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分歧不变剂对椰子饮料不变性及耐酸性影响2024-01-22

椰子（Coconut）属于棕榈科椰子属，多年生常绿乔木，成长于热带地域，是常见的木材产油类作物。椰子果肉中含有丰硕的脂肪、碳水化合物、蛋白质以及矿物质蹬转养素，可能满足人体所必要的营养摄取，用椰子造成的饮料椰香味浓郁，口感圆润，深受消费者喜欢。椰浆是由椰子果肉先经过磨碎，而后再进一步进行挤压处置得到的一种油脂含量较高的不不变乳浊液，由于椰浆怪异且浓郁的韵味和理化个性，被宽泛利用于各类食品出产中。椰子中脂肪的含量约为30%～40%，因而椰子造得的椰浆类产品或者椰子饮料类产品若是不经过特殊处置容易出现浮油或者分层；椰子油脂组分中富含月桂酸，其油脂熔点在24℃左右，在低温前提下椰浆系统会出现大量凝固状态油脂颗粒。此表，由于椰浆中含有蛋白质成分，蛋白质含量约为3.0%～5.5%，但椰子蛋白乳化不变性稍差，其造成产品系统会不不变，因而椰浆经�；岜患庸ぴ熳鞒梢右侠赐卣蛊淅贸【�。椰子饮料通常是将椰浆经过剪切调配、均质乳化、杀菌、灌装等加工工艺造得，目前市售的椰子类饮料种类好多，且椰子饮料已经被近些年热度较高的奶茶、咖啡等连锁餐饮客户宽泛使用，但目前的大多椰子饮料都有耐酸性不好的弊端，限度了其在酸性果茶中的利用，此钻研索求了羧甲基纤维素钠（Sodium carboxymethyl cellulose,CMC）、可溶性大豆多糖（SSPS）、果胶（Pectins）三种不变剂的增长对椰子饮料不变性以及耐酸性的影响，以期为拓宽椰子饮料的利用渠路提供技术支持。

1 资料与步骤

1.1 资料与试剂

酪蛋白酸钠（天然）；冷冻椰肉浆；分子蒸馏单甘脂、果胶；白砂糖；羧甲基纤维素钠；大豆多糖；磷酸氢二钾；吐温60（食等第）。

1.2 重要仪器与设备

蒸汽直喷式微型杀菌机无菌灌装室；高速搅拌器；高速剪切机；高压均质机;电热恒温水浴锅；激光粒径分析仪；分析仪；电子天平、测试仪。

1.3 试验步骤

1.3.1 椰子饮料配方

1 000 g椰子饮猜中：冷冻椰浆200 g，白砂糖50 g，酪蛋白酸钠4.5 g，分子蒸馏单甘脂4 g，磷酸氢二钾2.5 g，吐温60 1.8 g，羧甲基纤维素钠、可溶性大豆多糖、果胶凭据试验设计必要别离参与到样品中。

1.3.2 工艺步骤

第一步：白砂糖、乳化剂、不变剂参与RO水中齐全溶化；第二步：椰浆参与到第一步的溶化液中；第三步：参与磷酸氢二钾齐全溶化；第四步：剪切乳化；第五步：高压均质；第六步：蒸汽直喷式超高温杀菌；第七步：无菌后均质；第八步：冷却；第九步：无菌罐装样品。

1.3.3 椰子饮料不变性与耐酸性测试

依照椰子饮料的配方和工艺步骤，并结合GB2760[5]对各增长剂在饮猜中的限度增长量，别离单独参与分歧质量浓度的三种不变剂：羧甲基纤维素钠0.03%,0.06%,0.09%,0.12%,0.15%,0.2%,0.25%和0.3%；大豆多糖0.03%,0.06%,0.09%,0.12%,0.15%,0.2%,0.25%和0.3%；果胶0.03%,0.06%,0.09%,0.12%,0.15%,0.2%,0.25%和0.3%。造作实现的样品通过垂直扫描宏观分析（Turbiscan），将被测样品装入样品池中，选取840 nm近红表光作为光源，扫描探头从样品架底部1号扫描到样品架的顶部6号，每次测试扫描6个样品。扫描温度25℃，总扫描总功夫20 h，扫描距离功夫7 min。凭据多沉光散射道理，料液系统中粒子均匀直径在系统分散相中产生扭转时，透射光强度以及背散射光强度相应地会产生扭转，不不变性动力学指数（TSI）来量化系统的不变水平，若是TSI值阐发越大，则暗示系统粒子运动剧烈，系统不变性就越差，反之TSI值阐发越幼，系统的不变性就越好。

