淺談LUM穩定性分析儀在稀奶油乳脂肪穩定性研究中的應用

稀奶油是經乳脂分離得到的一種水包油(O/W)型乳濁液,其品質隨乳畜品種、飼料、產地、環境、畜牧方式及處理工藝變化而波動。乳脂肪作為稀奶油重要組成部分,其理化性質和加工特性主要受內在分子組成,固體脂肪含量,晶體形態和結晶網絡結構等因素影響,進而影響到相關下游產品質量,因此對乳脂肪物化性能的研究不容忽視。

本文甄選三種不同來源的乳脂肪,對以乳脂肪為基料的稀奶油乳濁液穩定性進行了檢測,據此研究原料性質對乳脂肪衍生產品稀奶油的性能影響,為稀奶油工業化生產中原料油的選擇和工藝配方擬定提供理論依據。

1，測試原理

                                                                       Fig1 Test Principle

使用近紅外光源（或多光源系統）不斷照射整個樣品，在樣品離心加速分離的同時，與光源平行的檢測器隨時間連續監測并反應樣品的透光率變化，從而形成樣品在分離過程的空間和時間透光率圖譜。通過配套的分析軟件，既可定性分析樣品詳細的失穩過程，又可對樣品間的不穩定性指數，界面分層，顆粒遷移速度，粒度和分布等進行定量分析和比較。

2，樣品和測試條件

2.1 原料

進口乳脂肪(含脂99.99%,新西蘭市售,標號MF-A);國產乳脂肪(含脂99.99%,市售,分別標號MF-B,MF-C);卵磷脂等乳化劑(食品級,嘉吉亞太公司);實驗用水(去離子水,自制)。

2.2 稀奶油樣品制備

將3%脫脂乳粉、0.2%親水型乳化劑于40-50℃下溶解,構成水相;將乳脂肪(MF-A,MF-B,MF-C)、0.5%親油型乳化劑于70-80℃下充分熔化,構成油相;將水相緩慢加入到油相中并不斷攪拌,在70℃下持續剪切乳化15-20min,在1.5/6MPa下進行一次均質,120℃下高壓蒸氣滅菌7min后,在0/4MPa下進行二次均質,最后放入4℃冰箱內冷藏熟化。生產工藝如圖2所示。

                                                   Fig2 Production Process of Dairy Cream

2.3.穩定性測定儀器和條件

LUMiSizer611，NIR870nm，25℃，4000rpm，45min

3，測試結果

                                                    Fig3 Transmission Profiles of Dairy Cream

圖三是3個稀奶油樣品在該測試條件下的透光率指紋圖譜。稀奶油中脂肪球具有較大的油-水接觸面積,界面自由能較高,尤其在外力作用下,體系就越發不穩定,脂肪球聚結造成油-水分離。圖中可以看出XMF-A透光率及其變化范圍較小,說明稀奶油體系沒有發生明顯的乳析和絮凝,而XMF-B和XMF-C透光率相對較大,特別是XMF-C頂部透光面積窄而尖,說明XMF-C在離心過程中很不穩定,內部脂肪球聚結明顯,出現嚴重脂肪上浮,乳濁液透光率增加,相分離程度明顯,穩定性較差。三種稀奶油不穩定性指數順序為XMF-A< XMF-B< XMF-C (圖4),數值越小,表明樣品越穩定,體系穩定性順序為XMF-A> XMF-B> XMF-C。

                                                             Fig4 Instability Index of Dairy Cream

4，小結

通過LUM穩定性分析儀了解不同來源脂肪的稀奶油的特性差異,有助于更深層次理解復雜食品體系中乳脂肪熱力學變化規律和特點,對從本質上解決因脂肪成分變化而造成的稀奶油品質劣變具有重要的實際意義。