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微流变技术测量奶酪的粘弹性

2019/7/15 21:02:33发布101次查看
介绍
食品的流变性是非常关键的参数,必须在生产过程中和之后进行控制。例如,奶酪、沙拉酱、黄油的流变性决定了最终使用性能:铺展性(涂抹性)、形状稳定性、物理稳定性(货架期)。由于微流变的测量不用接触样品,可以测量样品在静置状态的粘弹性随老化时间的变化过程,避免了机械流变测试方法的缺点(强结构样品、弱凝胶结构样品的取样问题和扰动问题)。
本研究测试了奶酪样品在均质前后的粘弹性变化,分析工艺对奶酪粘弹性的影响程度。
测试仪器
rheolaser光学法微流变仪
结果与讨论
原始数据:均方根位移曲线 (msd)
msd曲线是样品微观流变性的信号,它反映着样品的粘弹性。
从上图可见,在均质前奶酪的msd随去相关时间呈直线增加,表现为纯粘性流体。在均质之后奶酪的msd曲线出现了明显的平台区,一直持续到10^3s (=10-3 hz),在10^3s以后的msd曲线表现为奶酪的粘度增加。
技术提示:rheolaser光学法微流变仪通过追踪颗粒的运动速度和范围(msd均方根位移),获取不同时间下的均方根位移msd曲线用于表征样品粘弹性。
注:msd曲线是样品微观流变性的信号,它反映着样品的粘弹性。通过获取样品不同老化时间的msd曲线可以识别样品的粘性、弹性和微观结构性质。msd曲线越靠近下方弹性越强,越靠近右侧粘性越强。
两个样品的粘弹性表征
用户可以一键计算样品的粘弹性性质,进行对比。
在本应用中,我们可以看到:
-奶酪在均质后的弹性更强(增长了5.5倍)
-宏观粘度在均质后明显增加
-松弛时间在均质后明显增加(1230 seconds vs. 15seconds).
注:松弛时间代表了样品静置时,从固体性质转变为液体性质所需的时间。
微流变仪也可以在10-4hz 至 100 hz内全面比较样品的粘弹性模量。
跟先前的粘弹性特征类似,均质后的奶酪弹性和黏性模量比较平稳,损耗因子g’’/g’下降到接近于1,说明均质后的奶酪表现为固体性质。
结论
通过rheolaser光学法微流变仪可以确定,均质工艺对奶酪的粘弹性性质影响很大,均质后的奶酪黏性和弹性更强,性质更接近于固体。rheolaser光学法微流变仪可以轻松并全面地表征食品的粘弹性,它可以在不接触的条件下,同时测量6个样品在静置条件下的粘弹性随着老化时间的变化。

北京朗迪森科技有限公司
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