Malvern の器械からの装置とのレーザーの回折を使用して食糧および酪農場の乳剤の測定

カバーされるトピック

背景
脂肪質のしぶきの粒度の重要性
乳剤の測定
レーザーの回折を使用して異なった乳製品を特徴付けること
レーザーの回折を使用してミルクの均質化の間の変更の追跡
記憶の間の乳剤の動作
粉乳の再水和作用およびレーザーの回折
結論

背景

酪農場および他の食糧乳剤で現在の脂肪質のしぶきの粒度は味リリース、口感じおよび乳剤の安定性のような特性の定義において重要です。 大きい乳剤のしぶきは悪い味リリース、クリーム状になることによる油が多い口感じおよび悪い安定性の原因となる場合があります。 より小さいしぶきのサイズへの乳化はクリーム状になることを減り、製品の好みを改善しがちです。 ただし、これをすることにバランスは粒度を減らすことが乳化剤の集中が制御されていなければ凝結のそれから原因となる場合がある使用できる表面積を高めるように、必要となります。

脂肪質のしぶきの粒度の重要性

他の製品では、アイスクリームのような、脂肪質のしぶきの粒度は構造特性の定義において重要です。 集約された脂肪質クラスタは whippable 日記の製品内の空気セルの安定にかかわるために知られています。 これらのクラスタの形成を脂肪質乳剤の制御された不安定化によってしか達成することができません。 従って、粒度の知識は異なった食糧乳剤の製品の機能性そして好みの定義において重要です。

乳剤の測定

Malvern Mastersizer 2000 年は食糧科学者に食糧乳剤の性格描写のための優秀なツールを提供します。 その広いダイナミックレンジ (0.02 の 2000 ミクロン) は特徴付けられるべき良い乳剤のしぶきおよびより大きい綿状の固まりにされたか、または合体させたしぶきを両方可能にします。 この範囲はまた大きい蛋白質のミセルの測定を、カゼインのような可能にしま、理解されるべき蛋白質と乳状にされた脂肪質段階間の相互作用を可能にします。

レーザーの回折を使用して異なった乳製品を特徴付けること

乳製品の粒度は検出されるべき脂肪質段階に割り当てるレーザーの回折を使用して変更します容易に査定することができます。 これの例は図 1 で (等分に半上澄みができる全脂肪質 (3.6% 脂肪) 1.7% 脂肪) のための典型的な結果ところで示されていますおよびスキムミルク (0.1% の脂肪) は示されています。 見ることができるように各サンプル、 1 つおよび自由なカゼインミセルに関して 1 の 2 つのモードは脂肪質段階に関して検出することができます。 完全な脂肪からスキムミルクへ移ることで親類は脂肪分の減少を追跡する各モード変更で比例します。

完全な脂肪のために記録される図 1. サイズ分布半すくい取られる (等分に) およびスキムミルク。

レーザーの回折を使用してミルクの均質化の間の変更の追跡

処理の間に、ミルクの乳剤は記憶の間にクリーム状になることを減るために普通均質になります。 レーザーの回折が図 2. に示すように均質化の進歩を、追跡するのに使用することができます。

「カゼイン分解の」解決を含んでいる標準ミルクの乳剤およびクラスタなしの乳剤のための均質化圧力の D [3,2] の図 2. 変化。

ミルクの乳剤の均質化の間 (赤いカーブ、図 2) は均質化圧力として、粒度の減少最初に増加します観察されます。 ただし、高圧で観察された減少はより少なく顕著になります。 これは乳剤内の脂肪質のしぶき間のカゼイン蛋白質の連結によって引き起こされる脂肪質クラスタ形成が原因です。 これは脂肪質のしぶきの表面積が使用できる蛋白質によってカバーされるには余りにも大きくなるとき発生します。 これらの脂肪質クラスタの形成は適切な 「カゼイン分解の」解決を使用して禁じることができます。 ミルクの乳剤へこれを追加することは小粒子のサイズ (青いカーブ、図 2) をもたらす脂肪質クラスタを分散させます。

記憶の間の乳剤の動作

記憶の間の日記の乳剤の動作はまた粒度と関連していることができます。 多くの場合クリーム色のリキュールのような乳剤は延長された記憶の間に粘着性およびゲルで増加するためにあります。 しぶきのボリュームのどの 90% があるか Dv90 (の下の粒度が異なったリキュールのために一定時間にわたり測定される粘着性の機能として) どのように変わるか図 3 は示します。 Dv90 の変更が大きい粒子の出現を検出するのに使用することができます。 見ることができるように直接的な相関関係はより粗い粒度への移動を用いる Dv90 と粘着性の間で粘着性が増加すると同時に、観察されます。 これは綿状の固まりにされたしぶきネットワークの形成によって引き起こされます。

クリーム色のリキュールの記憶の間に観察される粒度の図 3. 変化。

粉乳の再水和作用およびレーザーの回折

乳製品は頻繁に出荷され、前に再構成乾燥するスプレー - です。 スプレー乾燥された粉の再構成のプロセスは多くの食糧の生産の重要な要因です。 これはレーザーの回折を使用して続くことができます。

図 4 は 5%w/v 粉乳を含んでいる水溶液の粒度の改革を示します。 粉の最初のサイズは比較的大きかったです (> 10 ミクロン)。 やがて、解決のサンプルは取られ、測定されました。 見ることができるように非常に良い粒度のモードはより大きい粉のモードがボリュームで減ったと同時に観察されました。 この良いモードは粉の再水和作用の間に蛋白質のミセルの形成に関連しています。 水和は最初に急速でが、完了するために数時間を取っていてプロセスが一方では、劇的に減速します。 この場合スキムミルク粉は使用されました、従って脂肪質検出されませんでした。

Mastersizer 2000 年を使用して続く図 4. 粉乳の再構成。

結論

日記および他の食糧乳剤の粒度は構造および感覚的な特性の定義の重要な要因です。 Mastersizer 2000 を使用して測定が乳製品の生産そして記憶の間に発生する変更を理解するのに使用することができます。 これはよりよい理解のそれから原因となる製品公式およびパフォーマンスがどのようにのリンクされるか場合があります。

注: 参照のリストは原書を示すことによって使用できます。

ソース: 「レーザーの回折を使用して酪農場および食糧乳剤の測定」、 Malvern の器械によるアプリケーションノート。

このソースのより多くの情報のために Malvern の器械株式会社 (イギリス) または Malvern の器械 (米国) を訪問して下さい。

Date Added: Apr 19, 2005 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 01:30

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