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羧甲基纤维素钠对搅拌型酸奶结构特性影响的初步研究

发布日期:2015-05-01 00:08:57
酸奶
  近些年我国乳品.业有了迅猛发展,液态乳已成为我国城市型乳品企业发展的重点。酸奶酸性乳产品由于其独特的风味及营养价值而具有广阔 的市场,在我闰液态乳市场上占据了相当的份 额,并且每年保持20 %左右的增长速率。但对乳 品企业来说,乳蛋白在酸性条件下的变性沉淀一 直是影响酸乳及酸性乳饮料生产及开发的一个 关键性问题。因羧甲基纤维素钠(cmc)具有多功 能的特性,且来源丰富、价格便宜,我国酸乳以及 酸性乳饮料多以CMC作为稳定剂。但对CMC的 研究多限于产品配方和生产T.艺的研究,本课题 将关注于CMC对酸性乳体系的稳定作用,并初 步探讨在酸性条件下CMC与酸奶作用机理, 这将对CMC在酸性乳中的应用、提高产品的稳 定性具有一定的指导意义1^。
  
  1材料方法1.1材料与设备 U.1材料鲜牛奶购于山东泰安市宝乐乳制品厂;羧甲基纤维素钠(江苏豪蓓特食品化学有限公司);嗜 热链球菌(&认,STZ)、保加利亚乳杆菌 (!? Wguic/?,LBZ)实验室自行分离。
  
  1丄2设备髙剪切混合乳化BME100S(启东市长江机电 有限公司);美国BROOKFIELD DV-DI+流变仪; 离心机(金坛市华龙实验仪器厂);电热恒温培养 箱(龙口市电炉制造厂);TA-XT2i质构仪(Stable Micro Systems, Reading, UK)〇 1.2实验方法 1.2.1工艺流程1.2.2分析指标及测试方法1.2.2.1样品胶体脱水收缩作用敏感性(STS)的测定方法在室温下,将取酸乳样品小心倾人带有120 目不锈钢丝网的漏斗中,用100 mL的董筒收集 沥出的乳清,2 h后对收集的乳清称重。沥出乳清 与样品重量的比值即为STSIso^o 2 11sduv靶龙STS=上颜观量X100%样 Mnaa1.2.2.2酸乳持水力(WHC)的测定方法取酸乳样品30 g装人离心管,室温下离心, 转速3500 r/min,离心15 min。倾去上清液,离心 管倒置10 min后立即称重,离心沉淀物与样品重 量的比值即为WHC'WHC=xlOO%样品重量1.2.2.3剪切应力和表观粘度测定设置转子转速为〇~224 r/min,升速和降速剪 切时间都是8 s。每次测定都要重新更换样品。
  
  恒温(25尤),恒速(16 r/min)下测定剪切速 率和表观粘度随时间的变化,剪切时间5 min,每 20 s取值一次。
  
  2结果与分析2.1 CMC在水溶液中的性质2.1.1常温下样品粘度的变化常温下测定不同浓度CMC水溶液的粘度, 结果如图1所示。
  
  250添加置/%图1常温下样品粘度变化图图1显示,水溶液的粘度随CMC添加量的 增加是逐渐增大的,由此可以看出CMC在水溶 液中具有明显的增稠作用。
  
  2.1.2不同pH值下样品粘度的变化常温下测定不同pH值下0.2 % CMC水溶液 的粘度,测定结果如图2所示。
  
  着pH值的升高,粘度呈先上升后下降的趋势, pH=4时,CMC水溶液的粘度出现最大值,由此可 以看出CMC的粘度受pH值影响较大。
  
  2.1.3不同温度下样品粘度的变化不同温度的条件下,测定含0.2 % CMC水溶 液的粘度,结果如图3所示。
  
  图3不间温度下样品的粘度变化图图3显示,随着温度的升高,含CMC水溶液 的粘度是逐渐降低的,温度对CMC的粘度同样 起着重要的作用。
  
  由以上结果可以看出,CMC受浓度、pH值、 温度的影响较大,在实际应用中应注意到这三种 条件。
  
  2.2CMC在搅拌型酸奶中的应用 2.2.1感官现象CMC加入到原料奶中,发酵后酸奶的感官现象如图4所示。
  
  从图4中可以明显的看出,未添加CMC的 酸奶有乳清析出,CMC添加量在0.2 %和0.3 % 的时候,酸奶乳清析出现象严重,继续增加CMC 添加量,乳清析出量降低。
  
