朱姝賓，李龍偉，陸啟明，閆 鎖

（河南財(cái)鑫糖業(yè)有限公司技術(shù)中心，河南 鄲城 477150）

結(jié)冷膠（gellan gum）是一種陰離子線型微生物多糖，其產(chǎn)生菌為一種革蘭氏陰性好氧桿狀菌，生產(chǎn)中通過堿可以脫去?；鶑亩玫降王；Y(jié)冷膠。結(jié)冷膠于1978年首次由美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)[1]，1988年日本成功地完成了結(jié)冷膠的毒理實(shí)驗(yàn)并準(zhǔn)許結(jié)冷膠在食品中應(yīng)用，在1992年得到美國FDA的許可可以應(yīng)用于食品、飲料中[2]。我國在1996年批準(zhǔn)其作為食品增稠劑、穩(wěn)定劑使用（GB2750—1996）[3-4]，2011年發(fā)布實(shí)施了結(jié)冷膠國家標(biāo)準(zhǔn)GB 25535-2010。

懸浮飲料是在飲料中加入水果的囊胞或果粒，通過酸糖液調(diào)配制得的產(chǎn)品[5]。果粒在飲料中的懸浮不僅使飲料具備了生動而直觀的感官，同時(shí)豐富了飲料的口感和風(fēng)味，提高了飲料的營養(yǎng)價(jià)值。選擇合適的懸浮劑，是直接關(guān)系飲料品質(zhì)的至關(guān)重要的問題。在大多數(shù)情況下，由于懸浮劑的使用量及輔料復(fù)配比例不當(dāng)，很容易造成產(chǎn)品在貨架期內(nèi)出現(xiàn)果粒分層和下沉，因此選擇合適的穩(wěn)定劑并掌握適當(dāng)?shù)妮o料配比是影響果肉懸浮效果的關(guān)鍵[6]。低酰基結(jié)冷膠，依靠其游離基團(tuán)與二價(jià)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)，既有良好的承托力，又有假塑性和極低的粘性，使飲料保持良好的流動性及懸浮能力，并在酸性條件下也很穩(wěn)定，因此它在果粒懸浮飲料中有很好的應(yīng)用價(jià)值。

以結(jié)冷膠為主懸浮劑的飲料具有飲料的流動性，而且不會出現(xiàn)果粒上浮下沉等不穩(wěn)定性現(xiàn)象。該體系使粒胞均勻懸浮，感官性強(qiáng)，是理想的懸浮飲料穩(wěn)定劑。本文以蜜柚果粒為懸浮顆粒，以結(jié)冷膠為主懸浮劑，對其在懸浮飲料中的添加量及其輔料的復(fù)配比例進(jìn)行研究，旨在為結(jié)冷膠在懸浮飲料實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為蜜柚，市售；試劑為低?；Y(jié)冷膠（鄲城財(cái)鑫糖業(yè)有限責(zé)任公司）；碳酸鈣、多聚磷酸鈉、檸檬酸，均為分析純。設(shè)備為分析天平、恒溫培養(yǎng)箱、電爐、數(shù)顯溫度計(jì)等。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)工藝流程 工藝流程如圖1所示。

圖1 懸浮飲料工藝流程

1.2.2 懸浮果粒的預(yù)處理 選用色澤良好、汁液飽滿、風(fēng)味正常無霉?fàn)€及其他明顯不良變化的蜜柚果實(shí)。用鋒利的小刀在蜜柚表面劃線若干條，以不傷果實(shí)囊瓣為準(zhǔn)，然后用手工去皮、去囊、去絡(luò)，將得到得柚子果粒投入到100℃沸水中進(jìn)行熱燙1 min，保證果粒完好無損。選擇豐盈飽滿、形態(tài)一致、大小均勻、感觀性強(qiáng)的果粒，置于去離子水中待用。

