羧甲基纤维素钠及酸性乳饮料加工工艺对其稳定性及粒径分布的影响_姚晶
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搅 拌 器 ， 均 质 机 （ 二 级 ） ， ＰＨＳ－ ２Ｃ 数 显 酸 度 计 ， ＬＤ５－ ２Ａ型 离 心 机 ， ＨＷＳ２６型 电 热 恒 温 水 浴 锅 ， Ｍａｓ－ ｔｅｒｓｉｚｅ Ｓ激光粒度分析仪。 １．３ 方法 １．３．１ 酸性乳饮料的制备
工艺流程如下：
原料乳 → 过滤 → 杀菌→调酸→加热（ ６５ ℃） 配制蔗糖及稳定剂胶体溶液
加量和均质压力对结果影响明显， 调酸温度次之， ｐＨ 值对结果影响最小。
关键词： 羧甲基纤维素钠（ ＣＭＣ） ； 酸性乳饮料； 稳定性； 粒径分布
中图分类号： ＴＳ２０２．３
文献标识码： Ａ
文章编号： １００１－ ２２３０（ ２００８） ０７－ ００４０－ ０４
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ＣＭＣ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ａｃｉｄ ｍ ｉｌｋ ｄｒｉｎｋ ｏｎ ｉｔ＇ ｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
工 艺 参 数 ： 均 质 压 力２０ ＭＰａ， 均 质 温 度６５ ℃， 饮 料ｐＨ 值为４．０， 杀菌 ９０ ℃（ １０ ｍｉｎ） 。
２ 结果与讨论
２．１ 添加量对产品稳定性及粒径分布的影响 酸性乳饮料的稳定性及粒径分布随ＣＭＣ 添加量
的变化如图１和图２所示。
图１ ＣΒιβλιοθήκη BaiduＣ添加量对产品稳定性的影响
｝ → 原料混合 → 冷却 至调酸温度→均质→ 杀菌→ 无菌灌装
操作要点： （ １） 配方： 鲜奶３３％， 水６１％， 蔗糖５％， 蔗糖酯 ０．１％， 柠檬酸钠０．０５％， 以上均为质量分数。 （ ２） 原料乳的杀菌条件为９０ ℃， １０ ｍｉｎ。 （ ３） 蔗糖及稳定剂胶体溶液的制备： 将ＣＭＣ 和蔗 糖 以 及 柠 檬 酸 钠 、蔗 糖 酯 充 分 混 合 均 匀 后 ， 将 稳 定 剂 缓 慢 加 入７５℃蒸 馏 水 中 ， 匀 速 搅 拌 ， 保 证 胶 体 充 分 溶 解， 制成胶体溶液。 （ ４） 水 应 分 成 两 部 分 使 用 ， 一 部 分 用 于 配 制 蔗 糖 及稳定剂胶体溶液， 一部分用于配制柠檬酸溶液。 （ ５） 均质温度为６５ ℃。 （ ６） 调酸： 采用滴加法用柠檬酸溶液（ 溶液质量分 数为１０％） 进行调酸， 并且使用搅拌器对溶液不断进行 高速搅拌。 （ ７） 杀菌： 采用９０ ℃， １０ ｍｉｎ的杀菌条件杀菌。 １．３．２ 稳定性的测定 酸性乳饮料体系的稳定性根据离心沉淀法进行 评价。沉淀率越低， 体系的稳定性越好。 主要步骤如下： 称量离心管的质量Ｗ１， 加入４０ ｇ酸性乳 饮 料 的 样 品， 放入离心机中在约４ ７００ ｒ／ ｍｉｎ下离心２０ ｍｉｎ， 将离 心管中清液倒出， 再倒立５ ｍｉｎ 后 称 其 质 量 为Ｗ２。 沉 淀率为 沉淀率＝ （Ｗ２－ Ｗ１）／ ４０ ×１００％ 每个样品平行测定３次， 离心沉淀率取其平均值。 １．３．３ 粒径分布的测定 样品在贮藏１ ｄ后， 利用Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅ Ｓ激光粒度分析 仪测其粒径分布情况。Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅ Ｓ激光粒度分析仪是 基于米氏光散射理论设计， 以波长为 ６３３ ｎｍ 的 Ｈｅ－ Ｎ ｅ 激光器为主光源， 检测限为０．０５～９００ μｍ。测试参 数 ： 样 品 颗 粒 的 折 光 系 数 为１．５２９， 分 散 介 质 的 折 光 系 数为１．３３， 吸光度为０．１。测试结果通 过 该 仪 器 附 带 的
工 艺 参 数 ： 均 质 压 力２０ ＭＰａ， 均 质 温 度６５ ℃， 调 酸温度２０ ℃， 饮料ｐＨ 值为 ４．０， 杀菌 ９０ ℃， １０ｍｉｎ 。 １．３．５ ｐＨ 值对酸性乳饮料稳定性及粒径分布的影响
