果汁懸浮飲料常見的問(wèn)題及造成原因

1、果汁懸浮飲料常見的問(wèn)題及造成原因果汁飲料的懸浮性問(wèn)題一直是困擾飲料生產(chǎn)的技術(shù)難題。在果汁飲料中，既有果肉微粒形成的懸浮物，又有果膠、蛋白質(zhì)等形成的真溶液，甚至還有脂類物質(zhì)形成的乳濁液、懸浮物。乳濁液的微粒與飲料汁液之間存在較大的密度差，這是不穩(wěn)定的主要原因。理想的果汁懸浮飲料其外觀應(yīng)該是：汁液澄清，果粒懸浮均勻或果肉混合均勻，無(wú)明顯分層現(xiàn)象。果汁飲料易出現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象主要包括：分層（creaming）、沉淀（sediment）和絮凝（flocculation）。目前許多廠家的果汁懸浮飲料的穩(wěn)定性較差，原因有多方面。從原料上應(yīng)該注意生產(chǎn)上每批原料來(lái)源應(yīng)進(jìn)料保持一致，原料榨汁工藝如果處理不好，會(huì)造

2、成粗纖維含量較高，易引起沉淀。帶果粒和果肉的果汁保持均一的質(zhì)地很重要，要使懸浮物穩(wěn)定，就要使其沉降速度盡可能降至零。懸浮物的下沉速度遵循斯托克斯公式：V=2gr2（p1p2）/9nV沉降速度；g重力加速度；r懸浮物顆粒半徑；pl懸浮顆粒密度；p2分散介質(zhì)的密度；n一一分散介質(zhì)粘度從斯托克斯公式可以看出，飲料配方中的糖度很關(guān)鍵，因?yàn)樵谡麄€(gè)分散介質(zhì)體系中，天然的果汁與懸浮物的密度（pl）很大，只有人為地添加糖分（一般為蔗糖）才能增加分散體系的密度（p2），從而減少分散體系與懸浮物之間的密度差。在實(shí)際生產(chǎn)中，果汁的糖度一般控制在1012°Brix之間，對(duì)于含有果肉和果粒的懸浮飲料來(lái)說(shuō)，在此

3、糖度下還不足以懸浮住密度較大的懸浮物，因此需添加適量的穩(wěn)定劑起到增稠和懸浮穩(wěn)定效果。在大多數(shù)情況下，由于穩(wěn)定劑的使用量和復(fù)配比例不當(dāng)很容易造成產(chǎn)品在貨架期內(nèi)出現(xiàn)分層和沉淀，因此選擇和使用好的穩(wěn)定劑并掌握合適的復(fù)配比例是影響果肉懸浮效果的關(guān)鍵。懸浮穩(wěn)定劑選擇的關(guān)鍵點(diǎn)以及方案以上提到了影響懸浮穩(wěn)定性的幾方面因素，在開發(fā)產(chǎn)品的過(guò)程中，除了考慮產(chǎn)品的穩(wěn)定性之外，還必須兼顧口感。在添加穩(wěn)定劑的同時(shí)不能使體系過(guò)于稠厚而犧牲口感。一個(gè)穩(wěn)定體系的果汁飲料還應(yīng)該做到口感飽滿而清爽，不粘口，風(fēng)味自然。目前果汁產(chǎn)品的pH值大多為3.63.8之間，糖度在1012°Brix之間，總酸為23g/L（以一水檸檬酸

4、計(jì)）之間。因此在選擇穩(wěn)定劑時(shí)應(yīng)充分考慮果汁PH體系范圍，并結(jié)合果汁和懸浮果粒和果肉的添加量，果肉粒度大小來(lái)選擇合適的膠體，盡量做到既能體系穩(wěn)定而又口感清爽。果汁飲料中最常用的懸浮穩(wěn)定劑有：羧甲基纖維素鈉（CMC）、藻酸丙二醇酯（PGA）、黃原膠、果膠、瓜爾豆膠、瓊脂，以及近年來(lái)嶄露頭角的結(jié)冷膠。在膠體的使用方面，一般采用復(fù)配膠比用單一膠的效果好能夠充分發(fā)揮不同膠體的協(xié)同增效作用。筆者在長(zhǎng)期的研究和應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于價(jià)格因素，在實(shí)際生產(chǎn)中，懸浮體系中應(yīng)用最為廣泛的應(yīng)該是CMC、xx膠、瓜爾豆膠及xx，而PGA、果膠以及結(jié)冷膠雖然懸浮效果明顯但價(jià)格較高，因此較少單獨(dú)使用，一般都與其他膠體復(fù)配使用

5、。黃原膠具有較高的粘度，較大的熱穩(wěn)定性和耐酸性，與多種穩(wěn)定劑有良好的兼容性，黃原膠的假塑性使其運(yùn)用于果汁飲料中不會(huì)產(chǎn)生粘質(zhì)基膠質(zhì)感，是廣泛采用的懸浮和增稠的膠體。瓜爾豆膠本身不具有懸浮穩(wěn)定作用，但與黃原膠復(fù)配后可以形成空間弱凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有很好的懸浮穩(wěn)定性。有研究報(bào)道黃原膠與瓜爾膠在最適比例為1：4時(shí)產(chǎn)生最佳的協(xié)同效應(yīng)，但在應(yīng)用中應(yīng)注意其添加量，因?yàn)檫@兩種膠的增粘效果很明顯，切瓜爾豆膠的用量高時(shí)會(huì)帶來(lái)瓜膠豆特有的氣味，影響到產(chǎn)品風(fēng)味。羧甲基纖維素鈉具有水溶性好、保水性強(qiáng)、較好的熱穩(wěn)定性、耐酸性強(qiáng)等特點(diǎn)，一般與別的膠體復(fù)配使用，CMC作為膠體保護(hù)劑與黃原膠組合可以防止飲料凝聚。瓊脂的懸浮穩(wěn)定

