果汁懸浮飲料常見的問題及造成原因

1、果汁懸浮飲料常見的問題及造成原因果汁飲料的懸浮性問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)上每批原料來源應(yīng)進(jìn)料保持一致，原料榨汁工藝如果處理不好，會造

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，因為在整個分散介質(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。在實際生產(chǎn)中，果汁的糖度一般控制在1012°Brix之間，對于含有果肉和果粒的懸浮飲料來說，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)定劑的同時不能使體系過于稠厚而犧牲口感。一個穩(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）之間。因此在選擇穩(wěn)定劑時應(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。筆者在長期的研究和應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，由于價格因素，在實際生產(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格較高，因此較少單獨使用，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用于果汁飲料中不會產(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。有研究報道黃原膠與瓜爾膠在最適比例為1：4時產(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，因為這兩種膠的增粘效果很明顯，切瓜爾豆膠的用量高時會帶來瓜膠豆特有的氣味，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，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)定劑使用時受PH值的影響較大，要求飲料的PH值接近中性，同時受溫度的影響較大，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時發(fā)生水解，單獨或與其它增稠劑復(fù)配使用時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)用價值。就單從懸浮穩(wěn)定性而言，結(jié)冷膠具有無可比擬的優(yōu)勢。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)冷膠可以單獨成膠。低?；Y(jié)冷膠對二價Ca2+、Mg2+等二價離子控制結(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CPKelco公司專利技術(shù)獨家生產(chǎn)，其價格高居不下，而國產(chǎn)結(jié)冷膠一直存在質(zhì)量不穩(wěn)定等諸多問題，因此在實際應(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)中的注意事項在果汁飲料的生產(chǎn)過程中，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)波動較小。生產(chǎn)工藝上主要做好在線監(jiān)測，控制好糖度和PH值，避免產(chǎn)品品質(zhì)出現(xiàn)波動。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)條件為二級均質(zhì)，壓力范圍大概控制在一級150200kg，二級50kg。生產(chǎn)工藝中的化膠工藝很關(guān)鍵。水化結(jié)冷膠過程中，由于混合攪拌不均勻會造成局部濃度過高，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)冷膠時應(yīng)該添加磷酸鹽、檸檬酸鹽等金屬離子螯合劑。對于一般的親水膠體，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，無異味。對于不同的果汁懸浮飲料，消費者對產(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