利用微流变技术研究酸奶的质感

酸奶作为一种营养、健康的食品，很早就在全世界范围内流行，在部分发达国家和地区甚至占据液态奶市场50%以上份额。近年来，随着我国居民生活水平提高、健康意识增强，乳制品在居民膳食结构中的地位明显提高，酸奶作为一种具有健康功能的食品，更是受到消费者的喜爱。近年来，我国酸奶市场增长率领跑全球，每年保持两位数的高速增长，也是增长速度最快的品类。

酸奶的质感是影响消费者做出选择的一大因素，因此配方工作者需要对酸奶的质感进行表征。最常用的方法是采用“经典”机械流变仪测量酸奶的流变性，但是由于酸奶产品的结构脆弱，机械流变仪可能面临一些实验问题(滑移、断裂等)，导致数据异常。而微流变技术弥补了这一缺点，它使用非侵入性技术原位监视样品的流变性，而不对样本结构进行任何更改，此外，它是一种可以从微观角度（颗粒追踪技术）分析样品流变性的设备。

在本例中，有五个不同的酸奶样品，根据外观状态把它们分为以下3类：凝胶状老酸奶（gel-like）、希腊酸奶（Greek-type yogurts）、稀奶油状酸奶（creamy yogurts）。我们利用Rheolaser Master光学法微流变仪分析了不同酸奶的质感。

一、实验目的

通过Rheolaser Master光学法微流变仪分析不同酸奶的质感（Texture）。

二、实验方法

1.仪器：法国Formulaction公司 Rheolaser Master光学法微流变仪。

2.制样：酸奶在4℃冰箱中恒温24h，然后用空底样品池取样，避免破坏产品结构。、

3.测量：样品池放光学法微流变仪中测试1min。

三、结果与讨论

图15个酸奶样品的MSD曲线

在微流变学中，MSD代表粒子的运动轨迹随着时间增加的过程。通过MSD均方根位移曲线可以表征样品粘弹性，曲线初始阶段的MSD越低，说明样品弹性越强（EI↑），MSD曲线的斜率越小，说明样品粘度越大（MVI↑）。

上图数据中，可以发现酸奶1和2(Gel-like)的MSD曲线的水平比其他样品的低很多，说明这两个样品更有弹性(hard/stiff)。酸奶4和5(奶油)是弹性最小的(soft/creamy)，与其他酸奶相比，其MSD曲线最高。

另一个有意义的参数是宏观粘度，因为它决定了酸奶质地特性的另一个关键方面。可以看出，酸奶3的宏观粘度最强(MSD斜率更小，曲线持续时间更长)，而酸奶1的宏观粘度最低。酸奶2、4和5具有中间性质。 

表一 质感的表征数据

从表中可以确定，酸奶的微流变数据与质感性质具有非常清晰的对应关系。操作者很容易建立产品的“分类”，然后通过两个关键参数，对这些样品进行排序。例如，酸奶2比酸奶1更硬，即使它们都属于同一种凝胶状酸奶。酸奶4比酸奶5的结构更少(MVI更低)。这些表征结果对调整酸奶的生产过程(发酵时间、温度、发酵剂浓度等)具有重要作用。

四、总结

归功于微流变技术，酸奶的质地特性可以在零剪切条件下被表征，微流变数据与产品的感官特性有良好的相关性。微流变测试是通过非接触方法完成的，避免了对脆弱样品结构的破坏。Rheolaser Master是一个强大的工具，它操作简单却可以充分描述样品的流变性，并实时表征产品粘弹性的变化过程。