采用１．３．１所示工艺制备酸性乳饮料。选取ＣＭＣ 添 加 量 为 ０．４０％（ 质 量 分 数 ）， 调 节 饮 料 ｐＨ 值 分 别 为 ３．６， ３．８， ４．０， ４．２， ４．４进 行 试 验 ， 测 定ｐＨ 值 对 酸 性 乳 饮 料稳定性及粒径分布的影响。
工 艺 参 数 ： 均 质 温 度６５ ℃， 调 酸 温 度２０ ℃， 饮 料 ｐＨ 值为４．０， 杀菌 ９０ ℃（ １０ ｍｉｎ） １．３．７ 调 酸 温 度 对 酸 性 乳 饮 料 稳 定 性 及 粒 径 分 布 的 影响
采用１．３．１所示工艺制备酸性乳饮料。选取ＣＭＣ 添 加 量 为 ０．４０％ （ 质 量 分 数 ）， 调 酸 温 度 分 别 为 ２０， ３０， ４０， ５０， ６０， ７０， ８０ ℃进行试验， 测 定 调 酸 温 度 对 酸性乳饮料稳定性及粒径分布的影响。
本文以调配型酸性乳饮料为研究对象， 以产品离 心沉淀率作为其稳定性的主要检测指标， 主要讨论 ＣＭＣ 的 添 加 及 酸 性 乳 饮 料 加 工 工 艺 对 其 稳 定 性 及 粒 径分布的影响。
１实验
１．１ 材料 鲜奶， ＣＭＣ ， 蔗糖酯 、白 砂 糖 、柠 檬 酸 、柠 檬 酸 钠 ，
以上材料均为食品级。 １．２ 仪器
０引言
酸性乳饮料是以牛乳或还原乳为主要原料， 乳酸 菌发酵稀释和调酸， 或不发酵直接用有机酸将牛乳的 ｐＨ 值调为３．８～４．０后调味制成的。它以营养丰富、色泽 宜 人 、风 味 芳 香 而 倍 受 广 大 消 费 者 的 喜 爱 ， 近 年 来 在 我国发展速度很快［１］。由于酸性乳饮料的ｐＨ 低于牛乳 中酪蛋白的等电点， 导致酪蛋白胶束间的静电排斥作 用减弱， 因而酪蛋白有形成更大颗粒而沉淀的趋势， 在 生 产 中 ， 产 品 质 量 难 以 控 制 ， 易 出 现 絮 状 、分 层 、沉 收稿日期： ２００８－ ０３－ １２ 基金项目： 黑龙江东方学院萌芽课题（ＨＤＫ１１５０２０４）。 作者简介： 姚晶 （ １９８０－ ） ， 女，硕士研究生， 研究方向为畜产品加工。 通讯作者： 孟祥晨
ＹＡＯ Ｊｉｎｇ１，２， ＭＥＮＧ Ｘｉａｎｇ－ ｃｈｅｎ１
（ １ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ， ａｎｄ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ａｇｒｉ－ ｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈａｒｂｉｎ １５００３０， Ｃｈｉｎａ； ２ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｏ ｒｉｅｎｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈａｒｂｉｎ １５００８６， Ｃｈｉｎａ）
Ｒ ｅｓｅａｒｃｈ Ｐａｐｅｒｓ 研究报告
软件进行分析。 １．３．４ ＣＭＣ 添 加 量 对 酸 性 乳 饮 料 稳 定 性 及 粒 径 分 布 的影响
采用１．３．１所示工艺制备酸性乳饮料。选取ＣＭＣ 添 加 量 分 别 为 ０， ０．０５％ ， ０．１０％ ， ０．２０％ ， ０．３０％ ， ０．４０％ ， ０．５０％， ０．６０％（均为质量分数）进行试验， 测定ＣＭＣ 添加 量对酸性乳饮料稳定性及粒径分布的影响。
摘 要： 研究了羧甲基纤维素钠（ ＣＭＣ） 及酸性乳饮料加工工艺对其稳定性及粒径分布的影响。通过离心沉淀法检测酸性乳饮料的稳
定性， 对影响稳定效果的主要加工工艺进行了试验。同时测定了这些加工工艺对产品粒径分布的影响， 并分析了体系粒径分布与产品
稳定性之间的关系。结果表明， ＣＭＣ 添加量、ｐＨ 值、均质压力、调酸温度等因素都会影响酸性乳饮料的稳定性和粒径分布， 其中ＣＭＣ 添
４０２００８ 年第 ３６ 卷第 ７ 期（ 总第 ２１２ 期）
淀等现象， 且货架期短， 严重影响了酸性乳饮料的发 展 。所 以 生 产 酸 性 乳 饮 料 的 关 键 在 于 保 持 牛 乳 中 酪 蛋 白胶束分散状态的稳定性， 而这一点往往通过添加稳 定 剂 来 实 现 ［２］。
