酸性乳飲料酸甜適中，爽滑可口，既具備了酸奶 的特殊風(fēng)味，又包含了酸奶的大部分營(yíng)養(yǎng)成分和功 能，且價(jià)格便宜，深受廣大消費(fèi)者的喜愛。為滿足消 費(fèi)者對(duì)酸性乳飲料日益增長(zhǎng)的需求，乳制品企業(yè)致 力于開發(fā)形式多樣的酸性乳飲料產(chǎn)品。但是由于酪蛋白在酸性乳飲料生產(chǎn)過程中易聚合，導(dǎo)致產(chǎn)品在 貯存過程中發(fā)生分層、絮凝，帶來蛋白質(zhì)沉淀問題， 影響產(chǎn)品品質(zhì)，給生產(chǎn)廠家?guī)砗艽蟮睦_，一直 制約著酸性乳飲料產(chǎn)品的生產(chǎn)和開發(fā)。

１ 材料與方法

１．１ 材料與試劑

黃原膠：市售普通型和專用型。分別編號(hào)為 ＵＳ－ ０１，ＵＳ－０２，ＦＲ－０１，ＦＲ－０２，ＣＮ－０１和 ＣＮ－０２。其 中 ＵＳ 為美國(guó)產(chǎn)，ＦＲ 為法國(guó)產(chǎn)，ＣＮ 為國(guó)產(chǎn)。ＵＳ－０１和 ＦＲ－ ０１為酸性乳飲料專用型黃原膠，其他為普通黃原膠。 菌種：甘藍(lán)黑腐病黃單胞菌；ＫＣｌ，ＮａＯＨ，ＣａＣＯ３ 和鹽酸均購于天津恒興化學(xué)試劑制造有限公司；食 品級(jí)乙醇（體積分?jǐn)?shù)為９５％）、葡萄糖、脫脂奶粉、羧 甲基纖維素 鈉（ＣＭＣ）、山 梨 酸 鉀、檸檬酸均為市售 普通食品和食品添加劑、加工助劑；蛋白胨、酵母粉、 瓊脂等購自國(guó)藥集團(tuán)。

１．２ 儀器與設(shè)備

ＨＰＬＣ，美國(guó)安捷倫公司；原 子 吸 收 光 譜 儀，北 京普析通用儀器有限公司；電子天平，梅特勒－托利 多（ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ）；ｐＨ 計(jì)，上 海 雷 磁 科 技 有限公司；恒溫培養(yǎng)箱、搖床：上海一恒儀器有限公 司；Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ黏 度 計(jì)，美 國(guó) Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ 公 司；立 式 壓力蒸汽滅菌器、電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；其他實(shí)驗(yàn)儀器購自蜀牛玻璃儀器有限公司。

１．３ 試驗(yàn)方法

１．３．１ 黃原膠特殊基團(tuán)（丙酮酸和乙酰基）質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定

丙 酮 酸 質(zhì) 量 分 數(shù) 的 測(cè) 定 參 考 ＧＢ１８８６．４１— ２０１５《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 黃原膠》中丙 酮酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定方法；乙酰基質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定 參考文獻(xiàn)中的方法；對(duì)黃原膠進(jìn)行處理，獲得試 樣進(jìn)行液相分析。

１．３．２ 金屬離子含量測(cè)定

鉀和鈉離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定參照 ＧＢ５００９．９１—２０１７《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉀、鈉的測(cè)定》中第 一法；鎂離子質(zhì) 量 分 數(shù) 的 測(cè) 定 參 照 ＧＢ５００９．２４１— ２０１７《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鎂的測(cè)定》中第一 法；鈣離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定參照 ＧＢ５００９．９２—２０１６ 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鈣的測(cè)定》中第一法。

１．３．３ 發(fā)酵條件的優(yōu)化

將冷凍菌種活化后接入種子培養(yǎng)基培養(yǎng)２０ｈ，按 ５％的接種量（體積分?jǐn)?shù)）接入２５０ｍＬ搖瓶中（瓶?jī)?nèi)加 ６０ｍＬ 原 始 發(fā) 酵 培 養(yǎng) 基），搖 床 轉(zhuǎn) 速 ２５０ｒ／ｍｉｎ， ３０ ℃培養(yǎng)７２ｈ。以原始發(fā)酵培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基， 應(yīng)用單因素優(yōu)化方法，以發(fā)酵液產(chǎn)膠率（每千克發(fā)酵 液獲得的黃原膠干物質(zhì)質(zhì)量）、發(fā)酵液黏度、Ｃａ２＋ 質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為指標(biāo)對(duì)ＣａＣＯ３ 的添加量進(jìn)行優(yōu)化。ＣａＣＯ３ 的 添加量分別設(shè)定為０，０．１‰，０．２‰，０．３‰，０．４‰和 ０．５‰（以培養(yǎng)基計(jì)）。采用 ＮａＯＨ 調(diào)節(jié)ｐＨ。

