奶茶稳定性的研究
赵秀红 1 宋立峰 2 曾 洁 3 高海燕 3
(1.沈阳师范大学工程技术学院 2.辽宁经济职业技术学院 3.河南科技学院食品学院)
【摘要】 奶茶是一种以鲜乳或乳粉为原料添加一定量茶粉的液态乳制品, 具有提神、 开胃、
助消化、 解渴等作用。 本文以速溶红茶粉、 蔗糖和脱脂奶粉等为主要原料, 采用对比试验和正
交试验, 以稳定性作为主要评定指标及研究对象, 研究了乳化剂、 稳定剂对奶茶稳定系数和沉
淀率的影响 。 试验结果表明 : 最佳的乳化稳定剂配方为 : 复合乳化剂用量 0.20% (蔗糖酯
0.15%, 单甘酯 0.05%), 黄原胶 0.05%, 卡拉胶 0.03%。
【关键词】 奶茶; 速溶红茶粉; 脱脂奶粉; 稳定性
中图分类号: TS 275.4 文献标识码: A 文章编号: 1673-7199(2010)08-0112-03
茶是世界上最普遍的一种饮料, 被列为世界上三
大无酒精饮料之一。 茶叶中含多酚类、 咖啡碱、 蛋白
质、 氨基酸、 芳香族化合物、 维生素等多种有机化合
物和十几种无机矿物质营养元素。 奶茶是由多种成分
组成的复杂的分散体系, 将鲜乳或乳粉作为原料与茶
汁相结合, 使它们在营养上互相弥补, 口感更清新圆
润, 形成独特的风味, 是茶饮料中较为独特的一种。
如果单纯以高压均质机等机械来制备该产品的乳状液
体系, 在热力学上是极不稳定的, 很容易受环境温度
或储存时间等因素的影响而出现絮凝、 混浊和沉淀现
象。 为使奶茶的乳状体系能够较长时间地保持稳定状
态, 就需要加入适量的乳化剂和增稠剂来降低该体系
的界面能, 并相应提高分散介质的黏度, 使奶茶乳状
液能够保持相对的稳定。 用速溶茶粉和奶粉加工成速
溶奶茶, 使产品具有丰富的营养价值和香味风味, 并
且携带方便。
本文主要是对乳化剂和增稠稳定剂的种类及用量
进行选择, 确定能较好稳定奶茶的添加剂的配方, 改
善奶茶的口感及稳定性。
1 材料与方法
1.1 材料
速溶红茶粉 BT209: 由浙江茗皇天然食品开发有限
公司生产; 脱脂高钙奶粉、 蔗糖、 单甘酯、 蔗糖酯、
黄原胶、 卡拉胶、 瓜尔豆胶、 焦磷酸钠、 六偏磷酸钠,
均为食用级。
1.2 设备
离心机, Kendor 美国科峻仪器公司; JD2000-2 型
电子天平, 沈阳龙腾电子有限公司; KDN-700w 定温恒
温干燥箱, 上海爱郎仪器有限公司; SS2260 型多功能
搅拌器、 旋转式黏度计, 上海精密仪器厂; APV 均质
机, GAULIN INC 公司; YXQ 型电热高压蒸汽灭菌锅,
上海医用核子仪器厂。
1.3 工艺流程
稳定剂、 乳化剂等溶解
↓
速溶茶粉→蔗糖、 脱脂奶粉溶解→混合→均质→高温
灭菌→冷却→成品
1.4 测定指标
1.4.1 沉淀率
于离心管中 , 准确加入 20mL 样品 , 然后以
4 000r / min 离心 30min 后, 倒出离心管中的液体, 准确
称量沉降物质量。
离心沉降率= W20 ×100%
式中: W为沉降物质量。
1.4.2 乳化液稳定系数 R值
将已乳化的样品用蒸馏水稀释 100 倍, 用 721 分
光光度计在 750nm 波长下测定其吸光度 A1; 将乳化样
品在 2 000r / min 转速下离 10min 后, 吸取上层样液同
样用蒸馏水稀释 100 倍, 在 750nm 波长下测定其吸光
度 A2。 则乳化液的稳定系数 R=A2 / A1 , R 值越大, 表
明样品的稳定性越好。
2 结果与分析
2.1 复配乳化剂的试验
理想的乳化剂应与水相和油相有较强的亲和力,
而一种乳化剂很难达到这种理想状态。 蔗糖酯是亲水
性乳化剂, 单甘酯是亲油性乳化剂, 根据 HLB 值的加
和性质, 本试验采用具有较高 HLB 值的蔗糖酯和较低
HLB 值的单甘酯进行复配试验, 将两种乳化剂混合形
成复合物, 可以提高对奶茶的乳化效果。 通过对乳状
体系稳定性的检验, 来确定两者的最佳配比。 试验结
果见表 1。
由表 1 可知 : 蔗糖酯和单甘酯的添加量分别为
0.15%和 0.05%时, 该乳化体系的 R 值最高, 达到了
