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羧甲基纖維素鈉對攪拌型酸奶結構特性影響的初步研究

發布日期:2015-05-01 00:08:57
酸奶
  近些年我國乳品.業有了迅猛發展,液態乳已成為我國城市型乳品企業發展的重點。酸奶酸性乳產品由于其獨特的風味及營養價值而具有廣闊 的市場,在我閏液態乳市場上占據了相當的份 額,并且每年保持20 %左右的增長速率。但對乳 品企業來說,乳蛋白在酸性條件下的變性沉淀一 直是影響酸乳及酸性乳飲料生產及開發的一個 關鍵性問題。因羧甲基纖維素鈉(CMC)具有多功 能的特性,且來源豐富、價格便宜,我國酸乳以及 酸性乳飲料多以CMC作為穩定劑。但對CMC的 研究多限于產品配方和生產T.藝的研究,本課題 將關注于CMC對酸性乳體系的穩定作用,并初 步探討在酸性條件下CMC與酸奶的作用機理, 這將對CMC在酸性乳中的應用、提高產品的穩 定性具有一定的指導意義1^。
  
  1材料與方法1.1材料與設備 U.1材料鮮牛奶購于山東泰安市寶樂乳制品廠;羧甲基纖維素鈉(江蘇豪蓓特食品化學有限公司);嗜 熱鏈球菌(&認,STZ)、保加利亞乳桿菌 (!? Wguic/?,LBZ)實驗室自行分離。
  
  1丄2設備髙剪切混合乳化BME100S(啟東市長江機電 有限公司);美國BROOKFIELD DV-DI+流變儀; 離心機(金壇市華龍實驗儀器廠);電熱恒溫培養 箱(龍口市電爐制造廠);TA-XT2i質構儀(Stable Micro Systems, Reading, UK)〇 1.2實驗方法 1.2.1工藝流程1.2.2分析指標及測試方法1.2.2.1樣品膠體脫水收縮作用敏感性(STS)的測定方法在室溫下,將取酸乳樣品小心傾人帶有120 目不銹鋼絲網的漏斗中,用100 mL的董筒收集 瀝出的乳清,2 h后對收集的乳清稱重。瀝出乳清 與樣品重量的比值即為STSIso^o 2 11sduv靶龍STS=上顏觀量X100%樣 Mnaa1.2.2.2酸乳持水力(WHC)的測定方法取酸乳樣品30 g裝人離心管,室溫下離心, 轉速3500 r/min,離心15 min。傾去上清液,離心 管倒置10 min后立即稱重,離心沉淀物與樣品重 量的比值即為WHC'WHC=xlOO%樣品重量1.2.2.3剪切應力和表觀粘度測定設置轉子轉速為〇~224 r/min,升速和降速剪 切時間都是8 s。每次測定都要重新更換樣品。
  
  恒溫(25尤),恒速(16 r/min)下測定剪切速 率和表觀粘度隨時間的變化,剪切時間5 min,每 20 s取值一次。
  
  2結果與分析2.1 CMC在水溶液中的性質2.1.1常溫下樣品粘度的變化常溫下測定不同濃度CMC水溶液的粘度, 結果如圖1所示。
  
  250添加置/%圖1常溫下樣品粘度變化圖圖1顯示,水溶液的粘度隨CMC添加量的 增加是逐漸增大的,由此可以看出CMC在水溶 液中具有明顯的增稠作用。
  
  2.1.2不同pH值下樣品粘度的變化常溫下測定不同pH值下0.2 % CMC水溶液 的粘度,測定結果如圖2所示。
  
  著pH值的升高,粘度呈先上升后下降的趨勢, pH=4時,CMC水溶液的粘度出現最大值,由此可 以看出CMC的粘度受pH值影響較大。
  
  2.1.3不同溫度下樣品粘度的變化不同溫度的條件下,測定含0.2 % CMC水溶 液的粘度,結果如圖3所示。
  
  圖3不間溫度下樣品的粘度變化圖圖3顯示,隨著溫度的升高,含CMC水溶液 的粘度是逐漸降低的,溫度對CMC的粘度同樣 起著重要的作用。
  
  由以上結果可以看出,CMC受濃度、pH值、 溫度的影響較大,在實際應用中應注意到這三種 條件。
  
  2.2CMC在攪拌型酸奶中的應用 2.2.1感官現象CMC加入到原料奶中,發酵后酸奶的感官現象如圖4所示。
  
  從圖4中可以明顯的看出,未添加CMC的 酸奶有乳清析出,CMC添加量在0.2 %和0.3 % 的時候,酸奶乳清析出現象嚴重,繼續增加CMC 添加量,乳清析出量降低。
  
