样,为26s。其它几种粘度大小为黄原胶31s,琼脂28s,瓜尔豆胶27.5s,海藻酸钠26.5s,卡拉胶25.5s,这说明,样品溶液经过加酸加热后,除黄原胶的粘度稍为降低外(与对照水的粘度差最大为5),其它几种增稠剂粘度均下降较大(与水的粘度差小,为0-2),这表明,在饮料生产中,如想保持饮料的一定粘度和酸度,在同样浓度下使用黄原胶作增稠剂较为合适,
不同增稠剂加酸加热前后的悬浮性变化含不同增稠剂的样品在加热前均有较好的悬浮性,见表1,悬浮性最好的是琼脂,塑料小珠可在其中悬浮26s之久,这说明,琼脂未加热时,其粘度和悬浮均很好。其次是黄原胶和瓜尔豆胺,悬浮时间为7s,海藻酸钠、幾甲基纤维素钠和卡拉胶悬浮性差一些,悬浮时间为4s0加酸加热后,各增稠剂的悬浮性变化见表2,由表可知,黄原胶既使在100℃恒温30min条件下,仍可保持较好的悬浮性,与加热前相比,其悬浮性仅机差1s,可见其耐酸耐热性之强。其次为瓜尔豆胶、悬浮性为4.5s.琼脂的悬浮性变化最大,加热前为26,加热后陡降至4s,这表明,在酸性加热条件下,琼脂的长连大分子结构极易遭到破坏性分解,使其粘度和悬浮性大幅度降低,这种结果和许多资料报道的结果是一致的。海藻酸钠、卡拉胶和羧甲基纤维素钠的悬浮性加热后变化虽然不是太大,但在0.3%浓度情况下,其作为悬浮性稳定剂远不如黄原胶和瓜尔豆胶,除非加大使用量.
不同增稠剂的沉淀量和沉淀性质根据表2实验结果,含不同增稠剂的祥品在切热后表现不同的沉淀性质,黄原胶和发甲基纤维素钠不产生任何沉淀,可作为半透明及透明饮料的首选增稠稳定剂。琼脂和瓜尔豆胶加热后则产生较多的大团絮状物沉淀,海藻酸钠和卡拉胶加热后产生少量小团絮状沉淀,显然,在透明饮料的生产中这些增稠剂的使用无疑受到一定限制:沉淀量产生多少排列顺序依次为琼脂>瓜尔豆胶>卡拉胶>海藻酸钠>羧甲基纤维素钠>黄原胶,
下同增稠剂的透明度和挂壁性不同增稠剂表现在饮料中的透明度是不同的,由表1可知,羧甲基纤维素钠和精制卡报胶有较好的透明度,可用于透明饮料的增稠海藻酸钠和瓜尔豆胶的透明性较上述两种稍差,制成的饮料略有一些浑独感,脂和黄原胶制成的饮料外观不透明,呈浑浊状态,在鸭肉型饮料(如果茶)和混浊性饮料中应用比较合适。
不同增稠剂的挂壁性也有不同,由实验结果可知,用瓜尔豆胶、海藻酸钠和卡拉胶配制的饮料,在杯壁上遗留的痕迹是十分均匀的光滑透明液膜,手摸可感觉到粘性,外观看不明显。用琼脂和黄原胶配制的饮料,在杯壁上遗留的痕迹呈片糊状,尤其是在高浓度情况下.
外观看稍明显,用幾甲基纤维素钠配制的饮料,在杯壁上遗留的痕迹呈小粒子状,外观香很明显,这种现象在其它增稠剂中都不存在,
结论
1黄原胶的耐酸性和耐热性最好,在加酸加热处理后,无分解沉淀产生,其粘度和悬浮性也影响不大,比较适合在酸性加热条件下应用,但其透明度较差,在透明饮料中不宜使用。使用浓度也不宜超过0.3%,否则,挂壁糊影响外观与口感:
2 瓜尔豆胶、卡拉胶、琼脂和海藻酸钠均属大分子多糖产品,在酸性条件下加热,其大分子长链极易水解断裂,表现出粘性和悬浮性下降,而且,易产生大块絮状沉淀,特别是琼脂,因此,不宜在透明酸性饮料中应用,在低酸性混浊型饮料中应用较为合适。
3 羧甲基纤维素钠在酸性加热条件下,其粘度和悬浮性明显降低,但不产生沉淀,透明度较好,如用于增稠可加大使用量或与卡拉胶配合,可用于酸性透明饮料的制造。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