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使用LUMiSizer評估稠劑對燕麥飲料穩(wěn)定性的影響

更新更新時間:2022-07-08      點擊次數:1243

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以燕麥為原料開發(fā)的谷物飲料具有廣闊的市場前景,但是由于飲料中淀粉、纖維素含量較高且含有一定的蛋白質,經高溫滅菌后,在6~12個月的保質期內容易出現析水、沉淀、浮油及絮集等穩(wěn)定性問題。


本文應用LUMiSizer610穩(wěn)定性分析儀對3種增稠劑——卡拉膠、結冷膠、微晶纖維素的不同添加量對燕麥飲料穩(wěn)定性的影響,篩選出穩(wěn)定性最佳的增稠劑。


1、測試原理

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使用近紅外光源(或多光源系統(tǒng))不斷照射整個樣品,與之平行的檢測器隨時間連續(xù)監(jiān)測并反應樣品的透光率變化,從而形成樣品在分離過程的空間和時間透光率圖譜。


2、實驗部分:

1) 樣品制備:卡拉膠、結冷膠、微晶纖維素三種增稠劑的不同添加量分別:0.02%、0.04%、0.06%。

溫度20℃,轉速3000rpm,每間隔10s采集一條譜線,共300條譜線,直到測試結束。

2)實驗方法:取適量上述樣品于樣品管中,使用LUMiSizer檢測原濃度樣品穩(wěn)定性。


3、測試結果

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圖1測試譜圖


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圖2各增稠劑方案的不穩(wěn)定系數隨時間變化情況


使用不同增稠劑方案的0~9#樣品進行穩(wěn)定性分析后,圖譜結果與不穩(wěn)定系數結果分別見圖1、圖2。

卡拉膠在0.02%添加量時不穩(wěn)定系數比空白略有下降,之后隨著添加量增加不穩(wěn)定系數逐漸升高,但與空白相差不大。結冷膠呈現先降后升的趨勢,而且0.06%添加量時的不穩(wěn)定析水遠遠高于空白。微晶纖維素3個添加量下的不穩(wěn)定系數與空白差別不大。

卡拉膠方案中,譜線的變化趨勢與空白樣基本相似,即上層組分向下遷移導致透光率上升,并且頂部的譜線呈現一定的坡度,這說明頂部組分的遷移速率高于中部組分。3#圖譜底部透光率比空白樣高,形成面積略大于空白樣,導致總體不穩(wěn)定系數高于空白。

結冷膠方案中,5#、6#終止譜線的頂部透光率都明顯上升,在中部的透光率呈近似直角的突然下降,底部透光率幾乎與初始譜線重合,6#尤其明顯。這說明5#、6#頂部出現了界限分明、大量的析水層,6#底部出現很寬的沉淀層,這與靜置觀察到的現象一直。6#圖譜出現直角譜線說明,各組分是以整體一致的遷移速度向下沉降的,而不同粒徑、密度的組分如要達到一致的遷移速度,則需要各組分之間通過形成某種堅固的“聯結"實現,這反映在宏觀上的現象之一就是凝膠。

微晶纖維素方案的圖譜與空白比較沒有明顯的區(qū)別。

圖2,對樣品的不穩(wěn)定性指數隨時間的變化圖進一步分析,曲線的斜率代表不穩(wěn)定性指數隨時間的變化。斜率越大,表明體系越不穩(wěn)定。斜率發(fā)生變化,可能顯示體系的分離速度也發(fā)生變化。


4、總結


傳統(tǒng)靜置觀察的測試方法時間慢,又無法定量比較,而LUM穩(wěn)定性分析儀可以在很短的時間內即對樣品進行快速的穩(wěn)定性排序和對比,單次測試12個樣品,為用戶可提供更多更深入的分析信息,縮短研發(fā)周期,極大提高研發(fā)及品質控制中的工作效率。


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