全 文 ：《乳业科学与技术》 2009年第 6期 （总第 139期）
工业生产中为了减少乳清析出，增强酸奶保
质期内的稳定性，需要在产品中使用增稠剂。目
前酸奶中的增稠剂通常为果胶、瓜儿豆胶等胶体
复配使用[1]。为节约成本，掌握胶体的复配技术进
而掌握产品核心配方，各乳品企业加大了对复配
胶体的研究。
卡拉胶是以具有半醋化硫酸酯的半乳糖残
基为主链的高分子多糖，具有胶凝、增稠、乳化、
稳定分散等优良特性 [2，3]。瓜儿豆胶是一种直链大
分子，链上的羟基可与某些亲水胶体以及淀粉形
成氢键，是首选的增稠胶体[4]。卡拉胶与瓜儿豆胶
大分子链中无侧链区有较强的键和作用，因而有
一定的协同作用[3，5]。果胶在增强口感、光泽方面
的显著作用以及变性淀粉物美价廉的特点，使这
两者在发酵酸奶中不可或缺，其中淀粉用量较
高，果胶受价格限制，添加量相对较低[6，7]。
本文模拟一般酸奶工厂的加工工艺，以发酵
酸奶为研究对象，研究了卡拉胶单体的用量，并
在前期研究了果胶、瓜儿豆胶单体在酸奶中的用
量基础上[8]，对三种胶体与变性淀粉之间复配效果
进行了研究。通过产品粘度分析、感官评定、流变学
性质分析，确定了这三种胶体最优的复配组合。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
鲜牛奶（蛋白质 3.0％，脂肪 3.1％）、变性淀粉
THREMTEX、果胶、卡拉胶、瓜儿豆胶、白砂糖、
Y0925-B发酵剂。
APV-1000 均质机、pHS -25 数显 pH 计、
proRheo-180 粘度计、高速搅拌机、恒温水浴锅、
流变仪（TA AR-G2）。
1.2 实验方法
1.2.1 发酵酸奶的制备
白砂糖 7%，变性淀粉 4‰，果胶，卡拉胶，瓜
儿豆胶，Y0925-B菌种 0.04 g/L。
工艺流程[7，8]：鲜牛奶（加热到 50 ℃）、白砂糖、
变性淀粉（4‰）、不同量的单体（表 2）/复配胶体
组合（表 3）→高速搅拌 15 min→加热到 60 ℃~65
℃→均质（一级压力 16.5 Mpa±0.5 Mpa，二级压力
3.5 Mpa±0.5 Mpa）→杀菌（90 ℃~95 ℃，5 min）→
冷却至 40 ℃~42 ℃→接种→发酵（42 ℃）→冷
却→冷藏（4 ℃~6 ℃）。
① 各单体胶与变性淀粉、白砂糖混合均匀后
缓慢加入到高速搅拌的鲜牛奶（45 ℃~50 ℃）中。
② 发酵终点为 pH 4.5。
卡拉胶、瓜儿豆胶与果胶复配在酸奶中的应用
徐致远，周凌华，王荫榆
（光明乳业股份有限公司技术中心，上海 200436）
摘 要：首先确定卡拉胶、瓜儿豆胶、果胶在酸奶中的用量范围，研究了三种胶体与变性淀粉复配做为酸
奶增稠剂。通过感官评定与流变仪分析相结合，获得最适合酸奶发酵体系的胶体配比组合，果胶 0.25‰，
卡拉胶 0.15‰，瓜儿豆胶 0.55‰，变性淀粉 4‰。
关键词：卡拉胶；瓜儿豆胶；果胶；粘度；流变性
中图分类号：TS252.54 文献标识码：A 文章编号：1671-5187(2009)06-259-04
The Application of Carrageenan，Guar Gum and Pectin in Yogurt
Xu Zhiyuan，Zhou Linghua，Wang Yinyu
（Technology Center of Bright Dairy&Food Co.，Ltd.，Shanghai 200436，China）
Abstract：This research investigated the usage bound of carrageenan, the guar gum and pectin associating
with modified starch in yogurt using sensory analysis and rheology analysis. The results showed that pectin
0.25‰，carrageenan 0.15 ‰，guar gum 0.55 ‰ and modified starch 4 ‰ were most suitable.