羧甲基纤维素钠（ ＣＭＣ） 是一种阴离子型线性高 分子， 在酸性乳饮料的ｐＨ 值下能与酪蛋白所带正电荷 发生静电作用， 形成亲水性复合物。能避免颗粒间的 聚合作用， 使酪蛋白胶束颗粒得以稳定地分散［３］。并且 其 来 源 丰 富 、价 格 便 宜 。 因 此 ， 我 国 酸 性 乳 饮 料 多 以 ＣＭＣ作为稳定剂。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ （ＣＭＣ） ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ａｃｉｄ ｍｉｌｋ ｄｒｉｎｋ ｏｎ ｉｔ＇ ｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓ－ ｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ， ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｃｉｄ ｍｉｌｋ ｄｒｉｎｋ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｔｉｏｎ． Ｓｏｍｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｗｈｉｃｈ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒｉｎｋ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｎ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｗａｓ ａｌｓｏ ｅｘａｍｉｎｅｄ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｈｅｒｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ＣＭＣ， ｐＨ， ｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｗｏｕｌｄ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｉｄ ｍｉｌｋ ｄｒｉｎｋ． Ａｍｏｎｇ ｔｈｅｍ， ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ＣＭＣ ａｎｄ ｈｏｍｏｇｅｎｉｓａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｗａｓ ｏｂｖｉｏｕｓ， ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｆａｃｔｏｒ ｗａｓ ｔｅｍｐｅｒａ－ ｔｕｒｅ ｏｆ ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐＨ ｗａｓ ｌｅａｓｔ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｍｏｒｅ ｓｔａｂｌｅ ｄｒｉｎｋ ｈａｄ ｔｈｅ ｓｍａｌｌｅｒ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｏｄｉｕｍ ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ （ＣＭＣ）； ａｃｉｄ ｍｉｌｋ ｄｒｉｎｋ； ｓｔａｂｉｌｉｔｙ； ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｄａｉｒｙ．ｎｅｔ ｒｐｇｙ＠ｃｈｉｎａｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ．ｃｎ
中国乳品工业
羧甲基纤维素钠及酸性乳饮料加工工艺对其稳定性及粒 径分布的影响
姚晶１，２， 孟祥晨１
（ １ 东北农业大学乳品科学教育部重点实验室 食品学院， 哈尔滨 １５００３０； ２ 黑龙江东方学院， 哈尔滨 １５００８６）
工 艺 参 数 ： 均 质 压 力２０ ＭＰａ， 均 质 温 度６５ ℃， 调 酸温度２０ ℃， 杀菌 ９０ ℃ ， １０ ｍｉｎ。 １．３．６ 均 质 压 力 对 酸 性 乳 饮 料 稳 定 性 及 粒 径 分 布 的 影响
