牟彦

（康师傅饮品控股有限公司研发中心，天津 300457）

在日本饮料市场中，CALPIS 公司是一家有着百年历史的饮料公司，其主力产品CALIPS 具有美味、健康、放心、经济性等魅力，作为国民饮料已经跨越了年龄界限一直受到大众的喜爱。在这些类清爽型乳酸味饮料开发中，蛋白质遇酸沉淀是生产中遇到的最大问题，需选择合适的生产工艺及适合的稳定剂。

在工业化生产时产品制程的设定对产品的稳定性将是非常重要的。本文主要研究在选定合适的稳定剂保护蛋白质时，加酸的方式及产品制程对产品稳定性的影响。

可溶性大豆多糖是一种可作蛋白稳定剂的纯天然膳食纤维，由大豆豆渣经过酶解提取、分离、精制、杀菌、干燥等工艺制成[1]。可溶性大豆多糖属于酸性多糖[2]，具有类果胶结构的阴离子多糖，在pH3～7 之间基本保持不变，具有稳定酸性饮料中蛋白质的作用，被广泛用于清爽型乳酸味饮料中。

1 材料与方法

1.1 材料

原料：日本不二制油公司的大豆多糖S-CA-200、果胶、乳酸、柠檬酸、柠檬酸钠、新西兰恒天然公司的脱脂奶粉（中温）。

仪器：静音式数字显示均质机，型号Slient Crushevm：德国Heidelph 公司；粒度分析仪（2000MU）：美国MALVERN 公司。

1.2 制程条件研究

1.2.1 制程A

将未冷却的乳与稳定剂混合液加入稀酸液中，不进行均质，加热充填。

1）准确称取大豆多糖、果胶与蔗糖预混，加入80℃～85 ℃热水300 mL，开均质机10 min，完全溶解。

2）准确称取所需脱脂奶粉剩余砂糖，加入60 ℃～70 ℃温水300 mL，开均质机5 min，完全溶解后加入到步骤1 制取的溶液中，搅拌10 min 使其充分混合。

3）称取所需乳酸、柠檬酸及柠檬酸钠，加入2 L 常温水溶解。

4）将步骤2 制得溶液缓慢加入步骤3 制得溶液中（加入时开启均质机）。

5）定溶至3 kg，加热充填。

1.2.2 制程B

未冷却的低浓度乳、稳定剂混合液中加入高浓度酸液，不进行均质，加热充填。

1）准确称取大豆多糖与果胶与蔗糖预混，加入80 ℃～85 ℃热水1 L，开均质机10 min，完全溶解。

2）准确称取所需脱脂奶粉，加入60 ℃～70 ℃温水1 L，开均质机5 min，完全溶解后加入到步骤1 制取的溶液中，搅拌10 min 使其充分混合。

3）称取所需乳酸、柠檬酸及柠檬酸钠，加入100 mL常温水溶解。

4）将步骤3 制得溶液缓慢加入步骤2 制得溶液中（加入时开启均质机）。

5）定溶至3 kg，加热充填。

1.2.3 制程C

冷却的高浓度乳与稳定剂混合液加入低浓度酸液中，不均质加热充填

1）准确称取所需脱脂奶粉，加入60 ℃～70 ℃温水300 mL，开均质机10 min，冷却至30 ℃以下。

2）准确称取大豆多糖、果胶与蔗糖预混，加入80 ℃～85℃热水300 mL，开均质机10 min，完全溶解后加入步骤1 制取的溶液中，搅拌10 min 使其充分混合，将混合液冷却至30 ℃以下。

3）称取所需乳酸、柠檬酸及柠檬酸钠，加入2000mL常温水溶解，冷却至30 ℃以下。

4）将步骤2 制得溶液缓慢加入步骤3 制得溶液中（加入时开启均质机）。

5）定溶至3 kg，加热充填。

1.2.4 制程D

冷却的高浓度乳液加入低浓度酸液中，经均质后加热充填。

1）准确称取所需脱脂奶粉，加入60 ℃～70 ℃温水300 mL，开均质机10 min，冷却至30 ℃以下。

2）准确称取大豆多糖、果胶与蔗糖预混，加入80 ℃～85 ℃热水300 mL，开均质机10 min，完全溶解后加入步骤1 制取的溶液中，搅拌10 min 使其充分混合，将混合液冷却至30 ℃以下。

3）称取所需乳酸、柠檬酸及柠檬酸钠，加入2 L 常温水溶解，冷却至30 ℃以下。

4）将步骤2 制得溶液缓慢加入步骤3 制得溶液中（加入时开启均质机）。

5）定溶至3 kg，预热至75 ℃。

6）将步骤5 得到的溶液进行均质，均质压力150 kg/cm2。

7）加热充填。

1.2.5 制程E

冷却的低浓度乳与稳定剂混合液中加入高浓度酸液，不均质加热充填。

1）准确称取大豆多糖、果胶与蔗糖预混，加入80℃～85 ℃热水1 L，开均质机10 min，使其完全溶解。

2）准确称取所需脱脂奶粉，加入60 ℃～70 ℃温水1 L，开均质机5 min，完全溶解后加入步骤1 制取的溶液中，搅拌10 min 使其充分混合，冷却至30 ℃以下。