  因CMC添加量在0.2 %和0.3 %时,乳清析 出过多,酸奶松散,呈沙粒状,在后面的试验中便 于进行测定改变了 CMC的添加量。
  
  2.2.2样品酸度酸度是消费者对普通酸奶接受程度的一项 重要指标,因为对于这种保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌共生发酵的产品来说,酸度匀风味和质量 变化是息息相关的=一般而言,搅拌型酸乳的酸 度范闱70 °T~110 °T,本试验所测得的样品酸度 如表1所示。
  
  表1酸奶发酵终点滴定酸度CMC添加量/%酸度/二082.60.0579.50.184.20.480.50.581.5搅拌沏酸奶与凝固沏酸奶最大的区别就是 先发酵后灌装,酸奶发酵后的终点酸度一般是80 °T左右,经搅拌破乳后,在4丈下后熟24 h得成 品。6种样品酸度相差不大,都在100 °T~110 °T 之间,符合大部分人的口感范围。
  
  2.2.3样品的持水力与乳清析出率测定不同CMC添加量下酸乳的持水性,结 果如图5。
  
  30从图6可以看出,CMC添加量较小时,乳清 析出率与空白相比出现升卨趋势,添加量继续增 大,酸奶凝固状态不稳定,乳清析出严重,当CMC 添加量增加到0.4%时,乳清析出开始降低,测定 结果与图5—致。
  
  综上所述,当酸奶中不含CMC时,有少量乳 清析出,体系基本稳定,酪蛋内发生聚集,当加入 的CMC为0.05 %?0.1 %时,乳清反而高于空白 对照,当CMC的添加量加到0.2 %~0.3 %时?L 清析出更加严重。这是因为发生了架桥絮凝,所 添加浓度较小的CMC不足以覆盖酪蛋白胶粒, 在这种情况下,一个CMC分子连接两个或以上 的酪蛋白,从而促进了聚集的发生,使沉降量升 高,乳清析出越来越严重,继续添加CMC,当 CMC的含量达到03 %以后,随浓度的增加,有足 量的CMC分子饱和的覆盖在酪蛋白的表面,形 成稳定的结构体系,乳清析出量有所下降,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'2.2.4样品的流变性恒温恒速下,添加不同浓度的CMC发酵酸 奶的表观粘度随剪切时间变化的规律如图7所不。
  
  〇. MM . wm . hm . wm ,00.050.10.40.5添加量/%图5样品持水力柱形图由图5可以看出,CMC添加量较小时(0.05% 样品持水力出现降低的趋势,添加量继 续增大,酸奶乳清析出过多,分层现象严重,酸奶 状态不稳定。当CMC添加量大于0.4%时,样品凝 同,组织较细腻,酸奶持水力与空白相比开始升 高,组织状态改善。
  
  不同浓度搅拌型酸奶的乳清析出率测定结 果如图6所示。
  
  图7恒温恒速下剪切时间与表观粘度曲线图由图7可以看出,酸奶的表观粘度与CMC 的添加量呈正相关,且在小浓度范围内(即0.05 % ~0.1%),CMC对酸奶的增稠效果较小,而在较大 浓度范围内(即0.4 %~0.5 %),增稠效果显着。 在恒温恒速作用下,表观粘度随剪切时间的延长 而逐渐下降,即存在明显的剪切变稀现象,空白 和添加CMC的酸奶都是假塑性流体[\恒温下测定不同转速下不同浓度CMC发酵 后酸奶的表观粘度的变化情况,结果如图8所 ZK。
 
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