追求饮料的稳定性【foodaily】

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2017.05.18

许多饮料都含有维持体系稳定的配料,它们可以使添加物在液体中保持悬浮状态。

美食首先是一种视觉享受,其实饮料也是如此。这就是为什么许多饮料都含有可以维持体系稳定的配料,这些配料可以使色素、香料、维生素、矿物质乃至纤维和蛋白都可以在液体中保持悬浮。

嘉吉增稠稳定方案事业部项目经理Brian Surratt说:稳定剂还可以增强减糖饮料的口感,这也是创新重点发展领域。

Imbibee公司(位于伊利诺伊州奈尔斯市)研发副总裁Joe Farinella认为对饮料进行稳定出于多种原因。我将它们分成了四类:物理性、微生物、风味和外观。所用工具随想要获得的稳定状态及配方的特性而变化。

大多数配方设计师认为稳定化的最大挑战来自高蛋白饮料。这类产品主要用于补充能量、恢复状态、补水、充饥和提供营养。

 

大多数配方设计师认为稳定化的最大挑战来自高蛋白饮品。

Farinella说:对于这些产品,为了达到稳定你需要处理多方面的挑战。物理上,你需要获得良好的亲水胶体体系以确保蛋白质能够长期保持悬浮状态。稳定体系所用配料的具体成分和比例要随着配方和设计的需要而变化。获得理想的稳定体系是这些产品的最大挑战。

低酸高蛋白饮料需要在加工方面给予更多关注以达到微生物稳定状态。杀菌所需要的高温给蛋白质和稳定剂体系造成了压力。这会对风味造成负面影响。

这类饮料面临的另一个问题是变色或不良颜色的产生。这些产品通常含有一定量的碳水化合物和蛋白质,加热时可能会发生美拉德褐变。与蛋白质种类相配的合适稳定剂可能会阻止或延缓这一反应。

Kerry公司风味研发与应用资深总监Reenata Ibarra说:通常,蛋白质饮料想要维持稳定比其他饮料要难。在进行超高温巴氏杀菌或达到蒸馏温度时,蛋白质容易变性并丧失部分乳化特性。常温下,它们还会在加工之后或者货架期内发生沉淀。

杜邦营养与健康事业部创新部门资深经理David Sabbagh说:特别是在处理含有多种蛋白质的饮料时,获得有效的稳定化很困难。但通过使用合适的亲水胶体和乳化剂并且对分装过程和工艺进行优化,这一点还是可以做到的。

植物蛋白和乳蛋白具有截然不同的分子结构。将两者混合后,体系中的反应会变得比单一蛋白饮料更加复杂。挑选合适的稳定剂和加工工艺是成功的关键。

以结胶为核心的稳定体系植物乳基产品中越来越常见。美国市场上大多数的扁桃仁饮料都使用了结冷胶,有的产品会将其与其他亲水胶体混合使用。

Sabbagh先生说:对于非乳饮料来说,结冷胶具有优秀的稳定特性,可以维持所需的风味特征,同时颗粒悬浮状态极佳几乎不会影响口感。它受到消费者喜爱,现在已经被看作是卡拉胶可能的替代品。

 

卡拉胶常被用于巧克力牛奶中,以稳定可可粉

TIC GumsIngredion旗下的企业。该公司推出了一种新型稳定剂体系,可用于即饮乳制蛋白饮料。该体系以阿拉伯树胶和结冷胶为主要成分,可以解决胶凝、蛋白稳定和质构等挑战。高黏度饮料体系中一般还含有瓜尔豆胶。

饮料技术主管Dan Grazaitis说:这一新的产品系列可以帮助配方设计师延长饮料的货架期、提高蛋白质含量和脂含量,同时还可以维持产品的清洁标签。这些都是行业之前面临的难以解决的挑战。

Kerry公司开发了从源头控制原料和改良原料使其在饮料中更稳定的新方法。比如,公司开发了一种全新的非过敏性大豆蛋白和大米蛋白混合配料,特点是将植物蛋白进行协同组合使其具有接近乳蛋白的完整氨基酸组成。新的蛋白质和稳定剂体系有助于保持蛋白质在热处理进行时及结束后的稳定和悬浮。

