作者:宾夕法尼亚州立大学的杰夫·穆尔霍勒姆
这是脱脂乳中天然乳蛋白(酪蛋白)胶束的冷冻电镜图像(左)和400兆帕高压喷射后无序的开放蛋白结构(右)
请注意，加工后，酪蛋白不再聚集成胶束
信用:费德里科哈特 首次使用高压喷射技术加工的无脂巧克力牛奶显示出增强的粘度，稳定了流体中的可可颗粒，并且不需要添加有争议的乳化剂
这是宾夕法尼亚州立大学一组研究人员的结论，他们的研究表明，新技术可以排除在巧克力牛奶中使用卡拉胶
这种广泛使用的食品添加剂有助于保持液体的光滑和良好混合，即使在商店货架上放置数日后也是如此，但许多消费者并不喜欢这种添加剂，尤其是在有机巧克力牛奶中
尽管美国
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据食品科学教授、研究小组组长费德里科·哈特说，美国食品药品监督管理局已经批准使用卡拉胶，但对其安全性的担忧依然存在
他指出，一些科学家认为添加剂——一种从红色海藻中提取的化合物——会导致炎症和消化问题，如腹胀和肠易激综合征
因此，欧盟禁止在婴儿配方奶粉中添加这种添加剂
他说:“这项研究不是反对卡拉胶——而是消费者希望清洁食品标签上只有他们认可的成分。”
“卡拉胶绝对不是他们在巧克力牛奶中想要的东西
我们知道美国农业部已经考虑在有机巧克力牛奶中禁用它
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奶的粘度、流动性能和稳定性与未经高压喷射处理的巧克力奶进行比较，所述巧克力奶是在添加和不添加卡拉胶的情况下制备的
学分:宾夕法尼亚州立大学 正如预期的那样，不含角叉菜胶的巧克力牛奶显示出可可粉的立即相分离，而含有角叉菜胶的配方在14天内是稳定的，可可颗粒不会从悬浮液中掉出
然而，研究人员观察到稳定性随着喷射加工压力的增加而增加，当巧克力牛奶在500兆帕下加工时，稳定性达到最大
哈特说:“我们认为，酪蛋白胶束(一种牛奶蛋白)的结构变化，以及高压喷射加工诱导的新的酪蛋白-可可相互作用，增加了巧克力牛奶中可可的稳定性。”
“因为牛奶蛋白似乎是用这种方法处理的样品中增强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加工对无脂巧克力牛奶稳定性的影响
" 在最近发表在《乳品科学杂志》上的研究结果中，研究人员报告说，在500兆帕下加工的含有4%“胶束酪蛋白”的配方，在39华氏度下储存14天，没有出现相分离
牛奶蛋白的添加以及500兆帕的高压喷射处理导致了更高的表观粘度，从而保持可可颗粒悬浮
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、稳定的低脂肪巧克力牛奶的加工替代方案，宾夕法尼亚州立大学已经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推广该工艺
哈特指出，食品的高压喷射加工是一个全新的概念，他已经在宾夕法尼亚州立大学试验了大约六年
他在罗德尼阿试验工厂的技术工作
埃里克森食品科学大楼是独一无二的，因为它使用一个微型汽车大小的增压泵，通过钻石或蓝宝石喷嘴喷射牛奶
液体以细液滴喷射的形式离开喷嘴，与空气碰撞，形成气溶胶
这些照片显示了在125兆帕(第二排)、250兆帕(第三排)、375兆帕(第四排)和500兆帕(第四排)下，未处理的无脂巧克力牛奶(未进行高压喷射处理，上排)和高压喷射处理的无脂巧克力牛奶中可可的稳定性，并用以下物质强化:1%牛奶蛋白(最左边一列)、2%牛奶蛋白(中间一列)和4%牛奶蛋白(最右边一列)
信用:费德里科哈特 哈特说:“我们用来制作这些巧克力牛奶的设备不是你在食品工业中找到的设备——你通常会在工程服务商店中找到它。”
“这个设备是用来切割金属的
这是一种喷水工具，用于切割大理石或不锈钢等坚硬的材料
我们正在一个完全不同的应用程序中使用它
" 哈特10年前在田纳西大学当教员时，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它们运到了大学公园校区
“在美国任何一所大学的食品科学系都找不到这种仪器
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，”他说
“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，哈特给出了这个比较:在马里亚纳海沟的底部——任何海洋中最深的地方——压力是100兆帕
“我们施加的压力是这个压力的五倍，500兆帕，”他说
“当液体离开喷孔时，它以3马赫的速度运动——3倍于音速
" 食品科学研究生米歇尔·特兰和格蕾丝·沃罗宁也为这项研究做出了贡献；罗伯特·罗伯茨，教授，食品科学负责人；食品科学教授约翰·库普兰；格雷格·齐格勒，食品科学教授
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