3）称取所需乳酸、柠檬酸及柠檬酸钠，加入100 mL常温水溶解，冷却至30 ℃以下。

4）将步骤3 制得溶液缓慢加入步骤2 制得溶液中（加入时开启均质机）。

5）定溶至3 kg，加热充填。

1.2.6 制程F

冷却的低浓度乳与稳定剂混合液中加入高浓度酸液，经均质过加热充填。

1）准确称取大豆多糖、果胶与蔗糖预混，加入80 ℃～85 ℃热水1 L，开均质机10 min，完全溶解。

2）准确称取所需脱脂奶粉，加入60 ℃～70 ℃温水1 L，开均质机5 min，完全溶解后加入步骤1 制取的溶液中，搅拌10 min 使其充分混合，冷却至30 ℃以下。

3）称取所需乳酸、柠檬酸及柠檬酸钠，加入100 mL常温水溶解，冷却至30 ℃以下。

4）将步骤3 制得溶液缓慢加入步骤2 制得溶液中（加入时开启均质机）。

5）定溶至3 kg，预热至75 ℃。

6）将步骤5 得到的溶液进行均质，均质压力150 kg/cm2。

7）加热充填。

1.3 粒度分析

将样品放入粒度分析仪MALVERN 2000 进行粒度分析。

1.4 沉淀率测定

取制备好的饮料，摇匀后取10.00 g 于5 400 r/min下离心12 min，去除上清液并计算沉淀率。沉淀率=（离心后沉淀和管的总质量-空管质量）/（样品和管的总质量空管的质量）×100%。

1.5 感官指标

取制备好的饮料，在4℃条件下冷藏24 h 后测定感官指标。

2 结果与分析

2.1 温度对产品稳定性的影响

温度对产品稳定性的影响见图1。

图1 温度对产品稳定性的影响Fig.1 Effect of temperature on the stability of the product

以上A-F 等6 个制程制作的成品，从外观看，A与B 样品沉淀最多，从粒度分析结果看，样品A 的大粒径分子分布不均，出现多个峰值，样品B 的粒径主要集中在1～100 μm 之间，此两个样品的平均粒径分别为56.074 μm 和26.492 μm。分析原因为高温混合酸、乳液造成蛋白质变性沉淀，因此A 与B 制程不适合用于产品制作。C-F 4 个样品均为低于30 ℃条件下进行乳与酸的混合。放置一周后，D、F 样品沉淀明显少于C、E 样品。可见均质对产品沉淀改善很重要。由此的实验结果可以看出，对于酸性乳味饮料，加酸时的温度对其产品稳定性有很大影响，根据产品外观观察，温度越高产品稳定性越差，在加酸时温度应控制在30 ℃以下。

2.2 加酸方式与均质对产品稳定性的影响

产品37 ℃保温1 个月后，从图2 结果看，制程F的平均粒径最小，F 样品的粒子主要集中在0.03 μm～0.3 μm 之间，制程D 的平均粒度略大于F，D 样品的粒子主要集中在0.04 μm～0.4 μm 之间。通过对产品的外观观察与粒度分析结果比较，结果一致性较高。

图2 加酸方式与均质对产品稳定性的影响Fig.2 Effect of adding acid and homogenization on stability of product

以上4 个制程，以D、F 制程产品状态稳定，沉淀量较少，在工厂试车此两种制程，得到的产品进行沉淀率测试，制程D 的工厂样品沉淀率1.0%，制程F 的工厂样品沉淀率0.8%，在样品进行常温、光照、冷藏、37 ℃保温四周期间内，制程D 工厂样品的沉淀率在1.0%以上，制程F 工厂样品的沉淀率在0.6%～0.8%之间，明显好于D 样品，且制程D 因需要将乳与乳化剂混合液缓慢加入酸液中，所以生产周期长，生产能效降低，而制程F 为在开启搅拌的情况下快速将酸液加入乳与乳化剂混合液中，可减少产品调配时间，保证生产的连续性。综合考虑采用制程F 既可以保证产品稳定性又节约生产时间。

2.3 不同均质压力对产品稳定性的影响

由2.2 结论可知，均质过程对产品的稳定性有关键作用，因D 样品在制作完成后的粒度分析表现良好，所以选用制程D 进行均质压力测试，分别选用150、200、250 kg/cm2均质压力，见图3。

图3 不同均质压力对产品稳定性的影响Fig.3 Effects of different homogenization pressure on the stability of the product

由以上粒度分析得知，均质压力为150 kg/cm2与200 kg/cm2的图形一致，而压力升为250 kg/cm2时波峰向右移动，平均粒度反而加大，因此设定最低均质压力为（180±20）kg/cm2。

3 结论

作为一款清爽型低蛋白乳酸味饮料，其开发重点为选择合适的乳化稳定剂及适宜的制程条件，并能符合工业生产需要。

综合上述研究结果，此类产品可采用在快速搅拌条件下，将高浓度酸液快速加入低浓度乳与稳定剂混合液中，调配液经（180±20）kg/cm2压力均质的加工工艺。

[1]李庄.大豆水溶性多糖的提取应用研究[D].上海：华东师范大学，2005

[2]司华静,齐军茹,杨晓泉,等.酸性条件下提取大豆多糖的流变特性[J].中国油脂,2008,33(1)：50-52