Ibarra女士说:这个体系在高酸蛋白饮料中很有效。我们发现添加这种多糖混合物可以降低粉状的口感并提高产品的总体接受度。

蛋白饮料领域有大量的创新产品是将果汁和乳制品结合起来。在这些酸性思慕雪类饮料中,蛋白质很容易从溶液中沉淀出来,从而导致粉状的口感。

嘉吉增稠稳定方案事业部水果、饮料和糖果技术主管Wen Shieh说:为了在这一pH环境中稳定蛋白质,产品研发人员使用了高酯果胶。这些果胶包裹在蛋白质表面,阻止了沉降问题的发生。

 

蛋白饮料领域有大量的创新产品是将果汁和乳制品结合起来

Kerry公司最近开发了一种用于全谷物乳制品蛋白饮料的体系,这种饮料每8盎司中含有8g全谷物和8g乳蛋白。该体系是为了承受超高温巴氏杀菌的严苛条件而设计的。

Kerry公司研发应用资深科学家Neeraj Sharma说:我们使用结冷胶和一种纤维素混合物对全谷物燕麦和乳蛋白进行稳定,这一组合的功能与卡拉胶相似。该体系可以使不溶性谷物颗粒均匀地悬浮,在加工过程中可以维持同质,还可以保证愉悦的饮用体验。

越来越多的消费者需要低糖低卡路里的饮料。这一需求促使许多饮料公司寻找各种方法,希望可以在控制含糖量的同时提供与全糖饮料一致的味道和感官体验。通常饮料中还使用了功能性成分进行强化,这又带来了额外需要处理的问题。

Sabbagh表示营养饮料含有健康功能成分,这对保证产品在货架期内的稳定性提出了挑战。这会导致功能成分与配方中的其他配料发生反应,从而影响风味和质构特性。

Shieh认为,对于减糖产品,保持口感是最严峻的挑战之一。为了满足消费者的口感期望,嘉吉公司开发了一种专利技术,利用润滑技术来缩短产品开发时间。

他说:当你减少了饮料配方中的糖含量,消费者通常会觉得口感变差了。通过向低卡路里饮料中添加亲水胶体,我们可以恢复饮料的口感。

Kerry公司开发了一款减糖低脂的草莓味蛋白饮料,其中使用了由纤维素混合物和卡拉胶构成的稳定剂体系。产品中的蛋白质来自脱脂奶粉,脂质来自于菜籽油。

 

Kerry公司开发了一款减糖低脂的草莓味蛋白饮料

Sharma谈到纤维素加工技术的优化使得产品具有了近似全糖饮料的质构和口感。

Surratt认为,在含有蛋白质和电解质的中性pH饮料中,卡拉胶一直都是性能可靠的亲水胶体,可以稳定蛋白质并提供理想的口感、浓稠度和黏度。

他说:在整个货架期中,蛋白质稳定性对这些类型的饮料至关重要。高含水量、低黏度、离子强度以及脂质和颗粒的悬浮等因素都是需要科学家应对的最常见问题。使用卡拉胶这类控制手段有助于解决稳定性难题。

由于其所带电荷密度,卡拉胶可以保持钾、钙、镁和蛋白质等粒子的悬浮状态。

Surratt先生说:这些静电相互作用可以使卡拉胶将可可粉、钙盐等不溶性颗粒(用于强化乳饮料和非乳饮料)以及脂肪颗粒等低密度成分包裹起来。

嘉吉研发高级技术服务专家Paige Ties补充说:卡拉胶常用于巧克力牛奶中对可可粉进行稳定。没有卡拉胶,可可粉会从溶液中沉淀,在容器底部聚成一层。

 

软饮料也有它们自己的问题,主要是风味和色泽稳定性。

Ties女士说:软饮料中所用的乳化香精和中性色素也需要稳定剂,以保证在加入终产品之前维持它们的乳化状态。比如,正辛烯基琥珀酸淀粉酯(nOSA starch)通常用于稳定这些产品。这种淀粉是一种乳化剂,可以对水包油乳液中的油滴进行稳定。nOSA淀粉的作用原理是降低油水界面自由能、增加油滴密度并减慢油滴的迁移。

消费者对于简化配料日益增长的需求也增加了饮料配方设计的复杂度。在使用清洁标签配料对产品配方进行重新设计时,配方设计师必须牢记整个产品都可能发生改变,这种改变可能会贯穿整个货架期。

Farinella谈到配方设计师应该在项目之初通过加速货架期试验对稳定性方案进行评价。含蛋白饮料尤其应该如此。样品应该采用生产规模进行制备,将商业生产过程中的温度增加和剪切过度纳入考量。

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