90%以上, 并且沉淀率最低, 表明该样品的稳定性最
好 ; 静置观察的结果证实了这一结论 , 当该样品在
38℃的恒温环境中存放一个月时间后, 样品底部仅有微
量的沉淀生成。
2.2 稳定剂和复合乳化剂共同使用时的稳定效果
增稠稳定剂是能增加液体食品混合物或液体食品
的黏度、 保持体系相对稳定的亲水性物质, 对保持食
品上色、 香味及结构的相对稳定起着重要作用。 本试
验通过固定复合乳化剂的用量为 0.2% (蔗糖酯 0.15%,
单甘酯 0.05%), 分别与不同用量的黄原胶、 卡拉胶、
瓜尔豆胶 3 种不同的增稠剂联合使用, 进行增稠稳定
性的试验研究。
2.2.1 复合乳化剂与黄原胶的稳定效果
由图 1可知: 当黄原胶的添加量小于 0.05%时, 奶
茶的稳定系数随着黄原胶添加量的增加而增加, 沉淀
率随着黄原胶添加量的增加而减小。 当稳定剂的添加
量大于 0.05%时, 奶茶的稳定系数随着黄原胶添加量的
增加而减小, 沉淀率随着黄原胶添加量的增加而增加。
当添加量达到 0.12%时, 沉淀率为 2.43%。 当添加量继
续增加, 达到 0.15%时, 体系在杀菌后出现了絮凝。 因
此, 黄原胶的最佳添加量为 0.05%。
2.2.2 复合乳化剂与卡拉胶的稳定效果
由图 2 可知: 当卡拉胶的添加量小于 0.03%时, 奶
茶的沉淀率随着卡拉胶添加量的增加而减小, 稳定系
数随着卡拉胶添加量的增加而增大; 当卡拉胶的添加
量大于 0.03%时, 则奶茶的稳定系数随着卡拉胶添加量
的增加而减小, 沉淀率随着卡拉胶添加量的增加而增
大。 当卡拉胶添加量达到 0.12%时, 沉淀率为 3.43%;
当添加量继续增加达到 0.15%时, 体系在杀菌后出现了
絮凝。 因此, 卡拉胶的最佳添加量为 0.03%。
分析认为, 稳定剂加入太多, 则奶茶颗粒表面吸
附的稳定剂链节数会过多或链节的吸附占极大优势,
注 : 样品状态 : 静止 ; 环境温度 : 38℃ 。 “+ ” 微量沉淀 ,
“++” 少量沉淀, “+++” 较多沉淀, “++++” 很多沉淀。
表 1 乳化剂配比试验结果
样品
蔗糖酯
(%)
单甘酯
(%)
稳定系数
R
观察
结果
沉淀率
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
0.02
0.06
0.10
0.12
0.12
0.15
0.15
0.08
0.02
0.06
0.06
0
0.08
0.05
0.12
0.04
0.825
0.738
0.809
0.841
0.864
0.901
0.805
0.714
++
+++
++++
++
++
+
+++
+++
1.71
2.00
2.85
1.96
1.87
1.50
2.45
2.63
图 1 黄原胶对奶茶稳定性的影响
图 2 卡拉胶对奶茶稳定性的影响
表 2 瓜尔豆胶添加量对产品稳定性的影响
瓜尔豆胶用量
(%)
0.01 0.03 0.05 0.07 0.10
稳定系数 R
沉淀率 (%)
0.771
2.47
0.757
2.73
0.689
3.31
0.577
3.54
灭菌后产生
大量絮凝
此时高聚物有平躺在表面上的优势。 若吸附是可逆的,
则稳定剂会从表面解吸。 这两种情况都可能导致奶茶
发生絮凝。
2.2.3 复合乳化剂与瓜尔豆胶的稳定效果
由表 2可知: 瓜尔豆胶对奶茶的稳定性贡献不大,
甚至会破坏体系的稳定性。 虽然它们的加入增大了体
系的黏度, 但不能吸附于张力, 只是游离在分散介质
中。
2.3 乳化剂、 稳定剂配方优化
加热过程中, 茶叶中所含有的多酚类和咖啡碱类
物质在一定程度上会影响乳中蛋白质的稳定性; 另外,
由于乳脂肪的密度小于水的密度, 根据斯托克斯公式,
乳脂肪有上浮趋势, 所以必须加入合适的稳定剂以增
加稳定性。 使用某种单一的稳定剂稳定效果不好, 因
此, 采用卡拉胶、 黄原胶配合使用。 在前期研究的基
础上, 为了得到最佳的乳化稳定剂配方, 选择最佳稳
定体系, 本文对复合乳化剂 (蔗糖酯、 单甘酯)、 黄原
胶、 卡拉胶进行正交试验, 以确定各种添加剂的用量
及配比。