椰子饮料耐酸性测试：将新鲜的柠檬汁依照质量比4%的增长量，增长到造作的各椰子饮料样品中，搅拌均匀，静置15 min，而后取样到粒径仪进行粒径丈量。丈量步骤：选取激光粒度分析仪测定尝试样品的粒径。以波长为600 nm的He-Ne激光器为主光源，波长为460 nm的蓝光为辅光源，选取超纯水作为分散相，其中水的折射率设定为1.33，测试样品的折射率设置为1.44，测试样品的吸收率为0.01，对参与柠檬水的椰子汁粒径散布、体积均匀直径和表表积均匀直径进行分析，并纪录D90粒径值。

1.3.4 响应面法优化各不变剂之间对椰子饮料耐酸性的配比

选取Design-Expert软件，依照Box-Behnken Design道理，以D90粒径值（D90 Size）为响应值，设计三成分三水平响应曲口试验。

1.3.5 试验设计成分及水平

在单成分试验的基础上，思考拔取CMC(A）、SSPS(B）、Pectins(C）的增长量为自变量，D90粒径值为响应值，试验成分和水平设计见表1。

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表1 试验成分水平设计表

单元：%

1.3.6 椰子饮料耐酸性验证以及不变性测试

凭据响应面优化的最优了局进行耐酸性试验测试，同步进行不变性测试。

2 了局与分析

2.1 不变剂对椰子饮料不变性和耐酸性的影响

2.1.1 分歧浓度梯度的羧甲基纤维素钠对椰子饮料不变性以及耐酸性的影响

羧甲基纤维素钠，是纤维素的羧甲基化衍生物，别名纤维素胶。拥有良好的增稠、不变、�；さ鞍椎戎澳�。羧甲基纤维素钠为聚阴离子线性高分子，其在酸性前提下能与酪蛋白分子的正电荷产生电荷相互作用，从而加强酪蛋白的溶化性，使得系统不会等闲产生荟萃沉淀，进而加强整个别系的耐酸性。从图1能够看出，随着CMC的增长量逐步增大，TSI整体值随着变幼，当增长量增长到0.2%以来，TSI值变动趋向平缓，甚至略有升高，注明其增长量不易过高。从图1能够看出随着CMC增长量的增长，增长4%柠檬水的椰子饮料的D90粒径值由刚起头的10.7μm起头降落，当增长量到0.25%后粒径值达到4.1μm，再增长到0.3%，其D90粒径值变动不大。

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图1 分歧浓度羧甲基纤维素钠对椰子饮料不变性和耐酸性的影响

2.1.2 分歧浓度可溶性大豆多糖对椰子饮料不变性以及耐酸性的影响

可溶性大豆多糖（SSPS）是从大豆豆渣中提取出来的性质类似于低甲氧基果胶的可凝胶多糖类物质。SSPS水溶液黏度相对较低（相对于果胶），并且能够在较高的温度或者较低的温度齐全溶化，溶液的黏度以及不变性受酸影响不大，因而时时作为耐酸的不变剂利用在饮猜中。从图2能够看出，随着SSPS的增长，椰子饮料的TSI整体值没有产生显著降落，当增长量到0.2%以来，TSI整体值反而增长，注明其不变性反而受到不利影响。从图2能够看出，随着SSPS的增长椰子饮料的D90值显著降落，SSPS的增长量增长到0.2%、D90值降落至4.5μm以来不再产生显著的变动，注明0.2%的增长量对其耐酸性的改善达到较为梦想状态。

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图2 分歧浓度可溶性大豆多糖对椰子饮料不变性和耐酸性的影响

