本發明涉及食品領域的乳化穩定劑及其應用，具體的說是一種牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑及其應用。
背景技術：
近年來，隨著我國人民物質生活水平的不斷提高，人們對營養健康型乳飲料的需求量越來越大，促使我國乳品工業得以迅猛發展。
乳飲料是以牛乳或乳制品為主要原料的一種品質均一、清香純正，集營養與保健于一體的液態蛋白食品，其主要成分是乳或乳制品，按衛生部標準，乳飲料中蛋白質含量必須大于l％，酸性乳飲料是以鮮奶或復原乳為主要原料，通過添加穩定劑、甜味劑、香精等輔助原料，經乳酸菌發酵、稀釋、調酸或不經發酵直接用有機酸(乳酸、蘋果酸和檸檬酸等)將牛乳的pH值范圍調整至3.8～4.2而制成的。酸性乳以其獨特的風味及保健功能而廣受消費者的喜愛，近年來在我國也得以快速發展；中性乳飲料一般是由蛋白質、脂肪、糖類、檸檬纖維(水溶性或不溶性)、淀粉類、維生素(水溶性或脂溶性)及礦物質等原料組成的營養性飲料。乳飲料是一種不穩定的分散體系，既有蛋白質微粒形成的懸浮液、脂肪類物質形成的乳濁液，又有以糖類、鹽類形成的溶液，即使采用先進的加工工藝，仍會發生不同程度的油層上浮、蛋白質沉淀等品質問題。
之所以出現上述問題，主要是因為乳飲料中的蛋白質隨著pH值的降低，Zeta電位的絕對值降低，空間斥力減小，導致蛋白質在等電點附近發生大量聚集，從而穩定性降低；而當pH值繼續降低到3.8～4.2時，蛋白產生較弱的靜電排斥和空間位阻作用，不足以穩定膠束體系，從而使乳體系失穩，最終會導致酸性乳飲料產品的貨架期縮短。要解決這一問題，需加入適量的乳化劑、增稠劑等食品添加劑，以使飲料穩定，目前現有技術主要利用復合膠之間存在的協同作用，其在添加量較高才能起到穩定乳飲料的作用，如專利號200810169794.9公開了一種穩定劑組合物由λ型卡拉膠和海藻酸鈉組成，又如專利號201010300086.1公開了一種乳飲料穩定劑，其組分及質量百分含量為：羧甲基可德膠50％～70％，阿拉伯膠10％～30％，海藻酸丙二醇酯10％～20％，瓜爾膠5％～10％；這類技術方案雖然在一定程度提高了穩定性，但會引起乳飲料粘度增加、口感粗糙等問題。這類穩定劑的組份間僅物理混合、穩定效果和穩定時間有限，仍會發生不同程度的油層上浮、蛋白質沉淀等品質問題，從而降低了產品的貨架期，影響了產品的推廣。
技術實現要素：
本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種口感好、原料易得、安全健康、有良好的乳化效果，能有效地提高乳飲料的穩定性，延長產品的貨架期的高品質的牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑。
本發明還提供一種所述牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑在乳飲料中的應用。
技術方案中包括以下原料：
牛乳蛋白0.3～0.6份，陰離子多糖0.3～0.6份，水75.7～87.3份；
制備方法為：將牛乳蛋白溶解在水中，調節pH 7，然后65～95℃高溫變性后，降溫至15～25℃，再調節pH值為4～8，加入陰離子多糖攪拌至溶解，即得到牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑。
所述牛乳蛋白選自酪蛋白、乳清蛋白和乳鐵蛋白中的至少一種。
陰離子多糖選自海藻酸鈉、卡拉膠、高甲氧基果膠、低甲氧基果膠和酰胺化果膠中的至少一種。
所述高溫變性的時間為10～30min。
所述攪拌速度為800～1200rpm。
上述牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑在乳飲料中的應用，本發明穩定劑可以很好的作為中性和酸性乳飲料中的穩定劑使用。
針對背景技術中存在的問題，發明人特別選擇了牛乳蛋白和陰離子多糖復合，并且采用特殊的工藝方法形成牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液。
