Faste drikkevarer er faste produkter fremstillet af sukker, æg eller æggeprodukter, mælk eller mejeriprodukter, frugtsaft eller spiselige planteekstrakter.

Normalt er de færdige produkter i pulver-, granulat- eller blokform, som f.eks. instant kaffe, hvedecreme og så videre.

Faste drikkevarer kategoriseres efter type og inddeles normalt i tre typer: protein, almindelig og ristet. Sammenlignet med flydende drikkevarer har faste drikkevarer egenskaberne let at bære, unik smag og god øjeblikkelig opløselighed.

Stabilitet af faste drikkevarer

I evalueringen af faste drikkevarer er stabilitet en vigtig indikator for produktet. I faste drikkevarer, især proteinbaserede faste drikkevarer, sker der let en destabilisering under produktion og opbevaring. Der er tilfælde i faste drikkevarer med både suspensioner og emulsioner, som er et komplekst ustabilt system. Termisk sterilisering eller opbevaringsprocesser er mere tilbøjelige til at resultere i destabilisering af drikkevarer og kan føre til agglomerering af proteiner og faste partikler, opløftning af fedtstoffer og forringelse af produktkvaliteten.

Denise R.P. Azeredo et al. konkluderede, at disse defekter i faste drikkevarer giver et miljø, hvor mikroorganismer kan vokse, og problemet med harskning af drikkevarer under produktionsprocessen opstår fra tid til anden. Derfor er forbedring af faste drikkevarers stabilitet nøglen til produktionsteknologi for faste drikkevarer.

Stabilitetsegenskaber er et vigtigt indeks til evaluering af produkternes kvalitet, og for at forbedre produkternes stabilitet er det nødvendigt at kontrollere et stort antal påvirkningsfaktorer, såsom koncentration, partikelstørrelse, pH, elektrolytter, mikroorganismer og så videre.

Koncentrationens effekt på faste drikkevarers stabilitet

I faste drikkevarer gælder det, at jo flere partikler der er pr. volumenenhed, jo større er koncentrationen, og jo mindre er den relative afstand mellem partiklerne.

Den grundlæggende teori om kolloid stabilitet siger, at interaktionskraften mellem kolloide partikler hovedsageligt er van der Waals tyngdekraft og elektrostatisk frastødning mellem elektrisk ladede dobbeltlag med de samme elektriske egenskaber.

Ved en bestemt koncentration, når den absolutte værdi af den frastødende potentielle energi for partiklerne i dispersionsmediet er større end den absolutte værdi af den gravitationelle potentielle energi, er opløsningen stabil.

Tværtimod er proteinpartikler tæt på hinanden. Det vil skabe samhørighed, udfældning og andre ustabile produktfænomener.

Effekten af partikelstørrelse på stabiliteten af faste drikkevarer

Mediets partikelstørrelse er afgørende for drikkevarens stabilitet. Hvis produktets partikelstørrelse er stor, er det let at udfælde under påvirkning af tyngdekraften.

Det vil sige, at for en bestemt slags fast drikkevarepulver skal dets viskositet og densitet være, jo større partikeldiameter, jo større bundfældningshastighed. Jo mindre partikeldiameteren er, jo mindre er bundfældningshastigheden.

Faste drikkevarer er et fænomen, der skyldes, at den større partikeldiameter fører til en større sedimentationshastighed og dermed ødelægger sedimentationsligevægten, så der opstår en stratificering af udfældningen.

Effekt af pH på stabiliteten af faste drikkevarer

pH-værdien har større indflydelse på proteinbaserede faste drikkevarer, og den vigtigste faktor, der påvirker opløsningens stabilitet, er proteinernes isoelektriske punkt.

Når opløsningens pH-værdi er tæt på proteinernes isoelektriske punkt, minimeres proteinernes opløselighed, og proteinmolekylerne samler sig til klynger. Når der er et mellemrum mellem opløsningens pH og dens isoelektriske punkt, er proteinpartiklerne på dette tidspunkt i ionisk tilstand, som kan kombineres med andre partikler i opløsningen for at danne hydrofile kolloider, og opløsningen er mere stabil.

Effekten af elektrolytter på stabiliteten af faste drikkevarer

I faste drikkevareopløsninger kan tilsætning af elektrolytter øge proteinernes hydrofilicitet og hydrering og dermed forbedre proteinernes stabilitet.

For eksempel konkluderede Kyeong-Ok Choi et al., at udviklingen af lipidkrystaller afhænger af termodynamisk stabilitet. Væskens flow påvirkes af elektrolytens koncentration, og det elektrokinetiske potentiale skal holdes på omkring 20 mV, hvis de faste partikler skal forblive stabile i opløsningen.

Derfor kan egnede elektrolytter tilsættes til faste drikkevarer og forarbejdning med det formål at øge opløseligheden. Derfor kan tilsætning af passende mængder elektrolytter forbedre effekten af stabilitet.

Mikroorganismers indflydelse på faste drikkevarers stabilitet

Mikroorganismer er en vigtig faktor, der påvirker faste drikkevarers stabilitet. Bakterier, gær og skimmelsvampe kan ødelægge faste drikkevarer. Mikroorganismer har en særlig stærk evne til at formere sig, og i faste drikkevarer, der indeholder sukker, formerer mikroorganismerne sig hurtigt.

De kan vokse godt på proteinbaserede fødevarer, selv hvis der ikke er en sukkerbaseret kulstofkilde til stede.

I tilfælde af dårlig forsegling eller utilstrækkelig sterilisering kan det medføre hurtig formering af gærfermentering, hvilket gør drikken uklar, udfældningsaggregering og reduceret stabilitet. Hvis du vil forbedre stabiliteten af faste drikkevarer, skal du derfor først kontrollere det mikrobielle indhold.