Ключова роль ПВП у твердих та білкових напоях

1. Проблеми стабільності твердих та білкових напоїв

Проблема твердих напоїв:

Злипання: частинки порошку прилипають одна до одної через поглинання вологи або поверхневу електростатичну електрику, утворюючи тверді грудки, які важко розчинити.

Погана розчинність: гідрофобні компоненти (такі як олія, есенція та деякі поживні речовини) у складній формулі важко рівномірно розподілити та швидко розчинити у воді, і вони схильні спливати чи осідати.

Нерівномірне виділення смаку: Упаковані ароматичні речовини не можуть рівномірно виділятися.

Проблема білкових напоїв:

Утворення осаду білка: Під час обробки та зберігання молекул білка агрегація та флокуляція можуть виникати через зміни pH, термічну обробку, силу іонів або власну гідрофобність, що в кінцевому підсумку призводить до утворення осаду.

Розшарування: Кульки жиру, нерозчинні волокна, мінерали тощо в системі шаруються через різницю в густині або взаємодію компонентів.

2、Рішення для PVP: Просторова стабільність та зволожувальна дисперсія

PVP як водорозчинний полімер головним чином вирішує зазначені проблеми завдяки таким механізмам:

Як диспергатор і зв'язувальний агент у сухих напоях:

Запобігання слежуванню: під час процесу грануляції розпилювальної сушкою додавання ПВП може утворити тонку гідрофільну захисну плівку на поверхні порошкових частинок. Цей шар зменшує безпосередній контакт між частинками та знижує ван-дер-ваальсові сили; з іншого боку, він поглинає слідові кількості вологи з навколишнього середовища та утворює гідратаційний шар на поверхні частинок, виступаючи як «фізичний бар'єр», що ефективно запобігає злипанню.

Покращення змочуваності та дисперсності: розчин ПВП має нижчий поверхневий натяг. Коли порошок висипають у воду, ПВП швидко зменшує міжфазний натяг між водою та порошком, що полегшує проникнення води в пори порошку, забезпечуючи швидке змочування та осідання, тим самим прискорюючи процес розчинення. Він також може обволікати гідрофобні ароматичні сполуки або частинки поживних речовин, полегшуючи їх диспергування у водному середовищі.

Як стабілізатор у білкових напоях:

Просторовий стеричний ефект стабілізації: Це основний механізм стабілізації білкової системи за допомогою PVP. Довгі ланцюги молекул PVP можуть адсорбуватися на поверхнях кількох молекул білка або колоїдних частинок одночасно. Адсорбовані на поверхні частинок ланцюги PVP утворюють товстий полімерний шар, схожий на «щітку», що виступає в розчинник.

Коли дві частинки, обгорнуті PVP, наближаються одна до одної, стискання та перекриття цих полімерних ланцюгів призведуть до зменшення ентропії системи та збільшення локальної концентрації, що спричиняє виникнення сильної відштовхувальної сили — просторового опору.

Ця відштовхувальна сила ефективно запобігає тісному контакті між частинками, тим самим запобігаючи агрегації та осадженню, спричиненим ван-дер-ваальсовим притяганням.

Ефект захисного колоїду: сам PVP після розчинення може збільшувати в'язкість водної фази, що також певною мірою уповільнює швидкість осідання частинок і виконує допоміжну стабілізуючу роль.

3. Приклади застосування та технологічні аспекти

Розчинна чай, молочний чай, порошок соєвого молока:

Застосування: змішування з основними сировинами, такими як цукор, молочний порошок і порошок чаю, рівномірно на етапі додавання інгредієнтів, після чого проводять грануляцію та сушіння. Кількість доданого PVP зазвичай становить від 0,5% до 2%, що значно покращує розчинність продукту та дозволяє отримати високоякісний продукт без комкування, який швидко розчиняється.

Протеїновий порошок для спортивного харчування:

Застосування: додавання PVP до протеїнового порошку, що містить білок сироватки, соєвий білок та інші інгредієнти, може не лише поліпшити розчинність, але й утворити більш стабільну емульсію після змішування, запобігаючи повторному агрегуванню частинок білка та покращуючи смакові якості.

Напої на основі рослинних білків (соєве молоко, мигдальне молоко, горіхове молоко):

Застосування: додавати до системи напою до та після гомогенізації. Синергетичний ефект ПВП та білка може значно покращити стабільність емульсії та стабільність суспензії системи, запобігти спливанню жиру та осіданню частинок білка, надати продукту однорідний і делікатний стан тканини та подовжити термін зберігання. Дослідження показали, що поєднання ПВП і стабілізаторів, таких як мікрокристалічна целюлоза, дає кращі результати.

Завдяки прагненню до зручності та здоров'я ринки твердих напоїв і білкових напоїв продовжують рости. «Миттєве розчинення» та «довгострокова стабільність» продуктів є ключем до отримання довіри споживачів. Полівінілпіролідон (PVP) забезпечує надійну технічну підтримку для цих продуктів завдяки своїм відмінним властивостям змочування, дисперсії та просторової стабільності. Це дозволяє кожному ложці порошку ідеально змішуватися, забезпечуючи рівномірний розподіл кожного ковтка напою, роблячи його незамінним учасником у покращенні якості таких продуктів.