發明人先將牛乳蛋白溶解在水中，然后控制pH 7左右，然后升高溫度，當溫度高于其變性溫度時，牛乳蛋白結構中的二硫鍵和疏水鍵相互作用被破壞，此時再降溫后調節pH值為4～8，然后加入陰離子多糖，在此條件下，牛乳蛋白可以和陰離子多糖形成靜電復合物，從而增加界面膜的強度以及改善乳飲料體系的穩定性，以牛乳蛋白和陰離子多糖形成的靜電復合物具有較好抵抗pH和鹽離子的變化的特點，還可以改善和控制乳飲料的流變和質構特征，從而改變賦予食品黏潤、適宜的口感，并兼有乳化、穩定或使食品顆粒呈懸浮狀態等作用。所述牛乳蛋白的添加量控制在0.3～0.6份，過多蛋白添加會顯著增加體系粘度，而牛乳蛋白添加量過少會使得乳化能力不足；所述變性溫度控制在65～95℃，過度的加熱溫度處理會導致乳鐵蛋白分子空間結構發生改變，從而降低乳鐵蛋白的乳化能力，而在低溫處理條件下，乳鐵蛋白分子其空間可接近性、蛋白質鏈的折疊狀態、疏水性氨基酸暴露數量等都可能不發生變化，難以形成有效形成靜電復合物。變性時間優選10～30min，過長的變性時間同樣會降低乳鐵蛋白的乳化能力，而變性時間過短會使得乳鐵蛋白不能發生有效變性，進一步的，考慮到靜電復合物的形成，溶解的攪拌速度控制為800～1200rpm，過高會形成大量氣泡，過低會會導致攪拌不均勻，不能形成靜電復合物。
所述牛乳蛋白選自酪蛋白、乳清蛋白和乳鐵蛋白中的至少一種。牛乳蛋白分為兩類：乳清蛋白是一類典型的球蛋白；酪蛋白是具有靈活的非常規二級和三級結構。這些來源于牛奶的蛋白質具有良好的表面活性，穩定的乳液具有理想流變特性。酪蛋白酸鈉或乳清蛋白形成的乳液中，蛋白質的界面吸附層隨著蛋白質含量的增加而增加，直到達到最高值約2.0～3.0 mg/m2，形成厚而致密的吸附層有助于乳液的長期穩定，其可有效抑制蛋白絮凝引起的乳液失衡，具有良好的乳化特性。優選乳鐵蛋白，乳鐵蛋白是一種球蛋白，可作為天然乳化劑，且乳鐵蛋白還具有較高的等電點(pI＝8.5)和多種生物學功能(如：抗氧化、抗炎癥、抗病毒和抗癌活性等功能)
陰離子多糖通過改善乳液連續相的流變特性(粘度)，或形成空間凝膠網絡結構，阻止乳飲料中油水兩相分離現象或重力引起的分層。它們主要依賴在pH值低于蛋白質等電點時，吸附于帶正電的蛋白表面，形成空間位阻而阻礙蛋白質的聚集沉降。
陰離子多糖選自海藻酸鈉、卡拉膠、高甲氧基果膠、低甲氧基果膠和酰胺化果膠中的至少一種。這些陰離子多糖能與高溫變性的牛乳蛋白在酸性或中性環境性發生化學反應形成靜電復合物，這種靜電復雜物較現有簡單的物理混合和穩定劑相比，具有更為優異的飲料體系的穩定性，所述陰離子多糖的添加量控制在0.3～0.6份，過多添加陰離子多糖會顯著增加體系的濃度，導致乳飲料口感粗糙；而陰離子多糖含量過低時不能起到穩定乳飲料的作用。其中，陰離子多糖優選高甲氧基果膠，相較于其它陰離子多糖，它還具有帶電量大，能形成高強度的靜電相互作用，進而影響靜電復合物的形成與結構的優點。
本發明穩定劑可用于乳飲品的穩定劑使用，由于穩定劑中已含有水，因此可按總量的76.9～87.9％配入到乳飲料中。如配入全脂奶粉或脫脂奶粉、糖類制成中性乳飲料，配入全脂奶粉或脫脂奶粉、糖類、檸檬酸鈉溶液制得酸性飲料等，本領域技術人員可根據需要具體調配，此為現有技術，不作詳述。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：本發明的穩定劑具有良好的乳化效果，可用作各種酸性和中性乳飲料的穩定劑，能有效地提高產品的穩定性，防止蛋白質沉淀，解決脂肪上浮的問題，乳飲料粘度較低、口感細膩，延長產品的貨架期。
具體實施方式
實施例1
牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液其組分及質量百分含量為：乳清蛋白0.5份，卡拉膠0.5份，水85份。將0.5份乳清蛋白溶解在水中，調節pH 7，然后采用95℃高溫變性10分鐘，降低溫度至25℃，調節pH值為5，加入0.5份卡拉膠攪拌至溶解，溶解的攪拌速度控制為1000rpm，即得到牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液。所述中性乳飲料的組分及質量百分含量為：全脂奶粉或脫脂奶粉6份，乳化穩定劑溶液86份，白砂糖8份；中性乳飲料的制備方法，包括如下步驟：在乳化穩定劑溶液中依次加入白砂糖，全脂奶粉或脫脂奶粉，攪拌至溶解，升溫均質，巴氏滅菌，即得到中性乳飲料。
