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1、发酵果汁饮料稳定性浅析2015年饮料市场“发酵果汁”概念悄然兴起，市场前景看好。目前“发酵果汁”饮料暂无国家标准可依，市场上常规的做法有两种：一种做法是将果(蔬)汁(浆)经过发酵后按果汁饮料的制作方法及工艺进行调配;另一种做法是在果(蔬)汁饮料或第一种制作方法的基础上，嫁接了乳酸菌饮品的概念，添加了部分发酵奶或发酵液。第一种“发酵果汁”饮料，果(蔬)汁(浆)经过乳酸菌发酵后，会转化生成大量的乳酸、氨基酸、多肽游离氨基酸以及维生素C、B1、B2等营养成分，从而具有特殊的调节功能。另外，果(蔬)汁(浆)发酵后能解除某些果皮带来的苦涩味等异味，形成以乳酸为主的多种复合酸及酯类化合物等芳香类成分，形成
2、丰富的风味，因而使得其风味相比普通果汁而言更丰富、醇清柔和。因为目前果(蔬)汁类的生产工艺及稳定剂复配技术比较成熟，所以就此产品而言稳定性不难解决，一般采用正常的果(蔬)汁饮料的生产工艺和果(蔬)汁稳定剂就可以满足产品货架期的稳定性要求。贝奇饮料生产的克兰奇发酵饮料就是这样一款直接取自新鲜水果，破碎打浆后经植物益生菌发酵，不经过浓缩及复原，保留水果原有的新鲜风味的发酵饮料。第二种添加了发酵奶的“发酵果汁”饮料，大多产品总蛋白在0.3-0.5%之间。其无论是从营养价值、风味还是概念上都体现出其独特的优势，是目前市场上此类产品的主流体现。然而，正因为添加了发酵奶使产品的体系变的更加复杂，又因对产品
3、低粘度爽口口感的要求，使其稳定性更难控制。不少生产企业被产品的沉淀、絮凝、析水等诸多常见的质量问题所困扰，无法解决稳定性问题。以下我们着重对此产品的常见的主要稳定性问题进行解析。一、常见的稳定性问题解析(一)沉淀市面上70%的产品质量问题主要体现在于此。分析此产品沉淀的原因主要由以下几个方面引起。1.果(蔬)纤维沉淀为了获得良好的风味与口感，生产上大多采用果(蔬)原浆进行配料。然而，山楂、芒果、胡萝卜等大多数的果(蔬)原浆都含有大量纤维成分，这样的果(蔬)原浆在没有进行处理的情况下直接进行配料会产生大量的沉淀。对此经试验，按“稀释均质过滤(300目)”的工艺对果(蔬)原浆进行预处理可以取得了良
4、好的改良效果。其中，比较关键的是均质参数的确定：图1.温度25不同均质压力图2.压力30MPa不同温度图1是在其它条件保持一致的情况下，25时采用不同均质压力对稀释后的鲜橙原浆进行均质处理，可以看出压力在30MPa左右可以取得比较好的效果;均质压力过大反而容易将果(蔬)原浆中的果皮、纤维等大颗粒成分过度细化而在后续的过滤工序中无法去除，反而使沉淀量增加。图2可以看出压力一定时，均质温度的变化对沉淀量的影响并不明显。经过反复验证，常见的果(蔬)原浆进处理后稳定性都有不同程度的提高，沉淀量明显减少。需要注意的是，不同的果(蔬)原浆处理工艺参数有所不同，生产时需要区别对待。2.发酵乳蛋白沉淀不良的发
5、酵乳不可能生产出好的产品，发酵乳从菌种选择、灭菌、发酵过程控制等方面都需要严格控制，以保证发酵乳的质量。发酵后的发酵乳不可以在高温下搅拌，因为在高温下搅拌可加速乳蛋白的收缩，产生较硬的蛋白颗粒，这种蛋白颗粒极易发生沉淀，即使再加入稳定剂也不能使之悬浮。所以，提升发酵乳的质量很关键。提升发酵乳质量可以从以下几个方面考量：奶源：选用优质的奶源是保证发酵奶质量的前提。均质：发酵前的奶液及发酵后各进行一次15-18MPa的均质对提高稳定性、减少沉淀量十分有利。微粒的直径与饮料的稳定性并非呈简单的正比关系，而是在某一粒径范围内稳定性最好，所以均质条件的控制很重要。发酵过程控制：发酵终止酸度最适合50-5