Key words：carrageenan；guar gum；pectin；viscosity；rheology
收稿日期：2009-06-15；
作者简介：徐致远，男，工程师，研究方向：发酵乳制品；
基金项目：国家“十一五”科技支撑计划（No. 2006BAD04A14）。
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1.2.2 表观粘度测定
10 ℃冷藏过夜酸奶使用搅拌棒搅拌 20次，
放置 24 h，10 ℃条件下 roRheo-180粘度计 2号
转子，转速 64 r/min测定 10 s时粘度。
1.2.3 感官评定
产品感官评定指标为质地、爽滑度、粘度、均
一稳定性 4项，根据对产品影响程度不同，各项
分值不等，详见表 1。每组 20个测试对象，各产品
得分取平均值。
表 1 发酵酸奶的感官评定标准
项目 评定标准 分值
光泽 乳白纯正 10
均一
稳定性
无杂质、组织细腻、保质期内
无乳清析出 40
质地 质地均匀爽滑 20
粘度 饱满稠厚 30
1.2.4流变学性质测定
将酸奶样品缓慢倾倒在 TA AR-G2 型流变
仪工作台，设置探头与平台的间隙；待探头降下，
刮去探头边缘的残留样品，确认探头边缘充满物
料，开始运行设备。
试验中设置参数：平板温度为 4 ℃，平衡物
料时间为 5 min。
粘度-剪切速率曲线静态测试条件（steady
state flow）为：
剪切速率递增 0.001 s-1~20 s-1 （shear rate
0.001 s-1~20 s-1），对数模式 （log mode），每个
数量级取点 5个（points per decade 5）。
2 结果与分析
2.1 卡拉胶用量范围
为确定卡拉胶单体在酸奶中用量范围，选用
性能较好的变性淀粉与卡拉胶协同使用，变性淀
粉用量参照实际工业生产中用量为 4‰。卡拉胶
用量设置六个梯度（见表 2），通过测量终产品粘
度与感观评价分析卡拉胶在酸奶中的合适用量。
表 2 不同添加量卡拉胶对产品品质的影响
序号 卡拉胶/g·L-1 粘度/mPa·s 感官评价
0 0 311 --
1 0.05 464 +
2 0.1 591 + +
3 0.2 477 + +
4 0.5 512 ++
5 1.0 159 --
6 1.5 112 --
注：--很差；-较差；+一般；++较好；+++最好
从表 2可以看出，卡拉胶的稳定性优势得到
充分体现，但卡拉胶的用量有一定的范围，较低
的用量时对于产品的口感与稳定性即有一定的
改善作用，用量在 0.1‰~0.5‰改善作用最明显，
而用量过高则对于产品起到相反的作用，尤其用
量达到 1‰以上时，出现严重的乳清析出现象，破
坏产品的最终状态。因此研究认为卡拉胶在发酵
酸奶中用量在 0.1‰~0.5‰最佳。
2.2正交试验优化复配胶体的配方
前期研究参考文献[8]表明，发酵酸奶中通常
使用低甲氧基果胶，其主要起到增加光泽与爽滑
度的作用，用量在 0.5 ‰~1.5 ‰[8]。瓜儿豆胶成本
较低，粘度较高，在复配稳定剂中的比例可以到
80%。瓜儿豆胶在酸奶中用量在 0.1 ‰~0.5 ‰[8]。
为了确定三种胶体的复配组合，设计了三因素
（瓜儿豆胶、卡拉胶、果胶的添加量）三水平的正交试
验 L9（33）[9]。正交试验以产品粘度和感官评定做为响
应指标，筛选出最佳胶体组合，因素水平表见表 3。
