教育新闻网首次使用高压喷射技术加工的无脂巧克力牛奶表现出更高的粘度，稳定了液体中的可可颗粒，并且无需添加有争议的乳化剂。
这是宾夕法尼亚州立大学研究人员团队的结论，他们的研究表明，新技术可以排除在巧克力牛奶中使用角叉菜胶。广泛使用的食品添加剂——即使在货架上放置数天后也有助于保持液体的光滑和充分混合——是许多消费者不想要的，尤其是在有机巧克力牛奶中。
团队负责人、食品科学教授 Federico Harte 表示，尽管美国食品和药物管理局已批准使用角叉菜胶，但对其安全性的担忧仍然存在。他指出，一些科学家认为这种添加剂——一种从红海藻中提取的化合物——会导致炎症和消化问题，如腹胀和肠易激疾病。因此，该添加剂在的婴儿配方奶粉中被禁用。
“这项研究不是反对卡拉胶——它是关于消费者想要只使用他们认可的成分的清洁食品标签，”他说。“而且卡拉胶绝对不是他们想要的巧克力牛奶中的东西。我们知道美国农业部已经考虑禁止将其用于有机巧克力牛奶。我们的结果表明这是可能的。”
在这项研究中，研究人员对含有脱脂牛奶、可可粉和糖的无脂巧克力牛奶配方进行热处理，然后使用 125 至 500 兆帕的高压喷射技术对其进行加工。将经高压喷射处理的巧克力牛奶的粘度、流动性和稳定性与未经过高压喷射处理的巧克力牛奶(添加和不添加角叉菜胶)进行比较。
正如预期的那样，不含角叉菜胶的巧克力牛奶表现出可可粉的立即相分离，而含有角叉菜胶的配方可稳定 14 天，可可颗粒不会从悬浮液中脱落。然而，研究人员观察到随着喷射处理压力的增加稳定性增加，当巧克力牛奶以 500 兆帕处理时达到最大稳定性。
“我们相信，酪蛋白胶束(一种牛奶蛋白)的结构变化以及高压喷射加工引起的新酪蛋白-可可相互作用增加了巧克力牛奶中的可可稳定性，”Harte 说。“因为牛奶蛋白似乎是提高用这种方法处理的样品中可可稳定性的主要成分，我们进行了第二项研究，以确定额外的牛奶蛋白和高压喷射处理对脱脂巧克力牛奶稳定性的影响。”
在最近发表在《乳制品科学杂志》上的研究结果中，研究人员报告说，在 39 华氏度下储存 14 天的储存期内，以 500 兆帕处理的含有 4%“胶束酪蛋白”的配方显示没有相分离。牛奶蛋白的添加与 500 兆帕的高压喷射处理一起导致更高的表观粘度，使可可颗粒保持悬浮状态。
由于使用高压喷射技术来提高可可的分散稳定性，为该行业提供了一种生产清洁标签、但稳定的低脂巧克力牛奶的加工替代方案，宾夕法尼亚州立大学已申请了该工艺的临时专利，并正在与一家乳制品制造商合作开发和扩大规模。
哈特指出，食品的高压喷射加工是一个全新的概念，他在宾夕法尼亚州立大学已经对这个想法进行了大约六年的试验。他在 Rodney A. Erickson 食品科学大楼的试点工厂中开展的这项技术工作是独一无二的，因为它使用微型汽车大小的增压泵通过金刚石或蓝宝石喷嘴喷射牛奶。液体作为细小液滴射流离开喷嘴，与空气碰撞，形成气溶胶。
“我们用于制作这些巧克力牛奶的设备不是您在食品行业中找到的设备——您通常会在工程服务商店找到它，”Harte 说。“该设备用于切割金属。它是一种水射流仪器，用于切割大理石或不锈钢等坚硬材料。我们在一个完全不同的应用程序中使用它。”
十年前，哈特在田纳西大学任教时，用美国国立卫生研究院的赠款购买了这些设备，并在他来到宾夕法尼亚州立大学时将其运送到大学公园校区。“在美国的任何一所大学食品科学系都找不到这种类型的仪器，”他说。“而且我也不知道世界其他地方有什么。”
为了了解处理巧克力牛奶的泵所产生的压力，Harte 提供了这样的比较：在马里亚纳海沟的底部——任何海洋中的最深点——压力为 100 兆帕。“我们正在施加五倍的压力，500 兆帕，”他说。“当液体离开孔口时，它以 3 马赫的速度移动——是音速的三倍。”
食品科学研究生 Michelle Tran 和 Grace Voronin 也参与了这项研究。Robert Roberts，教授兼食品科学负责人;John Coupland，食品科学教授;和食品科学教授格雷格齐格勒。
美国农业部国家食品和农业研究所和国家乳制品委员会部分资助了这项研究。
