乳狀液穩(wěn)定性檢測方法

食品乳狀液是在表面活性劑存在的條件下以一種液體以液滴的形式分散在另一種與其互不相溶的液體中的液滴分散體系。食品乳狀液在熱力學(xué)上屬于不穩(wěn)定體系。在宏觀上不穩(wěn)定性現(xiàn)象有兩種:一種是乳狀液分散相顆粒的遷移(乳析和沉淀),另一種是分散相顆粒粒徑大小變化(團聚和絮凝)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,實驗技術(shù)不斷完善,越來越多的精密儀器可用于食品乳狀液穩(wěn)定性的檢測, 但至今對乳狀液穩(wěn)定性的檢測仍沒有普遍統(tǒng)一的方法。根據(jù)文獻報道和研究實踐, 本書就常見的食品乳狀液穩(wěn)定性測定方法結(jié)合實例進行介紹。

常用食品乳狀液穩(wěn)定性的檢測方法有7種:光學(xué)法( Lumisizer法、透射光濁度法等)、電荷分布法、流變法、界面吸附法、微觀結(jié)構(gòu)法(顯微鏡觀察法、原子力顯微鏡法、透射電子顯微鏡法)、高速離心分析法、直觀觀察法。

德國LUM公司生產(chǎn)的 Lumisizer穩(wěn)定性分析儀，是為非結(jié)構(gòu)破壞性測量。

Lumisizer穩(wěn)定性分析儀通過加速分層和量化沉淀、懸浮的方法(STEP-Technology)快速測定乳狀液的穩(wěn)定性,儀器采用光學(xué)離心的分析方法,利用粒子遷移速率與光的穿透關(guān)系記錄隨時間改變的粒子行為,以時間和位置為參數(shù), 同步測量透射光強度。透射特征線的描繪過程反映分離過程的動力及穩(wěn)定性。對現(xiàn)有的分析模式“透視度積分”(澄清的速度)和“相界面層跟蹤”進行考察,判斷乳狀液的失穩(wěn)過程。在離心過程中,平行的近紅外或藍色光照射在樣品試管上記錄樣品不同位置的透射率分布的變化,確定乳狀液粒子的遷移過程。

實例:應(yīng)用Lumisizer穩(wěn)定性分析儀考察大豆多糖穩(wěn)定乳狀液(10%MCT，0.15%β-胡蘿卜素)的濃度,實驗過程中,取乳狀液約1.8mL,均勻注射至樣品試管底部,溫度設(shè)定為60℃,離心轉(zhuǎn)數(shù)為4000/min,每30s記錄一次樣品的透射率特征曲線,共255次。結(jié)果如圖4-2所示

圖4-2不同濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))大豆多糖制備胡蘿卜素乳狀液的 Lumisizer分析圖

圖4-2表明,隨著大豆多糖濃度的增加,乳狀液的透光率變化程度逐漸減小。當(dāng)大豆多糖濃度較低時,樣品頂部的透光率明顯較大,表明乳狀液在離心過程中不穩(wěn)定,出現(xiàn)比較顯著的乳狀液乳析現(xiàn)象,此時大豆多糖濃度不足以覆蓋乳狀液液滴表面。當(dāng)大豆多糖含量高于質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%時,乳狀液的透光率變化明顯減小, 乳狀液能夠保持較好的物理穩(wěn)定性。

乳狀液技術(shù)在食品科學(xué)領(lǐng)域還處于基礎(chǔ)研究，但它已經(jīng)滲透到食品多個領(lǐng)域?？傊?，在使用德國LUM的Lumisizer方法測試的同時，應(yīng)結(jié)合多種方法檢測乳狀液穩(wěn)定性，相互印證，才能得到正確的，可靠的結(jié)果，以期加深乳化技術(shù)在食品領(lǐng)域的研究與利用。

注：化工出版社 <食品乳狀液及乳化新技術(shù)> 曹雁平，許朵霞，候占群著