使用LUMiSizer評估稠劑對燕麥飲料穩(wěn)定性的影響

以燕麥為原料開發(fā)的谷物飲料具有廣闊的市場前景，但是由于飲料中淀粉、纖維素含量較高且含有一定的蛋白質(zhì)，經(jīng)高溫滅菌后，在6～12個月的保質(zhì)期內(nèi)容易出現(xiàn)析水、沉淀、浮油及絮集等穩(wěn)定性問題。

本文應(yīng)用LUMiSizer610穩(wěn)定性分析儀對3種增稠劑——卡拉膠、結(jié)冷膠、微晶纖維素的不同添加量對燕麥飲料穩(wěn)定性的影響，篩選出穩(wěn)定性最佳的增稠劑。

1、測試原理

使用近紅外光源（或多光源系統(tǒng)）不斷照射整個樣品，與之平行的檢測器隨時間連續(xù)監(jiān)測并反應(yīng)樣品的透光率變化，從而形成樣品在分離過程的空間和時間透光率圖譜。

2、實驗部分：

1） 樣品制備：卡拉膠、結(jié)冷膠、微晶纖維素三種增稠劑的不同添加量分別：0.02%、0.04%、0.06%。

溫度20℃，轉(zhuǎn)速3000rpm，每間隔10s采集一條譜線，共300條譜線，直到測試結(jié)束。

2）實驗方法：取適量上述樣品于樣品管中，使用LUMiSizer檢測原濃度樣品穩(wěn)定性。

3、測試結(jié)果

圖1測試譜圖

圖2各增稠劑方案的不穩(wěn)定系數(shù)隨時間變化情況

使用不同增稠劑方案的0～9#樣品進行穩(wěn)定性分析后，圖譜結(jié)果與不穩(wěn)定系數(shù)結(jié)果分別見圖1、圖2。

卡拉膠在0.02%添加量時不穩(wěn)定系數(shù)比空白略有下降，之后隨著添加量增加不穩(wěn)定系數(shù)逐漸升高，但與空白相差不大。結(jié)冷膠呈現(xiàn)先降后升的趨勢，而且0.06%添加量時的不穩(wěn)定析水遠遠高于空白。微晶纖維素3個添加量下的不穩(wěn)定系數(shù)與空白差別不大。

卡拉膠方案中，譜線的變化趨勢與空白樣基本相似，即上層組分向下遷移導(dǎo)致透光率上升，并且頂部的譜線呈現(xiàn)一定的坡度，這說明頂部組分的遷移速率高于中部組分。3#圖譜底部透光率比空白樣高，形成面積略大于空白樣，導(dǎo)致總體不穩(wěn)定系數(shù)高于空白。

結(jié)冷膠方案中，5#、6#終止譜線的頂部透光率都明顯上升，在中部的透光率呈近似直角的突然下降，底部透光率幾乎與初始譜線重合，6#尤其明顯。這說明5#、6#頂部出現(xiàn)了界限分明、大量的析水層，6#底部出現(xiàn)很寬的沉淀層，這與靜置觀察到的現(xiàn)象一直。6#圖譜出現(xiàn)直角譜線說明，各組分是以整體一致的遷移速度向下沉降的，而不同粒徑、密度的組分如要達到一致的遷移速度，則需要各組分之間通過形成某種堅固的“聯(lián)結(jié)"實現(xiàn)，這反映在宏觀上的現(xiàn)象之一就是凝膠。

微晶纖維素方案的圖譜與空白比較沒有明顯的區(qū)別。

圖2，對樣品的不穩(wěn)定性指數(shù)隨時間的變化圖進一步分析，曲線的斜率代表不穩(wěn)定性指數(shù)隨時間的變化。斜率越大，表明體系越不穩(wěn)定。斜率發(fā)生變化，可能顯示體系的分離速度也發(fā)生變化。

4、總結(jié)

傳統(tǒng)靜置觀察的測試方法時間慢，又無法定量比較，而LUM穩(wěn)定性分析儀可以在很短的時間內(nèi)即對樣品進行快速的穩(wěn)定性排序和對比，單次測試12個樣品，為用戶可提供更多更深入的分析信息，縮短研發(fā)周期，極大提高研發(fā)及品質(zhì)控制中的工作效率。