采用１．３．１所示工艺制备酸性乳饮料。选取ＣＭＣ 添 加 量 为 ０．４０％（ 质 量 分 数 ）， 饮 料 的 均 质 压 力 分 别 为 ０， １０， ２０， ３０， ４０， ５０ ＭＰａ进行 试 验 ， 测 定 均 质 压 力 对 酸 性乳饮料稳定性及粒径分布的影响。
４１ Ｖｏｌ．３６， Ｎｏ．７ ２００８（ｔｏｔａｌ ２１２）
研究报告 Ｒ ｅｓｅａｒｃｈ Ｐａｐｅｒｓ
图２ ＣＭＣ添加量对产品粒径分布的影响 由图１可以看出， 当酸性乳饮料中不含ＣＭＣ时， 沉 淀率很高， 体系失稳， 酪蛋白发生聚集。当加入的 ＣＭＣ 质量分数为０．０５％时， 沉淀率反而升高， 这是因为 发生了架桥絮凝［４］， 所加入的ＣＭＣ 不 足 以 覆 盖 酪 蛋 白 胶粒。在这种情况下， 一个ＣＭＣ分子连接两个或两个 以上的酪蛋白， 从而促进了聚集的发生， 使沉淀率升 高。继续添加ＣＭＣ， 沉淀率不断降低， 当ＣＭＣ的质量 分 数 达 到０．４％后 ， 随 浓 度 的 增 加 ， 沉 淀 率 没 有 太 大 改 变， 可以推测ＣＭＣ在酪蛋白上的吸附存在一个临界 吸附量， 当达到这个浓度后体系趋于稳定。 图２是 以Ｃ ＭＣ 为 稳 定 剂 的 酸 性 乳 饮 料 的 粒 径 分 布 图， 根据 Ｓｔｏｃｋｓ 定律： Ｖ０ ＝ Ｄ２（ ρＳ－ ρ） ｇ ／ １８η 式中： Ｖ０为沉降速率 ｍ／ ｓ； Ｄ为颗粒粒径 ｍ； ρＳ— —— 流体密度（ ｋｇ／ ｍ３） ； ρ为颗粒密度（ ｋｇ／ ｍ３） ； η为黏度（ ｋｇ／ （ ｍ﹒ｓ） ） 。 从公式中可以看到： 颗粒粒径的减小可降低微粒的 沉降速率， 因此胶体的粒径大小是考察体系稳定性的一 个重要因素。具有较小粒径的产品其稳定性相对较高。 由图２可以看出， 随着ＣＭＣ浓度的增加饮料体系 的粒径减小， 产品具有较好的稳定性。当加入的稳定 剂浓度到一定值后， 随浓度增加， 粒径分布变化不大， 当ＣＭＣ 质量分数分别为０．４０％， ０．５０％和０．６０％时， 体系 粒径变化很小。这表明当稳定剂的浓度达到一定时， 足以覆盖酪蛋白的表面， 产品稳定不发生聚集。 ２．２ ｐＨ 值对产品稳定性及粒径分布的影响 ｐＨ 对 产 品 稳 定 性 及 粒 径 分 布 的 影 响 如 图３和 图４ 所示。
工艺流程如下：
原料乳 → 过滤 → 杀菌→调酸→加热（ ６５ ℃） 配制蔗糖及稳定剂胶体溶液
加量和均质压力对结果影响明显， 调酸温度次之， ｐＨ 值对结果影响最小。
关键词： 羧甲基纤维素钠（ ＣＭＣ） ； 酸性乳饮料； 稳定性； 粒径分布
中图分类号： ＴＳ２０２．３
文献标识码： Ａ
文章编号： １００１－ ２２３０（ ２００８） ０７－ ００４０－ ０４
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ＣＭＣ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ａｃｉｄ ｍ ｉｌｋ ｄｒｉｎｋ ｏｎ ｉｔ＇ ｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
工 艺 参 数 ： 均 质 压 力２０ ＭＰａ， 均 质 温 度６５ ℃， 饮 料ｐＨ 值为４．０， 杀菌 ９０ ℃（ １０ ｍｉｎ） 。
２ 结果与讨论
２．１ 添加量对产品稳定性及粒径分布的影响 酸性乳饮料的稳定性及粒径分布随ＣＭＣ 添加量
的变化如图１和图２所示。
图１ ＣΒιβλιοθήκη BaiduＣ添加量对产品稳定性的影响
｝ → 原料混合 → 冷却 至调酸温度→均质→ 杀菌→ 无菌灌装