1.2.3 懸浮飲料的制作 用分析天平稱取低?；Y(jié)冷膠和其他輔料（精確至0.001），按相應(yīng)質(zhì)量百分比加入一定量的軟水中（除檸檬酸外），置于電爐上加熱85℃以上，待結(jié)冷膠完全溶解后繼續(xù)保溫3～5 min，補(bǔ)足加熱損失的水分，迅速冷卻至65℃左右，加入事先稱好的一定量的檸檬酸，待其溶解后灌裝并繼續(xù)冷卻至室溫（約25℃），置于25℃恒溫培養(yǎng)箱中，計(jì)時(shí)，定期搖晃觀察其懸浮效果。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 結(jié)冷膠使用量單因素試驗(yàn) 結(jié)冷膠添加量分別按水溶液質(zhì)量的百分含量0.01%、0.015%、0.02%制作懸浮溶液，并觀察其懸浮性能。其他因素為多聚磷酸鈉0.02%、碳酸鈣0.04%、檸檬酸0.2%。

1.3.2 碳酸鈣用量單因素試驗(yàn) 添加量分別按水溶液質(zhì)量的百分含量0.02%、0.04%、0.06%制作懸浮溶液，并定期觀察其懸浮性能。其他因素為結(jié)冷膠0.015%、多聚磷酸鈉0.02%、檸檬酸0.2%。

1.3.3 多聚磷酸鈉用量單因素試驗(yàn) 添加量分別按水溶液質(zhì)量的百分含量0.02%、0.03%、0.04%制作懸浮溶液，并定期觀察其懸浮性能。其他因素為結(jié)冷膠0.015%、碳酸鈣0.04%、檸檬酸0.2%。

1.3.4 檸檬酸用量單因素試驗(yàn) 該成分添加量分別按水溶液質(zhì)量的百分含量0.15%、0.20%、0.25%制作懸浮溶液，并定期觀察其懸浮性能。其他因素為結(jié)冷膠0.015%、碳酸鈣0.04%、多聚磷酸鈉0.02%。

1.3.5 正交試驗(yàn) 以結(jié)冷膠（A）、碳酸鈣（B）、多聚磷酸鈉（C）、檸檬酸（D）的添加量（%）為試驗(yàn)因素，選用L9（34）正交試驗(yàn)（表1），對產(chǎn)品進(jìn)行感官評定與方差分析。

表1 L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2 結(jié)果與分析

2.1 結(jié)冷膠添加量對懸浮飲料懸浮效果的影響

結(jié)冷膠使用量單因素試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，結(jié)冷膠的添加量在一定程度上縮短了果粒懸浮所需要的時(shí)間，同時(shí)提高了該懸浮體系的穩(wěn)定性和懸浮能力及果粒的分布狀況；但隨著結(jié)冷膠用量的增加，該懸浮體系流動性逐漸下降，甚至有凝膠現(xiàn)象，影響懸浮體系的穩(wěn)定性；添加量為0.015%時(shí)總體感觀較好，懸浮體系清亮透明，濃度、稠度適宜，粒胞懸浮均勻。

表2 結(jié)冷膠添加量對懸浮飲料懸浮效果的影響

2.2 碳酸鈣添加量對懸浮飲料懸浮效果的影響

碳酸鈣用量單因素試驗(yàn)結(jié)果如表3所示，碳酸鈣添加量較少或過量均會延長懸浮所需時(shí)間，懸浮體系的穩(wěn)定性也相應(yīng)較差。低酰基結(jié)冷膠對二價(jià)陽離子如Ca2+等高度敏感，離子量影響水化溫度和成膠的特性。宗迪等[7]的研究表明，結(jié)冷膠在質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的條件下離子添加量有最適范圍，隨著陽離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，凝膠強(qiáng)度也隨之提高；但過多的陽離子又會阻礙結(jié)冷膠雙螺旋結(jié)構(gòu)的有序聚集，減弱凝膠，進(jìn)一步影響懸浮效果[8]，所以在碳酸鈣添加量最適范圍內(nèi)，懸浮體系具有最佳穩(wěn)定性。

