牛奶中流变特性检测方案(流变仪)

：：： Application Report 牛奶饮料的流变测试 增稠的牛奶饮料可能更易吞咽，特别是当其在高剪切条件下(即在吞咽过程中)仍保持较高粘度时。本文中将测试四种牛奶饮料的流变行为。 关键字：牛奶饮料，振幅扫描，屈服点，粘度 1 引言 通过向低粘度流体(如低粘度乳制品)添加增稠剂，可形成弱的凝胶结构。凝胶结构能使流体变得更粘稠，从而使吞咽更容易。我们可以使用MCR 92之类的流变仪来测量此种性能。 2 实验设备 2.1样品 对含有增稠剂的三种牛奶饮料(蜜桃、香草和巧克力牛奶)进行测试，并与脂肪含量为3.5%的普通牛奶作比较。其中两种样品(即香草和蜜桃牛奶)中含有槐豆胶。巧克力牛奶中则含有卡拉胶。 2.2仪器 所有测量均采用配备双间隙测量系统 DG26.7的安东帕MCR 92 来进行。由于其具有较大的剪切面积，因此该测量系统对较低的扭矩更敏感。温度控制则由采用空气冷却的帕尔贴温控设备(C-PTD) 来实现。 2.3测试条件和设置 该测量在20°℃下进行两项不同的测试。 通过旋转模式下的粘度曲线来测定每个样品的流动性能。预剪切测量段的剪切速率为1000秒-1剪切时间为5秒，以制备用于测量的样品，此测量段不记录数据。该测量段的剪切速率从1000到0.1秒-1对数变化，取点时间从1到10秒对数变化。 两个样品(即香草和蜜桃牛奶)还进行振荡测试中的振幅扫描。以恒定频率进行振幅扫描，而变形从g=0.1递增到100%。其频率值(角频率)预设为w=10弧度/秒。在施加应力使样品发生形变时，储能模量G'和损耗模量G"不发生变化的范围称为线性粘弹性范围 (LVE范围)。在该范围内，样品的结构具有稳定性。振幅扫描可提供关于样品 结构的初始信息。如果储能模量 G' 高于损耗模量 G"，则称样品具有凝胶状特性。G" > G'的样品被认为以液体性质为主或具有粘性。材料的结构强度可以用 G'的大小来表示。 3 结果与讨论 蜜桃牛奶饮料在整个测量范围 (Fig. 1)中显示出最高的粘度值。这意味着该样品应该相对容易吞咽，因为在较高剪切速率条件下(即吞咽时)的粘度值也较高。 Fig. 1测试中所研究的四种牛奶饮料的粘度曲线 香草牛奶显示出非常相似的性能。其粘度仅略低于蜜桃牛奶的粘度。其原因可能是使用了相同的增稠剂。蜜桃牛奶中还含有可提高粘度值的果泥。巧克力饮料的整体粘度较低。所有三种样品均显示出剪切变稀的性能。也就是说，当剪切速率提高时(即吞咽时)其粘度会降低。不含增稠剂的纯牛奶粘度最低(Table 1)。 样品 剪切速率为10秒-1[mPas1 剪切速率为150秒-1[mPas1 蜜桃 169 39.8 香草 131 32.3 巧克力 13.2 7.10 纯牛奶 2.90 2.00 蜜桃和香草牛奶中含有足够的增稠剂，可在静止状态下形成凝胶状结构。这一点可以在幅度扫描(Fig. 2)中看到。变形较小时， G'>G"。这说明样品在小应变时形成凝胶结构，当应变变大时，结构被破坏。 Fig.2蜜桃和香草牛奶的振幅扫描 对于许多食品而言，通过调节流变性能可改善客户对产品的接受度。例如，增稠的流体更容易食用和饮用。 在不同剪切条件下测量样品的粘度时， MCR 92 能提供非常可靠的测量结果。 对于注重质量控制和新产品研发的食品制造商而言，配有高精度编码器和高动态 EC 马达的 MCR 92 提供的应用范围远比扭矩和转速范围有限的传统弹簧式粘度计更为广泛。 联系方式：奥地利安东帕有限公司 电话：+49 711 720 91 600 rheo-application@anton-paar.com http：//www.anton-paar.com AH-Awww.anton-paar.com 所有测量均采用配备双间隙测量系统 DG26.7 的安东帕 MCR 92 来进行。由于其具有较大的剪切面积，因此该测量 系统对较低的扭矩更敏感。温度控制则由采用空气冷却的帕尔贴温控设备 (C-PTD) 来实现。