浅谈LUM稳定性分析仪在稀奶油乳脂肪稳定性研究中的应用

稀奶油是经乳脂分离得到的一种水包油(O/W)型乳浊液,其品质随乳畜品种、饲料、产地、环境、畜牧方式及处理工艺变化而波动。乳脂肪作为稀奶油重要组成部分,其理化性质和加工特性主要受内在分子组成,固体脂肪含量,晶体形态和结晶网络结构等因素影响,进而影响到相关下游产品质量,因此对乳脂肪物化性能的研究不容忽视。

本文甄选三种不同来源的乳脂肪,对以乳脂肪为基料的稀奶油乳浊液稳定性进行了检测,据此研究原料性质对乳脂肪衍生产品稀奶油的性能影响,为稀奶油工业化生产中原料油的选择和工艺配方拟定提供理论依据。

1，测试原理

                                                                       Fig1 Test Principle

使用近红外光源（或多光源系统）不断照射整个样品，在样品离心加速分离的同时，与光源平行的检测器随时间连续监测并反应样品的透光率变化，从而形成样品在分离过程的空间和时间透光率图谱。通过配套的分析软件，既可定性分析样品详细的失稳过程，又可对样品间的不稳定性指数，界面分层，颗粒迁移速度，粒度和分布等进行定量分析和比较。

2，样品和测试条件

2.1 原料

进口乳脂肪(含脂99.99%,新西兰市售,标号MF-A);国产乳脂肪(含脂99.99%,市售,分别标号MF-B,MF-C);卵磷脂等乳化剂(食品级,嘉吉亚太公司);实验用水(去离子水,自制)。

2.2 稀奶油样品制备

将3%脱脂乳粉、0.2%亲水型乳化剂于40-50℃下溶解,构成水相;将乳脂肪(MF-A,MF-B,MF-C)、0.5%亲油型乳化剂于70-80℃下充分熔化,构成油相;将水相缓慢加入到油相中并不断搅拌,在70℃下持续剪切乳化15-20min,在1.5/6MPa下进行一次均质,120℃下高压蒸气灭菌7min后,在0/4MPa下进行二次均质,最后放入4℃冰箱内冷藏熟化。生产工艺如图2所示。

                                                   Fig2 Production Process of Dairy Cream

2.3.稳定性测定仪器和条件

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

3，测试结果

                                                    Fig3 Transmission Profiles of Dairy Cream

图三是3个稀奶油样品在该测试条件下的透光率指纹图谱。稀奶油中脂肪球具有较大的油-水接触面积,界面自由能较高,尤其在外力作用下,体系就越发不稳定,脂肪球聚结造成油-水分离。图中可以看出XMF-A透光率及其变化范围较小,说明稀奶油体系没有发生明显的乳析和絮凝,而XMF-B和XMF-C透光率相对较大,特别是XMF-C顶部透光面积窄而尖,说明XMF-C在离心过程中很不稳定,内部脂肪球聚结明显,出现严重脂肪上浮,乳浊液透光率增加,相分离程度明显,稳定性较差。三种稀奶油不稳定性指数顺序为XMF-A< XMF-B< XMF-C (图4),数值越小,表明样品越稳定,体系稳定性顺序为XMF-A> XMF-B> XMF-C。

                                                             Fig4 Instability Index of Dairy Cream

4，小结

通过LUM稳定性分析仪了解不同来源脂肪的稀奶油的特性差异,有助于更深层次理解复杂食品体系中乳脂肪热力学变化规律和特点,对从本质上解决因脂肪成分变化而造成的稀奶油品质劣变具有重要的实际意义。