表 3 L9（33）正交试验因素水平表
水平
因素/‰，w/w
A果胶 B卡拉胶 C瓜儿豆胶
1 0.2 0.1 0.1
2 0.3 0.3 0.3
3 0.5 0.5 0.5
根据单体胶在发酵酸奶中用量范围研究，考
虑到胶体之间的协同作用，试验水平选择稍低于用
量范围的值，瓜儿豆胶选取用量为 0.1 g/L，0.3 g/L，
0.5 g/L。卡拉胶选取用量为 0.1 g/L，0.2 g/L，0.5 g/L，
果胶选取用量为 0.2 g/L，0.3 g/L，0.5 g/L，变性淀粉
4 g/L，采用正交试验设计，对复配增稠剂在发酵酸
奶中的应用研究。正交表试验结果见表 4。
2.2.1 胶体组合对粘度的影响
酸奶产品粘度过高会导致入口流动性较差，
摄入困难；粘度太低则稳定性受到影响，保质期
后期容易乳清析出，产生质量问题，因此希望产
品粘度在一个合理范围之内，普通搅拌型酸奶粘
度期望在 500 mPa·s最佳。
根据粘度测出的各样品的粘度为衡量标准，
按照 SAS软件分析方法，考虑到胶体之间的交互
作用，应用 SAS软件进行线性二次回归分析，计
算复配胶体中各胶体的优化用量，结果如图 1。
图 1显示，Pr（果胶）＝0.696>0.05，Pr（瓜儿豆
胶）＝0.511>0.05，果胶与瓜儿豆胶对粘度影响不
显著，剔除这两个因素后得线性回归方程：
Y 粘度＝605.763-1399.86carrageenan-
825.973pectin&guar+2035.13pectin&carrageenan
+1972.33carrageenan&guar
徐致远等：卡拉胶、瓜儿豆胶与果胶复配在酸奶中的应用260
《乳业科学与技术》 2009年第 6期 （总第 139期）
去除果胶、瓜儿豆胶后其余四因素 Pr均小于
0.01，该四因素对粘度值均有显著影响。
从分析结果可知，卡拉胶、卡拉胶与瓜儿豆
胶交互作用，卡拉胶与果胶交互作用，果胶与瓜
儿豆胶交互作用是对影响产品粘度的显著因素。
考虑到果胶、卡拉胶的价格相对较高，瓜儿豆胶
价格低廉因素，尽量减低果胶与卡拉胶的用量，
提高瓜儿豆胶用量。根据此回归方程，使产品粘
度理论值为 500 mPa·s，得出复配
增稠剂配比：果胶用量 0.3 g/L，卡
拉胶用量 0.15 g/L，瓜儿豆胶用量
0.45 g/L，该胶体组合下感官理论
得分 91。
2.2.2 胶体组合对感官的影响
尽管存在个体差异，感官评定
仍是衡量产品接受度的最终依据。
根据正交实验的感官测速所得数
据，计算不同胶体配比组合为增稠
剂的酸奶产品的得分，比较各得分
计算各胶体的优化浓度（结果见图
2）。
结果显示，Pr（卡拉胶 &瓜儿
豆胶）＝0.3396>0.05 该因素不显
著，剔除该因素，得回归方程：
Y 感观＝50.5-72.9pectin
-113.96carrageenan
+152.9guar
+273.9pectin&carrageenan
-335.1pectin&guar
从分析结果可知，果胶、卡拉
胶、瓜儿豆胶以及果胶与瓜儿豆胶
交互作用，果胶与卡拉胶交互作用
是对影响产品感观评分的显著因
素，尤其是果胶，无论其单一胶体
或与卡拉胶与瓜儿豆胶协同作用
都显著影响最终的感观评分。考虑
到胶体的成本因素，根据此回归方
程，使产品感观评分 100分为目标
值，得出复配增稠剂中胶体配比：
果胶用量 0.25 g/L，卡拉胶用量
表 4 L9（33）正交试验结果表
