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微流變技術測量奶酪的粘彈性

閱讀:1139        發布時間:2019-6-12

介紹

食品的流變性是非常關鍵的參數,必須在生產過程中和之后進行控制。例如,奶酪、沙拉醬、黃油的流變性決定了終使用性能:鋪展性(涂抹性)、形狀穩定性、物理穩定性(貨架期)。由于微流變的測量不用接觸樣品,可以測量樣品在靜置狀態的粘彈性隨老化時間的變化過程,避免了機械流變測試方法的缺點(強結構樣品、弱凝膠結構樣品的取樣問題和擾動問題)。

本研究測試了奶酪樣品在均質前后的粘彈性變化,分析工藝對奶酪粘彈性的影響程度。

 

測試儀器

 

RHEOLASER光學法微流變儀

 

結果與討論

原始數據:均方根位移曲線 (MSD)

MSD曲線是樣品微觀流變性的信號,它反映著樣品的粘彈性。

從上圖可見,在均質前奶酪的MSD隨去相關時間呈直線增加,表現為純粘性流體。在均質之后奶酪的MSD曲線出現了明顯的平臺區,一直持續到10^3s (=10-3 Hz),在10^3s以后的MSD曲線表現為奶酪的粘度增加。

 

技術提示:Rheolaser光學法微流變儀通過追蹤顆粒的運動速度和范圍(MSD均方根位移),獲取不同時間下的均方根位移MSD曲線用于表征樣品粘彈性。

注:MSD曲線是樣品微觀流變性的信號,它反映著樣品的粘彈性。通過獲取樣品不同老化時間的MSD曲線可以識別樣品的粘性、彈性和微觀結構性質。MSD曲線越靠近下方彈性越強,越靠近右側粘性越強。

 

兩個樣品的粘彈性表征

用戶可以一鍵計算樣品的粘彈性性質,進行對比。

在本應用中,我們可以看到:

-奶酪在均質后的彈性更強(增長了5.5倍)

-宏觀粘度在均質后明顯增加

-松弛時間在均質后明顯增加(1230 seconds vs. 15seconds).

注:松弛時間代表了樣品靜置時,從固體性質轉變為液體性質所需的時間。

 

微流變儀也可以在10-4Hz 至 100 Hz內全面比較樣品的粘彈性模量。

跟先前的粘彈性特征類似,均質后的奶酪彈性和黏性模量比較平穩,損耗因子G’’/G’下降到接近于1,說明均質后的奶酪表現為固體性質。

 

結論

通過Rheolaser光學法微流變儀可以確定,均質工藝對奶酪的粘彈性性質影響很大,均質后的奶酪黏性和彈性更強,性質更接近于固體。Rheolaser光學法微流變儀可以輕松并全面地表征食品的粘彈性,它可以在不接觸的條件下,同時測量6個樣品在靜置條件下的粘彈性隨著老化時間的變化。

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