6、性較好，但瓊脂作為穩(wěn)定劑使用時(shí)受PH值的影響較大，要求飲料的PH值接近中性，同時(shí)受溫度的影響較大，出現(xiàn)很強(qiáng)的溫度滯后現(xiàn)象，即在90°C以上溶解，在3238°C時(shí)凝膠。瓊脂作為穩(wěn)定劑在一些低端的粒粒橙飲料中用得較多，但由于其缺點(diǎn)較明顯，容易在低溫膠凝結(jié)塊，所以建議與其他膠體復(fù)配使用。藻酸丙二醇酯在PH34范圍內(nèi)，隨PH降低而粘度增大，在PH3附近最穩(wěn)定，在PH7時(shí)發(fā)生水解，單獨(dú)或與其它增稠劑復(fù)配使用時(shí)作為酸性飲料的增稠劑，可獲得良好的流變學(xué)特性，固形物成分很好地懸浮于果汁中，提高果肉型飲料的穩(wěn)定性。果膠在果汁中有明顯的增稠作用，其粘度特性使果汁具有新鮮果汁的風(fēng)味，能達(dá)到天然果

7、汁的逼真效果，在清汁型果汁飲料中應(yīng)用較多。在含果肉的懸浮飲料中，可以利用低甲氧基（LM）果膠，依靠其游離羧基與多價(jià)金屬離子形成凝膠的特性與適量的Ca2+結(jié)合形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，既具有良好的承托力又具有假塑性和極低的粘性，使飲料保持良好的流動(dòng)性，口感明快、流暢、爽口。LM果膠是一種酸性多糖，在酸性條件下穩(wěn)定，在果汁懸浮飲料中有很好的應(yīng)用價(jià)值。就單從懸浮穩(wěn)定性而言，結(jié)冷膠具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。結(jié)冷膠的主要特性有：1）形成弱凝膠結(jié)構(gòu)，能夠在極低的用量獲得很好的懸浮穩(wěn)定性；2）搞假塑性、剪切稀化現(xiàn)象明顯；3）良好的風(fēng)味釋放性。結(jié)冷膠主要有高?；偷王；鶅煞N，高?；Y(jié)冷膠在酸性條件下不穩(wěn)定，容易水解，因此在

8、果汁中主要使用低?；Y(jié)冷膠。在較低的酸性條件下低?；Y(jié)冷膠可以單獨(dú)成膠。低酰基結(jié)冷膠對(duì)二價(jià)Ca2+、Mg2+等二價(jià)離子控制結(jié)冷膠形成的弱凝膠結(jié)構(gòu)，達(dá)到最佳的穩(wěn)定效果。目前，結(jié)冷膠是由美國(guó)CPKelco公司專利技術(shù)獨(dú)家生產(chǎn)，其價(jià)格高居不下，而國(guó)產(chǎn)結(jié)冷膠一直存在質(zhì)量不穩(wěn)定等諸多問(wèn)題，因此在實(shí)際應(yīng)用中結(jié)冷膠往往與其它膠復(fù)配使用，降低結(jié)冷膠的用量，達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。懸浮類果汁飲料標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)中的注意事項(xiàng)在果汁飲料的生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)該保證產(chǎn)品原料品質(zhì)穩(wěn)定，每批原料理化指標(biāo)波動(dòng)較小。生產(chǎn)工藝上主要做好在線監(jiān)測(cè)，控制好糖度和PH值，避免產(chǎn)品品質(zhì)出現(xiàn)波動(dòng)。產(chǎn)品在均質(zhì)后能夠減少果肉顆粒半徑，根據(jù)斯托克斯公式，

9、減小懸浮果肉的顆粒大小有助于提高產(chǎn)品穩(wěn)定性，使產(chǎn)品均勻細(xì)致。在生產(chǎn)中應(yīng)該根據(jù)不同的果汁品種和工藝配方優(yōu)化均質(zhì)壓力條件，生產(chǎn)中常用的均質(zhì)條件為二級(jí)均質(zhì)，壓力范圍大概控制在一級(jí)150200kg，二級(jí)50kg。生產(chǎn)工藝中的化膠工藝很關(guān)鍵。水化結(jié)冷膠過(guò)程中，由于混合攪拌不均勻會(huì)造成局部濃度過(guò)高，從而形成凝膠塊狀。在生產(chǎn)中應(yīng)該充分?jǐn)嚢杈鶆?。此外，如果生產(chǎn)用水的離子含量較高，水質(zhì)偏硬，在使用結(jié)冷膠時(shí)應(yīng)該添加磷酸鹽、檸檬酸鹽等金屬離子螯合劑。對(duì)于一般的親水膠體，建議在低溫水化后再升溫，這樣的操作可以達(dá)到最佳的水化效果。對(duì)于結(jié)冷膠而言，由于結(jié)冷膠需在高溫水化溫度，因此在化膠過(guò)程中，結(jié)冷膠應(yīng)該在升到高溫后再添加，以達(dá)到好的水化效果。產(chǎn)品口味及口感的優(yōu)化措施好的果汁飲料除了在貨架期內(nèi)具有良好的穩(wěn)定性外，還必須做到滋味柔和、想起協(xié)調(diào)，甜酸適口，無(wú)異味。對(duì)于不同的果汁懸浮飲料，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品口感和稀稠度的要求也不同。例如，橙汁飲品在口感方面應(yīng)該盡量清爽，因此在穩(wěn)定劑的選用上盡量選用假塑性好、粘度