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酸奶粘度測試方法

2020-11-6  閱讀(7262)

前言

關(guān)于酸奶的應(yīng)用分析,我們針對不同的產(chǎn)品以及不同的分析角度已經(jīng)給出過一些應(yīng)用建議,參考如下推文。

Food Online - 品牌酸奶的優(yōu)異質(zhì)地:質(zhì)構(gòu)分析方法測試酸奶的硬度以及粘附性;

應(yīng)用專題 - 酸奶粘度測定:DV2T標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)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(zhuǎn)子(92#屬于T型轉(zhuǎn)子,T型轉(zhuǎn)子也叫T-Bar轉(zhuǎn)子,標(biāo)號91-96#)測試酸奶有問題,說粘度測試過程中值不穩(wěn)定,跳動很大,且批次測試中個(gè)體差異大,重現(xiàn)性也不好。他們嘗試過更換多批次的樣品和使用不同的轉(zhuǎn)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(shù)工程師詳細(xì)溝通后,方才得知他們的測試只是使用了92#轉(zhuǎn)子,卻并沒有和升降支架(Helipath Stand)配套聯(lián)用,這讓我們終于找到了測試出現(xiàn)如此多問題的主要原因。

AMETEK Brookfield的T型轉(zhuǎn)子(包括92#轉(zhuǎn)子在內(nèi))與其他通用轉(zhuǎn)子不同,并非單獨(dú)轉(zhuǎn)子進(jìn)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(dú)使用T型轉(zhuǎn)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(shí),就會造成類似于空洞的測試問題,從而出現(xiàn)測試過程極不穩(wěn)定,讀值困難,并且批次測試結(jié)果差異較大,重現(xiàn)性不好的一系列困擾。這個(gè)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(jù)該酸奶品牌的實(shí)際應(yīng)用反饋,并結(jié)合不同類型酸奶的特性以及測試需求,我們進(jìn)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(jù)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(qiáng)的內(nèi)應(yīng)力,內(nèi)部的破損不一定會造成整體結(jié)構(gòu)在空間上的變化,從而出現(xiàn)空洞現(xiàn)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(zhuǎn)子(91~96#轉(zhuǎn)子)聯(lián)用進(jìn)行測試。

    T型轉(zhuǎn)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(lián)用才能達(dá)到正常的效果。

 


升降支架


T型轉(zhuǎn)子
 

  • 相關(guān)測試方法:

    a) 將T型轉(zhuǎn)子沒入樣品中,調(diào)節(jié)好升降支架的上下往復(fù)標(biāo)記位(使轉(zhuǎn)子的上下移動范圍始終在樣品內(nèi)部,且不會與容器底部發(fā)生接觸;建議在下標(biāo)記位時(shí)轉(zhuǎn)子與容器有至少1cm的距離,在上標(biāo)記位時(shí)轉(zhuǎn)子與樣品表面有至少1cm距離)。

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

    c) 設(shè)置轉(zhuǎn)速。通常對于較為粘稠的樣品,應(yīng)以低轉(zhuǎn)速為基礎(chǔ)(盡量避免超扭矩等情況的出現(xiàn)),一般設(shè)置5RPM以下的轉(zhuǎn)速。

    d) 運(yùn)行測試并開啟升降支架的馬達(dá),當(dāng)讀數(shù)穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù)。

    e) 建議測試多組數(shù)據(jù),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(zhuǎn)子(61~64#轉(zhuǎn)子),或小量樣品適配器SSA測試。

    通用轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子(61~64#)

小量樣品適配器SSA
 

  • 相關(guān)測試方法:

    a) 將轉(zhuǎn)子沒入樣品中,轉(zhuǎn)子的連接桿上有一個(gè)標(biāo)記位,將標(biāo)記位置于樣品上平面(液面)即可,樣品應(yīng)放置于500~600mL燒杯中。

    b) 設(shè)置轉(zhuǎn)子。就通用轉(zhuǎn)子而言,粘度越低,應(yīng)選擇其中編號越小的轉(zhuǎn)子。

    c) 設(shè)置轉(zhuǎn)速。與使用T型轉(zhuǎn)子的方式相同,盡量先使用低轉(zhuǎn)速,扭矩不足再適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速,原則是盡量避免超扭矩情況的發(fā)生。

    d) 當(dāng)測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,讀數(shù)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(yīng)為乳酸菌型飲料,粘度一般都不會超過15cP。使用通用轉(zhuǎn)子已無法滿足測試需求,建議使用超低粘度適配器ULA,轉(zhuǎn)子標(biāo)號0#。

 


超低粘度適配器ULA
 

 

  • 相關(guān)測試方法:

    a) 將規(guī)定量的樣品加入樣品杯中,再將轉(zhuǎn)子沒入樣品中,固定樣品杯,連接0#轉(zhuǎn)子。

    b) 設(shè)置轉(zhuǎn)子。在設(shè)置轉(zhuǎn)子中選擇0#轉(zhuǎn)子。

    c) 設(shè)置轉(zhuǎn)速。由于測試的樣品粘度很低,因此初始轉(zhuǎn)速建議設(shè)置20~30RPM左右,再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

    d) 當(dāng)測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,讀數(shù)即可。

     

 

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(zhuǎn)子測試會有一些不穩(wěn)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(tài)下,可以考慮使用通用轉(zhuǎn)子或小量樣品適配器SSA進(jìn)行測試。

  • 但是,這樣測量的前提是先將樣品攪動并達(dá)到變稀的目的,以適合通用轉(zhuǎn)子或SSA。由此可知,這樣的測試是在已經(jīng)改變了樣品初始狀態(tài)的條件下進(jìn)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(jié)論

限于粘度測試本身具有相對性,需要根據(jù)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(chǎn)品配方,因此我們無法給出一個(gè)固定的測試方法,只能提供一個(gè)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(zhuǎn)子,設(shè)定什么轉(zhuǎn)速等)還是要靠用戶自行摸索和建立,從而形成一個(gè)完整的測試體系和方法。


 



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