序号 果胶/（g·L-1） 卡拉胶/（g·L-1） 瓜儿豆胶/（g·L-1） 粘度/（mPa·s） 感官评价/（100分）
1 1（0.2） 1（0.1） 1（0.1） 499 67
2 1 2（0.2） 2（0.3） 498 80
3 1 3（0.5） 3（0.5） 515 78
4 2（0.3） 1 2 493 85
5 2 2 3 531 92
6 2 3 1 282 62
7 3（0.5） 1 3 458 82
8 3 2 1 537 90
9 3 3 2 584 94
图 1 胶体组合对粘度影响的回归分析
图 2 胶体组合对粘度影响的回归分析
261
0.15 g/L，瓜儿豆胶用量 0.55 g/L。根据粘度方程，
此复配胶体下粘度理论值为 520 mPa·s，与理论
预期值接近。
2.2.3 胶体优化组合样品流变性分析
综合 2.2两种指标分析结果，得两种优化复
配胶体配方：
胶体配方 1：果胶用量 0.3 g/L，卡拉胶用量
0.15 g/L，瓜儿豆胶用量 0.45 g/L；
胶体配方 2：果胶用量 0.25 g/L，卡拉胶用量
0.15 g/L，瓜儿豆胶用量 0.55 g/L。
在淀粉添加量同为 4 g/L，按此两种复配胶体
配方复配进行发酵试验，采用流变仪分析比较所
得两个酸奶样品，粘度-剪切速率曲线图见图 3
与图 4。
·实际曲线
·理论曲线
粘
度
/P
a.s
剪切速率 /s- 1
图 3 胶体配方 1样品粘度-剪切速率曲线图
·实际曲线
·理论曲线
粘
度
/P
a.s
剪切速率 /s- 1
图 4 胶体配方 2样品粘度-剪切速率曲线图
图 3结果显示，胶体配方样品 1零剪切粘度
为 2434 Pa·s，极限剪切粘度为 0.7887 Pa·s，剪切
斜率为 1.12；图 4 显示，胶体配方 2 样品零剪切
粘度为 4719 Pa·s，极限剪切粘度为 1.158 Pa·s，
剪切斜率为 1.17。
比较两流变图，图 3与图 4中根据所测结果
得出的模拟曲线与实测曲线基本完全吻合，流变
学所测数据可信度高。从图 3与图 4数据得出，
配方 2零剪切粘度、极限剪切粘度远大于配方 1，
曲线斜率二者比较接近，即胶体配方 2储存稳定
性、保形性都优于胶体组合 1，组合 1与组合 2吸
食性接近。综合分析，最优增稠剂胶体配方为果
胶用量 0.25 g/L，卡拉胶用量 0.15 g/L，瓜儿豆胶
用量 0.55 g/L。
3 结论
本文在研究了卡拉胶单体对发酵酸奶的综
合影响基础上，研究了卡拉胶、果胶、瓜儿豆胶之
间复配对发酵酸奶的粘度与感官品质的改善作
用，主要通过测定粘度、感官测试、贮存稳定性以
及流变性分析综合比较复配增稠剂对酸奶产品
的改善效果，主要有以下结论：
（1）卡拉胶在发酵酸奶中的用量范围在 0.1‰~
0.5‰。
（2）果胶、卡拉胶、瓜儿豆胶复配最优组合：
果胶 0.25‰，卡拉胶 0.15‰，瓜儿豆胶 0.55‰。
使用卡拉胶与瓜儿豆胶复合使用，发挥卡拉
胶优良稳定作用和瓜儿豆胶的增稠作用，再辅以
果胶增强光泽与口感，价格低廉的变性淀粉增加
稠度与持水性。通过对胶体复配的研究，发挥胶
体的协同作用，以较低的成本开发出高品质的酸
奶，为企业创造效益，为消费者提供健康美味的
产品。
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徐致远等：卡拉胶、瓜儿豆胶与果胶复配在酸奶中的应用262