博勒飞Brookfield粘度计应用到酸奶粘度测试

2020-09-22 13:39:53 dwshanghai123 7

博勒飞Brookfield粘度计应用到酸奶粘度测试

博勒飞Brookfield粘度计应用到酸奶粘度测试

酸奶粘度测试方法

某酸奶品牌一直反映他们使用92#转子(92#属于T型转子,T型转子也叫T-Bar转子,标号91-96#)测试酸奶有问题,说粘度测试过程中值不稳定,跳动很大,且批次测试中个体差异大,重现性也不好。他们尝试过更换多批次的样品和使用不同的转子,但一直找不到解决问题的方法,不得已反馈至我们。在和我们的技术工程师详细沟通后,方才得知他们的测试只是使用了92#转子,却并没有和升降支架(Helipath Stand)配套联用,这让我们终于找到了测试出现如此多问题的主要原因。

美国博勒飞Brookfield粘度计分为DVNX、DVnext系列粘度计(DVNXLV/DVNXRV/DVNXHA/DVNXHB),DV2T系列粘度计,DV1M粘度计,DVS+粘度计,CAP1000+粘度计,CAP2000+粘度计,锥板粘度计,DVNX锥板粘度计(DVNXLVCP锥板粘度计/DVNXRVCP锥板粘度计/DVNXHACP锥板粘度计/DVNXHBCP锥板粘度),凝胶时间测定仪。

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AMETEK Brookfield的T型转子(包括92#转子在内)与其他通用转子不同,并非单独转子进行使用,而是需要在一定的条件下使用的,即:仪器需要加配升降支架一同使用才能够起到作用。如果仅单独使用T型转子而未使用升降支架,在测试凝固型酸奶(软固体类)或者较稠的未搅拌的搅拌型酸奶(近似于软固体)时,就会造成类似于空洞的测试问题,从而出现测试过程极不稳定,读值困难,并且批次测试结果差异较大,重现性不好的一系列困扰。这个情况也正好吻合该酸奶领导品牌粘度测试中所遇到的问题。

基于此,根据该酸奶品牌的实际应用反馈,并结合不同类型酸奶的特性以及测试需求,我们进一步梳理出酸奶粘度测试的建议方法,供大家分享。

 

方法与建议

 

根据酸奶的特性分类

· 凝固型酸奶:类似于瓷瓶老酸奶,属于软固体范畴,样品有较强的内应力,内部的破损不一定会造成整体结构在空间上的变化,从而出现空洞现象;

· 搅拌型酸奶:常见为纸屋形包装;

· 饮料型酸奶:通常为塑料包装。

· 

测试建议

1)凝固型酸奶及高粘度的搅拌型酸奶(粘度大于3000cP)

· 推荐使用:恒温下,升降支架与T型转子(91~96#转子)联用进行测试。

T型转子本身体型小,适于测试软固体类样品或者粘度较高的流体类样品,但是需要与升降支架联用才能达到正常的效果。

 

 

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相关测试方法:

a) 将T型转子没入样品中,调节好升降支架的上下往复标记位(使转子的上下移动范围始终在样品内部,且不会与容器底部发生接触;建议在下标记位时转子与容器有至少1cm的距离,在上标记位时转子与样品表面有至少1cm距离)。

b) 设置转子。(91~96号,常用为92号转子,对于较稠的样品考虑编号更大的转子)

c) 设置转速。通常对于较为粘稠的样品,应以低转速为基础(尽量避免超扭矩等情况的出现),一般设置5RPM以下的转速。

d) 运行测试并开启升降支架的马达,当读数稳定后进行读数。

e) 建议测试多组数据,再取平均值。

2)比较稀的搅拌型酸奶(粘度100~3000cP)

· 推荐使用:恒温下,使用LV型通用转子(61~64#转子),或小量样品适配器SSA测试。

通用转子或小量样品适配器SSA本身的测试范围和适用面比较大。但是对于酸奶而言,由于酸奶本身的特性,相对使用得较少。

· 相关测试方法:a) 将转子没入样品中,转子的连接杆上有一个标记位,将标记位置于样品上平面(液面)即可,样品应放置于500~600mL烧杯中。

b) 设置转子。就通用转子而言,粘度越低,应选择其中编号越小的转子。

c) 设置转速。与使用T型转子的方式相同,尽量先使用低转速,扭矩不足再适当提高转速,原则是尽量避免超扭矩情况的发生。

d) 当测试数据稳定后,读数即可。

3)饮料型酸奶(通常粘度会小于15cP)

· 推荐使用:恒温下,使用超低粘度适配器ULA测试。

对于此类酸奶,更确切的说应为乳酸菌型饮料,粘度一般都不会超过15cP。使用通用转子已无法满足测试需求,建议使用超低粘度适配器ULA,转子标号0#。

· 相关测试方法:

a) 将规定量的样品加入专用样品杯中,再将转子没入样品中,固定样品杯,连接0#转子。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

b) 设置转子。在设置转子中选择0#转子。

c) 设置转速。由于测试的样品粘度很低,因此初始转速建议设置20~30RPM左右,再根据实际情况进行调整。

d) 当测试数据稳定后,读数即可。

 

3

备用方法参考

· 搅拌后粘度变动大的搅拌型酸奶

· 此类酸奶的初始粘度较高(粘度大于5000cP),但是剪切变稀明显,变稀后粘度不到500cP,此类样品在变稀后再使用T型转子测试会有一些不稳定,因此可以考虑一些特殊的测试方法。

· 基于搅拌型酸奶属于一种典型的假塑性流体,受到剪切后有明显的变稀特性,在变稀的状态下,可以考虑使用通用转子或小量样品适配器SSA进行测试。

· 但是,这样测量的前提是先将样品搅动并达到变稀的目的,以适合通用转子或SSA。由此可知,这样的测试是在已经改变了样品初始状态的条件下进行的,有可能背离了我们测试此类样品的初衷。因此,一般不建议作为一种通用型方法,而是作为一种备用的方法供选择。

美国博勒飞Brookfield粘度计分为DVNX、DVnext系列粘度计(DVNXLV/DVNXRV/DVNXHA/DVNXHB),DV2T系列粘度计,DV1M粘度计,DVS+粘度计,CAP1000+粘度计,CAP2000+粘度计,锥板粘度计,DVNX锥板粘度计(DVNXLVCP锥板粘度计/DVNXRVCP锥板粘度计/DVNXHACP锥板粘度计/DVNXHBCP锥板粘度),凝胶时间测定仪。

 

结论

限于粘度测试本身具有相对性,需要根据样品本身的流变特性决定;另外,如果改变一种流体的流变性会涉及到具体的产品配方,因此我们无法给出一个固定的测试方法,只能提供一个范围性的建议,具体的方法(针对于某种样品具体使用哪支转子,设定什么转速等)还是要靠用户自行摸索和建立,从而形成一个完整的测试体系和方法。