研究背景
界面的膨脹或擴張流變描述了界面如何對面積變化（增加或減?。┳龀鲰憫Ｔ摲磻梢允菑椥缘?，也可以是粘性的,。通過震蕩滴方法，可以相應的得到界面流變的參數(shù),，即量粘彈性模量 E,，彈性模量 E' 和粘性模量 E" [1, 2]。
實驗方法
2.1 樣品
用三種不同的樣品進行測試,，這些樣品在測量之前已經根據(jù)用途準備成水溶液（表 1）,。這三個樣品都是食品中典型的表面活性添加劑。水解蛋白可用作增味劑,，且適用于過敏患者,。Quillaia 提取物用于非酒*料中，以支撐泡沫特性,，而甘露酸丙二醇酯作為增稠劑,，乳化劑或泡沫增強劑存在于冰糕,，調味料或啤酒中。
2.2 測試方法
振蕩滴法用于確定量粘彈性模量 E,，彈性模量 E' 和粘性模量 E" ,。將樣品吸進玻璃注射器中，與 的振蕩液滴模塊 ODM 相連接,。注射器活塞的自動檢測和耦合以及ADVANCE 軟件的高度自動化,，可以實現(xiàn)高精度和出色的測量重復性。注射器下方懸掛一個特定體積的液滴,，通過壓電陶瓷的方式,，對液滴體積進行正弦振蕩，由于液滴中表面活性劑的遷移,，液滴的表面張力也隨之呈現(xiàn)正弦變化（圖 1）,。根據(jù)表面張力，液滴面積的變化,，以及相位角,，即可計算出E , E’和E" ，所有這些都是使用 ADVANCE 軟件自動完成的,。
在 0.5,、1.0 和 3.0 Hz 的頻率以及 3.6％和 4.8％的振幅（相對于初始區(qū)域的變形）下進行測量（數(shù)據(jù)未顯示）。諸如此類的頻率和幅度變化以前很復雜,，現(xiàn)在可以借助ADVANCE 軟件輕松設置,。每個液滴執(zhí)行十個連續(xù)的振蕩周期，并用于評估,。
結果
3個樣品測得的平衡時表面張力值分別為 37.8,、35.5 和53.4 mN/m。圖2展示了振蕩過程中樣品1液滴表面積和表面張力正弦變化過程,。ADVANCE 軟件可以直觀的查看原始數(shù)據(jù)（藍色）,，以及面積（黃色）和表面張力（藍色）曲線。
圖3a和3b顯示了3個樣品的彈性模量 E' 和粘性模量 E" ,。誤差條對應于兩次測量的標準偏差,，并且在大多數(shù)情況下小于相應的符號。ODM 及其測量的高度自動化程度表明了這種高水平的可重復性,。
在所有三個樣品中,，彈性部分主導了界面流變行為（ E’>>E”）。在不同的頻率下,，每個樣品的彈性模量變化較小,，但是它們彼此之間結果差別很大，其中樣品 2彈性模量大,，約 100 mN/m,。樣品 3 的彈性模量小,，約 20 mN/m。隨著頻率的增加,，3 個樣品的粘性模量E”均有所降低,。
測試結果對于食品生產過程非常有意義。例如樣品 2,，可跟據(jù)彈性模量 E'和表面張力計算出比值 E'/σ = 2.8,，根據(jù)Kloek 等人的模型,，如果 E'/σ>1,，泡沫中初始氣泡尺寸的分布非常穩(wěn)定，并且奧斯特瓦爾德熟化的分解過程可以減緩或甚至停止,。樣品 2,，具有高 E'/σ的物質非常適合于穩(wěn)定食品工業(yè)中的泡沫。
后,，值得注意的是,，這里提到的所有測量都是在大約兩個半小時的時間內進行的。現(xiàn)在,，能夠快速,，輕松且高精度地確定這些關鍵指標的儀器，正在為研究界面流變學的用戶打開大門,。
總結
經過測試,，三種乳化劑的彈性模量 E’差別較大，范圍在 20-110 mN/m 之間,。通過新型振蕩滴模塊（ODM） 與ADVANCE 軟件相結合,，可以輕松、快速和準確地測定這些關鍵參數(shù),。頻率和振幅范圍內簡單直觀的測量,，以及軟硬件結合實現(xiàn)的高度自動化，可以用來全面表征界面性質而不僅局限于食品工業(yè)中,。
參考文獻：
[1] F. Thomsen, Stretching exercises for drops, KRÜSS application report AR246, 2005.
[2] G. Schwinn, Characterization of liquid foams KRÜSS application report AR249, 2005.
18
立即詢價
您提交后，專屬客服將第一時間為您服務