使用LUMiSizer評估稠劑對燕麥飲料穩定性的影響

以燕麥為原料開發的谷物飲料具有廣闊的市場前景，但是由于飲料中淀粉、纖維素含量較高且含有一定的蛋白質，經高溫滅菌后，在6～12個月的保質期內容易出現析水、沉淀、浮油及絮集等穩定性問題。

本文應用LUMiSizer610穩定性分析儀對3種增稠劑——卡拉膠、結冷膠、微晶纖維素的不同添加量對燕麥飲料穩定性的影響，篩選出穩定性最佳的增稠劑。

1、測試原理

使用近紅外光源（或多光源系統）不斷照射整個樣品，與之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。

2、實驗部分：

1） 樣品制備：卡拉膠、結冷膠、微晶纖維素三種增稠劑的不同添加量分別：0.02%、0.04%、0.06%。

溫度20℃，轉速3000rpm，每間隔10s采集一條譜線，共300條譜線，直到測試結束。

2）實驗方法：取適量上述樣品于樣品管中，使用LUMiSizer檢測原濃度樣品穩定性。

3、測試結果

圖1測試譜圖

圖2各增稠劑方案的不穩定系數隨時間變化情況

使用不同增稠劑方案的0～9#樣品進行穩定性分析后，圖譜結果與不穩定系數結果分別見圖1、圖2。

卡拉膠在0.02%添加量時不穩定系數比空白略有下降，之后隨著添加量增加不穩定系數逐漸升高，但與空白相差不大。結冷膠呈現先降后升的趨勢，而且0.06%添加量時的不穩定析水遠遠高于空白。微晶纖維素3個添加量下的不穩定系數與空白差別不大。

卡拉膠方案中，譜線的變化趨勢與空白樣基本相似，即上層組分向下遷移導致透光率上升，并且頂部的譜線呈現一定的坡度，這說明頂部組分的遷移速率高于中部組分。3#圖譜底部透光率比空白樣高，形成面積略大于空白樣，導致總體不穩定系數高于空白。

結冷膠方案中，5#、6#終止譜線的頂部透光率都明顯上升，在中部的透光率呈近似直角的突然下降，底部透光率幾乎與初始譜線重合，6#尤其明顯。這說明5#、6#頂部出現了界限分明、大量的析水層，6#底部出現很寬的沉淀層，這與靜置觀察到的現象一直。6#圖譜出現直角譜線說明，各組分是以整體一致的遷移速度向下沉降的，而不同粒徑、密度的組分如要達到一致的遷移速度，則需要各組分之間通過形成某種堅固的“聯結"實現，這反映在宏觀上的現象之一就是凝膠。

微晶纖維素方案的圖譜與空白比較沒有明顯的區別。

圖2，對樣品的不穩定性指數隨時間的變化圖進一步分析，曲線的斜率代表不穩定性指數隨時間的變化。斜率越大，表明體系越不穩定。斜率發生變化，可能顯示體系的分離速度也發生變化。

4、總結

傳統靜置觀察的測試方法時間慢，又無法定量比較，而LUM穩定性分析儀可以在很短的時間內即對樣品進行快速的穩定性排序和對比，單次測試12個樣品，為用戶可提供更多更深入的分析信息，縮短研發周期，極大提高研發及品質控制中的工作效率。