速溶咖啡的分散性，溶解性以及分離過程的快速表征

速溶飲料廣義是指便于攜帶、食用方便的飲料。常以咖啡、可可、牛奶等為原料，經(jīng)浸提、過濾、濃縮、真空干燥等工序制成。能保持原料的色、香、味，沖飲時(shí)能迅速溶解于熱水或冰水中。常見產(chǎn)品有速溶咖啡，奶粉，奶茶粉，巧克力粉等。

速溶咖啡區(qū)別于較為繁復(fù)的傳統(tǒng)咖啡沖泡方式，在儲(chǔ)運(yùn)過程中占用的空間和體積更小，更耐儲(chǔ)存，因此獲得了廣泛的流行。但是在喝速溶咖啡或其他速溶飲料的時(shí)候，往往也會(huì)出現(xiàn)攪拌不均勻，攪拌不溶解，或者攪拌后沒過多久就出現(xiàn)分層的現(xiàn)象，影響飲用的滿意度。這也是速溶飲料類廠家在做產(chǎn)品質(zhì)量控制時(shí)比較關(guān)心的問題。

本文就針對性地應(yīng)用了LUMiReaderPSA®穩(wěn)定性分析儀（靜置型）來對速溶咖啡的分散性，溶解性以及分離過程進(jìn)行表征。

一，任務(wù)&挑戰(zhàn)

1，客戶需要向市場推進(jìn)一種新的干式速溶咖啡。

2，顧客對速溶咖啡的接受程度取決于當(dāng)?shù)卣贾鲗?dǎo)地位的公司的  產(chǎn)品（如雀巢，麥斯威爾等）。

3，用于比較的基準(zhǔn)咖啡在加入熱水?dāng)嚢韬螅诤荛L一段時(shí)間內(nèi)保持均勻黑色狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)沉淀。不溶性顆粒分散良好，不易分離。

4，在尊重消費(fèi)者的口味選擇和飲用習(xí)慣的前提下，需要將新產(chǎn)品與基準(zhǔn)產(chǎn)品進(jìn)行定性定量的比較。

二，樣品準(zhǔn)備

1，取1.5g咖啡粉分散于100 ml熱水中, 茶匙手動(dòng)攪拌

2，立即將樣品裝入LUM PC2mm規(guī)格的樣品管中

三，儀器&測試

儀器型號(hào)：LUMiReader PSA®穩(wěn)定性分析儀（靜置型）

1，測試條件: 溫度25°C，RCA 1 g

2，測試時(shí)間：約8min，前50條譜線每條掃描間隔1s,后44條譜線掃描間隔10s（詳見Figue1）

Figue1:實(shí)驗(yàn)SOP

四，結(jié)果展示

1，新品速溶咖啡樣品的透光率圖譜和實(shí)物照片的比較

LUMiReader PSA®穩(wěn)定性分析儀（靜置型）的透光率圖譜與以往我們介紹的加速型穩(wěn)定性分析儀的圖譜略有不同，縱坐標(biāo)對應(yīng)了樣品的位置（可以結(jié)合圖2進(jìn)行比較），橫坐標(biāo)對應(yīng)了透光率數(shù)值。隨著樣品的分離，不同位置的顆粒濃度變化會(huì)引起透光率的變化，總的來說是顆粒濃度高的地方透光率低，顆粒濃度低的地方透光率高。從該新品速溶咖啡樣品的透光率圖譜當(dāng)中，我們可以看出，其在8min的實(shí)驗(yàn)過程中，出現(xiàn)了典型的沉降過程（詳細(xì)描述見圖2）。

2，新品和市場其他品牌的對比

Figue3

Figue4

圖3和圖4分別是新品和市場其他品牌的透光率圖譜（樣品中間段局部放大）和澄清度圖譜（相較于初始透光率的變化）的比較。

理想的分散狀態(tài)是所有顆粒都是單個(gè)存在連續(xù)相/介質(zhì)當(dāng)中，不發(fā)生團(tuán)聚；測試過程樣品狀態(tài)也不會(huì)發(fā)生變化，即非常穩(wěn)定。透光率譜線的平滑程度可以確定樣品的分散均勻性。圖3和4中基準(zhǔn)樣品的曲線均勻平滑無波動(dòng)，意味著顆粒在樣品中的濃度和大小分布均一；而新品曲線出現(xiàn)波動(dòng)代表樣品的分散性和溶解性性較差。

Figue5

圖5所示分別是新品和市場其他品牌在實(shí)驗(yàn)10s和1min時(shí)候的不穩(wěn)定性數(shù)值。不穩(wěn)定性指數(shù)越大，表示樣品越不穩(wěn)定。新品較基準(zhǔn)的穩(wěn)定性更差。LUMiReader PSA®可以隨時(shí)監(jiān)測和比較樣品的穩(wěn)定性，且|快可以實(shí)現(xiàn)1秒即可掃描一個(gè)完整樣品從上至下所有位置的透光率。

五，討論

1，新品沒有達(dá)到市場基準(zhǔn)咖啡的性能和顧客的接受程度。

2，LUMiReader PSA®在數(shù)秒內(nèi)對速溶咖啡的溶解度，分散性和分離行為進(jìn)行了定性和定量分析。結(jié)果與傳統(tǒng)的目測結(jié)果一致。

3，后續(xù)可結(jié)合LUMiReader PSA®的定量數(shù)據(jù)，在新品的粒徑和其他工藝控制上進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄和產(chǎn)品優(yōu)化。

沖調(diào)速溶咖啡如果講究口感，也不能隨便沖泡，亦需要有一定的沖泡程序