操作要点： （ １） 配方： 鲜奶３３％， 水６１％， 蔗糖５％， 蔗糖酯 ０．１％， 柠檬酸钠０．０５％， 以上均为质量分数。 （ ２） 原料乳的杀菌条件为９０ ℃， １０ ｍｉｎ。 （ ３） 蔗糖及稳定剂胶体溶液的制备： 将ＣＭＣ 和蔗 糖 以 及 柠 檬 酸 钠 、蔗 糖 酯 充 分 混 合 均 匀 后 ， 将 稳 定 剂 缓 慢 加 入７５℃蒸 馏 水 中 ， 匀 速 搅 拌 ， 保 证 胶 体 充 分 溶 解， 制成胶体溶液。 （ ４） 水 应 分 成 两 部 分 使 用 ， 一 部 分 用 于 配 制 蔗 糖 及稳定剂胶体溶液， 一部分用于配制柠檬酸溶液。 （ ５） 均质温度为６５ ℃。 （ ６） 调酸： 采用滴加法用柠檬酸溶液（ 溶液质量分 数为１０％） 进行调酸， 并且使用搅拌器对溶液不断进行 高速搅拌。 （ ７） 杀菌： 采用９０ ℃， １０ ｍｉｎ的杀菌条件杀菌。 １．３．２ 稳定性的测定 酸性乳饮料体系的稳定性根据离心沉淀法进行 评价。沉淀率越低， 体系的稳定性越好。 主要步骤如下： 称量离心管的质量Ｗ１， 加入４０ ｇ酸性乳 饮 料 的 样 品， 放入离心机中在约４ ７００ ｒ／ ｍｉｎ下离心２０ ｍｉｎ， 将离 心管中清液倒出， 再倒立５ ｍｉｎ 后 称 其 质 量 为Ｗ２。 沉 淀率为 沉淀率＝ （Ｗ２－ Ｗ１）／ ４０ ×１００％ 每个样品平行测定３次， 离心沉淀率取其平均值。 １．３．３ 粒径分布的测定 样品在贮藏１ ｄ后， 利用Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅ Ｓ激光粒度分析 仪测其粒径分布情况。Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅ Ｓ激光粒度分析仪是 基于米氏光散射理论设计， 以波长为 ６３３ ｎｍ 的 Ｈｅ－ Ｎ ｅ 激光器为主光源， 检测限为０．０５～９００ μｍ。测试参 数 ： 样 品 颗 粒 的 折 光 系 数 为１．５２９， 分 散 介 质 的 折 光 系 数为１．３３， 吸光度为０．１。测试结果通 过 该 仪 器 附 带 的
工 艺 参 数 ： 均 质 压 力２０ ＭＰａ， 均 质 温 度６５ ℃， 调 酸温度２０ ℃， 饮料ｐＨ 值为 ４．０， 杀菌 ９０ ℃， １０ｍｉｎ 。 １．３．５ ｐＨ 值对酸性乳饮料稳定性及粒径分布的影响
采用１．３．１所示工艺制备酸性乳饮料。选取ＣＭＣ 添 加 量 为 ０．４０％（ 质 量 分 数 ）， 调 节 饮 料 ｐＨ 值 分 别 为 ３．６， ３．８， ４．０， ４．２， ４．４进 行 试 验 ， 测 定ｐＨ 值 对 酸 性 乳 饮 料稳定性及粒径分布的影响。
工 艺 参 数 ： 均 质 温 度６５ ℃， 调 酸 温 度２０ ℃， 饮 料 ｐＨ 值为４．０， 杀菌 ９０ ℃（ １０ ｍｉｎ） １．３．７ 调 酸 温 度 对 酸 性 乳 饮 料 稳 定 性 及 粒 径 分 布 的 影响
采用１．３．１所示工艺制备酸性乳饮料。选取ＣＭＣ 添 加 量 为 ０．４０％ （ 质 量 分 数 ）， 调 酸 温 度 分 别 为 ２０， ３０， ４０， ５０， ６０， ７０， ８０ ℃进行试验， 测 定 调 酸 温 度 对 酸性乳饮料稳定性及粒径分布的影响。
本文以调配型酸性乳饮料为研究对象， 以产品离 心沉淀率作为其稳定性的主要检测指标， 主要讨论 ＣＭＣ 的 添 加 及 酸 性 乳 饮 料 加 工 工 艺 对 其 稳 定 性 及 粒 径分布的影响。
１实验
１．１ 材料 鲜奶， ＣＭＣ ， 蔗糖酯 、白 砂 糖 、柠 檬 酸 、柠 檬 酸 钠 ，
以上材料均为食品级。 １．２ 仪器
０引言
酸性乳饮料是以牛乳或还原乳为主要原料， 乳酸 菌发酵稀释和调酸， 或不发酵直接用有机酸将牛乳的 ｐＨ 值调为３．８～４．０后调味制成的。它以营养丰富、色泽 宜 人 、风 味 芳 香 而 倍 受 广 大 消 费 者 的 喜 爱 ， 近 年 来 在 我国发展速度很快［１］。由于酸性乳饮料的ｐＨ 低于牛乳 中酪蛋白的等电点， 导致酪蛋白胶束间的静电排斥作 用减弱， 因而酪蛋白有形成更大颗粒而沉淀的趋势， 在 生 产 中 ， 产 品 质 量 难 以 控 制 ， 易 出 现 絮 状 、分 层 、沉 收稿日期： ２００８－ ０３－ １２ 基金项目： 黑龙江东方学院萌芽课题（ＨＤＫ１１５０２０４）。 作者简介： 姚晶 （ １９８０－ ） ， 女，硕士研究生， 研究方向为畜产品加工。 通讯作者： 孟祥晨
ＹＡＯ Ｊｉｎｇ１，２， ＭＥＮＧ Ｘｉａｎｇ－ ｃｈｅｎ１
