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肉類乙醇的用戶界面規(guī)律性屬性與氣泡安全性的親密關系

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2021-03-22  來源:儀器網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):52
核心提示:研究背景界面的膨脹或擴張流變描述了界面如何對面積變化(增加或減?。┳龀鲰憫T摲磻梢允菑椥缘?,也可以是粘性的。通過震蕩滴方法,可以相應的得到界面流變的參數(shù),即量粘彈性模量 E,彈性模量 E  和粘性模量&nb

研究背景

界面的膨脹或擴張流變描述了界面如何對面積變化(增加或減?。┳龀鲰憫T摲磻梢允菑椥缘?,也可以是粘性的。通過震蕩滴方法,可以相應的得到界面流變的參數(shù),即量粘彈性模量 E,彈性模量 E  和粘性模量 E" [1, 2]。 

 

實驗方法

2.1 樣品

用三種不同的樣品進行測試,這些樣品在測量之前已經(jīng)根據(jù)用途準備成水溶液(表 1)。這三個樣品都是食品中典型的表面活性添加劑。水解蛋白可用作增味劑,且適用于過敏患者。Quillaia 提取物用于非酒精飲料中,以支撐泡沫特性,而甘露酸丙二醇酯作為增稠劑,乳化劑或泡沫增強劑存在于冰糕,調味料或啤酒中。

 

2.2 測試方法 

振蕩滴法用于確定量粘彈性模量 E,彈性模量 E  和粘性模量 E" 。將樣品吸進玻璃注射器中,與 的振蕩液滴模塊 ODM 相連接。注射器活塞的自動檢測和耦合以及ADVANCE 軟件的高度自動化,可以實現(xiàn)高精度和出色的測量重復性。注射器下方懸掛一個特定體積的液滴,通過壓電陶瓷的方式,對液滴體積進行正弦振蕩,由于液滴中表面活性劑的遷移,液滴的表面張力也隨之呈現(xiàn)正弦變化(圖 1)。根據(jù)表面張力,液滴面積的變化,以及相位角,即可計算出E , E 和E" ,所有這些都是使用 ADVANCE 軟件自動完成的。

 

 

在 0.5、1.0 和 3.0 Hz 的頻率以及 3.6%和 4.8%的振幅(相對于初始區(qū)域的變形)下進行測量(數(shù)據(jù)未顯示)。諸如此類的頻率和幅度變化以前很復雜,現(xiàn)在可以借助ADVANCE 軟件輕松設置。每個液滴執(zhí)行十個連續(xù)的振蕩周期,并用于評估。

 

結果

3個樣品測得的平衡時表面張力值分別為 37.8、35.5 和53.4 mN/m。圖2展示了振蕩過程中樣品1液滴表面積和表面張力正弦變化過程。ADVANCE 軟件可以直觀的查看原始數(shù)據(jù)(藍色),以及面積(黃色)和表面張力(藍色)曲線。

 

圖3a和3b顯示了3個樣品的彈性模量 E  和粘性模量 E" 。誤差條對應于兩次測量的標準偏差,并且在大多數(shù)情況下小于相應的符號。ODM 及其測量的高度自動化程度表明了這種高水平的可重復性。

 

 

在所有三個樣品中,彈性部分主導了界面流變行為( E E )。在不同的頻率下,每個樣品的彈性模量變化較小,但是它們彼此之間結果差別很大,其中樣品 2彈性模量最大,約 100 mN/m。樣品 3 的彈性模量最小,約 20 mN/m。隨著頻率的增加,3 個樣品的粘性模量E 均有所降低。

 

測試結果對于食品生產(chǎn)過程非常有意義。例如樣品 2,可跟據(jù)彈性模量 E 和表面張力計算出比值 E /  = 2.8,根據(jù)Kloek 等人的模型,如果 E / 1,泡沫中初始氣泡尺寸的分布非常穩(wěn)定,并且奧斯特瓦爾德熟化的分解過程可以減緩或甚至停止。樣品 2,具有高 E / 的物質非常適合于穩(wěn)定食品工業(yè)中的泡沫。

 

最后,值得注意的是,這里提到的所有測量都是在大約兩個半小時的時間內進行的?,F(xiàn)在,能夠快速,輕松且高精度地確定這些關鍵指標的儀器,正在為研究界面流變學的用戶打開大門。

 

總結

經(jīng)過測試,三種乳化劑的彈性模量 E 差別較大,范圍在 20-110 mN/m 之間。通過新型振蕩滴模塊(ODM) 與ADVANCE 軟件相結合,可以輕松、快速和準確地測定這些關鍵參數(shù)。頻率和振幅范圍內簡單直觀的測量,以及軟硬件結合實現(xiàn)的高度自動化,可以用來全面表征界面性質而不僅局限于食品工業(yè)中。

 

參考文獻:

[1] F. Thomsen, Stretching exercises for drops, KR SS application report AR246, 2005.

[2] G. Schwinn, Characterization of liquid foams KR SS application report AR249, 2005.

 
 
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