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用激光衍射法測均質(zhì)化工序的粒度

我們平時逛的超市貨架上有許多奶制品。通常，奶制品的制備需要經(jīng)過不同的工序。其中最重要的工序是均質(zhì)化，這是延長奶產(chǎn)品保質(zhì)期的最重要的原因之一。對此，粒徑分析可作為檢驗均質(zhì)化程度的有效手段。Kempten應(yīng)用科學(xué)大學(xué)的KLEVERTEC研究所也在進(jìn)行這項研究。

均勻化后的牛奶與其顆粒尺寸變化存在一定關(guān)系。

牛奶基本上是水包油型乳劑，其中包含了固體顆粒，該固體顆粒一部分由酪蛋白和其他蛋白質(zhì)組成，其粒徑大約為100-200nm；另一部分是脂肪，其粒徑分為要寬得多，大約為0.5μm-10μ。通過均勻化的手段可以實現(xiàn)脂肪直徑的減小。通過粒徑分析的方法，可以在2min之內(nèi)去驗證這個均勻化過程是成功的還是失敗，從而研究其對奶制品保質(zhì)期時間的影響。

不同奶制品的脂肪和蛋白質(zhì)顆粒的粒徑分布

圖1：使用飛馳A22檢測的奶油及經(jīng)過不同程度均質(zhì)化后的具有不同脂肪含量的牛奶的粒徑分布（x軸：顆粒直徑，單位為μm，y軸：粒徑分布）

      圖1顯示了奶油及三種不同程度均質(zhì)化后的牛奶的粒度分布，因為它們的脂肪含量不同，所以圖中的結(jié)果參數(shù)可以作為工廠內(nèi)均質(zhì)化的程度的表征。因此，從粒徑分布結(jié)果鐘可以看出不同奶制品之間，其脂肪含量和蛋白質(zhì)含量存在明顯差異。從邏輯上講，牛奶樣品脂肪含量越低，蛋白質(zhì)含量越高，所以其粒徑分布越集中在200nm左右。

      然而，對于脂肪含量為30%的奶油樣品，其脂肪含量為0.1%時，卻幾乎沒有的（200nm左右粒徑的）蛋白質(zhì)成分可以被檢測到，相反，牛奶樣品的脂肪顆粒在較高的粒徑范圍（15-200μm）內(nèi)，可以看到偏奶油化的現(xiàn)象。由于均質(zhì)化工藝的存在，所有奶制品的共同點是，沒有大于3μm的脂肪顆粒。

      通過FRITSCH A22測量后得到的粒徑分布結(jié)果可以間接地分析奶制品的保質(zhì)期，因此，通過激光衍射法進(jìn)行粒徑分析能夠有效地用于奶制品的質(zhì)量控制以及研發(fā)。研究經(jīng)過不同程度均質(zhì)化的奶制品具有不同的脂肪和蛋白質(zhì)含量，從而可以得出關(guān)于產(chǎn)品保質(zhì)期以及產(chǎn)品是否受到適當(dāng)保護(hù)以避免所謂的奶油化的結(jié)論。

    德國FRITSCH最新一代激光粒度儀Analysette 22 NeXT，具有超寬的測量范圍0.01-3800μm，能夠?qū)Υ蟛糠肿匀活w粒的樣品進(jìn)行快速高效的粒度分析，并且支持與振動篩分機聯(lián)用，對顆粒分布更寬的樣品也能進(jìn)行全局性分析。