2.1.3 分歧浓度果胶对椰子饮料不变性以及耐酸性的影响

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图3 分歧浓度果胶对椰子饮料不变性和耐酸性的影响

果胶（Pections）是一种从植物中提取出来的杂多糖，多存在于细胞壁中。商品果胶可分为两大类：高酯果胶（high methoxy pection,HMP）和低酯果胶（low methoxylpection,LMP），两种果胶个性分歧，其中高酯果胶常用于酸性的饮猜中作为胶凝剂和不变剂。大无数蛋白质在酸性前提下带正电荷，而HM果胶在酸性系统中带负电荷，因而在酸性前提下蛋白质粒子被果胶覆盖�；�，能够预防凝聚、沉淀，因而常用在酸性饮猜中。图3批注，随着果胶质量浓度的增长，椰子饮料整体的不变性加强，当增长量0.12%以来，TSI整体值没有显著变动，注明再增长果胶用量对不变性没有贡献。从图3能够看出，果胶的增长对椰子饮料的耐酸性有着显著的提升，当增长量到0.25%左右，耐酸不变性达到一个较为梦想的状态。

2.2 响应口试验设计和了局

2.2.1 组合不变剂响应面的分析规划及了局

试验分为17组，12组为析因点组，5组为零点组，其中12组析因点取值在A、B、C组成的三维顶点处，零点为中心点沉复5次，以估计试验存在的误差，试验设计规划及了局见表2。

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表2 响应面分析规划及了局

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表3 回归分析了局

通过Design-Expert软件对响应值与各成分的编码值进行回归拟合后，得到回归方程式：

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对二次回归方程进行方差分析，了局见表3。从表3可知，成立的回归模型拥有高度的显著性（P<0.000 1），失拟项不显著，模型的有关系数R2=98.04%，建改有关系数R2adj=95.53%，注明该模型的拟合水平较好，试验误差幼。因而可用该模型来分析和预测复配不变剂对椰子饮料耐酸性的影响。由模型系数显著性检验了局可知，模型的一次项CMC(A）、SSPS(B）、Pectins(C）对椰子饮料耐酸性提升阐发线性效应极显著，二次项A2、B2、C2对耐酸性的曲面效应极显著，3个成分的交互作用中CMC对SSPS和Pectins的交互作用极显著，SSPS和Pectins之间的交互作用不显著。批注各成分对椰子饮料耐酸性的提升不是单一的线性关系。

2.2.2 响应面各成分的交互作用分析图

响应面三维图是试验各成分之间相互作用所能直观阐发出来的立体模型图，从分析图中能够直观地看出成分之间最优的相互作用。复配不变剂对椰子饮料的耐酸性成效所得响应面见图4。由于各成分交互作用之间存在不显著，其响应图重要注明响应的极值及曲面峻峭。由图4能够看出，交互项AB对椰子饮料耐酸性提升的影响最大，其次是AC,BC之间交互作用不大。

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图4 各成分交互作用对D90粒径值的影响

2.3 复配不变剂最优配比简直定及验证

使用Design-Expert软件对回归模型进行优化分析，追求三种复配不变剂的最优配比。通过图4能够直观地看出各交互成分之间存在极值点，该极值点对应的参数即为最优成分点。对回归方程一阶偏导蹬宗零，对应的三种不变剂的浓度为CMC 0.098%、SSPS 0.18%、Pectins 0.23%。对此模型优化的增长量进行耐酸性试验测试，测得的D90粒径值为1.48μm，与预测值1.41μm靠近。同样在此前提下进行不变性测试，TSI整体值为1.5，可能满足货架期不变性的需要。

3 结论

此钻研以TSI整体值和D90粒径值为指标，通过单成分试验测试了CMC、SSPS、Pectins分歧的增长量对椰子饮料的不变性以及耐酸性的影响，三种不变剂在椰子饮猜中阐发出的贮藏不变性个性分歧，其中SSPS对椰子饮料的贮藏不变性作用不大。三种不变剂对椰子饮料的耐酸性有优良的改善成效，且随着增长量的增长耐酸性提升，当增长到肯定量后，耐酸性达到峰值。三种不变剂在响应面优化复配试验中能够得出CMC与SSPS,Pectins的交互作用显著，SSPS与Pectins的交互作用不显著，三种复配使用CMC 0.098%、SSPS 0.18%、Pectins 0.23%对椰子耐酸性成效最好。三种不变剂对蛋白的�；さ览砀际峭ü绾傻南嗷プ饔�，这种步骤可能增长蛋白耐酸性，但从底子上很难解决长功夫酸性环境的不变性，因而下一步钻研还需在蛋白结构上做耐酸性提升钻研。

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