蛋白质型固体饮料的溶解性
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《软饮料工业手册》第604页(2096字)
(一)影响固体饮料溶解性的因素
乳粉、豆乳粉、麦乳精等粉状蛋白型固体饮料的溶解性能是衡量其质量的重要指标。溶解性一般包括溶解过程和溶解效果。溶解过程是粉体颗粒能否全部顺利分散到水中,即速溶性问题。溶解效果则是颗粒能否彻底溶解,形成完好乳浊液。
决定粉状固体饮料溶解性的主要因素如下。
1.固体饮料各组成物质的溶解性
各组成物质均应该溶于水,必须是极性分子或者分子表面有大量极性官能团,如-OH、-COOH等。蛋白质和碳水化合物等高分子物质分子质量不宜太大,分子质量过大,分子扩散速度低,会影响溶解度。当固体饮料中存在不溶性物质,例如变性蛋白质和微细渣粒时,也会影响溶解度。另外,饮料中脂肪等不溶性物质应保持稳定的乳化状态。
2.颗粒大小
溶解过程是在固液两相界面进行的,粉的颗粒越小,总表面积越大,溶解速度也越快,但颗粒过小会影响粉体的流散性。实践表明,粒度在40~120目(120~350μm)范围内的蛋白质型固体饮料具有良好的冲溶性和乳化性。
3.粉体流散性
粉体自然堆积时,静止角小,表示粉的流散性好,这样的粉容易分散,不结团。实际上人们用肉眼观察到的粉体颗粒是由颗粒相互黏附而成的粉团粒,团粒大小和外形决定固体饮料的冲调性。团粒大,外形接近球形者,粉的流散性好,冲溶时易分散。但过大的团粒在水中分散慢,在分散过程结束前已降到水底,形成沉淀。另一方面,团粒小,流散性差,冲溶时易起“疙瘩”,而且过小的团粒外形不规则,颗粒之间结合不牢固,稍受力便破碎成颗粒,且带静电,给包装和冲调带来困难。由于颗粒之间的摩擦力是决定流散性的主要因素,因此为了减少摩擦力,粉体粒度要求分布均匀,颗粒较大且外形为球形或近球形。
4.粉体比体积
较大比体积有利于水面的粉体向水下运动。比体积小的粉体容易漂浮,易形成表面湿润、内部干燥的粉团,即通常所说的起“疙瘩”。
5.颗粒相对密度
颗粒相对密度接近水的相对密度时,颗粒能在水中悬浮,保持与水的充分接触,顺利溶解。而相对密度大的颗粒迅速沉淀,颗粒与水的接触面减少,并停止了与水的相对运动,溶解速度减慢。颗粒相对密度小于水时,颗粒上浮,会产生同样效果。
当然,其他因素如冲溶时的水温、搅动程度也影响溶解过程。
上述诸多因素中,各组成物质的溶解性决定了溶解的最后效果,而其他因素则影响溶解速度。例如普通乳粉的溶解性较好,但流散性差。用附聚方法制成的大颗粒可提高流散性,使粉体容易分散,溶解速度提高,从而成为速溶性乳粉。
(二)关于固体饮料的粒度问题
固体饮料的粒度大小在一定范围内,而且分布均匀就会提高固体饮料的冲溶性和乳化性,因此生产中对于粉体的颗粒结构和粒度应进行研究,并给予重视。以豆乳粉为例,影响粉体颗粒结构和粒度的主要因素如下:
1.浆体浓度
用喷雾干燥法生产豆乳粉时,浓缩豆乳的浓度影响团粒的直径和粒径分布,浓度高有利于生成球形大团粒。浆体浓度低时,生成的团粒小且外形不规则,易破碎,因此适当提高浆体浓度,不仅节省干燥时的能量消耗,同时还可以提高粉体的流散性。另一方面,浆体浓度大时,雾滴中的干物质多,水分蒸发后产生的空间小,因此粉体颗粒内部的气泡也小。
2.浆体黏度
浆体黏度与平均粒度成正比,因为在同样作用力下,黏度大的浆体形成较大的雾滴。
3.进出风温差
粉体平均粒度与喷粉塔进出风温差成正比,温差大,生成的粉体团粒也大。
4.离心喷雾盘的形状与转速
离心喷雾盘从喷嘴喷出雾滴时常形成气液两相的混合,将空气带入雾滴内,形成空气泡。为此设法减少空气混入是很必要的。另外在较低压力下使用压力喷嘴,降低喷雾盘转速,有利于生成大团粒,改善粉体速溶性。