（ １ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ， ａｎｄ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ａｇｒｉ－ ｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈａｒｂｉｎ １５００３０， Ｃｈｉｎａ； ２ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｏ ｒｉｅｎｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈａｒｂｉｎ １５００８６， Ｃｈｉｎａ）
Ｒ ｅｓｅａｒｃｈ Ｐａｐｅｒｓ 研究报告
软件进行分析。 １．３．４ ＣＭＣ 添 加 量 对 酸 性 乳 饮 料 稳 定 性 及 粒 径 分 布 的影响
采用１．３．１所示工艺制备酸性乳饮料。选取ＣＭＣ 添 加 量 分 别 为 ０， ０．０５％ ， ０．１０％ ， ０．２０％ ， ０．３０％ ， ０．４０％ ， ０．５０％， ０．６０％（均为质量分数）进行试验， 测定ＣＭＣ 添加 量对酸性乳饮料稳定性及粒径分布的影响。
摘 要： 研究了羧甲基纤维素钠（ ＣＭＣ） 及酸性乳饮料加工工艺对其稳定性及粒径分布的影响。通过离心沉淀法检测酸性乳饮料的稳
定性， 对影响稳定效果的主要加工工艺进行了试验。同时测定了这些加工工艺对产品粒径分布的影响， 并分析了体系粒径分布与产品
稳定性之间的关系。结果表明， ＣＭＣ 添加量、ｐＨ 值、均质压力、调酸温度等因素都会影响酸性乳饮料的稳定性和粒径分布， 其中ＣＭＣ 添
４０２００８ 年第 ３６ 卷第 ７ 期（ 总第 ２１２ 期）
淀等现象， 且货架期短， 严重影响了酸性乳饮料的发 展 。所 以 生 产 酸 性 乳 饮 料 的 关 键 在 于 保 持 牛 乳 中 酪 蛋 白胶束分散状态的稳定性， 而这一点往往通过添加稳 定 剂 来 实 现 ［２］。
羧甲基纤维素钠（ ＣＭＣ） 是一种阴离子型线性高 分子， 在酸性乳饮料的ｐＨ 值下能与酪蛋白所带正电荷 发生静电作用， 形成亲水性复合物。能避免颗粒间的 聚合作用， 使酪蛋白胶束颗粒得以稳定地分散［３］。并且 其 来 源 丰 富 、价 格 便 宜 。 因 此 ， 我 国 酸 性 乳 饮 料 多 以 ＣＭＣ作为稳定剂。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ （ＣＭＣ） ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ａｃｉｄ ｍｉｌｋ ｄｒｉｎｋ ｏｎ ｉｔ＇ ｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓ－ ｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ， ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｃｉｄ ｍｉｌｋ ｄｒｉｎｋ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｔｉｏｎ． Ｓｏｍｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｗｈｉｃｈ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒｉｎｋ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｎ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｗａｓ ａｌｓｏ ｅｘａｍｉｎｅｄ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｈｅｒｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ＣＭＣ， ｐＨ， ｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｗｏｕｌｄ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｉｄ ｍｉｌｋ ｄｒｉｎｋ． Ａｍｏｎｇ ｔｈｅｍ， ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ＣＭＣ ａｎｄ ｈｏｍｏｇｅｎｉｓａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｗａｓ ｏｂｖｉｏｕｓ， ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｆａｃｔｏｒ ｗａｓ ｔｅｍｐｅｒａ－ ｔｕｒｅ ｏｆ ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐＨ ｗａｓ ｌｅａｓｔ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｍｏｒｅ ｓｔａｂｌｅ ｄｒｉｎｋ ｈａｄ ｔｈｅ ｓｍａｌｌｅｒ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｏｄｉｕｍ ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ （ＣＭＣ）； ａｃｉｄ ｍｉｌｋ ｄｒｉｎｋ； ｓｔａｂｉｌｉｔｙ； ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｄａｉｒｙ．ｎｅｔ ｒｐｇｙ＠ｃｈｉｎａｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ．ｃｎ
中国乳品工业
羧甲基纤维素钠及酸性乳饮料加工工艺对其稳定性及粒 径分布的影响
姚晶１，２， 孟祥晨１
（ １ 东北农业大学乳品科学教育部重点实验室 食品学院， 哈尔滨 １５００３０； ２ 黑龙江东方学院， 哈尔滨 １５００８６）
工 艺 参 数 ： 均 质 压 力２０ ＭＰａ， 均 质 温 度６５ ℃， 调 酸温度２０ ℃， 杀菌 ９０ ℃ ， １０ ｍｉｎ。 １．３．６ 均 质 压 力 对 酸 性 乳 饮 料 稳 定 性 及 粒 径 分 布 的 影响
采用１．３．１所示工艺制备酸性乳饮料。选取ＣＭＣ 添 加 量 为 ０．４０％（ 质 量 分 数 ）， 饮 料 的 均 质 压 力 分 别 为 ０， １０， ２０， ３０， ４０， ５０ ＭＰａ进行 试 验 ， 测 定 均 质 压 力 对 酸 性乳饮料稳定性及粒径分布的影响。
４１ Ｖｏｌ．３６， Ｎｏ．７ ２００８（ｔｏｔａｌ ２１２）
研究报告 Ｒ ｅｓｅａｒｃｈ Ｐａｐｅｒｓ
图２ ＣＭＣ添加量对产品粒径分布的影响 由图１可以看出， 当酸性乳饮料中不含ＣＭＣ时， 沉 淀率很高， 体系失稳， 酪蛋白发生聚集。当加入的 ＣＭＣ 质量分数为０．０５％时， 沉淀率反而升高， 这是因为 发生了架桥絮凝［４］， 所加入的ＣＭＣ 不 足 以 覆 盖 酪 蛋 白 胶粒。在这种情况下， 一个ＣＭＣ分子连接两个或两个 以上的酪蛋白， 从而促进了聚集的发生， 使沉淀率升 高。继续添加ＣＭＣ， 沉淀率不断降低， 当ＣＭＣ的质量 分 数 达 到０．４％后 ， 随 浓 度 的 增 加 ， 沉 淀 率 没 有 太 大 改 变， 可以推测ＣＭＣ在酪蛋白上的吸附存在一个临界 吸附量， 当达到这个浓度后体系趋于稳定。 图２是 以Ｃ ＭＣ 为 稳 定 剂 的 酸 性 乳 饮 料 的 粒 径 分 布 图， 根据 Ｓｔｏｃｋｓ 定律： Ｖ０ ＝ Ｄ２（ ρＳ－ ρ） ｇ ／ １８η 式中： Ｖ０为沉降速率 ｍ／ ｓ； Ｄ为颗粒粒径 ｍ； ρＳ— —— 流体密度（ ｋｇ／ ｍ３） ； ρ为颗粒密度（ ｋｇ／ ｍ３） ； η为黏度（ ｋｇ／ （ ｍ﹒ｓ） ） 。 从公式中可以看到： 颗粒粒径的减小可降低微粒的 沉降速率， 因此胶体的粒径大小是考察体系稳定性的一 个重要因素。具有较小粒径的产品其稳定性相对较高。 由图２可以看出， 随着ＣＭＣ浓度的增加饮料体系 的粒径减小， 产品具有较好的稳定性。当加入的稳定 剂浓度到一定值后， 随浓度增加， 粒径分布变化不大， 当ＣＭＣ 质量分数分别为０．４０％， ０．５０％和０．６０％时， 体系 粒径变化很小。这表明当稳定剂的浓度达到一定时， 足以覆盖酪蛋白的表面， 产品稳定不发生聚集。 ２．２ ｐＨ 值对产品稳定性及粒径分布的影响 ｐＨ 对 产 品 稳 定 性 及 粒 径 分 布 的 影 响 如 图３和 图４ 所示。