6、5T，酸度高对沉淀、析水都有明显的影响;合理的范围内，低温发酵比高温发酵的稳定性要好。菌种选择：不同菌种发酵产生的风味、发酵时间、黏度以及发酵后的蛋白颗粒大小等各项指标都有明显差异，对最终产品的口感及稳定性都有影响，尤其是口感影响明显。所以，针对自己的产品特色与定位，选择合适的菌种很关键。3.酚类物质与蛋白质反应产生沉淀蛋白质和多酚主要是借助疏水键连接形成聚合物，是产生二次沉淀的主要因素，也最难控制。实践证明，果汁中的蛋白质含量达到5mg/L以上时沉淀表现的会越来越明显。此类沉淀通过配料或工艺上的提升都难以控制，但是通过选择合适的单体胶体及盐类的复配来提高产品的稳定性是可以解决的。4.杀菌工艺
7、影响由于在较高温度下，乳蛋白粒子布朗运动加快，碰撞机会增加而沉淀;高温亦会使蛋白的稳定性降低，酪蛋白会部分发生脱水、凝集，从而使饮料的胶体形状受到破坏，出现不均匀状态,;同时，一些稳定剂也会因为高温发生部分分解，使稳定效果减弱。杀菌时间越长、温度越高会使产品成分发生变化，越易产生沉淀。采用温和杀菌，对饮料的稳定性有很好的帮助。另外，水质、原料质量以及生产工艺的衔接性等都会对沉淀量乃至整个饮料的稳定性产生影响。(二)凝集/絮凝饮料凝集/絮凝的实质是体系内部发生了局部浓度的变化，局部浓度变化达到一定程度就表现为肉眼所见的类似“蜂窝”、“云朵”、“岩纹”等凝集/絮凝现象，凝集/絮凝大多数都会向析水、
8、分层状态发展。产品发生凝集/絮凝的原因有以下几种可能：1、果(蔬)原浆中含有较高的果胶、明胶、淀粉等易凝集成分。对于果胶、明胶含量高的产品尽可能避免工艺上长时间高温处理、避免使用凝胶体系的稳定体系稳定剂或单体胶。淀粉含量高的产品需要做好原料的预糊化，充分考虑淀粉凝沉的影响。2、稳定体系的选择不当造成凝集/絮凝：选择弱凝胶体系的稳定剂或单体胶来进行体系的稳定时易出现凝集/絮凝现象。弱凝胶稳定体系或称触变性凝胶体系具有悬浮性强和成本低的优势，但极不易控制，很容易造成严重的质量问题。所以，如果在没有确切掌握此项技术的情况下，一定要慎重使用。3、“沉淀”原因引起的凝集：所有能导致沉淀的因素都有可能导致
9、体系局部浓度的变化而发生凝集现象，这种凝集一般不会伴有凝胶现象的发生，但容易出现上稀下稠现象。(三)析水常见于瓶口顶部，表现为澄清、透明的液体析出，一般与下层料液有较明显的分界面;有时在瓶底部和中部也能发现析水现象。凝胶体系最容易产生析水现象的，这是因为凝胶体系特别是脆性凝胶易受外界因素影响，极易产生体系的收缩，导致持水性下降、水分析出;另外，产生凝集/絮凝的产品在静置存放一段时间后或多或少的都会伴有析水现象，这是因为局部浓度的变化导致整个体系持水性下降的结果。所以，尽量避免凝胶体系可减少析水风险。二、提升产品稳定性的措施(一)生产工艺取向“发酵果汁”可以看成是果(蔬)汁和乳酸菌饮品的复合体系
10、，然而哪一种工艺取向更有利于产品的稳定呢?对此，我们在保证所有原料、配方等其它因素一致的情况下，仅对两种工艺对比分析，并采用近红外光稳定性分析测试仪进行稳定性动力学的测定比较。结果如下：图3.稳定性动力学曲线图(斜率越大越不稳定)。图4. 稳定性动力学指数值(稳定性系数的值就越大，越不稳定)。可见，“发酵果汁”采用接近乳酸菌饮品的工艺进行生产更能取得较好的稳定性。(二)提高产品固形物有利于产品的稳定性蔗糖含有羟基和羧基，他们与蛋白粒子的亲和性很高，能使酪蛋白表面形成一层膜，有良好的分散作用，可提高蛋白质与分散介质的亲和性，使酪蛋白均匀稳定地分散在乳饮料中。使用蔗糖在固形物8%以上时提升稳定性效果明显。(三)合理的糖类搭配有利于提高稳定性将葡萄糖、果糖共价键系到酪蛋白赖氨酸的氨基上，可以增强其在酸性PH下的溶解性，从而达到增强稳定性的目的。试验表明，一定条件下，合理的搭配蔗糖、葡萄糖和果糖比例，在固形物15%以上时，即使只用CMC也能保证产品在短期内具有较高的稳定性。(四)合理使用磷酸盐对稳定性有所帮助比如三聚磷酸钠，其中的Na+离子可使酪蛋白表面电荷数增加、水化层加厚，提高蛋白持水性和稳定性。磷酸盐需要合理搭配，乱用磷酸盐不但会影响口感，有时对稳定性反而产生负面影响。“发酵果汁”产品刚刚起步，随着产品的发展其稳定性有待于不断提升与发掘。
