[科普中國]-攪拌乳脂

攪拌和均質(zhì)

在UHT乳生產(chǎn)過程中，攪拌和均質(zhì)是UHT乳生產(chǎn)過程中不可缺少的工序。攪拌過程中，因機(jī)械摩擦?xí)?dǎo)致部分膜的脫落，增強(qiáng)誘導(dǎo)性脂類的分解。均質(zhì)過程中，將牛奶中的脂肪球在強(qiáng)力的機(jī)械作用下破碎成小的脂肪球提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。牛乳經(jīng)過各種處理后可能引起脂肪球膜成分及其結(jié)構(gòu)的變化，影響粒徑的分布情況，這對乳制品的加工特性有一定影響1。

攪拌乳脂的概述乳狀液在高速攪拌條件下的不穩(wěn)定是因?yàn)橛梢粋€(gè)蛋白質(zhì)和乳化劑混合的單層膜代替了一個(gè)完全由蛋白質(zhì)構(gòu)成的單層膜所引起的表面膜結(jié)構(gòu)的變化，Goff和Segall研究了乳狀液在強(qiáng)力攪拌條件下，脂肪球吸附膜上的吸附和二次吸附現(xiàn)象，結(jié)果表明，在攪拌過程中如能減少蛋白質(zhì)從水相中轉(zhuǎn)移到脂肪球表面的二次吸附行為，將會有效地降低脂肪球吸附膜的穩(wěn)定性，UHT乳生產(chǎn)過程中，應(yīng)增強(qiáng)這種二次吸附行為，以增強(qiáng)脂肪球膜的穩(wěn)定性牛乳屬于一種乳狀液，乳狀液是一個(gè)熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，油相和水相界面的表面自由能很高，容易發(fā)生各種不穩(wěn)定現(xiàn)象，高速攪拌牛乳的脂肪球部分聚結(jié)是一種特殊的乳狀液不穩(wěn)定形式，形成一個(gè)由蛋白質(zhì)穩(wěn)定的乳狀液和由脂肪球穩(wěn)定的氣泡的混合物共存的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。部分聚結(jié)的發(fā)生僅限于部分結(jié)晶的脂肪顆粒之間，一個(gè)結(jié)晶顆粒貫穿于另一個(gè)顆粒之中，所形成的脂肪球束(團(tuán))中，原有單個(gè)脂肪球的結(jié)構(gòu)仍然保留下來；而參與聚結(jié)的是純液態(tài)或固態(tài)的脂肪，聚結(jié)過程中原有脂肪球的結(jié)構(gòu)消失。聚結(jié)的程度在很大程度上依賴于剪切的條件，剪切力越大，部分聚結(jié)越明顯。

攪拌速率對攪拌乳脂的影響不同攪拌速率制得的攪拌乳脂性狀不同。攪拌速率為1000r/min隨攪拌時(shí)間的延長對脂肪球粒徑的分布影響不大，原料乳的脂肪球粒徑一般主要集中在1~8μm之間，攪拌8h和12h后與原料奶的粒徑分布圖無明顯區(qū)別，1500r/min攪拌11h，對牛乳體系的粒徑分布影響不大，而在攪拌12h后，大約在8~14μm之間出現(xiàn)一小峰，說明牛乳體系開始出現(xiàn)脂肪球聚集現(xiàn)象，攪拌13h后，同樣在8~14μm間有一小峰，并且稍有增高趨勢，說明脂肪球發(fā)生了進(jìn)一步聚集現(xiàn)象。攪拌速率為2000r/min攪拌1~4h后的粒徑分布曲線基本無變化，但與原料奶的粒徑分布圖明顯不同，原料奶的粒徑分布圖在1~8μm之間有明顯的雙峰，而在2000r/min下攪拌1~4h的粒徑分布圖在1~13μm只有一個(gè)峰，分布圖形比較圓滑，對稱且無重疊現(xiàn)象，但粒徑分布圖隨攪拌時(shí)間的延長有逐漸變寬趨勢，峰的高度有逐漸下降趨勢，攪拌5h后的粒徑分布圖出現(xiàn)了明顯的變化，1~14μm之間出現(xiàn)了3個(gè)峰形，并且峰與峰之間有較明顯的重疊現(xiàn)象，攪拌6h后的脂肪球的聚集現(xiàn)象更加明顯，大約在15~21μm之間又出現(xiàn)了一個(gè)小峰，說明隨攪拌時(shí)間的延長脂肪球發(fā)生了進(jìn)一步聚集現(xiàn)象，體系更加不穩(wěn)定2。

攪拌速率為2000rpm的條件下，攪拌5h后就出現(xiàn)明顯的脂肪球聚集現(xiàn)象，說明高攪拌速率對牛乳體系穩(wěn)定性有一定的影響。剪切作用越大，隨攪拌時(shí)間的延長部分聚結(jié)越明顯。