Твердые напитки - это твердые продукты, изготовленные из сахара, яиц или яичных продуктов, молока или молочных продуктов, фруктовых соков или съедобных растительных экстрактов.

Обычно готовые продукты выпускаются в виде порошка, гранул или блоков, например, растворимый кофе, пшеничные сливки и т.д.

Твердые напитки классифицируются по типу и обычно делятся на три вида: белковые, обычные и жареные. По сравнению с жидкими напитками твердые имеют такие характеристики, как удобство переноски, уникальный вкус и хорошая растворимость.

Стабильность твердых напитков

При оценке твердых напитков стабильность является важным показателем продукта. В твердых напитках, особенно в твердых напитках на основе белка, легко происходит дестабилизация в процессе производства и хранения. В твердых напитках встречаются как суспензии, так и эмульсии, что представляет собой сложную нестабильную систему. Термическая стерилизация или процессы хранения чаще всего приводят к дестабилизации напитков, что может привести к агломерации белков и твердых частиц, подъему жиров и ухудшению качества продукта.

Дениз Р.П. Азередо и др. пришли к выводу, что эти дефекты в твердых напитках создают среду для роста микроорганизмов, и проблема прогорклости напитков в процессе производства возникает время от времени. Поэтому повышение стабильности твердых напитков является ключевым моментом в технологии производства твердых напитков.

Характеристики стабильности являются важным показателем для оценки качества продукции, и для улучшения стабильности продукции необходимо контролировать большое количество влияющих факторов, таких как концентрация, размер частиц, pH, электролиты, микроорганизмы и так далее.

Влияние концентрации на стабильность твердых напитков

В твердых напитках чем больше количество частиц в единице объема, тем выше концентрация, тем меньше относительное расстояние между частицами.

Основная теория коллоидной стабильности гласит, что силы взаимодействия между коллоидными частицами - это в основном ван-дер-ваальсово притяжение и электростатическое отталкивание между электрически заряженными двойными слоями с одинаковыми электрическими свойствами.

При определенной концентрации, когда абсолютное значение отталкивательной потенциальной энергии частиц дисперсионной среды больше абсолютного значения гравитационной потенциальной энергии, раствор становится стабильным.

Напротив, белковые частицы находятся близко друг к другу. Это приведет к образованию когезии, осадка и других явлений нестабильности продукта.

Влияние размера частиц на стабильность твердых напитков

Размер частиц среды имеет решающее значение для стабильности напитка. Если размер частиц продукта велик, он легко выпадает в осадок под действием силы тяжести.

То есть для конкретного вида порошка твердого напитка его вязкость и плотность должны быть такими: чем больше диаметр частиц, тем выше скорость оседания. Чем меньше диаметр частиц, тем меньше скорость оседания.

В твердых напитках происходит явление расслоения нерастворимых осадков, причина которого в том, что больший диаметр частиц приводит к большей скорости седиментации, тем самым разрушая седиментационное равновесие и вызывая расслоение осадков.

Влияние рН на стабильность твердых напитков

Значение pH оказывает большее влияние на твердые напитки на основе белков, а ключевым фактором, влияющим на стабильность раствора, является изоэлектрическая точка белков.

Когда рН раствора близок к изоэлектрической точке белков, растворимость белков сводится к минимуму, а белковые молекулы объединяются в кластеры. Когда существует разрыв между рН раствора и его изоэлектрической точкой, белковые частицы в это время находятся в ионном состоянии, которые могут объединяться с другими частицами в растворе, образуя гидрофильные коллоиды, и раствор становится более стабильным.

Влияние электролитов на стабильность твердых напитков

В твердых растворах напитков добавление электролитов может повысить гидрофильность и гидратацию белков, тем самым улучшая их стабильность.

Например, Kyeong-Ok Choi et al. пришли к выводу, что развитие липидных кристаллов зависит от термодинамической стабильности. На течение жидкости влияет концентрация электролита, а электрокинетический потенциал должен поддерживаться на уровне 20 мВ, чтобы твердые частицы оставались стабильными в растворе.

Поэтому подходящие электролиты можно добавлять в твердые напитки и обрабатывать их с целью повышения растворимости. Таким образом, добавление соответствующего количества электролитов может улучшить эффект стабильности.

Влияние микроорганизмов на стабильность твердых напитков

Микроорганизмы - важный фактор, влияющий на стабильность твердых напитков. Бактерии, дрожжи и плесени могут вызывать порчу твердых напитков. Микроорганизмы обладают особенно сильной способностью к размножению, а в твердых напитках, содержащих сахара, микроорганизмы размножаются быстро.

Они могут хорошо расти на белковых продуктах даже при отсутствии источника углерода на основе сахара.

В случае плохой герметизации или недостаточной стерилизации это может привести к быстрому распространению дрожжевого брожения, помутнению напитка, выпадению осадка и снижению стабильности. Поэтому, если вы хотите повысить стабильность твердых напитков, необходимо в первую очередь контролировать содержание микроорганизмов.