这是宾夕法尼亚州立大学的一个研究小组得出的结论，他们的研究表明，这项新技术可以避免在巧克力牛奶中使用卡拉胶。这种被广泛使用的食品添加剂——即使在货架上放了几天也能保持液体光滑和均匀混合——并不是许多消费者想要的，尤其是在有机巧克力牛奶中。

尽管美国食品和药物管理局已经批准了卡拉胶的使用，但研究小组负责人、食品科学教授费德里科·哈特(Federico Harte)表示，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，如腹胀和肠易激病。因此，这种添加剂在欧盟被禁止在婴儿配方奶粉中使用。

他说:“这项研究并不是反对卡拉胶，而是消费者希望在食品标签上只标注他们认识的成分。”“他们绝对不希望在巧克力牛奶中加入卡拉胶。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。我们的研究结果表明，这是可能的。”

在这项研究中，研究人员对含有脱脂牛奶、可可粉和糖的脱脂巧克力牛奶配方进行热处理，然后使用125至500兆帕斯卡的高压射流技术对其进行加工。对经高压射流处理的巧克力奶与未加卡拉胶和未加卡拉胶的巧克力奶的粘度、流动特性和稳定性进行了比较。

不出所料，不含卡拉胶的巧克力牛奶可以立即将可可粉相分离，而含有卡拉胶的巧克力牛奶可以稳定14天，可可颗粒不会从悬浮液中脱落。然而，研究人员观察到，随着喷射加工压力的增加，稳定性也在增加，当巧克力牛奶在500兆帕斯卡的压力下加工时，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，以及高压喷射加工引起的新的酪蛋白-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提高可可稳定性的主要成分，我们进行了第二次研究，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。”

研究结果最近发表在乳品科学杂志，研究人员报告说，在500兆帕斯卡的条件下，含有4%“胶束酪蛋白”的配方在39华氏度的条件下储存了14天，没有出现相分离。牛奶蛋白的加入加上500兆帕斯卡的高压喷射处理，使可可颗粒具有更高的表观粘度，使其悬浮。

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，但稳定的低脂巧克力牛奶的加工选择，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扩大规模。

哈特指出，高压射流食品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·a·埃里克森食品科学大楼(Rodney a . Erickson Food Science Building)的一个试验工厂里研究这项技术的工作是独一无二的，因为它使用了一个微型汽车大小的强化泵，通过钻石或蓝宝石喷嘴喷射牛奶。液体以细小液滴的形式离开喷嘴，与空气碰撞，形成气溶胶。

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行业找到的设备，你通常会在工程服务商店找到它。”“这台设备是用来切割金属的。这是一种水射流工具，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中使用它。”

十年前，当哈特还是田纳西大学的一名教员时，他用美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的拨款购买了这些设备，并在他来到宾夕法尼亚州立大学后将其运到了大学公园校区。“你在美国任何一所大学的食品科学系都找不到这种仪器，”他说。“我也不知道在世界其他地方有这样的地方。”

为了了解加工巧克力牛奶的泵所产生的压力，哈特提供了这样一个比较:在马里亚纳海沟的底部——任何海洋的最深点——压力是1兆帕斯卡。他说:“我们施加的压力是这个数字的5倍，达到500兆帕。”“液体离开孔口时，以3马赫的速度移动，这是音速的三倍。”

参与这项研究的还有食品科学研究生Michelle Tran和Grace Voronin;食品科学教授兼负责人罗伯特·罗伯茨;食品科学教授约翰·库普兰;以及食品科学教授格雷格·齐格勒。

美国农业部的国家食品和农业研究所以及国家乳制品委员会部分资助了这项研究。