使用LUMiSizer評估稠劑對燕麥飲料穩(wěn)定性的影響
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(zhì),經(jīng)高溫滅菌后,,在6~12個月的保質(zhì)期內(nèi)容易出現(xiàn)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(jié)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
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(jié)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(zhuǎn)速3000rpm,,每間隔10s采集一條譜線,,共300條譜線,直到測試結(jié)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(jié)果
圖1測試譜圖
圖2各增稠劑方案的不穩(wěn)定系數(shù)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(jié)果與不穩(wěn)定系數(shù)結(jié)果分別見圖1、圖2,。
卡拉膠在0.02%添加量時不穩(wěn)定系數(shù)比空白略有下降,,之后隨著添加量增加不穩(wěn)定系數(shù)逐漸升高,但與空白相差不大,。結(jié)冷膠呈現(xiàn)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(shù)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(xiàn)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(shù)高于空白,。
結(jié)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(xiàn)了界限分明、大量的析水層,,6#底部出現(xiàn)很寬的沉淀層,,這與靜置觀察到的現(xiàn)象一直。6#圖譜出現(xiàn)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(lián)結(jié)"實現(xiàn),,這反映在宏觀上的現(xiàn)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(shù)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(shù)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(jié)
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(nèi)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(zhì)控制中的工作效率。