實施例2
牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液其組分及質量百分含量為：乳鐵蛋白0.4份，高甲氧基果膠0.4份，水85.1份。將0.4份乳鐵蛋白溶解在水中，調節pH 7，然后采用90℃高溫變性20分鐘，降低溫度至25℃，調節pH值為8，加入0.4份高甲氧基果膠攪拌至溶解，溶解的攪拌速度控制為1000rpm，即得到牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液。所述酸性乳飲料的組分及質量百分含量為：全脂奶粉或脫脂奶粉4份，乳化穩定劑溶液85.9份，白砂糖10份，檸檬酸鈉0.1份；酸性乳飲料的制備方法，包括如下步驟：在乳化穩定劑溶液中依次加入白砂糖，全脂奶粉或脫脂奶粉，攪拌至溶解，采用檸檬酸鈉溶液調節pH值為4.0，升溫均質，巴氏滅菌，即得到酸性乳飲料；
實施例3
牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液其組分及質量百分含量為：酪蛋白0.6份，海藻酸鈉0.3份，卡拉膠0.3份，水75.7份。將0.6份酪蛋白溶解在水中，調節pH 7，然后采用65℃高溫變性30分鐘，降低溫度至25℃，調節pH值為4，加入0.3份海藻酸鈉和0.3份卡拉膠攪拌至溶解，溶解的攪拌速度控制為1200rpm，即得到牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液。所述中性乳飲料的組分及質量百分含量為：全脂奶粉或脫脂奶粉8份，乳化穩定劑溶液76.9份，白砂糖15.1份；中性乳飲料的制備方法，包括如下步驟：在乳化穩定劑溶液中依次加入白砂糖，全脂奶粉或脫脂奶粉，攪拌至溶解，升溫均質，巴氏滅菌，即得到中性乳飲料；
實施例4
牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液其組分及質量百分含量為：乳鐵蛋白0.3份，酰胺化果膠0.4份，水87.2份。將0.3份牛乳蛋白溶解在水中，調節pH 7，然后采用90℃高溫變性20分鐘，降低溫度至25℃，調節pH值為8，加入0.3份酰胺化果膠攪拌至溶解，溶解的攪拌速度控制為800rpm，即得到牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液。所述酸性乳飲料的組分及質量百分含量為：全脂奶粉或脫脂奶粉7份，乳化穩定劑溶液84.9份，白砂糖8份，檸檬酸鈉0.1份；酸性乳飲料的制備方法，包括如下步驟：在乳化穩定劑溶液中依次加入白砂糖，全脂奶粉或脫脂奶粉，攪拌至溶解，采用檸檬酸鈉溶液調節pH值為4.0，升溫均質，巴氏滅菌，即得到酸性乳飲料；
實施例5
牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液其組分及質量百分含量為：乳清蛋白0.45份，低甲氧基果膠0.45份，水85.1份。將0.45份乳清蛋白溶解在水中，調節pH 7，然后采用85℃高溫變性25分鐘，降低溫度至25℃，調節pH值為5，加入0.45份低甲氧基果膠攪拌至溶解，溶解的攪拌速度控制為1000rpm，即得到牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液。所述酸性乳飲料的組分及質量百分含量為：全脂奶粉或脫脂奶粉5份，乳化穩定劑溶液86份，白砂糖9份，酸性乳飲料的制備方法，包括如下步驟：在乳化穩定劑溶液中依次加入白砂糖，全脂奶粉或脫脂奶粉，攪拌至溶解，升溫均質，巴氏滅菌，即得到酸性乳飲料；
比較例6
牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液其組分及質量百分含量為：乳鐵蛋白0.2份，高甲氧基果膠0.2份，水85.5份。將0.4份乳鐵蛋白溶解在水中，調節pH 7，然后采用90℃高溫變性20分鐘，降低溫度至25℃，調節pH值為8，加入0.4份高甲氧基果膠攪拌至溶解，溶解的攪拌速度控制為1000rpm，即得到牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液。所述酸性乳飲料的組分及質量百分含量為：全脂奶粉或脫脂奶粉4份，乳化穩定劑溶液85.9份，白砂糖10份，檸檬酸鈉0.1份；酸性乳飲料的制備方法，包括如下步驟：在乳化穩定劑溶液中依次加入白砂糖，全脂奶粉或脫脂奶粉，攪拌至溶解，采用檸檬酸鈉溶液調節pH值為4.0，升溫均質，巴氏滅菌，即得到酸性乳飲料；
