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使用LUMiSizer评估稠剂对燕麦饮料稳定性的影响

发表时间:2022-07-08      点击次数:232

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以燕麦为原料开发的谷物饮料具有广阔的市场前景,但是由于饮料中淀粉、纤维素含量较高且含有一定的蛋白质,经高温灭菌后,在6~12个月的保质期内容易出现析水、沉淀、浮油及絮集等稳定性问题。


本文应用LUMiSizer610稳定性分析仪对3种增稠剂——卡拉胶、结冷胶、微晶纤维素的不同添加量对燕麦饮料稳定性的影响,筛选出稳定性最佳的增稠剂。


1、测试原理

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使用近红外光源(或多光源系统)不断照射整个样品,与之平行的检测器随时间连续监测并反应样品的透光率变化,从而形成样品在分离过程的空间和时间透光率图谱。


2、实验部分:

1) 样品制备:卡拉胶、结冷胶、微晶纤维素三种增稠剂的不同添加量分别:0.02%、0.04%、0.06%。

温度20℃,转速3000rpm,每间隔10s采集一条谱线,共300条谱线,直到测试结束。

2)实验方法:取适量上述样品于样品管中,使用LUMiSizer检测原浓度样品稳定性。


3、测试结果

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图1测试谱图


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图2各增稠剂方案的不稳定系数随时间变化情况


使用不同增稠剂方案的0~9#样品进行稳定性分析后,图谱结果与不稳定系数结果分别见图1、图2。

卡拉胶在0.02%添加量时不稳定系数比空白略有下降,之后随着添加量增加不稳定系数逐渐升高,但与空白相差不大。结冷胶呈现先降后升的趋势,而且0.06%添加量时的不稳定析水远远高于空白。微晶纤维素3个添加量下的不稳定系数与空白差别不大。

卡拉胶方案中,谱线的变化趋势与空白样基本相似,即上层组分向下迁移导致透光率上升,并且顶部的谱线呈现一定的坡度,这说明顶部组分的迁移速率高于中部组分。3#图谱底部透光率比空白样高,形成面积略大于空白样,导致总体不稳定系数高于空白。

结冷胶方案中,5#、6#终止谱线的顶部透光率都明显上升,在中部的透光率呈近似直角的突然下降,底部透光率几乎与初始谱线重合,6#尤其明显。这说明5#、6#顶部出现了界限分明、大量的析水层,6#底部出现很宽的沉淀层,这与静置观察到的现象一直。6#图谱出现直角谱线说明,各组分是以整体一致的迁移速度向下沉降的,而不同粒径、密度的组分如要达到一致的迁移速度,则需要各组分之间通过形成某种坚固的“联结"实现,这反映在宏观上的现象之一就是凝胶。

微晶纤维素方案的图谱与空白比较没有明显的区别。

图2,对样品的不稳定性指数随时间的变化图进一步分析,曲线的斜率代表不稳定性指数随时间的变化。斜率越大,表明体系越不稳定。斜率发生变化,可能显示体系的分离速度也发生变化。


4、总结


传统静置观察的测试方法时间慢,又无法定量比较,而LUM稳定性分析仪可以在很短的时间内即对样品进行快速的稳定性排序和对比,单次测试12个样品,为用户可提供更多更深入的分析信息,缩短研发周期,极大提高研发及品质控制中的工作效率。


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