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牛奶作为优质营养载体,含有钙、维生素D和钾等必需营养素,特别建议儿童每日饮用。市售巧克力牛奶通过添加可可粉开发出广受欢迎的儿童及成人饮品,但可可颗粒会加剧牛奶乳浊液的不稳定性,在储存过程中易产生分层现象,需借助稳定剂维持悬浮状态。
TURBISCAN技术基于静态多重光散射原理(SMLS),采用880nm脉冲激光纵向扫描样品。配备同步双检测器的分析单元以20μm间隔采集数据,通过背向散射/透射信号变化解析粒径10nm - 1mm、浓度10-4 - 95% (v/v)体系的稳定性机制。该无损检测方法符合ISO TR13097及GB/T38431标准,可量化分散、团聚、分层等动态过程。
该方法符合ISO TR13097,GBT38431等分散体系的稳定性分析方法。
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本文使用TURBISCAN来研究不同稳定剂对巧克力牛奶样品的影响,以确定哪一种稳定剂的效果最好。
实验结果
下图显示了添加每种稳定剂的巧克力牛奶的δ -背向散射(ΔBS)曲线随样品高度的化。
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使用TURBISCAN可以在样品的3个不同区域(上、中、下)区分不同的不稳定现象,如表1所示。
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表1. 在加入稳定剂A、B和C的巧克力牛奶样品的三个不同区域观察到的现象
TURBISCAN稳定性指数(TSI),可以用来评估样品的整体稳定性。它是样品的不稳定现象(沉降、澄清、乳化、尺寸变化等)的综合体现。在确定的测量时间内,TSI越高,样品越不稳定。
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图5显示了加入不同稳定剂的巧克力牛奶的TSI值。稳定剂B比A和C更稳定,说明三个样品中稳定剂B在防止失稳效应方面表现最好。
沉积迁移速率
图6显示了沉降动力学。反映了样品中颗粒的分层厚度以及分层速度等情况,有数据可知含有稳定剂B的巧克力牛奶与其他两种牛奶相比,可可颗粒的沉降速度最慢。这意味着稳定剂B在保持可可颗粒悬浮方面是最好的。
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图6. 添加稳定剂A、B和c的巧克力牛奶的沉降动力学与时间的关系
综上所述,TSI和分层厚度动力学曲线的结果表明,在3种稳定剂中,稳定剂B对巧克力牛奶的稳定效果最好。
结论
使用TURBISCAN对含有A、B、C, 三种不同稳定剂的巧克力牛奶样品进行分析。通过TURBISCAN可以检测到澄清、沉淀、乳化等不稳定现象。这些现象在测量的最初几个小时即可看见,突出了仪器在检测初期不稳定性方面的优势。它可以根据稳定性对不同的样本进行快速准确的排序。将TSI值和可可颗粒的迁移速度进行量化,其稳定性排序如下:
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