比較例7
牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液其組分及質量百分含量為：大豆分離蛋白0.4份，羧甲基纖維素鈉0.4份，水85.5份。將0.4份大豆分離蛋白溶解在水中，調節pH 7，然后采用90℃高溫變性20分鐘，降低溫度至25℃，調節pH值為8，加入0.4份羧甲基纖維素鈉攪拌至溶解，溶解的攪拌速度控制為1000rpm，即得到牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液。所述酸性乳飲料的組分及質量百分含量為：全脂奶粉或脫脂奶粉4份，乳化穩定劑溶液85.9份，白砂糖10份，檸檬酸鈉0.1份；酸性乳飲料的制備方法，包括如下步驟：在乳化穩定劑溶液中依次加入白砂糖，全脂奶粉或脫脂奶粉，攪拌至溶解，采用檸檬酸鈉溶液調節pH值為4.0，升溫均質，巴氏滅菌，即得到酸性乳飲料；
比較例8
牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液其組分及質量百分含量為：乳鐵蛋白0.4份，高甲氧基果膠0.4份，水85.5份。將0.4份乳鐵蛋白溶解在水中，加入0.4份高甲氧基果膠攪拌至溶解，溶解的攪拌速度控制為900rpm，即得到牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑溶液。所述酸性乳飲料的組分及質量百分含量為：全脂奶粉或脫脂奶粉4份，乳化穩定劑溶液85.9份，白砂糖10份，檸檬酸鈉0.1份；酸性乳飲料的制備方法，包括如下步驟：在乳化穩定劑溶液中依次加入白砂糖，全脂奶粉或脫脂奶粉，攪拌至溶解，采用檸檬酸鈉溶液調節pH值為4.0，升溫均質，巴氏滅菌，即得到酸性乳飲料；
比較例9
將0.4份乳鐵蛋白溶解在85.5份水中，所述中性乳飲料的組分及質量百分含量為：全脂奶粉或脫脂奶粉6份，乳化穩定劑溶液85.9份，白砂糖8.1份；中性乳飲料的制備方法，包括如下步驟：在乳化穩定劑溶液中依次加入白砂糖，全脂奶粉或脫脂奶粉，攪拌至溶解，升溫均質，巴氏滅菌，即得到中性乳飲料；
比較例10
將0.5份高甲氧基果膠溶解在82.4份水中，所述酸性乳飲料的組分及質量百分含量為：全脂奶粉或脫脂奶粉7份，乳化穩定劑溶液82.9份，白砂糖8.0份，檸檬酸鈉0.1份；酸性乳飲料的制備方法，包括如下步驟：在乳化穩定劑溶液中依次加入白砂糖，全脂奶粉或脫脂奶粉，攪拌至溶解，采用檸檬酸鈉溶液調節pH值為4.0，升溫均質，巴氏滅菌，即得到酸性乳飲料；
表1：不同pH對實施案例2制備乳鐵蛋白-高甲氧基果膠乳化穩定劑溶液的影響
結論：考察不同pH從酸性到堿性范圍內乳鐵蛋白-高甲氧基果膠乳化穩定劑的穩定性，從電位得知穩定性較好。
表2：不同濃度NaCl對實施案例2制備乳鐵蛋白-高甲氧基果膠乳化穩定劑溶液的影響
表3：不同濃度CaCl2對實施案例2制備乳鐵蛋白-高甲氧基果膠乳化穩定劑溶液的影響
結論：考察不同NaCl和CaCl2從低濃度到高濃度變化范圍內乳鐵蛋白-高甲氧基果膠乳化穩定劑的穩定性，穩定性較好。
表4：不同實施例貯藏穩定性
結論：配方中乳鐵蛋白、陰離子多糖和水按照特定量的組合和特定的加工工藝可形成乳化穩定劑，形成牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑能有效地提高乳飲料的穩定性，可防止乳飲料在貯藏保質期內出現脂肪圈、分層、蛋白質沉淀等現象，延長產品的貨架期。
表5：不同案例感官評定結果
結論：感官評定是利用科學方法，借助人的眼睛、鼻子、嘴巴、手及耳朵，也就是視嗅味觸聽等五種感覺，并借助心理、生理、物理、化學及統計學原理，測量與分析產品，了解人對這些產品喜歡的程度，并測知產品本身的品質特性，廣泛應用于食品行業。乳飲料感官評分標準詳見表5，可以得知：牛乳蛋白-陰離子多糖乳化穩定劑有效地提高乳飲料產品的穩定性，粘度較低、口感較為細膩，產品的貨架期長。