表3 碳酸鈣添加量對懸浮飲料懸浮效果的影響

2.3 多聚磷酸鈉添加量對懸浮飲料懸浮效果的影響

多聚磷酸鈉用量單因素試驗(yàn)結(jié)果如表4所示，隨著多聚磷酸鈉添加量的增加，一定程度上延長了果粒懸浮所需時(shí)間，同時(shí)降低了該懸浮體系的穩(wěn)定性，其添加量為0.02%時(shí)懸浮體系清亮透明，濃度、稠度適宜，粒胞懸浮均勻。多聚磷酸鈉易與溶液中的金屬陽離子形成可溶絡(luò)合物，從而降低水的硬度，利于結(jié)冷膠的水合。且可增強(qiáng)食品的貯存穩(wěn)定性，延長產(chǎn)品貨架期。

表4 多聚磷酸鈉添加量對懸浮飲料懸浮效果的影響

2.4 檸檬酸添加量對懸浮飲料懸浮效果的影響

檸檬酸用量單因素試驗(yàn)結(jié)果如表5所示，檸檬酸主要是后期膠體溶解后，與碳酸鈣反應(yīng)釋放出游離鈣，游離鈣與結(jié)冷膠結(jié)合，冷卻后形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而起到懸浮果粒的作用。少量檸檬酸不能與碳酸鈣完全反應(yīng)，影響懸浮體系的透明性及懸浮性。一個(gè)穩(wěn)定體系的懸浮飲料還應(yīng)該做到口感飽滿而清爽，不粘口，風(fēng)味自然。目前飲料產(chǎn)品的pH值大多為3.6～3.8，總酸為 2～3 g/L（以一水檸檬酸計(jì)）之間。

表5 檸檬酸用量對懸浮飲料懸浮效果的影響

2.5 正交試驗(yàn)

根據(jù)表6正交試驗(yàn)結(jié)果，由極差分析R值可知：結(jié)冷膠的添加量在懸浮飲料中起主要作用，然后依次是碳酸鈣、檸檬酸、多聚磷酸鈉，即A>B>D>C，其最優(yōu)組合為A3B2C2D1，即結(jié)冷膠0.015%、碳酸鈣0.04%、多聚磷酸鈉0.02%、檸檬酸0.20%。單獨(dú)做此配方，懸浮體系透明，放置90 d果粒仍均勻懸浮。

表6 L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果

2.6 品質(zhì)評價(jià)

評價(jià)指標(biāo)采用感觀綜合評分，即邀請6名相關(guān)工作人員，對不同因素條件下制備的懸浮體系從感觀上在懸浮所需時(shí)間、體系穩(wěn)定性、果粒分布狀態(tài)等做出綜合評價(jià)，滿分為10分，評價(jià)結(jié)果如表6所示。

3 結(jié)論

本研究分別以結(jié)冷膠、碳酸鈣、多聚磷酸鈉、檸檬酸為單因素，制備懸浮溶液，評定不同因素對懸浮體系的懸浮能力及穩(wěn)定性等性能的影響。結(jié)冷膠添加量為0.015%時(shí)總體感觀較好，懸浮體系清亮透明，濃度、稠度適宜，粒胞懸浮均勻；碳酸鈣添加量在0.04%左右的最適范圍內(nèi)，懸浮體系具有最佳穩(wěn)定性；多聚磷酸鈉添加量為0.02%時(shí)，懸浮體系清亮透明，濃度、稠度適宜，粒胞懸浮均勻；檸檬酸添加量為0.20%左右時(shí)，懸浮體系穩(wěn)定性好。

以結(jié)冷膠、碳酸鈣、多聚磷酸鈉、檸檬酸為試驗(yàn)因素，選用L9（34）正交試驗(yàn)，通過對產(chǎn)品的感官評定與方差分析，得出用結(jié)冷膠制備懸浮體系的最佳配方。結(jié)果表明，最佳配方為：結(jié)冷膠0.015%、碳酸鈣0.04%、多聚磷酸鈉0.02%、檸檬酸0.20%。本研究為結(jié)冷膠在懸浮飲料體系中的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。

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