Brookfield博勒飞粘度计酸奶粘度测试方法

前言

关于酸奶的应用分析，我们针对不同的产品以及不同的分析角度已经给出过一些应用建议，参考如下推文。

Food Online - 品牌酸奶的优异质地：质构分析方法测试酸奶的硬度以及粘附性；

应用专题 - 酸奶粘度测定：DV2T标准粘度计配套小量样品适配器SSA，测试搅拌型酸奶的粘度。

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。

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
 

1、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。

2、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。

升降支架


T型转子
 

• 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。

LV型通用转子（61~64#）

小量样品适配器SSA
 

• 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#。

超低粘度适配器ULA
 

• 相关测试方法：

  a) 将规定量的样品加入样品杯中，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。

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。