根据正交试验极差 R 值可知, 影响奶茶稳定性的
因素主要顺序为: 复合乳化剂 [单甘酯∶蔗糖酯 (3∶1)]
>黄原胶>卡拉胶。 综合比较乳化稳定系数 R 和沉淀率
可以得出最佳乳化稳定剂组合为 A2B1C2, 即复合乳化剂
用量 0.20%; 黄原胶用量 0.05%; 卡拉胶用量 0.03%。
此时 , 稳定系数 R 值最大为 0.885; 沉淀率最小为
1.96%。
3 结论
复配乳化剂能明显降低奶茶的沉淀率, 使稳定系
数增加。 稳定剂的添加可以不同程度地提高体系的黏
度, 但对沉淀率和稳定系数的影响不尽相同。 当复合
乳化剂用量 0.20% (蔗糖酯 0.15%, 单甘酯 0.05%),
黄原胶 0.05%, 卡拉胶 0.03%时奶茶体系稳定性较好,
奶茶香味浓郁适口。
参 考 文 献
[1] 应恺, 芮汉明, 沈祥坤, 等 . 花生蛋白奶茶的开发研制 [J] .
食品与机械, 2004 (5): 43~45.
[2] 刘文丽, 唐民民, 刘秀梅, 等 . 奶茶饮料的研制 [J] . 饮料工
业, 2002 (6): 7~l1.
[3] 方元超, 赵晋府, 等. 茶饮料生产技术 (第一版) [M] . 北京:
中国轻工业出版社, 2001.
[4] 施兆鹏 , 刘村 , 等 . 茶饮料加工工艺 [J] . 饮料工业 , 2000
(6): 7~8.
[5] GURR M 1. Milk products: contribution on nutrition and health
[J] . J of the Society of DairyTech, 1992, 45 (3): 61~72.
[6] Chinyerel. Iwuoha, Kenneth E. Umunnakwe. Chemical physical and
sensory characteristics of soymilk as affected by processing method,
temperature and duration of storage [ J] . Food Chemistry,
1997, 59 (3): 373.
[7] 曾颖, 周家华, 刘永, 等. 食品高分子乳化剂在食品工业上的应
用 [J] . 中国食品添加剂, 2002 (1): 48~55.
[ 8] Hunt, J.A. Heat stabiilty of oil -in -water emulsions containing
mild proteins: effect of ionic strength and pH [ J] . Jounral of
Food Science60, 1995 (5): 1120~1123.
收稿日期: 2010-04-27
作者简介: 赵秀红 (1976—), 女, 黑龙江北安人, 副教授, 研究方
向活性物质提取及食品添加剂的应用。
通信地址: (110034) 沈阳市黄河北大街 253 号
表 3 L9 (34) 正交试验结果
试验号
复合乳化剂
A(%)
卡拉胶
B(%)
黄原胶
C(%)
稳定系数
R
沉淀率
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 (0.12)
1
1
2 (0.20)
2
2
3 (0.35)
3
3
1 (0.03)
2 (0.05)
3 (0.07)
1
2
3
1
2
3
1 (0.03)
2 (0.05)
3 (0.07)
2
3
1
3
1
2
0.775
0.871
0.759
0.885
0.831
0.789
0.740
0.500
0.788
3.14
2.06
2.69
1.96
2.42
2.50
3.14
4.36
2.98
0.802
0.850
0.676
0.174
0.815
0.767
0.779
0.048
0.798
0.800
0.730
0.070
2.30
1.70
3.53
1.83
2.36
2.73
2.74
0.38
2.46
2.25
2.82
0.57
稳定
系数
k1
k2
k3
R
沉淀
率
k1
k2
k3
R