  因CMC添加量在0.2 %和0.3 %時,乳清析 出過多,酸奶松散,呈沙粒狀,在后面的試驗中便 于進行測定改變了 CMC的添加量。
  
  2.2.2樣品酸度酸度是消費者對普通酸奶接受程度的一項 重要指標,因為對于這種保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌共生發酵的產品來說,酸度勻風味和質量 變化是息息相關的=一般而言,攪拌型酸乳的酸 度范闈70 °T~110 °T,本試驗所測得的樣品酸度 如表1所示。
  
  表1酸奶發酵終點滴定酸度CMC添加量/%酸度/二082.60.0579.50.184.20.480.50.581.5攪拌沏酸奶與凝固沏酸奶最大的區別就是 先發酵后灌裝,酸奶發酵后的終點酸度一般是80 °T左右,經攪拌破乳后,在4丈下后熟24 h得成 品。6種樣品酸度相差不大,都在100 °T~110 °T 之間,符合大部分人的口感范圍。
  
  2.2.3樣品的持水力與乳清析出率測定不同CMC添加量下酸乳的持水性,結 果如圖5。
  
  30從圖6可以看出,CMC添加量較小時,乳清 析出率與空白相比出現升卨趨勢,添加量繼續增 大,酸奶凝固狀態不穩定,乳清析出嚴重,當CMC 添加量增加到0.4%時,乳清析出開始降低,測定 結果與圖5—致。
  
  綜上所述,當酸奶中不含CMC時,有少量乳 清析出,體系基本穩定,酪蛋內發生聚集,當加入 的CMC為0.05 %?0.1 %時,乳清反而高于空白 對照,當CMC的添加量加到0.2 %~0.3 %時?L 清析出更加嚴重。這是因為發生了架橋絮凝,所 添加濃度較小的CMC不足以覆蓋酪蛋白膠粒, 在這種情況下,一個CMC分子連接兩個或以上 的酪蛋白,從而促進了聚集的發生,使沉降量升 高,乳清析出越來越嚴重,繼續添加CMC,當 CMC的含量達到03 %以后,隨濃度的增加,有足 量的CMC分子飽和的覆蓋在酪蛋白的表面,形 成穩定的結構體系,乳清析出量有所下降,可以 推測CMC在酪蛋白上的吸附存在一個臨界吸附 量,當達到這個濃度后體系趨于穩定'2.2.4樣品的流變性恒溫恒速下,添加不同濃度的CMC發酵酸 奶的表觀粘度隨剪切時間變化的規律如圖7所不。
  
  〇. MM . wm . hm . wm ,00.050.10.40.5添加量/%圖5樣品持水力柱形圖由圖5可以看出,CMC添加量較小時(0.05% 樣品持水力出現降低的趨勢,添加量繼 續增大,酸奶乳清析出過多,分層現象嚴重,酸奶 狀態不穩定。當CMC添加量大于0.4%時,樣品凝 同,組織較細膩,酸奶持水力與空白相比開始升 高,組織狀態改善。
  
  不同濃度攪拌型酸奶的乳清析出率測定結 果如圖6所示。
  
  圖7恒溫恒速下剪切時間與表觀粘度曲線圖由圖7可以看出,酸奶的表觀粘度與CMC 的添加量呈正相關,且在小濃度范圍內(即0.05 % ~0.1%),CMC對酸奶的增稠效果較小,而在較大 濃度范圍內(即0.4 %~0.5 %),增稠效果顯著。 在恒溫恒速作用下,表觀粘度隨剪切時間的延長 而逐漸下降,即存在明顯的剪切變稀現象,空白 和添加CMC的酸奶都是假塑性流體[\恒溫下測定不同轉速下不同濃度CMC發酵 后酸奶的表觀粘度的變化情況,結果如圖8所 ZK。
 
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