１．３．４ 提取過程優(yōu)化

采用乙醇沉淀的方式對(duì)黃原膠進(jìn)行提取。因?yàn)?需要在酸性環(huán)境下將丙酮酸去除，故在單因素實(shí)驗(yàn)中 將條件假設(shè)為ｐＨ４．０，溫度４０ ℃，時(shí)間２ｈ；保溫完 成后，將黃原膠倒出，加入１０００ｍＬ乙醇，用 ＮａＯＨ 溶液將ｐＨ 調(diào)整為中性；對(duì)黃原膠進(jìn)行沉淀后，將沉 淀撈出，加入５００ｍＬ乙醇進(jìn)行洗滌；洗滌完成后，得 到纖維狀黃原膠，將黃原膠烘干、粉碎、過８０目篩。

２ 結(jié)果與分析

在酸性乳飲料調(diào)酸過程中，當(dāng)酪蛋白帶負(fù)電荷 較少時(shí)，酪蛋白就會(huì)和黃原膠發(fā)生絡(luò)合作用，絡(luò)合的 強(qiáng)度受黃原膠的電荷密度及分子構(gòu)象影響。因 此，不同來源黃原膠在產(chǎn)品中具有不同的電荷密度 和分子構(gòu)象，和酪蛋白絡(luò)合的強(qiáng)度不同，從而使酸性 乳飲料產(chǎn)品具有不同的穩(wěn)定性。丙酮酸基團(tuán)和乙酰 基是黃原膠分子中的特殊基團(tuán)，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著影 響黃原膠的溶液特性。其中，丙酮酸基團(tuán)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 決定了黃原膠的電荷密度，且黃原膠中丙酮酸基團(tuán) 和乙?；|(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)黃原膠溶液的構(gòu)象轉(zhuǎn)變溫度有 一定的影響。在黃原膠的生物合成中，碳源和無機(jī)鹽是影響 黃原膠分子量最顯著的因素。主要通過在培養(yǎng)基 中通過添 加 無 機(jī) 鹽 的 方 式 來 引 入 Ｃａ２＋ ，Ｍｇ２＋ ，Ｋ＋ 和 Ｎａ＋ 等離子，這些離子的引入會(huì)對(duì)產(chǎn)品的生物合 成速率和終產(chǎn)品的性能（分子量、黏度和耐熱性等） 有較大的影響。其中，Ｃａ２＋ 可以作為聚合酶的促進(jìn) 因子，提高聚合酶的活性，從而提高黃原膠分子的聚 合度和分子量；Ｍｇ２＋ 是多種激酶和合成酶的激 活劑；Ｋ＋ 和 Ｎａ＋ 則 是 黃 單 胞 菌 細(xì) 胞 膜 上 鈉 鉀 泵 的 組成成分，該泵對(duì)膜上離子的通透性有顯著的影響， 它有助于細(xì)胞中大分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)，既有助于將黃 原膠生物合成的能量和前體物質(zhì)葡萄糖轉(zhuǎn)入胞內(nèi)， 也有助于將黃原膠的生物合成的前體物質(zhì)轉(zhuǎn)出胞 外，從而對(duì)黃 原 膠 的 生 物 合 成 產(chǎn) 生 顯 著 影 響。因此，筆者認(rèn)為專用型黃原膠和普通型黃原膠 的主要差異為 專 用 型 的 Ｃａ２＋ 和丙酮酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與 普通型的黃原有所區(qū)別。根據(jù)這些區(qū)別，可以在發(fā) 酵提取過程中 對(duì) Ｃａ２＋ 的添加量和丙酮酸脫除條件 進(jìn)行優(yōu)化處理。

３ 結(jié) 論

酸性乳飲料是近年來發(fā)展比較迅速的飲料產(chǎn) 品，但其含有的酪蛋白在酸性條件下極易絮凝沉淀， 因此需要添加穩(wěn)定劑。而黃原膠能給其帶來良好的 口感，由于黃原膠無法單獨(dú)穩(wěn)定體系，需 要 和 ＣＭＣ 進(jìn)行復(fù)配使用，不同的黃原膠產(chǎn)品復(fù)配后體系穩(wěn)定 性不同。通過對(duì)不同黃原膠的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定， 找到了酸性乳飲料專用型黃原膠和普通型黃原膠的 主要差異為專 用 型 Ｃａ２＋ 質(zhì)量分?jǐn)?shù)和丙酮酸質(zhì)量分 數(shù)都低于普通型的黃原膠。通過發(fā)酵體系的單因素 優(yōu)化，尋找到了最佳的 ＣａＣＯ３ 添加量為０．２‰。通過 在提取過程采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，在ｐＨ３．５，溫度７０ ℃，時(shí)間４ｈ獲得黃原膠丙酮酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為３．１２％。 最終加入改性黃原膠的酸性乳飲料，穩(wěn)定性較好，使 風(fēng)味和穩(wěn)定性均得到了保障。