PVPs hovedrolle i faste og proteinhøye drikker

1. Stabilitetsutfordringer for faste og proteinhaltige drikker

Utfordringen med pulverdrikker:

Klumping: Pulverpartikler henger sammen på grunn av fuktighetstilskudd eller overfladestatisk elektrisitet, og danner harde klumper som er vanskelige å løse opp.

Dårlig løselighet: Hydrofobe komponenter (som olje, essens og visse næringsstoffer) i en formel med komplekse ingredienser er vanskelige å spredes og oppløses raskt i vann, og har tendens til å flyte eller falle ut.

Ujevn frigjøring av smak: De pakket inn smakstoffene kan ikke frigjøres jevnt.

Utfordringen med proteindrikker:

Proteinutfelling: Under prosessering og lagring av proteinmolekyler kan aggregering og flockulering forekomme på grunn av endringer i pH, varmebehandling, ionestyrke eller egenhydrofobisitet, og til slutt danne en utfelling.

Faseseparasjon: Fedtkuler, uoppløselige fiber, mineraler osv. i systemet lagres på grunn av tetthetsforskjeller eller vekselvirkninger.

2. Løsning for PVP: Romlig stabilitet og fuktighetsspredning

PVP, som et vannløselig polymer, løser hovedsakelig de ovennevnte problemene gjennom følgende mekanismer:

Som spredningsmiddel og binder i pulverdrikker:

Inhibering av klumping: under spraytørking og granuleringsprosessen kan tilsetning av PVP danne en tynn, hydrofil beskyttelsesfilm på overflaten av pulverpartiklene. Denne filmlaget reduserer direkte kontakt mellom partikler og senker van der Waals-krefter; på den andre siden absorberer det små mengder fukt fra miljøet og danner et hydrasjonslag på partikkeloverflaten, som fungerer som en "fysisk barriere" for effektivt å forhindre klumping.

Forbedre vettbarhet og spredningsdyktighet: PVP-løsning har lav overflatespenning. Når pulver helles i vann, kan PVP raskt redusere grenseflatespenningen mellom vann og pulver, noe som gjør det lettere for vann å trenge inn i porene i pulveret, og oppnå hurtig vasking og nedking, og dermed akselerere oppløsningsprosessen. Det kan også omslutte hydrofobe smaksforbindelser eller næringsstoffpartikler, slik at de lettere kan spres inn i vannfasen.

Som stabilisator i proteindrikker:

Romlig stereohindringsstabiliserende effekt: Dette er hovedmekanismen for hvordan PVP stabiliserer proteinsystemer. Lange kjedemolekyler av PVP kan adsorberes på overflatene til flere proteiner eller kolloidale partikler samtidig. Disse PVP-molekylkjedene som er adsorbert på partiklene, danner et tykt polymert lag som ligner en "børste" som strikker ut i løsningsmidlet.

Når to partikler omgitt av PVP nærmer seg hverandre, vil komprimering og overlapping av disse polymerkjedene føre til en reduksjon i systemets entropi og en økning i lokal konsentrasjon, noe som resulterer i en kraftig frastøtende kraft – romlig motstand.

Denne frastøtende kraften forhindrer effektivt tett kontakt mellom partiklene og dermed forhindres aggregering og felling forårsaket av van der Waals-attraksjon.

Beskyttende kolloideffekt: PVP i seg selv kan øke viskositeten til den vandige fasen etter oppløsning, noe som også i en viss grad senker partiklenes sedimenteringshastighet og gir en hjelpende stabiliserende virkning.

3. Eksempler på anvendelse og prosesspunkter

Instant te, melkete, soymelk pulver:

Anvendelse: Bland med basisråvarer som sukker, melkepulver og te pulver jevnt i ingrediensfasen, og utfør deretter granulering og tørking. Mengden PVP som tilsettes er vanligvis mellom 0,5 % og 2 %, noe som kan betydelig forbedre produktets blandbarhet og gi høykvalitetsprodukter uten klumping og med rask oppløsning.

Sportsernæring proteinpulver:

Anvendelse: Ved å tilsette PVP til proteinpulver som inneholder meieråprotein, soya protein og andre ingredienser, kan man ikke bare forbedre løseligheten, men også danne en mer stabil emulsjon etter blanding, forhindre ny aggregering av proteinpartikler og forbedre smaken.

Planteprotein drikker (soymelk, mandelmelk, valnøttmelk):

Applikasjon: Tilsettes i drikkesystemet før og etter homogenisering. Den synergetiske effekten av PVP og protein kan betydelig forbedre emulsjonsstabiliteten og suspensjonsstabiliteten i systemet, forhindre at fett flyter opp og proteinpartikler setter seg, gi produktet en jevn og fin vevstruktur og lengre holdbarhet. Studier har vist at kombinasjonen av PVP og stabilisatorer som mikrokristallinsk cellulose gir bedre resultater.

Drevet av et ønske om praktisk bruk og helse, fortsetter markedet for faste drikker og proteindrikker å vokse. «Hurtig oppløsning» og «langtidsholdbarhet» er nøkkelen til å vinne kundetillit. Polyvinylpyrrolidon (PVP) gir pålitelig teknisk støtte for disse produktene takket være sine fremragende egenskaper når det gjelder våting, spredning og romlig stabilitet. Det sørger for at hver skje med pulver blandes perfekt, slik at hver slurk drikke er jevnt fordelt, og blir dermed en uvurderlig bagasjeromskontributor til forbedring av kvaliteten på slike produkter.