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酸奶粘度測試方法

  • 發布日期:2021-04-25      瀏覽次數:600
    • 前言

      關于酸奶的應用分析,我們針對不同的產品以及不同的分析角度已經給出過一些應用建議,參考如下推文。

      Food Online - 品牌酸奶的優異質地:質構分析方法測試酸奶的硬度以及粘附性;

      應用專題 - 酸奶粘度測定:DV2T標準粘度計配套小量樣品適配器SSA,測試攪拌型酸奶的粘度。

       

      某酸奶品牌一直反映他們使用92#轉子(92#屬于T型轉子,T型轉子也叫T-Bar轉子,標號91-96#)測試酸奶有問題,說粘度測試過程中值不穩定,跳動很大,且批次測試中個體差異大,重現性也不好。他們嘗試過更換多批次的樣品和使用不同的轉子,但一直找不到解決問題的方法,不得已反饋至我們。在和我們的技術工程師詳細溝通后,方才得知他們的測試只是使用了92#轉子,卻并沒有和升降支架(Helipath Stand)配套聯用,這讓我們終于找到了測試出現如此多問題的主要原因。

      AMETEK Brookfield的T型轉子(包括92#轉子在內)與其他通用轉子不同,并非單獨轉子進行使用,而是需要在一定的條件下使用的,即:儀器需要加配升降支架一同使用才能夠起到作用。如果僅單獨使用T型轉子而未使用升降支架,在測試凝固型酸奶(軟固體類)或者較稠的未攪拌的攪拌型酸奶(近似于軟固體)時,就會造成類似于空洞的測試問題,從而出現測試過程極不穩定,讀值困難,并且批次測試結果差異較大,重現性不好的一系列困擾。這個情況也正好吻合該酸奶粘度測試中所遇到的問題。

      基于此,根據該酸奶品牌的實際應用反饋,并結合不同類型酸奶的特性以及測試需求,我們進一步梳理出酸奶粘度測試的建議方法,供大家分享。

       

      方法與建議
       

      1、根據酸奶的特性分類

      • 凝固型酸奶:類似于瓷瓶老酸奶,屬于軟固體范疇,樣品有較強的內應力,內部的破損不一定會造成整體結構在空間上的變化,從而出現空洞現象;
      • 攪拌型酸奶:常見為紙屋形包裝;
      • 飲料型酸奶:通常為塑料包裝。

      2、測試建議

      1)凝固型酸奶及高粘度的攪拌型酸奶(粘度大于3000cP)
      • 推薦使用:恒溫下,升降支架與T型轉子(91~96#轉子)聯用進行測試。

        T型轉子本身體型小,適于測試軟固體類樣品或者粘度較高的流體類樣品,但是需要與升降支架聯用才能達到正常的效果。

       


      升降支架


      T型轉子
       

      • 相關測試方法:

        a) 將T型轉子沒入樣品中,調節好升降支架的上下往復標記位(使轉子的上下移動范圍始終在樣品內部,且不會與容器底部發生接觸;建議在下標記位時轉子與容器有至少1cm的距離,在上標記位時轉子與樣品表面有至少1cm距離)。

        b) 設置轉子。(91~96號,常用為92號轉子,對于較稠的樣品考慮編號更大的轉子)

        c) 設置轉速。通常對于較為粘稠的樣品,應以低轉速為基礎(盡量避免超扭矩等情況的出現),一般設置5RPM以下的轉速。

        d) 運行測試并開啟升降支架的馬達,當讀數穩定后進行讀數。

        e) 建議測試多組數據,再取平均值。
      2)比較稀的攪拌型酸奶(粘度100~3000cP)
      • 推薦使用:恒溫下,使用LV型通用轉子(61~64#轉子),或小量樣品適配器SSA測試。

        通用轉子或小量樣品適配器SSA本身的測試范圍和適用面比較大。但是對于酸奶而言,由于酸奶本身的特性,相對使用得較少。

       



      LV型通用轉子(61~64#)

      小量樣品適配器SSA
       

      • 相關測試方法:
        a) 將轉子沒入樣品中,轉子的連接桿上有一個標記位,將標記位置于樣品上平面(液面)即可,樣品應放置于500~600mL燒杯中。

        b) 設置轉子。就通用轉子而言,粘度越低,應選擇其中編號越小的轉子。

        c) 設置轉速。與使用T型轉子的方式相同,盡量先使用低轉速,扭矩不足再適當提高轉速,原則是盡量避免超扭矩情況的發生。

        d) 當測試數據穩定后,讀數即可。

         

      3)飲料型酸奶(通常粘度會小于15cP)
      • 推薦使用:恒溫下,使用超低粘度適配器ULA測試。

        對于此類酸奶,更確切的說應為乳酸菌型飲料,粘度一般都不會超過15cP。使用通用轉子已無法滿足測試需求,建議使用超低粘度適配器ULA,轉子標號0#。

       


      超低粘度適配器ULA
       

       

      •  

        3、備用方法參考

        • 攪拌后粘度變動大的攪拌型酸奶

        • 此類酸奶的初始粘度較高(粘度大于5000cP),但是剪切變稀明顯,變稀后粘度不到500cP,此類樣品在變稀后再使用T型轉子測試會有一些不穩定,因此可以考慮一些特殊的測試方法。
        • 基于攪拌型酸奶屬于一種典型的假塑性流體,受到剪切后有明顯的變稀特性,在變稀的狀態下,可以考慮使用通用轉子或小量樣品適配器SSA進行測試。
        • 但是,這樣測量的前提是先將樣品攪動并達到變稀的目的,以適合通用轉子或SSA。由此可知,這樣的測試是在已經改變了樣品初始狀態的條件下進行的,有可能背離了我們測試此類樣品的初衷。因此,一般不建議作為一種通用型方法,而是作為一種備用的方法供選擇。
         

        結論

        限于粘度測試本身具有相對性,需要根據樣品本身的流變特性決定;另外,如果改變一種流體的流變性會涉及到具體的產品配方,因此我們無法給出一個固定的測試方法,只能提供一個范圍性的建議,具體的方法(針對于某種樣品具體使用哪支轉子,設定什么轉速等)還是要靠用戶自行摸索和建立,從而形成一個完整的測試體系和方法。

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